JP2019511747A5

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Publication number: JP2019511747A5
Application number: JP2018550689A
Authority: JP
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2020-03-12
Anticipated expiration: 2037-03-31

Description

この目的で、本発明は、
レチクル上のレチクル位置合せマーク上にアライメント光ビームを照射するように構成される、照明モジュール、
レチクルの下に配置されて、レチクル位置合せマークの画像を形成するように構成される、投影対物レンズ（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｏｂｊｅｃｔｉｖｅ）、
部品ステージ上に配置されて、基準マークを担持するように構成される、基準プレート、および、
基準プレートの下に配置される画像検出および処理モジュールであって、基準マークは画像検出および処理モジュールの視野の範囲内に位置し、レチクルと関連する部品ステージの移動の間、画像検出および処理モジュールは、レチクル位置合せマーク、投影対物レンズおよび基準マークを順次通過したアライメント光ビームを受け取り、そしてそれ故、レチクル位置合せマークおよび基準マークの画像を捕獲し、そして画像は、レチクルを部品ステージと位置合せするように、レチクル位置合せマークと基準マークとの間の相対的な位置情報を引き出すために処理される、画像検出および処理モジュール、
を含む、レチクルを部品ステージと位置合せするための同軸レチクル位置合せデバイスを提供する。

任意には、基準マークおよび画像検出および処理モジュールは、レチクル位置合せマークによって共有されてよく、そして、部品ステージをともなう画像検出および処理モジュールのレチクルと関連する移動の間、画像検出および処理モジュールは、レチクル位置合せマークの各々と基準マークとの間の相対的な位置情報を得るために、投影対物レンズを通過したアライメント光ビームを連続して受け取る。

本発明はまた、
１）第１のアライメント光ビームが投影対物レンズを通過して、部品ステージ上の基準マーク上に入射するように、第１の照明モジュールから発する第１のアライメント光ビームをレチクル上の第１のレチクル位置合せマーク上に照射し、そして部品ステージを移動させる、ステップと、
２）基準マークの下に配置される画像検出および処理モジュールによって、第１のレチクル位置合せマーク、投影対物レンズおよび基準マークを順次通過した第１のアライメント光ビームを受け取り、そしてそれ故、第１のレチクル位置合せマークおよび基準マークの画像を捕獲する、ステップであって、次いで画像は、第１のレチクル位置合せマークと基準マークとの間の第１の相対的な位置情報を引き出すために処理される、ステップと、
３）第２のアライメント光ビームが投影対物レンズを通過して、基準マーク上に入射するように、第２の照明モジュールから発する第２のアライメント光ビームをレチクル上の第２のレチクル位置合せマーク上に照射し、そして部品ステージを移動させる、ステップと、
４）画像検出および処理モジュールによって、第２のレチクル位置合せマーク、投影対物レンズおよび基準マークを順次通過した第２のアライメント光ビームを受け取り、そしてそれ故、第２のレチクル位置合せマークおよび基準マークの画像を捕獲し、次いで画像は、第２のレチクル位置合せマークと基準マークとの間の第２の相対的な位置情報を引き出すために処理され、さらに、第１のレチクル位置合せマークと基準マークとの間の第１の相対的な位置情報、および第２のレチクル位置合せマークと基準マークとの間の第２の相対的な位置情報に基づいて、レチクルを部品ステージと位置合せする、ステップと、
を含む、レチクル位置合せ方法を提供する。

本発明はまた、
１）第１のアライメント光ビームが投影対物レンズを通過して、基準プレート上の基準マーク上に入射するように、第１の照明モジュールから発する第１のアライメント光ビームをレチクル上の第１のレチクル位置合せマーク上に、および第２の照明モジュールから発する第２のアライメント光ビームをレチクル上の第２のレチクル位置合せマーク上に照射し、そして部品ステージを移動させる、ステップと、
２）基準マークの下に配置される画像検出および処理モジュールによって、第１のレチクル位置合せマーク、投影対物レンズおよび基準マークを順次通過した第１のアライメント光ビームを受け取り、そしてそれ故、第１のレチクル位置合せマークおよび基準マークの画像を捕獲する、ステップであって、次いで画像は、第１のレチクル位置合せマークと基準マークとの間の第１の相対的な位置情報を引き出すために処理される、ステップと、
３）第２のアライメント光ビームが投影対物レンズを通過して、基準マーク上に入射するように、部品ステージを移動させる、ステップと、
４）画像検出および処理モジュールによって、第２のレチクル位置合せマーク、投影対物レンズおよび基準マークを順次通過した第２のアライメント光ビームを受け取り、そしてそれ故、第２のレチクル位置合せマークおよび基準マークの画像を捕獲し、次いで画像は、第２のレチクル位置合せマークと基準マークとの間の第２の相対的な位置情報を引き出すために処理され、さらに、第１のレチクル位置合せマークと基準マークとの間の第１の相対的な位置情報、および第２のレチクル位置合せマークと基準マークとの間の第２の相対的な位置情報に基づいて、レチクルを部品ステージと位置合せする、ステップと、
を含む、レチクル位置合せ方法を提供する。

任意には、レチクル位置合せ方法において、ステップ１では、第１のアライメント光ビームが、投影対物レンズを通過し、部品ステージ上の基準マーク上を照射すると、第２のアライメント光ビームは、基準プレートからオフセットされる。

任意には、レチクル位置合せ方法において、画像検出および処理モジュールは、部品ステージ上に配置され、少なくともｄ×Ｍ＋φ／２（ここで、ｄは、レチクル上の第１のレチクル位置合せマークと第２のレチクル位置合せマークとの間の距離を表し、Ｍは、投影対物レンズの拡大倍率を表し、φは、投影対物レンズを通過する第１または第２のアライメント光ビームによって投影対物レンズの焦点面上に形成されるぼけ点の直径を表す）に等しい距離だけ基準プレートの縁から離間される。

ここで図１を参照すると、図１は、本発明の一実施形態による同軸レチクル位置合せデバイスの概略的構成図である。図示のように、レチクル５を部品ステージ１２に位置合せするための同軸レチクル位置合せデバイスは、各々、レチクル５上のレチクル位置合せマーク６、７のそれぞれの１つの上にアライメント光ビームを照射するように構成される照明モジュールＡ、Ｂ、レチクル位置合せマーク６、７の画像を形成するように構成される、レチクル５の下の投影対物レンズ８、基準マーク１０をサポートするように構成される、部品ステージ１２上の基準プレート９、および、基準プレート９の下の画像検出および処理モジュール１１、を含む。基準マーク１０は、画像検出および処理モジュール１１の視野（ＦＯＶ）の範囲内に位置する。照明モジュールＡによって照らされるレチクル位置合せマーク６の画像が（図１（ａ）に示すように）画像検出および処理モジュール１１のＦＯＶの投影対物レンズ８によって形成されるように部品ステージ１２が移動するときに、画像検出および処理モジュール１１は、レチクル位置合せマーク６、投影対物レンズ８および基準マーク１０を順次通過したアライメント光ビームを受け取り、そしてそれ故、レチクル位置合せマーク６および基準マーク１０の画像を捕獲する。次いで画像は、レチクル位置合せマーク６と基準マーク１０との間の第１の相対的な位置情報を引き出すために処理される。照明モジュールＢによって照らされるレチクル位置合せマーク７の画像が（図１（ｂ）に示すように）画像検出および処理モジュール１１のＦＯＶの投影対物レンズ８によって形成されるように部品ステージ１２がさらに移動するときに、画像検出および処理モジュール１１は、レチクル位置合せマーク７、投影対物レンズ８および基準マーク１０を順次通過したアライメント光ビームを受け取り、そしてそれ故、レチクル位置合せマーク７および基準マーク１０の画像を捕獲する。次いで画像は、レチクル位置合せマーク７と基準マーク１０との間の第２の相対的な位置情報を引き出すために処理される。第１および第２の位置情報は、部品ステージ１２とのレチクル５のアライメントにおいて使われることができる。

投影対物レンズ８、基準マーク１０および画像検出および処理モジュール１１の各々は、レチクル位置合せマーク６、７によって共有される。画像検出および処理モジュール１１は、部品ステージ１２の移動の間、投影対物レンズ８からアライメント光ビームを連続して受け取り、それに基づいて、相対的な位置情報は、レチクル位置合せマーク６、７と基準マーク１０との間に引き出される。

基準プレート９および画像検出および処理モジュール１１が部品ステージ１２によって担持されるので、それらは部品ステージ１２と同期して移動可能である。さらに、基準プレート９および画像検出および処理モジュール１１の位置の調整を容易にするように、それらは、部品ステージ１２の上下運動ユニット（存在する場合）上に配置されることができる。このように、部品ステージ１２の位置、そしてそれ故、部品ステージ１２上に配置される部品１４の位置は、基準マーク１０とレチクル位置合せマーク６、７との間の相対位置に由来してよい。さらに、図１に示すように、同軸レチクル位置合せデバイスは、対物レンズ８のそばに配置される軸外れアライメント・レンズ１３を付加的に含んでよい。軸外れアライメント・レンズ１３に対応する軸外れ基準マークは、基準プレート９上に設けられ、すなわち、軸外れ基準マークも基準プレート９上に形成される。軸外れ基準マークは、基準マーク１０または基準プレート９の異なる位置の別の基準マークとして実施されてよい。

ステップＳ１１において、第１の照明モジュールＡは、レチクル５上の第１のレチクル位置合せマーク６上に照射される第１のアライメント光ビームを発する。第１のアライメント光ビームが投影対物レンズ８を通過して、部品ステージ１２上の基準マーク１０上に入射するように、部品ステージ１２は移動する。

ステップＳ１２において、基準マーク１０の下の画像検出および処理モジュール１１は、第１のレチクル位置合せマーク６、投影対物レンズ８および基準マーク１０を順次通過した第１のアライメント光ビームを受け取り、そしてそれ故、第１のレチクル位置合せマーク６および基準マーク１０の画像を捕獲し、次いで画像は、第１のレチクル位置合せマーク６と基準マーク１０との間の第１の相対的な位置情報を引き出すために処理される。

ステップＳ１３において、第２の照明モジュールＢは、レチクル５上の第２のレチクル位置合せマーク７上に照射される第２のアライメント光ビームを発する。第２のアライメント光ビームが投影対物レンズ８を通過して、基準マーク１０上に入射するように、部品ステージ１２はさらに移動する。

ステップＳ１４において、画像検出および処理モジュール１１は、第２のレチクル位置合せマーク７、投影対物レンズ８および基準マーク１０を順次通過した第２のアライメント光ビームを受け取り、そしてそれ故、第２のレチクル位置合せマーク７および基準マーク１０の画像を捕獲し、次いで画像は、第２のレチクル位置合せマーク７と基準マーク１０との間の第２の相対的な位置情報を引き出すために処理される。第１のレチクル位置合せマーク６と基準マーク１０との間の第１の相対的な位置情報、および第２のレチクル位置合せマーク７と基準マーク１０との間の第２の相対的な位置情報に基づいて、レチクル５は、部品ステージ１２と位置合せされる。

ステップＳ２１において、第１の照明モジュールＡは、レチクル５上の第１のレチクル位置合せマーク６上に照射される第１のアライメント光ビームを発する。同時に、第２の照明モジュールＢは、レチクル５上の第２のレチクル位置合せマーク７上に照射される第２のアライメント光ビームを発する。第１のアライメント光ビームが投影対物レンズ８を通過して、部品ステージ１２上の基準マーク１０上に入射するように、部品ステージ１２は移動する。ステップＳ２１において、第１アライメント光ビームが、投影対物レンズ８を通過し、部品ステージ１２上の基準マーク１０に照射されると、第２アライメント光ビームは、基準プレート９からオフセットされる。

ステップＳ２２において、基準マーク１０の下の画像検出および処理モジュール１１は、第１のレチクル位置合せマーク６、投影対物レンズ８および基準マーク１０を順次通過した第１のアライメント光ビームを受け取り、そしてそれ故、第１のレチクル位置合せマーク６および基準マーク１０の画像を捕獲し、次いで画像は、第１のレチクル位置合せマーク６と基準マーク１０との間の第１の相対的な位置情報を引き出すために処理される。

ステップＳ２３において、第２のアライメント光ビームが投影対物レンズ８を通過して、基準マーク１０に入射するように、部品ステージ１２はさらに移動する。この点で、第１のアライメント光ビームは、基準プレート９からオフセットされる。

ステップＳ２４において、画像検出および処理モジュール１１は、第２のレチクル位置合せマーク７、投影対物レンズ８および基準マーク１０を順次通過した第２のアライメント光ビームを受け取り、そしてそれ故、第２のレチクル位置合せマーク７および基準マーク１０の画像を捕獲し、次いで画像は、第２のレチクル位置合せマーク７と基準マーク１０との間の第２の相対的な位置情報を引き出すために処理される。第１のレチクル位置合せマーク６と基準マーク１０との間の第１の相対的な位置情報、および第２のレチクル位置合せマーク７と基準マーク１０との間の第２の相対的な位置情報に基づいて、レチクル５は、部品ステージ１２と位置合せされる。

１つのアライメント光ビームの検出の間、他のアライメント光ビームも投影対物レンズ８を通って進行して、部品ステージ１２に達することを考慮すると、他のアライメント光ビーム（例えば、紫外光ビーム）による部品１４の望ましくない露出を防止するために、同軸レチクル位置合せデバイスのレイアウトは、他のアライメント光ビームが部品１４上に照射されないように設計されてよい。このレイアウトは、部品ステージのストローク、第１のレチクル位置合せマーク６と第２のレチクル位置合せマーク７との間の距離ｄ、および投影対物レンズの拡大倍率Ｍに依存する。投影対物レンズの焦点面上の第１および第２のレチクル位置合せマーク６、７のプロジェクションは、Ｄ＝ｄ×Ｍに等しい中心−中心間距離だけ互いに離間される。さらに視準制約、すなわち、投影対物レンズの焦点面上の投影画像のぶれ（ｂｌｕｒ）、を考慮するときに、次いで画像検出および処理モジュール１１は、少なくともｄ×Ｍ＋φ／２（ここでφは、ぼけ点（ｂｌｕｒｓｐｏｔ）の直径を意味する）に等しい距離だけ基準プレート９の縁から離間されなければならない。

Claims

レチクルを部品ステージと位置合せするための同軸レチクル位置合せデバイスであって、
前記レチクル上のレチクル位置合せマーク上にアライメント光ビームを照射するように構成される、照明モジュール、
前記レチクルの下に配置され、前記レチクル位置合せマークを結像するように構成された、投影対物レンズ、
部品ステージ上に配置され、基準マークを担持するように構成された、基準プレート、および、
前記基準プレートの下に配置された画像検出および処理モジュールであって、前記基準マークは前記画像検出および処理モジュールの視野内に位置し、前記レチクルと関連する前記部品ステージの移動の間、前記画像検出および処理モジュールは、前記レチクル位置合せマーク、前記投影対物レンズおよび前記基準マークを順次通過したアライメント光ビームを受け取り、したがって、前記レチクル位置合せマークおよび前記基準マークの画像を捕獲し、前記レチクルを前記部品ステージと位置合せするように、前記レチクル位置合せマークと前記基準マークとの間の相対的な位置情報を引き出すために処理される、画像検出および処理モジュール、を含み、
前記レチクルは、複数のレチクル位置合せマークを備え、前記基準マーク並びに前記画像検出および処理モジュールは、前記複数のレチクル位置合せマークによって共有される、
同軸レチクル位置合せデバイス。
各々が前記レチクル位置合せマークのそれぞれ１つに対応する同数の照明モジュールが含まれる、請求項１に記載の同軸レチクル位置合せデバイス。
前記部品ステージをともなう前記画像検出および処理モジュールの前記レチクルと関連する移動の間、前記画像検出および処理モジュールは、前記レチクル位置合せマークの各々と前記基準マークとの間の相対的な位置情報を得るために、前記投影対物レンズを通過したアライメント光ビームを連続して受け取る、請求項２に記載の同軸レチクル位置合せデバイス。
前記画像検出および処理モジュールは、前記部品ステージの範囲内に配置される、請求項１に記載の同軸レチクル位置合せデバイス。
前記基準マークは、前記画像検出および処理モジュールの最適焦点面に位置決めされる、請求項１に記載の同軸レチクル位置合せデバイス。
前記画像検出および処理モジュールは、画像形成レンズ群、検出器および処理ユニットを含む、請求項１に記載の同軸レチクル位置合せデバイス。
前記検出器は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳデバイスである、請求項６に記載の同軸レチクル位置合せデバイス。
前記基準マークは、反射する金属マークである、請求項１に記載の同軸レチクル位置合せデバイス。
照明モジュールによって提供されるアライメント光ビームは、同じ波長を有する、請求項２に記載の同軸レチクル位置合せデバイス。
前記照明モジュールは、紫外線スペクトルのアライメント光ビームを出力する、請求項９に記載の同軸レチクル位置合せデバイス。
レチクルを部品ステージ上に露出される対象と位置合せするための、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の同軸レチクル位置合せデバイスを含む、リソグラフィ装置。
レチクル位置合せ方法であって、
１）第１のアライメント光ビームが投影対物レンズを通過して、部品ステージ上の基準マーク上に入射するように、第１の照明モジュールから発せられた第１のアライメント光ビームをレチクル上の第１のレチクル位置合せマーク上に照射し、そして部品ステージを移動させる、ステップと、
２）前記基準マークの下に配置される画像検出および処理モジュールによって、前記第１のレチクル位置合せマーク、前記投影対物レンズおよび前記基準マークを順次通過した前記第１のアライメント光ビームを受け取り、したがって、前記第１のレチクル位置合せマークと前記基準マークとの間の第１の相対的な位置情報を引き出すために処理される、前記第１のレチクル位置合せマークおよび前記基準マークの画像を捕獲する、ステップと、
３）第２のアライメント光ビームが投影対物レンズを通過して、基準マーク上に入射し、前記画像検出および処理モジュールのための前記部品ステージの移動の間、前記基準マークが前記画像検出および処理モジュールの視野内に位置するように、第２の照明モジュールから発せられた第２のアライメント光ビームをレチクル上の第２のレチクル位置合せマーク上に照射し、そして部品ステージを移動させる、ステップと、
４）画像検出および処理モジュールによって、前記第２のレチクル位置合せマーク、前記投影対物レンズおよび前記基準マークを順次通過した前記第２のアライメント光ビームを受け取り、したがって、前記第２のレチクル位置合せマークと前記基準マークとの間の第２の相対的な位置情報を引き出すために処理される、前記第２のレチクル位置合せマークおよび前記基準マークの画像を捕獲し、前記第１のレチクル位置合せマークと前記基準マークとの間の前記第１の相対的な位置情報、および前記第２のレチクル位置合せマークと前記基準マークとの間の前記第２の相対的な位置情報に基づいて、前記レチクルを前記部品ステージと位置合せする、ステップを含み、
前記基準マーク並びに前記画像検出および処理モジュールは、前記レチクル位置合せマークによって共有される、レチクル位置合せ方法。
レチクル位置合せ方法であって、
１）第１のアライメント光ビームが投影対物レンズを通過して、基準プレート上の基準マーク上に入射し、前記基準マークが前記画像検出および処理モジュールの視野内に位置するように、前記画像検出および処理モジュールのための前記部品ステージの移動の間、第１の照明モジュールから発せられた第１のアライメント光ビームをレチクル上の第１のレチクル位置合せマーク上に、および第２の照明モジュールから発せられた第２のアライメント光ビームをレチクル上の第２のレチクル位置合せマーク上に照射し、そして部品ステージを移動させる、ステップと、
２）前記基準マークの下に配置される画像検出および処理モジュールによって、前記第１のレチクル位置合せマーク、前記投影対物レンズおよび前記基準マークを順次通過した前記第１のアライメント光ビームを受け取り、したがって、前記第１のレチクル位置合せマークと前記基準マークとの間の第１の相対的な位置情報を引き出すために処理される、前記第１のレチクル位置合せマークおよび前記基準マークの画像を捕獲する、ステップと、
３）第２のアライメント光ビームが投影対物レンズを通過して、基準マーク上に入射するように、部品ステージを移動させる、ステップと、
４）画像検出および処理モジュールによって、前記第２のレチクル位置合せマーク、前記投影対物レンズおよび前記基準マークを順次通過した前記第２のアライメント光ビームを受け取り、したがって、前記第２のレチクル位置合せマークと前記基準マークとの間の第２の相対的な位置情報を引き出すために処理される、前記第２のレチクル位置合せマークおよび前記基準マークの画像を捕獲し、前記第１のレチクル位置合せマークと前記基準マークとの間の前記第１の相対的な位置情報、および前記第２のレチクル位置合せマークと前記基準マークとの間の前記第２の相対的な位置情報に基づいて、前記レチクルを前記部品ステージと位置合せする、ステップを含み、
前記基準マーク並びに前記画像検出および処理モジュールは、前記レチクル位置合せマークによって共有される、レチクル位置合せ方法。
ステップ１において、第１のアライメント光ビームが、投影対物レンズを通過し、部品ステージ上の基準マーク上を照射すると、第２のアライメント光ビームは、基準プレートからオフセットされる、請求項１３に記載のレチクル位置合せ方法。
画像検出および処理モジュールは、部品ステージ上に配置され、少なくともｄ×Ｍ＋φ／２（ここで、ｄは、レチクル上の第１のレチクル位置合せマークと第２のレチクル位置合せマークとの間の距離を表し、Ｍは、投影対物レンズの拡大倍率を表し、φは、投影対物レンズを通過する第１または第２のアライメント光ビームによって投影対物レンズの焦点面上に形成されるぼけ点の直径を表す）に等しい距離だけ基準プレートの縁から離間される、請求項１４に記載のレチクル位置合せ方法。