JP2021047331A - マーク位置決定方法、リソグラフィー方法、物品製造方法、プログラムおよびリソグラフィー装置 - Google Patents

マーク位置決定方法、リソグラフィー方法、物品製造方法、プログラムおよびリソグラフィー装置 Download PDF

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Abstract

【課題】マークの位置を高い精度で検出するために有利な技術を提供する。【解決手段】マーク位置決定方法は、マークを撮像するスコープを使って取得した画像におけるマーク画像の位置に基づいて前記マーク画像の仮位置を決定する第１工程Ｓ２１２と、前記スコープのディストーション量の２次元分布を示すディストーションマップと前記マーク画像とに基づいて、前記仮位置を補正するための補正量を決定する第２工程Ｓ２１３と、前記仮位置を前記補正量に基づいて補正することによって前記マークの位置を決定する第３工程Ｓ２１４と、を含む。【選択図】図６

Description

本発明は、マーク位置決定方法、リソグラフィー方法、物品製造方法、プログラムおよびリソグラフィー装置に関する。
基板等に設けられたマークの位置の検出は、スコープを使って該マークを撮像し、これによって得られた画像を処理することによってなされうる。スコープが無視できないディストーション（歪曲収差）を有する場合、そのディストーションがマークの位置の検出精度に影響を与えうる。特許文献１には、ターゲットの位置を計測した後、光学系の視野中心にターゲットを送り込んで、再びターゲットの位置を計測する方法が記載されている。特許文献２には、ターゲットを観察した領域とディストーションとの影響をあらかじめ取得しておき、計測値を補正する方法が記載されている。
特開２００５−２８５９１６号公報 特開２００６−３００２１号公報
しかし、特許文献１に記載された方法では、ターゲットを視野中心に追い込む処理が必要であり、そのために、計測に要する時間が長くなる。特許文献２に記載された方法では、マークの形状に応じてディストーションの影響量が変化するので、高精度な補正ができない。
本発明は、マークの位置を高い精度で検出するために有利な技術を提供することを目的とする。
本発明の１つの側面は、マーク位置決定方法に係り、前記マーク位置決定方法は、マークを撮像するスコープを使って取得した画像におけるマーク画像の位置に基づいて前記マーク画像の仮位置を決定する第１工程と、前記スコープのディストーション量の２次元分布を示すディストーションマップと前記マーク画像とに基づいて、前記仮位置を補正するための補正量を決定する第２工程と、前記仮位置を前記補正量に基づいて補正することによって前記マークの位置を決定する第３工程と、を含む。
本発明によれば、マークの位置を高い精度で検出するために有利な技術が提供される。
本発明の一実施形態のリソグラフィー装置の構成を模式的に示す図。 アライメントスコープの構成例を示す図。 プリアライメント用のマークを例示する図。 ファインアライメント用のマークを例示する図。 第１モードでアライメント計測を行いながら基板を露光する処理の流れを示す図。 第２モードでアライメント計測を行いながら基板を露光する処理の流れを示す図。 ディストーションを説明するための図。 視野における周辺部に位置する領域を例示する。 ディストーションマップを例示する図。 第１例のマーク画像を示す図。 第１例のマーク画像とディストーションとの関係を示す図。 第１例のマーク画像のＸ方向の位置の検出に影響を与えるディストーション量を示す図。 第１例のマーク画像のＹ方向の位置の検出に影響を与えるディストーション量を示す図。 第２例のマーク画像を示す図。 第２例のマーク画像とディストーションとの関係を示す図。 第１の変形例のディストーションマップの生成方法を模式的に示す図。 第２の変形例のディストーションマップの生成方法を模式的に示す図。 補正量の決定方法の他の例を説明するための図。 補正量の決定方法の他の例を説明するための図。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
図１には、本発明の一実施形態のリソグラフィー装置１の構成が模式的に示されている。リソグラフィー装置１は、基板４にパターンを転写する転写装置として構成されうる。本実施形態では、リソグラフィー装置１は、基板４（のフォトレジスト膜）に原版２のパターンを転写する露光装置として構成されているが、リソグラフィー装置１は、基板４の上のインプリント材に原版（型）のパターンを転写する装置として構成されてもよい。
リソグラフィー装置１は、投影光学系３、基板チャック５、基板駆動機構６、アライメントスコープ（スコープ）７および制御部（プロセッサ）２０を備えうる。投影光学系３は、不図示の照明光学系によって照明された原版２のパターンを基板４に投影する。基板チャック５は、基板４を保持する。基板４には、例えば、前工程で形成された下地パターンおよびマーク（アライメントマーク）１１、１２と、それらを覆うように配置されたフォトレジスト膜とを有しうる。マーク１１は、プリアライメントマークでありうる。マーク１２は、ファインアライメントマークでありうる。
基板駆動機構６は、基板チャック５を駆動することによって基板４を駆動する。アライメントスコープ７は、顕微鏡および撮像素子を含み、基板４に設けられたマークを撮像する。制御部２０は、アライメントスコープ７によって撮像された画像に基づいて基板４のマークの位置を検出しうる。制御部２０は、その他、基板４に対する原版２のパターンの転写に関する動作などを制御する。制御部２０は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用又は専用のコンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。該コンピュータをこの明細書で説明された方法（例えば、マーク位置検出方法）を実行させるプログラムおよびそれを格納したメモリ媒体（コンピュータ可読メモリ媒体）も発明を構成する。
図２には、アライメントスコープ７の構成例が示されている。アライメントスコープ７は、例えば、光源８、ビームスプリッタ９、光学系１０、１３および撮像素子１４を含みうる。光源８から射出された照明光は、ビームスプリッタ９で反射され、光学系１０を通って基板４のマーク１１（１２）を照明する。マーク１１からの回折光は、光学系１０、ビームスプリッタ９、光学系１３を通って撮像素子１４に入射し、撮像素子１４の撮像面にマーク１１（１２）の光学像を形成する。撮像素子１４は、該光学像を撮像し、マーク１１の画像（画像データ）であるマーク画像（マーク画像データ）を含む画像（画像データ）を出力する。光源８、ビームスプリッタ９、光学系１０、１３は、マーク１１（１２）を観察するための顕微鏡を構成する。
顕微鏡は、広範囲にわたってマークを探索可能なプリアライメント計測と、高精度な計測が可能なファインアライメント計測との両立が可能な倍率を有しうる。従来は、プリアライメント計測とファインアライメント計測とで異なる光学系を用いる構成が多かったため、アライメントマークもそのような用途によって異なる形状を使用していた。図３には、プリアライメント用のマーク１１が例示され、図４には、ファインアライメント用のマーク１２が例示されている。マーク１１、１２の形状は、ウエハのプロセスに応じた最適なものが使用されることが多く、その形状も様々なものが存在する。
リソグラフィー装置１は、アライメント計測に関して第１モードおよび第２モードを有しうる。以下では、まず第１モードでアライメント計測を行いながら基板を露光する処理を説明し、その後に、第２モードでアライメント計測を行いながら基板を露光する処理を説明する。
図５には、第１モードでアライメント計測を行いながら基板を露光する処理の流れが示されている。この処理は、制御部２０によって制御される。工程Ｓ１０１では、基板４がリソグラフィー装置１に搬入され、基板チャック５によって保持される。工程Ｓ１０２では、プリアライメント計測がなされる。具体的には、プリアライメント計測では、アライメントスコープ７を使ってプリアライメント用のマーク１１の位置が検出され、その結果に基づいて基板４の位置がラフに算出される。ここで、マーク１１の位置の検出は、基板４の複数のショット領域に関して行われ、基板４の全体のシフトと１次線形成分（倍率、回転）が算出されうる。
次に、工程Ｓ１０３では、プリアライメント計測の結果に基づいて、追い込み駆動がなされる。追い込み駆動では、プリアライメント計測の結果に基づいて、アライメントスコープ７の視野の中央部にファインアライメント用のマーク１２が収まるように基板駆動機構６によって基板４が駆動される。工程Ｓ１０４では、ファインアライメント計測がなされる。具体的には、ファインアライメント計測では、アライメントスコープ７を使ってプリアライメント用のマーク１２の位置が検出され、基板４の位置が検出され、その結果に基づいて基板４の全体のシフトと１次線形成分（倍率、回転）が精密に算出されうる。ここで、マーク１２の位置の検出は、工程Ｓ１０３、Ｓ１０４を繰り返すことによって、基板４の複数のショット領域（複数のサンプルショット領域）に関して行われる。位置を検出するマーク１２の数を増やすことによって、基板４の高次変形成分が精密に算出されてもよい。
次に、工程Ｓ１０５では、ファインアライメント計測の結果に基づいて、基板４の各ショット領域と原版２とがアライメントされ、各ショット領域が露光される。その後、工程Ｓ１０６では、基板４が搬出される。
図６には、第２モードでアライメント計測を行いながら基板を露光する処理の流れが示されている。この処理は、制御部２０によって制御される。第２モードでは、プリアライメント計測がなされない。図６（ａ）には、第２モードの動作の概要が示され、図６（ｂ）には、図６（ａ）の工程Ｓ２０２（ファインアライメント計測）の詳細が示されている。
工程Ｓ２０１では、基板４がリソグラフィー装置１に搬入され、基板チャック５によって保持される。工程Ｓ２０２では、ファインアライメント計測がなされる。ファインアライメント計測では、アライメントスコープ７を使ってファインアライメント用のマーク１２の位置が検出される。マーク１２の位置の検出は、基板４の複数のショット領域（複数のサンプルショット領域）に関して行われる。ここで、第２モードでは、プリアライメント計測および追い込み駆動がなされないので、マーク１２は、アライメントスコープ７の視野の中央部に配置されるとは限らない。つまり、マーク１２は、アライメントスコープ７の視野の周辺部に配置される可能性がある。したがって、アライメントスコープ７によって観察（撮像）されるマーク１２の画像（マーク画像）の位置は、アライメントスコープ７（顕微鏡）のディストーションの影響を受けうる。そこで、この影響を補正するための処理（図６（ｂ））が実施される。
次に、工程Ｓ２０３では、ファインアライメント計測の結果に基づいて、基板４の各ショット領域と原版２とがアライメントされ、各ショット領域が露光される。その後、工程Ｓ２０４では、基板４が搬出される。
以下、図６（ｂ）を参照しながら図６（ａ）の工程Ｓ２０２（ファインアライメント計測）に適用されるマーク位置決定方法を説明する。工程Ｓ２１１では、アライメントスコープ７を使ってプリアライメント用のマーク１２が撮像される。これによって、マーク１２の画像（画像データ）であるマーク画像（マーク画像データ）を含む画像（画像データ）が取得される。工程Ｓ２１２（第１工程）では、工程Ｓ２１１で取得した画像におけるマーク画像の位置が仮位置として決定される。この仮位置は、アライメントスコープ７（顕微鏡）のディストーションの影響を受けた不正確な位置（誤差を含む位置）である可能性がある。
工程Ｓ２１３（第２工程）では、アライメントスコープ７のディストーション量の２次元分布を示すディストーションマップ（後述）と工程Ｓ２１１で取得したマーク画像とに基づいて、工程Ｓ２１２で決定した仮位置を補正するための補正量が決定される。工程Ｓ２１４（第３工程）では、工程Ｓ２１２で決定した仮位置を工程Ｓ２１３で決定した補正量に基づいて補正することによってマーク１２の位置が決定される。なお、図６（ｂ）に示された処理は、第１モードにおけるファインアライメント計測に適用されてもよい。
以下、図６（ｂ）に示された処理を具体例を挙げながら説明する。図７には、正方格子の各格子要素にドットが配置されたドットチャートをアライメントスコープ７によって撮像して得られる画像が示されている。図７（Ａ）は、アライメントスコープ７がディストーションを有しない場合の画像を示し、図７（Ｂ）は、アライメントスコープ７がディストーションを有する場合の画像を例示している。ディストーションが無い場合は、ドットチャートがきれいな正方格子を構成するように配置されるが、ディストーションがある場合は、アライメントスコープ７の視野の周辺部でドットチャートが歪む。そのため、マーク１２の画像がアライメントスコープ７の視野の周辺部に位置する場合、工程Ｓ２１２では、実際にマーク１２が存在する位置とは異なる位置がマーク１２に対応するマーク画像の仮位置として検出される。
次に、アライメントスコープ７がディストーションを有する場合にマーク１２の検出位置にどのようにずれが発生するかについて具体的に説明する。図８には、アライメントスコープ７の視野が示されている。以下、図８に示された視野における周辺部に位置する領域１００を例として説明する。図９には、領域１００についてのディストーションマップが例示されている。ディストーションマップは、アライメントスコープ７のディストーション量（ディストーションがない場合の位置（即ち理想位置）からのずれ量）の２次元分布を示す。換言すると、ディストーションマップは、アライメントスコープ７のディストーション量を格子を構成する各格子要素に配置したものである。
図９において、各格子要素内に２つの数値が記載されている。上側の数値は、Ｘ方向のディストーション量（第１ディストーション量）を示し、下側の数値は、Ｙ方向のディストーション量（第２ディストーション量）を示している。ここでは具体例の提供のために単位をμｍとするが、これは一例である。例えば、一番右上の格子要素は、ディストーション量（理想位置からのずれ量）が、Ｘ＝＋０．８００μｍ、Ｙ＝＋０．８００μｍであることを示している。図９に示されるディストーションがある場合において、図１０に示されたマーク画像２００の位置は、領域１００における中心位置２１０として検出される。しかし、マーク画像２００に対応する基板上のマークが実際に存在する位置は、格子要素内のディストーション量の影響によるずれ量分だけ中心位置２１０からシフトした位置である。
マーク画像の位置は、マーク画像のエッジの情報から算出される。よって、Ｘ方向とＹ方向のディストーション量の影響によるマーク画像のずれ量は、例えば、図１１に示すマーク画像のエッジに対応する、ディストーションマップにおける複数の格子要素内のディストーション量を統計処理することによって得ることができる。統計処理は、例えば、平均値（例えば、算術平均値）を求める処理でありうる。ここで、マーク画像は、Ｘ方向（第１方向）を横切る第１エッジ（Ｙ方向に延びるエッジ）と、Ｘ方向と直交するＹ方向（第２方向）を横切る第２エッジ（Ｘ方向に延びるエッジ）とを有しうる。
図１２には、Ｘ方向のディストーション量によるマーク画像のずれ量（第１補正量）を計算するための格子要素が示されている。これは、Ｘ方向（第１方向）を横切る第１エッジ（Ｙ方向に延びるエッジ）を含む格子要素を図１１から抽出したものである。これに基づいて、工程Ｓ２１３では、Ｘ方向のずれ量が、マーク画像の仮位置をＸ方向に関して補正するための補正量として、以下のように計算されうる。
Ｘ＝（０．２８１＋０．２４０＋０．２０４＋０．１７３＋０．３１６＋０．２７４＋０．４１０＋０．３６２＋０．５８３＋０．５２２＋０．４６８＋０．４２１）／１２
図１３には、Ｙ方向のディストーション量によるマーク画像のずれ量（第２補正量）を計算するための格子要素が示されている。これは、Ｙ方向（第２方向）を横切る第２エッジ（Ｘ方向に延びるエッジ）を含む格子要素を図１１から抽出したものである。これに基づいて、工程Ｓ２１３では、Ｙ方向のずれ量が、マーク画像の仮位置をＹ方向に関して補正するための補正量として、以下のように計算されうる。
Ｙ＝（０．４２１＋０．４６８＋０．５２２＋０．５８３＋０．３６２＋０．４１０＋０．２７４＋０．３１６＋０．１７３＋０．２０４＋０．２４０＋０．２８１）／１２
上記の例では、Ｘ方向に関する補正量ΔｘおよびＹ方向に関する補正量Δｙは、共に＋０．３５５μｍとなる。つまり、アライメントスコープ７が図７（ｂ）に示されるディストーションを有する場合、領域１００において図１０のように撮像されたマーク画像の位置は、基板４上の対応するマークの実際の位置に対してＸ、Ｙ方向に＋０．３５５μｍの計測ずれを有する。工程Ｓ２１３では、工程Ｓ２１２で決定された補正量（上記の例では、Δｘ＝＋０．３５５μｍ、Δｙ＝＋０．３５５μｍ）に基づいて工程Ｓ２１１で決定されたマーク画像の仮位置を補正する。具体的には、仮位置を（ｘ’、ｙ’）とすると、補正されたマークの位置を（ｘ、ｙ）、補正量を（Δｘ，Δｙ）とすると、以下の式にしたがって、マークの位置を計算することができる。
（ｘ、ｙ）＝（ｘ’、ｙ’）−（Δｘ，Δｙ）
以下、他の形状を有するマークの検出について説明する。図１４に示されるマーク画像２０１がアライメントスコープ７を使って撮像された場合は、マーク画像２０１の位置は、領域１００における中心位置２１０であり、これがマーク画像２０１の仮位置として検出される。
この例においても、マーク画像２０１のずれ量、即ち補正量は、図１５に示されるように、マーク画像のエッジが存在する格子要素内のディストーション量の平均値（例えば、算術平均値）として算出できる。この例では、補正量（Δｘ，Δｙ）＝（＋０．４０３ｕｍ、＋０．４０３ｕｍ）である。
図１０の例と図１４の例とでは、ずれ量（補正量）が互いに異なる。これは、マーク画像の中心位置がアライメントスコープ７の視野内の同じ位置にある場合であっても、ずれ量（補正量）がマーク画像（マーク）の形状によって異なることを示している。つまり、このディストーションの影響を除去する場合、マークの形状に応じた補正量を決定する必要がある。本実施形態では、工程Ｓ２１３において、ディストーションマップと工程Ｓ２１１で取得したマーク画像とに基づいて、工程Ｓ２１２で決定した仮位置を補正するための補正量が決定される。
ディストーションマップは、アライメントスコープ７の視野を複数の格子要素に分割し、各格子要素のディストーション量を決定することによって生成されうる。各格子要素のディストーション量は、例えば、図７に示されたドットチャートをアライメントスコープ７の視野の全域で撮像し、撮像した各ドットの位置のずれ量と格子要素とを対応付けることによって生成することができる。その際、各ドットの計測再現性の影響を最小化するため、複数回にわたって各ドットのずれ量を求め、それらを平均化することができる。また、ディストーションの発生量は、アライメントマークを観察する際のアライメント光の波長や、照明条件によっても異なるため、条件毎にディストーションマップを取得して、使い分けることでより正確な補正を行うこともできる。リソグラフィー装置１において、ディストーションマップを生成する工程は、初期設定時において、定期的または任意のメンテナンス時において実施されうる。該工程では、制御部２０は、複数のドットが配置されたドットチャートをアライメントスコープ７を使って、撮像して得られた画像に基づいてディストーションマップを生成しうる。
補正量の決定方法は、工程Ｓ２１３に関して先に説明した方法に限定されるものではない。工程Ｓ２１２においてマーク画像の位置の決定するための演算方法に応じて、補正量の決定方法を選択してもよい。例えば、マーク画像を微分してマーク画像のエッジ部を抽出し、エッジ部の強度情報の重心を計算することでマーク画像の位置を決定する方法がある。このような方法でマーク画像の仮位置を決定する場合、各格子要素内の微分値に応じた重み付け平均値を計算することによって補正量を得ることができる。以下に具体例を説明する。
図１８には、マーク画像のＸ方向を横切るエッジの微分値を１．０で正規化した値（以下、正規化微分値）が例示されている。図１８に例示されるように、マーク画像の左側と右側とで正規化微分値が異なっている場合、図１９に例示さるように、各格子要素内のディストーション量を正規化微分値で重み付けし、重み付け平均値を計算し、これを補正量とすることができる。
本実施形態によれば、アライメントスコープ７のディストーションによるマークの位置を高い精度で検出することができる。これは、第２モードのように、プリアライメント計測を行わない場合、即ち、アライメントスコープ７の視野の周辺部にマークが存在しうる状況でファインアライメント計測を実施する場合に特に有用である。ただし、本実施形態における仮位置の補正は、第１モードにも適用可能であり、この場合にもマークの位置を高い精度で検出することができる。
以下、ディストーションマップを生成する工程の変形例を説明する。第１の変形例では、制御部２０は、アライメントスコープ７の視野内の複数の位置に順次にドットマークを配置し、アライメントスコープ７を使って撮像された画像に基づいて、ディストーションマップを生成するようにディストーションマップの生成処理を制御する。
図１６には、第１の変形例のディストーションマップの生成方法が模式的に示されている。まず、基板チャック５の上に、ドットマークを有する基板が配置されうる。次に、ディストーションマップの１つの格子要素に対応する観察視野位置にドットマークが配置されるように基板駆動機構６を動作させ、アライメントスコープ７によってそのドットマークを撮像し、それによって得られたドットマーク画像の位置を検出する。このときの基板上のドットマークの位置は、基板駆動機構６の位置決め精度によって保証され、基板上のドットマークのドットマーク画像の位置とのずれ量がディストーション量である。以下、ディストーション量を決定する格子要素の位置を順次に変更しながら同様の処理がなされる。基板駆動機構６の駆動精度が高精度であれば、ほぼ理想的な位置にドットマークを移動させることができるため、基板上のドットマークの位置とドットマーク画像の位置とのずれ量をディストーション量とすることができる。第１変形例では、正確に複数のドットが配置されたドットチャートを使用しなくても、ディストーションマップを生成することができる。
第２の変形例では、制御部２０は、アライメントスコープ７の視野内の複数の位置に順次にアライメントマークを配置し、アライメントスコープ７を使って撮像された画像に基づいて、ディストーションマップを生成する。通常、アライメントマークの形状は任意のものが使用されるため、その形状は様々であるが、標準的に推奨されるアライメントマークなど、比較的に使用頻度が高いアライメントマークがある。そのような場合は、そのアライメントマークに限定した処理として、そのアライメントマークを用いて、以下の手順でディストーションマップを生成することで、より高精度な補正が可能となる。
図１７には、第２の変形例のディストーションマップの生成方法が模式的に示されている。まず、基板チャック５の上に、選択されたアライメントマークを有する基板が配置されうる。次に、ディストーションマップの１つの格子要素に対応する観察視野位置にアライメントマークが配置されるように基板駆動機構６を動作させ、アライメントスコープ７によってそのアライメントマークが撮像される。そして、それによって得られたアライメントマーク画像の位置が検出される。このときの基板上のアライメントマークの位置は、基板駆動機構６の位置決め精度によって保証され、基板上のアライメントマークの位置とアライメントの位置とのずれ量がディストーション量である。以下、ディストーション量を決定する格子要素の位置を順次に変更しながら同様の処理がなされる。
第２の変形例では、ディストーションマップを構成する各格子要素のディストーション量は、ディストーションマップの生成のために使用されたアライメントマークの形状に固有の検出誤差を含んでいる。したがって、アライメント計測のためのアライメントマークとディストーションマップの生成のためのアライメントマークの形状とが類似している場合には、補正量としてディストーションマップのディストーション量をそのまま使用してもよい。この場合、工程Ｓ２１３では、アライメント計測のためのアライメントマークとディストーションマップの生成のためのアライメントマークの形状とが類似しているがどうかを判断すればよい。両者が類似していれば、補正量としてディストーションマップのディストーション量をそのまま使用してもよい。一方、両者が類似していなければ、上記の実施形態に従って補正量が決定される。あるいは、より厳しく判断し、両者が一致していなければ、上記の実施形態に従って補正量が決定されうる。
あるいは、複数種類のアライメントマークのそれぞれについてディストーションマップが準備されてもよい。この場合、アライメントにおいて使用されるアライメントマークと近似しているアライメントマークを使用して生成されたディストーションマップのディストーション量が補正量として使用されうる。
マーク画像の位置の補正の際に、マーク画像の中心が格子要素のサイズ以下の量だけオフセットしている場合などは、隣接する格子要素のディストーション量から補間（例えば線形補間）などによって補正量を決定してもよい。
本実施形態によれば、アライメントスコープ７のディストーションによって発生するマーク画像の位置検出結果を補正することによって高い精度でマークの位置を検出することができる。
リソグラフィー装置１を使って実施されるリソグラフィー方法は、基板４のマークの位置を上記のマーク位置決定方法に従って検出する検出工程と、該検出工程で検出されたマークの位置に基づいて基板４の目標位置にパターンを転写する転写工程と、を含みうる。
１つの実施形態の物品製造方法は、上記のリソグラフィー方法によって基板４の上にパターンを転写する転写工程と、該転写工程を経た基板４を処理する処理工程と、を含み、該処理工程を経た基板４から物品が得られる。該処理は、例えば、現像、エッチング、イオン注入、成膜等を含みうる。
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
１：リソグラフィー装置、７：アライメントスコープ（スコープ）、１１：マーク、１２：マーク

Claims (15)

  1. マークを撮像するスコープを使って取得した画像におけるマーク画像の位置に基づいて前記マーク画像の仮位置を決定する第１工程と、
    前記スコープのディストーション量の２次元分布を示すディストーションマップと前記マーク画像とに基づいて、前記仮位置を補正するための補正量を決定する第２工程と、
    前記仮位置を前記補正量に基づいて補正することによって前記マークの位置を決定する第３工程と、
    を含むことを特徴とするマーク位置決定方法。
  2. 前記第２工程では、前記マーク画像のエッジの位置に対応する、前記ディストーションマップにおける前記ディストーション量に基づいて、前記補正量を決定する、
    ことを特徴とする請求項１に記載のマーク位置決定方法。
  3. 前記マーク画像は、第１方向を横切る第１エッジと、前記第１方向に直交する第２方向を横切る第２エッジとを有し、
    前記ディストーション量は、前記第１方向における第１ディストーション量と、前記第２方向における第２ディストーション量とを含み、
    前記補正量は、前記第１方向に関する第１補正量と、前記第２方向に関する第２補正量とを含み、
    前記第２工程では、前記第１エッジの位置に対応する、前記ディストーションマップにおける前記第１ディストーション量に基づいて前記第１補正量を決定し、前記第２エッジの位置に対応する、前記ディストーションマップにおける前記第２ディストーション量に基づいて前記第１補正量を決定する、
    ことを特徴とする請求項１に記載のマーク位置決定方法。
  4. 前記第２工程では、複数の前記第１エッジの位置に対応する複数の第１ディストーション量を統計処理して前記第１補正量を決定し、複数の前記第２エッジの位置に対応する複数の第２ディストーション量を統計処理して前記第２補正量を決定する、
    ことを特徴とする請求項３に記載のマーク位置決定方法。
  5. 前記統計処理は、平均値を求める処理を含む、
    ことを特徴とする請求項４に記載のマーク位置決定方法。
  6. 前記平均値は、算術平均値である、
    ことを特徴とする請求項５に記載のマーク位置決定方法。
  7. 前記平均値は、重み付け平均値である、
    ことを特徴とする請求項５に記載のマーク位置決定方法。
  8. 複数のドットが配置されたドットチャートを前記スコープを使って撮像して得られた画像に基づいて前記ディストーションマップを生成する工程を更に含む、
    ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のマーク位置決定方法。
  9. 前記スコープの視野内の複数の位置に順次にマークを配置し、前記スコープを使って撮像された画像に基づいて、前記ディストーションマップを生成する工程を更に含む、
    ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のマーク位置決定方法。
  10. 前記マークは、ドットマークである、
    ことを特徴とする請求項９に記載のマーク位置決定方法。
  11. 前記マークは、アライメントマークである、
    ことを特徴とする請求項９に記載のマーク位置決定方法。
  12. 基板にパターンを転写するリソグラフィー方法であって、
    前記基板に設けられたマークの位置を請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のマーク位置決定方法に従って検出する検出工程と、
    前記検出工程で検出されたマークの位置に基づいて前記基板の目標位置にパターンを転写する転写工程と、
    を含むことを特徴とするリソグラフィー方法。
  13. 請求項１２に記載のリソグラフィー方法によって基板の上にパターンを転写する転写工程と、
    前記転写工程を経た前記基板を処理する処理工程と、を含み、
    前記処理工程を経た前記基板から物品を得ることを特徴とする物品製造方法。
  14. コンピュータに請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のマーク位置決定方法を実行させることを特徴とするプログラム。
  15. 基板に設けられたマークを撮像するスコープと、前記スコープによって撮像された画像に基づいて前記マークの位置を検出するプロセッサと、を備え、前記プロセッサによって検出された前記マークの位置に基づいて前記基板の目標位置にパターンを転写するリソグラフィー装置であって、
    前記プロセッサは、
    マークを撮像するスコープを使って取得した画像におけるマーク画像の位置に基づいて前記マーク画像の仮位置を決定し、
    前記スコープのディストーション量の２次元分布を示すディストーションマップと前記マーク画像とに基づいて、前記仮位置を補正するための補正量を決定し、
    前記仮位置を前記補正量に基づいて補正することによって前記マークの位置を決定する、
    ことを特徴とするリソグラフィー装置。
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