JP2022124335A - Lithography device and article production method - Google Patents

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大輔 中島
Daisuke Nakajima
泰久 岩▲崎▼
Yasuhisa Iwasaki
克俊 薄井
Katsutoshi Usui
悠太 稲葉
Yuta Inaba
一輝 宮本
Kazuteru Miyamoto
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Abstract

To provide a lithography device advantageous in measurement accuracy and a cost with regard to a pre-alignment measurement.SOLUTION: A lithography device configured to transfer a pattern of an original plate onto a substrate includes: a holding part configured to hold and move the substrate; a detection part arranged along a first direction parallel to a substrate holding surface of the holding part and including a plurality of scopes for obtaining an image of the substrate held by the holding part; a drive part configured to scan drive the holding part in a second direction parallel to the substrate holding surface and intersecting the first direction; and a treatment part configured to detect an edge of the substrate from each of a plurality of images of the substrate obtained by the plurality of scopes during the scan drive, and to calculate a mounting error to the holding part of the substrate according to the detection result.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、リソグラフィ装置、および物品製造方法に関する。 The present invention relates to a lithographic apparatus and a method of manufacturing an article.

リソグラフィ装置、例えば露光装置は、原版を原版ステージ上に搭載し走査駆動して基板を露光する。露光装置により高精度に重ね合わせ露光を行うためには、基板保持部上の基板の基準位置からのずれ(置きずれ)を計測し補正することが必要である。 A lithography apparatus, such as an exposure apparatus, exposes a substrate by mounting an original on an original stage and driving it to scan. In order to perform overlay exposure with high precision using an exposure apparatus, it is necessary to measure and correct the displacement (displacement) of the substrate on the substrate holder from the reference position.

特許文献1には、基板エッジ部観察顕微鏡を備えた露光装置が開示されている。基板エッジ部観察顕微鏡は、基板ステージを移動させて基板の複数のエッジ部の形状を順次観察視野内に入れ、基板ホルダ上での基板の載置位置を検出する。 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-200002 discloses an exposure apparatus equipped with a substrate edge portion observation microscope. The substrate edge observation microscope moves a substrate stage to successively bring the shapes of a plurality of substrate edges into an observation field of view, and detects the placement position of the substrate on the substrate holder.

特開平10-275850号公報JP-A-10-275850

露光対象の基板を基板チャックの基準位置に搭載する際には、基板と原版との相対位置を精密計測(アライメント)することが必要である。ここで、基板を搭載する際に基板毎に異なる搭載誤差が生じうる。したがって、精密計測を行う前にプリアライメント計測により搭載誤差(置きずれ量)の計測を行い、精密計測において、プリアライメントの計測結果に基づいて基板ステージ及び基板チャックの補正駆動が行われる。 When the substrate to be exposed is mounted on the reference position of the substrate chuck, it is necessary to precisely measure (align) the relative positions of the substrate and the original. Here, different mounting errors may occur for each board when the boards are mounted. Therefore, the mounting error (displacement amount) is measured by pre-alignment measurement before the precision measurement, and the substrate stage and the substrate chuck are driven for correction based on the pre-alignment measurement result in the precision measurement.

しかし、従来のプリアライメント計測は、誤計測を起こしうる。例えば、例えば、非接触式のプリアライメント計測では、基板の製造上の加工精度によって基板側面から反射されるセンサが検知できないことがありうる。また、接触式のプリアライメント計測では、計測時のストローク内に基板が無く基板を検知できないことや、基板との接触子との衝突により基板または接触子の破損を生じることもありうる。また、例えば基板の外形形状が正方形でなく長方形である場合、露光レイアウトによって基板の置き方(長辺配置が縦置き、横置き)が異なり、さらには、ジョブ毎に置き方を変更されることもありうる。そのような種々の基板の置き方に対応するために、多数のプリアライメント計測器を配置する場合にはコストが増大する。 However, conventional pre-alignment metrology can cause erroneous measurements. For example, in non-contact pre-alignment measurement, it is possible that the sensor reflected from the side surface of the substrate cannot be detected due to the processing accuracy in manufacturing the substrate. Further, in the contact-type pre-alignment measurement, it is possible that the substrate cannot be detected because there is no substrate within the stroke during measurement, or that the substrate or the contactor may be damaged due to collision between the substrate and the contactor. In addition, for example, if the external shape of the substrate is rectangular instead of square, the placement of the substrate (the long side is arranged vertically or horizontally) differs depending on the exposure layout, and furthermore, the placement may be changed for each job. can also be The cost increases when a large number of pre-alignment measuring instruments are arranged to accommodate such various substrate placement methods.

本発明は、例えば、プリアライメント計測に係る計測精度およびコストの点で有利なリソグラフィ装置を提供する。 The present invention provides, for example, a lithographic apparatus that is advantageous in terms of measurement accuracy and cost for prealignment measurement.

本発明の一側面によれば、基板に原版のパターンを転写するリソグラフィ装置であって、前記基板を保持して移動する保持部と、前記保持部の基板保持面と平行な第1方向に沿って配置され前記保持部によって保持された前記基板の画像を得る複数のスコープを含む検出部と、前記基板保持面と平行かつ前記第1方向と交差する第2方向に、前記保持部を走査駆動する駆動部と、前記走査駆動中に前記複数のスコープにより得られた前記基板の複数の画像のそれぞれから前記基板のエッジの検出を行い、前記検出の結果に基づいて前記基板の前記保持部に対する搭載誤差を算出する処理部と、を有することを特徴とするリソグラフィ装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a lithography apparatus for transferring a pattern of an original onto a substrate, comprising: a holding unit that holds and moves the substrate; a detection unit including a plurality of scopes that are arranged to obtain an image of the substrate held by the holding unit; a drive unit that detects the edge of the substrate from each of a plurality of images of the substrate obtained by the plurality of scopes during the scanning drive, and based on the detection result, moves the substrate to the holding unit; and a processing unit for calculating mounting errors.

本発明によれば、例えば、プリアライメント計測に係る計測精度およびコスト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。 According to the present invention, for example, it is possible to provide a lithographic apparatus that is advantageous in terms of measurement accuracy and cost for pre-alignment measurement.

露光装置の構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an exposure apparatus; アライメント計測部およびオフアクシス計測部の構成を示す図。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of an alignment measurement unit and an off-axis measurement unit; オフアクシス計測部のスコープの構成を示す図。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the scope of the off-axis measurement unit; オフアクシス計測部の複数のスコープと基板との関係を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between a plurality of scopes of the off-axis measurement unit and the substrate; 計測駆動中に得られた複数の画像を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing a plurality of images obtained during measurement driving; 従来技術による基板のアライメント計測処理を示すフローチャート。5 is a flowchart showing substrate alignment measurement processing according to a conventional technique; 実施形態における基板のアライメント計測処理を示すフローチャート。4 is a flowchart showing substrate alignment measurement processing in the embodiment. 露光装置の構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an exposure apparatus;

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、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。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims. Although multiple features are described in the embodiments, not all of these multiple features are essential to the invention, and multiple features may be combined arbitrarily. Furthermore, in the accompanying drawings, the same or similar configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

<第1実施形態>
本発明は、基板保持部に対する基板の搭載誤差(置きずれ)を計測する技術に関するものであり、その技術は、原版のパターンを基板に転写または形成するリソグラフィ装置に適用されうる。以下では、リソグラフィ装置の一例である露光装置について説明する。ただし、リソグラフィ装置は露光装置に限らず、他のリソグラフィ装置であってもよい。例えば、リソグラフィ装置は、荷電粒子線で基板(の上の感光剤)に描画を行う描画装置であってもよい。あるいは、リソグラフィ装置は、基板上のインプリント材を型で成形して基板にパターンを形成するインプリント装置であってもよい。
<First embodiment>
The present invention relates to a technique for measuring a mounting error (displacement) of a substrate with respect to a substrate holder, and the technique can be applied to a lithography apparatus that transfers or forms a pattern of an original onto a substrate. An exposure apparatus, which is an example of a lithographic apparatus, is described below. However, the lithographic apparatus is not limited to the exposure apparatus, and may be another lithographic apparatus. For example, the lithographic apparatus may be a writing apparatus that writes onto (a photosensitive material on) a substrate with a charged particle beam. Alternatively, the lithographic apparatus may be an imprint apparatus that molds an imprint material on a substrate to form a pattern on the substrate.

図1は、実施形態における露光装置100の概略図である。本明細書および図面においては、水平面をXY平面とするXYZ座標系において方向が示される。一般には、被露光基板である基板6はその表面が水平面(XY平面)と平行になるように基板ステージ7の上に置かれる。よって以下では、基板6の表面に沿う平面内で互いに直交する方向にX軸およびY軸をとり、X軸およびY軸に垂直な方向にZ軸をとる。また、以下では、XYZ座標系におけるX軸、Y軸、Z軸にそれぞれ平行な方向をX方向、Y方向、Z方向といい、X軸周りの回転方向、Y軸周りの回転方向、Z軸周りの回転方向をそれぞれθx方向、θy方向、θz方向という。 FIG. 1 is a schematic diagram of an exposure apparatus 100 according to an embodiment. In this specification and drawings, directions are indicated in an XYZ coordinate system with the horizontal plane as the XY plane. In general, the substrate 6 to be exposed is placed on the substrate stage 7 so that its surface is parallel to the horizontal plane (XY plane). Therefore, hereinafter, the X-axis and the Y-axis are taken in the directions perpendicular to each other in the plane along the surface of the substrate 6, and the Z-axis is taken in the direction perpendicular to the X-axis and the Y-axis. Further, hereinafter, directions parallel to the X axis, Y axis, and Z axis in the XYZ coordinate system are referred to as the X direction, the Y direction, and the Z direction, respectively. The directions of rotation are called the θx direction, the θy direction, and the θz direction, respectively.

本実施形態において、露光装置100は、リソグラフィ装置として、例えば液晶表示デバイスや有機ELデバイスなどのフラットパネルの製造工程に使用されることが想定されている。露光装置100は、例えばステップ・アンド・スキャン方式にて、原版(マスク)3に形成されているパターンを、表面上にレジスト(感光剤)が塗布されたガラスプレートである基板6の上に転写する走査型投影露光装置でありうる。露光装置100は、照明光学系1と、原版ステージ4と、投影光学系5と、基板ステージ7と、アライメント計測部2と、オフアクシス計測部10と、制御部9とを備えうる。なお、図1および以下の図2では、露光時の原版3および基板6の走査方向をY方向とし、非走査方向をX方向とする。 In the present embodiment, the exposure apparatus 100 is assumed to be used as a lithography apparatus in the manufacturing process of flat panels such as liquid crystal display devices and organic EL devices. The exposure apparatus 100 uses, for example, a step-and-scan method to transfer a pattern formed on an original (mask) 3 onto a substrate 6, which is a glass plate having a surface coated with a resist (photosensitive agent). It can be a scanning projection exposure apparatus that The exposure apparatus 100 can include an illumination optical system 1 , an original stage 4 , a projection optical system 5 , a substrate stage 7 , an alignment measurement section 2 , an off-axis measurement section 10 and a control section 9 . In FIG. 1 and FIG. 2 below, the scanning direction of the original plate 3 and the substrate 6 during exposure is the Y direction, and the non-scanning direction is the X direction.

照明光学系1は、光源(不図示)を有し、原版3に対してスリット状(例えば円弧形状)に整形された照明光を照射する。原版ステージ4は、原版3を保持してY方向に移動可能である。 The illumination optical system 1 has a light source (not shown) and irradiates the original 3 with illumination light shaped into a slit (for example, an arc shape). The original stage 4 holds the original 3 and is movable in the Y direction.

投影光学系5は、例えば複数のミラーにより構成されたミラープロジェクション方式を採用し原版3に形成されているパターンの像を、基板ステージ7に保持されている基板6に例えば等倍で投影する。 The projection optical system 5 employs, for example, a mirror projection system composed of a plurality of mirrors, and projects the image of the pattern formed on the original 3 onto the substrate 6 held by the substrate stage 7 at, for example, the same magnification.

基板ステージ7および基板チャック11によって、基板6を保持してい移動する基板保持部が構成されている。駆動部12は、基板ステージ7および基板チャック11を駆動する。基板チャック11は、基板6を保持するもので、基板ステージ7によって支持され、θx、θy、θz方向にのみ駆動(回転)可能である。基板チャック11のθx、θy、θz方向への駆動は、基板チャック11の内部に備えられたモータによって制御されうる。基板ステージ7は、定盤8上に設置され、基板チャック11を支持し、基板チャック11を伴って例えばX、Y、Z、θx、θy、θzの6方向に移動可能である。露光時には、原版ステージ4に保持されている原版3と基板ステージ7に保持されている基板6とは投影光学系5を介して共役な位置関係(投影光学系5の物体面および像面)に配置される。 The substrate stage 7 and the substrate chuck 11 constitute a substrate holder that holds and moves the substrate 6 . The driving section 12 drives the substrate stage 7 and the substrate chuck 11 . The substrate chuck 11 holds the substrate 6, is supported by the substrate stage 7, and can be driven (rotated) only in the .theta.x, .theta.y, and .theta.z directions. Driving the substrate chuck 11 in the θx, θy, and θz directions can be controlled by a motor provided inside the substrate chuck 11 . The substrate stage 7 is installed on the surface plate 8, supports the substrate chuck 11, and is movable with the substrate chuck 11 in six directions of X, Y, Z, θx, θy, and θz, for example. During exposure, the original 3 held on the original stage 4 and the substrate 6 held on the substrate stage 7 are in a conjugate positional relationship (object plane and image plane of the projection optical system 5) via the projection optical system 5. placed.

投影光学系5としては、複数の光学要素のみから構成される光学系、または、複数の光学要素と少なくとも一枚の凹面鏡とから構成される光学系(カタディオプトリック光学系)が採用されうる。あるいは、投影光学系5として、複数の光学要素と少なくとも一枚のキノフォーム等の回折光学要素とから構成される光学系、または、全ミラー型の光学系等が採用されてもよい。 As the projection optical system 5, an optical system consisting only of a plurality of optical elements, or an optical system (catadioptric optical system) consisting of a plurality of optical elements and at least one concave mirror can be employed. Alternatively, as the projection optical system 5, an optical system composed of a plurality of optical elements and at least one diffractive optical element such as kinoform, or an all-mirror optical system may be adopted.

アライメント計測部2は、照明光学系1と原版3との間に設置され、第1観察部としての少なくとも2つのアライメントスコープ2a、2bを含みうる。アライメントスコープ2a、2bは、図2(a)に示されるように、例えばX方向に沿って配置される。露光装置100は、基板6上の複数のショット領域に原版3のパターンを転写する際に、アライメント計測部2を用いて、ショット領域と原版3とのアライメント(精密計測)を行う。このとき、アライメント計測部2は、基板6上に形成されているマーク(基板側マーク)と、原版3に形成されているマーク(原版側マーク)とを、投影光学系5を介して同時に観察(検出)する。なお、アライメント計測部2を用いた計測の際に、基板6を露光する際に用いられる光の波長と同じ波長を有する光を使用すると、基板6が露光される(基板6上のレジストが感光される)可能性がある。そこで、アライメント計測の際に用いる光は、基板6を露光する際に用いられる光の波長とは異なる波長を有する光、すなわち非露光光とする。 The alignment measurement unit 2 is installed between the illumination optical system 1 and the original 3, and can include at least two alignment scopes 2a and 2b as first observation units. The alignment scopes 2a and 2b are arranged along the X direction, for example, as shown in FIG. 2(a). The exposure apparatus 100 uses the alignment measurement unit 2 to align (precisely measure) the shot areas and the original 3 when transferring the pattern of the original 3 onto a plurality of shot areas on the substrate 6 . At this time, the alignment measuring unit 2 simultaneously observes a mark formed on the substrate 6 (substrate-side mark) and a mark formed on the original 3 (original-side mark) through the projection optical system 5. (To detect. If light having the same wavelength as the light used to expose the substrate 6 is used during measurement using the alignment measurement unit 2, the substrate 6 is exposed (the resist on the substrate 6 is exposed). is possible). Therefore, the light used for alignment measurement is light having a wavelength different from the wavelength of the light used for exposing the substrate 6, that is, non-exposure light.

オフアクシス計測部10(検出部)は、投影光学系5と基板6(基板ステージ7)との間に配置され、第2観察部としての複数のスコープ(例えば5つのスコープ)を含みうる。図2(b)に示されるように、複数のスコープ9a~9eは、基板チャック11の基板保持面と平行な第1方向(例えばX方向)に沿って配置され、基板チャック11によって保持されている基板6の画像を得ることができる。オフアクシス計測部10は、基板6上のショット領域に設けられている複数のマークを投影光学系5を介さずに観察(検出)することができる。なお、オフアクシス計測部10による計測の際に用いる光も、アライメント計測部2による計測の際と同様に、基板6を露光する際に用いられる光の波長とは異なる波長を有する光(非露光光)である。 The off-axis measurement unit 10 (detection unit) is arranged between the projection optical system 5 and the substrate 6 (substrate stage 7), and can include a plurality of scopes (for example, five scopes) as a second observation unit. As shown in FIG. 2B, the plurality of scopes 9a to 9e are arranged along a first direction (for example, X direction) parallel to the substrate holding surface of the substrate chuck 11 and held by the substrate chuck 11. An image of the substrate 6 can be obtained. The off-axis measurement unit 10 can observe (detect) a plurality of marks provided in a shot area on the substrate 6 without using the projection optical system 5 . The light used for measurement by the off-axis measurement unit 10 also has a wavelength different from the wavelength of the light used for exposing the substrate 6 (non-exposure light), similarly to the measurement by the alignment measurement unit 2 . light).

制御部9は、露光装置の各部を統括的に制御して、露光処理を実行する。制御部9は、プロセッサおよびメモリを含むコンピュータ装置により実現されうる。また、制御部9は、オフアクシス計測部10と協働して、基板6の基板チャック11に対する搭載誤差(置きずれ)を計測することができる。オフアクシス計測部10で得られた画像は、制御部9に転送される。制御部9は、転送された複数の画像を記憶する、上記メモリとは別の記憶部を有しうる。制御部9は、オフアクシス計測部10(すなわち複数のスコープ)で得られた画像に基づいて、基板6のX,Y、θz成分の置きずれ量を算出する処理部として機能しうる。制御部9は、算出された置きずれ量に基づいて、基板ステージ7および基板チャック11を駆動させる。 The control unit 9 performs an exposure process by comprehensively controlling each unit of the exposure apparatus. The control unit 9 can be realized by a computer device including a processor and memory. In addition, the control unit 9 can cooperate with the off-axis measurement unit 10 to measure the mounting error (displacement) of the substrate 6 with respect to the substrate chuck 11 . An image obtained by the off-axis measurement unit 10 is transferred to the control unit 9 . The control unit 9 can have a storage unit separate from the above memory for storing the transferred images. The control unit 9 can function as a processing unit that calculates the amount of displacement of the X, Y, and θz components of the substrate 6 based on the images obtained by the off-axis measurement unit 10 (that is, multiple scopes). The controller 9 drives the substrate stage 7 and the substrate chuck 11 based on the calculated displacement amount.

図3には、オフアクシス計測部10における第1スコープ9a(カメラ)の構成例が示されている。複数のスコープはそれぞれ同じ構成を有しうるので、ここでは代表的に第1スコープ9aのみを示し、他のスコープについては省略する。光源LSからの照明光は、ビームスプリッタBSによって反射し、基板6または基板チャック11を照明する。基板6または基板チャック11で反射された光は、ビームスプリッタBSを通過し、結像光学系LOによって所定の倍率に拡大され、センサS上に像を形成する。センサSは、形成された像を画像信号に光電変換し、制御部9(処理部)に転送する。また、各スコープは、第1方向(例えばX方向)の位置を変位させる変位機構Dを備えている。 FIG. 3 shows a configuration example of the first scope 9a (camera) in the off-axis measurement unit 10. As shown in FIG. Since a plurality of scopes can each have the same configuration, only the first scope 9a is representatively shown here, and other scopes are omitted. Illumination light from the light source LS is reflected by the beam splitter BS and illuminates the substrate 6 or the substrate chuck 11 . The light reflected by the substrate 6 or the substrate chuck 11 passes through the beam splitter BS, is magnified by a predetermined magnification by the imaging optical system LO, and forms an image on the sensor S. The sensor S photoelectrically converts the formed image into an image signal and transfers it to the control section 9 (processing section). Each scope also includes a displacement mechanism D that displaces the position in the first direction (eg, X direction).

図4は、オフアクシス計測部10の複数のスコープと基板6との関係を示す模式図である。図4において、複数のスコープ9a~9eは、基板ステージ7上にX方向に沿って配置されている。後述するように、オフアクシス計測部9による計測時、基板6は基板ステージ7によって、基板保持面と平行かつ第1方向と交差する第2方向(例えばY方向)に駆動される。ここで、基板6の外形形状は矩形であることが想定されており、複数のスコープのうちの、第1スコープ9aは、基板6の第1の隅部の像を得るように配置され、第2スコープ9bは、基板6の第2の隅部の像を得るように配置される。各スコープは、変位機構Dにより、駆動範囲W内でX方向に移動可能である。これにより、基板6が搬入されると、両端の第1スコープ9aおよび第2スコープ9eの位置が、基板6のX方向の両隅部に合うように調整されうる。スコープ9b,9c,9dは、両端の第1スコープ9aと第2スコープ9eとの間の任意の位置に(例えば等間隔で)配置される。なお本実施形態では、オフアクシス計測部10が有する複数のスコープは5つとしているが、これに限られない。例えば、複数のスコープは、両端の第1スコープ9aと第2スコープ9eのみでもよい。両端の第1スコープ9aと第2スコープ9eの間に更にスコープを増やせば計測精度を高めることができる。ただし、スコープの数を増やせばその分、計測にかかる演算量および設置コストが増加する。したがって、スコープの数は、計測速度と演算量および設置コストとのトレードオフの関係を考慮して決定されることになる。図2および図4では、複数のスコープがX方向に配列された例のみが示されているが、Y方向にもスコープが追加的に設けられていてもよい。すなわち、オフアクシス計測部10の複数のスコープはXY方向に行列状に配置されてもよい。 FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between the plurality of scopes of the off-axis measurement unit 10 and the substrate 6. As shown in FIG. In FIG. 4, a plurality of scopes 9a to 9e are arranged on the substrate stage 7 along the X direction. As will be described later, during measurement by the off-axis measurement unit 9, the substrate 6 is driven by the substrate stage 7 in a second direction (for example, the Y direction) parallel to the substrate holding surface and crossing the first direction. Here, it is assumed that the outer shape of the substrate 6 is rectangular, and the first scope 9a out of the plurality of scopes is arranged so as to obtain an image of the first corner of the substrate 6. 2 scope 9 b is positioned to obtain an image of the second corner of substrate 6 . Each scope is movable in the X direction within a drive range W by a displacement mechanism D. As shown in FIG. Accordingly, when the substrate 6 is loaded, the positions of the first scope 9a and the second scope 9e at both ends can be adjusted so as to match both corners of the substrate 6 in the X direction. The scopes 9b, 9c, and 9d are arranged at arbitrary positions (for example, equidistantly) between the first scope 9a and the second scope 9e at both ends. In this embodiment, the off-axis measurement unit 10 has five scopes, but the number of scopes is not limited to five. For example, the plurality of scopes may be only the first scope 9a and the second scope 9e at both ends. If more scopes are added between the first scope 9a and the second scope 9e at both ends, the measurement accuracy can be improved. However, increasing the number of scopes increases the amount of calculation required for measurement and the installation cost. Therefore, the number of scopes is determined by considering the trade-off relationship between the measurement speed, the amount of calculation, and the installation cost. Although FIGS. 2 and 4 only show examples in which a plurality of scopes are arranged in the X direction, additional scopes may be provided in the Y direction as well. That is, the multiple scopes of the off-axis measurement unit 10 may be arranged in a matrix in the XY directions.

ここで、図6のフローチャートを参照して、従来技術による基板のアライメント計測処理を説明する。S100で、基板ステージが基板搬入位置に移動され、S101で、基板が基板ステージに搭載される。次に、S102で、前回のプリアライメントによる置きずれ量の計測値に基づいて、基板ステージの目標停止位置が設定される。S103で、精密計測を行うための所定の位置(精密計測位置)への基板ステージの駆動が行われる。この基板ステージの駆動と並行して、S104で、プリアライメントによる基板の置きずれ量が計測される(プリアライメント計測)。 Here, substrate alignment measurement processing according to the conventional technology will be described with reference to the flowchart of FIG. At S100, the substrate stage is moved to the substrate loading position, and at S101, the substrate is mounted on the substrate stage. Next, in S102, the target stop position of the substrate stage is set based on the measurement value of the amount of misalignment in the previous pre-alignment. In S103, the substrate stage is driven to a predetermined position (precise measurement position) for precision measurement. In parallel with the driving of the substrate stage, in S104, the displacement amount of the substrate due to pre-alignment is measured (pre-alignment measurement).

次に、S105で、S104で計測された置きずれ量のX、Y、θz成分が所定の許容範囲内であるかが判定される。置きずれ量のX、Y、θz成分が所定の許容範囲内である場合は、S107で、ショット領域と原版とのファインアライメント(精密計測)が行われる。置きずれ量のX、Y、θz成分が所定の許容範囲内にない場合は、S106で、置きずれ量のX、Y、θz成分が許容範囲内になるように基板ステージ及び基板チャックの補正駆動が行われる。 Next, in S105, it is determined whether the X, Y, and θz components of the displacement amount measured in S104 are within a predetermined allowable range. If the X, Y, and θz components of the displacement amount are within the predetermined allowable range, fine alignment (precise measurement) between the shot area and the original is performed in S107. If the X, Y, and .theta.z components of the displacement amount are not within the predetermined allowable range, in S106, the substrate stage and substrate chuck are corrected and driven so that the X, Y, and .theta.z components of the displacement amount are within the allowable range. is done.

以上が、従来例による基板のアライメント計測処理の概要である。しかし、上述したように、従来のプリアライメント計測については計測精度の向上が望まれていた。 The outline of the substrate alignment measurement process according to the conventional example has been described above. However, as described above, it has been desired to improve the measurement accuracy of the conventional pre-alignment measurement.

次に、図7のフローチャートを参照して、本実施形態における基板のアライメント計測処理を説明する。基板6が基板チャック11に搭載された後、S201で、制御部9は、基板ステージ7を、オフアクシス計測部10の計測位置(置きずれ量計測位置)まで駆動する。この計測位置は、以下の(a)と(b)のパラメータに基づく位置とすることができる。
(a)基板6の基板チャック11への搭載が行われる位置とオフアクシス計測部10との相対位置の設計値(ベースライン)。
(b)基板搬送装置の搬送精度および露光装置組み立て時に定められた精度内に調整される置きずれ精度範囲に応じたオフセット量。
基板の搬入中あるいはS201の基板ステージ7の駆動中に、第1スコープ9aおよび第2スコープ9eのX方向の位置が、基板6のX方向の両隅部に合うように調整されうる。
Next, substrate alignment measurement processing in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. After the substrate 6 is mounted on the substrate chuck 11, the control unit 9 drives the substrate stage 7 to the measurement position (displacement amount measurement position) of the off-axis measurement unit 10 in S201. This measurement position can be a position based on the following parameters (a) and (b).
(a) A design value (baseline) of the relative position between the position where the substrate 6 is mounted on the substrate chuck 11 and the off-axis measurement unit 10 .
(b) An offset amount according to the transfer accuracy of the substrate transfer apparatus and the misplacement accuracy range adjusted within the accuracy determined when the exposure apparatus is assembled.
The positions of the first scope 9a and the second scope 9e in the X direction can be adjusted so that both corners of the substrate 6 in the X direction are aligned during loading of the substrate or driving of the substrate stage 7 in S201.

S202で、制御部9は、計測のための基板ステージ7のY方向への走査駆動(計測駆動)を開始する。S203で、オフアクシス計測部10の複数のスコープ9a~9eはそれぞれ、所定のフレームレートにて撮像を行い、撮像により得られた画像を順次、制御部9へ転送する。なお、画像の取得には、複数のスコープ9a~9e以外にも、例えば投影光学系5の下面に配置された不図示のスコープや、オフアクシス計測部10とは別のカメラまたはセンサ等の計測器が併せて使用されてもよい。 In S202, the controller 9 starts scanning driving (measurement driving) of the substrate stage 7 in the Y direction for measurement. In S203, each of the plurality of scopes 9a to 9e of the off-axis measurement unit 10 captures images at a predetermined frame rate, and sequentially transfers the captured images to the control unit 9. FIG. In addition to the plurality of scopes 9a to 9e, for example, a scope (not shown) arranged on the lower surface of the projection optical system 5, a camera or a sensor other than the off-axis measurement unit 10, and the like are used for image acquisition. utensils may be used together.

S204で、処理部としての制御部9は、受信した複数の画像のそれぞれに対して基板の端部を特定するためエッジ検出処理を行う。エッジ検出処理は、輝度、コントラスト等に基づき基板6の端部、つまりエッジ、の検出を行う。エッジ検出処理は、受信した画像に対する公知の前処理を含んでいてもよい。前処理およびエッジ検出の手法についてはさまざまな手法を適用しうる。 In S204, the control unit 9 as the processing unit performs edge detection processing to identify the edge of the substrate for each of the received images. Edge detection processing detects the edge of the substrate 6 based on brightness, contrast, and the like. Edge detection processing may include known pre-processing of the received image. Various techniques can be applied for preprocessing and edge detection techniques.

計測駆動は、所定速度で所定距離、行われる。所定速度は、使用するカメラのフレームレートや撮像範囲に基づいて設定される速度である。所定距離は、少なくとも、各スコープの下を基板6の端部が通過するまでの距離である。所定距離に関しては、スコープの視野範囲、スコープの性能、倍率、および基板6の置きずれ精度範囲に基づいて設定されうる。基板6の置きずれ精度については、基板搬送装置の搬送精度および露光装置組み立て時に定められた精度内に調整される置きずれ精度範囲において求められる。 Measurement driving is performed at a predetermined speed for a predetermined distance. The predetermined speed is a speed set based on the frame rate and imaging range of the camera to be used. The predetermined distance is at least the distance until the edge of the substrate 6 passes under each scope. The predetermined distance can be set based on the field of view range of the scope, the performance of the scope, the magnification, and the displacement accuracy range of the substrate 6 . The misplacement accuracy of the substrate 6 is obtained within a misplacement accuracy range that is adjusted within the transportation accuracy of the substrate transportation device and the accuracy determined when the exposure apparatus is assembled.

S205では、制御部9は、所定距離の計測駆動が完了したか否かを判定する。所定距離の計測駆動が完了していなければ、処理はS203に戻り、撮像が繰り返される。こうして、基板ステージ7の駆動中、複数のスコープ9a~9eにより連続的に撮像と解析(エッジ検出)が行われる。所定距離の計測駆動が完了した場合には、S206で、制御部9は、基板ステージ7を制御して、基板ステージ7をファインアライメントを行う位置である精密計測位置へ移動する。S207では、制御部9は、複数の画像のそれぞれに対して行われたエッジ検出の結果に基づいて、置きずれ量の算出を行う。走査駆動の完了後、S206において基板が精密計測位置へ搬送されている間に、S207で、置きずれ量の算出が行われるとよい。このようにS207がS206と並行して行われることにより、従来のメカプリアライメントを使用した置きずれ計測と同等のスループットが維持されうる。 In S205, the control unit 9 determines whether or not the measurement drive for the predetermined distance has been completed. If the measurement drive for the predetermined distance has not been completed, the process returns to S203 and the imaging is repeated. In this way, while the substrate stage 7 is being driven, imaging and analysis (edge detection) are continuously performed by the plurality of scopes 9a to 9e. When the measurement drive for the predetermined distance is completed, in S206, the control unit 9 controls the substrate stage 7 to move the substrate stage 7 to the fine measurement position, which is the position for fine alignment. In S207, the control unit 9 calculates the displacement amount based on the result of edge detection performed on each of the plurality of images. After completion of scanning drive, while the substrate is being transported to the precise measurement position in S206, the displacement amount may be calculated in S207. By performing S207 in parallel with S206 in this manner, a throughput equivalent to that of displacement measurement using conventional mechanical pre-alignment can be maintained.

その後、S208で、ショット領域と原版とのファインアライメント(精密計測)が行われる。精密計測は、アライメント計測部2を用いて行われる。アライメント計測部2は、S207で算出された置きずれ量に基づいてアライメント計測の結果を補正する。すなわち、精密計測の実行中、S207で算出された置きずれ量は、原版3と基板6の位置合わせ時に算出された補正量と共に、精密計測に反映される。 After that, in S208, fine alignment (precise measurement) between the shot area and the original is performed. Precise measurement is performed using the alignment measurement unit 2 . The alignment measurement unit 2 corrects the result of the alignment measurement based on the displacement amount calculated in S207. That is, during execution of the precision measurement, the misalignment amount calculated in S207 is reflected in the precision measurement together with the correction amount calculated when the master 3 and the substrate 6 are aligned.

露光装置100は、制御部9により算出された置きずれ量が所定の閾値を超えた場合に、ユーザに対し警告を報知する報知部を更に有していてもよい。報知部は、例えば、警告表示を行う不図示のディスプレイ、および/または、警告音を出力する不図示のスピーカ等により実現されうる。 The exposure apparatus 100 may further include a notification unit that issues a warning to the user when the displacement amount calculated by the control unit 9 exceeds a predetermined threshold. The notification unit can be realized by, for example, a display (not shown) that displays a warning and/or a speaker (not shown) that outputs a warning sound.

また、閾値を超えた置きずれ量は、異常値として、置きずれ精度を求めるための統計値の算出対象からは外されうる。なお、閾値は、例えば、基板搬送装置の搬送精度と、露光装置組み立て時に定められた置きずれ精度とから予測される精度範囲の値に設定される。 Also, the amount of misplacement exceeding the threshold value can be regarded as an abnormal value and excluded from the target of calculation of the statistical value for obtaining the misplacement accuracy. Note that the threshold value is set to a value within an accuracy range predicted from, for example, the transfer accuracy of the substrate transfer apparatus and the displacement accuracy determined when the exposure apparatus is assembled.

図5は、計測駆動中にS203の撮像により得られた複数の画像を示す模式図である。画像グループ200は、S203で同じタイミングで複数のスコープ9a~9eによる撮像によって得られた画像のグループである。画像201はスコープ9aを用いて得られた画像、画像202はスコープ9bを用いて得られた画像、画像203はスコープ9cを用いて得られた画像、画像204はスコープ9dを用いて得られた画像、画像205はスコープ9eを用いて得られた画像である。画像201~205それぞれの外縁の破線は、それぞれのスコープの視野範囲と理解されてもよい。画像グループ200-nは、計測駆動中にS203がn回実施されたことにより得られた画像グループの束を示している。制御部9は、各画像グループの画像を、撮像時刻と関連付けて記憶している。 FIG. 5 is a schematic diagram showing a plurality of images obtained by imaging in S203 during measurement driving. The image group 200 is a group of images obtained by imaging with a plurality of scopes 9a to 9e at the same timing in S203. Image 201 is an image obtained using scope 9a, image 202 is an image obtained using scope 9b, image 203 is an image obtained using scope 9c, and image 204 is an image obtained using scope 9d. An image, image 205, is an image obtained using scope 9e. The dashed line at the outer edge of each of images 201-205 may be understood as the field of view of the respective scope. An image group 200-n indicates a bundle of image groups obtained by performing S203 n times during measurement driving. The control unit 9 stores the images of each image group in association with the imaging time.

図5の例において、画像201からは、基板6の第1の隅部を表すX方向に延びるエッジexおよびY方向に延びるエッジeyが検出されている。画像205からは、基板6の第2の隅部を表すX方向に延びるエッジexおよびY方向に延びるエッジeyが検出されている。また、画像202~204からはそれぞれ、基板6のX方向に延びる端部を表すエッジexが検出されている。これらの画像それぞれにおいて検出されたエッジの位置から、置きずれ量を求めることが可能である。なお、図5では、1つの画像グループ200内の全ての画像においてエッジが検出されたようすが示されているが、置きずれ量の大きさに依存して、そうなるとは限らない。例えば、走査駆動開始時の最初の画像グループでは、どの画像にもエッジが検出されない可能性が高い。その後、走査駆動が進んだある時点で実施されたS203で得られた画像グループ内の画像201または画像205の一方で、初めてエッジが検出される。その後、さらに走査駆動が進んだ時点で実施されたS203で得られた画像グループ内の画像201または画像205の他方で、初めてエッジが検出される。このような場合、エッジが検出された画像と、その画像の撮影時刻から、置きずれ量を求めることが可能である。より具体的には、制御部9は、複数のスコープの配置間隔、走査駆動の速度、および基板のエッジが検出された画像に基づいて、置きずれ量を算出することができる。 In the example of FIG. 5, an edge ex extending in the X direction representing the first corner of the substrate 6 and an edge ey extending in the Y direction are detected from the image 201 . An edge ex extending in the X direction and an edge ey extending in the Y direction representing the second corner of the substrate 6 are detected from the image 205 . Further, an edge ex representing an end portion of the substrate 6 extending in the X direction is detected from each of the images 202 to 204 . It is possible to obtain the displacement amount from the position of the edge detected in each of these images. Although FIG. 5 shows that edges are detected in all images in one image group 200, this is not always the case depending on the amount of displacement. For example, in the first group of images at the start of the scan drive, it is likely that no edges will be detected in any of the images. After that, an edge is detected for the first time in one of the images 201 or 205 in the image group obtained in S203, which was performed at a certain point in time when the scanning drive progressed. After that, an edge is detected for the first time in the other of the image 201 or the image 205 in the image group obtained in S203 which is performed when the scanning drive is further advanced. In such a case, it is possible to obtain the displacement amount from the image in which the edge is detected and the shooting time of the image. More specifically, the controller 9 can calculate the displacement amount based on the arrangement intervals of the scopes, the speed of the scanning drive, and the image in which the edge of the substrate is detected.

なお、図5では、基板6をY方向に走査駆動することにより基板6のX方向に延びる端部の傾き(ずれ)を求める例を示した。複数のスコープがY方向にも追加的に設けられている場合には、基板6をX方向に走査駆動することにより基板6のY方向に延びる端部の傾き(ずれ)を求めることもできる。以上のようなアライメント計測処理により、基板6の置きずれ量(X、Y、θz)を求めることができる。 Note that FIG. 5 shows an example in which the inclination (deviation) of the end portion of the substrate 6 extending in the X direction is obtained by scanning and driving the substrate 6 in the Y direction. If a plurality of scopes are additionally provided in the Y direction, the inclination (deviation) of the edge extending in the Y direction of the substrate 6 can also be obtained by scanning and driving the substrate 6 in the X direction. Through the alignment measurement process as described above, the displacement amount (X, Y, θz) of the substrate 6 can be obtained.

制御部9は、算出された過去の複数の置きずれ量の平均、分散等の統計値から求まる置きずれ精度に基づいて、走査駆動の条件を決定してもよい。例えば、制御部9は、過去の複数の置きずれ量の平均から、走査駆動の開始位置および終了位置、速度を決定する。これにより、スループットのさらなる改善が可能である。 The control unit 9 may determine the scan drive condition based on the displacement accuracy obtained from statistical values such as the average and variance of a plurality of calculated past displacement amounts. For example, the control unit 9 determines the start position, end position, and speed of scanning drive from the average of a plurality of past displacement amounts. This allows further improvement in throughput.

基板搭載が実施された回数が増すにつれ、置きずれ量の計測値は、正規分布等のあるパターンを持った値に集約される。計測値が集約されたと判断できる条件値を設定することで、各パラメータや画像取得回数を間引くアルゴリズムが自動で適用されてもよい。 As the number of board mounting operations increases, the measured values of the amount of displacement are aggregated into values having a certain pattern such as a normal distribution. An algorithm for thinning out each parameter or the number of times of image acquisition may be automatically applied by setting a condition value that allows determination that the measured values have been aggregated.

例えば、走査駆動の範囲および画像取得回数については、一般にはスコープの視野範囲および基板の置きずれ精度範囲から設定可能である。この設定に関してはいくつかの実施例が考えられる。一例において、走査駆動の範囲内での画像取得回数がN回に設定されていたとする(すなわち、S203の撮像がN回行われる。)。この場合において、N回の撮像のうち直近M回の撮像で得られたそれぞれの置きずれ量計測値が所定の条件値内で推移している場合、Nの値を低減して画像取得のスパンを長くする、あるいは、走査駆動の終了位置を開始位置に近くなる方向に変更してもよい。また、別の例において、最初にエッジが検出されるまでの画像取得回数が所定値以上で推移している場合、走査駆動の開始位置を走査駆動の終了位置に近くなる方向に変更してもよい。これらの例によれば、スループットを向上させることができる。 For example, the range of scanning drive and the number of times of image acquisition can generally be set from the range of field of view of the scope and the range of displacement accuracy of the substrate. Several implementations are conceivable for this setting. In one example, it is assumed that the number of times of image acquisition within the range of scanning drive is set to N (that is, imaging in S203 is performed N times). In this case, if the respective displacement amount measurement values obtained in the most recent M imagings out of the N imagings are changing within a predetermined condition value, the value of N is reduced and the span of image acquisition is reduced. may be lengthened, or the end position of scanning drive may be changed in a direction closer to the start position. In another example, when the number of times of image acquisition until an edge is detected for the first time changes at a predetermined value or more, even if the start position of scanning drive is changed in the direction closer to the end position of scanning drive. good. According to these examples, throughput can be improved.

また、処理部としての制御部9は、機械学習によって走査駆動の条件を調整するように構成されていてもよい。例えば、制御部9は、走査駆動の条件を、推論モデルに従い出力する出力部と、推論モデルの学習を行う学習部とを有する。制御部9は、出力部により出力された条件に従う走査駆動によって基板の複数の画像を得る。制御部9は、その後、得られた複数の画像のそれぞれからエッジの検出を行うことで、置きずれ量計測を行う。学習部は、エッジの検出の結果に基づいて、推論モデルの学習を行う。 Further, the control unit 9 as a processing unit may be configured to adjust scanning driving conditions by machine learning. For example, the control unit 9 has an output unit that outputs conditions for scanning drive according to an inference model, and a learning unit that performs learning of the inference model. The control unit 9 obtains a plurality of images of the substrate by scanning driving according to the conditions output by the output unit. After that, the control unit 9 detects edges from each of the plurality of images obtained, thereby measuring the displacement amount. The learning unit learns the inference model based on the edge detection result.

このような機械学習機能を備えることにより、計測精度とスループットの向上を図ることができる。 By providing such a machine learning function, measurement accuracy and throughput can be improved.

<第2実施形態>
上述したとおり、各スコープは、変位機構Dにより、駆動範囲W内でX方向に移動可能である(図4参照)。特に、基板6が搬入されると、両端の第1スコープ9aおよび第2スコープ9eの位置が、基板6のX方向の両隅部に合うように調整されうる。さらに、両端の第1スコープ9aおよび第2スコープ9eは、変位機構Dによって、基板の走査駆動中、常に基板端部が視野に入るように、X方向の位置が制御されてもよい。特に、装置組み立て後、基板搬送回数がまだ少なく、基板端部の予測が良好できない場合に、このような駆動制御は有益である。
<Second embodiment>
As described above, each scope can be moved in the X direction within the drive range W by the displacement mechanism D (see FIG. 4). In particular, when the substrate 6 is loaded, the positions of the first scope 9a and the second scope 9e at both ends can be adjusted so as to match both corners of the substrate 6 in the X direction. Further, the positions of the first scope 9a and the second scope 9e at both ends may be controlled in the X direction by the displacement mechanism D so that the edge of the substrate is always within the field of view during the scanning of the substrate. In particular, such drive control is useful when the number of times the substrate is transported is still small after the device is assembled, and the edge of the substrate cannot be predicted well.

<第3実施形態>
上述の第1実施形態によれば、基板ステージ7をY方向へ駆動させながら計測を行い、その後、基板ステージ7をX方向へ駆動させながら計測を行う、2ステップの置きずれ量計測を行うことができる。それに対し、第3実施形態では、スコープの配置に応じて、基板ステージ7をX方向およびY方向に対して斜めの方向に駆動させながら置きずれ量計測を行うようにしてもよい。これにより、置きずれ量計測から精密計測にかけて基板ステージ7を止めず、かつ最短経路を駆動させることができる。
<Third Embodiment>
According to the first embodiment described above, the measurement is performed while driving the substrate stage 7 in the Y direction, and then the measurement is performed while driving the substrate stage 7 in the X direction. can be done. In contrast, in the third embodiment, the displacement amount may be measured while driving the substrate stage 7 in a direction oblique to the X and Y directions according to the arrangement of the scope. As a result, the substrate stage 7 can be driven along the shortest path without stopping from the displacement amount measurement to the precision measurement.

さらに、基板6の両端にスコープを配置することができない場合には、例えば投影光学系5の下に配置された不図示のスコープを用いて、基板ステージ7をX方向およびY方向に対して斜めの方向に駆動させながら置きずれ量計測を行うようにしてもよい。こうすることで、スループットの低下を抑えることができる。 Furthermore, if scopes cannot be arranged at both ends of the substrate 6, a scope (not shown) arranged below the projection optical system 5 is used to tilt the substrate stage 7 with respect to the X and Y directions. The displacement amount may be measured while being driven in the direction of . By doing so, a decrease in throughput can be suppressed.

<第4実施形態>
図8は、第4実施形態に係る露光装置100の構成を示す図である。図8において、露光装置100は、上述のオフアクシス計測部10に加えて、従来の、基板のプリアライメント状態を調整する調整部としてのメカプリアライメントユニット12、13、14を備える。露光装置100は、オフアクシス計測部10を用いた置きずれ量計測を行う第1モード、または、メカプリアライメントユニット12、13、14を用いた置きずれ量計測を行う第2モード、のいずれかで動作しうる。制御部9は、ユーザからの操作指示に従って、第1モードまたは第2モードを選択する選択部として機能しうる。一例において、ユーザは、精度優先かスループット優先かを選択することができ、精度優先が選択された場合は第1モードで動作し、スループット優先が選択された場合は第2モードで動作するようにしてもよい。
<Fourth Embodiment>
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of an exposure apparatus 100 according to the fourth embodiment. In FIG. 8, an exposure apparatus 100 includes conventional mechanical pre-alignment units 12, 13, and 14 as adjustment units for adjusting the pre-alignment state of the substrate, in addition to the off-axis measurement unit 10 described above. The exposure apparatus 100 is in either a first mode in which displacement amount measurement is performed using the off-axis measurement unit 10, or a second mode in which displacement amount measurement is performed using the mechanical pre-alignment units 12, 13, and 14. can work with The control unit 9 can function as a selection unit that selects the first mode or the second mode according to an operation instruction from the user. In one example, the user can select accuracy priority or throughput priority, and operate in the first mode when accuracy priority is selected, and operate in the second mode when throughput priority is selected. may

第4実施形態によれば、従来の露光装置の構成を変更することなく、本発明に係る、オフアクシス計測部10を用いた置きずれ量計測を実施することができる。また、置きずれ量計測が2系統あるため、一方の系統が故障した場合に他方の系統に切り替えれば置きずれ量計測が続行可能であるという利点もある。 According to the fourth embodiment, displacement amount measurement using the off-axis measurement unit 10 according to the present invention can be performed without changing the configuration of a conventional exposure apparatus. Moreover, since there are two systems for measuring the amount of displacement, there is an advantage that when one system fails, the measurement of the amount of displacement can be continued by switching to the other system.

<物品製造方法の実施形態>
本発明の実施形態における物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや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。本実施形態の物品製造方法は、上記のリソグラフィ装置(露光装置やインプリント装置、描画装置など)を用いて基板に原版のパターンを転写する工程と、かかる工程でパターンが転写された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、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)を含む。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・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
<Embodiment of article manufacturing method>
The article manufacturing method according to the embodiment of the present invention is suitable for manufacturing articles such as microdevices such as semiconductor devices and elements having fine structures. The article manufacturing method of the present embodiment comprises a step of transferring a pattern of an original onto a substrate using the above-described lithography apparatus (exposure apparatus, imprint apparatus, drawing apparatus, etc.), and processing the substrate to which the pattern has been transferred in this step. and the step of In addition, such manufacturing methods include other well-known steps (oxidation, deposition, deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, etc.). The article manufacturing method of the present embodiment is advantageous in at least one of article performance, quality, productivity, and production cost compared to conventional methods.

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。 The invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the claims are appended to make public the scope of the invention.

100:露光装置、1:照明光学系、2:アライメント計測部、4:原版ステージ、5:投影光学系、7:基板ステージ、9:制御部、10:オフアクシス計測部 100: exposure apparatus, 1: illumination optical system, 2: alignment measurement unit, 4: original stage, 5: projection optical system, 7: substrate stage, 9: control unit, 10: off-axis measurement unit

Claims (12)

基板に原版のパターンを転写するリソグラフィ装置であって、
前記基板を保持して移動する保持部と、
前記保持部の基板保持面と平行な第1方向に沿って配置され前記保持部によって保持された前記基板の画像を得る複数のスコープを含む検出部と、
前記基板保持面と平行かつ前記第1方向と交差する第2方向に、前記保持部を走査駆動する駆動部と、
前記走査駆動中に前記複数のスコープにより得られた前記基板の複数の画像のそれぞれから前記基板のエッジの検出を行い、前記検出の結果に基づいて前記基板の前記保持部に対する搭載誤差を算出する処理部と、
を有することを特徴とするリソグラフィ装置。
A lithographic apparatus for transferring a pattern of an original onto a substrate,
a holding unit that holds and moves the substrate;
a detection unit including a plurality of scopes arranged along a first direction parallel to a substrate holding surface of the holding unit and obtaining an image of the substrate held by the holding unit;
a driving unit that scans and drives the holding unit in a second direction parallel to the substrate holding surface and crossing the first direction;
An edge of the substrate is detected from each of the plurality of images of the substrate obtained by the plurality of scopes during the scanning drive, and a mounting error of the substrate with respect to the holding portion is calculated based on the detection result. a processing unit;
A lithographic apparatus comprising:
前記処理部は、前記複数のスコープの配置間隔、前記走査駆動の速度、および前記基板のエッジが検出された画像に基づいて、前記搭載誤差を算出する、ことを特徴とする請求項1に記載のリソグラフィ装置。 2. The processing unit according to claim 1, wherein the processing unit calculates the mounting error based on an arrangement interval of the plurality of scopes, a speed of the scanning drive, and an image in which an edge of the substrate is detected. lithography equipment. 前記基板は矩形の外形形状を有し、
前記複数のスコープは、前記基板の第1の隅部の像を得る第1スコープと、前記基板の第2の隅部の像を得る第2スコープとを含む、ことを特徴とする請求項1または2に記載のリソグラフィ装置。
the substrate has a rectangular outer shape,
2. The plurality of scopes includes a first scope for obtaining an image of a first corner of the substrate and a second scope for obtaining an image of a second corner of the substrate. 3. The lithographic apparatus according to 2.
前記複数のスコープそれぞれの前記第1方向の位置を変位させる変位機構を更に有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のリソグラフィ装置。 The lithographic apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a displacement mechanism that displaces each of the plurality of scopes in the first direction. 前記第1スコープおよび前記第2スコープは、前記変位機構によって、前記走査駆動中、常に前記基板の端部が視野に入るように前記第1方向の位置が制御される、ことを特徴とする請求項4に記載のリソグラフィ装置。 The positions of the first scope and the second scope in the first direction are controlled by the displacement mechanism so that the edge of the substrate is always within the field of view during the scanning drive. 5. A lithographic apparatus according to clause 4. 前記基板に形成されたマークを検出することにより前記基板のアライメント計測を行うアライメント計測部を更に有し、
前記アライメント計測部は、前記処理部により算出された前記搭載誤差に基づいて前記アライメント計測の結果を補正する、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のリソグラフィ装置。
further comprising an alignment measurement unit that performs alignment measurement of the substrate by detecting marks formed on the substrate;
The alignment measurement unit corrects the result of the alignment measurement based on the mounting error calculated by the processing unit.
A lithographic apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
前記処理部は、前記走査駆動の完了後、前記基板が前記アライメント計測が行われる位置へ搬送されている間に、前記搭載誤差を算出する、ことを特徴とする請求項6に記載のリソグラフィ装置。 7. The lithographic apparatus according to claim 6, wherein the processing unit calculates the mounting error while the substrate is transported to the position where the alignment measurement is performed after the scanning drive is completed. . 前記駆動部を制御する制御部を更に有し、
前記制御部は、前記算出により得られた過去の複数の搭載誤差の統計値に基づいて、前記走査駆動の条件を決定する、ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のリソグラフィ装置。
further comprising a control unit that controls the driving unit;
8. The control unit according to any one of claims 1 to 7, wherein the control unit determines the conditions for the scanning drive based on a plurality of statistical values of past mounting errors obtained by the calculation. lithography equipment.
前記処理部は、
前記走査駆動の条件を、推論モデルに従い出力する出力部と、
前記出力部により出力された前記条件に従う前記走査駆動によって得られた前記基板の複数の画像のそれぞれからの前記エッジの検出の結果に基づいて、前記推論モデルの学習を行う学習部と、
を含む、ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のリソグラフィ装置。
The processing unit is
an output unit that outputs the scan drive condition according to an inference model;
a learning unit that learns the inference model based on the edge detection result from each of the plurality of images of the substrate obtained by the scanning drive according to the conditions output from the output unit;
8. A lithographic apparatus according to any one of the preceding claims, comprising a.
前記算出された搭載誤差が閾値を超えた場合に警告を報知する報知部を更に有することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のリソグラフィ装置。 The lithographic apparatus according to any one of claims 1 to 9, further comprising a notification unit that issues a warning when the calculated mounting error exceeds a threshold. 前記基板のプリアライメント状態を調整する調整部と、
前記基板のプリアライメントを、前記調整部を用いて行うか、前記処理部による前記搭載誤差の算出に基づいて行うかを選択する選択部と、
を更に有することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載のリソグラフィ装置。
an adjustment unit that adjusts the pre-alignment state of the substrate;
a selection unit that selects whether prealignment of the substrate is performed using the adjustment unit or based on calculation of the mounting error by the processing unit;
A lithographic apparatus according to any one of claims 1 to 10, further comprising:
請求項1から11のいずれか1項に記載のリソグラフィ装置を用いて基板の上にパターンを形成する形成工程と、
前記形成工程でパターンが形成された前記基板を加工する加工工程と、を含み、
前記加工工程で加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。
forming a pattern on a substrate using a lithographic apparatus according to any one of claims 1 to 11;
a processing step of processing the substrate on which the pattern is formed in the forming step;
An article manufacturing method, comprising manufacturing an article from the substrate processed in the processing step.
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