JP3640012B2 - Method for measuring level of mask or wafer in exposure apparatus and measurement control apparatus - Google Patents

Method for measuring level of mask or wafer in exposure apparatus and measurement control apparatus Download PDF

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置におけるマスクあるいはウエハのレベリング用計測方法及び計測制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
露光装置、例えばX線を用いた露光(リソグラフ)装置では、図5、図6に示すように、露光パターンを持つマスク41と露光対象であるウエハ42を30μm程度のギャップG1を介して対向させ、マスク41側からX線ビームを照射することで露光を行う。一方、マスク41とウエハ42の位置や姿勢を制御するためのアライメント装置では、マスク41とウエハ42とが平行(ギャップG1が一定)になるように制御を行う。ここで、ギャップG1を直接計測するのは困難であるため、一般的にはマスク41とウエハ42をそれぞれ、X−Yステージ43の駆動面に平行となるように制御する方法がとられている。このような方法は、『マスクレベリング』、『ウエハレベリング』と呼ばれている。
【0003】
以降ではマスクレベリングの場合について説明するが、ウエハレベリングも理論的には同じである。
【0004】
マスク41の位置/姿勢は、マスク41上の3点をレーザ変位計や静電容量センサなどを用いてX−Yステージ43からの距離を計測して求める。この場合、図7に示されるように、マスク41に対して機械的制約があるなかでできるだけ広範なエリアにおいて計測を行うため(計測時間の短縮の目的もある)、3つの距離センサ45、46、47を使用することがある。その場合、X−Yステージ43を駆動して、3つの距離センサ45、46、47により、あらかじめ定められているマスク41上の同一場所(初期オフセット量計測点P1)に対する距離をそれぞれ計測し、各距離センサ45〜47の初期オフセット量の補正を行うのが普通である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、距離センサ45〜47の取りつけ位置の誤差等により同一場所での計測といいながらも数μm〜数100μm程度位置がずれたところでの計測となってしまう場合がある。この場合、この計測場所のわずかなずれがレベリング精度(これはμmオーダーの精度が要求される)へ悪影響を及ぼす。
【0006】
特に、対象物であるマスク41の表面形状に凹凸があり、たまたま勾配の大きい(もしくはピークを持つような)ところに初期オフセット量計測点P1が位置しているときなどは、誤差が含まれる可能性が大きくなってしまう。これを自動で検出/補正する方法はいまのところない。
【0007】
そこで、本発明の課題は、露光装置におけるマスクやウエハのアライメント(位置決め)精度を向上させることのできるレベリング用計測方法を提供することにある。
【0008】
具体的には、本発明は、アライメント処理に際して行われるマスク(ウエハ)レベリングと呼ばれる計測において3つのセンサを用いてマスク(ウエハ)の位置や姿勢を検出し、これらのセンサ信号の初期オフセット量を正確に合わせることでアラインメント精度の向上を図ることにある。
【0009】
本発明の他の課題は、上記の計測方法に適したレベリング用計測制御装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明によるレベリング用計測方法は、露光装置においてマスクあるいはウエハを、少なくともX軸、Y軸方向に可動のステージに平行になるようにレベリングを行うに際し、前記ステージを駆動してそこに設置された複数のレベリング用のセンサにより前記マスクあるいはウエハの同一点に対する距離を計測し、前記複数のセンサのセンサ信号から初期オフセット量を算出するためのレベリング用計測方法において、前記複数のセンサのそれぞれについて、前記マスクあるいはウエハの同一点の近傍を複数回スキャンするための計測エリアマップを作成するステップと、前記計測エリアマップに基づいて前記ステージを駆動して、前記複数のセンサのそれぞれにより前記マスクあるいはウエハの同一点の近傍を複数回スキャンするステップと、前記複数のセンサのそれぞれから得られる複数回スキャンによる複数のパターン計測情報を3次元情報として保持するステップと、前記保持された前記複数のセンサによる前記3次元情報に対してパターンマッチング処理を行い、マッチングのとれたパターンから前記マスクあるいはウエハの同一点を推定するステップと、推定された前記マスクあるいはウエハの同一点を用いて前記複数のセンサによる前記3次元情報をそれぞれ参照して前記複数のセンサの前記初期オフセット量を算出するステップとを含むことを特徴とする。
【0011】
本発明によるレベリング用計測制御装置は、露光装置においてマスクあるいはウエハを、少なくともX軸、Y軸方向に可動のステージに平行になるようにレベリングを行うに際し、前記ステージを駆動してそこに設置された複数のレベリング用のセンサにより前記マスクあるいはウエハの同一点に対する距離を計測し、前記複数のセンサのセンサ信号から初期オフセット量を算出するためのレベリング用計測制御装置において、該レベリング用計測制御装置は、あらかじめ定められた初期オフセット量計測アルゴリズムを実行する機能を有しており、該初期オフセット量計測アルゴリズムは、前記複数のセンサのそれぞれについて、前記マスクあるいはウエハの同一点の近傍を複数回スキャンするための計測エリアマップを作成するステップと、前記計測エリアマップに基づいて前記ステージを駆動して、前記複数のセンサのそれぞれにより前記マスクあるいはウエハの同一点の近傍を複数回スキャンするステップと、前記複数のセンサのそれぞれから得られる複数回スキャンによる複数のパターン計測情報を3次元情報として保持するステップと、前記保持された前記複数のセンサによる前記3次元情報に対してパターンマッチング処理を行い、マッチングのとれたパターンから前記マスクあるいはウエハの同一点を推定するステップと、推定された前記マスクあるいはウエハの同一点を用いて前記複数のセンサによる前記3次元情報をそれぞれ参照して前記複数のセンサの前記初期オフセット量を算出することを特徴とする。
【0012】
いずれの発明においても、前記計測エリアマップは、あらかじめ知られている前記複数のセンサの取り付け位置座標と、あらかじめ知られている前記マスクあるいはウエハの同一点の位置座標とに基づいて作成される。
【0013】
また、前記複数のセンサとしては3個のセンサが、前記ステージにおける互いに離れた位置に設置されることが好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1〜図4を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明によるレベリング用計測システムの構成を示し、前述したマスクレベリング、ウエハレベリングのいずれにも適用され得る。X−Yステージ43上には互いに離れた位置に3つの距離センサ45、46、47が取り付けられ、それぞれの距離センサ45〜47からのセンサ信号は計測装置10へと取り込まれる。計測装置10は、X−Yステージ駆動装置30と接続され、所望の位置に各距離センサ45〜47を移動させることができるようにしている。本発明の特徴は、計測装置10に、以下に説明するような初期オフセット量計測アルゴリズムを搭載した点にある。
【0015】
図2に計測装置10に搭載された初期オフセット量計測アルゴリズムを機能ブロック図で示す。はじめに、本発明を理解し易くするために、従来のレベリング用計測方法について簡単に説明する。ある1つの距離センサを初期オフセット量計測点P1(図7参照)に移動させるために、X−Yステージ駆動指令13をセンサ取り付け位置座標11と初期オフセット量計測点座標12とから作成する。作成されたX−Yステージ駆動指令13によりX−Yステージ43が駆動されて、ある1つの距離センサが初期オフセット量計測点P1に移動される。そして、その時のセンサ信号14を読み込む。このような処理を各距離センサについて行い、ある1つの距離センサのセンサ信号を基準として他の距離センサのセンサ信号から他の距離センサの初期オフセット量15が求められる。なお、センサ取り付け位置座標11と初期オフセット量計測点座標12はいずれも既知である。
【0016】
いずれにしても、この計測方法では、距離センサ45〜47の取りつけ位置に誤差があった場合、レベリング精度へ悪影響を及ぼすことは前に述べた通りである。
【0017】
これに対し、本形態による初期オフセット量計測アルゴリズムは、計測エリアマップ16、センサ信号の3次元情報17、マッチング処理18を有する点に特徴がある。
【0018】
図2において、まずセンサ取り付け位置座標11と初期オフセット量計測点座標12から計測エリアマップ16を作成する。これは、初期オフセット量計測点P1を含むその周辺の2次元平面上で距離計測を行うため、X−Yステージ43を駆動する軌道(座標)を決めるものである。ここでは、図3に示されるように、各距離センサについて初期オフセット量計測点P1を含む近傍の駆動範囲領域を5回スキャンするような軌道(座標)が決められる。この駆動範囲は距離センサの計測スポット径や距離センサ取り付けなどの機械加工精度などから決定することができる。なお、図3のように、往復動作でスキャンを行う場合には、往路と復路でスキャンの方向が互いに異なる。この場合には、例えば復路におけるスキャンの始点と終点とを逆にして往路におけるスキャンと同じ信号パターンにするための処理が必要である。勿論、例えば往路のみでスキャンを行うようにすれば上記の処理は不要である。
【0019】
次に、決められた座標に基づいてX−Yステージ駆動指令13を算出しX−Yステージ43を駆動する。その結果として得られる、5回のスキャンによる距離センサからの信号パターンをセンサ信号14として保持しておくことでセンサ信号14の3次元情報17を作成する。
【0020】
これらを3つの距離センサ45〜47のそれぞれについて行う。そして、それぞれのセンサ信号の3次元情報17をもとに信号パターンのマッチング処理18を施し、3つの距離センサ45〜47からの5つの信号パターンについてマッチングするものを抽出し、抽出した3つの信号パターンから同一点(初期オフセット量計測点P1)の推定を行う。
【0021】
なお、マッチング処理18のアルゴリズムは相関処理を行ったり、ピーク値(最大もしくは最小の値)を求めるような簡単なものでも良い。
【0022】
最後に、推定された同一点におけるセンサ信号値を抽出し、1つのセンサ信号値を基準として他の距離センサの初期オフセット量15を算出する。
【0023】
図4に各距離センサ45〜47からのセンサ信号の3次元情報の例を示す。従来の方法では、初期オフセット量は19a、19b、19cの値をもとに算出することになってしまい、これはマスク41の同一点P1を計測していないので算出された値には誤差を含むことになる。このようなオフセット量を使用してレベリング制御を行った場合、計測値には常にこの誤差が含まれることになる。
【0024】
一方、本形態による初期オフセット量計測アルゴリズムでは、マッチング処理18を施すことで、ここでは信号パターンの最大値を検出し、20a、20b、20cというマスク41上の同一点を抽出するようにしている。これは、マスク41の表面形状に凸があり、たまたまそのピークのところに初期オフセット量計測点P1が位置していることを意味する。
【0025】
次に、抽出された点20a、20b、20cを持つ信号パターンからZ軸方向(図4の縦軸)のレベルを距離として検出し、ある1つのレベルを基準とした場合の残りの2つのレベルとの差が初期オフセット量として算出される。これらの初期オフセット量は、この後に続くアライメント処理のためのアライメント装置に送られる。
【0026】
アライメント装置では、送られてきた初期オフセット量が、マスク41の表面状態や各距離センサ45〜47の設置位置ずれに起因する誤差を補正した値であるので、アライメント(位置決め)精度を向上させることができる。
【0027】
以上、本発明の実施の形態をマスクレベリングの場合について説明したが、ウエハレベリングにも適用できることは言うまでも無い。
【0028】
【発明の効果】
本発明によれば、各距離センサの初期オフセット量の計測を計測対象物(マスク/ウエハ)の同一場所で正確に行うことができるため、レベリングの精度の向上が図れる。これは、距離センサの取り付け精度が厳密に保証できない場合や、計測対象物の表面形状が粗いときなどのレベリングにおいて特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレベリング用計測システムの構成を示した図である。
【図2】図1に示された計測装置に搭載される初期オフセット量計測アルゴリズムの機能ブロック図である。
【図3】本発明において距離センサにより初期オフセット量計測点を含む近傍の駆動範囲領域をスキャンする動作を説明するための図である。
【図4】図1における3つの距離センサから得られるセンサ信号の3次元情報の例を示した図である。
【図5】X線露光装置の概要を説明するための図である。
【図6】図5のX線露光装置におけるマスクとウエハとX−Yステージの関係を示した図である。
【図7】3つの距離センサを用いてマスクの位置、姿勢を計測する方法を説明するための図である。
【符号の説明】
41 マスク
42 ウエハ
43 X−Yステージ
45、46、47 距離センサ
G1 初期オフセット量計測点
10 計測装置
11 センサ取り付け位置座標
12 初期オフセット量計測点座標
13 X−Yステージ駆動指令
14 センサ信号
15 初期オフセット量
16 計測エリアマップ
17 センサ信号の3次元情報
18 マッチング処理
30 X−Yステージ駆動装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mask or wafer leveling measurement method and a measurement control apparatus in an exposure apparatus.
[0002]
[Prior art]
In an exposure apparatus, for example, an exposure (lithographic) apparatus using X-rays, as shown in FIGS. 5 and 6, a mask 41 having an exposure pattern and a wafer 42 to be exposed are opposed to each other with a gap G1 of about 30 μm. Then, exposure is performed by irradiating an X-ray beam from the mask 41 side. On the other hand, in the alignment apparatus for controlling the positions and postures of the mask 41 and the wafer 42, the control is performed so that the mask 41 and the wafer 42 are parallel (the gap G1 is constant). Here, since it is difficult to directly measure the gap G1, a method of controlling the mask 41 and the wafer 42 so as to be parallel to the drive surface of the XY stage 43 is generally used. . Such a method is called “mask leveling” or “wafer leveling”.
[0003]
Hereinafter, the case of mask leveling will be described, but the wafer leveling is theoretically the same.
[0004]
The position / orientation of the mask 41 is obtained by measuring the distance from the XY stage 43 at three points on the mask 41 using a laser displacement meter or a capacitance sensor. In this case, as shown in FIG. 7, the three distance sensors 45 and 46 are used in order to perform measurement in as wide an area as possible with a mechanical constraint on the mask 41 (also for the purpose of shortening the measurement time). 47 may be used. In that case, the XY stage 43 is driven, and the distances to the same place (initial offset amount measurement point P1) on the mask 41 determined in advance by the three distance sensors 45, 46, 47 are respectively measured. Usually, the initial offset amount of each of the distance sensors 45 to 47 is corrected.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, there may be a case where the position is shifted by several μm to several 100 μm although the measurement is performed at the same place due to an error in the mounting position of the distance sensors 45 to 47. In this case, the slight deviation of the measurement location adversely affects the leveling accuracy (which requires accuracy on the order of μm).
[0006]
In particular, when the surface shape of the mask 41, which is the object, is uneven, and the initial offset amount measurement point P1 is located where the slope happens to be large (or has a peak), an error may be included. Sexuality will increase. There is currently no automatic detection / correction method.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a leveling measurement method that can improve the alignment (positioning) accuracy of a mask or wafer in an exposure apparatus.
[0008]
Specifically, the present invention detects the position and orientation of a mask (wafer) using three sensors in a measurement called mask (wafer) leveling performed during alignment processing, and determines the initial offset amount of these sensor signals. The aim is to improve alignment accuracy by matching them accurately.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a leveling measurement control apparatus suitable for the measurement method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the leveling measurement method according to the present invention, when leveling a mask or wafer so that it is parallel to a movable stage at least in the X-axis and Y-axis directions in the exposure apparatus, the stage is driven and installed there. In the leveling measurement method for measuring the distance to the same point of the mask or wafer by a plurality of leveling sensors and calculating an initial offset amount from the sensor signals of the plurality of sensors, for each of the plurality of sensors, Creating a measurement area map for scanning the vicinity of the same point of the mask or wafer a plurality of times, driving the stage based on the measurement area map, and detecting the same mask or wafer by each of the plurality of sensors. Scanning the vicinity of a point multiple times Holding a plurality of pattern measurement information obtained by a plurality of scans obtained from each of the plurality of sensors as three-dimensional information, and performing a pattern matching process on the three-dimensional information by the held plurality of sensors , Estimating the same point of the mask or wafer from the matched pattern, and referring to the three-dimensional information by the plurality of sensors using the estimated same point of the mask or wafer, respectively. Calculating the initial offset amount of the sensor.
[0011]
The leveling measurement control apparatus according to the present invention drives the stage when the mask or wafer is leveled at least in the X-axis and Y-axis directions parallel to the movable stage in the exposure apparatus. In the leveling measurement control device for measuring the distance to the same point of the mask or wafer by a plurality of leveling sensors and calculating the initial offset amount from the sensor signals of the plurality of sensors, the leveling measurement control device Has a function of executing a predetermined initial offset measurement algorithm, and the initial offset measurement algorithm scans the vicinity of the same point on the mask or wafer a plurality of times for each of the plurality of sensors. To create a measurement area map A step of driving the stage based on the measurement area map and scanning the vicinity of the same point of the mask or wafer a plurality of times by each of the plurality of sensors, and a plurality of scans obtained from each of the plurality of sensors Holding a plurality of pattern measurement information by the three-dimensional information, and performing a pattern matching process on the three-dimensional information by the plurality of held sensors, so that the mask or wafer is identified from the matched pattern. Estimating one point, and calculating the initial offset amount of the plurality of sensors by referring to the three-dimensional information by the plurality of sensors using the estimated same point of the mask or wafer, respectively. To do.
[0012]
In any of the inventions, the measurement area map is created based on the known attachment position coordinates of the plurality of sensors and the known position coordinates of the same point on the mask or wafer.
[0013]
Further, it is preferable that three sensors as the plurality of sensors are installed at positions separated from each other on the stage.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a configuration of a leveling measurement system according to the present invention, which can be applied to both the mask leveling and the wafer leveling described above. Three distance sensors 45, 46, 47 are mounted on the XY stage 43 at positions separated from each other, and sensor signals from the respective distance sensors 45 to 47 are taken into the measuring device 10. The measuring device 10 is connected to the XY stage driving device 30 so that the distance sensors 45 to 47 can be moved to desired positions. A feature of the present invention resides in that an initial offset amount measuring algorithm as described below is mounted on the measuring apparatus 10.
[0015]
FIG. 2 is a functional block diagram showing an initial offset amount measurement algorithm mounted on the measurement apparatus 10. First, in order to facilitate understanding of the present invention, a conventional leveling measurement method will be briefly described. In order to move one certain distance sensor to the initial offset amount measurement point P1 (see FIG. 7), an XY stage drive command 13 is created from the sensor attachment position coordinate 11 and the initial offset amount measurement point coordinate 12. The XY stage 43 is driven by the generated XY stage drive command 13, and one certain distance sensor is moved to the initial offset amount measurement point P1. Then, the sensor signal 14 at that time is read. Such processing is performed for each distance sensor, and the initial offset amount 15 of the other distance sensor is obtained from the sensor signal of the other distance sensor based on the sensor signal of a certain distance sensor. The sensor attachment position coordinate 11 and the initial offset amount measurement point coordinate 12 are both known.
[0016]
In any case, as described above, in this measurement method, if there is an error in the mounting positions of the distance sensors 45 to 47, the leveling accuracy is adversely affected.
[0017]
On the other hand, the initial offset amount measurement algorithm according to the present embodiment is characterized in that it has a measurement area map 16, sensor signal three-dimensional information 17, and matching processing 18.
[0018]
In FIG. 2, first, a measurement area map 16 is created from the sensor attachment position coordinates 11 and the initial offset amount measurement point coordinates 12. This is to determine the trajectory (coordinates) for driving the XY stage 43 in order to perform distance measurement on the surrounding two-dimensional plane including the initial offset amount measurement point P1. Here, as shown in FIG. 3, a trajectory (coordinates) is determined for each distance sensor so as to scan the nearby drive range area including the initial offset amount measurement point P <b> 1 five times. This drive range can be determined from the measurement spot diameter of the distance sensor, the machining accuracy such as the distance sensor attachment, and the like. As shown in FIG. 3, when scanning is performed in a reciprocating motion, the scanning directions are different between the forward path and the backward path. In this case, for example, it is necessary to perform processing for reversing the start point and the end point of the scan in the return path to have the same signal pattern as the scan in the forward path. Of course, for example, if scanning is performed only in the forward path, the above processing is unnecessary.
[0019]
Next, the XY stage drive command 13 is calculated based on the determined coordinates, and the XY stage 43 is driven. As a result, the three-dimensional information 17 of the sensor signal 14 is created by holding the signal pattern from the distance sensor by five scans as the sensor signal 14.
[0020]
These are performed for each of the three distance sensors 45 to 47. Then, a signal pattern matching process 18 is performed on the basis of the three-dimensional information 17 of each sensor signal to extract a match for the five signal patterns from the three distance sensors 45 to 47, and the extracted three signals The same point (initial offset amount measurement point P1) is estimated from the pattern.
[0021]
Note that the algorithm of the matching process 18 may be as simple as performing a correlation process or obtaining a peak value (maximum or minimum value).
[0022]
Finally, a sensor signal value at the estimated same point is extracted, and an initial offset amount 15 of another distance sensor is calculated based on one sensor signal value.
[0023]
FIG. 4 shows an example of three-dimensional information of sensor signals from the distance sensors 45 to 47. In the conventional method, the initial offset amount is calculated based on the values of 19a, 19b, and 19c. This is because the same point P1 of the mask 41 is not measured, and thus the calculated value has an error. Will be included. When leveling control is performed using such an offset amount, the measurement value always includes this error.
[0024]
On the other hand, in the initial offset amount measurement algorithm according to this embodiment, the maximum value of the signal pattern is detected by performing the matching process 18, and the same point on the mask 41 as 20a, 20b, and 20c is extracted. . This means that the surface shape of the mask 41 is convex and the initial offset amount measurement point P1 happens to be located at the peak.
[0025]
Next, the level in the Z-axis direction (vertical axis in FIG. 4) is detected as a distance from the signal pattern having the extracted points 20a, 20b, and 20c, and the remaining two levels when a certain level is used as a reference. Is calculated as the initial offset amount. These initial offset amounts are sent to an alignment apparatus for subsequent alignment processing.
[0026]
In the alignment apparatus, since the initial offset amount sent is a value obtained by correcting an error caused by the surface state of the mask 41 and the installation position shift of each of the distance sensors 45 to 47, the alignment (positioning) accuracy is improved. Can do.
[0027]
As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described for the case of mask leveling, it is needless to say that it can also be applied to wafer leveling.
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the initial offset amount of each distance sensor can be accurately measured at the same place of the measurement object (mask / wafer), the leveling accuracy can be improved. This is particularly effective in leveling when the accuracy of mounting the distance sensor cannot be strictly guaranteed or when the surface shape of the measurement object is rough.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a leveling measurement system according to the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram of an initial offset amount measurement algorithm installed in the measurement apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining an operation of scanning a nearby drive range area including an initial offset amount measurement point by a distance sensor in the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of three-dimensional information of sensor signals obtained from the three distance sensors in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a view for explaining an outline of an X-ray exposure apparatus;
6 is a view showing a relationship among a mask, a wafer, and an XY stage in the X-ray exposure apparatus of FIG.
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of measuring the position and orientation of a mask using three distance sensors.
[Explanation of symbols]
41 Mask 42 Wafer 43 XY Stages 45, 46, 47 Distance Sensor G1 Initial Offset Amount Measurement Point 10 Measuring Device 11 Sensor Mounting Position Coordinate 12 Initial Offset Amount Measurement Point Coordinate 13 XY Stage Drive Command 14 Sensor Signal 15 Initial Offset Quantity 16 Measurement area map 17 Three-dimensional information 18 of sensor signal Matching process 30 XY stage driving device

Claims (6)

露光装置においてマスクあるいはウエハを、少なくともX軸、Y軸方向に可動のステージに平行になるようにレベリングを行うに際し、前記ステージを駆動してそこに設置された複数のレベリング用のセンサにより前記マスクあるいはウエハの同一点に対する距離を計測し、前記複数のセンサのセンサ信号から初期オフセット量を算出するためのレベリング用計測方法において、
前記複数のセンサのそれぞれについて、前記マスクあるいはウエハの同一点の近傍を複数回スキャンするための計測エリアマップを作成するステップと、
前記計測エリアマップに基づいて前記ステージを駆動して、前記複数のセンサのそれぞれにより前記マスクあるいはウエハの同一点の近傍を複数回スキャンするステップと、
前記複数のセンサのそれぞれから得られる複数回スキャンによる複数のパターン計測情報を3次元情報として保持するステップと、
前記保持された前記複数のセンサによる前記3次元情報に対してパターンマッチング処理を行い、マッチングのとれたパターンから前記マスクあるいはウエハの同一点を推定するステップと、
推定された前記マスクあるいはウエハの同一点を用いて前記複数のセンサによる前記3次元情報をそれぞれ参照して前記複数のセンサの前記初期オフセット量を算出するステップとを含むことを特徴とするレベリング用計測方法。
When leveling a mask or wafer in an exposure apparatus so as to be parallel to a stage that is movable in at least the X-axis and Y-axis directions, the mask is driven by a plurality of leveling sensors installed on the stage by driving the stage. Alternatively, in the leveling measurement method for measuring the distance to the same point on the wafer and calculating the initial offset amount from the sensor signals of the plurality of sensors,
For each of the plurality of sensors, creating a measurement area map for scanning the vicinity of the same point of the mask or wafer a plurality of times;
Driving the stage based on the measurement area map and scanning the vicinity of the same point of the mask or wafer a plurality of times by each of the plurality of sensors;
Holding a plurality of pattern measurement information obtained by a plurality of scans obtained from each of the plurality of sensors as three-dimensional information;
Performing a pattern matching process on the three-dimensional information by the held sensors and estimating the same point of the mask or wafer from the matched pattern;
And calculating the initial offset amount of the plurality of sensors by referring to the three-dimensional information by the plurality of sensors using the estimated same point of the mask or wafer, respectively. Measurement method.
請求項1記載のレベリング用計測方法において、前記計測エリアマップは、あらかじめ知られている前記複数のセンサの取り付け位置座標と、あらかじめ知られている前記マスクあるいはウエハの同一点の位置座標とに基づいて作成されることを特徴とするレベリング用計測方法。The leveling measurement method according to claim 1, wherein the measurement area map is based on a known attachment position coordinate of the plurality of sensors and a known position coordinate of the same point of the mask or wafer. A measuring method for leveling, characterized by being created. 請求項1あるいは2記載のレベリング用計測方法において、前記複数のセンサとして3個のセンサが、前記ステージにおける互いに離れた位置に設置されることを特徴とするレベリング用計測方法。3. The leveling measurement method according to claim 1, wherein three sensors as the plurality of sensors are installed at positions separated from each other on the stage. 露光装置においてマスクあるいはウエハを、少なくともX軸、Y軸方向に可動のステージに平行になるようにレベリングを行うに際し、前記ステージを駆動してそこに設置された複数のレベリング用のセンサにより前記マスクあるいはウエハの同一点に対する距離を計測し、前記複数のセンサのセンサ信号から初期オフセット量を算出するためのレベリング用計測制御装置において、
該レベリング用計測制御装置は、あらかじめ定められた初期オフセット量計測アルゴリズムを実行する機能を有しており、
該初期オフセット量計測アルゴリズムは、
前記複数のセンサのそれぞれについて、前記マスクあるいはウエハの同一点の近傍を複数回スキャンするための計測エリアマップを作成するステップと、
前記計測エリアマップに基づいて前記ステージを駆動して、前記複数のセンサのそれぞれにより前記マスクあるいはウエハの同一点の近傍を複数回スキャンするステップと、
前記複数のセンサのそれぞれから得られる複数回スキャンによる複数のパターン計測情報を3次元情報として保持するステップと、
前記保持された前記複数のセンサによる前記3次元情報に対してパターンマッチング処理を行い、マッチングのとれたパターンから前記マスクあるいはウエハの同一点を推定するステップと、
推定された前記マスクあるいはウエハの同一点を用いて前記複数のセンサによる前記3次元情報をそれぞれ参照して前記複数のセンサの前記初期オフセット量を算出することを特徴とするレベリング用計測制御装置。
When leveling a mask or wafer in an exposure apparatus so as to be parallel to a stage that is movable in at least the X-axis and Y-axis directions, the mask is driven by a plurality of leveling sensors installed on the stage by driving the stage. Alternatively, in the leveling measurement control device for measuring the distance to the same point on the wafer and calculating the initial offset amount from the sensor signals of the plurality of sensors,
The leveling measurement control device has a function of executing a predetermined initial offset measurement algorithm,
The initial offset amount measurement algorithm is:
For each of the plurality of sensors, creating a measurement area map for scanning the vicinity of the same point of the mask or wafer a plurality of times;
Driving the stage based on the measurement area map and scanning the vicinity of the same point of the mask or wafer a plurality of times by each of the plurality of sensors;
Holding a plurality of pattern measurement information obtained by a plurality of scans obtained from each of the plurality of sensors as three-dimensional information;
Performing a pattern matching process on the three-dimensional information by the held sensors and estimating the same point of the mask or wafer from the matched pattern;
The leveling measurement control apparatus, wherein the initial offset amount of the plurality of sensors is calculated by referring to the three-dimensional information by the plurality of sensors using the estimated same point of the mask or wafer.
請求項4記載のレベリング用計測制御装置において、前記計測エリアマップは、あらかじめ知られている前記複数のセンサの取り付け位置座標と、あらかじめ知られている前記マスクあるいはウエハの同一点の位置座標とに基づいて作成されることを特徴とするレベリング用計測制御装置。5. The leveling measurement control device according to claim 4, wherein the measurement area map is based on a known attachment position coordinate of the plurality of sensors and a known position coordinate of the same point of the mask or wafer. Leveling measurement control device, characterized by being created by 請求項4あるいは5記載のレベリング用計測制御装置において、前記複数のセンサとして3個のセンサが、前記ステージにおける互いに離れた位置に設置されることを特徴とするレベリング用計測制御装置。6. The leveling measurement control apparatus according to claim 4, wherein three sensors as the plurality of sensors are installed at positions separated from each other on the stage.
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