JP3880589B2 - 位置計測装置、露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
前記マークを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた画像データのばらつきを求める演算手段と、
互いに異なる蓄積時間で前記撮像手段により得られた複数の画像データのそれぞれに関して前記演算手段により求めたばらつきに基づいて、前記撮像手段の蓄積時間および前記撮像手段の受光量のトレランスのいずれかを設定する設定手段と
を有することを特徴とする。
上記の位置計測装置を有する
ことを特徴とする。
本発明にかかる位置検出方法を露光装置に適用した実施形態を説明する。図1Aは、第1実施形態にかかる露光装置の構成を示す図である。同図において、Rは電子回路パターンが形成されているレチクルであり、Wは露光基板であるウエハ、1は投影光学系である。この投影光学系1は、照明光源14より照射された投影光に基づきレチクルRの電子回路パターン像をウエハWに投影する。
第1実施形態では最適な受光時間tcを求めるために、XYステージ11に設けられた基準マークSMと、基準マークのない面(基準面)とを観察したときの1次元のデジタル信号列のデータに基づいて最小の受光時間(tcimin)を決定していたが、本実施形態では、基準マークSMの位置計測結果のみを指標に最適な受光時間を求める。本実施形態において、XYステージ11における基準マークSMに対する1次元のデジタル信号列に基づいて撮像手段60と基準マークSMとを共役位置関係に調整する処理(図1BのステップS101〜S106)は、第1実施形態と同様に行うものとする。
第2実施形態では、最適な受光時間を求めるために、基準マークSMまたはウエハマークWMの撮像信号におけるマークスパンのばらつきを指標としていたが、本実施形態ではXYステージに設けられた基準マークSMの計測位置のばらつきを指標として最適な受光量(受光時間)を決定する。本実施形態において、撮像手段60と基準マークSMとを共役位置関係に調整する処理(図1BのステップS101〜S106)は、第1実施形態と同様に実行される。
上述の第2、第3実施形態では、基準マークSMを構成する矩形マークの間隔(スパン)や矩形マークの計測位置から最適な受光時間を求めたが、計測精度を確保できる光量トレランスを求めることも可能である。
次に上記の露光装置を利用した半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図6は、半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す図である。ステップ1(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ2(マスク作製)では設計した回路パターンに基づいてマスクを作製する。一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記のマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の組み立て工程を含む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷(ステップ7)する。
Claims (14)
- マークの位置を計測する位置計測装置であって、
前記マークを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた画像データのばらつきを求める演算手段と、
互いに異なる蓄積時間で前記撮像手段により得られた複数の画像データのそれぞれに関して前記演算手段により求めたばらつきに基づいて、前記撮像手段の蓄積時間および前記撮像手段の受光量のトレランスのいずれかを設定する設定手段と
を有することを特徴とする位置計測装置。 - 前記演算手段は、前記ばらつきとして、前記画像データの標準偏差およびレンジのいずれかを求めることを特徴とする請求項1に記載の位置計測装置。
- 前記画像データに基づき前記マークの各部分間のスパンを検出する検出手段を更に有し、前記演算手段は、前記ばらつきとして、前記検出手段により検出された複数のスパンと、前記複数のスパンにそれぞれ対応した複数の基準スパンとの間の差のばらつきを求めることを特徴とする請求項1に記載の位置計測装置。
- 前記画像データに基づき前記マークの各部分の位置を検出する検出手段を更に有し、前記演算手段は、前記ばらつきとして、前記検出手段により検出された複数の位置と、前記複数の位置にそれぞれ対応した複数の基準位置との間の位置ずれのばらつきを求めることを特徴とする請求項1に記載の位置計測装置。
- 波長可変の光で前記マークを照明する照明手段を更に有し、前記設定手段は、前記波長毎に前記撮像手段の蓄積時間および前記撮像手段の受光量のトレランスのいずれかを設定することを特徴とする請求項1に記載の位置計測装置。
- 基板を露光する露光装置であって、
請求項1に記載の位置計測装置を有する
ことを特徴とする露光装置。 - 前記位置計測装置により前記基板上のマークの位置を計測することを特徴とする請求項6に記載の露光装置。
- 前記基板を載置し移動するステージを更に有し、前記位置計測装置により前記ステージ上のマークの位置を計測することを特徴とする請求項6に記載の露光装置。
- 前記基板を載置し移動するステージを更に有し、前記画像データは、前記撮像手段により前記ステージ上の基準面を撮像して得られたものであることを特徴とする請求項6に記載の露光装置。
- 前記画像データに基づき前記マークの各部分間のスパンを検出する検出手段を更に有し、前記演算手段は、前記ばらつきとして、前記検出手段により検出された複数のスパンと、前記複数のスパンにそれぞれ対応した複数の基準スパンとの間の差のばらつきを求めることを特徴とする請求項6に記載の露光装置。
- 前記画像データに基づき前記マークの各部分の位置を検出する検出手段を更に有し、前記演算手段は、前記ばらつきとして、前記検出手段により検出された複数の位置と、前記複数の位置にそれぞれ対応した複数の基準位置との間の位置ずれのばらつきを求めることを特徴とする請求項6に記載の露光装置。
- 前記マークは、前記基板上のマークであることを特徴とする請求項10または11に記載の露光装置。
- 前記基板を載置し移動するステージを更に有し、前記マークは、前記ステージ上のマークであることを特徴とする請求項10または11に記載の露光装置。
- 請求項6乃至13のいずれか1項に記載の露光装置を用いて基板を露光する露光工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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