JP4591584B2 - 位置検出装置の調整方法及び位置検出装置 - Google Patents
位置検出装置の調整方法及び位置検出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4591584B2 JP4591584B2 JP2008240797A JP2008240797A JP4591584B2 JP 4591584 B2 JP4591584 B2 JP 4591584B2 JP 2008240797 A JP2008240797 A JP 2008240797A JP 2008240797 A JP2008240797 A JP 2008240797A JP 4591584 B2 JP4591584 B2 JP 4591584B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mark
- marks
- test
- optical system
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7088—Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70591—Testing optical components
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70591—Testing optical components
- G03F7/706—Aberration measurement
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
- G03F9/7076—Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
- G03F9/7084—Position of mark on substrate, i.e. position in (x, y, z) of mark, e.g. buried or resist covered mark, mark on rearside, at the substrate edge, in the circuit area, latent image mark, marks in plural levels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
また、投影露光装置により重ね合わせ露光されたパターンの、既存のパターンとの重ね合わせ精度の確認のために、重ね合わせ誤差測定装置(レジストレーション計測装置)が使用されている。重ね合わせ誤差測定装置に備えられる位置検出装置も、露光装置に備えられている結像方式のアライメントセンサと同様の光学系であるが、計測ターゲットは単一のウエハマークの位置(絶対位置)ではなく、下層のマーク(既存のマーク)と上層のマーク(新規のマーク)との相対位置ずれ量となる。
また、仮に異なる段差の凹凸のマークを正確に形成できたとしても、異段差マーク法は、照明系開口絞りの位置ずれを調整するのには有効であるが、検出用の光学系の収差の調整については必ずしも高精度に行うことができない場合があった。
本発明は更に、必要な特性計測用のマークを正確に形成できると共に、検出用の光学系の所定の収差、又は照明系の調整残差を高精度に補正することができる位置検出装置の調整方法を提供することを第2の目的とする。
更に本発明は、上記の調整方法を実施する際に使用できる評価用の基板を提供することを第4の目的とする。
また、本発明は、装置に起因する誤差(TIS)を高精度に調整できる位置検出装置の調整方法を提供することを第5の目的とする。
更に本発明は、そのような調整方法を使用できる位置検出装置、又はパターン検出装置を提供することを第7の目的とする。
更に、上記の第1の調整方法において、その基板(11)上のそれら2個の格子状マーク(HM1,HM2)を第1の格子状マークとして、その基板上にその計測方向にそれぞれ凹部と凸部とが交互に周期的に配列されると共に、互いにその凹部の幅とその凸部の幅との比率が異なる2個の第2の格子状マーク(DM1,DM2)を更に近接して形成しておき、その第1の格子状マーク(HM1,HM2)の間隔に基づいてその照明系のその所定の光学特性を調整した後、その検出用の光学系を介してその第2の格子状マーク(DM1,DM2)のその計測方向への間隔を計測し、この計測値に基づいてその検出用の光学系の所定の光学特性を調整するようにしてもよい。
また、それら第1及び第2の被検マークとして、一対のボックス・イン・ボックスマーク(28A)を使用してもよい。この場合には、例えば重ね合わせ誤差測定装置のTISが計測される。
また、本発明による評価用の基板は、複数個の被検マークが形成された評価用の基板(11A;11B)であって、互いに第1方向の凹部の幅と凸部の幅との比が異なる第1及び第2の被検マーク(HM1,HM2,28A;DM1,DM2)がその第1方向に所定の間隔となる位置関係で形成されると共に、その2つの被検マークをその位置関係を保った状態で所定角度回転した状態の第3及び第4の被検マーク(HM3,HM4,28B;DM2,DM4)が形成されたものである。この基板を用いることによって、本発明による光学系の調整方法が実施できる。
次に、本発明による第2の位置検出装置の調整方法は、一つ又は複数個の被検マークを照明する照明系(1〜3,6〜8)と、その被検マークからの光束を集光する検出用の光学系(10,9,12,15,16,21)とを備え、この検出用の光学系によって集光された光束に基づいてその一つの被検マークの位置、又はその複数個の被検マークの相対位置を検出する位置検出装置の調整方法であって、凹凸パターンよりなる中心部(DM22;HM22)と、この中心部を所定の計測方向に沿って挟むように対称に配列されたそれぞれ凹部の幅と凸部の幅との比がその中心部と異なる凹凸パターンよりなる2つの端部(DM21,DM23;HM21,HM23)とを有する評価用マーク(DX,HX)が形成された基板(11C)をその検出用の光学系の被検領域に設置し、その検出用の光学系を介してその中心部とその2つの端部とのその計測方向に対するそれぞれの相対的な位置関係(間隔、偏差等)を検出し、この検出結果に基づいてその照明系、又はその検出用の光学系の所定の光学特性を調整するものである。
一方、その評価用マークを構成するその中心部及びその2つの端部は、互いに凹部と凸部とが反転している格子状マーク(異段差マーク)であるときには、その照明系の照明状態のずれ(照明開口絞りのずれ、照度分布の不均一性等)を高精度に計測できる。
次に、本発明の第1の光学系の調整方法によれば、評価用の基板上に予め所定角度回転した被検マークが形成されているため、光学系の装置に起因する誤差を計測する際に、その基板を回転する必要が無い。従って、その誤差の計測を短時間に実行できると共に、その基板を回転することに伴う精度低下が無いため、その誤差を高精度に計測できる利点がある。従って、その装置に起因する誤差を短時間に、高精度に調整できる。
次に、本発明の第2の位置検出装置の調整方法によれば、計測方向に対して実質的に対称な評価用マークを使用しているため、例えばその評価用マークを180°回転した場合でもその評価用マークの形状が殆ど変化しない。従って、光学系のディストーション等に影響されることなく、装置に起因する誤差(TIS)を高精度に計測することができ、ひいてはその誤差を高精度に調整(補正)できる利点がある。
また、本発明の第2の光学系の調整方法によれば、例えば本発明の第1の位置検出装置の調整方法によって、照射系の第1の光学特性の調整を行った後に、検出光学系の第2の光学特性の調整を行うことで、検出光学系の光学特性を迅速にかつ高精度に調整できる。本発明の第5の位置検出装置によれば、その調整方法を実施できる。
図1は、本例の位置検出装置を示し、この図1において、本例の位置検出装置による被検面上に調整用のウエハ11の表面が配置されている。ウエハ11の表面には、後述のように複数対の凹凸の格子状マーク(段差マーク)が形成されている。
図1において、ハロゲンランプ等の光源1を発した広帯域の照明光AL1は、照明系の光軸AX1に沿って、コンデンサレンズ2、照明系の開口絞り(以下、「σ絞り」と呼ぶ)3、第1リレーレンズ6、視野絞り7及び第2リレーレンズ8を経て、ハーフプリズム9に入射する。ハーフプリズム9で下方に反射された照明光AL1は、対物レンズ群10を介して調整用のウエハ11を落射照明する。σ絞り3によって、照明系のコヒーレンスファクタであるσ値が設定される。
そして、前述の開口絞り18の位置と、主光線との位置関係が大きく変化し、最悪の場合、コマ補正光学系16の位置調整を行う度に、開口絞り18の位置も再調整する必要が生じる恐れがある。
コマ補正光学系16は、結像光学系中の、瞳面(開口絞り18)の近傍に配置されることが望ましいが、もちろんリレー系を介してその共役面に配置してもよい。リレー光学系を介して共役面に配置することで、配置する空間に対する自由度が増すという利点がある。
図2は、図1中の調整用のウエハ11を示す平面図であり、この図2において、ウエハ11としては一例としてシリコンウエハが使用される。ウエハ11の表面には、それぞれX方向に周期的な凹凸のパターンからなり、かつ直列に配列された第1マークDM1、及び第2マークDM2よりなるX軸の一対のマーク(DM1,DM2)、並びにこの一対のマークを90°回転した形状の第1マークDM11、及び第2マークDM12よりなるY軸の一対のマーク(DM11,DM12)が形成されている。これらの2対のマーク(DM1,DM2)、及びマーク(DM11,DM12)は、検出用の光学系の特性調整用として使用される。
図3(A)は、図2に示す検出用の光学系の特性調整用のX軸の一対のマーク(DM1,DM2)を示す拡大平面図、図3(B)は図3(A)の断面図であり、第1マークDM1は、ウエハ11の表面に、線幅aの細長い5本の線状の凹パターン31aを、所定の段差HdでX方向にピッチPで格子状に形成したパターンであり、そのピッチPは、5〜20μm程度である。また、第2マークDM2も同様に、ウエハ11の表面に、線幅cの細長い5本の線状の凹パターン32aを、段差HdでX方向に同一のピッチPで格子状に形成したパターンである。そして、計測方向であるX方向において、第1マークDM1の中心と第2マークDM2の中心との間隔は、設計値でDdに設定されている。この間隔Ddは、50〜100μm程度である。
一方、第2マークDM2の凹パターン32aのデューティ比は10%程度に設定され、凹パターン32aの幅cと凸パターン32bの幅dとの比率は、ほぼ以下のように設定されている。
c:d=1:9、又はc/d=1/9 (12)
このようにX方向に近接して配置された2つのマークDM1,DM2を、図1の位置検出装置で観察した場合に、それらの像を撮像素子22でX方向に読み出して得られる画像信号を図3(C)の画像信号SDとする。なお、この画像信号SDは、図3(A)の2つのマークの像をX方向に走査して得られる画像信号を非計測方向(Y方向)に平均化したものでもよい。
これによって、図1の検出用の光学系に残存収差があっても、コマ収差による2つのマーク像の間隔Mdの誤差ΔMdを高精度に検出することができる。
ところで、一般に位置検出装置は、2次元方向(X方向、Y方向)のマーク位置、あるいは相対位置関係の計測を行う必要がある。そこで、上記のX方向に関する調整と同様に、図2のウエハ11上のY軸の一対のマーク(DM11,DM12)の像の間隔を計測することで、Y方向に関するコマ収差の調整も行うことができる。
図4(A)は、図2に示す照明系の特性調整用のX軸の一対のマーク(HM1,HM2)を示す拡大平面図、図4(B)は図4(A)の断面図であり、第1マークHM1は、ウエハ11の表面に、線幅eの細長い線状の5本の凹パターン33aを、所定の段差HhでX方向にピッチP2で格子状に形成したパターンであり、そのピッチP2は、5〜20μm程度である。一方、第2マークHM2は、その外周が彫り込み部34で囲まれると共に、線幅eの細長い線状の5本の凸パターン35aを、ピッチP2で格子状に形成したパターンである。
具体的に本例では、図1の照明系のσ絞り3の位置に応じて、2つのマークHM1,HM2の像の間隔Mhの基準となる間隔Dhに対する誤差ΔMh(=Dh−Mh)の符号及び大きさが変化する。そこで、図1の制御演算系23は、その誤差ΔMhが小さくなるように、σ絞り位置調整機構5a,5bを介してσ絞り3の位置を調整する。その後、再度2つのマークHM1,HM2の像の間隔Mhの誤差ΔMhを計測し、この誤差ΔMhが許容範囲内に収まるまで、σ絞り3の位置を調整することで、σ絞り3の位置調整は完了する。
また、第1マークHM1の凹パターン33aのデューティ比(100×e/P2(%))、及び第2マークHM2の凸パターン35aのデューティ比(100×e/P2(%))は、10%程度であることが望ましい。これも、デューティ比があまりに小さいとマーク像のコントラストが低下し、位置検出結果の再現性が悪化するためである。また、デューティ比があまりに大きいと、σ絞り3の変位による(照明系の調整残差による)、第1マークHM1の凹パターン33aの像と第2マークHM2の凸パターン35aの像とにおける相対的な位置ずれ量の変化量が小さくなり、調整感度が低下するためである。
更に、図4の場合にも、その基準となる間隔Dhの実際の値を計測することが望ましい。このためには、図3の場合と同様に、図4(A)の2つのマークHM1,HM2の像の間隔(Mh1とする)を計測した後、ウエハ11を180°回転して同じ2つのマークHM1,HM2の像の間隔(Mh2とする)を計測し、それら2つの計測値の平均値をその基準となる間隔Dhの代わりに採用すればよい。
〔第2の実施の形態〕
次に、本発明の第2の実施の形態につき図1及び図5〜図10を参照して説明する。本例でも調整対象となるのは図1の位置検出装置であるため、その装置構成の説明は省略して、その光学系の調整方法につき説明する。本例では、図1の調整用のウエハ11の代わりにウエハ11Aが設置される。このウエハ11Aの表面には、複数対の被検マークが形成されている。まず、その複数対の被検マークにつき説明する。
なお、実際にはマスクパターンの描画誤差及び製造プロセスによる誤差が存在するが、このような誤差は位置検出装置で必要とされる検出精度よりも小さければよい。それらの位置ずれ量は、例えば予め走査型電子顕微鏡(SEM)等で高精度に計測して確認しておいてもよい。
更に図5において、ウエハ11Aの表面には、X方向に周期的な凹凸のパターンからなる第1マークHM1と、このマークに対してX方向に近接して直列に配置され、かつ凹凸のパターンを反転した形状の第2マークHM2とよりなるX軸の一対のマーク25X、及びこの一対のマーク25Xに近接して配置されると共に、この一対のマーク25Xを180°回転した形状の一対のマーク26Xが形成されている。即ち、一対のマーク26Xは、第1マークHM1及び第2マークHM2を互いの位置関係を維持した状態で、一体として180°回転して得られる第3マークHM3及び第4マークHM4から構成されている。第1マークHM1と第2マークHM2とのX方向の設計上の間隔をDhとすると、第3マークHM3と第4マークHM4とのX方向の設計上の間隔もDhである。
次に、図1の位置検出装置の検出光学系(結像光学系)の調整方法の一例につき説明する。このためには、図1の位置検出装置の対物レンズ群10の視野の中心(光軸AX2)の近傍に、図5のウエハ11A上の2つのボックス・イン・ボックスマーク28A及び28Bの外枠のマークの中心を順次移動して、それぞれ外枠のマーク27Bの中心に対する内枠のマーク27Aの中心の位置ずれ量(δX1,δY1)、及び外枠のマーク27Dの中心に対する内枠のマーク27Cの中心の位置ずれ量(δX2,δY2)を計測する。この計測値は、図1の撮像素子22の画像信号Sを処理して得られる撮像素子22上での位置ずれ量に、ウエハ11Aの表面から撮像素子22の撮像面までの倍率αの逆数(1/α)を乗じて得られる値である。また、ウエハ11AをX方向、又はY方向に移動するのは、投影露光装置に備えられているウエハステージ、又は重ね合わせ誤差測定装置に備えられているXYステージを用いて高速に行うことができる。
δX=(δX1+δX2)/2 (22A)
δY=(δY1+δY2)/2 (22B)
そして、制御演算系23は、そのずれ量(δX,δY)が(0,0)に近付くように、一例としてコマ補正光学系位置調整機構17a,17bを介してコマ補正光学系16のX方向、Y方向の位置を調整する。
図7(A)は、図5の一方の一対のマーク25X、即ちマークHM1,HM2を示す拡大平面図、図7(B)は図7(A)の断面図であり、第1マークHM1は、ウエハ11Aの表面に、線幅eの細長い線状の5本の凹パターン33aを、所定の段差HhでX方向にピッチP2で格子状に形成したパターンであり、そのピッチP2は、5〜20μm程度である。一方、第2マークHM2は、その外周が彫り込み部34で囲まれると共に、線幅eの細長い線状の5本の凸パターン35aを、ピッチP2で格子状に形成したパターンである。
また、第1マークHM1の凹パターン33aのデューティ比(100×e/P2(%))、及び第2マークHM2の凸パターン35aのデューティ比(100×e/P2(%))は、10%程度であることが望ましい。これも、デューティ比があまりに小さいとマーク像のコントラストが低下し、位置検出結果の再現性が悪化するためである。また、デューティ比があまりに大きいと、σ絞り3の変位による(照明系の調整残差による)、第1マークHM1の凹パターン33aの像と第2マークHM2の凸パターン35aの像とにおける相対的な位置ずれ量の変化量が小さくなり、調整感度が低下するためである。
その後、図1の制御演算系23は、2対のマーク25X,26Xのそれぞれの間隔の計測値の理想状態からのずれ量δMXを次のように算出する。このずれ量δMXが、図1の位置検出装置の照明系のTIS(Tool Induced Shift)の一部に相当する。
照明系の調整残差が無い状態では、そのように求められたずれ量δMXは、ほぼ0となるはずであるが、照明系の調整残差が存在していると、観察される2つのマークHM1,HM2の像の位置のシフト量が、各マークの段差によって異なってくるため、計測されるずれ量δMXは、許容範囲を超えて大きくなる。
なお、上記の実施の形態における図1のコマ収差補正光学系16の位置調整と、σ絞り3の位置調整とは、それぞれを独立に行ってもよい。但し、上記のσ絞り3の位置調整に際しては、その検出用の光学系(結像光学系)にコマ収差が残存していても、コマ収差の影響を受けることなく調整が可能となるため、始めにσ絞り3の位置調整を行った後に、コマ補正光学系16を動かしてコマ収差の調整を行うと効率的である。
まず、図8(A)は、図5のX軸の2対のマーク25A,26Xの近傍に更に回転角が0°の一対のマークを形成したものである。図8(A)において、1組のマーク25XA及び26Xはそれぞれ図5のマーク25X及び26Xと同じ形状、及び位置関係のマークであり、これらのマークの近傍に、それぞれ第1マークHM1、及び第2マークHM2と同じ形状で位置関係の第5マークHM5、及び第6マークHM6よりなる1組のマーク25XB(回転角0°のマーク)が形成されている。この例では、例えば図1の位置検出装置の観察視野内で同時に左端のマーク25XA内の間隔Mh1、及び中央のマーク26X内の間隔Mh2を計測して、(23)式よりずれ量δMX(これをδMX1とする)を求めた後、その観察視野内で同時に右端のマーク25XB内の間隔Mh3、及び中央のマーク26X内の間隔Mh2を計測して、(23)式のMh1の代わりにMh3を代入してずれ量δMX(これをδMX2とする)を求める。そして、例えばこれらのずれ量δMX1,δMX2を平均化したずれ量を新たにずれ量δMXとすることで、その観察視野内の位置による検出結果のばらつきの影響を軽減することができる。
次に、図9は、例えば検出光学系の非対称収差の調整を行う際に使用して好適なマークの例を示し、図9において、調整用のウエハ11Bの表面には、それぞれX方向に周期的な凹凸のパターンからなり、かつ直列に配列された第1マークDM1及び第2マークDM2よりなるX軸の一対のマーク29Xと、このマーク29Xを180°回転した形状の一対のマーク30Xとが近接して形成されている。即ち、第1マークDM1と第2マークDM2との間隔(設計値)をDdとすると、一対のマーク30Xは、それらのマークDM1及びDM2とそれぞれ同一形状で間隔(設計値)がDdの第3マークDM3及び第4マークDM4より構成されている。
本例でも、まず図9のX軸の一方の一対のマーク29Xが図1の位置検出装置の観察視野内に移動される。
一方、第2マークDM2の凹パターン32aのデューティ比は10%程度に設定され、凹パターン32aの幅cと凸パターン32bの幅dとの比率は、ほぼ以下のように設定されている。
c:d=1:9、又はc/d=1/9 (25)
このようにX方向に近接して配置された2つのマークDM1,DM2を、図1の位置検出装置で観察した場合に、それらの像を撮像素子22でX方向に読み出して得られる画像信号を図10(C)の画像信号SDとする。なお、この画像信号SDは、図10(A)の2つのマークの像をX方向に走査して得られる画像信号を非計測方向(Y方向)に平均化したものでもよい。
更に、例えば計測対象とする収差の種類などによっては、一対の第1マーク及びこれを180°回転させた一対の第2マークと、その一対の第1マークを45°回転させた一対の第3マーク及びこれを180°回転させた一対の第4マークとをウエハ上に形成しておき、それぞれ一対の第3マーク及び第4マークでそれぞれ検出される間隔をも用いて結像光学系や照明系の調整を行うようにしてもよい。このとき、その一対の第1マークを135°回転させた一対の第5マーク、及びこれを180°回転させた一対の第6マークを更にウエハ上に形成しておくようにしてもよい。これら4組のそれぞれ一対の第3マーク〜第6マークを用いると、計測対象とする光学特性につきサジタル方向(S方向)及びメリジオナル方向(M方向)の各成分の特性も検出することが可能となる。
〔第3の実施の形態〕
次に、本発明の第3の実施の形態につき図1及び図11〜図13を参照して説明する。本例でも調整対象となるのは図1の位置検出装置であるため、その装置構成の説明は省略して、その光学系の調整方法につき説明する。本例では、図1の調整用のウエハ11の代わりにウエハ11Cが設置される。このウエハ11Cの表面には、複数個の評価用マーク(段差マーク)が形成されている。まず、本例の調整用のウエハ11C上に形成されている複数組の凹凸の格子状マーク(段差マーク)よりなる評価用マークにつき説明する。
図12(A)は、図11に示すX軸の第1の評価用マークDXを示す拡大平面図、図12(B)は図12(A)の断面図であり、中央のマークDM22は、ウエハ11Cの表面に、線幅cの細長い3本の線状の凹パターン42cを、所定の段差HdでX方向にピッチPで格子状に形成したパターンであり、そのピッチPは5〜20μm程度である。また、マークDM22を挟むようにマークDM21及びDM23が形成されており、マークDM21も同様に、ウエハ11Cの表面に、線幅aの細長い3本の線状の凹パターン41aを段差HdでX方向に同一のピッチPで格子状に形成したパターンである。マークDM23の形状はマークDM21と同一である。
一方、中央のマークDM22の凹パターンの幅cはピッチPの10%程度に設定され、凹パターンの幅cと凸パターンの幅dとの比率は、ほぼ以下のように設定されている。
c:d=1:9、又はc/d=1/9 (32)
このようにX方向に近接して配置された3つのマークDM21,DM22,DM23からなる評価用マークを、図1の位置検出装置で観察した場合に、それらの像を撮像素子22でX方向に読み出して得られる画像信号を図12(C)の画像信号SDとする。なお、この画像信号SDは、図12(A)の3つのマークの像をX方向に走査して得られる画像信号を非計測方向(Y方向)に平均化したものでもよい。
Xd24=(Xd21+Xd23)/2 (33)
次に、制御演算系23は、その評価用マークの中央のマークDM22の位置Xd22に対する、両端のマークDM21,DM23の平均位置Xd24の偏差Md(=Xd22−Xd24)を相対位置関係として算出する。
これによって、図1の検出用の光学系に残存収差があっても、コマ収差による中央のマークに対する両端のマークの中心の偏差Mdの誤差ΔMdを高精度に検出することができる。
但し、そのように、ウエハ11Cを180°回転して基準値(真値)を計測する方法においては、ウエハ11C上の評価用マーク自体も180°回転することになり、評価用マークに対称性(計測方向と直交する非計測方向(Y方向)に沿った中心軸に対する線対称性)がないと、回転前及び180°回転後の2つのマークの位置関係の計測値に、検出用の光学系のディストーション等に起因する誤差成分が重畳される恐れがある。これに関して本例においては、評価用マークDXは、図12に示した如き対称性を有しているので、回転前及び180°回転時の評価用マークDXの対称性が保たれており、検出用の光学系のディストーション等に起因するような誤差成分を全く含まずに、高精度に基準値D0を計測することが可能である。
図13(A)は、図11に示すX軸の第2の評価用マークHXを示す拡大平面図、図13(B)は図13(A)の断面図であり、中央のマークHM22は、その外周が彫り込み部34で囲まれると共に、線幅eの細長い線状の3本の凸パターン44eを、ピッチP2でX方向に格子状に形成したパターンである。そのピッチP2は5〜20μm程度である。
そして、計測方向(X方向)において、マークHM21の中心とマークHM22の中心との間隔、及びマークHM22の中心とマークHM23の中心との間隔は、それぞれ設計値でDhに設定されている。この間隔Dhは40〜60μm程度である。この場合にも設計上で、マークHM22の中心は、両側のマークHM21,HM23の中心に計測方向で合致していることになる。
具体的に本例では、図1の照明系のσ絞り3の位置に応じて、その偏差Mhの基準値H0に対する誤差ΔMh(=H0−Mh)の符号及び大きさが変化する。そこで、図1の制御演算系23はその誤差ΔMhが小さくなるように、σ絞り位置調整機構5a,5bを介してσ絞り3の位置を調整する。その後、再度中央のマークに対する両端のマークの偏差Mhの誤差ΔMhを計測し、この誤差ΔMhが許容範囲内に収まるまで、σ絞り3の位置を調整することで、σ絞り3の位置調整は完了する。
更に、図13の場合にも、中央のマークHM22に対する両側のマークHM21,HM23の偏差Mhの基準値H0の実際の値を計測することが望ましい。このためには、図12の場合と同様に、図13(A)のマークHM22に対するマークHM21,HM23の偏差(Mh1とする)を計測した後、ウエハ11Cを180°回転して同じくマークHM22に対するマークHM23,HM21の偏差(Mh2とする)を計測し、それら2つの計測値の平均値をその基準値H0として採用すればよい。
例えば、図12の例においては、中央のマークDM22を凹部の幅と凸部の幅との比が1:1として、両端のマークDM21,DM23を、凹部の幅のデューティ比が5〜10%程度の凹マークとしてもよい。また、凹部の幅のデューティ比が5〜10%程度のマークの代わりに、凸部の幅のデューティ比が5〜10%程度のマーク(凸マーク)を使用してもよい。
また、各マークDM21,DM22,DM23,HM21,HM22,HM23を構成する凹パターン(又は凸パターン)の本数も図12、図13に示した例ではなく、何本であっても構わない。但し、評価用マーク全体の対称性を保つために、各両端のマークの凹パターン(又は凸パターン)の本数は等しいことが望ましい。即ち、図12のマークDM21,DM23を構成する凹パターンの本数は互いに等しく、図13のマークHM21,HM23を構成する凹パターンの本数は等しいことが望ましい。
図14は本例で使用される投影露光装置を示し、この図14において露光時には、水銀ランプ、又はエキシマレーザ光源等の露光光源、オプティカル・インテグレータ、可変視野絞り、及びコンデンサレンズ系等からなる照明光学系51より、レチクルRに対して露光光ILが照射される。そして、レチクルRに形成されているパターンの像が、投影光学系PLを介して投影倍率β(βは1/5,1/4等)でフォトレジストが塗布されたウエハW上の1つのショット領域に投影される。この際に、主制御系53の制御情報に基づいて露光量制御系52が露光量を適正化する。
更に、露光用照明光として、水銀ランプのg線やi線、KrFエキシマレーザ光、ArFエキシマレーザ光若しくはF2 レーザ光のようなレーザ光、又はYAGレーザの高調波などを用いてもよい。あるいは、露光用照明光として、DFB(Distributed feedback)半導体レーザを、例えばエルビウム(Er)(又はエルビウムとイッテルビウム(Yb)との両方)がドープされたファイバアンプで増幅し、且つ非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いてもよい。
また、上記の実施の形態の露光装置(投影露光装置)は、複数のレンズから構成される照明光学系、投影光学系を露光装置本体に組み込み光学調整をして、投影光学系を保持する架台に一体に設けられる金物に図1に示した位置検出装置を組み込んで配線等の接続を行うと共に、前述の各実施の形態で説明したようにその光学調整を行い、多数の機械部品からなるレチクルステージやウエハステージを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整(電気調整、動作確認等)をすることにより製造することができる。なお、その露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
Claims (35)
- 一つ又は複数の被検マークを照明する照明系と、前記被検マークからの光束を集光する検出用の光学系とを備え、該検出用の光学系によって集光された光束に基づいて前記一つの被検マークの位置、又は前記複数の被検マークの相対位置を検出する位置検出装置の調整方法であって、
所定の計測方向にそれぞれ凹部と凸部とが交互に周期的に配列されると共に、互いに前記凹部の幅と前記凸部の幅との比が反転した形状の2つの格子状マークが、前記被検マークとして近接して形成された所定の基板を用意し、
前記照明系から射出した照明光で、前記2つの格子状マークを照明し、
前記照明光で照明された前記2つの格子状マークからの反射光束を、前記検出用の光学系を介して所定面上に集光して、前記所定面上に前記2つの格子状マークの像を形成し、
前記所定面上に形成された前記2つの格子状マークの像に基づいて、前記2つの格子状マークの前記計測方向への間隔を計測し、
前記計測結果に基づいて、前記照明系の所定の光学特性を調整することを特徴とする位置検出装置の調整方法。 - 前記照明系の調整対象の光学特性は、前記照明系内の開口絞りの光軸に垂直な平面内での位置であることを特徴とする請求項1記載の位置検出装置の調整方法。
- 前記複数の格子状マークは、前記基板上で前記計測方向に直列に近接して形成されていると共に、
前記凹部の段差、及び前記凸部の段差は実質的にそれぞれ40〜60nmの範囲内であることを特徴とする請求項1又は2記載の位置検出装置の調整方法。 - 凹凸形状を有し、且つ照明されると反射光束を生じる一つの被検マークの位置、又は複数の被検マークの相対位置を検出する位置検出装置において、
前記被検マークに照明光を照射する照明系と、
前記一つ又は複数の被検マークからの反射光束を所定面上に集光して、前記所定面上に前記被検マークの像を形成する検出用の光学系と、
前記所定面上に形成された前記被検マークの像に応じた検出信号を出力する光電検出器と、
前記光電検出器の検出信号に基づいて、所定の計測方向における複数の前記被検マークとしての互いに凹部の幅と凸部の幅との比が異なる2つのマークを含む複数のマークの間隔を演算する演算器と、
前記検出用の光学系内で所定の光学特性に影響を与える少なくとも一部の光学部材を位置決めする位置決め部材と、
前記演算器の演算結果に基づいて、前記所定の光学特性の誤差を低減させるために前記位置決め部材を駆動する制御演算系と、を備えたことを特徴とする位置検出装置。 - 凹凸形状を有し、且つ照明されると反射光束を生じる一つの被検マークの位置、又は複数の被検マークの相対位置を検出する位置検出装置において、
前記被検マークに照明光を照射する照明系と、
前記被検マークからの反射光束を所定面上に集光して、前記所定面上に前記被検マークの像を形成する検出用の光学系と、
前記所定面上に形成された前記被検マークの像に応じた検出信号を出力する光電検出器と、
前記光電検出器の検出信号に基づいて、所定の計測方向における複数の前記被検マークとしての互いに凹部の幅と凸部の幅との比が反転した2つのマークを含む複数のマークの間隔を演算する演算器と、
前記照明系内で所定の光学特性に影響を与える少なくとも一部の光学部材を位置決めする位置決め部材と、
前記演算器の演算結果に基づいて、前記所定の光学特性の誤差を低減させるために前記位置決め部材を駆動する制御演算系と、を備えたことを特徴とする位置検出装置。 - 被検物に対して照明光を照射する照明系と、前記被検物からの光束を集光する検出光学系との少なくとも一方の所定の光学特性を調整するための光学系の調整方法であって、
第1及び第2の被検マークが所定の位置関係で形成され、且つ前記2つの被検マークを前記位置関係を保った状態で所定角度回転した状態の第3及び第4の被検マークが形成された評価用の基板を用意し、
前記第1及び第2の被検マークは互いに凹部の幅と凸部の幅との比が異なる凹凸形状を有しており、且つ前記照明系から射出される照明光で照明されると反射光束を生じるものであって、
前記第1、第2の被検マークに照明光を照射し、
前記照明光で照明された前記第1、第2の被検マークからの反射光束を、前記検出光学系を介して所定面上に集光して、前記所定面上に前記第1、第2の被検マークの像を形成し、
前記所定面上に形成された前記第1、第2の被検マークの像に基づいて、前記第1、第2の被検マークの相対位置を計測し、
前記第3、第4の被検マークに照明光を照射し、
前記基板を回転させることなく、前記照明光で照明された前記第3、第4の被検マークからの反射光束を、前記検出光学系を介して所定面上に集光して、前記所定面上に前記第3、第4の被検マークの像を形成し、
前記所定面上に形成された前記第3、第4の被検マークの像に基づいて、前記第3、第4の被検マークの相対位置を計測し、
前記2組の被検マークについて計測された相対位置に基づいて、前記照明系及び前記検出光学系の少なくとも一方の調整を行うことを特徴とする光学系の調整方法。 - 前記第1及び第2の被検マークについて計測される間隔と、前記第3及び第4の被検マークについて計測される間隔とが等しくなるように前記照明系及び前記検出光学系の少なくとも一方の調整を行うことを特徴とする請求項6記載の光学系の調整方法。
- 前記第1及び第2の被検マークは、一対のボックス・イン・ボックスマークであることを特徴とする請求項6又は7記載の光学系の調整方法。
- 前記第1及び第2の被検マークは、所定方向にそれぞれ凹部と凸部とが交互に周期的に配列されると共に、互いに前記凹部の幅と前記凸部の幅との比を反転した形状の一対の格子状マークであることを特徴とする請求項6又は7記載の光学系の調整方法。
- 前記基板上の前記第3及び第4の被検マークは、前記第1及び第2の被検マークを180°回転したマークであることを特徴とする請求項6〜9の何れか一項記載の光学系の調整方法。
- 複数個の被検マークが形成された評価用の基板であって、
互いに第1方向の凹部の幅と凸部の幅との比が異なる第1及び第2の被検マークが前記第1方向に所定の間隔となる位置関係で形成されると共に、前記2つの被検マークを前記位置関係を保った状態で光学特性が計測される2つの方向がなす角度だけ回転した状態の第3及び第4の被検マークが形成されたことを特徴とする評価用の基板。 - 前記第1及び第2の被検マークはそれぞれ凹部と凸部とが交互に配列されると共に、互いに前記凹部の幅と前記凸部の幅との比を反転した形状であることを特徴とする請求項11記載の評価用の基板。
- 前記第1の被検マークと同一形状で、かつ前記第2の被検マークに関して前記第1の被検マークと反対側に配置される第5の被検マーク、及び該第5の被検マークを前記2つの方向がなす角度回転した第6の被検マークが更に形成されることを特徴とする請求項11記載の評価用の基板。
- 前記基板は、物体上のマークに照明光を照射し、前記マークから発生する光を受光する光学装置の調整に用いられ、かつ前記物体と形状及び大きさが実質的に同一であることを特徴とする請求項11〜13の何れか一項記載の評価用の基板。
- 前記光学装置は、デバイスパターンをワークピース上に転写するリソグラフィ工程を含むデバイス製造工程で用いられる装置に組み込まれることを特徴とする請求項14記載の評価用の基板。
- 前記光学装置は、前記デバイスパターンが形成されるマスクを介して、前記ワークピース上の感光層をエネルギービームで露光する装置に組み込まれ、前記感光層を介して前記ワークピース上のマークを検出することを特徴とする請求項15記載の評価用の基板。
- 凹凸形状を有し照明されると反射光束を生じる複数のマークであって、第1方向に沿って配列され互いに凹部の幅と凸部の幅との比が異なる一対の第1マークと、前記第1方向と交差する第2方向に沿って並び且つ前記一対の第1マークと同一構成の一対の第2マークとを含むマークを備えた被検物を保持する保持部材と、
対物光学系を介して前記被検物に照明光を照射する照明系と、
前記被検物が照明されることにより前記マークから発生して前記対物光学系を通る反射光束を受光し、所定面上に前記反射光束を結像させる検出系と、
前記検出系により前記所定面上に形成された前記マークの像に基づいて、前記一対の第1マークの相対位置情報と、前記一対の第2マークの相対位置情報とを演算する演算器と、
前記演算器の演算結果に基づいて、前記照明系、前記対物光学系、及び前記検出系内の少なくとも一部の光学系を調整する調整機構と、
を備えたことを特徴とする位置検出装置。 - 一つ又は複数の被検マークを照明する照明系と、前記被検マークからの光束を集光する検出用の光学系とを備え、該検出用の光学系によって集光された光束に基づいて前記一つの被検マークの位置、又は前記複数の被検マークの相対位置を検出する位置検出装置の調整方法であって、
凹凸パターンよりなる中心部と、該中心部を所定の計測方向に沿って挟むように対称に配列されたそれぞれ凹部の幅と凸部の幅との比が前記中心部と異なる凹凸パターンよりなる2つの端部とを有する評価用マークが形成された基板を前記検出用の光学系の被検領域に設置し、
前記照明系から射出した照明光で、前記評価用マークを照明し、
前記照明光で照明された前記評価用マークからの反射光束を、前記検出用の光学系を介して所定面上に集光して、前記所定面上に前記評価用マークの像を形成し、
前記所定面上に形成された前記評価用マークの像に基づいて、前記中心部と前記2つの端部との前記計測方向に対するそれぞれの相対的な位置関係を検出し、
前記検出結果に基づいて前記照明系、又は前記検出用の光学系の所定の光学特性を調整することを特徴とする位置検出装置の調整方法。 - 前記評価用マークを構成する前記中心部、及び前記2つの端部の一方は、凹部の幅と凸部の幅との比率が1:1の格子状マークからなることを特徴とする請求項18記載の位置検出装置の調整方法。
- 前記評価用マークを構成する前記中心部、及び前記2つの端部は、前記計測方向にそれぞれ凹部と凸部とが交互に周期的に配列されると共に、互いに前記凹部の幅と前記凸部の幅との比が反転している格子状マークであることを特徴とする請求項18記載の位置検出装置の調整方法。
- 前記検出用の光学系を介して前記評価用マークの前記中心部と前記2つの端部との前記計測方向に対するそれぞれの相対的な位置関係を第1の位置関係として検出した後、
前記基板を実質的に180°回転して、前記検出用の光学系を介して前記評価用マークの前記中心部と前記2つの端部との前記計測方向に対するそれぞれの相対的な位置関係を第2の位置関係として検出し、
前記第1及び第2の位置関係に基づいて前記照明系又は前記検出用の光学系の所定の光学特性を調整することを特徴とする請求項18〜20の何れか一項記載の位置検出装置の調整方法。 - 凹凸形状を有し、且つ照明されると反射光束を生じる一つの被検マークの位置、又は複数の被検マークの相対位置を検出する位置検出装置であって、
前記被検マークに対して照明光を照射する照明系と、
前記被検マークからの反射光束を所定面上に集光して、前記所定面上に前記被検マークの像を形成する検出用の光学系と、
前記所定面上に形成された前記被検マークの像に応じた検出信号を出力する光電検出器と、
前記光電検出器の検出信号に基づいて、互いに計測方向の凹部の幅と凸部の幅との比が異なる第1部分と2つの第2部分とを含む評価用マークの少なくとも前記第1部分及び2つの前記第2部分内の3箇所の相対的な位置関係を演算する演算器と、
前記照明系及び前記検出用の光学系内で所定の光学特性に影響を与える少なくとも一部の光学部材を位置決めする位置決め部材と、
前記演算器の演算結果に基づいて、前記所定の光学特性の誤差を低減させるために前記位置決め部材を駆動する制御演算系と、
を備えたことを特徴とする位置検出装置。 - 請求項4、5、17、又は22記載の位置検出装置と、マスクを保持するマスクステージと、前記マスクのパターンが転写されると共に位置合わせ用のアライメントマークが形成された基板を位置決めする基板ステージと、を備えた露光装置であって、
前記位置検出装置によって前記基板上のアライメントマークの位置情報を検出し、該検出結果に基づいて前記マスクと前記基板との位置合わせを行うことを特徴とする露光装置。 - 前記位置検出装置は、前記アライメントマークの検出条件を変更可能であると共に、前記検出条件の変更によって生じる光学特性の変動を補償するように、少なくとも一つの光学素子が移動、又は交換されることを特徴とする請求項23記載の露光装置。
- 請求項1〜3、18〜21の何れか一項記載の位置検出装置の調整方法を用いて所定のデバイスを製造するためのデバイスの製造方法であって、
前記調整方法を用いて所定の位置検出装置の光学系の調整を行い、
該調整後の位置検出装置を用いて所定の基板上のアライメントマークの位置情報を検出し、該検出結果に基づいて前記基板とマスクとの位置合わせを行った後、
前記基板上に前記マスクのパターンを転写する工程を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。 - 被検物に対して照明光を照射する照射系と、該被検物からの光束を集光する検出光学系とを有する位置検出装置内の光学系の調整方法であって、
互いに凹部の幅と凸部の幅との比が反転した形状の2つのマークを含む複数の第1マークの間隔情報に基づいて、前記照射系内の第1部材の位置を調整して前記照射系の第1光学特性の調整を行い、前記第1光学特性の調整後に、互いに凹部の幅と凸部の幅との比が異なる2つのマークを含む複数の第2マークの間隔情報に基づいて、前記検出光学系内の第2部材の位置を調整して前記検出光学系の第2光学特性の調整を行うことを特徴とする調整方法。 - 前記照射系により前記第1マークに前記照明光を照射し、前記検出光学系を介して該第1マークからの光束を集光した結果に基づき、前記第1光学特性を調整することを特徴とする請求項26記載の調整方法。
- 前記第1光学特性は、前記照射系の構成要素の取り付け位置誤差を含むことを特徴とする請求項27記載の調整方法。
- マーク位置を検出する位置検出装置を備えた露光装置における露光方法であって、
請求項26〜28の何れか一項記載の調整方法により調整された前記位置検出装置により、基板上に形成されたアライメントマークを検出し、
該マーク検出結果に基づいて、前記基板の位置合わせを行い、
前記位置合わせされた基板上に、所定パターンを露光することを特徴とする露光方法。 - 被検物に対して照明光を照射する照射系と、
該照射系内の第1部材の位置を調整して前記照射系の第1光学特性を調整する第1調整装置と、
前記被検物からの光束を集光する検出光学系と、
該検出光学系内の第2部材の位置を調整して前記検出光学系の第2光学特性を調整する第2調整装置と、
前記検出光学系を介して検出される互いに凹部の幅と凸部の幅との比が反転した2つのマークを含む複数の第1マークの間隔情報に基づいて、前記第1調整装置を介して前記第1光学特性を調整せしめた後、前記検出光学系を介して検出される互いに凹部の幅と凸部の幅との比が異なる2つのマークを含む複数の第2マークの間隔情報に基づいて、前記第2調整装置を介して前記第2光学特性を調整せしめる制御装置と、
を有することを特徴とする位置検出装置。 - 前記照射系は前記第1マークに前記照明光を照射し、
前記第1調整装置は、前記検出光学系を介した前記第1マークからの光束の集光結果に基づき、前記第1光学特性を調整することを特徴とする請求項30記載の位置検出装置。 - 請求項30又は31記載の位置検出装置と、
前記第1及び第2調整装置により調整された前記位置検出装置を用いて基板上に形成されたアライメントマークを検出し、該アライメントマークの検出結果に基づいて、前記基板の位置合わせを行うアライメント装置とを有し、
前記位置合わせされた基板上に、所定パターンを露光することを特徴とする露光装置。 - 前記被検マークからの反射光束を、前記検出用の光学系を介して前記所定面上に集光する際には、前記検出用の光学系の検出視野内において、前記検出視野の中心に対して一方の側に配置される被検マークと他方の側に配置される被検マークとの形状が異なるように前記被検マークが配置されることを特徴とする請求項1記載の位置検出装置の調整方法。
- 前記所定面上に形成される前記被検マークの像は、前記被検マークからの反射光束を前記検出用の光学系を介して一度だけ前記所定面上に集光することにより、前記所定面上に形成されることを特徴とする請求項1記載の位置検出装置の調整方法。
- 凹部と凸部とが交互に周期的に配列され所定の被検マークの位置情報を求める際には、前記所定の被検マークを構成する前記複数の前記凹部又は凸部の個々の位置情報を求め、それら複数の凹部又は凸部の個々の位置情報を平均したものを前記所定の被検マークの位置情報とすることを特徴とする請求項1記載の位置検出装置の調整方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008240797A JP4591584B2 (ja) | 1998-02-09 | 2008-09-19 | 位置検出装置の調整方法及び位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2747498 | 1998-02-09 | ||
JP3278898 | 1998-02-16 | ||
JP8585898 | 1998-03-31 | ||
JP2008240797A JP4591584B2 (ja) | 1998-02-09 | 2008-09-19 | 位置検出装置の調整方法及び位置検出装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000530933A Division JP4352614B2 (ja) | 1998-02-09 | 1999-02-09 | 位置検出装置の調整方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009004811A JP2009004811A (ja) | 2009-01-08 |
JP4591584B2 true JP4591584B2 (ja) | 2010-12-01 |
Family
ID=27285810
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000530933A Expired - Fee Related JP4352614B2 (ja) | 1998-02-09 | 1999-02-09 | 位置検出装置の調整方法 |
JP2008240797A Expired - Fee Related JP4591584B2 (ja) | 1998-02-09 | 2008-09-19 | 位置検出装置の調整方法及び位置検出装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000530933A Expired - Fee Related JP4352614B2 (ja) | 1998-02-09 | 1999-02-09 | 位置検出装置の調整方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6538740B1 (ja) |
JP (2) | JP4352614B2 (ja) |
AU (1) | AU2300099A (ja) |
WO (1) | WO1999040613A1 (ja) |
Families Citing this family (41)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3882588B2 (ja) * | 2001-11-12 | 2007-02-21 | 株式会社ニコン | マーク位置検出装置 |
JP4323636B2 (ja) * | 1999-09-21 | 2009-09-02 | キヤノン株式会社 | 位置計測方法及び位置計測装置 |
US6462818B1 (en) * | 2000-06-22 | 2002-10-08 | Kla-Tencor Corporation | Overlay alignment mark design |
JP4725822B2 (ja) * | 2000-07-10 | 2011-07-13 | 株式会社ニコン | 光学的位置ずれ検出装置 |
JP4613357B2 (ja) * | 2000-11-22 | 2011-01-19 | 株式会社ニコン | 光学的位置ずれ測定装置の調整装置および方法 |
JP2002163005A (ja) * | 2000-11-29 | 2002-06-07 | Nikon Corp | 制御系の設計方法、制御系、制御系の調整方法及び露光方法 |
JP4565248B2 (ja) * | 2001-01-30 | 2010-10-20 | 株式会社ニコン | 位置検出装置およびその調整方法 |
JP4046961B2 (ja) | 2001-09-03 | 2008-02-13 | キヤノン株式会社 | 位置検出方法、位置検出装置、露光装置及び露光方法 |
US6888620B2 (en) * | 2001-11-29 | 2005-05-03 | Nikon Corporation | System and method for holding a device with minimal deformation |
US20030098963A1 (en) * | 2001-11-29 | 2003-05-29 | Phillips Alton H. | Fluid connector for a stage assembly |
EP1353233A3 (en) * | 2002-04-09 | 2007-10-03 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
JP4238041B2 (ja) * | 2003-02-06 | 2009-03-11 | アドバンスト ダイシング テクノロジース リミテッド | ダイシング装置、ダイシング方法及び半導体装置の製造方法 |
JP3885777B2 (ja) * | 2003-07-17 | 2007-02-28 | 株式会社デンソー | 電動アクチュエータシステム |
JP4181027B2 (ja) * | 2003-12-19 | 2008-11-12 | パイオニア株式会社 | ホログラム記録再生装置 |
JP4691922B2 (ja) * | 2004-07-29 | 2011-06-01 | 株式会社ニコン | 結像光学系の調整方法 |
US7528954B2 (en) * | 2004-05-28 | 2009-05-05 | Nikon Corporation | Method of adjusting optical imaging system, positional deviation detecting mark, method of detecting positional deviation, method of detecting position, position detecting device and mark identifying device |
JP4409362B2 (ja) * | 2004-05-28 | 2010-02-03 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | レチクルの製造方法 |
US7271073B2 (en) * | 2004-06-30 | 2007-09-18 | Asml Nertherlands B.V. | Marker for alignment of non-transparent gate layer, method for manufacturing such a marker, and use of such a marker in a lithographic apparatus |
WO2006006488A1 (ja) * | 2004-07-08 | 2006-01-19 | Pioneer Corporation | ホログラム記録再生装置及び、ホログラム再生装置及び方法、並びにコンピュータプログラム |
WO2006093255A1 (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-08 | Pioneer Corporation | マーカ選択方法、マーカ選択装置、マーカ、ホログラム記録装置及び方法、ホログラム再生装置及び方法、並びにコンピュータプログラム |
US7751047B2 (en) | 2005-08-02 | 2010-07-06 | Asml Netherlands B.V. | Alignment and alignment marks |
JP4826326B2 (ja) * | 2006-04-26 | 2011-11-30 | 株式会社ニコン | 照明光学系の評価方法および調整方法 |
JP2007324371A (ja) * | 2006-06-01 | 2007-12-13 | Ebara Corp | オーバーレイ検査用オーバーレイマーク及びレンズ収差調査用マーク |
DE102006029799A1 (de) * | 2006-06-27 | 2008-01-03 | Carl Zeiss Smt Ag | Reflektives optisches Element und Verfahren zu seiner Charakterisierung |
US7656518B2 (en) * | 2007-03-30 | 2010-02-02 | Asml Netherlands B.V. | Method of measuring asymmetry in a scatterometer, a method of measuring an overlay error in a substrate and a metrology apparatus |
JP4944690B2 (ja) * | 2007-07-09 | 2012-06-06 | キヤノン株式会社 | 位置検出装置の調整方法、位置検出装置、露光装置及びデバイス製造方法 |
NL1035771A1 (nl) * | 2007-08-20 | 2009-02-23 | Asml Netherlands Bv | Lithographic Method and Method for Testing a Lithographic Apparatus. |
US7800766B2 (en) * | 2007-09-21 | 2010-09-21 | Northrop Grumman Space & Mission Systems Corp. | Method and apparatus for detecting and adjusting substrate height |
DE102008017645A1 (de) * | 2008-04-04 | 2009-10-08 | Carl Zeiss Smt Ag | Vorrichtung zur mikrolithographischen Projektionsbelichtung sowie Vorrichtung zur Inspektion einer Oberfläche eines Substrats |
EP2131245A3 (en) * | 2008-06-02 | 2012-08-01 | ASML Netherlands BV | Lithographic apparatus and its focus determination method |
DE102008044515B4 (de) * | 2008-09-10 | 2015-08-13 | Vistec Semiconductor Systems Gmbh | Verfahren zur Kompensation der Tool induced shift bei einer Koordinaten-Messmaschine |
KR20120015936A (ko) * | 2010-08-13 | 2012-02-22 | 삼성전자주식회사 | 노광 장치와 이를 이용한 정렬 오차 보정 방법 |
WO2013048781A2 (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-04 | Rambus Inc. | Laser micromachining optical elements in a substrate |
KR101651026B1 (ko) | 2011-11-25 | 2016-08-24 | 아리벡스, 인코포레이티드 | X선 거리 표시기 및 관련 방법 |
TWI448659B (zh) * | 2012-12-27 | 2014-08-11 | Metal Ind Res & Dev Ct | Optical image capture module, alignment method and observation method |
US9123649B1 (en) * | 2013-01-21 | 2015-09-01 | Kla-Tencor Corporation | Fit-to-pitch overlay measurement targets |
KR101740430B1 (ko) | 2013-03-20 | 2017-05-26 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 마이크로구조체의 비대칭을 측정하는 방법 및 장치, 위치 측정 방법, 위치 측정 장치, 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법 |
JP6271922B2 (ja) * | 2013-09-10 | 2018-01-31 | キヤノン株式会社 | 位置を求める方法、露光方法、露光装置、および物品の製造方法 |
JP6305280B2 (ja) * | 2014-08-28 | 2018-04-04 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 蛍光x線分析装置及びその試料表示方法 |
JP7257853B2 (ja) * | 2019-04-02 | 2023-04-14 | キヤノン株式会社 | 位置検出装置、露光装置および物品製造方法 |
WO2023138892A1 (en) * | 2022-01-24 | 2023-07-27 | Asml Netherlands B.V. | Method and apparatus for illumination adjustment |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04364020A (ja) * | 1991-06-11 | 1992-12-16 | Hitachi Ltd | パターン検出装置及び露光装置 |
JPH06117831A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-04-28 | Nikon Corp | 収差計測方法 |
JPH07326563A (ja) * | 1994-06-01 | 1995-12-12 | Hitachi Ltd | 露光条件評価用パターンとそれを使用する露光条件評価方法および装置 |
JPH0864500A (ja) * | 1994-08-25 | 1996-03-08 | Hitachi Ltd | 信号処理方法および位置検出光学系の調整方法およびターゲットパターンならびに露光方法および露光装置 |
JPH0894315A (ja) * | 1994-09-28 | 1996-04-12 | Canon Inc | 位置合わせ方法、該方法による投影露光装置および位置ズレ計測装置 |
JPH08195336A (ja) * | 1995-01-13 | 1996-07-30 | Nikon Corp | 収差補正光学系及び該光学系を用いた位置合わせ装置 |
JPH08213306A (ja) * | 1995-02-08 | 1996-08-20 | Nikon Corp | 位置検出装置及び該装置を備えた投影露光装置 |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE36799E (en) * | 1990-06-13 | 2000-08-01 | Nikon Corporation | Projection optical apparatus using plural wavelengths of light |
JP2897355B2 (ja) | 1990-07-05 | 1999-05-31 | 株式会社ニコン | アライメント方法,露光装置,並びに位置検出方法及び装置 |
JP3163669B2 (ja) | 1991-08-06 | 2001-05-08 | 株式会社ニコン | 検出装置、露光装置、及び露光方法 |
JP3109107B2 (ja) | 1991-02-28 | 2000-11-13 | 株式会社ニコン | 位置検出装置、露光装置および露光方法 |
US6141107A (en) | 1991-02-28 | 2000-10-31 | Nikon Corporation | Apparatus for detecting a position of an optical mark |
US5243195A (en) | 1991-04-25 | 1993-09-07 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus having an off-axis alignment system and method of alignment therefor |
JP3203676B2 (ja) | 1991-04-25 | 2001-08-27 | 株式会社ニコン | 投影露光装置 |
US5615006A (en) | 1992-10-02 | 1997-03-25 | Nikon Corporation | Imaging characteristic and asymetric abrerration measurement of projection optical system |
JP3757430B2 (ja) | 1994-02-22 | 2006-03-22 | 株式会社ニコン | 基板の位置決め装置及び露光装置 |
JP3379200B2 (ja) * | 1994-03-25 | 2003-02-17 | 株式会社ニコン | 位置検出装置 |
US5721605A (en) | 1994-03-29 | 1998-02-24 | Nikon Corporation | Alignment device and method with focus detection system |
JPH07321030A (ja) | 1994-03-29 | 1995-12-08 | Nikon Corp | アライメント装置 |
JPH0845814A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-16 | Nikon Corp | 露光装置および位置決め方法 |
US5788229A (en) | 1994-08-29 | 1998-08-04 | Ricoh Co., Ltd. | Path guide for selectively corrugating an output medium |
US5783833A (en) | 1994-12-12 | 1998-07-21 | Nikon Corporation | Method and apparatus for alignment with a substrate, using coma imparting optics |
US5754299A (en) | 1995-01-13 | 1998-05-19 | Nikon Corporation | Inspection apparatus and method for optical system, exposure apparatus provided with the inspection apparatus, and alignment apparatus and optical system thereof applicable to the exposure apparatus |
JP3600920B2 (ja) | 1995-04-28 | 2004-12-15 | 株式会社ニコン | 位置検出装置、それを用いた露光装置、その露光装置を用いた素子製造方法。 |
JP3632241B2 (ja) | 1995-06-02 | 2005-03-23 | 株式会社ニコン | 位置検出装置 |
US5706091A (en) | 1995-04-28 | 1998-01-06 | Nikon Corporation | Apparatus for detecting a mark pattern on a substrate |
KR970028876A (ko) * | 1995-11-10 | 1997-06-24 | 오노 시게오 | 위치검출장치 |
US5798838A (en) * | 1996-02-28 | 1998-08-25 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus having function of detecting intensity distribution of spatial image, and method of detecting the same |
JPH1027474A (ja) | 1996-07-10 | 1998-01-27 | Hitachi Ltd | 半導体記憶装置 |
JPH1032788A (ja) | 1996-07-17 | 1998-02-03 | Victor Co Of Japan Ltd | デジタル画像情報の記録再生装置 |
JPH1055946A (ja) * | 1996-08-08 | 1998-02-24 | Nikon Corp | 露光条件測定方法 |
JPH1085858A (ja) | 1996-09-18 | 1998-04-07 | Hitachi Cable Ltd | パンチ荷重を調整可能なリードフレームのデプレス金型 |
JP3287236B2 (ja) * | 1996-10-03 | 2002-06-04 | キヤノン株式会社 | 回折光学素子の製作方法 |
JPH10242041A (ja) * | 1997-02-26 | 1998-09-11 | Nikon Corp | 位置検出方法及びその装置並びに露光装置 |
JP3513031B2 (ja) * | 1998-10-09 | 2004-03-31 | 株式会社東芝 | アライメント装置の調整方法、収差測定方法及び収差測定マーク |
JP3267272B2 (ja) * | 1999-01-26 | 2002-03-18 | 日本電気株式会社 | 投影光学系の収差量の測定方法 |
-
1999
- 1999-02-09 WO PCT/JP1999/000551 patent/WO1999040613A1/ja active Application Filing
- 1999-02-09 JP JP2000530933A patent/JP4352614B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-02-09 AU AU23000/99A patent/AU2300099A/en not_active Abandoned
-
2000
- 2000-08-09 US US09/635,339 patent/US6538740B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-09-19 JP JP2008240797A patent/JP4591584B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04364020A (ja) * | 1991-06-11 | 1992-12-16 | Hitachi Ltd | パターン検出装置及び露光装置 |
JPH06117831A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-04-28 | Nikon Corp | 収差計測方法 |
JPH07326563A (ja) * | 1994-06-01 | 1995-12-12 | Hitachi Ltd | 露光条件評価用パターンとそれを使用する露光条件評価方法および装置 |
JPH0864500A (ja) * | 1994-08-25 | 1996-03-08 | Hitachi Ltd | 信号処理方法および位置検出光学系の調整方法およびターゲットパターンならびに露光方法および露光装置 |
JPH0894315A (ja) * | 1994-09-28 | 1996-04-12 | Canon Inc | 位置合わせ方法、該方法による投影露光装置および位置ズレ計測装置 |
JPH08195336A (ja) * | 1995-01-13 | 1996-07-30 | Nikon Corp | 収差補正光学系及び該光学系を用いた位置合わせ装置 |
JPH08213306A (ja) * | 1995-02-08 | 1996-08-20 | Nikon Corp | 位置検出装置及び該装置を備えた投影露光装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1999040613A1 (fr) | 1999-08-12 |
JP2009004811A (ja) | 2009-01-08 |
AU2300099A (en) | 1999-08-23 |
JP4352614B2 (ja) | 2009-10-28 |
US6538740B1 (en) | 2003-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4591584B2 (ja) | 位置検出装置の調整方法及び位置検出装置 | |
JP4251296B2 (ja) | 測定方法、調整方法、マーク物体、及び検出装置 | |
US20020041377A1 (en) | Aerial image measurement method and unit, optical properties measurement method and unit, adjustment method of projection optical system, exposure method and apparatus, making method of exposure apparatus, and device manufacturing method | |
US7656503B2 (en) | Exposure apparatus and image plane detecting method | |
JP2002198303A (ja) | 露光装置、光学特性計測方法、及びデバイス製造方法 | |
JP5219534B2 (ja) | 露光装置及びデバイスの製造方法 | |
JP2007035783A (ja) | 露光装置及び方法 | |
KR20020011864A (ko) | 스테이지 장치, 계측장치 및 계측방법, 노광장치 및노광방법 | |
US7221434B2 (en) | Exposure method and apparatus | |
JP3762323B2 (ja) | 露光装置 | |
JP2002170754A (ja) | 露光装置、光学特性検出方法及び露光方法 | |
JP2001250760A (ja) | 収差計測方法、該方法を使用するマーク検出方法、及び露光方法 | |
TWI405043B (zh) | 像差測量方法,曝光設備,及裝置製造方法 | |
TW201101369A (en) | Exposure method and device manufacturing method, and overlay error measuring method | |
KR101019389B1 (ko) | 노광 장치 | |
US20010026356A1 (en) | Scanning exposure apparatus and device manufacturing method | |
KR20050090429A (ko) | 조명 시스템의 성능 측정 방법, 그를 실행하는 시스템,측정 디바이스, 테스트 객체, 디바이스 제조 공정,리소그래피 투사 장치 및 디바이스 | |
JP2006030021A (ja) | 位置検出装置及び位置検出方法 | |
JP3313932B2 (ja) | 投影露光装置 | |
JP4174356B2 (ja) | 露光方法 | |
JPH02160237A (ja) | マスク基板及びマスク製造方法、並びに該マスク基板を用いた露光方法 | |
JP2006053056A (ja) | 位置計測方法、位置計測装置、露光装置、及びデバイス製造方法 | |
JP2006261419A (ja) | 投影露光装置およびデバイス製造方法 | |
JP2004128149A (ja) | 収差計測方法、露光方法及び露光装置 | |
JPH11233424A (ja) | 投影光学装置、収差測定方法、及び投影方法、並びにデバイス製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100528 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100708 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100817 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100830 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |