JP5441939B2 - 焦点位置検出方法、焦点位置検出装置、露光装置及び半導体デバイス製造方法 - Google Patents
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Description
半導体製造用露光装置における本発明の第1の参考例について説明する。
[S(x)のWSM内の微分最大値]/[WSM内の最大値−最小値]……式1
この作業を投影光学系の焦点が存在すると思われるZ軸範囲内で複数回で行い、横軸に既に求めていた撮像Z軸位置をとり、縦軸に基準マーク補正コントラスト値をとってプロットし、コントラスト値が最大となる周辺で曲線近似や重心計算等の手段を用いて、コントラスト値の最も大きくなるZ軸位置を求め、その点を投影光学系の焦点位置(best focus)とする。
半導体製造用露光装置における本発明の実施形態について説明する。
図1において、RSはレチクルステージ、Rはレチクル、RMはレチクルマーク、Wは平板状物体としての露光基板であるウエハ、1は投影光学系である。また、Sは焦点位置検出用光学系であり、2は焦点位置検出照明手段、3はビームスプリッタ、4と5は結像光学系、6は撮像手段である。7はA/D変換手段、8は積算手段、9はコントラスト計算手段、10はステージ駆動手段、11は3次元に移動可能なステージである。12と13は結像光学系であり、14はZ軸位置計測照明手段、15は撮像手段であり、16はA/D変換手段、17は積算手段、18はZ軸位置計測手段である。これら結像光学系12からZ軸位置計測手段18まではZ軸位置計測に用いる。19は光量計測手段、20はコントラスト補正手段である。次に、焦点位置検出手順について説明する。
[S(x)のWSM内の微分最大値]/[WRM内の最大値−最小値]……式2レチクルマークRM、投影光学系1、焦点位置検出用光学系Sの位置関係は焦点位置走査中に変わることがないので、より一層正確に撮像時の光量が評価できる。
半導体製造用露光装置における本発明の第2の参考例について説明する。本参考例において詳述しない箇所については上記参考例と同様であるものとする。
図5において、RSはレチクルステージ、Rはレチクル、RMはレチクルマーク、Wは露光基板であるウエハ、1は投影光学系である。また、Sは焦点位置検出用光学系であり、2は焦点位置検出照明手段、3はビームスプリッタ、4と5は結像光学系、6は撮像手段である。7はA/D変換手段、8は積算手段、9はコントラスト計算手段、10はステージ駆動手段、11は3次元に移動可能なステージである。12と13は結像光学系であり、14はZ軸位置計測照明手段、15は撮像手段であり、16はA/D変換手段、17は積算手段、18はZ軸位置計測手段である。これら結像光学系12からZ軸位置計測手段18まではZ軸位置計測に用いる。20はコントラスト補正手段である。21はステージ11上に設けられた光量計測センサである。この光量計測センサ21は、撮像時のウエハW上の基準マークSMにおる光強度を計測するためのものである。次に、焦点位置検出手順について説明する。
[S(x)のWSM内の微分最大値]/[光量計測センサで求めた光量]……式3
この作業を投影光学系1の焦点が存在すると思われるZ軸範囲内で複数回で行い、横軸に既に求めていた撮像Z軸位置をとり、縦軸に基準マーク補正コントラスト値をとってプロットし、コントラスト値が最大となる周辺で曲線近似や重心計算等の手段を用いて、コントラスト値の最も大きくなるZ軸位置を求め、その点を投影光学系1の焦点位置とする。
次に、本発明に係る装置を用いた半導体デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の生産システムの例を説明する。これは半導体製造工場に設置された製造装置のトラブル対応や定期メンテナンス、あるいはソフトウェア提供などの保守サービスを、製造工場外のコンピュータネットワークを利用して行うものである。
2 焦点位置検出照明手段
3 ビームスプリッタ
4 結像光学系
5 結像光学系
6 撮像手段
7 A/D変換手段
8 積算手段
9 コントラスト計算手段
10 ステージ駆動手段
11 ステージ
12 結像光学系
13 結像光学系
14 Z軸位置計測照明手段
15 撮像手段
16 A/D変換手段
17 積算手段
18 Z軸位置計測手段
19 光量計測手段
20 コントラスト補正手段
21 光量計測センサ
W ウエハ
SM 基準マーク(焦点位置検出用マーク)
WSM 基準マーク計測ウィンドウ
RS レチクルステージ
R レチクル
RM レチクルマーク
WRM レチクルマーク計測ウィンドウ
S 焦点位置検出用光学系
Wp 撮像画面
101 ベンダの事業所
102,103,104 製造工場
105 インターネット
106 製造装置
107 工場のホスト管理システム
108 ベンダ側のホスト管理システム
109 ベンダ側のローカルエリアネットワーク(LAN)
110 操作端末コンピュータ
111 工場のローカルエリアネットワーク(LAN)
200 外部ネットワーク
201 製造装置ユーザの製造工場
202 露光装置
203 レジスト処理装置
204 成膜処理装置
205 工場のホスト管理システム
206 工場のローカルエリアネットワーク(LAN)
210 露光装置メーカ
211 露光装置メーカの事業所のホスト管理システム
220 レジスト処理装置メーカ
221 レジスト処理装置メーカの事業所のホスト管理システム
230 成膜装置メーカ
231 成膜装置メーカの事業所のホスト管理システム
401 製造装置の機種
402 シリアルナンバー
403 トラブルの件名
404 発生日
405 緊急度
406 症状
407 対処法
408 経過
410,411,412 ハイパーリンク機能
Claims (5)
- ステージを投影光学系の光軸方向に移動させる工程と、
前記ステージの複数の移動位置にて前記投影光学系を介して前記ステージ上の基準マークを照明し、前記投影光学系と結像光学系を介した前記基準マークの像を撮像して画像情報を生成する工程と、
前記生成する工程における前記ステージの移動に拘わらず前記結像光学系との位置関係が実質的に変動しない部分からの反射光を用いて撮像時の光強度情報を求める工程と、
前記光強度情報を用いて前記画像情報を補正する工程と、
前記ステージの複数の移動位置毎の補正された前記画像情報に基づいて、前記投影光学系の焦点位置を検出する工程と、を有することを特徴とする焦点位置検出方法。 - ステージを投影光学系の光軸方向に移動させる手段と、
前記ステージの複数の移動位置にて前記投影光学系を介して前記ステージ上の基準マークを照明し、前記投影光学系と結像光学系を介した前記基準マークの像を撮像して画像情報を生成する手段と、
前記ステージの移動に拘わらず前記結像光学系との位置関係が実質的に変動しない部分からの反射光を用いて撮像時の光強度情報を求める手段と、
前記手段で求められた光強度情報に応じて前記画像情報を補正する手段と、
前記ステージの複数の移動位置毎の補正された前記画像情報に基づいて、前記投影光学系の焦点位置を検出する手段と、を有することを特徴とする焦点位置検出装置。 - 請求項1に記載の焦点位置検出方法を用いることを特徴とする露光装置。
- 請求項2に記載の焦点位置検出装置を用いることを特徴とする露光装置。
- 請求項4に記載の露光装置を含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造工場に設置する工程と、該製造装置群を用いて複数のプロセスによって半導体デバイスを製造する工程とを有することを特徴とする半導体デバイス製造方法。
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JP2011012043A JP5441939B2 (ja) | 2011-01-24 | 2011-01-24 | 焦点位置検出方法、焦点位置検出装置、露光装置及び半導体デバイス製造方法 |
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