JP6298345B2 - Measuring method, exposure apparatus, and article manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、計測方法、露光装置及び物品の製造方法に関する。   The present invention relates to a measurement method, an exposure apparatus, and an article manufacturing method.

デバイス(半導体デバイス、磁気記憶媒体、液晶表示素子など)をフォトリソグラフィ工程で製造する際に、マスクのパターンを基板に転写する露光装置が使用されている。マスクのパターンを基板に正確に転写し、且つ、生産性(スループット)を向上させるためには、フォーカス合わせ(フォーカスキャリブレーション)及びマスクと基板との位置合わせ(アライメント)を高速、且つ、高精度に行うことが要求される。   2. Description of the Related Art When manufacturing devices (semiconductor devices, magnetic storage media, liquid crystal display elements, etc.) by a photolithography process, an exposure apparatus that transfers a mask pattern onto a substrate is used. In order to accurately transfer the mask pattern to the substrate and improve productivity (throughput), high-speed and high-precision focusing (focus calibration) and alignment between the mask and the substrate (alignment) Is required to do.

特許文献1には、マスクと基板とのアライメントを高速、且つ、高精度に行うための技術が開示されている。特許文献1では、アライメントの目標精度を設定し、かかる目標精度に応じてマスクと基板との位置ずれを計測する回数(計測回数)を決定している。これにより、目標精度が低い場合には、計測回数を少なくして短時間で計測を行い、目標精度が高い場合には、計測回数を多くして高精度な計測を行うことができる。   Patent Document 1 discloses a technique for performing high-speed and high-precision alignment between a mask and a substrate. In Patent Document 1, target accuracy of alignment is set, and the number of times (measurement number) of measuring the positional deviation between the mask and the substrate is determined according to the target accuracy. As a result, when the target accuracy is low, the number of measurements can be reduced and the measurement can be performed in a short time, and when the target accuracy is high, the number of measurements can be increased and highly accurate measurement can be performed.

また、フォーカスキャリブレーションやアライメントの方式の1つとして、投影光学系を介して、マスクと基板との相対位置(基板の位置ずれ)の計測や投影光学系からの光のフォーカス状態の計測を行うTTL(Through The Lens)方式がある。   Also, as one of the focus calibration and alignment methods, measurement of the relative position of the mask and the substrate (substrate displacement) and measurement of the focus state of light from the projection optical system are performed via the projection optical system. There is a TTL (Through The Lens) method.

特開昭59−99206号公報JP 59-99206 A

しかしながら、TTL方式によるフォーカスキャリブレーション及びアライメントでは、投影光学系を介して計測を行うため、露光光の熱で投影光学系内の温度などの変動に応じて、その計測精度が変化してしまう。特許文献1に開示された技術では、目標精度と計測回数が一意に設定されているため、計測精度が変化した場合に対応することができない。例えば、実際の計測精度が想定した計測精度よりも低下している場合には、計測を決定された回数行っても目標精度を達成することができない。一方、実際の計測精度が想定した計測精度よりも高い場合には、必要以上の回数の計測を行うことになるため、生産性が低下してしまう。   However, in the focus calibration and alignment by the TTL method, since measurement is performed via the projection optical system, the measurement accuracy changes in accordance with fluctuations in the temperature in the projection optical system due to the heat of the exposure light. In the technique disclosed in Patent Document 1, since the target accuracy and the number of measurements are uniquely set, it is not possible to cope with a change in measurement accuracy. For example, when the actual measurement accuracy is lower than the assumed measurement accuracy, the target accuracy cannot be achieved even if the measurement is performed the determined number of times. On the other hand, when the actual measurement accuracy is higher than the assumed measurement accuracy, the measurement is performed more times than necessary, and the productivity is lowered.

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、投影光学系からの光のフォーカス状態や投影光学系を介して基板の位置ずれの計測を行うのに有利な技術を提供することを例示的目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem of the prior art, and provides an advantageous technique for measuring the focus state of light from the projection optical system and the positional deviation of the substrate via the projection optical system. For illustrative purposes.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての計測方法は、マスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写する露光装置おいて、前記投影光学系からの光のフォーカス状態又は前記投影光学系を介して前記基板の位置ずれの計測を行う計測方法であって、前記計測の目標精度を設定する第1工程と、前記投影光学系の状態に基づいて、前記計測を1回行うときの当該計測の精度を求める第2工程と、前記第2工程で求めた前記計測の精度に基づいて、前記目標精度を満たすために必要となる前記計測の回数を決定し、該決定された回数の前記計測を行う第3工程と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a measurement method according to an aspect of the present invention includes a focus state of light from the projection optical system or an exposure apparatus that transfers a mask pattern to a substrate via the projection optical system. A measurement method for measuring a positional deviation of the substrate via a projection optical system, wherein the measurement is performed once based on a first step of setting a target accuracy of the measurement and a state of the projection optical system. Determining the number of times of measurement necessary to satisfy the target accuracy, based on the second step of determining the accuracy of the measurement at the time and the accuracy of the measurement obtained in the second step. And a third step of measuring the number of times.

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。   Further objects and other aspects of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、例えば、投影光学系からの光のフォーカス状態や投影光学系を介して基板の位置ずれの計測を行うのに有利な技術を提供することができる。   According to the present invention, for example, it is possible to provide a technique advantageous for measuring the focus state of light from the projection optical system and the positional deviation of the substrate via the projection optical system.

本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the exposure apparatus as 1 side surface of this invention. 計測用パターンの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the pattern for a measurement. センサで検出される光量と基板ステージのZ軸方向の位置との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the light quantity detected with a sensor, and the position of the Z-axis direction of a substrate stage. 図1に示す露光装置における動作を説明するためのフローチャートである。2 is a flowchart for explaining the operation of the exposure apparatus shown in FIG. 図1に示す露光装置の投影光学系内の各位置での温度変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the temperature change in each position in the projection optical system of the exposure apparatus shown in FIG. 本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the exposure apparatus as 1 side surface of this invention. 図6に示す露光装置における動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement in the exposure apparatus shown in FIG. 時刻とマスクと基板との位置ずれの計測精度との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between time and the measurement precision of the position shift of a mask and a board | substrate. マスクに設けられているアライメントマークの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the alignment mark provided in the mask. 基板に設けられているアライメントマークの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the alignment mark provided in the board | substrate.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted.

<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態における露光装置100の構成を示す概略図である。露光装置100は、ステップ・アンド・スキャン方式でマスクのパターンを基板に転写するリソグラフィ装置である。但し、露光装置100は、ステップ・アンド・リピート方式やその他の露光方式を適用することも可能である。露光装置100は、図1に示すように、照明光学系1と、マスクステージ3と、投影光学系4と、基板ステージ6と、制御部7と、レーザ干渉計8と、基準マーク9と、センサ10と、レーザ干渉計11と、取得部12と、設定部14とを有する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an exposure apparatus 100 in the first embodiment of the present invention. The exposure apparatus 100 is a lithography apparatus that transfers a mask pattern onto a substrate by a step-and-scan method. However, the exposure apparatus 100 can also apply a step-and-repeat method and other exposure methods. As shown in FIG. 1, the exposure apparatus 100 includes an illumination optical system 1, a mask stage 3, a projection optical system 4, a substrate stage 6, a control unit 7, a laser interferometer 8, a reference mark 9, The sensor 10, the laser interferometer 11, the acquisition unit 12, and the setting unit 14 are included.

照明光学系1は、光源(不図示)からの光でマスク2を照明する。照明光学系1は、例えば、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレーター、絞り等を含み、マスク2の上の照明領域を、均一な照度分布の光で照明する。   The illumination optical system 1 illuminates the mask 2 with light from a light source (not shown). The illumination optical system 1 includes, for example, a lens, a mirror, an optical integrator, a diaphragm, and the like, and illuminates an illumination area on the mask 2 with light having a uniform illuminance distribution.

マスクステージ3は、実デバイスパターン(回路パターン)が描画されたマスク2を保持して移動する。マスクステージ3は、投影光学系4の光軸に垂直な平面内、即ち、XY平面内で2次元移動可能に、且つ、θZ方向に回転可能に構成される。マスクステージ3は、リニアモータなどの駆動装置(不図示)によって1軸駆動又は6軸駆動される。   The mask stage 3 moves while holding the mask 2 on which an actual device pattern (circuit pattern) is drawn. The mask stage 3 is configured to be capable of two-dimensional movement in a plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system 4, that is, in the XY plane, and to be rotatable in the θZ direction. The mask stage 3 is uniaxially driven or uniaxially driven by a driving device (not shown) such as a linear motor.

マスクステージ3にはミラーが配置され、かかるミラーに対向する位置にはレーザ干渉計8が配置されている。マスクステージ3の2次元方向の位置及び回転角はレーザ干渉計8によってリアルタイムで計測され、かかる計測結果は制御部7に出力される。制御部7は、レーザ干渉計8の計測結果に基づいて駆動装置を制御し、マスクステージ3に保持されたマスク2を位置決めする。   A mirror is disposed on the mask stage 3, and a laser interferometer 8 is disposed at a position facing the mirror. The position and rotation angle of the mask stage 3 in the two-dimensional direction are measured in real time by the laser interferometer 8, and the measurement result is output to the control unit 7. The controller 7 controls the driving device based on the measurement result of the laser interferometer 8 to position the mask 2 held on the mask stage 3.

投影光学系4は、複数の光学素子(レンズやミラーなど)を含み、マスク2のパターンの像を所定の投影倍率で基板5に投影する。マスク2(のパターン)と基板5とは、投影光学系4を介して、共役な位置関係となっている。   The projection optical system 4 includes a plurality of optical elements (such as lenses and mirrors), and projects the pattern image of the mask 2 onto the substrate 5 at a predetermined projection magnification. The mask 2 (the pattern thereof) and the substrate 5 have a conjugate positional relationship via the projection optical system 4.

基板ステージ6は、基板5を保持して移動する。基板ステージ6は、例えば、チャックを介して基板5を保持するZステージと、Zステージを支持するXYステージと、XYステージを支持するベースとを含む。基板ステージ6は、リニアモータなどの駆動装置によって駆動される。また、基板ステージ6には、基準マーク9(が設けられた基準プレート)や基準マーク9を通過(透過)した光の光量を検出するセンサ10が配置されている。   The substrate stage 6 moves while holding the substrate 5. The substrate stage 6 includes, for example, a Z stage that holds the substrate 5 via a chuck, an XY stage that supports the Z stage, and a base that supports the XY stage. The substrate stage 6 is driven by a driving device such as a linear motor. Further, the substrate stage 6 is provided with a reference mark 9 (a reference plate on which the reference mark 9 is provided) and a sensor 10 that detects the amount of light that has passed (transmitted) through the reference mark 9.

基板ステージ6にはミラーが配置され、かかるミラーに対向する位置にはレーザ干渉計11が配置されている。基板ステージ6のX軸方向、Y軸方向及びθZ方向の位置はレーザ干渉計11によってリアルタイムで計測され、かかる計測結果は制御部7に出力される。また、基板ステージ6のZ軸方向の位置、θX方向及びθY方向の位置もレーザ干渉計(不図示)によってリアルタイムに計測され、かかる計測結果は制御部7に出力される。制御部7は、レーザ干渉計の計測結果に基づいて駆動装置を制御し、基板ステージ6に保持された基板5を位置決めする。   A mirror is disposed on the substrate stage 6, and a laser interferometer 11 is disposed at a position facing the mirror. The positions of the substrate stage 6 in the X-axis direction, Y-axis direction, and θZ direction are measured in real time by the laser interferometer 11, and the measurement results are output to the control unit 7. Further, the position of the substrate stage 6 in the Z-axis direction, the position in the θX direction and the θY direction are also measured in real time by a laser interferometer (not shown), and the measurement result is output to the control unit 7. The controller 7 controls the drive device based on the measurement result of the laser interferometer, and positions the substrate 5 held on the substrate stage 6.

取得部12は、投影光学系4の状態、具体的には、投影光学系内の温度、湿度及び圧力の少なくとも1つを含む。取得部12は、本実施形態では、投影光学系4の所定の位置に配置され、投影光学系内の温度を測定する4つの温度センサ12A、12B、12C及び12Dで構成される。温度センサ12A乃至12Dのそれぞれで測定された投影光学系内の各位置の温度(温度情報)は、制御部7に出力される。また、本実施形態では、投影光学系内に4つの温度センサ12A乃至12Dを配置しているが、温度センサ12A乃至12sの配置数は4つに限定されるものではない。   The acquisition unit 12 includes at least one of the state of the projection optical system 4, specifically, the temperature, humidity, and pressure in the projection optical system. In the present embodiment, the acquisition unit 12 is arranged at a predetermined position of the projection optical system 4 and includes four temperature sensors 12A, 12B, 12C, and 12D that measure the temperature in the projection optical system. The temperature (temperature information) at each position in the projection optical system measured by each of the temperature sensors 12A to 12D is output to the control unit 7. In the present embodiment, the four temperature sensors 12A to 12D are arranged in the projection optical system, but the number of arrangement of the temperature sensors 12A to 12s is not limited to four.

設定部14は、ユーザからの指示や情報を入力するための入力デバイスを含み、ユーザの入力に応じて、露光装置100の動作に必要となる各種情報を設定する。設定部14は、本実施形態では、フォーカスキャリブレーションに必要となる投影光学系4からの光のフォーカス状態の計測やマスク2と基板5とのアライメントに必要となる基板5の位置ずれの計測の目標精度を設定する。なお、基板5の位置ずれは、マスク2と基板5との間の位置ずれや基準位置からの基板5の位置ずれなどを含む。   The setting unit 14 includes an input device for inputting instructions and information from the user, and sets various information necessary for the operation of the exposure apparatus 100 according to the user input. In this embodiment, the setting unit 14 measures the focus state of light from the projection optical system 4 necessary for focus calibration, and measures the positional deviation of the substrate 5 necessary for alignment between the mask 2 and the substrate 5. Set the target accuracy. The positional deviation of the substrate 5 includes a positional deviation between the mask 2 and the substrate 5 and a positional deviation of the substrate 5 from the reference position.

制御部7は、CPUやメモリなどを含み、露光装置100の全体(動作)を制御する。制御部7は、本実施形態では、露光装置100における露光に関する処理を制御するだけではなく、フォーカスキャリブレーションやアライメントに関する処理も制御する。例えば、制御部7は、取得部12で取得した投影光学系4の状態に基づいて、フォーカスキャリブレーションに必要となる投影光学系4からの光のフォーカス状態やアライメントに必要となる基板5の位置ずれの1回の計測の精度を求める。そして、制御部7は、投影光学系4からの光のフォーカス状態や基板5の位置ずれの計測の精度が設定部14で設定された目標精度を満たすために必要となる計測の回数を決定する。   The control unit 7 includes a CPU, a memory, and the like, and controls the entire exposure apparatus 100 (operation). In the present embodiment, the control unit 7 not only controls processing related to exposure in the exposure apparatus 100 but also controls processing related to focus calibration and alignment. For example, based on the state of the projection optical system 4 acquired by the acquisition unit 12, the control unit 7 focuses the light from the projection optical system 4 necessary for focus calibration and the position of the substrate 5 necessary for alignment. The accuracy of one measurement of deviation is obtained. Then, the control unit 7 determines the number of times of measurement necessary for the measurement accuracy of the focus state of the light from the projection optical system 4 and the positional deviation of the substrate 5 to satisfy the target accuracy set by the setting unit 14. .

露光において、照明光学系1から射出された光(露光光)は、マスクステージ3に保持されたマスク2を通過し、投影光学系4に入射する。投影光学系4に入射した光は、基板5に到達する。これにより、マスク2のパターンは、投影光学系4を介して、基板5に転写される。   In exposure, light (exposure light) emitted from the illumination optical system 1 passes through the mask 2 held by the mask stage 3 and enters the projection optical system 4. The light incident on the projection optical system 4 reaches the substrate 5. Thereby, the pattern of the mask 2 is transferred to the substrate 5 through the projection optical system 4.

ここで、露光装置100におけるフォーカスキャリブレーションの一例を説明する。まず、マスク2(又はマスクステージ3)に設けられている計測用パターンが照明光学系1で照明されるように、マスクステージ3を移動させる。図2は、マスク2に設けられる計測用パターンMPの構成の一例を示す図である。計測用パターンMPは、パターン部MPaと、周辺部MPbとを含む。パターン部MPaは、所定の線幅及びピッチで形成され、照明光学系1からの光を透過させる。周辺部MPbは、パターン部MPaの周囲に形成され、照明光学系1からの光を遮光する。   Here, an example of focus calibration in the exposure apparatus 100 will be described. First, the mask stage 3 is moved so that the measurement pattern provided on the mask 2 (or mask stage 3) is illuminated by the illumination optical system 1. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the measurement pattern MP provided on the mask 2. The measurement pattern MP includes a pattern part MPa and a peripheral part MPb. The pattern part MPa is formed with a predetermined line width and pitch, and transmits light from the illumination optical system 1. The peripheral part MPb is formed around the pattern part MPa, and shields light from the illumination optical system 1.

次いで、基板ステージ6に設けられた基準マーク9が露光位置に位置するように、基板ステージ6を移動させる。基準マーク9は、マスク2に設けられた計測用パターンMPに対応する透過パターンを含むマークである。基準マーク9の下には、基準マーク9を通過した光の光量を検出するセンサ10が配置されている。   Next, the substrate stage 6 is moved so that the reference mark 9 provided on the substrate stage 6 is positioned at the exposure position. The reference mark 9 is a mark including a transmission pattern corresponding to the measurement pattern MP provided on the mask 2. A sensor 10 that detects the amount of light that has passed through the reference mark 9 is disposed under the reference mark 9.

次に、基板ステージ6をZ軸方向に微少移動させて、センサ10で検出される光量が最大となる位置(座標位置)Zを求める。図3は、センサ10で検出される光量と基板ステージ6のZ軸方向の位置との関係の一例を示す図である。センサ10で検出される光量が最大となる位置Zは、マスク2に設けられた計測用パターンMPと基準マーク9とが光学的に共役な関係となる位置である。従って、センサ10で検出される光量が最大となる位置Zを求めることによって、投影光学系4からの光のフォーカス位置を求めることができる。このように、計測用パターンMP、基準マーク9及びセンサ10は、投影光学系4からの光のフォーカス(焦点)位置、即ち、フォーカス状態を計測する計測部として機能する。 Next, the substrate stage 6 is slightly moved in the Z-axis direction to obtain a position (coordinate position) Z 0 at which the amount of light detected by the sensor 10 is maximized. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the relationship between the amount of light detected by the sensor 10 and the position of the substrate stage 6 in the Z-axis direction. The position Z 0 where the amount of light detected by the sensor 10 is maximum is a position where the measurement pattern MP provided on the mask 2 and the reference mark 9 are optically conjugate. Therefore, by determining the position Z 0 to the amount of light detected by the sensor 10 becomes maximum, it is possible to determine the focus position of the light from the projection optical system 4. As described above, the measurement pattern MP, the reference mark 9 and the sensor 10 function as a measurement unit that measures the focus position of the light from the projection optical system 4, that is, the focus state.

次いで、このようにして求めたフォーカス位置に基づいて、基板ステージ6をフォーカス位置のずれ分だけZ軸方向に移動させることで、投影光学系4からの光のフォーカス位置に基板5を位置決めすることができる。   Next, the substrate 5 is positioned at the focus position of the light from the projection optical system 4 by moving the substrate stage 6 in the Z-axis direction by the shift amount of the focus position based on the focus position thus obtained. Can do.

図4を参照して、露光装置100におけるフォーカスキャリブレーション(フォーカス位置のずれの補正)を含む動作について説明する。かかる動作は、上述したように、制御部7が露光装置100の各部を統括的に制御することで行われる。   With reference to FIG. 4, the operation including focus calibration (correction of focus position deviation) in the exposure apparatus 100 will be described. As described above, this operation is performed by the control unit 7 comprehensively controlling each unit of the exposure apparatus 100.

S402では、設定部14において、ユーザの入力に応じて、フォーカスキャリブレーションに必要となる投影光学系4からの光のフォーカス位置、即ち、フォーカス状態の計測の目標精度を設定する。   In S402, the setting unit 14 sets the focus position of the light from the projection optical system 4 necessary for the focus calibration, that is, the target accuracy of measurement of the focus state, according to the user input.

S404では、マスク2を露光装置100の外部から露光装置100に搬入し、かかるマスク2をマスクステージ3に保持させる。S406では、基板5を露光装置100の外部から露光装置100に搬入し、かかる基板5を基板ステージ6に保持させる。   In S <b> 404, the mask 2 is carried into the exposure apparatus 100 from the outside of the exposure apparatus 100, and the mask 2 is held on the mask stage 3. In step S <b> 406, the substrate 5 is carried into the exposure apparatus 100 from the outside of the exposure apparatus 100, and the substrate 5 is held on the substrate stage 6.

S408では、制御部7において、フォーカスキャリブレーションを行うかどうかを判定する。ここでの判定基準は、例えば、一定時間間隔であってもよいし、基板ごとであってもよいし、露光時間(積算露光量)であってもよい。このような判定基準は、予め決められており、設定部14などを介して露光装置100に設定されている。フォーカスキャリブレーションを行わない場合には、S422に移行し、フォーカスキャリブレーションを行う場合には、S410に移行する。   In step S408, the control unit 7 determines whether to perform focus calibration. The determination criterion here may be, for example, a fixed time interval, may be for each substrate, or may be an exposure time (integrated exposure amount). Such a determination criterion is determined in advance and is set in the exposure apparatus 100 via the setting unit 14 or the like. When focus calibration is not performed, the process proceeds to S422, and when focus calibration is performed, the process proceeds to S410.

S410では、制御部7において、投影光学系4からの光のフォーカス状態の1回の計測の精度(即ち、1回あたりの計測精度)を求める。具体的には、制御部7は、温度センサ12A乃至12Dのそれぞれで測定された温度情報を取得する。図5は、露光装置100の投影光学系4の各位置での温度変化の一例を示す図である。図5では、横軸に時刻を採用し、縦軸に投影光学系内に配置された温度センサ12A乃至12Dのそれぞれで測定された温度を採用し、時刻の開始点が露光開始時刻である。そして、制御部7は、温度センサ12A乃至12Dから取得した温度情報に基づいて、投影光学系4からの光のフォーカス状態の1回あたりの計測精度を求める。例えば、温度センサ12A乃至12Dのそれぞれで測定された温度をT、T、T、Tとすると、投影光学系4からの光のフォーカス状態の1回あたりの計測精度Aは、以下の式(1)で求められる。 In S410, the control unit 7 obtains the accuracy of one measurement of the focus state of the light from the projection optical system 4 (that is, the measurement accuracy per one time). Specifically, the control unit 7 acquires temperature information measured by each of the temperature sensors 12A to 12D. FIG. 5 is a view showing an example of a temperature change at each position of the projection optical system 4 of the exposure apparatus 100. In FIG. 5, time is adopted on the horizontal axis, temperatures measured by the temperature sensors 12A to 12D arranged in the projection optical system are adopted on the vertical axis, and the start point of time is the exposure start time. And the control part 7 calculates | requires the measurement precision per time of the focus state of the light from the projection optical system 4 based on the temperature information acquired from temperature sensor 12A thru | or 12D. For example, if the temperatures measured by the temperature sensors 12A to 12D are T A , T B , T C , and T D , the measurement accuracy A 1 per time of the focus state of the light from the projection optical system 4 is It calculates | requires by the following formula | equation (1).

=K×R(T、T、T、T) ・・・(1)
式(1)において、R(T、T、T、T)は、温度T、T、T及びTのうち最大の温度と最小の温度との差(温度差)である。Kは、比例定数であって、シミュレーションや実際の実験データから予め求められており、設定部14などを介して露光装置100に設定されている。
A 1 = K 1 × R ( T A, T B, T C, T D) ··· (1)
In the formula (1), R (T A , T B, T C, T D) , the temperature T A, T B, the difference between the maximum temperature and minimum temperature of from T C and T D (temperature difference) It is. K 1 is a proportionality constant, is obtained in advance from the simulation and actual experimental data, is set in the exposure apparatus 100 via a setting unit 14.

但し、計測精度Aを求めるための式(1)は一例であって、計測精度Aは、温度T、T、T及びTの関数で表現されている他の関数から求めてもよい。このように、計測精度Aは、投影光学系4の状態(本実施形態では、投影光学系内の温度)と計測精度との関係を表す情報を用いて求められる。 However, the formula (1) for obtaining the measurement accuracy A 1 is an example, and the measurement accuracy A 1 is obtained from other functions expressed by functions of the temperatures T A , T B , T C, and T D. May be. Thus, measurement accuracy A 1 is (in this embodiment, the temperature within the projection optical system) of the state projection optical system 4 is determined using information indicative of a relation between the measurement accuracy.

S412では、制御部7において、S410で求めた計測精度に基づいて、投影光学系4からの光のフォーカス状態の計測の精度がS402で設定された目標精度を満たすために必要となる計測の回数(計測回数)を決定する。例えば、S402で設定した目標精度をATとし、S410で求めた計測精度をAとすると、投影光学系4からの光のフォーカス状態の計測回数Nは、以下の式(2)で決定される。但し、計測回数Nは、整数である必要があるため、計測回数Nが整数にならない場合には、切り上げて整数にする。 In S412, the number of measurements necessary for the control unit 7 to satisfy the target accuracy set in S402 so that the measurement accuracy of the focus state of the light from the projection optical system 4 satisfies the measurement accuracy obtained in S410. Determine (number of measurements). For example, the target precision set in S402 and AT 1, when the measurement accuracy obtained in S410 and A 1, measuring the number N 1 of the focus state of the light from the projection optical system 4 is determined by the following equation (2) Is done. However, since the measurement number N 1 needs to be an integer, when the measurement number N 1 does not become an integer, it is rounded up to an integer.

=(A/AT ・・・(2)
S414では、フォーカスキャリブレーションが可能な位置、即ち、投影光学系4からの光のフォーカス状態の計測が可能な位置に、マスクステージ3及び基板ステージ6を移動させる。具体的には、上述したように、マスク2に設けられている計測用パターンMPが照明光学系1で照明されるように、マスクステージ3を移動させ、基板ステージ6に設けられた基準マーク9が露光位置に位置するように、基板ステージ6を移動させる。
N 1 = (A 1 / AT 1 ) 2 (2)
In S414, the mask stage 3 and the substrate stage 6 are moved to a position where focus calibration is possible, that is, a position where the focus state of light from the projection optical system 4 can be measured. Specifically, as described above, the mask stage 3 is moved so that the measurement pattern MP provided on the mask 2 is illuminated by the illumination optical system 1, and the reference mark 9 provided on the substrate stage 6. The substrate stage 6 is moved so that is positioned at the exposure position.

S416では、計測用パターンMP、基準マーク9及びセンサ10を用いて、投影光学系4からの光のフォーカス状態を計測する。具体的には、上述したように、基板ステージ6をZ軸方向に微少移動させながらセンサ10で検出される光量が最大となる位置Zを求め、かかる位置Zを投影光学系4からの光のフォーカス位置とする。 In S416, the focus state of the light from the projection optical system 4 is measured using the measurement pattern MP, the reference mark 9, and the sensor 10. Specifically, as described above, the substrate stage 6 obtains a position Z 0 of the light amount becomes maximum is detected by the sensor 10 while infinitesimal traveling in the Z-axis direction, of such position Z 0 from the projection optical system 4 The light focus position.

S418では、S416における投影光学系4からの光のフォーカス状態の計測がS412で決定した計測回数に到達したかどうかを判定する。投影光学系4からの光のフォーカス状態の計測がS412で決定した計測回数に到達していない場合には、S416に移行して、投影光学系4からの光のフォーカス状態の計測を継続する。投影光学系4からの光のフォーカス状態の計測がS412で決定した計測回数に到達している場合には、S420に移行する。   In S418, it is determined whether or not the measurement of the focus state of the light from the projection optical system 4 in S416 has reached the number of measurements determined in S412. If the measurement of the focus state of the light from the projection optical system 4 has not reached the number of measurements determined in S412, the process proceeds to S416, and the measurement of the focus state of the light from the projection optical system 4 is continued. If the measurement of the focus state of the light from the projection optical system 4 has reached the number of measurements determined in S412, the process proceeds to S420.

S420では、フォーカスキャリブレーション、即ち、フォーカス位置のずれを補正する。具体的には、制御部7において、S412で決定した計測回数分、S416で求めたフォーカス位置を平均化して平均フォーカス位置を求める。このようにして求められた平均フォーカス位置は、平均化効果によって、S402で設定された目標精度を満たしている。そして、平均フォーカス位置に基づいて、基板ステージ6をフォーカス位置のずれ分だけZ軸方向に移動させる。   In S420, the focus calibration, that is, the shift of the focus position is corrected. Specifically, the control unit 7 obtains the average focus position by averaging the focus positions obtained in S416 for the number of measurement times determined in S412. The average focus position thus obtained satisfies the target accuracy set in S402 due to the averaging effect. Then, based on the average focus position, the substrate stage 6 is moved in the Z-axis direction by the shift amount of the focus position.

S422では、基板5を露光する。上述したように、照明光学系1からの光によってマスク2が照明され、マスク2のパターンが投影光学系4を介して基板5に転写される。S424では、露光した基板5を露光装置100の外部に搬出する。   In S422, the substrate 5 is exposed. As described above, the mask 2 is illuminated by the light from the illumination optical system 1, and the pattern of the mask 2 is transferred to the substrate 5 via the projection optical system 4. In S424, the exposed substrate 5 is carried out of the exposure apparatus 100.

S426では、制御部7において、全ての基板5を露光したかどうかを判定する。全ての基板5を露光している場合には、動作を終了する。一方、全ての基板5を露光していない(即ち、未露光の基板5がある)場合には、S406に移行して、次の基板5を露光装置100の外部から露光装置100に搬入し、かかる基板5を基板ステージ6に保持させる。   In step S426, the control unit 7 determines whether all the substrates 5 have been exposed. When all the substrates 5 are exposed, the operation is terminated. On the other hand, when all the substrates 5 are not exposed (that is, there are unexposed substrates 5), the process proceeds to S406, and the next substrate 5 is carried into the exposure apparatus 100 from the outside of the exposure apparatus 100, The substrate 5 is held on the substrate stage 6.

このように、本実施形態では、投影光学系4の状態に基づいて投影光学系4からの光のフォーカス状態の計測を1回行うときの精度を求め、かかる精度に基づいて投影光学系4からの光のフォーカス状態の計測の回数を決定している。従って、露光装置100は、投影光学系4の状態が変動してフォーカス状態の計測の精度が変化した場合でも、必要以上の回数の計測を行うことなく、設定された目標精度(即ち、高速、且つ、高精度なフォーカスキャリブレーション)を達成することができる。これにより、露光装置100は、生産性を低下させることなく、基板5を高精度に露光することができる。   As described above, in this embodiment, the accuracy when the focus state of the light from the projection optical system 4 is measured once is obtained based on the state of the projection optical system 4, and the projection optical system 4 determines the accuracy based on the accuracy. The number of times of measurement of the light focus state is determined. Therefore, the exposure apparatus 100 can perform the set target accuracy (that is, high speed) without performing the measurement more than necessary even when the measurement accuracy of the focus state changes due to the change in the state of the projection optical system 4. In addition, highly accurate focus calibration) can be achieved. Thereby, the exposure apparatus 100 can expose the substrate 5 with high accuracy without reducing the productivity.

<第2の実施形態>
図6は、本発明の第2の実施形態における露光装置100Aの構成を示す概略図である。露光装置100Aは、第1の実施形態における露光装置100と同様な構成を有するが、投影光学系4からの光のフォーカス状態を計測する計測部(計測用パターンMP、基準マーク9及びセンサ10)ではなく、アライメント計測系15A及び15Bを有する。アライメント計測系15A及び15Bは、後述するように、投影光学系4を介して(即ち、TTL方式で)基板5の位置ずれを計測する。また、照明光学系1には、照度センサ1Aが配置されている。
<Second Embodiment>
FIG. 6 is a schematic view showing the arrangement of an exposure apparatus 100A in the second embodiment of the present invention. The exposure apparatus 100A has the same configuration as the exposure apparatus 100 in the first embodiment, but a measurement unit (measurement pattern MP, reference mark 9 and sensor 10) that measures the focus state of light from the projection optical system 4. Instead, it has alignment measurement systems 15A and 15B. The alignment measurement systems 15A and 15B measure the positional deviation of the substrate 5 via the projection optical system 4 (that is, by the TTL method), as will be described later. The illumination optical system 1 is provided with an illuminance sensor 1A.

図7を参照して、露光装置100Aにおけるマスク2と基板5とのアライメント(マスク2と基板5との位置ずれの補正)を含む動作について説明する。かかる動作は、制御部7が露光装置100Aの各部を統括的に制御することで行われる。   With reference to FIG. 7, an operation including alignment between the mask 2 and the substrate 5 (correction of misalignment between the mask 2 and the substrate 5) in the exposure apparatus 100A will be described. Such an operation is performed by the control unit 7 controlling the respective units of the exposure apparatus 100A in an integrated manner.

S702では、設定部14において、ユーザの入力に応じて、アライメントに必要となる基板5の位置ずれ、即ち、マスク2と基板5との位置ずれの計測の目標精度を設定する。   In step S <b> 702, the setting unit 14 sets a target accuracy for measuring the positional deviation of the substrate 5 necessary for alignment, that is, the positional deviation between the mask 2 and the substrate 5, in accordance with a user input.

S704では、マスク2を露光装置100Aの外部から露光装置100Aに搬入し、かかるマスク2をマスクステージ3に保持させる。S706では、基板5を露光装置100Aの外部から露光装置100Aに搬入し、かかる基板5を基板ステージ6に保持させる。   In S704, the mask 2 is carried into the exposure apparatus 100A from the outside of the exposure apparatus 100A, and the mask 2 is held on the mask stage 3. In S706, the substrate 5 is carried into the exposure apparatus 100A from the outside of the exposure apparatus 100A, and the substrate 5 is held on the substrate stage 6.

S708では、制御部7において、アライメントを行うかどうかを判定する。ここでの判定基準は、予め決められており、設定部14などを介して露光装置100Aに設定されている。アライメントを行わない場合には、S724に移行し、アライメントを行う場合には、S710に移行する。   In S708, the control unit 7 determines whether to perform alignment. The determination criterion here is determined in advance and is set in the exposure apparatus 100A via the setting unit 14 or the like. If the alignment is not performed, the process proceeds to S724. If the alignment is performed, the process proceeds to S710.

S710では、制御部7において、マスク2と基板5との位置ずれの1回の計測の精度を求める。例えば、制御部7は、ある時刻tでのマスク2と基板5との位置ずれの計測精度A(t)を、以下の式(3)に従って求める。 In S <b> 710, the control unit 7 calculates the accuracy of one measurement of the positional deviation between the mask 2 and the substrate 5. For example, the control unit 7 obtains the measurement accuracy A 2 (t) of the positional deviation between the mask 2 and the substrate 5 at a certain time t according to the following equation (3).

(t)=A(t−Δt)×exp(−Δt/K)+IC×exp(1−Δt/K)×D ・・・(3)
式(3)において、Δtは、計測精度を求める周期、Kは、計測精度の変化の時定数、ICは、計測精度の変化の飽和値である。時定数K及び飽和値ICは、シミュレーションや実際の実験データから予め求められており、設定部14などを介して露光装置100Aに設定されている。また、式(3)において、Dは、時刻tにおける投影光学系4の状態、具体的には、照明光学系1からの光が投影光学系4に入射しているか否かを示すパラメータであって、「0」又は「1」の値をとる。パラメータDについては、照明光学系1に配置された照度センサ1Aが光(露光光)を検出している場合には、照明光学系1からの光が投影光学系4に入射していると判断する。また、照度センサ1Aが光を検出していない場合には、照明光学系1からの光が投影光学系4に入射していないと判断する。図8は、式(3)を用いて求められるマスク2と基板5との位置ずれの計測精度A(t)の一例を示す図である。図8では、縦軸に計測精度A(t)を採用し、横軸に時刻を採用している。但し、計測精度A(t)を求めるための式(3)は一例であって、計測精度A(t)は、時刻tの関数で表現されている他の関数から求めてもよい。
A 2 (t) = A 2 (t−Δt) × exp (−Δt / K 2 ) + IC × exp (1−Δt / K 2 ) × D (3)
In Expression (3), Δt is a period for obtaining measurement accuracy, K 2 is a time constant of change in measurement accuracy, and IC is a saturation value of change in measurement accuracy. Time constant K 2 and the saturation value IC is obtained in advance from the simulation and actual experimental data, is set in the exposure apparatus 100A via a setting unit 14. In Equation (3), D is a parameter indicating the state of the projection optical system 4 at time t, specifically, whether or not the light from the illumination optical system 1 is incident on the projection optical system 4. The value is “0” or “1”. Regarding parameter D, when the illuminance sensor 1A disposed in the illumination optical system 1 detects light (exposure light), it is determined that the light from the illumination optical system 1 is incident on the projection optical system 4. To do. When the illuminance sensor 1A does not detect light, it is determined that the light from the illumination optical system 1 is not incident on the projection optical system 4. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the measurement accuracy A 2 (t) of the positional deviation between the mask 2 and the substrate 5 obtained using the equation (3). In FIG. 8, the measurement accuracy A 2 (t) is adopted on the vertical axis, and the time is adopted on the horizontal axis. However, the equation (3) for obtaining the measurement accuracy A 2 (t) is an example, and the measurement accuracy A 2 (t) may be obtained from another function expressed as a function of the time t.

S712では、制御部7において、S710で求めた計測精度に基づいて、マスク2と基板5との位置ずれの計測の精度がS702で設定された目標精度を満たすために必要となる計測の回数(計測回数)を決定する。例えば、S702で設定した目標精度をATとし、S710で求めた計測精度をAとすると、マスク2と基板5との位置ずれの計測回数Nは、以下の式(4)で決定される。但し、計測回数Nは、整数である必要があるため、計測回数Nが整数にならない場合には、切り上げて整数にする。 In S712, based on the measurement accuracy obtained in S710 in the control unit 7, the number of measurements required for the measurement accuracy of the positional deviation between the mask 2 and the substrate 5 to satisfy the target accuracy set in S702 ( Determine the number of measurements). For example, the target precision set in S702 and AT 2, when the measurement accuracy obtained in S710 and A 2, measuring the number N 2 of position deviation between the mask 2 and the substrate 5 is determined by the following equation (4) The However, since the measurement count N 2 needs to be an integer, if the measurement count N 2 does not become an integer, it is rounded up to an integer.

=(A/AT ・・・(4)
S714では、アライメント計測系15A及び15Bによってマスク2と基板5との位置ずれの計測が可能な位置に、マスクステージ3及び基板ステージ6を移動させる。具体的には、マスク2に設けられているアライメントマークをアライメント計測系15A及び15Bで計測可能にするために、マスクステージ3を移動させる。図9は、マスク2に設けられているアライメントマークAMMの構成の一例を示す図である。アライメントマークAMMは、パターン部AMMaと、周辺部AMMbとを含む。パターン部AMMaは、所定の線幅で形成され、照明光学系1からの光を遮光する。周辺部AMMbは、パターン部AMMaの周囲に形成され、照明光学系1からの光を透過する。また、基板5に設けられているアライメントマークをアライメント計測系15A及び15Bで計測可能にするために、基板ステージ6を移動させる。図10は、基板5に設けられているアライメントマークAMSの構成の一例を示す図である。アライメントマークAMSは、パターン部AMSaと、周辺部AMSbとを含む。パターン部AMSaは、所定の線幅で、照明光学系1からの光を反射しないように形成されている。周辺部AMSbは、パターン部AMSaの周囲に、照明光学系1からの光を反射するように形成されている。
N 2 = (A 2 / AT 2 ) 2 (4)
In S714, the mask stage 3 and the substrate stage 6 are moved to positions where the alignment measurement systems 15A and 15B can measure the positional deviation between the mask 2 and the substrate 5. Specifically, the mask stage 3 is moved so that the alignment marks provided on the mask 2 can be measured by the alignment measurement systems 15A and 15B. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the configuration of the alignment mark AMM provided on the mask 2. The alignment mark AMM includes a pattern portion AMMa and a peripheral portion AMMb. The pattern part AMMa is formed with a predetermined line width and blocks light from the illumination optical system 1. The peripheral portion AMMb is formed around the pattern portion AMMa and transmits light from the illumination optical system 1. Further, the substrate stage 6 is moved so that the alignment marks provided on the substrate 5 can be measured by the alignment measurement systems 15A and 15B. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the configuration of the alignment mark AMS provided on the substrate 5. The alignment mark AMS includes a pattern portion AMSa and a peripheral portion AMSb. The pattern part AMSa has a predetermined line width and is formed so as not to reflect light from the illumination optical system 1. The peripheral portion AMSb is formed around the pattern portion AMSa so as to reflect the light from the illumination optical system 1.

S716では、アライメント計測系15A及び15BでアライメントマークAMMとアライメントマークAMSとの相対的な位置(X,Y)を検出して、マスク2と基板5との位置ずれを計測する。   In S716, the alignment measurement systems 15A and 15B detect the relative positions (X, Y) between the alignment mark AMM and the alignment mark AMS, and measure the positional deviation between the mask 2 and the substrate 5.

S718では、S716におけるマスク2と基板5との位置ずれの計測がS712で決定した計測回数に到達したかどうかを判定する。マスク2と基板5との位置ずれの計測がS712で決定した計測回数に到達していない場合には、S716に移行して、マスク2と基板5との位置ずれの計測を継続する。マスク2と基板5との位置ずれの計測がS712で決定した計測回数に到達している場合には、S720に移行する。   In S718, it is determined whether or not the measurement of the positional deviation between the mask 2 and the substrate 5 in S716 has reached the number of measurements determined in S712. If the measurement of the positional deviation between the mask 2 and the substrate 5 has not reached the number of measurements determined in S712, the process proceeds to S716 and the measurement of the positional deviation between the mask 2 and the substrate 5 is continued. If the measurement of the positional deviation between the mask 2 and the substrate 5 has reached the number of measurements determined in S712, the process proceeds to S720.

S720では、制御部7において、アライメント計測系15A及び15Bで全てのアライメントマークAMM及びAMSを検出したかどうかを判定する。全てのアライメントマークAMM及びAMSを検出していない(未検出のアライメントマークAMM及びAMSがある)場合には、次のアライメントマークAMM及びAMSを検出するために、S714に移行する。一方、全てのアライメントマークAMM及びAMSを検出している場合には、S722に移行する。   In S720, the control unit 7 determines whether or not all alignment marks AMM and AMS have been detected by the alignment measurement systems 15A and 15B. If all the alignment marks AMM and AMS are not detected (there are undetected alignment marks AMM and AMS), the process proceeds to S714 to detect the next alignment marks AMM and AMS. On the other hand, if all the alignment marks AMM and AMS have been detected, the process proceeds to S722.

S722では、マスク2と基板5とのアライメント、即ち、マスク2と基板5との位置ずれを補正する。具体的には、制御部7において、S712で決定した計測回数分、S716で求めたマスク2と基板5との位置ずれを平均化して平均位置ずれを求める。このようにして求められた平均位置ずれは、平均化効果によって、S702で設定された目標精度を満たしている。そして、平均位置ずれに基づいて、マスクステージ3や基板ステージ6を移動させて、マスク2と基板5とのアライメント(位置合わせ)を行う。   In step S722, the alignment between the mask 2 and the substrate 5, that is, the positional deviation between the mask 2 and the substrate 5 is corrected. Specifically, the controller 7 averages the positional deviation between the mask 2 and the substrate 5 obtained in S716 for the number of times determined in S712, and obtains the average positional deviation. The average positional deviation thus determined satisfies the target accuracy set in S702 due to the averaging effect. Then, based on the average positional deviation, the mask stage 3 and the substrate stage 6 are moved to perform alignment (position alignment) between the mask 2 and the substrate 5.

S724では、基板5を露光する。本実施形態では、基板5の1つのショット領域ごとに露光を行う。従って、照明光学系1からの光によってマスク2が照明され、マスク2のパターンが投影光学系4を介して基板5の1つのショット領域に転写される。   In S724, the substrate 5 is exposed. In the present embodiment, exposure is performed for each shot region of the substrate 5. Therefore, the mask 2 is illuminated by the light from the illumination optical system 1, and the pattern of the mask 2 is transferred to one shot area of the substrate 5 through the projection optical system 4.

S726では、制御部7において、基板5の全てのショット領域を露光したかどうかを判定する。全てのショット領域を露光していない(即ち、未露光のショット領域がある)場合には、次のショット領域を露光するために、S724に移行する。一方、全てのショット領域を露光している場合には、S728に移行して、全てのショット領域を露光した基板5を露光装置100Aの外部に搬出する。   In step S <b> 726, the control unit 7 determines whether all shot areas of the substrate 5 have been exposed. If all the shot areas are not exposed (that is, there is an unexposed shot area), the process proceeds to S724 to expose the next shot area. On the other hand, if all the shot areas are exposed, the process proceeds to S728, and the substrate 5 that has exposed all the shot areas is carried out of the exposure apparatus 100A.

S730では、制御部7において、全ての基板5を露光したかどうかを判定する。全ての基板5を露光している場合には、動作を終了する。一方、全ての基板5を露光していない(即ち、未露光の基板5がある)場合には、S706に移行して、次の基板5を露光装置100Aの外部から露光装置100Aに搬入し、かかる基板5を基板ステージ6に保持させる。   In S730, the control unit 7 determines whether all the substrates 5 have been exposed. When all the substrates 5 are exposed, the operation is terminated. On the other hand, when all the substrates 5 are not exposed (that is, there are unexposed substrates 5), the process proceeds to S706, and the next substrate 5 is carried from the outside of the exposure apparatus 100A to the exposure apparatus 100A. The substrate 5 is held on the substrate stage 6.

このように、本実施形態では、投影光学系4の状態に基づいてマスク2と基板5との位置ずれの計測を1回行うときの精度を求め、かかる精度に基づいてマスク2と基板5との位置ずれの計測の回数を決定している。
従って、露光装置100Aは、投影光学系4の状態が変動してマスク2と基板5との位置ずれの計測の精度が変化した場合でも、必要以上の回数の計測を行うことなく、設定された目標精度(即ち、高速、且つ、高精度なアライメント)を達成することができる。これにより、露光装置100Aは、生産性を低下させることなく、基板5を高精度に露光することができる。
As described above, in this embodiment, the accuracy when the measurement of the positional deviation between the mask 2 and the substrate 5 is performed once is obtained based on the state of the projection optical system 4, and the mask 2 and the substrate 5 are determined based on the accuracy. The number of times of measurement of misalignment is determined.
Therefore, the exposure apparatus 100A is set without performing the measurement more than necessary even when the state of the projection optical system 4 fluctuates and the measurement accuracy of the positional deviation between the mask 2 and the substrate 5 changes. Target accuracy (that is, high-speed and high-precision alignment) can be achieved. Thereby, the exposure apparatus 100A can expose the substrate 5 with high accuracy without reducing the productivity.

<第3の実施形態>
本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、デバイス(半導体デバイス、磁気記憶媒体、液晶表示素子など)などの物品を製造するのに好適である。かかる製造方法は、露光装置100又は100Aを用いて、感光剤が塗布された基板を露光する工程と、露光された基板を現像する工程を含む。また、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、パッケージングなど)を含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
<Third Embodiment>
The article manufacturing method in the embodiment of the present invention is suitable for manufacturing articles such as devices (semiconductor devices, magnetic storage media, liquid crystal display elements, etc.), for example. Such a manufacturing method includes a step of exposing a substrate coated with a photosensitive agent using an exposure apparatus 100 or 100A, and a step of developing the exposed substrate. Such a manufacturing method may include other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, and the like). The method for manufacturing an article in the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は、第1の実施形態と第2の実施形態とを組み合わせた形態にも適用することができる。つまり、投影光学系からの光のフォーカス状態を計測する計測部と、投影光学系を介して基板の位置ずれを計測する計測部とを両方有して、両計測を行ってもよい。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary. For example, the present invention can be applied to a combination of the first embodiment and the second embodiment. In other words, both measurements may be performed by including both a measurement unit that measures the focus state of light from the projection optical system and a measurement unit that measures the positional deviation of the substrate via the projection optical system.

100、100A:露光装置 7:制御部 12:取得部 14:設定部 15A、15B:アライメント計測系 100, 100A: Exposure apparatus 7: Control unit 12: Acquisition unit 14: Setting unit 15A, 15B: Alignment measurement system

Claims (11)

マスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写する露光装置おいて、前記投影光学系からの光のフォーカス状態又は前記投影光学系を介して前記基板の位置ずれの計測を行う計測方法であって、
前記計測の目標精度を設定する第1工程と、
前記投影光学系の状態に基づいて、前記計測を1回行うときの当該計測の精度を求める第2工程と、
前記第2工程で求めた前記計測の精度に基づいて、前記目標精度を満たすために必要となる前記計測の回数を決定し、該決定された回数の前記計測を行う第3工程と、
を有することを特徴とする計測方法。
In an exposure apparatus that transfers a mask pattern to a substrate via a projection optical system, the measurement method measures the focus state of light from the projection optical system or the positional deviation of the substrate via the projection optical system. And
A first step of setting a target accuracy of the measurement;
A second step of determining the accuracy of the measurement when the measurement is performed once based on the state of the projection optical system;
A third step of determining the number of times of measurement necessary to satisfy the target accuracy based on the accuracy of the measurement obtained in the second step, and performing the measurement for the determined number of times;
A measurement method characterized by comprising:
前記第2工程では、前記投影光学系の状態と前記計測の精度との関係を表す情報を用いて、前記計測を行うときの当該計測の精度を求めることを特徴とする請求項1に記載の計測方法。   2. The accuracy of the measurement when performing the measurement is obtained in the second step using information indicating a relationship between the state of the projection optical system and the accuracy of the measurement. Measurement method. 前記第2工程は、前記投影光学系の状態を取得する工程を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の計測方法。   The measurement method according to claim 1, wherein the second step includes a step of acquiring a state of the projection optical system. 前記第3工程では、前記目標精度をAT、前記第2工程で求めた精度をAとすると、前記計測の回数Nを、N=(A/ATに従って決定することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の計測方法。 In the third step, when the target accuracy is AT 1 and the accuracy obtained in the second step is A 1 , the number of times of measurement N 1 is determined according to N 1 = (A 1 / AT 1 ) 2. The measurement method according to any one of claims 1 to 3, wherein: 前記投影光学系の状態は、前記投影光学系内の温度、湿度及び圧力の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の計測方法。   The measurement method according to claim 1, wherein the state of the projection optical system includes at least one of temperature, humidity, and pressure in the projection optical system. 前記基板の位置ずれは、前記マスクと前記基板との間の位置ずれ、又は、基準位置からの前記基板の位置ずれを含むことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の計測方法。   6. The position shift of the substrate includes a position shift between the mask and the substrate or a position shift of the substrate from a reference position. 6. Measurement method. 該決定された回数の前記計測を行って得られた計測結果を前記回数で平均化した値を求めることを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の計測方法。   The measurement method according to claim 1, wherein a value obtained by averaging the measurement results obtained by performing the measurement for the determined number of times is obtained. マスクのパターンを基板に転写する露光装置であって、
前記投影光学系からの光のフォーカス状態を計測する計測部と、
前記投影光学系の状態を取得する取得部と、
前記取得部で取得した前記投影光学系の状態に基づいて、前記計測部による前記フォーカス状態の1回の計測の精度を求め、前記計測の精度が目標精度を満たすために必要となる前記計測部による前記フォーカス状態の計測の回数を決定し、該決定された回数の前記計測を行うように前記計測部を制御する制御部と、
を有することを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus for transferring a mask pattern onto a substrate,
A measuring unit for measuring a focus state of light from the projection optical system;
An acquisition unit for acquiring the state of the projection optical system;
Based on the state of the projection optical system acquired by the acquisition unit, the measurement unit is required to obtain the accuracy of one measurement of the focus state by the measurement unit, and the measurement accuracy is required to satisfy the target accuracy. Determining the number of times the focus state is measured by the control unit, and controlling the measurement unit to perform the measurement for the determined number of times,
An exposure apparatus comprising:
マスクのパターンを基板に転写する露光装置であって、
前記投影光学系を介して前記基板の位置ずれを計測する計測部と、
前記投影光学系の状態を取得する取得部と、
前記取得部で取得した前記投影光学系の状態に基づいて、前記計測部による前記基板の位置ずれの1回の計測の精度を求め、前記計測の精度が目標精度を満たすために必要となる前記計測部による前記基板の位置ずれの計測の回数を決定し、該決定された回数の前記計測を行うように前記計測部を制御する制御部と、
を有することを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus for transferring a mask pattern onto a substrate,
A measurement unit that measures the positional deviation of the substrate via the projection optical system;
An acquisition unit for acquiring the state of the projection optical system;
Based on the state of the projection optical system acquired by the acquisition unit, the accuracy of one measurement of the positional deviation of the substrate by the measurement unit is obtained, and the accuracy of the measurement is necessary to satisfy the target accuracy A control unit that determines the number of measurement of the positional deviation of the substrate by the measurement unit, and controls the measurement unit to perform the measurement of the determined number of times;
An exposure apparatus comprising:
前記目標精度をユーザの入力に応じて設定する設定部を更に有することを特徴とする請求項8又は9に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 8, further comprising a setting unit that sets the target accuracy in accordance with a user input. 請求項8乃至10のうちいずれか1項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
露光した前記基板を現像する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
A step of exposing the substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 8 to 10,
Developing the exposed substrate;
A method for producing an article comprising:
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