JP6496734B2 - 半導体検査およびリソグラフィシステムのためのステージ装置 - Google Patents
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Description
本願は、2013年12月6日に出願された米国仮特許出願第61/913,169号の優先権を主張するものであり、同出願の全体をあらゆる目的のために参照によって本願に援用する。
本明細書に記載されているステージ位置決めおよび検出システムは、いずれの適当な光学システムに統合されてもよい。システムの例は、フォトリソグラフィシステム、半導体ウェハ、またはレチクルの検査または計測ツール、その他を含んでいてもよい。
Claims (17)
- 半導体ウェハまたはフォトリソグラフィマスクの形態のサンプルを検査または露光するための検査または露光ヘッドと、
ヘッドが挿入される穴を有するベースと、
サンプルを保持するためのチャックを有する移動式ステージと、
ヘッドに関するチャックとサンプルの移動を制御するためのステージコントローラと、
ベースの、チャックの表面と反対の表面に固定された複数の2次元(2D)エンコーダスケールであって、ヘッドが挿入されるベースの穴の周囲にギャップを形成するように配置される2Dエンコーダスケールと、
チャックに固定され、2Dエンコーダスケールを介して、ヘッドに関するステージとサンプルの位置を検出する複数のチャックエンコーダヘッドと、
チャックとサンプルの位置を検出するためのステージエンコーダと、
を含む、
半導体ウェハを製造、測定、または検査するための装置において、
ステージコントローラは移動式ステージとチャックの移動を、(i)チャックエンコードヘッドが2Dエンコーダスケール間のギャップを横切って移動していないときは、そのようなチャックエンコーダヘッドから検出された位置、または(ii)チャックエンコーダヘッドがこのようなギャップを横切って移動しているときは、ステージエンコーダから検出された位置、のいずれかに基づいて制御するように構成され、ステージエンコーダはそこからX、Y位置が検出される2つのリニアステージエンコーダの形態であり、2つのリニアステージエンコーダは各々、ステージコントローラと一体化されたエンコーダヘッドと、移動式ステージに関して静止しているステージフレームに連結されたエンコーダスケールと、を含むことを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の装置において、
装置は半導体検査ツールの形態であり、サンプル上の欠陥を検出する欠陥検出器をさらに含み、欠陥検出器は、
欠陥位置を、チャックエンコーダヘッドがギャップを横切って移動していないときは、そのようなチャックエンコーダヘッドから検出された位置に基づいて判断し、報告し、
チャックエンコーダヘッドがギャップを横切って移動しているときは、ステージエンコーダから検出された位置に基づいて判断し、報告する
ように構成されることを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の装置において、
2Dエンコーダスケールは、ベースの穴の周囲に配置された2つの2Dエンコーダスケールを含むことを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の装置において、
2Dエンコーダスケールは、ベースの穴の周囲に配置された4つの2Dエンコーダスケールを含むことを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の装置において、
装置はフォトリソグラフィの形態であることを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の装置において、
装置は半導体検査または計測ツールの形態であることを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の装置において、
ヘッドは、1つまたは複数の光ビームをサンプルへと方向付ける光学コラムであることを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の装置において、
ヘッドは、1つまたは複数の電子ビームをサンプルへと方向付ける電子ビームコラムであることを特徴とする装置。 - 半導体ウェハ上の欠陥を検出する装置において、
半導体ウェハまたはフォトリソグラフィマスクの形態のサンプルを検査または露光するための検査または露光ヘッドと、
ヘッドが挿入される穴を有するベースと、
サンプルを保持するためのチャックを有する移動式ステージと、
ヘッドに関するチャックとサンプルの移動を制御するためのステージコントローラと、
ベースの、チャックの表面と反対の表面に固定された複数の2次元(2D)エンコーダスケールであって、ヘッドが挿入されるベースの穴の周囲にギャップを形成するように配置される2Dエンコーダスケールと、
チャックに固定され、2Dエンコーダスケールを介して、ヘッドに関するステージとサンプルの位置を検出する複数のチャックエンコーダヘッドと、
チャックとサンプルの位置を検出するためのステージエンコーダであって、移動式ステージとチャックの移動をステージエンコーダから検出された位置に基づいて制御するように構成されたステージエンコーダと、
サンプル上の欠陥を検出する欠陥検出器であって、欠陥位置をチャックエンコーダヘッドから検出された位置に基づいて判断し、報告するようにさらに構成される欠陥検出器と、
を含み、ステージエンコーダはそこからX、Y位置が検出される2つのリニアステージエンコーダの形態であり、2つのリニアステージエンコーダは各々、ステージコントローラと一体化されたエンコーダヘッドと、移動式ステージに関して静止しているステージフレームに連結されたエンコーダスケールと、を含むことを特徴とする装置。 - 請求項9に記載の装置において、
欠陥検出器はさらに、
欠陥位置を、チャックエンコーダヘッドがギャップを横切って移動していないときのみ、そのようなチャックエンコーダヘッドから検出された位置に基づいて判断し、報告し、および
欠陥位置を、チャックエンコーダヘッドがギャップを横切って移動しているときは、ステージエンコーダから検出された位置に基づいて判断し、報告する
ように構成されることを特徴とする装置。 - 請求項10に記載の装置において、
ヘッドは、1つまたは複数の光ビームをサンプルへと方向付ける光学コラムであることを特徴とする装置。 - 請求項10に記載の装置において、
ヘッドは、1つまたは複数の電子ビームをサンプルへと方向付ける電子ビームコラムであることを特徴とする装置。 - 方法において、
半導体サンプルを、ステージフレームに関して移動可能なステージのチャックの上に受けるステップと、
ステージ、チャック、およびサンプルを、サンプルを検査または露光するための検査または露光ヘッドの下で移動するステップであって、複数の2次元(2D)エンコーダヘッドがチャックに連結され、複数の2Dエンコーダスケールがベースに連結され、そこにヘッドが挿入され、ステージエンコーダはステージフレームの上に位置付けられるステップと、
ステージ、チャック、およびサンプルの移動を、2Dエンコーダスケールによりカバーされていないギャップの中にある所定の位置に到達するまで、2Dエンコーダヘッドのうちの少なくとも1つによって検出される位置に基づいて制御するステップと、
ステージ、チャック、およびサンプルの移動の制御を、2Dエンコーダスケールによりカバーされていないギャップの中にある所定の位置に到達したら、ステージエンコーダにより検出される位置に基づいて行われるように切り替えるステップと、
を含み、ステージエンコーダはそこからX、Y位置が検出される2つのリニアステージエンコーダの形態であり、2つのリニアステージエンコーダは各々、エンコーダヘッドと、移動式ステージに関して静止しているステージフレームに連結されたエンコーダスケールと、を含むことを特徴とする方法。 - 請求項13に記載の方法において、
サンプルの欠陥を、ヘッドを使って検査するステップであって、ヘッドは検査ヘッドの形態であるステップと、
欠陥位置を、2Dエンコーダスケールによりカバーされていないギャップの中にある所定の位置に到達するまで、2Dエンコーダヘッドのうちの少なくとも1つによって検出される位置に基づいて判断し、報告するステップと、
ギャップ内の所定の位置に到達したら、ステージエンコーダにより検出される位置に基づく欠陥位置の判断と報告に切り替えるステップと、
をさらに含むことを特徴とする方法。 - 請求項14に記載の方法において、
ギャップの中にない第二の所定の位置に到達したら、移動の制御と欠陥の判断および報告を、ステージエンコーダにより検出される位置に基づいて行うものから、2Dエンコーダヘッドのうちの少なくとも1つにより検出される位置に基づいて行うものに戻すステップをさらに含むことを特徴とする方法。 - 方法において、
半導体サンプルを、ステージフレームに関して移動可能なステージのチャックの上に受けるステップと、
ステージ、チャック、およびサンプルを、サンプルを検査するための検査ヘッドの下で移動させるステップであって、複数の2次元(2D)エンコーダヘッドがチャックに連結され、複数の2Dエンコーダは、そこに検査ヘッドが挿入されるベースに連結され、ステージエンコーダがステージフレームの上に位置付けられるステップと、
ステージ、チャック、およびサンプルの移動を、ステージエンコーダにより検出される位置に基づいて制御するステップと、
欠陥位置を、2Dエンコーダスケールによりカバーされていないギャップ内にある所定の位置に到達するまで、2Dエンコーダヘッドのうちの少なくとも1つにより検出される位置に基づいて判断し、報告するステップと、
2Dエンコーダによりカバーされていないギャップ内にある所定の位置に到達したら、ステージエンコーダにより検出される位置に基づく欠陥位置の判断と報告に切り替えるステップと、
を含み、ステージエンコーダはそこからX、Y位置が検出される2つのリニアステージエンコーダの形態であり、2つのリニアステージエンコーダは各々、エンコーダヘッドと、移動式ステージに関して静止しているステージフレームに連結されたエンコーダスケールと、を含むことを特徴とする方法。 - 請求項16に記載の方法において、
ギャップの中にない第二の所定の位置に到達したら、欠陥の判断と報告を、ステージエンコーダにより検出される位置に基づいて行うものから、2Dエンコーダヘッドのうちの少なくとも1つにより検出される位置に基づいて行うものに戻すステップをさらに含むことを特徴とする方法。
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