JP6567004B2 - パターン形成装置、決定方法、プログラム、情報処理装置及び物品の製造方法 - Google Patents
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Description
SSD(Sum of Squared Difference)
SAD(Sum of Absolute Difference)
ZNCC(Zero−mean Normalized Cross−Correlation)
NCCの式は、以下の式(1)で表される。なお、テンプレートの輝度の値をT(i,j)、マークの輝度の値をI(i,j)、テンプレートの横方向の画素数をM、テンプレートの縦方向の画素数をN、相関度をRNCCとする。
第1実施形態では、プリアライメントで用いられるテンプレート形状(テンプレートの形状を示すパラメータ)を、強化学習(Reinforcement Learning)を用いて最適化する。強化学習は、報酬データを頼りに、試行錯誤しながら未知の環境における最適な行動を獲得する学習手法である。強化学習の理論の詳細に関しては、多数の文献で発表されており、例えば、「Sutton,Richard S.; Barto,Andrew G.(1988). Reinforcement Learning:An Introduction」がある。ここでは、本実施形態に関連する概要についてのみ説明する。
条件(1):複数の基板におけるマーク画像のアライメントマーク11の真の位置の相関度の総和を最大化する。
条件(2):複数の基板におけるマーク画像のアライメントマーク11の真の位置以外の位置の最大相関度の総和を最小化する。
そこで、行動評価関数Qπ(s,a)を表す式(2)における報酬rを以下の式(3)で定義する。
方策π:ランダムに行動aiを選択し、行動評価関数Qπ(s,a)が増加していれば、テンプレート形状を更新する。
なお、将来報酬を考慮せず、将来報酬までの時刻kを0、将来報酬の割引率γを0.01とし、行動評価関数Qπ(s,a)は、報酬rと等価とする。
第2実施形態では、ファインアライメントで用いられるウィンドウ形状(ウィンドウの形状を示すパラメータ)を、強化学習を用いて最適化する。
条件(A):複数の基板における1次元波形信号のアライメントマーク12の真の位置での計測誤差を最小化する。
但し、アライメントマーク12の真の位置での計測誤差を得るためには、基板4を実際に露光し、その重ね合わせ結果を外部の計測装置で計測する必要があるため、時間を要する。そこで、本実施形態では、強化学習により到達すべきウィンドウ形状の最適状態を、以下の条件(B)を満たすウィンドウ形状に設定する。
条件(B):複数の基板における1次元波形信号のアライメントマーク12のマーク間距離(Mark Distance)Mのばらつきを最小化する。
方策π:ランダムに行動aiを選択し、行動評価関数Qπ(s,a)が増加していれば、ウィンドウ形状を更新する。
なお、将来報酬を考慮せず、将来報酬までの時刻kを0、将来報酬の割引率γを0.01とし、行動評価関数Qπ(s,a)は、報酬rと等価とする。
第3実施形態では、最適化したウィンドウ形状を用いたファインアライメントにおいて、最適化したウィンドウ形状と初期のウィンドウ形状との間の計測値オフセットを補正する。
第4実施形態では、記憶部を有する外部装置EAにおいて、テンプレート形状の強化学習を実施する。
第5実施形態では、記憶部を有する外部装置EAにおいて、重ね合わせ検査装置IAでの重ね合わせ検査結果を用いて、ウィンドウ形状の強化学習を実施する。重ね合わせ検査装置IAでの重ね合わせ検査結果は、外部装置EAの記憶部に記憶されている。
第6実施形態では、記憶部を有する外部装置EAにおいて、複数の露光装置1及び1’に対して最適となるように、テンプレート形状の強化学習を実施する。
Claims (30)
- 基板にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記基板に設けられたマークを検出して前記マークの光学情報を取得する検出光学系と、
前記マークの光学情報に適用して前記マークの位置を求めるためのテンプレートを用いて、前記マークの位置を求める処理を行う処理部と、を有し、
前記処理部は、前記テンプレートの形状を示すパラメータを変更する行動に対する報酬が大きくなるように前記パラメータを更新する強化学習を行うことにより、前記パラメータを決定することを特徴とするパターン形成装置。 - 前記報酬は、前記光学情報における領域と前記テンプレートとの相関度を用いて求められることを特徴とする請求項1に記載のパターン形成装置。
- 前記報酬は、前記光学情報における前記マークが存在するマーク領域と前記テンプレートとの第1相関度、及び前記光学情報における前記マーク領域の周辺領域と前記テンプレートとの第2相関度を用いて求められることを特徴とする請求項1又は2に記載のパターン形成装置。
- 前記報酬は、複数の基板のそれぞれについて得られる前記第1相関度の総和、及び前記複数の基板のそれぞれについて得られる前記第2相関度の総和を用いて求められることを特徴とする請求項3に記載のパターン形成装置。
- 前記報酬は、前記第1相関度と、前記第2相関度に対数関数を適用して得られた値との差分を用いて求められることを特徴とする請求項3又は4に記載のパターン形成装置。
- 前記報酬は、前記第1相関度が大きくなるほど大きくなり、前記第2相関度が小さくなるほど大きくなることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載のパターン形成装置。
- 前記パラメータは、前記テンプレートを構成する点の位置を表すパラメータを含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のパターン形成装置。
- 基板にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記基板に設けられたマークを検出して前記マークの光学情報を取得する検出光学系と、
前記光学情報から得られる信号における複数の領域から前記マークの位置を示す特徴量を抽出して、前記マークの位置を求める処理を行う処理部と、を有し、
前記処理部は、前記複数の領域のそれぞれから抽出される前記特徴量に適用される重みを示すパラメータを変更する行動に対する報酬が大きくなるように前記パラメータを更新する強化学習を行うことにより、前記パラメータを決定することを特徴とするパターン形成装置。 - 前記報酬は、前記マークのサイズ又は位置を用いて求められることを特徴とする請求項8に記載のパターン形成装置。
- 前記報酬は、複数の基板のそれぞれについて求められる前記マークのサイズ又は位置のばらつきを用いて求められることを特徴とする請求項8又は9に記載のパターン形成装置。
- 前記ばらつきは、標準偏差を用いて求められることを特徴とする請求項10に記載のパターン形成装置。
- 前記報酬は、前記ばらつきが小さくなるほど大きくなることを特徴とする請求項10又は11に記載のパターン形成装置。
- 前記処理部は、
複数の基板のそれぞれについて、前記検出光学系で取得されるマークの光学情報に基づいて、前記パラメータを変更しながら前記マークの位置を求め、
前記複数の基板のそれぞれについて求めた前記マークの位置から前記パラメータを評価するための報酬を求め、前記報酬が基準を満たすように前記パラメータを決定する、
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のパターン形成装置。 - 前記処理部は、前記報酬が前回の報酬よりも大きい場合に前記パラメータを更新する、ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載のパターン形成装置。
- 前記処理部は、前記基板に対するデバイス工程ごとに、前記パラメータを決定する、ことを特徴とする請求項1乃至14のうちいずれか1項に記載のパターン形成装置。
- 前記処理部は、前記基板のショット領域ごとに、前記パラメータを決定する、ことを特徴とする請求項1乃至15のうちいずれか1項に記載のパターン形成装置。
- 前記処理部は、前記基板のショット領域に設けられた前記マークごとに、前記パラメータを決定する、ことを特徴とする請求項1乃至16のうちいずれか1項に記載のパターン形成装置。
- 前記処理部は、前記パラメータを決定する前の複数の基板についての前記マークの位置の平均値と、前記パラメータを決定した後の前記複数の基板についての前記マークの位置の平均値との差分を求め、前記差分を補正するためのオフセットを求めることを特徴とする請求項1乃至17のうちいずれか1項に記載のパターン形成装置。
- 前記マークの光学情報を記憶する記憶部を更に有することを特徴とする請求項1乃至18のうちいずれか1項に記載のパターン形成装置。
- 前記記憶部は、新たなマークの光学情報と、記憶しているマークの光学情報との類似度が閾値以下である場合に、前記新たなマークの光学情報を記憶することを特徴とする請求項19に記載のパターン形成装置。
- 前記処理部は、前記基板に前記パターンを形成している間に、前記パラメータを決定することを特徴とする請求項1乃至20のうちいずれか1項に記載のパターン形成装置。
- 基板に設けられたマークの位置を求める処理に用いられる、前記マークの光学情報に適用するテンプレートの形状を示すパラメータを決定する決定方法であって、
前記マークを検出して当該マークの光学情報を取得する工程と、
前記パラメータを変更する行動に対する報酬が大きくなるように前記パラメータを更新する強化学習を行うことにより、前記パラメータを決定する工程と、
を有することを特徴とする決定方法。 - 基板に設けられたマークの位置を求める処理に用いられる、前記マークの光学情報から得られる信号における複数の領域のそれぞれから抽出される前記マークの位置を示す特徴量に適用される重みを示すパラメータを決定する決定方法であって、
前記マークを検出して当該マークの光学情報を取得する工程と、
前記パラメータを変更する行動に対する報酬が大きくなるように前記パラメータを更新する強化学習を行うことにより、前記パラメータを決定する工程と、
を有することを特徴とする決定方法。 - 基板に設けられたマークの位置を求める処理に用いられる、前記マークの光学情報に適用するテンプレートの形状を示すパラメータを決定する決定方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記マークを検出して当該マークの光学情報を取得する工程と、
前記パラメータを変更する行動に対する報酬が大きくなるように前記パラメータを更新する強化学習を行うことにより、前記パラメータを決定する工程と、
を実行させることを特徴とするプログラム。 - 基板に設けられたマークの位置を求める処理に用いられる、前記マークの光学情報から得られる信号における複数の領域のそれぞれから抽出される前記マークの位置を示す特徴量に適用される重みを示すパラメータを決定する決定方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記マークを検出して当該マークの光学情報を取得する工程と、
前記パラメータを変更する行動に対する報酬が大きくなるように前記パラメータを更新する強化学習を行うことにより、前記パラメータを決定する工程と、
を有することを特徴とするプログラム。 - 請求項22又は23に記載の決定方法を実行することを特徴とする情報処理装置。
- 請求項1乃至21のうちいずれか1項に記載のパターン形成装置を用いて基板にパターンを形成する工程と、
前記工程で前記パターンが形成された前記基板を処理する工程と、
処理された前記基板から物品を製造する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。 - 基板にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記基板に設けられたマークを検出して前記マークの光学情報を取得する検出光学系と、
前記マークの光学情報に適用して前記マークの位置を求めるためのテンプレート、及び、前記光学情報から得られる波形信号から前記マークの位置を示す特徴量を抽出するための領域を示すウィンドウを用いて、前記マークの位置を求める処理を行う処理部と、を有し、
前記処理部は、複数の基板のそれぞれについて、前記検出光学系で取得されるマークの光学情報に基づいて、前記テンプレートの形状及び前記ウィンドウの形状の少なくとも一方を示すパラメータを決定し、
前記処理部は、前記パラメータを決定する前の前記複数の基板についての前記マークの位置の平均値と、前記パラメータを決定した後の前記複数の基板についての前記マークの位置の平均値との差分を求め、前記差分を補正するためのオフセットを求めることを特徴とするパターン形成装置。 - 基板にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記基板に設けられたマークを検出して前記マークの光学情報を取得する検出光学系と、
前記マークの光学情報に適用して前記マークの位置を求めるためのテンプレート、及び、前記光学情報から得られる波形信号から前記マークの位置を示す特徴量を抽出するための領域を示すウィンドウを用いて、前記マークの位置を求める処理を行う処理部と、
前記マークの光学情報を記憶する記憶部と、を有し、
前記処理部は、複数の基板のそれぞれについて、前記検出光学系で取得されるマークの光学情報に基づいて、前記テンプレートの形状及び前記ウィンドウの形状の少なくとも一方を示すパラメータを決定し、
前記記憶部は、新たなマークの光学情報と、記憶しているマークの光学情報との類似度が閾値以下である場合に、前記新たなマークの光学情報を記憶することを特徴とするパターン形成装置。 - 基板にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記基板に設けられたマークを検出して前記マークの光学情報を取得する検出光学系と、
前記マークの光学情報に適用して前記マークの位置を求めるためのテンプレート、及び、前記光学情報から得られる波形信号から前記マークの位置を示す特徴量を抽出するための領域を示すウィンドウを用いて、前記マークの位置を求める処理を行う処理部と、を有し、
前記処理部は、複数の基板のそれぞれについて、前記検出光学系で取得されるマークの光学情報に基づいて、前記テンプレートの形状及び前記ウィンドウの形状の少なくとも一方を示すパラメータを決定し、
前記処理部は、前記基板に前記パターンを形成している間に、前記パラメータを決定することを特徴とするパターン形成装置。
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