JP7114370B2 - Exposure apparatus and article manufacturing method - Google Patents
Exposure apparatus and article manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7114370B2 JP7114370B2 JP2018125520A JP2018125520A JP7114370B2 JP 7114370 B2 JP7114370 B2 JP 7114370B2 JP 2018125520 A JP2018125520 A JP 2018125520A JP 2018125520 A JP2018125520 A JP 2018125520A JP 7114370 B2 JP7114370 B2 JP 7114370B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measurement
- substrate
- focus
- area
- focus measurement
- 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.)
- Active
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
- 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
- G03F7/70641—Focus
-
- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70258—Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
-
- 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
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70275—Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
-
- 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
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
本発明は、露光装置および物品の製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus and an article manufacturing method.
半導体デバイスなどの製造工程の1つであるリソグラフィ工程において用いられる装置の1つとして、投影光学系からの露光光により基板上のショット領域の露光を行う露光装置が知られている。このような露光装置では、露光に先立って基板の表面位置を計測し、その計測結果であるフォーカス計測結果に基づいて基板の高さが調整される。 2. Description of the Related Art An exposure apparatus that exposes a shot area on a substrate with exposure light from a projection optical system is known as one of the apparatuses used in the lithography process, which is one of the manufacturing processes of semiconductor devices and the like. In such an exposure apparatus, the surface position of the substrate is measured prior to exposure, and the height of the substrate is adjusted based on the focus measurement result, which is the measurement result.
また、フォーカス計測結果から基板表面等に異物が存在するか否かを判定する技術が知られている。基板表面等に異物が存在すると、フォーカス計測結果に大きな変化が生じるため、このフォーカス計測結果の変化に基づいて異物の有無や異物の大きさを判定することができる。 Also, there is known a technique for determining whether or not foreign matter exists on the substrate surface or the like from the result of focus measurement. If a foreign substance exists on the substrate surface or the like, the result of focus measurement will change greatly. Therefore, the presence or absence of a foreign substance and the size of the foreign substance can be determined based on the change in the result of focus measurement.
特許文献1は、基板におけるフォーカス計測結果に基づいて、基板と基板ステージとの間に異物が存在するか否かを判断する技術内容を開示している。引用文献1では、基板上の複数のショット領域においてフォーカス計測を行い、当該複数のフォーカス計測の結果から近似平面を求め、この近似平面と各ショット領域におけるフォーカス計測結果とを比較することで異物の有無の判断を行っている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200002 discloses a technique for determining whether or not a foreign object exists between a substrate and a substrate stage based on the result of focus measurement on the substrate. In Cited Document 1, focus measurement is performed in a plurality of shot areas on a substrate, an approximate plane is obtained from the results of the plurality of focus measurements, and the focus measurement results in each shot area are compared with the approximate plane to detect foreign matter. I am making a decision as to whether or not
ここで、例えば、基板の周辺領域に位置するショット領域においてフォーカス計測を行う場合には、一部のフォーカス計測位置が基板の外側に位置することにより、フォーカス計測精度が低下するおそれがある。このため、当該フォーカス計測位置を含むフォーカス計測領域におけるフォーカス計測結果を除外してフォーカス制御を行うことが一般的に知られている。 Here, for example, when focus measurement is performed in a shot area located in the peripheral area of the substrate, there is a possibility that the focus measurement accuracy may be degraded because some focus measurement positions are located outside the substrate. For this reason, it is generally known to perform focus control by excluding the focus measurement result in the focus measurement area including the focus measurement position.
特許文献1では、フォーカス計測結果と近似平面とを比較することで異物の有無を判断しているため、フォーカス計測結果が除外されたフォーカス計測領域に対応する領域において異物の有無の判断を行うことができない。 In Patent Document 1, the presence or absence of foreign matter is determined by comparing the focus measurement result and the approximate plane. Therefore, the presence or absence of foreign matter is determined in an area corresponding to the focus measurement area excluded from the focus measurement result. can't
本発明は、フォーカス精度を維持しつつ、異物の有無を判定可能な領域を拡張することができる露光装置を実現することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to realize an exposure apparatus capable of expanding the region in which the presence or absence of foreign matter can be determined while maintaining focus accuracy.
上記課題を解決する本発明の一側面としての露光装置は、基板上のショット領域に露光を行う露光装置であって、前記ショット領域に含まれる複数のフォーカス計測領域において前記基板の高さを計測する計測部と、前記計測部による前記基板の高さの計測結果に基づいて、前記基板の高さ制御と前記ショット領域における異物の有無判定を行う制御部と、を有し、前記計測部は、前記フォーカス計測領域に含まれる複数の計測位置のそれぞれに計測用マークを投影する投光部と、該投光部によって投光されて前記基板において反射された光を受光する受光部を含み、前記制御部は、前記投光部により投影される前記計測用マークのうち一部の計測用マークが前記フォーカス計測領域で反射されて前記受光部で受光される場合、前記フォーカス計測領域で反射されて前記受光部で受光される前記計測用マークの数が所定の基準を満たしたとき、当該フォーカス計測領域における前記計測結果を除外して前記基板の高さ制御を行い、当該フォーカス計測領域における前記計測結果を用いて当該フォーカス計測領域における異物の有無判定を行うことを特徴とする。 An exposure apparatus as one aspect of the present invention for solving the above problems is an exposure apparatus that exposes a shot area on a substrate, wherein the height of the substrate is measured in a plurality of focus measurement areas included in the shot area. and a control unit that controls the height of the substrate and determines the presence or absence of foreign matter in the shot area based on the result of measuring the height of the substrate by the measurement unit, the measurement unit comprising: a light projecting unit that projects a measurement mark onto each of a plurality of measurement positions included in the focus measurement area; and a light receiving unit that receives the light projected by the light projecting unit and reflected by the substrate, When part of the measurement marks projected by the light projecting unit are reflected by the focus measurement area and received by the light receiving unit, the control unit is configured to reflect the measurement marks by the focus measurement area. When the number of the measurement marks received by the light receiving unit satisfies a predetermined standard, the height of the substrate is controlled excluding the measurement result in the focus measurement area, and the The presence or absence of foreign matter in the focus measurement area is determined using the measurement result .
本発明によれば、フォーカス精度を維持しつつ、異物の有無を判定可能な領域を拡張することができる露光装置が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an exposure apparatus capable of expanding the region in which the presence or absence of foreign matter can be determined while maintaining focus accuracy.
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、同一の部材ないし要素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。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in each drawing, the same reference numerals are given to the same members or elements, and overlapping descriptions are omitted.
本発明に係る露光装置について説明する。図1は、本実施形態の露光装置100の構成を示す概略図である。露光装置100は、例えば、投影光学系から射出された光と基板のショット領域とを相対的に走査することにより該ショット領域の走査露光を行う、所謂スキャン・アンド・リピート方式の露光装置(走査露光装置)である。
An exposure apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an
露光装置100は、照明系106と、マスクステージ103と、投影光学系101と、基板ステージ105と、計測部102と、制御部104とを含みうる。ここで、図1では、投影光学系101の光軸AXに平行な軸をZ軸とし、Z軸に垂直な平面内で互いに直交する2つの軸をX軸およびY軸とする。また、本実施形態では、マスクMおよび基板Wの走査方向(即ち、基板上における照射領域の走査方向)をY方向とする。
The
照明系106は、エキシマレーザ等の不図示の光源から放出された光を調整し、マスクMを照明する。マスクMは、例えば石英ガラス等によって作製されており、基板上に転写されるべきパターン(例えば回路パターン)が形成されている。マスクステージ103は、マスクMを保持するチャックを含み、少なくともX,Yの各軸方向に移動可能である。マスクステージ103は、基板Wの露光の際には、投影光学系101の光軸AXと垂直な面方向であるY軸方向(矢印103a)に一定速度で走査する。
The
マスクステージ103の各軸方向の位置情報は、マスクステージ103に設置されたバーミラー120と、マスクステージ103の位置検出用の第1干渉計121とを用いて常時計測されうる。
Positional information of the
投影光学系101は、マスクMを透過した光を所定の投影倍率(例えば1/2倍)で基板上に投影する。投影光学系101の像面(フォーカス面)は、Z軸方向に対して垂直となる関係にある。基板Wは、例えば単結晶シリコン基板であり、表面上にレジスト(感光剤)が塗布されうる。
The projection
基板ステージ105は、基板Wを保持するチャックを含み、X,Y、Zの各軸方向、さらには各軸の回転方向であるθx、θy、θz方向に移動(回転)可能である。基板ステージ105は、基板Wの露光の際には、投影光学系101の光軸AXと垂直な面方向であるY軸方向(矢印105a)に一定速度で走査する。基板ステージ105の各軸方向の位置情報は、基板ステージ105に設置されたバーミラー123と、基板ステージ105の位置検出用の第2干渉計124とを用いて常時計測されうる。
The
計測部102は、基板ステージ105により保持されている基板Wの表面のZ軸方向における位置または傾き(以下、これらを総称して「表面位置」または「表面高さ」と呼ぶことがある)を計測する。第1実施形態の計測部102は、基板Wに光を斜めから照射する斜入射型であり、基板Wに計測光としての光束を投光する投光部と、投光部により投光されて基板Wで反射した光束(反射光束)を受光する受光部とを含みうる。
The
投光部は、例えば、光源110と、コリメータレンズ111と、スリット部材112と、投光光学系113と、ミラー114とを含みうる。光源110は、例えばランプや発光ダイオードなどを有し、基板上のレジストが感光しない波長の光束を射出する。コリメータレンズ111は、光源110から射出された光束を、断面の光強度分布がほぼ均一となる平行光にする。
The light projecting unit can include, for example, a
スリット部材112は、互いの斜面が相対するように貼り合わされた一対のプリズムによって構成されており、貼り合わせ面には、複数の開口が形成されたクロム等の遮光膜が設けられている。投光光学系113は、両側テレセントリック光学系であり、スリット部材112に形成された複数の開口を個別に通過した複数の光束を、ミラー114を介して基板上に入射させる。このとき、複数の開口を有する平面と基板Wの表面を含む平面とは、投光光学系113に対してシャインプルーフの条件を満足するように構成されうる。
The
本実施形態では、投光部からの各光束が基板Wに入射するときの入射角(光軸となす角)は、70°以上である。また、投光部から射出された複数の光束は、各光束が入射した位置での表面高さを互いに独立して計測可能なように、X方向からXY平面内でθ°(例えば22.5°)回転した方向より、基板上の互いに異なる位置に入射する。 In this embodiment, the incident angle (the angle formed with the optical axis) when each light beam from the light projecting section is incident on the substrate W is 70° or more. In addition, a plurality of light beams emitted from the light projecting unit are arranged so that the surface height at the position where each light beam is incident can be measured independently of each other in the XY plane from the X direction by θ° (for example, 22.5 °) Incident at different positions on the substrate from the rotated direction.
受光部は、例えば、ミラー115と、受光光学系116と、補正光学系117と、光電変換部118とを含みうる。ミラー115は、基板Wで反射された複数の光束を受光光学系116に導く。受光光学系116は、両側テレセントリック光学系であり、複数の光束に対して共通に設けられたストッパ絞りによって、基板上に形成されているパターンに起因して発生する高次の回折光(ノイズ光)をカットする。
The light receiving section can include, for example, a
補正光学系117は、複数の光束に対応するように複数のレンズを有しており、受光光学系116を通過して光軸が互いに平行になっている複数の光束を、光電変換部118の受光面に対して、互いに同一の大きさを有したスポット光となるように結像する。光電変換部118は、例えば、複数の光束に対応するように複数の光電変換素子を含みうる。
Correction
各光電変換素子は、CCDラインセンサなどを含み、受光面に入射した光束の強度(光強度)を検出し、処理部126(演算回路)に出力する。受光光学系116、補正光学系117および光電変換部118には、基板上の各計測位置と光電変換部118の受光面とが互いに共役になるように、予め倒れ補正が行われている。そのため、各計測点の局所的な傾きに起因して発生する受光面でのピンホール像の位置変化はなく、各計測点の光軸方向AXでの高さ変化に応答して、受光面上でのピンホール像の位置が変化する。ここで、本実施形態の光電変換部118は、1次元CCDラインセンサによって構成されているが、2次元の位置計測素子を複数配置したものを使用してもよい。
Each photoelectric conversion element includes a CCD line sensor or the like, detects the intensity (light intensity) of the luminous flux incident on the light receiving surface, and outputs it to the processing unit 126 (arithmetic circuit). The light receiving
制御部104は、例えば、主制御部127と、マスク位置制御部122と、基板位置制御部125と、処理部126とを含みうる。主制御部127は、例えばCPUやメモリを含むコンピュータなどで構成され、露光装置100の各構成要素(これらを制御する制御部等)に回線を介して接続されて、プログラムなどに従って各構成要素の動作を統括制御する。
The
マスク位置制御部122は、主制御部127からの指令に基づいて、マスクステージ103の動作を制御する。基板位置制御部125は、主制御部127からの指令に基づいて、基板ステージ105の動作を制御する。処理部126は、光電変換部118からの出力に基づいて各計測点での基板Wの表面位置を求める。
The mask
主制御部127は、マスクステージ103および基板ステージ105を、互いに同期させながら投影光学系101の投影倍率に応じた速度比で相対的に走査する。これにより、投影光学系101からの光が照射される照射領域(即ち、投影光学系101によりマスクMのパターン像が投影される領域)を基板上で走査し、マスクMのパターンを基板上のショット領域に転写することができる。このような走査露光を、基板ステージ105をステップ移動させながら、基板Wにおける複数のショット領域の各々について順次行うことにより、1枚の基板Wにおける露光処理を完了させることができる。
The
続いて、図2を用いて、基板Wに含まれる1つのショット領域21におけるフォーカス計測領域と露光光の照射領域22の関係について説明する。ここでは、照射領域22の中に5つのフォーカス計測領域23~27が存在し、各フォーカス計測領域には5つの計測用マークMが投影されている。各計測用マークMはフォーカス計測領域に設定されたフォーカス計測位置に投影される。
Next, the relationship between the focus measurement area and the exposure
各フォーカス計測領域のフォーカス計測位置に対して、計測部102の投光部から計測用の光束が投光され、各フォーカス計測位置に対応する基板W上の位置で反射された光束は、計測部102の受光部により受光される。基板ステージ105により基板Wが走査方向(Y軸方向)に移動することにより、フォーカス計測領域はショット領域21のY軸方向に移動する。
A light beam for measurement is projected from the light projection unit of the
具体的には、投光部によって計測用マークが各フォーカス計測位置に投光され、光電変換部118に結像される。図3は、1つのフォーカス計測領域の5つのフォーカス計測位置に投光された計測用マークが、光電変換部118に結像されたときにおける信号強度分布を示している。基板Wの表面位置と投影光学系101の像面位置との差が投影光学系101の焦点深度内であれば、図3に示したように、5つのフォーカス計測位置に対応する信号のピーク(Pa~Pe)は、フォーカス計測位置の間隔と対応するように現れる。
Specifically, a measurement mark is projected onto each focus measurement position by the light projecting unit, and an image is formed on the
基板Wの表面位置と投影光学系101の像面位置との差であるデフォーカスの変化に伴い、図3におけるピークとピークとの間隔が変化するため、当該間隔の変化を検出することにより基板Wの表面位置の変位を検出することができる。基板位置制御部125は、デフォーカス量が小さくなるように基板ステージ105をZ軸方向に移動させることで、基板Wの表面位置と投影光学系101の像面位置を合わせる。基板Wの表面位置と投影光学系101の像面位置を合わせる動作をフォーカス制御と記載する。
Since the interval between the peaks in FIG. 3 changes with the change in defocus, which is the difference between the surface position of the substrate W and the image plane position of the projection
ここで、それぞれのフォーカス計測位置における計測用マークの計測精度が、フォーカス制御に求められる精度を満たしていない場合が起こり得る。この場合には、各フォーカス計測位置における計測用マークの計測値を平均化することで当該フォーカス計測領域におけるフォーカス計測精度を向上させることができる。 Here, the measurement accuracy of the measurement mark at each focus measurement position may not satisfy the accuracy required for focus control. In this case, by averaging the measurement values of the measurement marks at each focus measurement position, the focus measurement accuracy in the focus measurement area can be improved.
例えば、フォーカス制御に求められる精度が30nmであり、それぞれのフォーカス計測位置における計測用マークの計測精度が50nmの場合、4か所のフォーカス計測位置における計測用マークの計測値を平均化する。これにより、下記式に示したように、当該フォーカス計測領域におけるフォーカス計測精度をフォーカス制御に求められる精度以上に向上させることができる。 For example, if the accuracy required for focus control is 30 nm and the measurement accuracy of the measurement marks at each focus measurement position is 50 nm, the measurement values of the measurement marks at the four focus measurement positions are averaged. As a result, as shown in the following formula, the focus measurement accuracy in the focus measurement area can be improved beyond the accuracy required for focus control.
このように、計測される計測用マークの数を増やすことで、フォーカス計測領域におけるフォーカス計測精度を向上させることができる。しかしながら、計測される計測用マークの数が少ない場合にはフォーカス計測精度を十分に向上させることが困難となる。それゆえ、計測される計測用マークの数が少ない場合には、当該フォーカス計測位置を含むフォーカス計測領域における計測結果をフォーカス制御に用いないようにする。これによりデフォーカスの発生を回避し得る。 By increasing the number of measurement marks to be measured in this manner, the focus measurement accuracy in the focus measurement area can be improved. However, when the number of measurement marks to be measured is small, it becomes difficult to sufficiently improve focus measurement accuracy. Therefore, when the number of measurement marks to be measured is small, the measurement result in the focus measurement area including the focus measurement position is not used for focus control. This can avoid the occurrence of defocus.
例えば、計測される計測用マークの数が所定の数よりも少ない場合に、当該フォーカス計測領域における計測結果をフォーカス制御に用いないようにすることが考えられる。ここで、計測される計測用マークの数が所定の数以上の場合には、当該フォーカス計測領域における計測結果をフォーカス制御に反映させることで、フォーカス精度の向上を図ることができる。 For example, when the number of measurement marks to be measured is less than a predetermined number, it is conceivable not to use the measurement result in the focus measurement area for focus control. Here, when the number of measurement marks to be measured is a predetermined number or more, the focus accuracy can be improved by reflecting the measurement result in the focus measurement area in the focus control.
所定の数は、フォーカス制御に求められる精度に応じて設定することが好ましい。フォーカス制御に求められる精度が高い場合には、所定の数を大きくすることが考えられる。また、基板W上のショット領域の位置によって基板高さの平坦度が異なり得るため、基板W上のショット領域の位置に応じて所定の数を適宜設定することが好ましい。 The predetermined number is preferably set according to the accuracy required for focus control. If the accuracy required for focus control is high, it is conceivable to increase the predetermined number. Further, since the flatness of the substrate height may vary depending on the position of the shot area on the substrate W, it is preferable to set the predetermined number as appropriate according to the position of the shot area on the substrate W. FIG.
続いて、計測用マークの計測値を用いた異物の検出方法について説明する。例えば、基板W上の各フォーカス計測領域におけるフォーカス計測結果を取得し、これらのフォーカス計測結果の平均値を算出する。そして、当該平均値と各フォーカス計測領域における計測結果を比較することで、各フォーカス計測領域における異物の有無判定を行うことができる。 Next, a foreign matter detection method using the measurement values of the measurement marks will be described. For example, the focus measurement results in each focus measurement area on the substrate W are obtained, and the average value of these focus measurement results is calculated. Then, by comparing the average value with the measurement results in each focus measurement area, it is possible to determine the presence or absence of foreign matter in each focus measurement area.
一例として、各フォーカス計測領域におけるフォーカス計測結果の平均値と各フォーカス計測領域における計測値の差分を取得し、その差分が予め設定した閾値よりも大きい場合に当該フォーカス計測領域に異物が存在すると判定する。なお、異物の有無の判定方法に関してはその他種々の判定方法を用いることができる。 As an example, the difference between the average value of focus measurement results in each focus measurement area and the measurement value in each focus measurement area is obtained, and if the difference is greater than a preset threshold value, it is determined that a foreign object exists in the focus measurement area. do. Various other determination methods can be used as the method for determining the presence or absence of foreign matter.
次に、図4を用いてフォーカス計測領域と基板Wとの位置関係について説明する。図4(a)は、ショット領域21の全域が基板W上に位置している状況を示している。図4(a)の例では、ショット領域21に含まれる各フォーカス計測領域において、5つ全てのフォーカス計測位置に対応する計測用マークを光電変換部118において検出することができる。それゆえ、上述したように、フォーカス計測領域41~45における計測用マークの計測結果を用いて、照明領域4aにおけるフォーカス制御を実行するとともに、照明領域4aにおける異物の有無判定を行う。
Next, the positional relationship between the focus measurement area and the substrate W will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows a situation where the
図4(b)は、ショット領域21の一部が基板Wの外側に位置している状況を示しており、照明領域4bに含まれるフォーカス計測領域46~50のうち、フォーカス計測領域46の一部のフォーカス計測位置が基板W上の領域に存在していない。具体的には、フォーカス計測領域46に含まれる5つのフォーカス計測位置のうち、3つのフォーカス計測位置が基板W上の領域に位置していない。
FIG. 4B shows a situation in which part of the
ここで、フォーカス制御に求められる精度を考慮して上述した「所定の数」が3つである場合を想定する。このとき、フォーカス計測領域46において基板W上に投光され、光電変換部118において検出される計測用マークは2つのみであるため、フォーカス計測領域46におけるフォーカス計測結果を除外して、照射領域4bにおけるフォーカス制御が行われる。
Here, it is assumed that the above-described "predetermined number" is three in consideration of the accuracy required for focus control. At this time, since only two measurement marks are projected onto the substrate W in the
一方、一般に異物の有無判定に用いられるフォーカス計測精度は、フォーカス制御に用いられるフォーカス計測精度よりも低い。それゆえ、異物の有無を判定する際には、フォーカス計測領域46に含まれ、基板W上の領域に位置する2つの計測用マークの検出結果に基づいて異物の有無判定を行う。これにより、基板Wの最周辺領域においても異物の有無を判定することが可能となる。
On the other hand, the focus measurement accuracy used for foreign matter presence/absence determination is generally lower than the focus measurement accuracy used for focus control. Therefore, when determining the presence or absence of foreign matter, the presence or absence of foreign matter is determined based on the detection results of the two measurement marks located in the area on the substrate W included in the
ここでは「所定の数」を3とした例を示したが、「所定の数」を5としても良い。これにより、光電変換部118において検出されない計測用マークが1つでも存在する場合には、当該フォーカス計測領域におけるフォーカス計測結果を除外してフォーカス制御を行うことになる。求められるフォーカス精度が高い場合には、このようなフォーカス制御方法が有効となる。
Although an example in which the "predetermined number" is 3 is shown here, the "predetermined number" may be set to 5. As a result, when there is even one measurement mark that is not detected by the
以上説明したように、図4(b)のようにショット領域が配置された場合、フォーカス制御のためには、第1の数としての4つのフォーカス計測領域47~50における計測用マークの計測結果を用いている。一方で、異物の有無判定のためには、第2の数としての5つのフォーカス計測領域46~50における計測用マークの計測結果を用いている。これにより、照射領域4bにおけるフォーカス精度を維持しながら、基板W上の広範囲にわたって異物の有無判定を行うことができる。
As described above, when the shot areas are arranged as shown in FIG. is used. On the other hand, the measurement results of the measurement marks in the five
続いて、図5のフローチャートを用いて本実施形態にかかる露光シーケンスについて説明する。当該露光シーケンスは制御部104により実行される。ステップS501において露光処理が開始されると、まずステップS502において露光処理を行う領域に対応するフォーカス計測領域が決定される。図4(b)の例では、フォーカス計測領域としてフォーカス計測領域46~50が特定される。続いてステップS503において、フォーカス計測領域の各フォーカス計測位置に対して計測用マークが投影され、計測用マークが光電変換部118より検出される。
Next, the exposure sequence according to this embodiment will be described using the flowchart of FIG. The exposure sequence is executed by the
さらに、ステップS504において、各フォーカス計測領域における計測値をフォーカス制御に使用するか否かを判定する。ここでは、検出されるマークの数が3以上であるか否かを基準として当該判定が行われる例を示している。各フォーカス計測領域に投影される計測用マークの中で光電変換部118によって検出されるマークの数は、各フォーカス計測領域の基板W上の位置に基づいて予め知ることができる。それゆえ、基板W上における各フォーカス計測領域の配置情報に基づいてステップS504における判定を行うことができる。
Furthermore, in step S504, it is determined whether or not the measurement value in each focus measurement area is to be used for focus control. Here, an example is shown in which the determination is made based on whether or not the number of detected marks is 3 or more. The number of marks detected by the
検出されたマークの数が3以上であればステップS505に進み、当該フォーカス計測領域における計測結果をフォーカス制御のために使用する。一方、検出されたマークの数が3未満であればステップS506に進み、当該フォーカス計測領域における計測結果をフォーカス制御のために使用しない。 If the number of detected marks is 3 or more, the process advances to step S505, and the measurement result in the focus measurement area is used for focus control. On the other hand, if the number of detected marks is less than 3, the process proceeds to step S506, and the measurement result in the focus measurement area is not used for focus control.
続いて、ステップS507において、各フォーカス計測領域に投影された計測用マークの中で光電変換部118によって検出されたマークの数に基づいて、各フォーカス計測領域における計測値を異物検出に使用するか否かを判定する。ここでは、検出されたマークの数が1以上であるか否かを基準として当該判定が行われる例を示している。
Subsequently, in step S507, based on the number of marks detected by the
検出されたマークが1つでもあればステップS508に進み、当該フォーカス計測領域における計測結果を異物検出のために使用する。一方、検出されたマークが存在しない場合にはステップS509に進み、当該フォーカス計測領域における計測結果を異物検出のために使用しない。なお、ステップS504の判定処理とステップS507の判定処理は並行して実行しても良い。 If even one mark is detected, the process advances to step S508, and the measurement result in the focus measurement area is used for foreign matter detection. On the other hand, if the detected mark does not exist, the process advances to step S509, and the measurement result in the focus measurement area is not used for foreign matter detection. Note that the determination processing in step S504 and the determination processing in step S507 may be executed in parallel.
そして、ステップS504における判定結果に基づいて、ステップS510において、各フォーカス計測領域における計測結果に基づいたフォーカス制御を実行した上で、露光処理を行う。さらに、ステップS507における判定結果に基づいて、ステップS511において、各フォーカス計測領域における異物の有無検出を行う。異物の有無検出は、ステップS510のフォーカス制御や露光処理と並行して行っても良いし、フォーカス制御の前に行っても良い。 Then, based on the determination result in step S504, in step S510, focus control is executed based on the measurement result in each focus measurement area, and then exposure processing is performed. Further, based on the determination result in step S507, in step S511, the presence or absence of a foreign object in each focus measurement area is detected. Foreign matter presence/absence detection may be performed in parallel with focus control and exposure processing in step S510, or may be performed before focus control.
(変形例)
上述した例では、検出されたマークが1つでもあれば当該フォーカス計測領域における計測結果を異物検出のために使用している。ここで、基板の表面形状が凹凸形状である場合等の異物の有無の誤判定が発生しやすい場合には、ステップS507における閾値を大きくすることで、異物の検出精度を向上させることができる。例えば、ステップS507において、検出されたマークの数が所定の数以上であるか否かを基準として異物の有無判定を行うことが考えられる。このとき、検出されたマークの数が所定の数未満である場合には、当該フォーカス領域における異物の有無判定を行わないことになる。所定の数として2以上の整数を設定することができる。
(Modification)
In the above example, if even one mark is detected, the measurement result in the focus measurement area is used for foreign matter detection. Here, in the case where an erroneous determination of the presence or absence of foreign matter is likely to occur, such as when the surface shape of the substrate is uneven, the detection accuracy of foreign matter can be improved by increasing the threshold value in step S507. For example, in step S507, it is conceivable to determine the presence or absence of a foreign object based on whether or not the number of detected marks is equal to or greater than a predetermined number. At this time, when the number of detected marks is less than the predetermined number, the foreign matter presence/absence determination in the focus area is not performed. An integer of 2 or more can be set as the predetermined number.
また、本発明は、マスクMを固定してマスクMのパターンを基板Wに投影するステッパーにも適用可能である。 The present invention can also be applied to a stepper that projects the pattern of the mask M onto the substrate W with the mask M fixed.
(物品の製造方法)
次に、前述の露光装置を利用した物品(半導体IC素子、液晶表示素子等)の製造方法を説明する。かかる物品は、前述の露光装置を用いてパターンを基板に形成する工程と、パターンが形成された基板を加工(現像、エッチングなど)する工程と、パターンが形成された基板を加工(現像、エッチングなど)する工程とを含む。本物品の製造方法は、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。または、前述の露光装置は、高いスループットで経済性よく高品位なデバイス(半導体IC素子、液晶表示素子等)などの物品を提供することができる。
(Product manufacturing method)
Next, a method for manufacturing an article (semiconductor IC element, liquid crystal display element, etc.) using the aforementioned exposure apparatus will be described. Such an article can be manufactured by a process of forming a pattern on a substrate using the exposure apparatus described above, a process of processing (development, etching, etc.) the substrate having the pattern formed thereon, and a process (development, etching, etc.) of the substrate having the pattern formed thereon. etc.). The manufacturing method of the present article is advantageous in at least one of performance, quality, productivity and production cost of the article as compared with conventional methods. Alternatively, the aforementioned exposure apparatus can provide articles such as high-quality devices (semiconductor IC elements, liquid crystal display elements, etc.) with high throughput and economically.
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。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist.
Claims (7)
前記ショット領域に含まれる複数のフォーカス計測領域において前記基板の高さを計測する計測部と、
前記計測部による前記基板の高さの計測結果に基づいて、前記基板の高さ制御と前記ショット領域における異物の有無判定を行う制御部と、を有し、
前記計測部は、前記フォーカス計測領域に含まれる複数の計測位置のそれぞれに計測用マークを投影する投光部と、該投光部によって投光されて前記基板において反射された光を受光する受光部を含み、
前記制御部は、前記投光部により投影される前記計測用マークのうち一部の計測用マークが前記フォーカス計測領域で反射されて前記受光部で受光される場合、前記フォーカス計測領域で反射されて前記受光部で受光される前記計測用マークの数が所定の基準を満たしたとき、当該フォーカス計測領域における前記計測結果を除外して前記基板の高さ制御を行い、当該フォーカス計測領域における前記計測結果を用いて当該フォーカス計測領域における異物の有無判定を行うことを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that exposes a shot area on a substrate,
a measurement unit that measures the height of the substrate in a plurality of focus measurement areas included in the shot area;
a control unit that controls the height of the substrate and determines the presence or absence of foreign matter in the shot area based on the result of measurement of the height of the substrate by the measurement unit ;
The measuring unit includes a light projecting unit that projects a measurement mark onto each of a plurality of measurement positions included in the focus measurement area, and a light receiving unit that receives light projected by the light projecting unit and reflected by the substrate. including the part
When part of the measurement marks projected by the light projecting unit are reflected by the focus measurement area and received by the light receiving unit, the control unit is configured to reflect the measurement marks by the focus measurement area. and when the number of the measurement marks received by the light receiving unit satisfies a predetermined standard, height control of the substrate is performed excluding the measurement result in the focus measurement area, and the An exposure apparatus that determines the presence or absence of foreign matter in a focus measurement area using a measurement result .
前記制御部は、前記光電変換素子において検出された前記計測用マークの信号の強度分布に基づいて、前記基板の高さ制御及び前記異物の有無判定の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 The light receiving unit includes a photoelectric conversion element,
3. The control unit performs at least one of height control of the substrate and presence/absence determination of the foreign matter based on an intensity distribution of signals of the measurement marks detected by the photoelectric conversion element. 1. The exposure apparatus according to 1.
前記制御部は、前記投影光学系の像面位置と前記基板の高さ位置を合わせるように前記基板の高さ制御を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の露光装置。 further comprising a projection optical system for projecting exposure light onto a shot area on the substrate;
4. The method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the control unit controls the height of the substrate so that the image plane position of the projection optical system and the height position of the substrate are aligned. Exposure equipment.
前記フォーカス計測領域で反射されて前記受光部で受光される前記計測用マークの数が第2基準値より多いとき、当該フォーカス計測領域における前記計測結果を用いて前記基板の高さ制御及び前記異物の有無判定を行い、When the number of the measurement marks reflected by the focus measurement area and received by the light receiving unit is larger than a second reference value, the height control of the substrate and the foreign matter are performed using the measurement result in the focus measurement area. Determine the presence or absence of
前記フォーカス計測領域で反射されて前記受光部で受光される前記計測用マークの数が第1基準値より少ないとき、当該フォーカス計測領域における前記計測結果を用いた、前記基板の高さ制御及び前記異物の有無判定は行わない、ことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。When the number of the measurement marks reflected by the focus measurement area and received by the light receiving unit is smaller than a first reference value, the height control of the substrate using the measurement result in the focus measurement area and the 2. An exposure apparatus according to claim 1, wherein the presence/absence of foreign matter is not determined.
パターンが形成された基板を加工することによって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。 forming a pattern on a substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 6 ;
and a step of manufacturing the article by processing the patterned substrate.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018125520A JP7114370B2 (en) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | Exposure apparatus and article manufacturing method |
KR1020190073977A KR102523304B1 (en) | 2018-06-29 | 2019-06-21 | Exposure apparatus and method of manufacturing article |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018125520A JP7114370B2 (en) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | Exposure apparatus and article manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020003737A JP2020003737A (en) | 2020-01-09 |
JP7114370B2 true JP7114370B2 (en) | 2022-08-08 |
Family
ID=69099772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018125520A Active JP7114370B2 (en) | 2018-06-29 | 2018-06-29 | Exposure apparatus and article manufacturing method |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7114370B2 (en) |
KR (1) | KR102523304B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220336908A1 (en) | 2020-01-08 | 2022-10-20 | Lg Energy Solution, Ltd. | Battery Pack, Electronic Device and Vehicle |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000124122A (en) | 1998-10-19 | 2000-04-28 | Canon Inc | Semiconductor aligner and manufacture of device, using the same |
JP2000357656A (en) | 1999-04-13 | 2000-12-26 | Nikon Corp | Exposure system, exposure method and device manufacturing method |
JP2003115454A (en) | 1994-05-18 | 2003-04-18 | Nikon Corp | Method and apparatus for scanning exposure |
JP2005129674A (en) | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Canon Inc | Scanning aligner and method of manufacturing device |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4078683B2 (en) * | 1996-11-28 | 2008-04-23 | 株式会社ニコン | Projection exposure apparatus, projection exposure method, and scanning exposure method |
JP4011371B2 (en) | 2002-03-07 | 2007-11-21 | セイコーインスツル株式会社 | Semiconductor exposure equipment |
-
2018
- 2018-06-29 JP JP2018125520A patent/JP7114370B2/en active Active
-
2019
- 2019-06-21 KR KR1020190073977A patent/KR102523304B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003115454A (en) | 1994-05-18 | 2003-04-18 | Nikon Corp | Method and apparatus for scanning exposure |
JP2000124122A (en) | 1998-10-19 | 2000-04-28 | Canon Inc | Semiconductor aligner and manufacture of device, using the same |
JP2000357656A (en) | 1999-04-13 | 2000-12-26 | Nikon Corp | Exposure system, exposure method and device manufacturing method |
JP2005129674A (en) | 2003-10-23 | 2005-05-19 | Canon Inc | Scanning aligner and method of manufacturing device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020003737A (en) | 2020-01-09 |
KR102523304B1 (en) | 2023-04-20 |
KR20200002621A (en) | 2020-01-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009038359A (en) | Exposure apparatus and method for manufacturing device | |
JP7147738B2 (en) | Measuring device, measuring method, and exposure device | |
JP2000081320A (en) | Face position detector and fabrication of device employing it | |
US9746789B2 (en) | Exposure apparatus, and method of manufacturing article | |
JP2010098143A (en) | Exposure apparatus and method of manufacturing device | |
US10488764B2 (en) | Lithography apparatus, lithography method, and method of manufacturing article | |
JP4280523B2 (en) | Exposure apparatus and method, device manufacturing method | |
JP6882091B2 (en) | Exposure equipment and manufacturing method of articles | |
JP7114370B2 (en) | Exposure apparatus and article manufacturing method | |
JP6608130B2 (en) | Measuring apparatus, lithographic apparatus, and article manufacturing method | |
JP2011040433A (en) | Surface inspection apparatus | |
US20100103393A1 (en) | Scanning exposure apparatus and device manufacturing method | |
US9534888B2 (en) | Detection apparatus, measurement apparatus, exposure apparatus, method of manufacturing article, and measurement method | |
JP6436856B2 (en) | Exposure apparatus, exposure method, and article manufacturing method | |
JP2004247476A (en) | Surface position measuring method | |
JP4174324B2 (en) | Exposure method and apparatus | |
JP2016100590A (en) | Focus control method, pattern transfer apparatus, and manufacturing method of article | |
KR102347699B1 (en) | Exposure apparatus, exposure method, and method of manufacturing article | |
JP7022611B2 (en) | Exposure device control method, exposure device, and article manufacturing method | |
JP7312053B2 (en) | Exposure apparatus and article manufacturing method | |
JP7336343B2 (en) | Exposure apparatus, exposure method, and article manufacturing method | |
JP2009016669A (en) | Surface position detection device, surface position detection method, exposure device, and device manufacturing method | |
JPH01112726A (en) | Exposure device | |
JP2022160187A (en) | Exposure device, exposure method and manufacturing method of article | |
EP2172966B1 (en) | Optical characteristic measuring method, optical characteristic adjusting method, exposing device, and exposing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210601 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220322 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220329 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220523 |
|
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: 20220628 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220727 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7114370 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |