JP7161322B2 - 検出方法、リソグラフィー方法、物品製造方法、光学装置および露光装置 - Google Patents
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Description
Lmax/Lmin ・・・(式2)
ここで、Lmaxは、アライメント検出系OAの検出範囲AR内の輝度の最大値であり、Lminは、アライメント検出系OAの検出範囲AR内の輝度の最小値である。
ここで、Pは組合せ評価値、zはZ位置(Z方向のうち)である。係数a1~a3は、あらかじめ算出した既知の値となる。第1のZ位置z5の組合せ評価値P5と第2のZ位置z6の組合せ評価値P6とを式6に当てはめると、
P5=a1z52+a2z5+a3 ・・・(式7)
P6=a1z62+a2z6+a3 ・・・(式8)
となる。なお、この段階では、第1のZ位置z5と第2のZ位置z6は回帰曲線上のどの位置にあるのかは特定できていないため、式7と式8からそれぞれの位置を特定する。z6はz5からdだけ離れた位置であるとした場合、
z6=z5+d ・・・(式9)
と表すことができる。これを式8に当てはめると、
P6=a1(z5+d)2+a2(z5+d)+a3 ・・・(式10)
となる。式7と式10を解くと、
z5=(P6-P5-d2・a1-d・a2)/2・d・a1 ・・・(式11)
となり、回帰曲線上のz5の位置を特定することができる。フォーカス位置ZP11は、式6の回帰曲線の極大値となるため、式6を微分した式12のP´が0となる位置、つまり式13で与えられる。
ZP11=a2/2a1 ・・・(式13)
最終的に、式11と式13との差分Zmが第1のZ位置z5とフォーカス位置ZP11までの距離となる(式14)。
Claims (16)
- 撮像素子の撮像面に撮像対象の像を形成する光学系のフォーカス位置を検出する検出方法であって、
前記光学系の光軸方向における複数の位置のそれぞれに前記撮像対象が位置する状態で前記撮像素子から出力される出力信号に基づいて第1組の評価値群および第2組の評価値群を含む複数組の評価値群を得る工程と、
前記複数組の評価値群に基づいて第3組の評価値群を得る工程と、
前記第3組の評価値群に基づいて前記フォーカス位置を検出する工程と、
を含み、
前記光軸方向における位置と前記第3組の評価値群との関係を示すカーブにおけるピークの数が、前記第1組の評価値群におけるピークの数より小さい、
ことを特徴とする検出方法。 - 前記第3組の評価値群における最大値と最小値との差が、前記第1組の評価値群における最大値と最小値との差、および、前記第2組の評価値群における最大値と最小値との差の少なくとも一方より大きい、
ことを特徴とする請求項1に記載の検出方法。 - 前記光軸方向における位置と前記第3組の評価値群との関係を示すカーブにおけるピークの数が、前記第2組の評価値群におけるピークの数より小さい、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の検出方法。 - 前記光軸方向における位置と前記第3組の評価値群との関係を示すカーブにおけるピークの数が1である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の検出方法。 - 前記光軸方向における位置と前記第3組の評価値群との関係を示す第3カーブが複数のピーク値を有し、
前記光軸方向における位置と前記第1組の評価値群との関係を示す第1カーブが複数のピーク値を有し、
前記第3カーブにおける前記複数のピーク値のうち最も大きいピーク値と2番目に大きいピーク値との差が、前記第1カーブにおける前記複数のピーク値のうち最も大きいピーク値と2番目に大きいピーク値との差より大きい、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の検出方法。 - 前記光軸方向における位置と前記第2組の評価値群との関係を示す第2カーブが複数のピーク値を有し、
前記第3カーブにおける前記複数のピーク値のうち最も大きいピーク値と2番目に大きいピーク値との差が、前記第2カーブにおける前記複数のピーク値のうち最も大きいピーク値と2番目に大きいピーク値との差より大きい、
ことを特徴とする請求項5に記載の検出方法。 - 前記第2組の評価値群は、基準信号と前記撮像素子からの出力信号との相関度を示す、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の検出方法。
- 前記基準信号は、前記光学系の光軸方向における前記複数の位置のそれぞれに前記撮像対象が位置する状態で前記撮像素子から出力される出力信号から選択された信号である、ことを特徴とする請求項7に記載の検出方法。
- 前記基準信号を取得する工程を更に含む、
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の検出方法。 - 前記第1組の評価値群は、前記撮像素子からの出力信号のコントラストを示す、
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の検出方法。 - 前記第3組の評価値群に基づいて前記フォーカス位置を検出する前記工程では、前記光軸方向における前記撮像対象の位置と前記第3組の評価値群が有するべき値との関係を示す近似式と、少なくとも2つの前記第3組の評価値群とに基づいて、前記フォーカス位置を検出する、
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の検出方法。 - 基板に設けられたマークの位置に基づいて前記基板と原版とを位置合わせする位置合わせ工程と、
前記位置合わせ工程の後に前記基板を露光する露光工程と、
前記露光工程の後に前記基板を現像する工程と、を含み、
前記位置合わせ工程では、撮像素子と、前記撮像素子の撮像面に前記マークの像を形成する光学系とを有するアライメント検出系が使用され、
前記位置合わせ工程は、
前記光学系の光軸方向における複数の位置のそれぞれに前記マークが位置する状態で前記撮像素子から出力される出力信号に基づいて第1組の評価値および第2組の評価値を含む複数組の評価値を得る工程と、
前記複数組の評価値に基づいて第3組の評価値を得る工程と、
前記第3組の評価値に基づいて前記光学系のフォーカス位置を検出する工程と、
前記マークを前記フォーカス位置に位置させて前記マークの位置を検出する工程と、を含み、
前記光軸方向における位置と前記第3組の評価値群との関係を示すカーブにおけるピークの数が、前記第1組の評価値群におけるピークの数より小さい、
ことを特徴とするリソグラフィー方法。 - 請求項12に記載のリソグラフィー方法によって基板の上にパターンを形成する工程と、
前記パターンが形成された基板を加工する工程と、
加工された前記基板から物品を製造する工程と、
を含むことを特徴とする物品製造方法。 - 撮像素子と、前記撮像素子の撮像面に撮像対象の像を形成する光学系とを有する光学装置であって、
前記光学系の光軸方向における複数の位置のそれぞれに前記撮像対象が位置する状態で前記撮像素子から出力される出力信号に基づいて第1組の評価値および第2組の評価値を含む複数組の評価値を生成し、前記複数組の評価値に基づいて第3組の評価値を生成し、前記第3組の評価値に基づいて前記光学系のフォーカス位置を検出する制御部を備え、
前記光軸方向における位置と前記第3組の評価値群との関係を示すカーブにおけるピークの数が、前記第1組の評価値群におけるピークの数より小さい、ことを特徴とする光学装置。 - 基板を露光する露光装置であって、
基板に設けられたマークの位置を検出する検出装置と、
原版のパターンを前記基板に投影し前記基板を露光する投影光学系と、を備え、
前記検出装置は、撮像素子と、前記撮像素子の撮像面に撮像対象の像を形成する光学系と、制御部と、を含み、
前記制御部は、前記光学系の光軸方向における複数の位置のそれぞれに前記撮像対象が位置する状態で前記撮像素子から出力される出力信号に基づいて第1組の評価値および第2組の評価値を含む複数組の評価値を生成し、前記複数組の評価値に基づいて第3組の評価値を生成し、前記第3組の評価値に基づいて前記光学系のフォーカス位置を検出し、前記フォーカス位置に前記マークが配置されるようにフォーカス動作を制御し、
前記光軸方向における位置と前記第3組の評価値群との関係を示すカーブにおけるピークの数が、前記第1組の評価値群におけるピークの数より小さい、ことを特徴とする露光装置。 - 請求項15に記載の露光装置を用いて基板の上にパターンを形成する工程と、
前記パターンが形成された基板を加工する工程と、
加工された前記基板から物品を製造する工程と、
を含むことを特徴とする物品製造方法。
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