JP7487754B2 - 計測システム及び基板処理システム、並びにデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
Claims (30)
- マイクロデバイスの製造ラインで用いられる計測システムであって、
基板上に形成された複数のマークの、前記基板の表面と平行な第1方向における位置情報を取得する第1計測装置と、
基板上に形成された複数のマークの、前記第1方向と交差し前記基板の表面と平行な第2方向における位置情報を取得する第2計測装置と、を含み、
前記第1計測装置は、基板上の第m層(mは1以上の整数)に形成された前記複数のマークの前記第1方向における位置情報を第1の所定条件の設定の下で取得し、
前記第2計測装置は、基板上の第n層(nはmより大きい2以上の整数)に形成された複数のマークの前記第2方向における位置情報を前記第1の所定条件とは異なる第2の所定条件の設定の下で取得し、
前記第m層に形成された複数のマークの位置情報と、前記第n層に形成された複数のマークの位置情報とに基づいて求められる情報を出力する計測システム。 - 前記第m層に形成された複数のマークの前記第1方向における位置情報と、前記第n層に形成された複数のマークの前記第2方向における位置情報のそれぞれを出力する請求項1に記載の計測システム。
- 前記第m層に形成された複数のマークは前記第1方向を周期方向とする格子マークを含み、前記第n層に形成された複数のマークは、前記第2方向を周期方向とする格子マークを含む請求項1または2に記載の計測システム。
- 前記基板は、前記第1計測装置において前記第1の所定条件の設定の下で前記位置情報の取得が終了した後に、前記第2計測装置において前記第2の所定条件の設定の下で前記位置情報の取得が行われる請求項1から3のいずれか一項に記載の計測システム。
- 前記第1の所定条件は、前記マークに照射される検出光の照射条件、及び、前記マークから発生する光を受光するときの受光条件、及び前記マークから生じる光を受光して得た光電変換信号を処理するための信号処理条件のうちの少なくとも1つが、前記第2の所定条件と異なる請求項1から4のいずれか一項に記載の計測システム。
- 前記第1計測装置、及び前記第2計測装置のそれぞれは前記検出光を前記マーク上に照射する光学系を備え、
前記照射条件は、前記検出光の波長、光量、及び前記光学系のNA又はσの少なくとも1つを含む請求項5に記載の計測システム。 - 前記マークからは、次数が異なる複数の回折光が発生し、
前記受光条件は、前記位置情報の取得に用いられる回折光の次数を含む請求項5又は6に記載の計測システム。 - 前記受光条件は、前記マークから生じ前記位置情報の取得に用いられる光の波長を含む請求項5から7のいずれか一項に記載の計測システム。
- 前記第1計測装置と前記第2計測装置との間で基板の受け渡しを行う搬送システムと、
基板を複数枚収納したキャリアを設置可能な少なくとも1つのキャリア載置部を有するキャリアシステムと、をさらに備え、
前記搬送システムは、前記キャリアシステムとの間で基板の受け渡しを行う請求項1から8のいずれか一項に記載の計測システム。 - 前記基板は、前記複数のマークの位置情報の取得に先立って、前記キャリアに収納された状態で、前記キャリア載置部に搬入される請求項9に記載の計測システム。
- 前記第1計測装置及び前記第2計測装置の少なくとも一方で行われる前記複数のマークの位置情報の取得は、露光後の現像、洗浄、酸化・拡散、成膜、エッチング、イオン注入、CMPの少なくとも1つのプロセス処理を経た後の基板に対して行われる請求項1から10のいずれか一項に記載の計測システム。
- 前記第1計測装置及び前記第2計測装置の少なくとも一方で行われる前記複数のマークの位置情報の取得は、前記現像処理後であって、エッチング処理前の基板に対して行われる請求項11に記載の計測システム。
- 前記第1計測装置及び前記第2計測装置の少なくとも一方で行われる前記複数のマークの位置情報の取得は、次の露光のために感応剤が塗布される前の基板に対して行われる請求項1から12のいずれか一項に記載の計測システム。
- 前記第1計測装置、及び前記第2計測装置とは異なる種類の計測を前記基板に対して行なう第3計測装置を少なくとも1台含む請求項1から13のいずれか一項に記載の計測システム。
- 前記第3計測装置は、前記基板の表面の凹凸情報を計測可能な装置である請求項14に記載の計測システム。
- 前記第1計測装置と前記第2計測装置の少なくとも一方は、
前記基板を保持して移動可動なステージと、
前記ステージを移動する駆動システムと、
前記ステージの位置情報を取得可能な第1位置計測系と、
前記基板に形成されたマークを検出するマーク検出系と、を備え、
前記駆動システムによる前記ステージの移動を制御し、前記マーク検出系を用いて複数の区画領域と共に前記基板に形成された前記複数のマークをそれぞれ検出し、前記複数のマークそれぞれの検出結果と前記複数のマークそれぞれの検出時に前記第1位置計測系を用いて得られる前記ステージの位置情報とに基づいて、前記複数のマークそれぞれの絶対位置座標を求める制御装置を更に備える請求項1から15のいずれか一項に記載の計測システム。 - 前記第1位置計測系は、前記ステージの少なくとも3自由度方向の位置情報を取得可能である請求項16に記載の計測システム。
- 前記第1位置計測系は、格子部を有する計測面と前記計測面にビームを照射するヘッド部の一方が前記ステージに設けられ、前記ヘッド部からのビームを前記計測面に照射するとともに、該ビームの前記計測面からの戻りビームを受光して前記ステージの位置情報を取得可能である請求項16または17に記載の計測システム。
- 前記ヘッド部が設けられたベース部材と、
前記マーク検出系と前記ベース部材との相対的な位置情報を取得する第2位置計測系と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記第2位置計測系を使って取得される位置情報と前記第1位置計測系を使って取得される位置情報とに基づいて前記駆動システムによる前記ステージの移動を制御する請求項18に記載の計測システム。 - 前記ベース部材は、前記ステージを所定平面内で互いに直交する第1、第2方向及び前記所定平面に垂直な第3方向を含む6自由度方向に移動可能に支持し、
前記第2位置計測系は、前記マーク検出系と前記ベース部材との前記6自由度方向に関する相対的な位置情報を取得可能である請求項19に記載の計測システム。 - 前記制御装置は、前記複数のマークの前記絶対位置座標を求めるに際し、前記第2位置計測系を用いて得られる前記マーク検出系と前記ベース部材との前記所定平面内における相対位置情報を補正量として用いる請求項20に記載の計測システム。
- 前記制御装置は、求めた複数の前記マークの前記絶対位置座標を用いて、統計演算を行い、前記基板上の前記複数の区画領域の配列の設計値からの補正量を求める請求項16から21のいずれか一項に記載の計測システム。
- 前記複数のマークは、アライメントマークを含む請求項1~22のいずれか一項に記載の計測システム。
- 請求項1から23のいずれか一項に記載の計測システムと、
前記計測システムの前記第1計測装置、及び前記第2計測装置の少なくとも一方で前記複数のマークの位置情報の計測が終了した前記基板が載置される基板ステージを有し、該基板ステージ上に載置された前記基板に対して、該基板上の複数のマークのうち選択された一部のマークの位置情報を取得するアライメント計測及び前記基板をエネルギビームで露光する露光が行われる露光装置と、を備える基板処理システム。 - 前記基板上には、複数の区画領域とともに前記複数のマークが形成され、
前記計測システムの前記第1計測装置、及び前記第2計測装置を使って取得された前記複数の区画領域の配列情報と、前記露光装置において前記アライメント計測で得られたマークの位置情報とに基づいて、前記基板ステージの移動が制御される請求項24に記載の基板処理システム。 - 前記計測システムの前記第1計測装置、及び前記第2計測装置を使って取得した前記複数のマークの前記位置情報を用いて、前記基板上の前記複数の区画領域の配列に関する第1情報を求め、
前記露光装置は、前記アライメント計測で取得した前記一部のマークの位置情報を用いて、前記基板上の前記複数の区画領域の配列に関する第2情報を求め、
前記第1情報と、前記第2情報とに基づいて、前記基板の露光を行う際に前記基板ステージの位置を制御する請求項25に記載の基板処理システム。 - 前記第1情報は、前記基板上の前記複数の区画領域の配列の非線形的な変形成分を含む請求項26に記載の基板処理システム。
- 前記第2情報は、前記基板上の前記複数の区画領域の配列の線形的な変形成分を含む請求項26または27に記載の基板処理システム。
- 請求項1から23のいずれか一項に記載の計測システムからそれぞれ構成される第1計測システム及び第2計測システムと、
前記第1計測システムの前記第1計測装置、及び前記第2計測装置の少なくとも一方で前記複数のマークの位置情報の計測が終了した基板が載置される基板ステージを有し、該基板ステージ上に載置された前記基板に対して、該基板上の複数のマークのうち選択された一部のマークの位置情報を取得するアライメント計測及び前記基板をエネルギビームで露光する露光が行われる露光装置と、を備え、
前記第1計測システムが備える前記第1計測装置及び前記第2計測装置の少なくとも一方で行われる前記複数のマークの位置情報の取得は、洗浄、酸化・拡散、成膜、エッチング、イオン注入、CMPの少なくとも1つのプロセス処理を経、次の露光のために感応剤が塗布される前の基板に対して行われ、
前記第2計測システムが備える前記第1計測装置及び前記第2計測装置の少なくとも一方で行われる前記複数のマークの位置情報の取得は、前記露光装置による露光後の現像処理後であって、エッチング処理前の基板に対して行われ、
前記第1計測システム及び前記第2計測システムのそれぞれによる異なる基板に対する前記複数のマークの位置情報の取得は、前記露光装置による異なる基板に対するアライメント計測及び露光と並行して行われる基板処理システム。 - 請求項24から29のいずれか一項に記載の基板処理システムの一部を構成する露光装置を用いて基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと、
を含むデバイス製造方法。
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