KR100968287B1 - 노광 장치 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

노광 장치 및 디바이스 제조 방법 Download PDF

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노조무 하야시
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Abstract

기판 위의 복수의 샷 영역을 노광하는 노광장치는, 상기 기판 위의 샷 영역의 각각 내의 얼라인먼트 마크의 위치를 계측하는 계측장치; 및 상기 기판 위의 복수의 샷 영역으로부터 복수의 샘플 샷 세트를 생성하고, 해당 샘플 샷 세트 각각에 있어서 각 계측 조건 하에서 상기 계측장치에 얼라인먼트 마크의 위치를 계측시키고, 그 계측된 위치에 의거해서 상기 복수의 계측 조건과 복수의 샘플 샷 세트의 조합의 각각에 관해서 샷 배열을 산출하고, 또 상기 계측조건의 각각에 관하여 상기 샘플 샷 세트 간의 상기 산출된 샷 배열의 변동을 산출하여 상기 계측 조건의 각각에 관하여 산출된 변동을 표시하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

노광 장치 및 디바이스 제조 방법{EXPOSURE APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 반도체 디바이스 등의 디바이스의 제조에 이용되는 노광장치 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 반도체 제조용 노광 장치에 있어서의 마크 촬상 방법 및 기판상의 샷 배열 산출 방법에 대해 도 12를 참조해서 설명한다(일본국 공개특허 제2005-294474호 공보).
최초로, 조명 조건 절환부(4)는 얼라인먼트 마크를 관찰하는 데 적합한 조명 조건을 선택한다. 스테이지 구동부(17)는 스테이지를 기판(W) 위의 얼라인먼트 마크(이하, "마크"라 칭함)(WM)를 관찰할 수 있는 위치로 이동시킨다. 조명부(3)를 점등하여, 결상 광학계(5), 빔 스플리터(7), 레티클(R) 및 투영광학계(1)를 통해서 마크(WM)를 조명한다. 도 3A는 동일한 형상을 가진 복수의 패턴이 배치된 마크(WM)의 일례를 나타내고 있다. 마크 영역에 의해 반사된 광속은 투영 광학계(1) 및 레티클(R)을 통과해서 빔 스플리터(7)에 도달한다. 상기 빔 스플리터(7)는 해당 광속을 반사하므로, 결상 광학계(6)를 통해 촬상부(8)의 촬상면 위에 마크(WM) 의 상을 형성한다. 촬상부(8)는 마크 상을 광전변환한다. 조명부(3), 조명 조건 절환부(4), 결상 광학계(5), (6), 빔 스플리터(7) 및 촬상부(8)는 마크 촬상 광학계(2)를 형성한다.
다음에, A/D 변환기(9)는 상기 마크 상을 2차원의 디지털 신호열로 변환한다. 상기 A/D 변환기(9)에 의해 변환된 디지털 신호열은 제어부(제어기)(10')로 전송된다. 제어부(10')는 검출 조건 절환부(12'), 산출부(13') 및 생성부(14')를 포함한다. 상기 생성부(14')는 그 변환된 디지털 신호열을 이용해서, 복수의 샷 영역 중 적어도 2개를 각각 포함하는 복수의 샘플 샷 세트를 생성한다. 계측장치(도시생략)는 마크(WM)의 중심 위치를 계측한다. 계측에 앞서, 검출조건 절환부(12')는 마크 계측에 적합한 검출 조건을 선택한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 기판(W) 위에는 N개의 샷 영역(S1, S2, ..., Si, ..., SN)이 존재한다. N개의 샷 영역의 각각은 마크(WM)를 가진다. 기판(W) 위의 N개의 샷 영역 중, 예를 들어 도 4에서 빗금으로 표시된 복수의 적절한 샷 영역을 샘플 샷으로서 포함하는 샘플 샷 세트를 미리 결정해둔다. 계측장치는 설정된 샘플 샷 세트에 포함된 각 샘플 샷의 마크(WM)를 계측한다. 산출부(13')는 스테이지 위치 검출부(18) 및 계측장치에 의한 마크(WM)의 계측 결과의 통계처리를 수행함으로써 기판 위의 샷 배열을 산출한다.
샷 배열 산출 방법은 정확한 샷 배열을 산출하는 데 유효하다. 그러나, 종래에는, 조작자가 기판(W) 내의 안정한 마크 형상에 대응하는 조명광 파장을 결정하거나, 노광장치와는 다른 중첩 검사장치를 이용해서 검사를 행함으로써, 샷 배열 산출에 적합한 계측 조건을 결정하고 있다.
본 발명의 목적은 예를 들어 샷 배열 산출에 적합한 계측 조건을 자동적으로 결정하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 기판 위의 복수의 샷 영역을 노광하는 노광장치가 제공된다. 이 노광장치는 상기 기판 위의 샷 영역의 각각 내의 얼라인먼트 마크의 위치를 계측하는 계측장치; 및 상기 기판 위의 복수의 샷 영역으로부터 복수의 샘플 샷 세트를 생성하고, 복수의 샘플 샷 세트 각각에 있어서 복수의 각 계측 조건 하에서 상기 계측장치에 얼라인먼트 마크의 위치를 계측시키고, 그 계측된 위치에 의거해서 상기 복수의 계측 조건과 복수의 샘플 샷 세트의 조합의 각각에 관해서 샷 배열을 산출하고, 또 상기 복수의 계측조건의 각각에 관하여 상기 복수의 샘플 샷 세트 간의 상기 산출된 샷 배열의 변동을 산출하여, 상기 복수의 계측 조건의 각각에 관하여 산출된 변동을 표시하는 제어기를 포함한다.
본 발명에 따르면, 디바이스 제조 방법이 제공된다. 이 방법은 상기 노광장치를 이용해서 방사 에너지로 기판을 노광하는 단계; 노광된 기판을 현상하는 단계; 및 현상된 기판을 가공처리해서 디바이스를 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 추가의 특징은 (첨부 도면을 참조한) 예시된 실시형태의 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 노광 장치에 의하면, 예를 들어 샷 배열 산출에 적합한 계측 조건을 자동적으로 결정하는 것이 가능하다.
이하, 본 발명의 실시형태를 설명한다.
[제 1 실시형태]
도 1에 나타낸 노광장치는 제어부(제어기)(10)를 제외하고, 도 12에 나타낸 상기 노광장치와 동일한 구성을 가질 수 있다. 제어부(10)는 상기 제어부(10')의 구성에 부가해서 결정부(15)를 포함한다. 도 1에 있어서 나타낸 조명 조건 절환부(4)는, 예를 들어 도 5에 나타낸 바와 같이 파장, NA 및 동공 형상 등의 조명 조건을 선택할 수 있다. 또, 검출조건 절환부(12)는 예를 들어 도 6에 나타낸 바와 같이 복수의 계측 알고리즘, 처리 창 등의 검출 조건을 선택할 수 있다. 조명 조건 및 검출 조건은 얼라인먼트 마크의 계측 조건을 구성한다.
생성부(14)는 각각 복수의 샷 영역 중 적어도 2개를 각각 포함하는 복수의 샘플 샷 세트를 생성한다. 계측장치(도시 생략)는 생성부(14)에 의해 생성된 각 샘플 샷 세트의 얼라인먼트 마크(WM)를 복수의 각 계측 조건 하에 계측한다. 산출부(13)는 상기 계측 결과에 의거해서 복수의 계측 조건과 복수의 샘플 샷 세트의 조합의 각각에 대해서 샷 배열을 도출한다. 결정부(15)는 복수의 계측 조건 중, 복수의 샘플 샷 세트 간의 최소의 샷 배열 변동을 생성하는 하나의 계측 조건을 노광 처리용의 계측 조건으로서 결정한다.
이하, 기판(W) 위의 샷 배열을 산출하는 데 최적인 계측 조건을 결정하는 방 법에 대해 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 제 1 실시형태에 따른 계측 조건 결정의 순서를 설명하는 순서도이다. 스텝 101에 있어서, 조명 조건 절환부(4)는 제 1 조명조건(IL1)을 선택한다. 스텝 102에 있어서, 스테이지(16)는 기판(W) 위의 제 1 샷(S1)의 마크(WM)를 관찰하는 것이 가능한 위치로 이동한다. 스텝 103에서는 검출 조건 절환부(12)가 제 1 검출 조건(M1)을 선택한다.
스텝 104에서는 제 i번째 샷(Si)을 제 j번째 검출 조건(Mj) 하에서 계측한다. 더욱 구체적으로는, 조명부(3)를 점등하여 마크(WM)를 조명한다. 도 3A는 동일한 형상을 가진 복수의 패턴이 배열된 마크의 예를 나타내고 있다. 마크 영역에 의해 반사된 광속은 촬상부(8)의 촬상면 위에 마크(WM)의 상을 형성한다. 촬상부(8)는 마크(WM)의 상을 광전 변환한다. 다음에, A/D 변환기(9)는 마크 상을 2차원 디지털 신호열로 변환한다. 계측장치는 변환된 디지털 신호열을 이용해서 마크(WM)의 중심 위치를 계측한다.
스텝 105에서는, 모든 검출 조건 하에 계측이 종료되었는지의 여부를 판단한다. 모든 검출 조건 하에 계측이 종료되었을 경우에는(스텝 105에서 "예"), 처리를 스텝 106으로 진행한다. 모든 검출 조건 하에 계측이 종료되지 않은 경우에는(스텝 105에서 "아니오"), j를 1만큼 증분시키고, 처리는 스텝 103으로 되돌아온다.
여기에서는, 스텝 103으로 되돌아온 후의 처리에 대해 설명한다. 이 경우, 검출 조건 절환부(12)는 제 2 검출 조건(M2)을 선택하고, 처리를 스텝 104로 진행 한다. 이후 모든 검출 조건하에 제 1 샷(S1)의 계측이 종료될 때까지 스텝 103 및 104를 반복한다. 모든 검출 조건 하에 제 1 샷(S1)의 계측이 종료된 경우(스텝 105에서 "예")에는 처리는 스텝 106으로 진행한다.
스텝 106에서는 모든 계측 샷에서 계측이 종료되었는지의 여부를 판단한다. 모든 계측 샷에서 계측이 종료된 경우(스텝 106에서 "예"), 처리는 스텝 107로 진행한다. 모든 계측 샷에서 계측이 종료된 경우(스텝 106에서 "아니오")에는, i를 1만큼 증분시키고, j는 0으로 설정하여, 처리를 스텝 102로 되돌아온다.
여기에서는 스텝 102로 되돌아온 후의 처리에 대해서 설명한다. 이 경우, 처리는 제 2 샷(S2)으로 이동하여 스텝 103 내지 105를 반복해서 행한다. 모든 샷의 계측이 동일한 절차에 따라 종료된 경우(스텝 106에서 "예"), 처리는 스텝 107로 진행한다.
스텝 107에서는 모든 조명 조건 하에 계측이 종료되었는지의 여부를 판단한다. 모든 조명 조건 하에 계측이 종료되었을 경우에는(스텝 107에서 "예"), 처리는 스텝 108로 진행한다. 모든 조명 조건 하에 계측이 종료되지 않은 경우(스텝 107에서 "아니오"), k를 1만큼 증분시키고, i와 j를 0으로 설정하여, 처리는 스텝 101로 되돌아온다.
여기에서는, 스텝 101로 되돌아온 후의 처리에 대해 설명한다. 이 경우, 조명 조건 절환부(4)는 제 2 조명 조건(IL2)을 설정하고, 스텝 101 내지 107을 반복해서 행한다.
스텝 108에서는, 데이터 샘플링 스텝이 모든 조명 조건과 모든 검출 조건의 조합 하에 종료된 후에, 데이터 샘플링 스텝에서 샘플링된 조명 조건(ILk) 및 검출 조건(Mj) 그리고 도 7에 도시한 샘플 샷 세트의 모든 조합에 의거해서 샷 배열 산출을 개시한다. 샷 배열은 예를 들어 샷 배율, 샷 회전, 샷 직교도 및 샷 시프트를 포함한다. 초기 상태에서, j, k 및 l은 0이다.
도 7은 기판(W) 위의 샷 배열을 통계처리에 의해 산출할 때의 샘플 샷 세트의 일례를 나타낸 도면이다. 샘플 샷 세트는 샷 배열 산출의 기초로서 역할하는 복수의 샘플 샷의 세트를 나타낸다. 샘플 샷 세트는 도 7에 나타낸 바와 같이 8개의 샘플 샷을 포함한다. 그러나, 샷 배열의 통계 처리가 가능한 경우 샘플 샷의 개수는 어떠한 개수라도 이용가능하다. 샘플 샷 세트는 수개의 샷을 공유해도 된다.
스텝 109에서는 샷 배열이 모든 검출 조건하에서 산출되었는지의 여부를 판단한다. 샷 배열이 모든 검출 조건 하에서 산출되었을 경우에는(스텝 109에서 "예"), 처리는 스텝 110으로 진행한다. 모든 검출 조건 하에서 계측이 종료되지 않은 경우(스텝 109에서 "아니오"), j를 1만큼 증분시키고, 처리는 스텝 108로 되돌아온다.
스텝 110에서는 샷 배열이 모든 조명 조건 하에 산출되었는지의 여부를 판단한다. 샷 배열이 모든 조명 조건 하에 산출되었을 경우에는(스텝 110에서 "예"), 처리는 스텝 111로 진행한다. 만일 계측이 모든 조명 조건하에 종료되지 않은 경우(스텝 110에서 "아니오"), j를 0으로 설정하고, k는 1만큼 증분시키고, 처리는 스텝 108로 되돌아온다.
스텝 111에서는 샷 배열이 모든 샷 세트 하에 산출되었는지의 여부를 판단한다. 샷 배열이 모든 샷 세트 하에 산출된 경우에는(스텝 111에서 "예"), 처리는 스텝 l12로 진행한다. 샷 배열이 모든 샷 세트에서 산출되지 않은 경우(스텝 111에서 "아니오"), i 및 k를 0으로 설정하고, l을 l만큼 증분시키고, 처리는 스텝 108로 되돌아온다
도 8은 가로축이 배열 형상을 산출한 샘플 샷 세트를 나타내고, 세로축이 배율과 직교도를 포함하는 샷 배열을 나타내는 그래프이다.
스텝 l12에서는, 모든 샘플 샷 세트간의 가장 안정된 샷 배열 산출 결과에 대응하는 계측 조건(도 8에서는 조명 조건 2 및 검출 조건 1의 조합)이 선택된다. 결정부(l5)는 상기 선택된 계측 조건을 노광 처리용의 계측 조건으로서 결정한다.
[제 2 실시형태]
제 1실시형태에 있어서, 기판(W) 위의 각 샷 영역(Si)은 단지 1종류의 마크만을 가지지만, 제 2 실시형태에서는 각 샷 영역(Si)은 도 3A 내지 도 3C에 나타낸 바와 같이 피치나 선 폭이 다른 복수 종류의 마크를 가진다. 이하, 제 2 실시형태에 따른 기판 위의 샷 배열을 산출하는 데 최적인 계측 조건과 마크를 결정하는 방법에 대해서 설명한다. 도 9a 및 도 9b는 제 2 실시형태에 따른 계측 조건 결정의 흐름을 설명하기 위한 순서도이다.
스텝 201에 있어서, 조명 조건 절환부(4)는 제 1 조명 조건(IL1)을 선택한다. 스텝 202 및 203에서는, 기판 위의 제 1 샷(S1)의 제 1 마크(WM1)를 관찰할 수 있는 위치로 스테이지를 이동시킨다. 스텝 204에서는, 검출 조건 절환부(12)가 제 1 검출 조건(M1)을 선택한다.
스텝 205에서는, 조명부(3)를 점등하여, 빔 스플리터(7), 레티클(R) 및 투영 광학계(1)를 통해서 마크(WM1)를 조명한다. 마크 영역에 의해 반사된 광속은 촬상부(8)의 촬상면에 마크(WM1)의 상을 형성한다. 촬상부(8)는 마크(WM1)의 상을 광전변환한다. A/D 변환기(9)는 마크 상을 2차원 디지틀 신호열로 변환한다. 계측 장치는 변환된 디지털 신호열을 이용해서 마크(WM1)의 중심 위치를 계측한다.
검출 조건 절환부(12)는 제 2 검출 조건(M2)을 선택하고, 스텝 205를 반복해서 행한다. 제 1 샷(S1)의 마크(WM1)를 모든 검출 조건 하에 계측한 경우(스텝 206에서 "예"), 처리는 제 1 샷(S1)의 마크(WM2)로 이동하고, 스텝 204 내지 스텝 206을 반복해서 행한다. 제 1 샷(S1)의 마크를 모든 검출 조건 하에 계측한 경우(스텝 207에서 "예"), 처리는 제 2 샷(S2)으로 이동하여, 스텝 203 내지 스텝 207을 반복해서 행한다. 동일한 절차에 따라 모든 샷의 계측을 종료한 경우(스텝 208에서 "예"), 조명 조건 절환부(4)는 제 2 조명 조건(IL2)을 설정하고, 스텝 202 내지 스텝 208을 반복해서 행한다. 이상의 절차에 따라 모든 조명 조건과 검출 조건의 조합 하에 데이터 샘플링 스텝을 종료한 후(스텝 209에서 "예"), 처리를 스텝 210로 진행하여, 모든 조건의 조합에 의거해서 샷 배열 산출을 개시한다.
구체적으로는, 스텝 210 내지 스텝 214에 있어서, 데이터 샘플링 스텝에서 샘플링된 조명 조건(ILk)과 검출 조건(Mj), 마크(WMm) 및 도 7에 나타낸 샘플 샷 세트의 모든 조합에 의거해서 샷 배열을 산출한다. 스텝 215에서는, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 모든 샘플 샷 세트 간의 가장 안정적인 샷 배열에 대응하는 조명 조건(ILk), 검출 조건(Mj) 및 마크(WMm)의 조합을 계측조건으로서 결정한다.
각 계측 대상 기판마다 최적 계측 조건을 결정할 필요는 없다. 예를 들면, 로트의 선두 기판에 대해 최적 계측 조건의 선택과 기억을 행하고, 나머지 기판의 얼라인먼트에 대해서는 선두 기판에 대해 결정된 조건을 사용한다. 동일한 공정으로 기판을 제조할 때에는, 기억되어 있던 최적 계측 조건을 사용함으로써 최적화에 요하는 시간을 단축하는 것이 가능하다.
제 1 및 제 2 실시형태의 데이터 샘플링 스텝에서는 모든 조명 조건 및 모든 검출 조건의 조합에 의거해서 모든 샷을 계측한다. 그러나, 모든 조합에서 데이터를 샘플링할 필요는 없다. 또한, 미리 계측 샷 및 조명 조건을 협소하게 함으로써 최적 계측 조건 결정에 요하는 시간을 단축시키는 것도 가능하다.
또, 제 1 및 제 2 실시형태에서는 조명광 파장 및 NA를 변경시키면서 데이터를 샘플링하였다. 그러나, 광원 자체 등의 기타 조건을 변경해도 무방하다.
[제 3 실시형태]
상기 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 반도체 제조용 노광 장치는 레티클과 투영 광학계를 통과하는 얼라인먼트 광축을 구비하고 있었다. 본 제 3 실시형태에서는 얼라인먼트 광축이 레티클(R)을 통과하지 않는 TTL(through-the-lens) 얼라인먼트 광학계를 구비한 노광장치에 본 발명의 기술을 적용시킨 구성을 설명한다. 예를 들어, 도 10에 나타낸 바와 같이, 레티클(R)을 사이에 개재시키는 일없이 스테이지 위의 마크(WM)를 촬상하는 것도 가능하다. 최적 계측 조건 결정 절차는 상기 제 1 또는 제 2 실시형태와 마찬가지이다.
[제 4 실시형태]
제 4 실시형태에서는 얼라인먼트 광축이 레티클과 투영 광학계를 통과하지 않는 축외 얼라인먼트 광학계를 구비한 노광 장치에 대해 본 발명의 기술을 적용한 구성을 설명한다. 예를 들어, 도 11에 나타낸 바와 같이, 레티클(R)이나 투영광학계(1)를 개재시키는 일없이 스테이지 위의 마크(WM)를 직접 촬상하는 것이 가능하다. 최적 계측 조건 결정 절차는 상기 제 1 또는 제 2 실시형태와 마찬가지이다.
[ 변형예 ]
이상의 실시형태에서는, 복수의 계측 조건의 각각에 관하여 복수의 샘플 샷 세트 간의 샷 배열의 변동(표준 편차)을 산출하고, 또 해당 복수의 계측 조건에 관해서 각각 산출된 변동에 의거해서, 제어부(10)가 계측 조건을 자동적으로 결정한다. 그러나, 제어부(10)는 상기 복수의 계측 조건의 각각에 대해 산출한 변동의 정보를 표시부에 표시시키도록 해도 무방하다. 노광장치의 사용자는 상기 표시된 정보에 의거해서 계측 조건을 설정할 수 있다. 표시부는 예를 들어 노광장치의 제어부(10)에 접속된 콘솔(100)에 포함되어 있어도 된다.
[ 디바이스 제조 방법의 실시형태]
다음에, 도 13 및 도 14를 참조해서, 전술한 노광 장치를 이용한 디바이스 제조 방법의 실시예를 설명한다.
도 13은 디바이스(예를 들어, IC나 LSI 등의 반도체 칩, LCD, 또는 CCD)의 제조를 설명하기 위한 순서도이다. 여기에서는, 반도체 칩의 제조 방법을 예로 설명한다.
스텝 S1(회로설계)에서는 반도체 디바이스의 회로를 설계한다. 스텝 S2(마스크 제작)에서는 설계한 회로 패턴에 의거해서 마스크를 제작한다. 스텝 S3(웨이퍼 제조)에서는 실리콘 등의 재료를 이용해서 기판을 제조한다. 전(前) 공정으로 불리는 스텝 S4(웨이퍼 프로세스)에서는 마스크와 기판을 이용해서, 상기의 노광 장치에 의해 리소그래피 기술에 의해 기판 위에 실제의 회로를 형성한다. 후 공정으로 불리는 스텝 S5(조립)에서는, 스텝 S4에서 제조된 기판으로부터 반도체 칩을 형성한다. 이 스텝은 어셈블리(다이싱, 본딩) 및 패키징(칩 봉입) 등의 공정을 포함한다. 스텝 S6(검사)에서는, 스텝 S5에서 제작된 반도체 디바이스의 동작 확인 테스트 및 내구성 테스트를 비롯한 검사를 실시한다. 이들 공정에 의해, 반도체 디바이스가 완성되어, 출하된다(스텝 S7).
도 14는 스텝 S4의 웨이퍼 프로세스의 상세를 설명하는 순서도이다. 스텝 S11(산화)에서는 기판의 표면을 산화시킨다. 스텝 S12(CVD)에서는 기판의 표면에 절연막을 형성한다. 스텝 S13(전극 형성)에서는 기판 위에 전극을 증착에 의해 형성한다. 스텝 S14(이온 주입)에서는 기판에 이온을 주입한다. 스텝 S15(레지스트 처리)에서는 기판에 감광제를 도포한다. 스텝 S16(노광)에서는 상기 노광 장치를 이용해서 마스크의 회로 패턴을 통해서 기판을 노광한다. 스텝 S17(현상)에서는 노광한 기판을 현상한다. 스텝 S18(에칭)에서는 현상한 레지스트 상 이외의 부분을 에칭한다. 스텝 S19(레지스트 박리)에서는 에칭 후에 남아 있는 불필요해진 레지스트를 제거한다. 이들 스텝을 반복함으로써, 기판 위에 다층 구조의 회로 패턴이 형성된다.
이상, 본 발명을 예시된 실시예를 참조해서 설명했지만, 본 발명은 이러한 개시된 실시예로 한정되지 않는 것임을 이해할 수 있을 것이다. 이하의 특허청구범위의 범주는 이러한 모든 변형, 등가의 구성 및 기능을 망라하도록 최광의로 해석할 필요가 있다.
도 1은 제 1 및 제 2 실시형태에 따른 노광 장치의 구성예를 나타낸 도면;
도 2a 및 도 2b는 제 1 실시형태에 따른 계측 조건 선택의 흐름의 일례를 나타낸 도면;
도 3A 내지 도 3C는 마크의 예를 나타낸 도면;
도 4는 샘플 샷 세트의 일례를 나타낸 도면;
도 5는 조명 조건의 예를 나타낸 표;
도 6은 검출 조건의 예를 나타낸 표;
도 7은 복수의 샘플 샷 세트의 일례를 나타낸 도면;
도 8은 샘플 샷 세트 간의 샷 배열 변동의 일례를 나타낸 도면;
도 9a 및 도 9b는 제 2 실시형태에 따른 계측조건 선택의 흐름의 일례를 나타낸 순서도;
도 10은 제 3 실시형태에 따른 노광장치의 구성예를 나타낸 도면;
도 11은 제 4 실시형태에 따른 노광 장치의 구성예를 나타낸 도면;
도 12는 종래의 노광 장치의 구성예를 나타내는 도면.
도 13은 노광장치를 사용한 디바이스의 제조를 설명하기 위한 순서도;
도 14는 도 13에 나타낸 순서도의 스텝 S4의 웨이퍼 프로세스의 상세를 나타낸 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 투영광학계 2: 마크 촬상 광학계
3: 조명부 4: 조명 조건 절환부
5, 6: 결상 광학계 7: 빔 스플리터
8: 촬상부 9: A/D 변환기
10: 제어부(제어기) 12: 검출조건 절환부
13: 산출부 14: 생성부
15: 결정부 16: 스테이지
W: 기판 WM: 얼라인먼트 마크

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 기판 위의 복수의 샷 영역을 노광하는 노광장치에 있어서,
    상기 기판 위의 샷 영역의 각각 내의 얼라인먼트 마크의 위치를 계측하는 계측장치; 및
    상기 기판 위의 복수의 샷 영역으로부터 복수의 샘플 샷 세트를 생성하고, 복수의 샘플 샷 세트 각각에 있어서 복수의 각 계측 조건 하에서 상기 계측장치에 얼라인먼트 마크의 위치를 계측시키고, 그 계측된 위치에 의거해서 상기 복수의 계측 조건과 복수의 샘플 샷 세트의 조합의 각각에 관해서 샷 배열을 산출하고, 상기 복수의 계측조건의 각각에 관하여 상기 복수의 샘플 샷 세트 간의 상기 산출된 샷 배열의 변동을 산출하고, 상기 복수의 계측 조건의 각각에 관하여 산출된 변동을 표시하고, 상기 복수의 계측 조건의 각각에 관하여 산출된 변동에 의거해서 상기 얼라인먼트 마크의 위치를 계측하는 계측 조건을 결정하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 복수의 계측 조건은 상기 계측 장치에 포함된 광학계의 조건, 상기 계측 장치에 의해 사용된 알고리즘 및 상기 얼라인먼트 마크의 형상 중 적어도 하나가 서로 다른 것을 특징으로 하는 노광장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 제어기는 상기 기판의 로트에 있어서의 선두의 기판을 이용해서 상기 계측 조건을 결정하고, 상기 기판의 로트에 있어서의 그 다음 기판에 대해서 상기 결정된 조건을 이용하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  5. 제 2항에 규정된 노광장치를 이용해서 방사 에너지로 기판을 노광하는 단계;
    노광된 기판을 현상하는 단계; 및
    현상된 기판을 가공처리해서 디바이스를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6185724B2 (ja) * 2013-02-20 2017-08-23 キヤノン株式会社 露光装置および物品の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030039599A (ko) * 2001-11-13 2003-05-22 삼성전자주식회사 공정 에러 측정 방법 및 장치와 이를 이용한 오버레이측정 방법 및 장치
KR20050048054A (ko) * 2003-11-18 2005-05-24 삼성전자주식회사 오버레이 계측설비 및 이를 이용한 오버레이 계측방법
KR20050069089A (ko) * 2003-12-30 2005-07-05 동부아남반도체 주식회사 오버레이 측정방법
KR20050069212A (ko) * 2003-12-31 2005-07-05 동부아남반도체 주식회사 노광 장치 및 이를 이용한 샷 정렬 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06349706A (ja) * 1993-06-08 1994-12-22 Nikon Corp 位置合わせ方法
JP3391328B2 (ja) * 1993-02-08 2003-03-31 株式会社ニコン 位置合わせ方法、その位置合わせ方法を用いた露光方法、その露光方法を用いたデバイス製造方法、そのデバイス製造方法で製造されたデバイス、並びに位置合わせ装置、その位置合わせ装置を備えた露光装置
US5654553A (en) * 1993-06-10 1997-08-05 Nikon Corporation Projection exposure apparatus having an alignment sensor for aligning a mask image with a substrate
USRE37359E1 (en) * 1993-07-01 2001-09-11 Nikon Corporation Projection exposure method and apparatus capable of performing focus detection with high accuracy
US5754299A (en) * 1995-01-13 1998-05-19 Nikon Corporation Inspection apparatus and method for optical system, exposure apparatus provided with the inspection apparatus, and alignment apparatus and optical system thereof applicable to the exposure apparatus
JPH1055946A (ja) * 1996-08-08 1998-02-24 Nikon Corp 露光条件測定方法
WO2000057126A1 (fr) * 1999-03-24 2000-09-28 Nikon Corporation Dispositifs et procedes de determination de position, d'exposition, et de determination d'alignement
WO2001065591A1 (fr) * 2000-03-02 2001-09-07 Nikon Corporation Appareil de mesure de position et dispositif d'alignement
JP3880589B2 (ja) * 2004-03-31 2007-02-14 キヤノン株式会社 位置計測装置、露光装置及びデバイス製造方法
JP2006140204A (ja) * 2004-11-10 2006-06-01 Nikon Corp 計測条件の最適化方法、該最適化方法を使用した位置計測方法、該位置計測方法を使用した位置合わせ方法、該位置合わせ方法を使用したデバイス製造方法、計測条件の最適化システム、該最適化システムを使用した位置計測装置及び該位置計測装置を使用した露光装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030039599A (ko) * 2001-11-13 2003-05-22 삼성전자주식회사 공정 에러 측정 방법 및 장치와 이를 이용한 오버레이측정 방법 및 장치
KR20050048054A (ko) * 2003-11-18 2005-05-24 삼성전자주식회사 오버레이 계측설비 및 이를 이용한 오버레이 계측방법
KR20050069089A (ko) * 2003-12-30 2005-07-05 동부아남반도체 주식회사 오버레이 측정방법
KR20050069212A (ko) * 2003-12-31 2005-07-05 동부아남반도체 주식회사 노광 장치 및 이를 이용한 샷 정렬 방법

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