KR101704872B1 - 교정 방법, 측정 장치, 노광 장치 및 물품의 제조 방법 - Google Patents

교정 방법, 측정 장치, 노광 장치 및 물품의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101704872B1
KR101704872B1 KR1020140085257A KR20140085257A KR101704872B1 KR 101704872 B1 KR101704872 B1 KR 101704872B1 KR 1020140085257 A KR1020140085257 A KR 1020140085257A KR 20140085257 A KR20140085257 A KR 20140085257A KR 101704872 B1 KR101704872 B1 KR 101704872B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
scale
measuring
amount
deformation
substrate
Prior art date
Application number
KR1020140085257A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150006797A (ko
Inventor
고이치 센토쿠
요시노리 오오사키
오사무 모리모토
다카히로 마츠모토
Original Assignee
캐논 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 캐논 가부시끼가이샤 filed Critical 캐논 가부시끼가이샤
Publication of KR20150006797A publication Critical patent/KR20150006797A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101704872B1 publication Critical patent/KR101704872B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
    • G01D18/001—Calibrating encoders
    • 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
    • G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70516—Calibration of components of the microlithographic apparatus, e.g. light sources, addressable masks or detectors
    • 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
    • G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70533—Controlling abnormal operating mode, e.g. taking account of waiting time, decision to rework or rework flow
    • 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
    • G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70541—Tagging, i.e. hardware or software tagging of features or components, e.g. using tagging scripts or tagging identifier codes for identification of chips, shots or wafers
    • 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
    • G03F7/70591—Testing optical components
    • 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
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G03F7/70725—Stages control
    • 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
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775—Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
    • 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
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7085—Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
    • 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
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 발명은 스케일과 상기 스케일에 의해 반사된 광을 수광하도록 구성된 수광 유닛을 포함하고, 상기 스케일과 상기 수광 유닛 간의 상대 위치의 변화를 검출하는 인코더의 교정 방법을 제공하고, 상기 방법은 상기 스케일의 표면 형상의 변형량을 계측하는 계측 단계, 상기 계측 단계에서의 계측 결과에 기초하여, 상기 스케일의 표면 중 상기 변형량이 임계값을 초과하는 부분을 포함하고, 상기 인코더의 검출값을 보정하는 범위를 특정하는 특정 단계, 및 상기 특정 단계에서 특정된 범위 내에서 상기 인코더의 검출값을 보정하기 위한 보정값을 결정하는 결정 단계를 포함한다.

Description

교정 방법, 측정 장치, 노광 장치 및 물품의 제조 방법{CALIBRATION METHOD, MEASUREMENT APPARATUS, EXPOSURE APPARATUS, AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은 인코더의 교정 방법, 인코더를 사용한 측정 장치, 노광 장치, 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
기판에 패턴을 형성하는 노광 장치는 기판을 보유 지지하는 스테이지를 정확하게 위치 결정하는 것이 요구되고 있다. 이것을 달성하기 위해서, 스테이지의 위치를 정확하게 측정하는 것이 중요하다. 노광 장치는 일본 특허 공개 제2007-129194호에 설명된 바와 같이, 스테이지의 위치를 계측하기 위해 인코더를 사용할 수 있다. 인코더는 스케일과, 스케일의 표면에 광을 조사하고 반사된 광을 수광하는 수광 유닛을 포함하고, 스케일과 수광 유닛 사이의 상대 위치를 검출할 수 있다.
그러나, 스케일의 표면이 변형하면, 그 변형에 의해 인코더에 검출 에러가 발생하여, 스테이지를 정확하게 위치 결정하는 것이 곤란해진다. 이 문제를 해결하기 위해서, 일본 특허 공개 제2007-004175호 및 일본 특허 공개 제2008-112160호는 인코더를 사용한 노광 장치가 평가용 기판에 패턴을 형성하고, 평가용 기판에 형성된 패턴에 기초하여 인코더를 교정하는 방법을 제안하고 있다.
스케일은 부분적으로 변형할 수 있다. 이 경우에, 스케일의 전역에 걸쳐 스케일을 교정하는 것은 인코더의 검출 에러가 발생하지 않는 스케일의 부분에서도 교정을 행하게 되는 것이므로, 효율이 떨어진다.
본 발명은, 예를 들어 인코더를 교정하는데 있어서 유리한 기술을 제공한다.
본 발명의 한 양상에 따르면, 스케일과 상기 스케일에 의해 반사된 광을 수광하도록 구성된 수광 유닛을 포함하고, 상기 스케일과 상기 수광 유닛 간의 상대 위치의 변화를 검출하는 인코더의 교정 방법이 제공되고, 상기 방법은 상기 스케일의 표면 형상의 변형량을 계측하는 계측 단계; 상기 계측 단계에서의 계측 결과에 기초하여, 상기 스케일의 표면 중 상기 변형량이 임계값을 초과하는 부분을 포함하고, 상기 인코더의 검출값을 보정하는 범위를 특정하는 특정 단계; 및 상기 특정 단계에서 특정된 범위 내에서 상기 인코더의 검출값을 보정하기 위한 보정값을 결정하는 결정 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징들은 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시 형태들의 다음의 설명으로부터 분명해질 것이다.
도 1은 노광 장치의 교정을 도시하는 개략도.
도 2는 인코더의 검출값을 보정하기 위한 보정값을 결정할 때까지의 절차를 나타내는 흐름도.
도 3은 스케일의 일례를 도시하는 도면.
도 4는 스케일의 하나의 변형예의 계측 결과를 도시하는 도면.
도 5는 스케일의 또 하나의 변형예의 계측 결과를 도시하는 도면.
도 6은 스케일의 또 다른 변형예의 계측 결과를 도시하는 도면.
도 7은 스케일의 또 다른 변형예의 계측 결과를 도시하는 도면.
도 8은 스케일의 또 다른 변형예의 계측 결과를 도시하는 도면.
도 9a는 보정값을 계산에 의해 구하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 9b는 보정값을 계산에 의해 구하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 10은 얼라인먼트 스코프와 그 주변의 구성 요소들을 도시하는 도면.
도 11은 스테이지와 스테이지에 의해 보유 지지된 기판을 Z 방향으로부터 본 도면.
도 12는 스케일을 -Z 방향으로부터 본 도면.
도 13은 스테이지와 스테이지에 의해 보유 지지된 기판을 Z 방향으로부터 본 도면.
도 14는 스케일을 -Z 방향으로부터 본 도면.
도 15a는 스테이지와 스테이지에 의해 보유 지지된 기판을 Z 방향으로부터 본 도면.
도 15b는 스테이지와 스테이지에 의해 보유 지지된 기판을 Z 방향으로부터 본 도면.
본 발명의 예시적인 실시 형태들에 대해서 첨부 도면을 참조하면서 이하 설명한다. 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호는 동일한 부재를 표시하고, 그 반복 설명은 생략한다는 점에 주목한다. 다음의 실시 형태들에서, 노광 장치의 일례에 대해서 설명한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 묘화 장치나 임프린트 장치 등의 다른 리소그래피 장치에도 적용할 수 있다.
<제1 실시 형태>
제1 실시 형태에 따른 인코더의 교정 방법에 대해서 설명한다. 제1 실시 형태에서, 기판(3)을 보유 지지하는 스테이지(2)를 인코더를 사용하여 위치 결정하는 노광 장치(100)를 예로서 설명한다. 도 1은 노광 장치(100)의 구성을 도시하는 개략도이다. 노광 장치(100)는 기판(3)을 보유 지지하면서 이동 가능한 스테이지(2), 마스크(9)의 패턴을 기판(3)에 투영하는 투영 광학계(6), 마스크(9)를 보유 지지하는 마스크 보유 지지 유닛(10), 마스크(9)에 광을 조사하는 조명 광학계(12), 및 제어 유닛(20)을 포함한다. 노광 장치(100)는 또한 기판(3)의 얼라인먼트 마크를 투영 광학계(6)를 개재해서 검출하는 얼라인먼트 스코프(13), 및 기판(3)의 높이(Z 방향의 위치)를 계측하는 포커스 계측 유닛(7)을 포함한다. 포커스 계측 유닛(7)은 기판(3)에 광을 조사하는 조사 유닛(7a), 및 기판(3)에 의해 반사된 광을 수광하는 수광 유닛(8)을 포함한다. 제어 유닛(20)은 CPU와 메모리를 포함하고, 기판(3)의 노광 처리를 제어한다(노광 장치(100)의 각 유닛을 제어한다).
노광 장치(100)를 사용하여 기판(3)에 전사되는 패턴의 최소의 치수는 전사에 사용되는 광의 파장에 비례하고, 투영 광학계(6)의 개구수에 반비례하는 것으로 알려져 있다. 그러므로, 노광 장치(100)에서는, 수은 램프 i선(파장: 365nm), KrF 엑시머 레이저(파장: 248nm), 및 ArF 엑시머 레이저(파장: 193nm)의 정도로 광의 단파장화가 진행되고 있다. 이러한 미세한 패턴을 전사하는 노광 장치(100)는 광의 단파장화에 수반하여, 스테이지(2)를 더욱 정확하게 위치 결정하는 것이 요구되고 있다. 이를 행하기 위해서, 스테이지(2)의 위치를 정확하게 측정하는 것이 중요하다.
제1 실시 형태의 노광 장치(100)는 스테이지(2)(객체)의 위치를 측정하는 측정 장치로서 인코더를 사용한다. 제1 실시 형태의 인코더는 도 1에 도시한 바와 같이, 스케일(4)과 수광 유닛(1)을 포함한다. 각 스케일(4)은, 예를 들어 유리 기판으로 구성되어 있고, 그 표면에는, 스케일(4)의 표면과 평행한 방향(X 방향 및 Y 방향)에 따라 규칙적으로 배열된 복수의 라인 패턴을 포함한다. 노광 장치(100)에서, 복수의 스케일(4)(도 1에서 스케일(4a 및 4b))이 투영 광학계(6)에 고정된 정반(plate)(5)에 설치되어 있다. 스케일(4)은, 정전 흡착이나 진공 흡착에 의해, 접착제나 옵티컬 콘택트법을 사용하여, 또는 기계적인 클램프 방법에 의해 정반(5)에 설치될 수 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 수광 유닛(1)은, 예를 들어 스테이지(2)의 네 코너에 설치되어 있고(도 1에서 수광 유닛(1a 및 1b)), 각각 대응하는 스케일(4)에 광을 조사하고 반사된 광을 수광한다. 예를 들어, 각 수광 유닛(1)은 스테이지(2)가 이동하고 있는 상태에서 스케일(4)로부터의 광을 수광함으로써 대응하는 스케일(4) 상의 라인 패턴으로부터의 광과 라인 패턴 이외의 부분으로부터의 광을 순차적으로 수광한다. 그 다음에, 수광 유닛(1)이 스테이지(2)의 이동 방향(X 방향 및 Y 방향)에서의 광의 강도를 나타내는 신호를 출력한다. 이에 의해, 제어 유닛(20)은 그 신호와 복수의 라인 패턴 간의 간격에 기초하여 스케일(4)과 수광 유닛(1) 간의 상대 위치의 변화, 즉, 스테이지(2)의 변위량을 구할 수 있다.
상술한 바와 같이, 인코더를 사용한 노광 장치(100)는 스케일(4)의 표면에 배열된 복수의 라인 패턴 간의 간격을 기준으로 해서 스테이지(2)의 변위량을 구한 다음에, 스테이지(2)를 위치 결정한다. 그러나, 복수의 라인 패턴 간의 간격은, 예를 들어 스케일(4)의 표면 형상이 시간 경과에 따라 변화함에 따라 국소적으로 변화할 수 있다. 복수의 라인 패턴 간의 간격이 변화하면, 인코더에 의해 검출된 스테이지(2)의 변위량에 에러가 발생할 수 있으므로, 스테이지(2)를 정확하게 위치 결정하는 것이 곤란하다. 그러므로, 인코더를 사용한 노광 장치(100)가 인코더의 검출 에러를 저감하도록(인코더의 검출 에러가 허용 범위에 들어가도록) 인코더를 교정하는 것이 중요하다.
이것을 달성하기 위해서, 제1 실시 형태에서, 스테이지(2)의 위치를 측정하는 측정 장치로서 인코더와 함께 대응하는 스케일(4)의 표면 형상을 각각 계측하는 계측 유닛(11)이 포함되어 있다. 계측 유닛(11)은 스테이지(2)에 의해 지지되어 있고, 각각 수광 유닛(1)에 인접해서 배열된다. 각 계측 유닛(11)은, 예를 들어 대응하는 스케일(4)에 레이저광을 조사하도록 구성된 레이저 간섭계를 포함한다. 레이저 간섭계는 레이저광을 스케일(4)과 참조면에 조사하고, 스케일(4)에 의해 반사된 레이저광과 참조면에 의해 반사된 레이저광 간의 간섭에 기초하여 스케일(4)의 표면의 기준 위치에 대한 Z 방향에서의 변위량을 검출한다. 각 계측 유닛(11)은 스케일(4)의 복수 개소에서 Z 방향의 변위량을 레이저 간섭계를 사용하여 취득함으로써 대응하는 스케일(4)의 표면 형상을 계측할 수 있다. 도 1에서, 계측 유닛(11)은 스테이지(2)와 수광 유닛(1) 사이에 배열된다. 그러나, 계측 유닛(11)은 수광 유닛(1)의 외측에 배열될 수 있다.
제1 실시 형태에 따른 인코더의 교정 방법에 대해서 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2는 각 스케일(4)을 정반(5)에 설치하는 단계로부터 인코더의 검출값을 보정하기 위한 보정값을 결정하는 단계까지의 절차를 나타내는 흐름도이다.
단계 S1에서, 각 스케일(4)이 정반(5)에 설치된다. 단계 S2에서, 기준 기판이 스테이지(2) 상에 탑재되고, 기준 기판을 사용하여 인코더가 교정된다. 정반(5)에 설치된 스케일(4)의 복수의 라인 패턴 간의 간격은 정반(5)의 흡착면(접착면)의 형상과 스케일(4)의 제조 에러로 인해 설계값과 상이할 수 있다. 이 경우에, 인코더에 검출 에러(이하, 설치 시의 에러라고 칭한다)가 원하지 않게 발생한다. 그러므로, 설치 시의 에러가 허용 범위에 들어가도록 기준 기판을 사용하여 인코더를 교정할 필요가 있다.
기준 기판은 기판(3)과 마찬가지로, 스테이지(2)에 의해 보유 지지되어 있고, 그 전체 표면에는, 복수의 마크가 일정한 간격으로 형성되어 있다. 기준 기판의 마크 간의 간격은, 예를 들어 노광 장치(100)의 외부에서의 거리 측정 장치에 의해 사전에 계측된다. 제어 유닛(20)은 얼라인먼트 스코프(13)에게 스테이지(2)를 X 방향 및 Y 방향으로 이동시키면서 기준 기판의 마크를 투영 광학계(6)를 개재해서 검출하게 하고, 또한 인코더에게 스테이지(2)의 X 방향 및 Y 방향에서의 변위량을 검출하게 한다. 제어 유닛(20)은 인코더의 검출 결과와 얼라인먼트 스코프(13)의 검출 결과에 기초하여 기준 기판의 마크 간의 간격을 산출하고, 산출한 마크 간격과 사전에 계측된 마크 간격을 비교한다. 산출한 마크 간격이 사전에 계측된 마크 간격과 상이한 경우에, 제어 유닛(20)은 설치 시의 에러가 발생하고 있다고 판단한다. 그리고, 제어 유닛(20)은 산출한 마크 간격이 사전에 계측된 마크 간격에 근접하도록 인코더의 검출값을 보정하기 위한 보정값을 결정한다. 이렇게 결정된 보정값은 스케일(4) 상의 위치와 관련지어지고, 예를 들어 제어 유닛(20) 또는 외부의 기억 장치에 기억된다. 이에 의해, 설치 시의 에러가 허용 범위에 들어가도록 인코더를 교정할 수 있다.
단계 S3에서, 계측 유닛(11)은 스케일(4)의 표면 형상을 계측한다(제1 타이밍에서의 계측). 단계 S3에서, 스테이지(2)를 X 방향 및 Y 방향으로 이동시키면서, 계측 유닛(11)에 의한 스케일(4)의 표면 형상의 계측은 포커스 계측 유닛(7)에 의한 기준 기판의 Z 방향에서의 위치의 계측과 병행해서 행해진다. 이때, 기준 기판의 Z 방향에서의 위치를 기준 위치로 설정함으로써, 계측 유닛(11)은 스케일(4)의 표면의 기준 위치에 대한 Z 방향에서의 변위량에 기초하여 스케일(4)의 표면 형상을 계측한다. 그러나, 스테이지(2)가 X 방향 및 Y 방향으로 이동하고 있는 상태에서는, 기준 기판이 Z 방향에서 변동할 수 있으므로, 계측 유닛(11)에 계측 에러가 발생할 수 있다. 제1 실시 형태의 노광 장치(100)는 포커스 계측 유닛(7)에게 기준 기판의 Z 방향에서의 위치를 계측하게 하고, 기준 기판(기준 위치)의 변동으로 인한 계측 유닛(11)의 계측 에러를 보정하여, 스케일(4)의 표면 형상을 정확하게 계측한다. 이렇게 계측된 스케일(4)의 표면 형상은, 예를 들어 제어 유닛(20) 또는 외부의 기억 장치에 기억된다.
단계 S4에서, 패턴이 형성될 기판(3)(노광 처리를 행해야 할 기판(3))이 스테이지 상에 탑재되고, 노광 처리가 행해진다. 단계 S5에서, 스케일(4)의 표면 형상을 계측할 것인지 여부가 판단된다. 예를 들어, 노광 처리를 행한 기판(3)의 매수가 규정된 매수를 초과하거나, 스케일(4)의 표면 형상이 계측된 단계 S3 이후 경과한 시간이 규정된 시간을 초과한 경우에, 제어 유닛(20)은 스케일(4)의 표면 형상을 계측하는 것으로 판단한다. 제어 유닛(20)이 스케일(4)의 표면 형상을 계측하지 않는 것으로 판단한 경우(아니오)에, 과정은 단계 S4로 복귀되고, 새로운 기판(3)이 스테이지 상에 탑재되고, 노광 처리가 행해진다. 한편, 제어 유닛(20)이 스케일(4)의 표면 형상을 계측하는 것으로 판단한 경우(예)에, 과정은 단계 S6으로 진행한다.
단계 S6에서, 기준 기판이 다시 스테이지 상에 탑재되고, 계측 유닛(11)은 스케일의 표면 형상을 계측한다(제2 타이밍에서의 계측). 단계 S6에서, 단계 S3과 마찬가지로, 스테이지(2)를 X 방향 및 Y 방향으로 이동시키면서, 계측 유닛(11)에 의한 스케일(4)의 표면 형상의 계측은 포커스 계측 유닛(7)에 의한 기준 기판의 Z 방향에서의 위치의 계측과 병행해서 행해진다. 이렇게 계측된 스케일(4)의 표면 형상은 예를 들어, 제어 유닛(20) 또는 외부의 기억 장치에 기억된다. 단계 S7에서, 제1 타이밍에서의 계측 유닛(11)의 계측 결과와 제2 타이밍에서의 계측 유닛(11)의 계측 결과 간의 차가 스케일의 표면 형상이 시간 경과에 따라 변화한 양(변형량)으로서 취득된다. 단계 S8에서, 스케일(4)의 표면 형상의 변형량이 임계값을 초과하는지의 여부가 판단된다. 임계값은 스테이지의 위치 결정 정확도 등에 따라 사전에 설정될 수 있다. 제어 유닛(20)이 스케일(4)의 표면 형상의 변형량이 임계값을 초과하지 않는 것으로 판단한 경우(아니오)에, 과정은 단계 S4로 복귀되고, 새로운 기판(3)이 스테이지 상에 탑재되고, 노광 처리가 행해진다. 한편, 제어 유닛(20)이 스케일(4)의 표면 형상의 변형량이 임계값을 초과하는 것으로 판단한 경우(예)에, 과정은 단계 S9로 진행한다.
단계 S9에서, 스케일(4)의 표면 중, 변형량이 임계값을 초과하는 부분을 포함하도록 인코더의 검출값을 보정(갱신)하는 범위(이하, 보정 범위라고 칭한다)를 특정한다. 보정 범위를 특정하는 방법에 대해서 이제부터 설명한다. 스테이지(2)를 Y 방향으로 이동시켜서 계측 유닛(11)이 스케일(4)의 Y 방향에서의 표면 형상을 계측하는 경우에, 예를 들어, 스케일(4)은, 도 3에 도시한 바와 같이, Y 방향으로 일정한 간격으로 배열한 복수의 라인 패턴을 포함한다. 스케일(4)을 복수의 라인 패턴이 Y 방향과 45°의 각도를 이루는 방향으로 배열하도록 구성할 수 있다. 이 경우에, 스테이지(2)를 X 방향 및 Y 방향으로 이동시킴으로써 계측 유닛(11)은 스케일(4)의 X 방향 및 Y 방향에서의 표면 형상을 각각 계측할 수 있다.
도 4는 스케일(4)의 Y 방향에서의 표면 형상을 계측 유닛(11)에 의해 계측한 결과를 도시한다. 도 4를 참조하면, (41)은 제1 타이밍에서의 스케일(4)의 표면 형상 Z1의 계측 결과(단계 S3에서의 계측 결과)를 나타내고, (42)는 제2 타이밍에서의 스케일(4)의 표면 형상 Z2의 계측 결과(단계 S6에서의 계측 결과)를 나타낸다. 스케일(4)의 표면 형상은, 상술한 바와 같이, 스테이지(2)를 이동시키면서 계측 유닛(11)에 의한 스케일(4)의 표면 형상의 계측과 포커스 계측 유닛(7)에 의한 기준 기판의 Z 방향에서의 위치의 계측을 병행해서 행함으로써 취득된다는 점에 주목한다.
도 4의 (41)에 도시한 바와 같이, 제1 타이밍에서의 스케일의 표면 형상 Z1은 스케일(4)의 중앙 부분이 그 주변 부분에 비해서 돌출되어 있는 상태(Z 방향에서의 볼록 상태)를 나타낸다. 노광 처리 후의 제2 타이밍에서의 스케일의 표면 형상 Z2는 제1 타이밍에서의 스케일의 표면 형상 Z1에 비하여, 전체적으로 Y 방향으로 신장한 상태를 나타낸다. 도 4의 (43)에 도시한 바와 같이, 제어 유닛(20)은 제1 타이밍에서의 스케일의 표면 형상 Z1과 제2 타이밍에서의 스케일의 표면 형상 Z2 간의 차, 즉, 스케일의 변형량 ΔZ를 구한다. 제어 유닛(20)은, 도 4의 (43)에 도시하는 변형량 ΔZ를 미분함으로써, 도 4의 (44)에 도시한 바와 같이, 변형량의 미분 값 D를 구한다. 이렇게 스케일(4)의 변형량 ΔZ와 미분 값 D를 구함으로써, 제어 유닛(20)은, 도 4의 (43) 및 (44)에 기초하여 스케일의 변형 상태를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 (43) 및 (44)에서, 변형량 ΔZ 및 미분 값 D가 급격하게 변화하는 부분(40a)이 있고, 변형량 ΔZ 및 미분 값 D가 전역에 걸쳐서 0이 아니라는 것을 알 수 있다. 이러한 경향이 보여지는 경우에, 제어 유닛(20)은 스케일(4)이 Y 방향으로 균일하게 신장하고, 스케일(4)의 전역에 걸쳐서 인코더의 검출 에러가 발생한다고 판단할 수 있다. 이 판단에 기초하여, 제어 유닛(20)은 스케일(4)의 전역을 보정 범위로서 특정한다.
스케일(4)의 변형량 ΔZ 및 미분 값 D에 기초하여 스케일(4)의 변형 상태를 판단하는 경우에 대해서 도 5 내지 도 8을 참조하면서 이하에 설명한다. 먼저, 스케일이 신축되지 않지만 국소적으로 변형한 경우에 대해서 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 5를 참조하면, (51)은 제1 타이밍에서의 스케일(4)의 표면 형상 Z1의 계측 결과(단계 S3에서의 계측 결과)를 나타내고, (52)는 제2 타이밍에서의 스케일(4)의 표면 형상 Z2의 계측 결과(단계 S6에서의 계측 결과)를 나타낸다. 이 경우에, 제2 타이밍에서의 스케일(4)의 표면 형상 Z2은 제1 타이밍에서의 스케일(4)의 표면 형상 Z1에 비하여, 국소적으로 변형하였다. 제어 유닛(20)은 스케일(4)의 변형량 ΔZ와 미분 값 D를 구함으로써 도 5의 (53) 및 (54)를 얻는다. 도 5의 (53) 및 (54)에서, 변형량 ΔZ 및 미분 값 D가 국소적으로 변화하는 부분(50b)이 있다. 그러므로, 제어 유닛(20)은 스케일(4)의 표면이 국소적으로 변형하고 부분(50b)에서 인코더의 검출 에러가 발생한다고 판단할 수 있다. 부분(50b)에서의 값이 임계값을 초과하는 경우에, 제어 유닛(20)은 이 판단에 기초하여 부분(50b)을 포함하는 범위를 보정 범위로서 특정한다.
스케일(4)이 균일하게 신축하고 국소적으로 변형한 경우에 대해서 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 6을 참조하면, (61)은 제1 타이밍에서의 스케일(4)의 표면 형상 Z1의 계측 결과(단계 S3에서의 계측 결과)를 나타내고, (62)는 제2 타이밍에서의 스케일(4)의 표면 형상 Z2의 계측 결과(단계 S6에서의 계측 결과)를 나타낸다. 제2 타이밍에서의 스케일의 표면 형상 Z2은 제1 타이밍에서의 스케일의 표면 형상 Z1에 비하여, Y 방향으로 균일하게 신장하고, 국소적으로 변형하였다. 이 경우에, 변형량 ΔZ 및 미분 값 D를 각각 도시하는 도 6의 (63) 및 (64)에서, 값이 급격하게 변화하는 부분(60a)과 값이 국소적으로 변화하는 부분(60b)이 있다. 부분(60a)와 부분(60b)에 기초하여, 제어 유닛(20)은 스케일(4)이 Y 방향으로 균일하게 신장하고, 스케일(4)의 표면이 국소적으로 변형하고, 스케일(4)의 전역에 걸쳐서 인코더의 검출 에러가 발생한다고 판단할 수 있다. 이 판단에 기초하여, 제어 유닛(20)은 스케일(4)의 전역을 보정 범위로서 특정한다.
스케일이 균일하게 신축하는 경우에 대해서 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 7을 참조하면, (71)은 제1 타이밍에서의 스케일의 표면 형상 Z1의 계측 결과(단계 S3에서의 계측 결과)를 나타내고, (72)는 제2 타이밍에서의 스케일의 표면 형상 Z2의 계측 결과(단계 S6에서의 계측 결과)를 나타낸다. 또한, 도 7의 (73) 및 (74)는 스케일(4)의 변형량 ΔZ 및 미분 값 D를 각각 나타낸다. 도 7의 (73) 및 (74)에서, 값이 급격하게 변화하는 부분(70a)이 있기 때문에, 제어 유닛(20)은 스케일(4)이 Y 방향으로 균일하게 신장하고 스케일(4)의 전역에 걸쳐서 인코더의 검출 에러가 발생한다고 판단한다. 이 판단에 기초하여, 제어 유닛(20)은 스케일(4)의 전역을 보정 범위로서 특정한다.
스케일(4)이 제1 타이밍에서 이미 국소적으로 변형하였고, 시간의 경과에 따라 균일하게 신축한 경우에 대해서 도 8을 참조하면서 설명한다. 도 8을 참조하면, (81)은 제1 타이밍에서의 스케일(4)의 표면 형상 Z1의 계측 결과(단계 S3에서의 계측 결과)를 나타내고, (82)는 제2 타이밍에서의 스케일(4)의 표면 형상 Z2의 계측 결과(단계 S6에서의 계측 결과)를 나타낸다. 스케일(4)의 변형량 ΔZ 및 미분 값 D를 각각 도시하는 도 8의 (83) 및 (84)에서, 값이 급격하게 변화하는 부분(80a)과 값이 국소적으로 변화하는 부분(80b)이 있다. 부분(80a)과 부분(80b)에 기초하여, 제어 유닛(20)은 스케일(4)이 Y 방향으로 균일하게 신장하고, 스케일(4)의 표면이 국소적으로 변형하고, 스케일(4)의 전역에 걸쳐서 인코더의 검출 에러가 발생한다고 판단할 수 있다. 이 판단에 기초하여, 제어 유닛(20)은 스케일(4)의 전역을 보정 범위로서 특정한다.
상술한 바와 같이, 제1 타이밍에서의 표면 형상 Z1과 제2 타이밍에서의 표면 형상 Z2 간의 차인 변형량 ΔZ와, 변형량 ΔZ의 미분 값 D를 구함으로써 스케일(4)의 변형 상태를 파악할 수 있다. 그 다음에, 제어 유닛(20)은 변형량 ΔZ와 미분 값 D가 변화한 부분에 기초하여 스케일(4)의 변형 상태를 판단하고, 보정 범위를 특정한다. 예를 들어, 스케일(4)이 균일하게 신축할 때, 제어 유닛(20)은 스케일(4)의 전역을 보정 범위로서 특정한다. 스케일(4)이 국소적으로 변형할 때, 제어 유닛(20)은 변형된 스케일(4)의 부분을 포함하는 범위를 보정 범위로서 특정한다.
도 2에 도시하는 흐름도를 다시 참조하여, 인코더의 교정 방법에 대해서 설명한다. 단계 S10에서, 인코더의 검출값을 보정하기 위한 새로운 보정값을 구하는 방법에 대해서 결정한다. 새로운 보정값을 구하는 방법의 예들은, 단계 S2를 참조하여 설명한 바와 같이, 기준 기판을 사용하고 기준 기판에 형성된 마크를 계측함으로써 보정값을 구하는 방법, 및 단계 S7에서 구한 변형량을 사용하는 계산에 의해 보정값을 구하는 방법이다. 전자의 방법에 대해서는, 단계 S2를 참조하여 설명한 것과 같기 때문에, 그 설명을 생략한다. 후자의 방법에 대해서는, 후에 설명한다.
단계 S11에서, 보정 범위 내에서, 보정값이 갱신되는 개소의 수 및 보정값이 갱신되는 복수의 개소 간의 간격을 결정한다. 예를 들어, 스케일(4)의 변형량 ΔZ가 기준값보다 작으면, 복수의 개소 간의 간격을 길게 하고, 그것에 수반하여 개소의 수를 적게 한다. 한편, 스케일(4)의 변형량 ΔZ가 기준값보다 크면, 복수의 개소 간의 간격을 짧게 하고, 그것에 수반하여 개소의 수를 많게 한다. 단계 S12에서, 단계 S9에서 특정된 보정 범위 내에서, 단계 S10에서 결정된 방법, 및 단계 S11에서 결정된, 보정값이 갱신되는 개소의 수와 개소 간의 간격에 기초하여 새로운 보정값을 결정한다. 이렇게 결정된 새로운 보정값은 스케일(4) 상의 위치와 관련지어지고, 예를 들어 제어 유닛(20) 또는 외부의 기억 장치에 기억된다. 이 경우에, 제어 유닛(20)은 단계 S12에서 결정된 새로운 보정값에 의해 단계 S2에서 결정된 보정값 또는 이전에 갱신된 보정값을 갱신한다. 이때, 단계 S2가 실행되지 않고 보정값이 설정되지 않은 경우에, 단계 S12에서 결정된 새로운 보정값이 그대로 설정된다. 단계 S13에서, 다음에 노광 처리를 행해야 할 기판(3)(이하, 다음 기판(3)이라고 칭한다)이 있는지의 여부를 판단한다. 다음 기판(3)이 있는 경우에, 과정은 단계 S4로 복귀되고, 다음 기판(3)을 스테이지(2) 상에 탑재하고, 노광 처리가 행해진다. 한편, 다음 기판(3)이 없는 경우에, 과정은 종료한다.
보정값을 계산에 의해 구하는 방법에 대해서 도 9a 및 도 9b를 참조하면서 설명한다. 스케일(4)이 국소적으로 변형한 경우에 대해서 설명한다. 도 9a는 제1 타이밍에서의 스케일(4)을 도시한다. 도 9b는 제2 타이밍에서의 스케일(4)을 도시한다. 도 9a 및 도 9b에서, 스케일(4)은 접착제(26)에 의해 정반(5)에 설치되어 있는 것으로 한다. 그리고, 도 9b에 도시하는 스케일(4)은 도 9a에 도시하는 스케일(4)과 비하여, 부분 B에서 ΔZy1 만큼 Z 방향으로 변형된 것으로 한다. 이 경우에, Z 방향에서의 변형이 발생하지 않는 부분 A에서, 라인 간의 간격 P1은 Y 방향으로 일시적으로 변화하지 않는다(P1=P1'). 한편, Z 방향에서의 변형이 발생하는 부분 B에서, 라인 간의 간격 P2는 Y 방향으로 일시적으로 변화한다(P2≠P2'). 즉, 스케일(4)의 부분 B가 Z 방향으로 변형할 때, 부분 B에서 라인 간의 간격은 Y 방향으로 P2'-P2 만큼 신장한다. 이 경우에, 제어 유닛(20)은, 예를 들어 스케일(4)의 Z 방향에서의 변형량 ΔZ와 라인 간의 간격의 변화량 ΔE(=P2'-P2) 간의 관계를 나타내는 정보(예를 들어, 관계식)를 취득한다. 제어 유닛(20)은 그 정보에 기초하여, 계측 유닛의 계측 결과에 기초하여 구한 스케일(4)의 Z 방향에서의 변형량 ΔZ로부터 라인 간의 간격의 변화량 ΔE를 구하고, 구한 변화량 ΔE를 보정값으로서 설정할 수 있다. 변형량 ΔZ와 변화량 ΔE 간의 관계를 나타내는 정보는, 예를 들어, 실험 또는 시뮬레이션 등에 의해 사전에 구할 수 있다. 제1 실시 형태에서, 구한 변화량 ΔE를 보정값으로서 설정한다. 예를 들어, 인코더의 출력으로부터 얻어진 스테이지(2)의 변위량에 곱하는 계수를 P2/(P2+ΔE(y))에 따라 구하여, 보정값으로서 설정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 실시 형태의 노광 장치(100)는 인코더의 대응하는 스케일(4)의 표면 형상을 각각 계측하는 계측 유닛(11)을 포함한다. 노광 장치(100)는 다른 타이밍에서 스케일(4)의 표면 형상을 각 계측 유닛(11)으로 계측함으로써 스케일(4)의 표면 형상의 시간 경과에 따른 변화를 나타내는 변형량을 구하고, 인코더의 검출값을 보정(갱신)하는 범위를, 변형량에 기초하여 특정한다. 이와 같이, 스케일(4)의 표면 형상을 계측하고 보정값을 보정하는 범위를 특정함으로써 인코더를 효율적으로 교정할 수 있다.
제1 실시 형태의 노광 장치(100)는 얼라인먼트 스코프(13)가 기준 기판 상의 마크를 투영 광학계(6)를 개재해서 검출하는데 사용되는 TTL 방식을 채용한다. 그러므로, 스케일(4)은 투영 광학계(6)에 고정된 정반(5)에 설치된다. 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 기준 기판 상의 마크를 오프 액시스 방식(off axis scheme)에 의해 검출하는 경우에, TTL 방식에서 사용되는 얼라인먼트 스코프(13)와 다른 얼라인먼트 스코프(13')가 투영 광학계(6)의 옆에 배열된다. 이 경우에, 도 10에 도시한 바와 같이, 얼라인먼트 스코프(13')에도 스케일(4)이 배열된다. 얼라인먼트 스코프(13')에 배열되는 스케일(4)은 얼라인먼트 스코프(13')에 고정된 정반(5')에 설치될 수 있다.
<제2 실시 형태>
제2 실시 형태에서, 계측 유닛(11)이 표면 형상을 계측하는 스케일의 영역을 결정하는 방법에 대해서 도 11 및 도 12를 참조하면서 설명한다. 도 11은 스테이지(2)와 스테이지(2)에 의해 보유 지지된 기판(3)을 Z 방향으로부터 본 도면이다. 기판(3)에는 복수의 샷 영역(3a)이 형성되어 있고, 각 샷 영역(3a)에 주어진 숫자는 노광 처리를 행하는 순서를 나타낸다. 스테이지(2)의 네 코너(14a 내지 14d) 각각에는 계측 유닛(11)과 인코더의 수광 유닛(1)이 배열되어 있다. 도 12는 스케일(4a 내지 4d)을 -Z 방향으로부터 본 도면이다. 스케일(4a 내지 4d)는 스테이지(2)의 네 코너(14a 내지 14d)에 배열된 수광 유닛(1)에 대응하도록 투영 광학계(6)의 외측에 각각 배열되어 있다. 각 스케일(4)에는, 스테이지(2)의 X 방향 및 Y 방향에서의 변위량을 수광 유닛(1)에 의해 검출할 수 있도록 복수의 라인이 배열된다.
기판(3)에 형성된 각 샷 영역(3a)의 노광 처리를 도 11에 도시하는 순서로 행하는 경우에, 각 수광 유닛(1)이 대응하는 스케일(4)에 조사하는 광은 도 12에서 화살표로 나타내는 경로를 통해 이동한다. 기판(3)에 형성된 복수의 샷 영역(3a)의 배열은, 예를 들어 로트마다 또는 노광 레이어마다 정해진다. 그러므로, 로트 또는 노광 레이어가 변하지 않는 한, 수광 유닛(1)이 스케일(4)에 조사하는 광의 경로는 변하지 않는다. 즉, 계측 유닛(11)은, 로트 또는 노광 레이어가 변하지 않는 한, 도 2의 단계들 S3 및 S6에서 광의 경로를 포함하는 영역(19) 내의 표면 형상을 계측하는 것만 할 필요가 있다. 바꾸어 말하면, 제어 유닛(20)은 기판(3)에 형성된 복수의 샷 영역(3a)의 배열에 따라 계측 유닛(11)이 표면 형상을 계측하는 영역(19)을 결정할 수 있다. 이에 의해, 인코더를 더 효율적으로 교정할 수 있다.
<제3 실시 형태>
제3 실시 형태에서는, 도 10에 도시한 바와 같이 얼라인먼트 스코프(13')를 구성하는 경우에 계측 유닛(11)이 표면 형상을 계측하는 스케일(4)의 영역을 결정하는 방법에 대해서 설명한다. 도 13은 스테이지(2)와 스테이지(2)에 의해 보유 지지된 기판(3)을 Z 방향으로부터 본 도면이다. 기판(3)에는 복수의 샷 영역(3a)이 형성되어 있다. 복수의 샷 영역(3a) 중, 검게 칠한 샷 영역은 글로벌 얼라인먼트를 행할 때에 얼라인먼트 계측을 행할 샷 영역(이하, 대상 샷 영역(3b)이라고 칭한다)을 나타낸다. 스테이지(2)의 네 코너(14a 내지 14d) 각각에는 계측 유닛(11)과 인코더의 수광 유닛(1)이 배열되어 있다.
글로벌 얼라인먼트에서는, 기판(3)에 형성된 각 대상 샷 영역(3b)에 얼라인먼트 계측이, 예를 들어 도 13의 화살표로 표시한 순서대로 행해진다. 이 경우에, 각 수광 유닛(1)이 대응하는 스케일(4)에 조사하는 광은 도 14에 화살표로 표시하는 경로를 통해 이동한다. 도 14는 스케일(4a 내지 4d)을 -Z 방향으로부터 본 도면이다. 기판(3)에 형성된 복수의 샷 영역(3a)의 배열은, 예를 들어 로트마다 또는 노광 레이어마다 정해지고, 대상 샷 영역(3b)의 배열도 로트마다 또는 노광 레이어마다 정해진다는 점에 주목한다. 그러므로, 로트 또는 노광 레이어가 변하지 않는 한, 수광 유닛(1)이 스케일(4)에 조사하는 광의 경로는 변하지 않는다. 즉, 계측 유닛(11)은, 로트 또는 노광 레이어가 변하지 않는 한, 도 2의 단계들 S3 및 S6에서 광의 경로 상의 표면 형상을 계측하는 것만 할 필요가 있다. 바꾸어 말하면, 제어 유닛(20)은 기판(3)에 형성된 대상 샷 영역(3b)의 배열에 따라 계측 유닛(11)이 표면을 계측하는 영역을 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 15a 및 도 15b는 복수의 샷 영역(3a)의 배열이 도 13에 도시한 것과 상이한 경우의 기판(3)과 기판(3)을 보유 지지하는 스테이지(2)를 Z 방향으로부터 각각 본 도면이다. 복수의 샷 영역(3a)의 배열이 바뀌면, 대상 샷 영역(3b)의 배열도 바뀐다. 상술한 바와 같이, 대상 샷 영역(3b)의 배열이 바뀌면, 그 배열에 따라, 수광 유닛(1)이 스케일에 조사하는 광의 경로도 바뀐다. 결과적으로, 계측 유닛(11)이 표면 형상을 계측하는 영역도 변경된다.
<물품의 제조 방법의 실시 형태>
본 발명의 실시 형태에 따른 물품의 제조 방법은, 예를 들어 반도체 디바이스 등의 마이크로디바이스 또는 미세 구조를 갖는 소자 등의 물품을 제조하기에 적합하다. 본 실시 형태에 따른 물품의 제조 방법은 기판에 도포된 감광제에 상술한 주사 노광 장치를 사용하여 잠상 패턴을 형성하는 단계(기판을 노광하는 단계), 및 상기 단계에서 잠상 패턴이 형성된 기판을 현상하는 단계를 포함한다. 본 제조 방법은 다른 주지의 단계들(예를 들어, 산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 및 패키징)을 포함한다. 종래의 방법에 비하여, 본 실시 형태에 따른 물품 제조 방법은 물품의 성능, 품질, 생산성, 및 생산 비용 중 적어도 하나에서 유리하다.
본 발명이 예시적인 실시 형태들을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시 형태들에 한정되는 것은 아니라는 것을 이해하여야 한다. 다음의 청구 범위는 모든 이러한 변형 및 등가적인 구조 및 기능을 포함하도록 가장 폭넓은 해석에 따라져야 한다.

Claims (10)

  1. 스케일과 상기 스케일에 의해 반사된 광을 수광하도록 구성된 수광 유닛을 포함하고, 상기 스케일과 상기 수광 유닛 간의 상대 위치의 변화를 검출하는 인코더의 교정 방법으로서,
    상기 스케일의 변형량을 계측하는 계측 단계;
    상기 계측 단계에서의 계측 결과에 기초하여, 상기 스케일의 표면 중 상기 변형량이 임계값을 초과하는 부분을 포함하고 상기 인코더의 검출값이 보정되는 범위를 특정하는 특정 단계; 및
    상기 특정 단계에서 특정된 범위 내에서 상기 인코더의 검출값을 보정하기 위한 보정값을 결정하는 결정 단계를 포함하고,
    상기 계측 단계는, 상기 스케일의 형상을 제1 타이밍에서 계측하는 제1 계측 단계, 및 상기 스케일의 형상을 상기 제1 타이밍과는 다른 제2 타이밍에서 계측하는 제2 계측 단계를 포함하고, 상기 제1 계측 단계에서의 계측 결과와 상기 제2 계측 단계에서의 계측 결과 간의 차를 상기 변형량으로서 취득하는, 인코더의 교정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변형량은 상기 스케일의 표면의 변형량인, 인코더의 교정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스케일은 규칙적으로 배열된 라인 패턴을 포함하고,
    상기 결정 단계에서, 상기 라인 패턴의 복수의 라인 간의 간격의 변화에 의해 생긴 상기 인코더의 검출 에러를 저감하도록 상기 보정값을 결정하는, 인코더의 교정 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 결정 단계에서, 상기 변형량과 상기 간격의 변화 간의 관계를 나타내는 정보에 기초하여, 상기 계측 단계에서 계측된 상기 변형량으로부터 상기 간격의 변화량을 구하고, 구해진 간격의 변화량을 상기 보정값으로서 결정하는, 인코더의 교정 방법.
  5. 객체의 변위를 측정하는 측정 장치로서,
    스케일과 상기 스케일에 의해 반사된 광을 수광하도록 구성된 수광 유닛을 포함하고, 상기 스케일과 상기 수광 유닛 간의 상대 위치의 변화를 검출하도록 구성된 인코더;
    상기 스케일의 변형량을 계측하도록 구성된 계측 유닛; 및
    상기 계측 유닛에 의한 계측 결과에 기초하여, 상기 스케일의 표면 중 상기 변형량이 임계값을 초과하는 부분을 포함하고 상기 인코더의 검출값이 보정되는 범위를 특정하고, 특정된 상기 범위 내에서 상기 인코더의 검출값을 보정하기 위한 보정값을 결정하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고,
    상기 변형량은, 상기 스케일의 형상을 제1 타이밍에서 계측함에 따른 계측 결과와 상기 스케일의 형상을 상기 제1 타이밍과는 다른 제2 타이밍에서 계측함에 따른 계측 결과 간의 차인, 측정 장치.
  6. 기판을 노광하는 노광 장치로서,
    마스크의 패턴을 상기 기판에 투영하도록 구성된 투영 광학계;
    상기 기판을 보유 지지하면서 이동가능하도록 구성된 스테이지; 및
    제5항에 따른 측정 장치
    를 포함하고,
    상기 측정 장치는 상기 객체의 변위로서 상기 스테이지의 변위를 측정하는 하는, 노광 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기판은 복수의 샷 영역을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 복수의 샷 영역의 배열에 기초하여, 상기 스케일 중 상기 계측 유닛이 상기 변형량을 계측하는 영역을 결정하는, 노광 장치.
  8. 물품의 제조 방법으로서,
    노광 장치를 사용하여 기판을 노광하는 단계;
    노광된 상기 기판을 현상하는 단계; 및
    현상된 상기 기판을 가공하여 상기 물품을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 노광 장치는,
    마스크의 패턴을 상기 기판에 투영하도록 구성된 투영 광학계;
    상기 기판을 보유 지지하면서 이동가능하도록 구성된 스테이지; 및
    상기 스테이지의 변위를 측정하도록 구성된 측정 장치를 포함하고,
    상기 측정 장치는,
    스케일과 상기 스케일에 의해 반사된 광을 수광하도록 구성된 수광 유닛을 포함하고, 상기 스케일과 상기 수광 유닛 간의 상대 위치의 변화를 검출하도록 구성된 인코더;
    상기 스케일의 변형량을 계측하도록 구성된 계측 유닛; 및
    상기 계측 유닛에 의한 계측 결과에 기초하여, 상기 스케일의 표면 중 상기 변형량이 임계값을 초과하는 부분을 포함하고 상기 인코더의 검출값이 보정되는 범위를 특정하고, 특정된 상기 범위 내에서 상기 인코더의 검출값을 보정하기 위한 보정값을 결정하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고,
    상기 변형량은, 상기 스케일의 형상을 제1 타이밍에서 계측함에 따른 계측 결과와 상기 스케일의 형상을 상기 제1 타이밍과는 다른 제2 타이밍에서 계측함에 따른 계측 결과 간의 차인, 물품의 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 변형량은 상기 스케일의 표면의 변형량인, 측정 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 변형량은 상기 스케일의 표면의 변형량인, 물품의 제조 방법.
KR1020140085257A 2013-07-09 2014-07-08 교정 방법, 측정 장치, 노광 장치 및 물품의 제조 방법 KR101704872B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-143894 2013-07-09
JP2013143894A JP6381184B2 (ja) 2013-07-09 2013-07-09 校正方法、測定装置、露光装置および物品の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150006797A KR20150006797A (ko) 2015-01-19
KR101704872B1 true KR101704872B1 (ko) 2017-02-08

Family

ID=52276843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140085257A KR101704872B1 (ko) 2013-07-09 2014-07-08 교정 방법, 측정 장치, 노광 장치 및 물품의 제조 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10401744B2 (ko)
JP (1) JP6381184B2 (ko)
KR (1) KR101704872B1 (ko)
TW (1) TWI544286B (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6207671B1 (ja) * 2016-06-01 2017-10-04 キヤノン株式会社 パターン形成装置、基板配置方法及び物品の製造方法
KR102296327B1 (ko) * 2016-09-30 2021-09-01 가부시키가이샤 니콘 이동체 장치, 이동 방법, 노광 장치, 노광 방법, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 그리고 디바이스 제조 방법
JP6779748B2 (ja) * 2016-10-31 2020-11-04 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法、および物品の製造方法
JP6876218B2 (ja) * 2017-09-05 2021-05-26 株式会社ブイ・テクノロジー 露光装置
EP3457213A1 (en) * 2017-09-18 2019-03-20 ASML Netherlands B.V. Methods and apparatus for use in a device manufacturing method
DE102019114167A1 (de) * 2019-05-27 2020-12-03 Precitec Optronik Gmbh Optische Messvorrichtung und Verfahren
JP7330777B2 (ja) * 2019-06-27 2023-08-22 キヤノン株式会社 ステージ装置、制御方法、基板処理装置、および物品の製造方法
JP7330778B2 (ja) * 2019-06-27 2023-08-22 キヤノン株式会社 ステージ装置、制御方法、基板処理装置、および物品の製造方法
JP7336303B2 (ja) * 2019-07-31 2023-08-31 キヤノン株式会社 物品製造方法、膜形成方法、型製造方法、物品製造システム、情報処理方法およびプログラム
CN114063400B (zh) * 2020-07-31 2022-12-09 上海微电子装备（集团）股份有限公司 用于光刻机设备测量组件的测量方法、装置及光刻机
JP2022127536A (ja) * 2021-02-19 2022-08-31 株式会社キーエンス 拡大観察装置、拡大画像観察方法、拡大画像観察プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記憶した機器
CN114500841B (zh) * 2022-01-26 2022-11-08 北京至简墨奇科技有限公司 标尺、利用标尺调整包含拍摄对象的图像的方法和系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007004175A (ja) 2005-06-24 2007-01-11 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
JP2007129194A (ja) 2005-09-13 2007-05-24 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
JP2008112160A (ja) 2006-10-27 2008-05-15 Asml Holding Nv リソグラフィレチクル検査用のシステムおよび方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5325180A (en) * 1992-12-31 1994-06-28 International Business Machines Corporation Apparatus for identifying and distinguishing temperature and system induced measuring errors
JP2003031462A (ja) * 2001-07-12 2003-01-31 Nikon Corp 露光方法及び露光装置
US6686585B2 (en) * 2001-09-19 2004-02-03 Microe Systems Corporation Position encoder with scale calibration
JP2004279670A (ja) * 2003-03-14 2004-10-07 Nikon Corp 露光方法
US7025498B2 (en) * 2003-05-30 2006-04-11 Asml Holding N.V. System and method of measuring thermal expansion
US7379190B2 (en) * 2004-01-05 2008-05-27 Zygo Corporation Stage alignment in lithography tools
JP2006344614A (ja) * 2005-06-07 2006-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 露光方法及び露光装置
JP4756984B2 (ja) * 2005-10-07 2011-08-24 キヤノン株式会社 露光装置、露光装置の制御方法およびデバイスの製造方法
TW201901745A (zh) 2006-01-19 2019-01-01 日商尼康股份有限公司 曝光裝置及曝光方法、以及元件製造方法
KR20180063382A (ko) 2006-08-31 2018-06-11 가부시키가이샤 니콘 이동체 구동 방법 및 이동체 구동 시스템, 패턴 형성 방법 및 장치, 노광 방법 및 장치, 그리고 디바이스 제조 방법
KR101529845B1 (ko) * 2006-08-31 2015-06-17 가부시키가이샤 니콘 이동체 구동 방법 및 이동체 구동 시스템, 패턴 형성 방법 및 장치, 노광 방법 및 장치, 그리고 디바이스 제조 방법
TWI600979B (zh) * 2006-09-01 2017-10-01 Nippon Kogaku Kk Moving body driving method and moving body driving system, pattern forming method and apparatus, exposure method and apparatus, and device manufacturing method
US7903866B2 (en) * 2007-03-29 2011-03-08 Asml Netherlands B.V. Measurement system, lithographic apparatus and method for measuring a position dependent signal of a movable object
NL1036474A1 (nl) * 2008-02-08 2009-08-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and calibration method.
JP5126594B2 (ja) * 2008-04-04 2013-01-23 株式会社ニコン 較正方法、露光方法及びデバイス製造方法、並びに露光装置
NL1036742A1 (nl) * 2008-04-18 2009-10-20 Asml Netherlands Bv Stage system calibration method, stage system and lithographic apparatus comprising such stage system.
US8786829B2 (en) 2008-05-13 2014-07-22 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
EP2131244A3 (en) * 2008-06-02 2012-04-11 ASML Netherlands BV Lithographic apparatus and method for measuring a pattern property
NL2007818A (en) 2010-12-20 2012-06-21 Asml Netherlands Bv Method of updating calibration data and a device manufacturing method.
JP2013045815A (ja) * 2011-08-23 2013-03-04 Nikon Corp 露光方法及びデバイス製造方法
JP5910982B2 (ja) * 2011-11-01 2016-04-27 株式会社ニコン 移動体装置及び露光装置、並びにデバイス製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007004175A (ja) 2005-06-24 2007-01-11 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
JP2007129194A (ja) 2005-09-13 2007-05-24 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
JP2008112160A (ja) 2006-10-27 2008-05-15 Asml Holding Nv リソグラフィレチクル検査用のシステムおよび方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI544286B (zh) 2016-08-01
JP2015017844A (ja) 2015-01-29
US10401744B2 (en) 2019-09-03
KR20150006797A (ko) 2015-01-19
JP6381184B2 (ja) 2018-08-29
US20150015861A1 (en) 2015-01-15
TW201502717A (zh) 2015-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101704872B1 (ko) 교정 방법, 측정 장치, 노광 장치 및 물품의 제조 방법
US10133191B2 (en) Method for determining a process window for a lithographic process, associated apparatuses and a computer program
KR100524266B1 (ko) 리소그래피 투영 장치
KR101297231B1 (ko) 리소그래피 장치, 캘리브레이션 방법, 디바이스 제조 방법및 컴퓨터 프로그램 제품
US8908148B2 (en) Calibration method and inspection apparatus
TWI390366B (zh) 平台系統，包含該平台系統的微影裝置及修正方法
TWI468880B (zh) 定位系統、微影裝置及器件製造方法
US9046788B2 (en) Method for monitoring focus on an integrated wafer
JP2015017844A5 (ko)
CN105319867A (zh) 控制紫外光的焦点的方法、控制器及其形成集成电路的装置
KR20160106733A (ko) 노광 장치 및 노광 방법, 그리고 디바이스 제조 방법
TW200941162A (en) Exposure apparatus and device manufacturing method
TWI390365B (zh) 元件製造方法、微影設備和電腦程式產品
TWI444786B (zh) 微影裝置及器件製造方法
US8555208B2 (en) Systems and methods for implementing and manufacturing reticles for use in photolithography tools
US10488764B2 (en) Lithography apparatus, lithography method, and method of manufacturing article
US20100296074A1 (en) Exposure method, and device manufacturing method
TW201901289A (zh) 判定護膜劣化補償校正之方法及相關聯微影裝置及電腦程式
JPH1097969A (ja) 走査型縮小投影露光装置及びディストーション測定方法
CN111771167B (zh) 光刻工艺中的对齐标记定位
TWI411887B (zh) 判定曝光設定的方法、微影曝光裝置、電腦程式及資料載體
TWI519905B (zh) 微影裝置及器件製造方法
JP2011035009A (ja) ディストーション及び基板ステージの移動特性の計測方法、露光装置並びにデバイス製造方法
JP2009252986A (ja) 較正方法、露光方法及びデバイス製造方法、並びに露光装置
US8928882B2 (en) Measurement apparatus, exposure apparatus, and device fabrication method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200121

Year of fee payment: 4