KR20180043176A - 리소그래피 장치 및 물품 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

리소그래피 장치는 투영 광학계를 통해 원판측 마크 상과 기판측 마크 상을 검출하는 검출부와 제어부를 포함한다. 검출부는, 원판측 마크 상과 기판측 마크 상을 포함하는 리포커스가능한 라이트 필드 화상 데이터를 생성한다. 제어부는, 검출부로부터 취득한 라이트 필드 화상 데이터에 기초하여, 포커스 방향의 위치가 상이한 복수의 화상을 재구성하는 리포커스 연산을 행하고, 리포커스 연산에 의해 재구성된 복수의 화상에 기초하여 원판 보유지지부 및 기판 보유지지부 중 적어도 하나의 위치를 조정한다.

Description

리소그래피 장치 및 물품 제조 방법{LITHOGRAPHY APPARATUS AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 리소그래피 장치 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 노광 장치 등의 리소그래피 장치에서, 투영 광학계의 포커스 위치는, 예를 들어 노광광에 의한 발열, 대기압, 환경 온도 등의 변동에 의해서 변동할 수 있다. 그로 인해, 기판을 노광하기 전에 정기적으로 베스트 포커스 위치를 교정할 필요가 있다. 통상, 상기 변동 요인에 의한 영향을 사전에 예측하고, 베스트 포커스 위치를 교정한다. 그러나, 더 정밀한 교정을 위해서는, 실제로 투영 광학계의 베스트 포커스 위치를 계측하고, 교정할 필요가 있다. 종래, TTL(Through The Lens) 방식 등의 기술에 의한, 원판 스테이지 상의 기준 마크와 기판 스테이지 상의 기준 마크의 계측에 의해, 투영 광학계의 베스트 포커스 위치를 교정하고 있었다(일본 특허 공개 제2008-103432호 및 제2011-060919호 참조).
그러나, 종래 기술에서는, 실제로 기판 스테이지의 높이 위치(Z 방향의 위치)를 구동해서 베스트 포커스 위치를 계측할 필요가 있기 때문에 계측 시간이 길어졌다. 또한, 구동에 수반하는 진동의 영향에 의해, 구동 속도를 올리면 계측 정밀도가 저하되기 쉽고, 구동 고속화에 의해 계측 시간을 단축하는 것이 곤란하다. 구동을 필요로 하지 않는 초점 정렬 기술로서, 예를 들어 디지털 카메라 등에 의해 일반적인 위상차 AF 방식 등도 생각된다. 그러나, 이 방식에서는 초점 방향의 공간 분해능이 낮고, 필요로 하는 계측 정밀도를 달성할 수 없다.
본 발명은, 투영 광학계의 베스트 포커스 위치의 교정 고속화에 유리한 기술을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 원판의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다. 상기 장치는, 상기 원판을 보유지지하는 원판 보유지지부와, 상기 기판을 보유지지하는 기판 보유지지부와, 상기 원판 및 상기 원판 보유지지부 중 하나에 배치된 원판측 마크 상과, 상기 투영 광학계를 통해 상기 기판 또는 상기 기판 보유지지부 중 하나에 배치된 기판측 마크 상을 검출하는 검출부와, 제어부를 포함하고, 상기 검출부는, 상기 원판측 마크 상과 상기 기판측 마크 상을 포함하는 리포커스가능한 라이트 필드(light field) 화상 데이터를 생성하고, 상기 제어부는, 상기 검출부로부터 취득한 상기 라이트 필드 화상 데이터에 기초하여, 포커스 방향의 위치가 상이한 복수의 화상을 재구성하는 리포커스 연산을 행하고, 상기 리포커스 연산에 의해 재구성된 상기 복수의 화상에 기초하여, 상기 원판 보유지지부 및 상기 기판 보유지지부 중 적어도 하나의 위치를 조정한다.
본 발명의 추가의 특징은 (첨부된 도면과 관련한) 예시적인 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 실시예에 따른 노광 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 광 검출부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 RFP 마크와 WFP 마크의 화상을 예시하는 도면이다.
도 4는 스텝 구동 방식에서 산출되는 초점 렌즈 위치와 RFP 마크의 콘트라스트 값 사이의 관계를 예시하는 그래프이다.
도 5는 스텝 구동 방식에서 산출되는 웨이퍼 스테이지의 Z 위치와 WFP 마크의 콘트라스트 값 사이의 관계를 예시하는 그래프이다.
도 6은 실시예에 따른 투영 광학계의 베스트 포커스 교정 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 RFP 마크와 라이트 필드 카메라의 각각의 포커스 플레인(FP) 사이의 관계를 도시하는 도면이다.
도 8은 라이트 필드 카메라의 각각의 포커스 플레인(FP)과 RFP 마크의 콘트라스트 값 사이의 관계를 예시하는 그래프이다.
도 9는 WFP 마크와 라이트 필드 카메라의 각각의 포커스 플레인(FP) 사이의 관계를 도시하는 도면이다.
도 10은 라이트 필드 카메라의 각각의 포커스 플레인(FP)와 WFP 마크의 콘트라스트 값 사이의 관계를 예시하는 그래프이다.
도 11은 RFP 마크와 WFP 마크와 각각의 포커스 플레인(FP) 사이의 관계를 도시하는 도면이다.
도 12는 실시예에 따른 RFP 마크의 상의 콘트라스트 커브의 보정 테이블을 작성하는 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 실시예에 따른 WFP 마크의 상의 콘트라스트 커브의 보정 테이블을 작성하는 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 14는 WSZ 위치마다의 WFP 마크의 상의 콘트라스트 커브를 도시하는 그래프이다.
도 15는 WSZ 위치와 WFP 마크의 상의 콘트라스트 커브의 피크 위치 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 16은 WSZ 위치마다의 FP 위치와 WSZ 위치 사이의 차이를 도시하는 그래프이다.
도 17은 초점 렌즈 위치와 RFP 마크의 상의 콘트라스트 커브의 피크 위치 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 18은 초점 렌즈 위치마다의 FP 위치와 초점 렌즈 위치 사이의 차이를 도시하는 그래프이다.
도 19는 실시예에 따른 콘트라스트 커브의 피크 위치를 보정하는 단계를 포함하는 투영 광학계의 베스트 포커스 교정 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 20은 실시예에 따른 RFP 마크와 WFP 마크를 예시하는 도면이다.
도 21은 실시예에 따른 투영 광학계의 베스트 포커스와 X-Y 위치의 교정 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 22는 실시예에 따른 RFP 마크의 상의 콘트라스트 커브의 보정 테이블과 X-Y 위치의 보정 테이블을 작성하는 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 23은 실시예에 따른 WFP 마크의 상의 콘트라스트 커브의 보정 테이블과 X-Y 위치의 보정 테이블을 작성하는 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 24는 실시예에 따른 투영 광학계의 베스트 포커스 교정 처리 및 X-Y 위치 교정 처리를 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 다양한 예시적인 실시예, 특징 및 양태를 도면을 참고하여 이하에서 상세하게 설명한다.
이하, 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 상세하게 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니라, 이하의 실시예는 본 발명의 구체적인 예시적인 실시예를 나타내는 것에 지나지 않는다. 또한, 이하의 실시예에서 설명되는 특징의 조합 모두가 본 발명에 따른 과제를 해결을 위한 수단에 필수적인 것은 아니다.
<제1 실시예>
이하의 실시예에서는, 리소그래피 장치의 일례로서, 원판 및 투영 광학계를 통해 감광성 기판을 노광하는 노광 장치에 대해서 설명한다. 도 1은, 본 실시예에 따른 노광 장치(1)의 구성을 도시하는 도면이다. 노광 장치(1)는, 조명 광학계(IL), 원판인 레티클(RT)을 보유지지하는 원판 보유지지부로서의 레티클 스테이지(RS), 투영 광학계(PO) 및 기판인 웨이퍼(WF)를 보유지지하는 기판 보유지지부로서의 웨이퍼 스테이지(WS)를 구비한다. 노광 장치(1)는 또한 교정 계측계(AS), 얼라인먼트 검출계(OAS), 포커스 검출계(FS) 및 제어부(CTR)를 구비할 수 있다. 제어부(CTR)는, 노광 장치(1)의 각 유닛을 통괄적으로 제어한다.
제어부(CTR)는 예를 들어 CPU(11) 및 메모리(12)를 포함할 수 있다. 메모리(12)는, CPU(11)에 의해 실행되는 제어 프로그램 및 각종 데이터를 기억하고 있다. 제어부(CTR)는, 예를 들어 멀티코어 CPU, GPU, 또는 FPGA를 탑재한 제어 보드 등에 의해 실현될 수 있다. 단, 제어 보드의 구성은 이에 한정하는 것이 아니다.
노광 광원(LS), 조명 광학계(IL), 레티클 스테이지(RS), 투영 광학계(PO), 및 웨이퍼 스테이지(WS)는 광축(PA)을 중심으로 배치된다. 광축(PA)은, 노광광의 주 광선이 노광 광원(LS)으로부터 웨이퍼 스테이지(WS)로 진행하는 방향을 나타내는 축이다. 노광 광원(LS)에는, 예를 들어 수은 램프, 극단 자외광인 KRF 엑시머 레이저 또는 ARF 엑시머 레이저 등이 사용될 수 있다. 노광 광원(LS)으로부터 발해진 빔은, 조명 광학계(IL)를 개재하여 레티클(RT)의 미리정해진 영역을 조명한다. 레티클(RT)에는, 전사해야 할 미세 회로의 패턴이 형성된다. 레티클(RT)은 레티클 스테이지(RS)에 보유지지된다. 제어부(CTR)는 레티클 스테이지(RS)를 구동하는 구동부(RSD)의 구동을 제어한다. 구동부(RSD)는, 높이 위치(Z 방향의 위치)를 투영 광학계(PO)에 대하여 일정하게 유지한 상태에서 레티클 스테이지(RS)를 구동한다.
웨이퍼(WF)는, 투영 광학계(PO)를 통해 레티클(RT)과 광학적으로 거의 공액인 위치에 배치된다. 웨이퍼(WF)는, 웨이퍼 스테이지(WS)에 보유지지된다. 레이저 간섭계(도시하지 않음)와 제어부(CTR)는, 투영 광학계(PO)의 광축(PA) 방향(Z 방향) 및 광축(PA) 방향에 수직인 평면(X-Y 평면) 방향으로 웨이퍼 스테이지(WS)를 구동하는 구동부(WSD)의 구동을 제어한다. 또한, 그들은 광축(PA)을 중심으로 회전하는 방향(θ 방향) 및 광축(PA)에 수직인 평면에 대하여 기우는 방향(틸트 방향)으로 구동부(WSD)의 구동을 제어한다. 즉, 구동부(WSD)는, 레이저 간섭계(도시하지 않음)와 제어부(CTR)에 의해, 구동 제어된다. 웨이퍼 스테이지(WS)에는, 레이저 간섭계로부터의 빔을 반사하는 이동 거울이 고정되어 있다. 이동 거울을 통해 레이저 간섭계는 웨이퍼 스테이지(WS)의 위치 및 이동량을 순차 계측한다. 제어부(CTR)는, 웨이퍼 스테이지(WS)의 위치 및 이동량의 정보를 레이저 간섭계로부터 수취하고, WS 구동부(WSD)를 통해 웨이퍼 스테이지(WS)를 구동시킨다.
노광시에, 광축(PA)에 대하여 웨이퍼 스테이지(WS)를 노광 위치로 구동시킨다. 이에 의해, 레티클(RT)에 입사한 광은, 그 패턴에 의해 회절되어서, 투영 광학계(PO)를 통해 웨이퍼(WF) 위에 노광 패턴으로서 결상된다. 이에 의해, 웨이퍼(WF)에 잠상 패턴이 형성된다.
투영 광학계(PO)는 한계에 가까운 해상력이 요구되고 있다. 그로 인해, 해상력에 영향을 미치는 요인(예를 들어, 대기압, 환경 온도 등)을 계측하는 계측 유닛(도시하지 않음)과, 투영 광학계(PO)의 렌즈의 결상 특성을 보정하는 기구(도시되지 않은 오토 포커스 기구)가, 투영 광학계(PO)에 구비된다. 제어부(CTR)는, 해상력에 영향을 미치는 요인의 계측값을 계측 유닛으로부터 수취하고, 그 계측값에 기초하여, 오토 포커스 기구를 제어해서 투영 광학계(PO)의 렌즈의 결상 특성을 보정한다.
이제, 포커스 검출계(FS)가 웨이퍼(WF)의 Z 위치 및 레벨링(기울기)을 검출할 때의 동작을 설명한다. 포커스 검출계(FS)는, 투광계와 수광계를 갖고, 사입사 방식에 의해 웨이퍼(WF)의 높이 위치(Z 방향의 위치)를 검출한다. 포커스 검출계(FS)의 투광계는, 투영 광학계의 광축에 대하여 경사 방향으로 광(슬릿 상)을 조사한다. 포커스 검출계(FS)의 수광계는, 웨이퍼(WF)의 표면(혹은 웨이퍼측 기준 플레이트(WFP)의 표면)에서 반사된 반사광(슬릿 상)을 검출한다. 포커스 검출계(FS)의 수광계에는, 반사광에 대응한 Z 위치 검출용의 수광 소자가 구비되어 있고, 수광 소자의 수광면과 웨이퍼(WF)의 표면의 반사 점이 서로 거의 공액이 되도록 배치된다. 그로 인해, 웨이퍼(WF)(혹은 웨이퍼측 기준 플레이트(WFP))의 Z 방향의 위치 어긋남은, 수광 소자에서의 슬릿 상의 결상 위치 어긋남으로서 검출된다. 이에 의해, 포커스 검출계(FS)는, 포커스 계측을 행하고, 포커스 계측값을 얻는다. 또한, 포커스 검출계(FS)의 투광계는, 레벨링(기울기)을 검출하기 위해서, 복수의 광 빔(슬릿 상)을 웨이퍼(WF)의 표면(혹은 웨이퍼측 기준 플레이트(WFP)의 표면)에 조사한다. 포커스 검출계(FS)의 수광계에는, 그에 대응하는 복수의 수광 소자가 구비된다. 각 수광 소자의 수광면과 웨이퍼(WF)의 표면의 각 반사 점이 서로 거의 공액이 되도록 배치된다. 이에 의해, 복수의 슬릿 상의 수광면에서의 위치를 검출하고, 웨이퍼(WF)(혹은 웨이퍼측 기준 플레이트(WFP))의 기울기를 검출하도록 하고 있다.
포커스 검출계(FS)의 원점과 투영 광학계(PO)의 베스트 포커스 위치(연직 방향의 결상 위치) 사이에 어긋남이 있으면, 포커스 계측값에 기초하여 웨이퍼(WF)의 표면을 베스트 포커스 위치에 맞추는 것이 곤란해질 수 있다. 이에 따라, 포커스 검출계(FS)의 원점을 교정하기 위해서, TTL(Through The Lens) 방식의 교정 계측계(AS)가 제공된다. 교정 계측계(AS)는, 레티클측 기준 플레이트(RFP), 웨이퍼측 기준 플레이트(WFP) 및 광 검출부(DT)를 구비한다. 광 검출부(DT)는, 레티클 스테이지(RS)를 통해서 투영 광학계(PO)와 대향하는 위치에 배치된다. 광 검출부(DT)는, 노광 파장과 동일한 파장의 광(관찰광원)을 사용하는 TTL 관찰 현미경과 카메라를 포함할 수 있다. 웨이퍼측 기준 플레이트(WFP)에는, 반사형(예를 들어, 3차원) 패턴으로서 웨이퍼측 기준 마크(도시하지 않음)가 형성된다. 이들에 의해, 광 검출부(DT)가 낙사 조명(epi-illumination)에 의해 투영 광학계(PO)를 통해 레티클측 기준 플레이트(RFP) 및 웨이퍼측 기준 마크를 조명하고, 반사광을 광 검출부(DT) 내의 카메라에 의해 화상으로서 검출한다. 검출된 화상으로부터 마크의 상의 콘트라스트를 산출하면서, 콘트라스트가 최대가 되는 베스트 포커스 위치, 즉 투영 광학계(PO)의 베스트 포커스 위치가 계측된다. 이에 의해, 포커스 검출계(FS)의 원점이 투영 광학계(PO)의 베스트 포커스 위치로 교정된다.
본 실시예에서, 교정 계측계(AS)의 광 검출부(DT)는 라이트 필드 카메라를 포함할 수 있다. 라이트 필드 카메라는 플렌옵틱(Plenoptic) 카메라라고도 불린다. 라이트 필드 카메라는, 도 2에 도시된 바와 같이, 화상 센서(21)의 전방측의 촬영 렌즈(L1)(주 렌즈)의 결상면(P)에 배치된 마이크로 렌즈 어레이(L2)를 통과한 광을 촬상한다. 이에 의해 라이트 필드 카메라는, 피사체의 다른 초점면에서의 2차원 화상을 연산 처리에 의해 재구성하는 것(리포커스)이 가능하다. 단초점 및 다초점 마이크로 렌즈 어레이가 존재한다. 예를 들어, 일본 특허 제5411350호는, 다초점 플렌옵틱 광학계에 의해 재구성 화상의 공간 분해능을 향상시키는 예 등을 기재하고 있다. 여기에서는, 라이트 필드 카메라에 의해 재구성되는, 포커스 방향(광 검출부(DT)의 광축 방향 또는 Z 방향)에서의, 어떤 위치에 있는 면(초점면)을, 포커스 플레인(FP)이라고 칭하고, 재구성된 2차원 화상을 FP 화상이라고 칭한다. 본 실시예에서, 광 검출부(DT)의 광축 방향은, 투영 광학계의 광축과 평행한 방향(즉, Z 방향(제1 방향))이다. 교정 계측계(AS)는, Z 방향(광 검출부(DT)의 광축 방향)으로 이동함으로써 초점을 조절하는 초점 렌즈(LA)를 갖는다. 초점 렌즈(LA)는 라이트 필드 카메라에서의 촬영 렌즈(L1)(도 2)에 포함되어 있어도 된다. 초점 렌즈(LA)의 구동은, 초점 렌즈 구동부(LAD)를 통해 제어부(CTR)에 의해 제어될 수 있다.
이하의 설명에서는, FP 화상으로부터 베스트 포커스 위치를 계측하는 방법을 설명하기 위해서, 먼저, 종래 기술인 스텝 구동 방식의 계측 방법을 설명하고, 그것과 대비하여 본 실시예에 따른 계측 방법을 설명한다.
스텝 구동 방식에서는, 교정 계측계(AS)로, 레티클측 기준 플레이트(RFP) 상의 레티클 기준 마크(원판측 마크)(이하 "RFP 마크"라고 칭함)와, 웨이퍼측 기준 플레이트(WFP) 상의 웨이퍼 기준 마크(기판측 마크)(이하 "WFP 마크"라고 칭함)를 동일 시야에서 촬상하고, 2차원 화상을 취득한다. RFP 마크와 WFP 마크는, 투영 광학계(PO)를 통해 서로 거의 공액이 되도록 배치된다. RFP 마크는, 부분적으로 블랭크 유리로 구성되고, 투영 광학계(PO)를 통해 WFP 마크를 블랭크 유리부에서 관찰하는 것을 가능하게 한다. 도 3은 교정 계측계(AS)로 촬상한 2차원 화상의 예를 나타낸다.
RFP 마크의 베스트 포커스 위치를 계측하기 위해서, 교정 계측계(AS) 내의 초점 렌즈(LA)의 위치를 변경하면서, RFP 마크 화상이 취득된다. 그리고, 초점 렌즈 위치 중 대응하는 위치에서 각각의 화상으로부터, RFP 마크의 상의 콘트라스트 값이 산출된다. 이 초점 렌즈 위치와 RFP 마크의 상의 콘트라스트 값 사이의 관계가 레티클 상 오토 포커스(RIAF)의 콘트라스트 커브에 의해 표현된다. 도 4는 RIAF의 콘트라스트 커브의 예를 나타낸다. 이 RIAF 콘트라스트 커브의 피크가 되는 초점 렌즈 위치가 산출된다. 콘트라스트 커브에서의 각 콘트라스트 값은, 일반적인 화상 콘트라스트의 정의식을 사용해서 산출될 수 있다. 마크 화상이 디포커스되면, 콘트라스트 값은 저하된다. 즉, 베스트 포커스 위치에서 콘트라스트는 피크에 도달한다. RIAF 콘트라스트 커브에 의해, RFP 마크가 베스트 포커스가 되는 초점 렌즈 위치가 결정된다.
이어서, 초점 렌즈 위치를 상기 위치에 고정한 상태에서, WFP 마크의 상의 콘트라스트 피크가 계측된다. 더 구체적으로는, 웨이퍼 스테이지(WS)의 Z 위치(이하 "WSZ 위치"라 칭함)를 변경하면서, WFP 마크 화상을 취득한다. 그리고, WSZ 위치 중 대응하는 위치의 각각의 WFP 마크 화상으로부터, WFP 마크의 상의 콘트라스트 값이 산출된다. 이 WSZ 위치와 WFP 마크의 상 콘트라스트 값 사이의 관계가 웨이퍼 상 오토 포커스(WIAF)의 콘트라스트 커브에 의해 표현된다. 도 5는 WIAF의 콘트라스트 커브의 예를 나타낸다. RIAF 계측에서와 같이, 이 WIAF 콘트라스트 커브로부터 피크가 되는 WSZ 위치가 산출된다.
이상의 스텝 구동 방식에 의해, RFP 마크의 베스트 포커스 위치를 기준으로 사용했을 때의, WFP 마크가 베스트 포커스가 되는 WSZ 위치를 구할 수 있다.
이제, 도 6의 흐름도를 참조하여, 본 실시예에 따른 라이트 필드 카메라를 사용한 베스트 포커스 계측의 처리 시퀀스를 설명한다. 본 처리 시퀀스는, 제어부(CTR)에 의해 행하여진다. 더 구체적으로는, 도 6의 흐름도에 대응하는 프로그램은, 메모리(12)에 포함되고, CPU(11)에 의해 실행된다.
단계 S101에서, 라이트 필드 카메라를 구성하는 광 검출부(DT)는, 제어부(CTR)의 제어에 의해, 초기 초점 렌즈 위치 및 초기 WSZ 위치에서 RFP 마크 및 WFP 마크를 촬상한다. 제어부(CTR)는, 광 검출부(DT)로부터, 촬상에 의해 생성된 라이트 필드 화상 데이터(이하 "원 화상 데이터"라고 칭함)를 취득한다. 단계 S102에서, 제어부(CTR)는, 취득한 원 화상 데이터를 사용해서 리포커스 연산을 행한다. 즉, 제어부(CTR)는, 취득한 원 화상 데이터로부터, 포커스 방향(광 검출부(DT)의 광축 방향 또는 Z 방향)에서의 서로 다른 Z 위치에 대응하는 각 포커스 플레인 위치(FP1 내지 FP7)에서의 RFP 마크의 FP 화상을 연산 처리에 의해 재구성한다. RFP 마크와 FP1 내지 FP7 사이의 위치 관계를 도 7에 나타낸다.
단계 S103에서, 제어부(CTR)는, 포커스 플레인(FP1 내지 FP7)의 각각의 FP 화상으로부터, RFP 마크의 상의 콘트라스트 값과 WFP 마크의 상의 콘트라스트 값을 산출한다. 이에 의해, 도 8에 나타낸 바와 같은, 스텝 구동 방식에 의해 초점 렌즈 위치를 변경했을 때에 취득되는 도 4에 도시된 것에 대응하는 RFP 마크 근방의 각 FP 위치에 대해서 RIAF 콘트라스트 커브가 취득된다.
또한, FP1 내지 FP7은, 동시에 도 9에 나타내는 WFP 마크 근방의 다른 Z 위치에도 대응한다. 따라서, 단계 S103에서 산출된 WFP 마크의 상의 콘트라스트 값에 의해, 도 10에 도시되는 바와 같이, 스텝 구동 방식에 의해 WSZ 위치를 변경했을 때에 얻어지는 도 5에 도시된 것에 대응하는 WFP 마크 근방의 각 FP 위치에 대하여 WIAF 콘트라스트 커브가 얻어진다.
다시, 도 11은, RFP 마크와 WFP 마크와 각 FP 위치 사이의 관계를 나타낸다. RFP 마크와 WFP 마크는 거의 공액 위치 관계에 있기 때문에, FP1 내지 FP7의 범위에, RIAF와 WIAF의 콘트라스트 커브의 피크 모두가 존재하고 있다.
단계 S104에서, 제어부(CTR)는, RIAF와 WIAF의 콘트라스트 커브의 피크 위치를 산출한다. 초점 렌즈 위치와 WSZ 위치가, RFP 마크와 WFP 마크의 포커스 위치가 서로 완전히 공액이 되지 않는 위치에 있을 경우, FP1 내지 FP7의 FP 화상으로부터 산출된 RIAF와 WIAF의 콘트라스트 커브의 피크 위치는 상이하다.
단계 S105에서, 제어부(CTR)는, 초점 렌즈 위치를 결정하며, RIAF 콘트라스트 커브와 WIAF 콘트라스트 커브 사이의 피크 위치의 차이를 산출한다. 이 차이는, RFP 마크의 베스트 포커스 위치를 기준으로 사용했을 때의, 투영 광학계(PO)가 베스트 포커스가 되는 WSZ 위치의 조정량에 대응한다. 이에 의해, 제어부(CTR)는, 이 차이에 기초하여, WSZ 위치(즉, 투영 광학계의 광축 방향에서의 기판 보유지지부의 위치)를 조정할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 리포커스가능한 라이트 필드 화상 데이터를 취득하고, 연산 처리에 의해 포커스 검출계(FS)의 원점을 투영 광학계(PO)의 베스트 포커스 위치로 교정할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 조정량의 결정을 위해서, 종래와 같이 초점 렌즈와 웨이퍼 스테이지(WS)의 스텝 구동을 행할 필요가 없어진다.
본 실시예에서는 FP 위치의 수는 7이다. 그러나, FP 위치의 수는 이 값에 한정되는 것이 아니고, 라이트 필드 카메라에 의해 재구성가능하다면, 어떠한 수의 FP 위치도 사용해도 된다. RFP 마크 및 WFP 마크의 형상도 콘트라스트를 산출할 수 있다면 본 구성(도 3의 예)에 한정되지 않는다. 또한, RFP 마크는, 레티클 기준측 플레이트 상의 마크에 한정되지 않고, 레티클(RT) 위에 마크가 존재하는 경우에는, 그 마크를 사용해도 된다. 또한, WFP 마크는, 웨이퍼 기준측 플레이트 상의 마크에 한정되지 않고, 웨이퍼(WF) 위에 마크가 존재하는 경우에는, 그 마크를 사용해도 된다.
<제2 실시예>
이하에서는, 콘트라스트 커브의 피크 위치의 보정을 포함하는 방법에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는, 도 12 및 도 13에 나타나는 흐름도에 따라, WFP 마크의 콘트라스트 커브의 보정 테이블 및 RFP 마크의 콘트라스트 커브의 보정 테이블이 작성된다. 본 처리는, 제어부(CTR)에 의해 행하여진다. 더 구체적으로는, 도 12 및 도 13의 흐름도에 대응하는 프로그램은, 메모리(12)에 저장되고, CPU(11)에 의해 실행된다.
먼저, WFP 마크의 상의 콘트라스트 커브의 보정 테이블의 작성 방법에 대해서 설명한다. 먼저, 단계 S201에서, 제어부(CTR)는, WSZ 위치를 FP1의 위치로 구동한다. 단계 S203에서는, WFP 마크를 라이트 필드 카메라로 촬상하고, 원 화상 데이터를 취득한다. 단계 S204에서, 제어부(CTR)는, 리포커스 연산에 의해 각 FP 화상을 재구성하고, WFP 마크의 상의 콘트라스트 값을 산출하며, WIAF 콘트라스트 커브를 취득한다. 단계 S205에서, 제어부(CTR)는, WIAF 콘트라스트 커브의 피크 위치를 산출한다.
단계 S202 내지 S206는, WSZ 위치를 Z1으로부터 Z7까지 미리정해진 양으로 구동하면서 반복해서 실시된다. 도 14는 이렇게 취득된 WSZ 위치 중 대응하는 위치에서의 각 콘트라스트 커브의 예를 도시한다. 각 콘트라스트 커브로부터 FP의 콘트라스트 커브의 피크 위치를 산출함으로써, WSZ 위치(Z1 내지 Z7)와, WFP 마크의 콘트라스트 커브의 피크 위치 사이의 관계를 취득할 수 있다. 그 결과를 도 15에 도시한다. 도 15를 참조하면, 도 14의 그래프로부터, 횡축은 WSZ 위치(Z1 내지 Z7)를 나타내고, 종축은 콘트라스트 커브의 피크 위치를 나타낸다. 이것은, WFP 마크의 상의 콘트라스트 커브에서의 피크 위치의 투영 광학계의 광축 방향에서의 기판 보유지지부의 위치에 대한 의존성을 나타내는 특성을 나타내고 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 이 특성은 기본적으로는 선형이 된다. 그러나, 라이트 필드 카메라의 각 FP에서 재구성되는 FP 화상에는, 라이트 필드 카메라 내의 마이크로렌즈의 수차 영향에서, 비선형인 특성이 포함될 수 있다. 그로 인해, 단계 S207에서, 제어부(CTR)는, 도 15의 관계로부터 취득되는 WSZ 위치와 WFP 마크의 콘트라스트 커브의 피크 위치 사이의 차이(오차)를 산출한다. 그 결과, 도 16에 나타나는 것 같은 비선형인 잔차가 발생한다. 제어부(CTR)는, 이 오차의 정보를, WFP 마크의 콘트라스트 커브의 보정 테이블로서 메모리(12)에 보존한다. 보정 테이블의 사용 방법에 대해서는 도 19를 참조하여 후술한다.
이제, RFP 마크의 콘트라스트 커브의 보정 테이블의 작성 방법에 대해서 설명한다. 먼저, 단계 S301에서, 제어부(CTR)는, 초점 렌즈(LA)를 FP1의 위치로 구동한다. 단계 S303에서는, RFP 마크를 라이트 필드 카메라로 촬상하고, 원 화상 데이터를 취득한다. 단계 S304에서, 제어부(CTR)는, 리포커스 연산에 의해 각 FP 화상을 재구성하고, RFP 마크의 상의 콘트라스트 값을 산출하며, RIAF 콘트라스트 커브를 취득한다. 단계 S305에서, 제어부(CTR)는, RIAF 콘트라스트 커브의 피크 위치를 산출한다.
단계 S302 내지 S306은, 초점 렌즈(LA)의 위치를 Z1으로부터 Z7까지 미리정해진 양으로 구동하면서 반복해서 실시된다. 이에 의해 취득되는 각 초점 렌즈 위치에서의 각 콘트라스트 커브는 도 14와 마찬가지이다. 각 콘트라스트 커브로부터 FP의 콘트라스트 피크 위치를 산출함으로써, 초점 렌즈 위치(Z1 내지 Z7)와, RFP 마크의 콘트라스트 커브의 피크 위치 사이의 관계를 취득할 수 있다. 그 결과를 도 17에 나타낸다. 이것은, RFP 마크의 상의 콘트라스트 커브에서의 피크 위치의 광 검출부(DT)의 광축 방향에서의 초점 렌즈(LA)의 위치에 대한 의존성을 나타내는 특성을 나타내고 있다. 이어서, 단계 S307에서, 제어부(CTR)는, 도 17의 관계로부터 취득되는 초점 렌즈 위치와 RFP 마크의 콘트라스트 커브의 피크 위치 사이의 차이(오차)를 산출한다. 그 결과, 도 16에서와 같이, 도 18에 도시된 바와 같은 비선형인 잔차가 발생한다. 제어부(CTR)는, 이 오차의 정보를, RFP 마크의 콘트라스트 커브의 보정 테이블로서 메모리(12)에 보존한다.
단계 S207 및 S307에서 작성된 콘트라스트 커브의 보정 테이블은, 정밀한 위치결정이 가능한 WSZ 위치 및 초점 렌즈 위치에 관하여 보았을 때의, 각 FP 위치의 기준 위치로부터의 오차에 대응한다. 즉, WSZ 위치 및 초점 렌즈 위치의 기준과의 차이를 사전에 콘트라스트 커브의 보정 테이블로서 취득함으로써, 비선형인 특성을 포함하는 각 FP의 위치를 정밀한 기준 위치로 보정하는 것이 가능해진다. 콘트라스트 커브의 보정 테이블을 작성할 때에는, WS 또는 초점 렌즈의 진동이나 구동 오차의 영향이 발생할 수 있다. 그러나, 촬상 또는 구동을 복수회 실시하고, 출력의 평균값을 사용함으로써, 상기 오차의 영향을 무시할 수 있을 정도로 경감하면서 보정 테이블을 작성할 수 있다.
도 19는, 상기 처리에 의해 작성된 보정 테이블의 사용에 의한 투영 광학계의 베스트 포커스 교정 처리의 흐름도를 나타낸다. 도 6의 흐름도와 동일한 처리 단계는 동일한 참조 번호로 나타내고, 그에 대한 설명을 생략한다. 도 6과의 차이는, 단계 S104와 단계 S105 사이에 단계 S405가 추가되는 것이다. 단계 S405에서는, 제어부(CTR)는, 단계 S104에서 산출된 WIAF 콘트라스트 커브의 피크 위치를, 단계 S207에서 작성된 콘트라스트 커브의 보정 테이블을 사용해서 보정한다. 이에 의해, 단계 S105에서 취득되는 WSZ 위치의 조정량이 보정된다(제1 보정 처리). 또한, 제어부(CTR)는, 단계 S104에서 산출된 RIAF 콘트라스트 커브의 피크 위치를, 단계 S307에서 작성된 콘트라스트 커브의 보정 테이블을 사용해서 보정한다. 이에 의해, 단계 S105에서 결정되는 초점 렌즈 위치가 보정된다(제2 보정 처리).
상기 보정을 추가함으로써, 리포커스 연산에 의해 재구성되는 복수의 화상의 정밀도를, 포커스 검출계(FS)의 정밀도에 일치시킬 수 있고, 베스트 포커스 위치의 교정 정밀도의 저하를 방지할 수 있다.
<제3 실시예>
라이트 필드 카메라로 리포커스할 수 있는 범위를 리포커스 범위(이하 "FP 범위")라 칭한다. 통상, 라이트 필드 카메라의 FP 범위는, 촬영 렌즈(L1)와 마이크로 렌즈 어레이(L2)의 사양에 의존한 폭으로 한정된다. 그로 인해, 투영 광학계(PO)의 베스트 포커스 위치의 변화량이 그 FP 범위를 초과하면, 라이트 필드 카메라의 각 FP 화상 내에 콘트라스트 피크가 존재하지 않고, 콘트라스트 커브의 피크 위치를 산출할 수 없게 된다.
따라서, 제3 실시예에서는, 각 마크의 콘트라스트 커브의 피크 위치가 FP 범위 내에 위치하는 것을 보증하는 처리가 추가된다. 먼저, 최초의 계측시는, 상술한 제1 실시예에 따라, 라이트 필드 카메라로부터 콘트라스트 커브의 피크 위치를 산출한다. 최초에 콘트라스트 커브의 피크 위치가 FP 범위 내에 없는 경우에는, WSZ 위치와 초점 렌즈 위치를 주사함으로써, 콘트라스트 커브의 피크 위치가 FP 범위 내에 있게 되는 초기 위치를 검색한다. 이어서, 이 검색에 의해, 초기 위치로서 결정된 콘트라스트 커브의 피크 위치와 FP 범위의 중앙 위치 사이의 차이를 산출하고, 이것을 다음번 계측시의 WSZ 위치와 초점 렌즈 위치에 반영시킨다.
이에 의해, 다음번 계측시의 콘트라스트 피크 위치를 FP 범위의 중앙 포커스 플레인 위치로 설정할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 예를 들어 투영 광학계(PO)의 베스트 포커스 위치가 완만하게 드리프트하고 있는 경우에, 베스트 포커스 위치가 FP 범위 외측에 있게 되는 것을 방지할 수 있다.
<제4 실시예>
제4 실시예에서는, 투영 광학계(PO)의 베스트 포커스 위치의 교정에 추가하여, X-Y 위치를 교정하는 방법에 대해서 설명한다. 본 실시예의 노광 장치의 구성은 도 1의 것과 대략 동일하다. 그러나, 예를 들어 도 20에 나타낸 바와 같은 형상을 각각 갖는 RFP 마크와 WFP 마크가 사용된다. RFP 마크는, X 위치 계측용 및 포커스 계측용의 마크 RFPX1 내지 RFPX4와, Y위치 계측용 및 포커스 계측용의 마크 RFPY1 내지 RFPY6을 포함한다. WFP 마크는, X 위치 계측용 및 포커스 계측용의 마크 WFPX1 내지 WFPX4와, Y 위치 계측용 및 포커스 계측용의 마크 WFPY1 내지 WFPY3을 포함한다. 이에 의해, FP 화상으로부터, 각 마크의 콘트라스트 이외에, 각 마크의 X-Y 위치를 산출하는 것이 가능하다. 더 구체적으로는, 마크 RFPX1 내지 RFPX4의 화상 상의 위치의 평균값을 RFP 마크 X 위치(201, 202)로서 산출하고, 마크 RFPY1 내지 RFPY6의 화상 상의 위치의 평균값을 RFP 마크 Y 위치(203, 204)로서 산출한다. 또한, WFPX1 내지 WFPX4의 화상 상의 위치의 평균값을 WFP 마크 X 위치(205)로서 산출하고, WFPY1 내지 WFPY3의 화상 상의 위치의 평균값을 WFP 마크 Y 위치(206)로서 산출한다. 마크의 X-Y 위치의 산출에는, 마크 패턴의 상관 연산 등의 일반적인 패턴 매칭 방법을 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명은 목적이 달성되는 한은 특정한 방법으로 한정되지 않는다. 마크 형상도 특정한 형상에 한정되지 않는다.
이하, 도 21의 흐름도를 참조하여, 투영 광학계(PO)의 베스트 포커스 위치와 X-Y 위치의 교정 방법에 대해서 설명한다. 먼저, 도 6에서와 같은 각각의 단계 S101 내지 S105이 실시된다. 이어서, 단계 S506에서, 제어부(CTR)는, RFP 마크의 상의 콘트라스트 커브의 피크 위치에 대응하는 FP 화상(예를 들어, 피크 위치 근방의 FP 화상)으로부터 RFP 마크의 X-Y 위치(제1 위치)를 검출한다. 단계 S507에서, 제어부(CTR)는, WFP 마크의 상의 콘트라스트 커브의 피크 위치에 대응하는 FP 화상(예를 들어, 피크 위치 근방의 FP 화상)으로부터 WFP 마크의 X-Y 위치(제2 위치)를 검출한다. 단계 S508에서, 제어부(CTR)는, RFP 마크와 WFP 마크 사이의 X-Y 위치에 있어서의 차를 산출한다. 이 X-Y 위치의 차가, RFP 마크를 기준으로 사용했을 때의 WFP 마크의 X-Y 위치가 되고, 이것은 RFP 마크를 기준으로 사용했을 때의 투영 광학계(PO)의 X-Y 위치에 대응한다. 따라서, X-Y 위치 차에 기초하여, 원판 보유지지부 및 기판 보유지지부 중 적어도 하나의 X-Y 평면에서의 위치의 조정량을 결정할 수 있다. 이에 의해, 이 X-Y 위치 차가 일정해지도록 교정함으로써, 투영 광학계(PO)의 X-Y 위치를 베스트 포커스 위치의 교정과 동시에 교정하는 것이 가능하게 된다.
<제5 실시예>
이하에서는, 상술한 제1 보정 처리 및 제2 보정 처리를 광축(PA) 방향에 수직인 평면(X-Y 평면)의 각 위치에 관해서 행하는 실시예를 설명한다. 이하에서는, 도 22 및 도 23의 흐름도를 참조하여 제4 실시예와 상이한 점에 대해서 설명한다.
본 실시예에서는, 도 22 및 도 23의 흐름도에 나타나는 수순에 의해, WFP 마크의 상의 콘트라스트 커브 및 X-Y 위치 보정 테이블과 RFP 마크의 상의 콘트라스트 커브 및 X-Y 위치 보정 테이블이 작성된다.
먼저, 단계 S601에서, 제어부(CTR)는, WSZ 위치를 초기 위치로서의 FP1의 위치로 구동하고, 웨이퍼 스테이지(WS)의 X-Y 위치(이하 "WSXY 위치"라 칭함)를 라이트 필드 카메라의 시야 중심으로 구동한다. 단계 S604에서, 제어부(CTR)는, WFP 마크를 라이트 필드 카메라가 촬상하게 하여, 원 화상 데이터를 취득한다. 단계 S605에서, 제어부(CTR)는, 각 FP 화상을 재구성해서 WFP 마크의 상 콘트라스트 값을 산출하여, WIAF 콘트라스트 커브를 취득한다. 단계 S606에서, 제어부(CTR)는 WIAF 콘트라스트 커브의 피크 위치를 산출한다. 단계 S607에서, 제어부(CTR)는, WFP 마크의 콘트라스트 커브의 피크 근방의 FP 화상으로부터 WFP 마크의 X-Y 위치를 산출한다. 단계 S602 내지 S609는, WSZ 위치(단계 S602) 및 WSXY 위치(단계 S603)를 이동시키면서 실시된다.
이어서, 단계 S610에서, 제어부(CTR)는, 각 FP 위치에서 산출한 콘트라스트 커브의 피크 위치와 WSZ 위치 사이의 관계의 차이, 각 콘트라스트 커브의 피크 위치에서의 WFP 마크의 X-Y 위치와 WSXY 위치 사이의 관계의 차이를 산출한다. 이들은 메모리(12)에 보정 테이블로서 보존된다. 보정 테이블의 사용 방법에 대해서는 도 24를 참조하여 후술한다.
이제, RFP 마크의 보정 테이블의 작성 방법에 대해서 설명한다. 먼저, 단계 S701에서, 제어부(CTR)는, 초점 렌즈(LA)를 초기 위치로서의 FP1의 위치로 구동한다. 단계 S703에서, 제어부(CTR)는, RFP 마크를 라이트 필드 카메라가 촬상하게 하여, 원 화상 데이터를 취득한다. 단계 S704에서, 제어부(CTR)는, 각 FP 화상을 재구성해서 RFP 마크의 상의 콘트라스트 값을 산출하여, RIAF 콘트라스트 커브를 취득한다. 단계 S705에서, 제어부(CTR)는 RIAF 콘트라스트 커브의 피크 위치를 산출한다. 단계 S706에서, 제어부(CTR)는, RFP 마크의 콘트라스트 커브의 피크 근방의 FP 화상으로부터 RFP 마크의 X-Y 위치를 산출한다. 단계 S702 내지 S707은 초점 렌즈 위치를 이동시키면서(단계 S702) 실시된다.
이어서, 단계 S708에서, 제어부(CTR)는, 각 FP 위치에서 산출한 콘트라스트 커브의 피크 위치와 초점 렌즈 위치 사이의 관계의 차이, 및 각 콘트라스트 커브의 피크 위치에서의 RFP 마크의 X-Y 위치와 FP0 위치 사이의 차이를 산출한다. 이들은 메모리(12)에 보정 테이블로서 보존된다.
단계 S607과 S706에서 사용하는 FP 화상은, 콘트라스트 커브의 피크 근방의 화상에 한정되지 않는다. FP 위치 사이의 콘트라스트 커브의 피크 위치에서의 FP 화상을 근방 화상의 선형 보간, 다항식 근사 등에 의해 추정하여 사용해도 된다. 단계 S610과 단계 S707에서 작성된 보정 테이블은, 정밀한 위치결정이 가능한 WSZ 위치 및 초점 렌즈 위치에 관하여 보았을 때의, 각 FP 위치의 이상적인 위치로부터의 오차와, WSXY 위치 기준에 의해 형성되는 이상적인 격자에 대한 각 FP 위치의 디스토션 오차에 대응한다. 각 보정 테이블은, 근방 값의 선형 보간, 다항식 근사 등에 의해 임의의 값을 산출하고 산출된 값을 사용한다. 보정 테이블을 작성할 때에는, WS 또는 초점 렌즈의 진동이나 구동 오차의 영향이 발생할 수 있다. 그러나, 촬상 또는 구동을 복수회 실시하고, 출력의 평균값을 사용함으로써, 상기 오차의 영향을 무시할 수 있을 정도로 경감하면서 보정 테이블을 작성할 수 있다.
도 24는, 상기 처리에 의해 작성된 보정 테이블을 사용한 투영 광학계의 베스트 포커스 교정 처리의 흐름도를 나타낸다. 먼저, 도 6에서와 같이 단계 S101 내지 S105의 처리가 행하여진다. 그 후, 단계 S806에서, 제어부(CTR)는, RFP 마크의 상의 콘트라스트 커브의 피크 근방의 FP 화상으로부터 RFP 마크의 X-Y 위치를 산출한다. 단계 S807에서, 제어부(CTR)는, WFP 마크의 상의 콘트라스트 커브의 피크 근방의 FP 화상으로부터 WFP 마크의 X-Y 위치를 산출한다. 단계 S809에서, 제어부(CTR)는, 단계 S610과 단계 S708에서 작성된 보정 테이블에 의해, RFP 마크의 X-Y 위치와 WFP 마크의 X-Y 위치를 WSXY 위치 기준으로 보정한다. 그리고, 단계 S810에서, 제어부(CTR)는, RFP 마크와 WFP 마크 사이의 X-Y 위치에 있어서의 차이를 산출하고 계측을 종료한다.
<제6 실시예>
제6 실시예에서는, 각 마크의 콘트라스트 커브가 FP 범위 내에 위치하는 것을 보증하고, 각 마크가 라이트 필드 카메라의 시야 내에 위치하는 것을 보증하는 방법에 대해서 설명한다. 포커스 위치의 보증 방법은 제3 실시예와 마찬가지이기 때문에, 여기서는 X-Y 위치의 보증 방법에 대해서 설명한다.
라이트 필드 카메라에 의해 계측할 수 있는 각 마크의 X-Y 계측 범위는 라이트 필드 카메라의 관찰 시야 내에 한정된다. 그로 인해, 투영 광학계(PO)의 X-Y 위치의 변화량이 상기 시야 범위를 초과하면, 라이트 필드 카메라의 각 FP 화상으로부터 마크의 X-Y 위치를 계측할 수 없게 된다.
그러므로, 본 실시예는 다음 처리를 추가함으로써 이 문제를 회피한다. 먼저, 최초의 계측시에는, 상술한 제4 실시예에 따라 라이트 필드 카메라로부터 마크 X-Y 위치를 산출한다. 최초에 마크가 관찰 시야 내에 없는 경우에는, WSXY 위치를 주사하여, 마크의 X-Y 위치가 관찰 시야 내가 되는 초기 위치를 검색하여 결정한다. 라이트 필드 카메라에서 산출한 마크 X-Y 위치와 관찰 시야 중심 위치 사이의 차이를 산출하고, 다음번 계측시의 WSXY 위치에 반영시킨다.
이에 의해, 다음번의 라이트 필드 카메라에서 계측하는 마크 X-Y 위치를 관찰 시야 중심으로 설정할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 예를 들어 투영 광학계(PO)의 X-Y 위치가 완만하게 드리프트하고 있는 경우에, 마크의 X-Y 위치가 관찰 시야 외측이 되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 실시예에서는 리소그래피 장치의 일례인 노광 장치에 대해서 설명했다. 그러나, 본 발명은 노광 장치뿐만 아니라 다른 리소그래피 장치(임프린트 장치, 대전 입자선 묘화 장치 등)에도 적용할 수 있다. 임프린트 장치는, 기판 상에 공급된 임프린트재에 몰드(원판 또는 템플릿)를 접촉시킨 상태에서 상기 임프린트재를 경화시킴으로써 기판 상에 패턴을 형성하는 장치이다. 대전 입자선 묘화 장치는, 기판 상에 공급된 포토레지스트에 대전 입자선에 의해 패턴을 묘화함으로써 해당 포토레지스트에 잠상을 형성하는 장치이다.
<물품 제조 방법의 실시예>
본 발명의 실시예에 따른 물품 제조 방법은, 예를 들어 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스나 미세구조를 갖는 소자 등의 물품을 제조하기에 적합하다. 본 실시예에 따른 물품 제조 방법은, 상기의 리소그래피 장치(노광 장치, 임프린트 장치, 묘화 장치 등)를 사용해서 기판에 원판의 패턴을 전사하는 단계와, 상기 단계에서 패턴이 전사된 기판을 가공하는 단계를 포함한다. 이 제조 방법은, 다른 주지의 단계(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)를 포함한다. 본 실시예에 따른 물품 제조 방법은 종래의 방법에 비하여 물품의 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용 중 적어도 1개에서 유리하다.
다른 실시예
본 발명의 실시예(들)는, 전술한 실시예(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체(보다 완전하게는 '비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체'라 칭할수도 있음)에 기록된 컴퓨터 실행가능 명령어(예를 들어, 하나 이상의 프로그램)를 판독 및 실행하고 그리고/또는 전술한 실시예(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하는 하나 이상의 회로(예를 들어, 주문형 집적 회로(ASIC))를 포함하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해, 그리고 예를 들어 전술한 실시예(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 저장 매체로부터 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독 및 실행함으로써 그리고/또는 전술한 실시예(들) 중 하나 이상의 기능을 실행하기 위해 하나 이상의 회로를 제어함으로써 상기 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 실행되는 방법에 의해 실현될 수도 있다. 컴퓨터는 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 중앙 처리 유닛(CPU), 마이크로 처리 유닛(MPU))를 포함할 수 있고 컴퓨터 실행가능 명령어를 판독 및 실행하기 위한 별도의 컴퓨터 또는 별도의 프로세서의 네트워크를 포함할 수 있다. 컴퓨터 실행가능 명령어는 예를 들어 네트워크 또는 저장 매체로부터 컴퓨터에 제공될 수 있다. 저장 매체는, 예를 들어 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM), 분산형 컴퓨팅 시스템의 스토리지, 광디스크(예를 들어, 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 블루레이 디스크(BD)™), 플래시 메모리 디바이스, 메모리 카드 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
(기타의 실시예)
본 발명은, 상기의 실시형태의 1개 이상의 기능을 실현하는 프로그램을, 네트워크 또는 기억 매체를 개입하여 시스템 혹은 장치에 공급하고, 그 시스템 혹은 장치의 컴퓨터에 있어서 1개 이상의 프로세서가 프로그램을 읽어 실행하는 처리에서도 실현가능하다.
또한, 1개 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들어,ASIC)에 의해서도 실행가능하다.
본 발명을 예시적인 실시예를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (14)

  1. 원판의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 갖는 리소그래피 장치이며,
    상기 원판을 보유지지하는 원판 보유지지부와;
    상기 기판을 보유지지하는 기판 보유지지부와;
    상기 투영 광학계를 통해 상기 원판과 상기 원판 보유지지부 중 하나에 배치된 원판측 마크 상 및 상기 기판과 상기 기판 보유지지부 중 하나에 배치된 기판측 마크 상을 검출하는 검출부와;
    제어부를 포함하고,
    상기 검출부는, 상기 원판측 마크 상과 상기 기판측 마크 상을 포함하는 리포커스가능한 라이트 필드 화상 데이터를 생성하고,
    상기 제어부는,
    상기 검출부로부터 취득한 상기 라이트 필드 화상 데이터에 기초하여, 포커스 방향의 위치가 상이한 복수의 화상을 재구성하는 리포커스 연산을 행하고,
    상기 리포커스 연산에 의해 재구성된 상기 복수의 화상에 기초하여, 상기 원판 보유지지부와 상기 기판 보유지지부 중 하나 이상의 위치를 조정하는, 리소그래피 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 복수의 화상 각각에서의 상기 원판측 마크 상의 콘트라스트 값으로부터 취득되는 콘트라스트 커브에서의 피크 위치와, 상기 복수의 화상 각각에서의 상기 기판측 마크 상의 콘트라스트 값으로부터 취득되는 콘트라스트 커브에서의 피크 위치 사이의 차이에 기초하여, 상기 투영 광학계의 광축과 평행한 제1 방향에서의 상기 기판 보유지지부의 위치를 조정하는, 리소그래피 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 검출부는 초점 렌즈를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 원판측 마크 상의 상기 콘트라스트 커브에서의 피크 위치에 따라, 상기 제1 방향에서의 상기 초점 렌즈의 위치를 결정하며,
    상기 차이에 기초하여, 상기 초점 렌즈의 결정된 상기 위치에 관한 상기 제1 방향에서의 상기 기판 보유지지부의 위치 조정량을 결정하는, 리소그래피 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 투영 광학계의 광축에 대하여 경사 방향으로 상기 기판의 표면에 광을 조사하고, 상기 기판의 표면에 의해 반사된 광을 검출함으로써 상기 제1 방향에서의 상기 기판의 위치를 검출하는 포커스 검출계를 더 포함하는, 리소그래피 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 기판측 마크 상의 상기 콘트라스트 커브에서의 피크 위치의 상기 제1 방향에서의 상기 기판 보유지지부의 위치에 대한 의존성을 나타내는 특성에서의, 상기 포커스 검출계에 의해 검출되는 상기 제1 방향에서의 상기 기판 보유지지부의 위치에 대한 상기 피크 위치의 오차 정보에 기초하여, 상기 기판 보유지지부의 결정된 상기 조정량을 보정하는 제1 보정 처리를 행하는, 리소그래피 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 기판 보유지지부를 상기 제1 방향에서의 각각의 위치로 구동하고, 각각의 위치에서 상기 검출부가 상기 라이트 필드 화상 데이터를 재구성하게 하여, 상기 특성을 취득하는, 리소그래피 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 원판측 마크 상의 상기 콘트라스트 커브에서의 피크 위치의 상기 제1 방향에서의 상기 초점 렌즈의 위치에 대한 의존성을 나타내는 특성에서의, 상기 포커스 검출계에 의해 검출되는 상기 제1 방향에서의 상기 기판 보유지지부의 위치에 대한 상기 피크 위치의 오차 정보에 기초하여, 상기 초점 렌즈의 상기 결정된 위치를 보정하는 제2 보정 처리를 행하는, 리소그래피 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 초점 렌즈를 상기 제1 방향에서의 각각의 위치로 구동하고, 각각의 위치에서 상기 검출부가 상기 라이트 필드 화상 데이터를 재구성하게 하여, 상기 특성을 취득하는, 리소그래피 장치.
  9. 제3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 원판측 마크 상의 상기 콘트라스트 커브에서의 피크 위치가 상기 라이트 필드 화상 데이터에 의해 리포커스될 수 있는 범위를 나타내는 리포커스 범위의 중앙에 있는 포커스 플레인 위치로 되도록, 상기 제1 방향에서의 상기 초점 렌즈의 위치를 결정하는, 리소그래피 장치.
  10. 제3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 기판측 마크 상의 상기 콘트라스트 커브에서의 피크 위치가 상기 라이트 필드 화상 데이터에 의해 리포커스될 수 있는 범위를 나타내는 리포커스 범위의 중앙에 있는 포커스 플레인 위치로 되도록, 상기 제1 방향에서의 상기 기판 보유지지부의 위치 조정량을 결정하는, 리소그래피 장치.
  11. 제4항에 있어서, 상기 제어부는, 또한,
    상기 복수의 화상 중 상기 원판측 마크 상의 상기 콘트라스트 커브에서의 피크 위치에 대응하는 화상으로부터, 상기 원판측 마크 상의 상기 제1 방향에 수직인 평면에서의 위치를 나타내는 제1 위치를 검출하고,
    상기 복수의 화상 중 상기 기판측 마크 상의 상기 콘트라스트 커브에서의 피크 위치에 대응하는 화상으로부터, 상기 기판측 마크 상의 상기 평면에서의 위치를 나타내는 제2 위치를 검출하며,
    상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이의 차이에 기초하여, 상기 원판 보유지지부와 상기 기판 보유지지부 중 하나 이상의 상기 평면에서의 위치의 조정량을 결정하는, 리소그래피 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 기판측 마크 상의 상기 콘트라스트 커브에서의 피크 위치의 상기 제1 방향에서의 상기 기판 보유지지부의 위치에 대한 의존성을 나타내는 특성에서의, 상기 포커스 검출계에 의해 검출되는 상기 제1 방향에서의 상기 기판 보유지지부의 위치에 대한 상기 피크 위치의 오차 정보에 기초하여, 상기 기판 보유지지부의 결정된 상기 조정량을 보정하는 제1 보정 처리를 상기 제1 방향에 수직인 평면의 각 위치에 관해서 행하는, 리소그래피 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 원판측 마크 상의 상기 콘트라스트 커브에서의 피크 위치의 상기 제1 방향에서의 상기 초점 렌즈의 위치에 대한 의존성을 나타내는 특성에서의, 상기 포커스 검출계에 의해 검출되는 상기 제1 방향에서의 상기 기판의 위치에 대한 상기 피크 위치의 오차 정보에 기초하여, 상기 초점 렌즈의 상기 결정된 위치를 보정하는 제2 보정 처리를 상기 제1 방향에 수직인 평면의 각 위치에 관해서 행하는, 리소그래피 장치.
  14. 물품을 제조하는 물품 제조 방법이며,
    제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에서 규정된 리소그래피 장치를 사용하여 기판에 패턴을 형성하는 형성 단계와;
    상기 형성 단계에서 상기 패턴이 형성된 기판을 가공하는 가공 단계를 포함하며,
    상기 물품은 상기 가공 단계에서 가공된 기판을 사용하여 제조되는, 물품 제조 방법.
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