KR20180068291A - 리소그래피 장치, 물품의 제조 방법, 및 계측 장치 - Google Patents

리소그래피 장치, 물품의 제조 방법, 및 계측 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판의 에지 위치를 고정밀도로 계측하는 데 유리한 리소그래피 장치를 제공한다.
기판에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치는, 기판을 보유 지지하여 이동 가능한 스테이지와, 상기 스테이지에 의해 보유 지지된 기판의 측방으로부터 당해 기판의 단부에 제1광을 조사하는 조사부와, 상기 조사부에 의해 상기 제1광이 조사되는 기판의 단부 하방에 배치되어, 당해 단부에서 반사된 상기 제1광의 광 강도 분포를 검출하는 검출부와, 상기 제1광의 광 강도 분포로부터 얻어진 상기 기판의 에지의 위치 정보를 보정값에 의해 보정한 결과에 기초하여, 상기 기판의 에지 위치를 결정하는 처리부를 포함하며, 상기 조사부 및 상기 검출부는, 상기 스테이지에 설치되고, 상기 처리부는, 상기 스테이지에 의해 보유 지지된 기판의 단부에 상기 제1광을 조사한 상태에서 상기 검출부에 의해 검출된 상기 제1광의 광 강도 분포와, 하측 방향으로 사출된 제2광의 광로 내에 당해 단부를 배치한 상태에서 상기 검출부에 의해 검출된 상기 제2광의 광 강도 분포에 기초하여, 상기 보정값을 생성한다.

Description

리소그래피 장치, 물품의 제조 방법, 및 계측 장치{LITHOGRAPHIC APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE, AND MEASUREMENT APPARATUS}
본 발명은 리소그래피 장치, 물품의 제조 방법, 및 계측 장치에 관한 것이다.
FPD(Flat Panel Display)나 반도체 디바이스 등의 제조에는, 유리 플레이트나 웨이퍼 등의 기판에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치가 사용된다. 이러한 리소그래피 장치에서는, 기판에 형성된 마크의 위치 검출 결과에 기초하여 기판을 고정밀도로 위치 결정하기 전에, 스테이지에 의해 보유 지지된 기판의 에지 위치를 계측하여 기판의 위치를 파악하는, 소위 프리얼라인먼트가 행하여진다.
기판의 에지 위치를 계측하는 계측 장치로서는, 예를 들어 기판의 단부에 광을 조사하여 기판의 에지 위치를 계측하는 광학식의 계측 장치가 있다. 특허문헌 1에는, 스테이지에 의해 보유 지지된 기판의 단부에 광을 조사하고, 당해 단부에서 반사된 광을 검출함으로써 기판의 에지 위치를 계측하는, 소위 반사광식의 계측 장치가 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2001-241921호 공보
특허문헌 1에 기재된 반사광식의 계측 장치에서는, 기판의 단부에 모따기 처리가 실시되어 있으면, 기판의 단부에서 반사된 광에 기초하여 기판의 에지 위치를 계측한 결과에 계측 오차(계측 오류)가 발생할 수 있다.
그래서, 본 발명은 기판의 에지 위치를 고정밀도로 계측하는 데 유리한 리소그래피 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일측면으로서의 리소그래피 장치는, 기판에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치이며, 기판을 보유 지지하여 이동 가능한 스테이지와, 상기 스테이지에 의해 보유 지지된 기판의 측방으로부터 당해 기판의 단부에 제1광을 조사하는 조사부와, 상기 조사부에 의해 상기 제1광이 조사되는 기판의 단부 하방에 배치되어, 당해 단부에서 반사된 상기 제1광의 광 강도 분포를 검출하는 검출부와, 상기 제1광의 광 강도 분포로부터 얻어진 상기 기판의 에지의 위치 정보를 보정값에 의해 보정한 결과에 기초하여, 상기 기판의 에지 위치를 결정하는 처리부를 포함하고, 상기 조사부 및 상기 검출부는, 상기 스테이지에 설치되며 , 상기 처리부는, 상기 스테이지에 의해 보유 지지된 기판의 단부에 상기 제1광을 조사한 상태에서 상기 검출부에 의해 검출된 상기 제1광의 광 강도 분포와, 하측 방향으로 사출된 제2광의 광로 내에 당해 단부를 배치한 상태에서 상기 검출부에 의해 검출된 상기 제2광의 광 강도 분포에 기초하여, 상기 보정값을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 추가적인 목적 또는 다른 측면은, 이하, 첨부 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 형태에 의해 분명해질 것이다.
본 발명에 따르면, 예를 들어 기판의 에지 위치를 고정밀도로 계측하는 데 유리한 리소그래피 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태의 노광 장치를 나타내는 개략도.
도 2는 복수의 계측부의 배치를 나타내는 도면.
도 3은 계측부의 구성을 나타내는 도면.
도 4는 제1광의 광 강도 분포를 나타내는 도면.
도 5는 기판의 에지 위치를 계측하는 방법을 나타내는 흐름도.
도 6은 사출부에서 사출된 제2광의 광로 내에 검출부를 배치한 상태를 나타내는 도면.
도 7은 제2광의 광 강도 분포를 나타내는 도면.
도 8은 제1광의 광 강도 분포와 제2광의 광 강도 분포를 겹친 도면.
도 9는 제1광의 광 강도 분포와 제2광의 광 강도 분포를 겹친 도면.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일한 부재 내지 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.
이하의 실시 형태에서는, 리소그래피 장치로서, 기판을 노광하는 노광 장치를 이용하여 설명하지만, 여기에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 몰드를 사용하여 기판 상에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치나, 하전 입자선(빔)을 기판에 조사하여 당해 기판에 패턴을 형성하는 묘화 장치 등의 리소그래피 장치에 있어서도, 본 발명을 적용할 수 있다. 여기서, 리소그래피 장치는, 광 또는 빔을 기판에 조사하여 당해 기판에 패턴을 형성하는 형성부를 포함한다. 노광 장치에서는, 광을 사용하여 마스크의 패턴 화상을 기판에 투영하는 투영 광학계가 형성부에 상당할 수 있다. 임프린트 장치에서는, 몰드를 보유 지지하면서 또한 몰드를 통하여 기판에 광을 조사하는 임프린트 헤드가 형성부에 상당할 수 있다. 또한, 묘화 장치에서는, 기판에 하전 입자선(빔)을 조사하는 경통이 형성부에 상당할 수 있다.
<제1 실시 형태>
본 발명에 관한 제1 실시 형태의 노광 장치(100)에 대해, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 제1 실시 형태의 노광 장치(100)를 나타내는 개략도이다. 노광 장치(100)는, 예를 들어 마스크 스테이지(2)와, 조명 광학계(3)와, 투영 광학계(4)와, 기판 스테이지(6)(스테이지)와, 복수의 계측부(7)(계측 장치)와, 제어부(8)를 포함하며, FPD용 유리 기판 등의 기판(5)을 노광하여 당해 기판 상에 패턴(잠상)을 형성한다. 제어부(8)는, 예를 들어 CPU나 메모리를 갖는 컴퓨터에 의해 구성되고, 노광 장치(100)의 각 부를 제어한다(기판(5)을 노광하는 처리를 제어함). 또한, 본 실시 형태에서는, 투영 광학계(4)로부터 사출된 광의 광축과 평행인 방향을 Z 방향이라 하고, 당해 광축에 수직이면서 또한 서로 직교하는 2개의 방향을 X 방향 및 Y 방향이라 한다. 즉, 기판 스테이지(6)에 의해 보유 지지된 기판(5)의 상면과 평행하면서 또한 서로 직교하는 2개의 방향을 X 방향 및 Y 방향이라 한다.
조명 광학계(3)는, 광원(도시되지 않음)으로부터 사출된 광을 사용하여, 마스크 스테이지(2)에 의해 보유 지지된 마스크(1)를 조명한다. 투영 광학계(4)는, 소정의 배율을 갖고, 마스크(1)에 형성된 패턴을 기판(5)에 투영한다. 마스크(1) 및 기판(5)은, 마스크 스테이지(2) 및 기판 스테이지(6)에 의해 각각 보유 지지되어 있고, 투영 광학계(4)를 통하여 광학적으로 거의 공액인 위치(투영 광학계(4)의 물체면 및 화상면)에 배치된다.
기판 스테이지(6)는, 기판(5)의 단부가 노출되도록 기판(5)을 보유 지지하고, 투영 광학계(4)(형성부)의 하방에서 이동 가능하게 구성된다. 구체적으로는, 기판 스테이지(6)는, 진공 흡착 등에 의해 기판(5)을 보유 지지하는 척(6a)과, 척(6a)(기판(5))을 구동하는 구동부(6b)를 갖는다. 척(6a)은, 기판(5)의 단부가 척(6a)으로부터 노출되도록(즉, 기판(5)의 단부가 척(6a)으로부터 비어져 나오도록(돌출하도록)) 기판(5)의 중앙부를 보유 지지한다. 구동부(6b)는, 척(6a)(기판(5))을 XY 방향으로 구동하도록 구성될 수 있지만, 여기에 한정되지 않고, 예를 들어 Z 방향이나 θ 방향(Z축 주위의 회전 방향) 등으로 척(6a)(기판(5))을 구동하도록 구성되어도 된다.
또한, 기판 스테이지(6)의 위치는, 위치 검출부(9)에 의해 검출된다. 위치 검출부(9)는, 예를 들어 레이저 간섭계를 포함하여, 기판 스테이지(6)에 설치된 반사판(6c)에 레이저광을 조사하여, 반사판(6c)에서 반사된 레이저광에 기초하여 기판 스테이지(6)의 기준 위치에서의 변위를 구한다. 이에 의해, 위치 검출부(9)는, 기판 스테이지(6)의 위치를 검출할 수 있고, 제어부(8)는, 위치 검출부(9)에 의한 검출 결과에 기초하여, 기판 스테이지(6)의 위치를 제어할 수 있다.
이와 같이 구성된 노광 장치(100)에는, 기판 스테이지(6)에 의해 보유 지지된 기판(5)의 위치를 파악하기 위해서(예를 들어, 기판 스테이지(6)에 대한 기판(5)의 위치를 파악하기 위해서), 복수의 계측부(7)가 기판 스테이지(6)에 설치된다. 복수의 계측부(7)는 각각 기판(5)의 단부에 광을 조사하여, 당해 단부(5)에서 반사된 광을 검출한 결과에 기초하여 기판(5)의 에지 위치를 계측한다. 복수의 계측부(7)는, XY 방향 및 θ 방향에 있어서의 기판(5)의 위치(예를 들어, 기판 자체의 위치)를 구할 수 있도록, 기판(5)의 단부에 있어서의 서로 상이한 개소의 에지 위치를 계측하도록 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 2에 나타낸 바와 같이, 계측부(7a)가, 기판(5)의 Y 방향측의 에지 위치를 계측하도록 배치되고, 계측부(7b 및 7c)가, 기판(5)의 X 방향측에 있어서의 서로 다른 에지 위치를 계측하도록 배치될 수 있다. 도 2는, 기판(5)을 보유 지지한 상태의 기판 스테이지(6)(척(6a))를 상방(Z 방향)으로부터 본 도면이다. 이와 같이 복수(3개)의 계측부(7)를 배치함으로써, XY 방향 및 θ 방향의 기판(5)의 위치를 구할 수 있다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 각 계측부(7)가 기판 스테이지(6)의 척(6a)에 의해 지지되고 있지만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 각 계측부(7)가 기판 스테이지(6)의 구동부(6b)에 의해 지지되어 있어도 된다. 즉, 각 계측부(7)는, 기판 스테이지(6)에 설치되어 있으면 된다.
다음에, 계측부(7)의 구성에 대해, 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은, 계측부(7)의 구성을 나타내는 도면이다. 계측부(7)는, 조사부(71)와, 검출부(72)와, 처리부(73)를 포함할 수 있다. 조사부(71)는, 기판 스테이지(6)(척(6a))에 의해 보유 지지된 기판(5)의 측방으로부터 당해 기판(5)의 단부(5a)에 제1광(11)을 조사한다. 또한, 검출부(72)는, 조사부(71)에 의해 제1광(11)이 조사되는 기판(5)의 단부(5a)의 하방에 위치하여, 당해 단부(5a)에서 반사된 제1광(11)의 광 강도 분포를 검출한다.
조사부(71)는, 예를 들어 광원(71a)과, 콜리메이션 렌즈(71b)와, 미러(71c)를 갖는다. 조사부(71)는, 광원(71a)으로부터 사출된 예를 들어 500 내지 1200㎚정도의 파장의 광(제1광(11))을, 콜리메이션 렌즈(71b)에서 평행광으로 하고, 미러(71c)에서 반사시켜, 기판(5)의 단부(5a)를 조사한다. 조사부(71)가 기판(5)의 단부(5a)에 조사하는 제1광(11)의 광속 직경φ1은, 기판(5)의 두께보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 검출부(72)는, 예를 들어 복수의 렌즈(72a, 72b)와, 수광 소자(72c)를 갖고, 기판(5)의 단부(5a)에서 반사된 제1광(11)을 복수의 렌즈(72a, 72b)를 통하여 수광 소자(72c)에 의해 수광하여, 제1광(11)의 광 강도 분포를 검출한다(생성한다). 수광 소자(72c)는, 예를 들어 CCD나 CMOS 등에 의해 구성된 에어리어 센서(또는 라인 센서)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 3에 나타내는 예에서는, 조사부(71)는, 수평 방향(기판(5)의 상면과 평행인 방향(-Y 방향))으로 제1광(11)을 사출하여 기판(5)의 단부(5a)에 조사하도록 구성되어 있다. 그러나, 그것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 기판(5)의 단부(5a)에 비스듬히 측방으로부터 제1광을 조사하도록 구성되어도 된다.
처리부(73)는, 검출부(72)(수광 소자(72c))에 의해 검출된 제1광(11)의 광 강도 분포의 데이터를 수광 소자(72c)로부터 취득하여, 제1광(11)의 광 강도 분포로부터 얻어진 기판(5)의 에지의 위치 정보에 기초하여, 기판(5)의 에지 위치를 결정한다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 제1광(11)의 광 강도 분포에서의 광 강도의 피크 위치에 기초하여 기판(5)의 에지의 위치 정보를 구하는 예에 대해 설명한다. 그러나, 그것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 제1광(11)의 광 강도 분포에서의 광 강도가 소정의 강도가 되는 위치에 기초하여 당해 위치 정보를 구해도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 처리부(73)를 계측부(7)의 구성 요소로 하고 있지만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 제어부(8)의 구성 요소로 해도 된다.
이와 같이 구성된 계측부(7)에서는, 기판 스테이지(6)에 의해 보유 지지된 기판(5)의 단부(5a)에 모따기 처리가 실시되어 있으면, 당해 단부(5a)에서 반사된 제1광에 기초하여 기판(5)의 에지 위치를 계측한 결과에 계측 오차(계측 오류)가 발생할 수 있다. 도 4는, 기판(5)의 두께보다 큰 광속 직경φ1을 갖는 제1광(11)을 기판(5)의 단부(5a)에 조사했을 때에 검출부(72)에 의해 검출된 제1광(11)의 광 강도 분포(21)를 나타내는 도면이다. 도 4에는, 제1광(11)의 광 강도 분포와, Y 방향에 있어서의 기판(5)의 단부(5a)의 위치와의 대응 관계를 알 수 있도록, 기판(5)의 단부(5a)도 함께 도시되어 있다.
기판(5)의 단부(5a)에 모따기 처리가 실시되어 있으면, 기판(5)의 에지에서의 반사광은 수광 소자(72c)에 거의 입사하지 않고, 도 4의 화살표(22)로 나타낸 바와 같이, 기판(5)의 에지와는 상이한 개소에서의 반사광이 수광 소자(72c)에 입사한다. 그 때문에, 검출부(72)(수광 소자(72c))에서 검출된 제1광(11)의 광 강도 분포(21)에 있어서의 광 강도의 피크 위치 A가, 기판(5)의 에지에 대응하는 위치 B로부터 어긋나 버려, 광 강도의 피크 위치 A로부터 기판(5)의 에지 위치를 고정밀도로 구하는 것이 곤란해질 수 있다. 또한, 이러한 광 강도의 피크 위치 A와 기판(5)의 에지에 대응하는 위치 B의 어긋남(이하, 「피크 위치 어긋남」이라고 칭함)은, 도 4의 파선(23)으로 나타낸 바와 같이, 기판(5)의 단부(5a)의 모따기양에 따라 변화한다.
그래서, 본 실시 형태의 처리부(73)는, 사출부(10)부터 하측 방향으로 사출된 제2광(12)의 광로 내에 기판(5)의 단부(5a)와 검출부(72)를 배치하여 검출부(72)에 제2광(12)의 광 강도 분포를 검출시켜, 제2광(12)의 광 강도 분포에 기초하여 보정값을 사전에 생성한다. 보정값은, 피크 위치 어긋남에 기인하는 계측 오차를 보정하기 위한 것이다. 그리고, 처리부(73)는, 제1광(11)의 광 강도 분포로부터 얻어진 기판(5)의 에지의 위치 정보(광 강도의 피크 위치를 나타내는 정보)를, 사전에 생성된 보정값에 의해 보정하여, 그 결과에 기초하여 기판(5)의 에지 위치를 결정한다. 이에 의해, 기판(5)의 단부(5a)에서 반사된 제1광(11)에 기초하여 기판(5)의 에지 위치를 계측한 결과에 발생하는 계측 오차를 저감시키고, 기판(5)의 에지 위치를 고정밀도로 결정할 수 있다. 여기서, 사출부(10)는, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 투영 광학계(4)의 측방에 설치되고, 투영 광학계(4)(형성부) 또는 투영 광학계(4)를 지지하는 지지 부재에 의해 지지될 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 사출부(10)로부터 하측 방향으로 사출된 제2광(12)을 사용하여 보정값을 생성하지만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 투영 광학계(4)로부터 하측 방향으로 사출된 광을 제2광(12)으로서 사용하여 보정값을 생성해도 된다. 즉, 투영 광학계(4)를 사출부(10)로서 사용해도 된다. 이와 같이 투영 광학계(4)로부터의 광을 제2광(12)으로서 사용하는 경우에는, 조명 광학계(3)와 투영 광학계(4) 사이의 광로 상에 마스크(1)가 배치되지 않은 상태인 것이 바람직하다.
이하에, 본 실시 형태에서의 기판(5)의 에지 위치를 계측하는 방법에 대해, 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 5는, 기판(5)의 에지 위치를 계측하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 이하의 설명에서는, 도 5에 나타내는 흐름도의 각 공정이 처리부(73)에 의해 행해지는 것으로 설명하지만, 제어부(8)에 의해 행하여져도 된다.
S11에서는, 처리부(73)는, 기판 스테이지(6)에 의해 보유 지지된 기판(5)의 단부(5a)의 모따기양 정보를 취득한다. 예를 들어, 처리부(73)는, 모따기양 정보를, 노광 장치(100)에 설치된 입력부(마우스나 키보드) 등의 유저 인터페이스를 통하여 취득해도 되고, 통신 I/F를 통하여 외부의 컴퓨터로부터 취득해도 된다. 또한, 처리부(73)는, 기판(5)의 식별 ID와 모따기양 정보를 기억해 두고, 기판 스테이지(6)에 의해 보유 지지된 기판(5)의 식별 ID를 판독하여 모따기양 정보를 취득해도 된다. 여기서, 기판(5)의 단부(5a)의 모따기양은, 모따기 처리를 행할 때에 사용된 공구에 의해 정하고, 동일한 공구를 사용하여 모따기 처리가 행하여진 복수의 기판에서는, 모따기양이 거의 동일해질 수 있다. 따라서, 동일한 공구를 사용하여 모따기 처리가 행하여진 복수의 기판에서는, 동일한 모따기양 정보를 사용할 수 있다(즉, 공통의 보정값을 적용할 수 있음).
S12에서는, 처리부(73)는, S11에서 취득된 모따기양 정보에 대응하는 보정값이 기억되어 있는지 여부를 판단한다. S11에서 취득된 모따기양 정보에 대응하는 보정값이 기억되어 있지 않은 경우에는, 보정값을 새롭게 생성하는 공정(S13 내지 S17)을 행한다. 한편, S11에서 취득된 모따기양 정보에 대응하는 보정값이 기억되어 있는 경우에는, 기억되어 있는 보정값을 취득하여 S18로 진행한다.
S13 내지 S17은, 보정값을 새롭게 생성하는 공정이다. S13 내지 S17의 공정은, 상술한 S11 내지 S12의 공정을 거침으로써, 예를 들어 로트의 최초의 기판에 대해 행하여질 수 있다.
S13에서는, 처리부(73)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 복수의 계측부(7) 중,소정의 하나의 계측부(7)에 있어서의 검출부(72)(및 기판(5)의 단부(5a))가, 사출부(10)로부터 사출된 제2광(12)의 광로 내에 배치되도록 기판 스테이지(6)를 이동시킨다. S14에서는, 처리부(73)는, 소정의 계측부(7)에 있어서의 검출부(72)가 제2광(12)의 광로 내에 배치되어 있는 상태로(즉, 기판(5)의 단부(5a)의 상방으로부터 당해 단부(5)에 제2광(12)을 조사하고 있는 상태로), 당해 검출부(72)에 제2광(12)의 광 강도 분포를 검출시킨다.
도 7은, 광속 직경φ2를 갖는 제2광(12)을 기판(5)의 단부(5a)의 상방으로부터 당해 단부(5a)에 조사했을 때에 검출부(72)에 의해 검출된 제2광(12)의 광 강도 분포(31)를 나타내는 도면이다. 도 7에는, 제2광(12)의 광 강도 분포와, Y 방향에 있어서의 기판(5)의 단부(5a)의 위치의 대응 관계를 알 수 있도록, 기판(5)의 단부(5a)도 함께 도시되어 있다. 도 7에서의 영역 I는, 모따기 처리가 행해지지 않은기판(5)(유리 기판)의 영역이며, 영역 II는, 모따기 처리가 행하여진 기판(5)의 영역이며, 영역 III은, 기판(5)이 배치되지 않은 영역이다. 검출부(72)에 의해 검출된 제2광(12)의 광 강도 분포에서는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 영역 I에서의 광 강도가 영역 III에서의 광 강도보다 작아져, 영역 II에서의 광 강도가 영역 I에서의 광 강도보다 작아진다. 그리고, 영역 II와 영역 III과의 경계에서는, 광 강도가 급격하게 변화한다. 따라서, 처리부(73)는, 예를 들어 검출부(72)에서 검출된 제2광(12)의 광 강도 분포에 있어서 광 강도가 가장 변화하는 위치 C(즉, 광 강도의 미분값이 최대가 되는 위치 C)를, 기판(5)의 에지를 나타내는 위치 정보(제2 위치 정보)로서 구할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 제2광(12)의 광 강도 분포에 있어서 미분값이 최대가 되는 위치를 제2 위치 정보로서 구하고 있지만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 다른 지표값에 기초하여 제2 위치 정보를 구해도 된다.
여기서, 제2광(12)의 광 강도 분포로부터 얻어진 제2 위치 정보는, 상술한 바와 같이 기판(5)의 에지 위치를 나타내고 있기 때문에, 당해 제2 위치 정보를 제2광(12)의 광 강도 분포로부터 구하면, 기판(5)의 에지 위치를 고정밀도로 계측할 수 있다. 그러나, 기판 스테이지(6)를 이동시키고, 제2광(12)의 광로 내에 검출부(72)를 배치하는 공정을, 복수의 검출부(72) 각각에 대해 순차 행하는 것은, 스루풋(생산성)의 관점에서 불리해질 수 있다. 또한, 사출부(10)를 기판 스테이지(6)에 설치해 버리면, 투영 광학계(4)(형성부)와 기판 스테이지(6)(기판(5))의 사이의 공간이 좁고, 당해 공간에 사출부(10)를 배치할 수 없기 때문에, 기판 스테이지(6)의 이동을 제한시켜 버리는 것이 될 수 있다. 그 때문에, 본 실시 형태에서는, 사출부(10)로부터 사출된 제2광(12)을, 보정값을 구하기 위해서만 사용하고 있다.
S15에서는, 처리부(73)는, S14에서 제2 위치 정보를 구한 소정의 계측부(7)에서, 조사부(71)에 의해 기판(5)의 단부(5a)에 제1광(11)을 조사하여, 당해 단부(5a)에서 반사된 제1광(11)의 광 강도 분포를 검출부(72)에 검출시킨다. 그리고, 처리부(73)는, 도 4를 사용한 상술한 설명과 같이, 검출부(72)에 의해 검출된 제1광(11)의 광 강도 분포에서의 피크 위치에 기초하여, 기판(5)의 에지의 위치 정보(제1 위치 정보)를 구한다. S16에서는, 처리부(73)는, S14에서 구한 제2 위치 정보와 S15에서 구한 제1 위치 정보와의 차를, 보정값으로서 생성한다. S17에서는, 처리부(73)는, S16에서 생성한 보정값을, 기판(5)의 모따기양과 대응지어서 기억한다. S17이 종료되면 S18로 진행한다.
도 8은, S14에 있어서 검출부(72)에 의해 검출된 제2광(12)의 광 강도 분포(31)와, S15에 있어서 검출부(72)에 의해 검출된 제1광(11)의 광 강도 분포(21)를 겹쳐서 나타낸 도면이다. 처리부(73)는, 예를 들어 제1광(11)의 광 강도 분포에서의 광 강도의 피크 위치 A를 제1 위치 정보로서 구함과 함께, 제2광(12)의 광 강도 분포에서의 광 강도의 미분값이 최대가 되는 위치 C를 제2 위치 정보로서 구한다. 이에 의해, 처리부(73)는, 제1 위치 정보와 제2 위치 정보와의 차(A-C)를 보정값으로서 구할 수 있다.
S18에서는, 처리부(73)는, 복수의 계측부(7)의 각각에 제1광(11)의 광 강도 분포를 검출시킨다. 구체적으로는, 처리부(73)는, 복수의 계측부(7)의 각각에 있어서, 조사부(71)에 의해 기판(5)의 단부(5a)에 제1광(11)을 조사하여, 당해 단부(5a)에서 반사한 제1광(11)의 광 강도 분포를 검출부(72)에 검출시킨다. S19에서는, 처리부(73)는, 복수의 계측부(7)의 각각에서 얻어진 제1광(11)의 광 강도 분포에 기초하여, 기판(5)의 에지의 위치 정보를 각각 구한다. S20에서는, 처리부(73)는, 복수의 계측부(7)의 각각에 대해, S19에서 얻어진 기판(5)의 에지의 위치 정보를, S12 또는 S16에서 얻어진 보정값에 의해 보정하여, 그 보정한 결과에 기초하여 기판(5)의 에지 위치를 결정한다. 이 때, 처리부(73)는, 복수의 계측부(7)의 각각에서 얻어진 기판(5)의 에지의 위치 정보에 대해, 공통의 보정값을 적용할 수 있다. 이러한 공정을 거침으로써, 기판(5)의 위치를 고정밀도로 구할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 노광 장치(100)는, 기판(5)의 단부(5a)의 측방으로부터 당해 단부(5a)에 제1광(11)을 조사하여, 당해 단부(5a)에서 반사된 제1광(11)의 광 강도 분포를 검출한다. 그리고, 제1광(11)의 광 강도 분포로부터 얻어진 기판(5)의 에지의 위치 정보를, 사전에 생성된 보정값에 의해 보정하여, 그 결과에 기초하여 기판(5)의 에지 위치를 결정한다. 이에 의해, 기판(5)의 단부(5a)에서 반사된 제1광(11)에 기초하여 기판(5)의 에지 위치를 계측한 결과에 발생하는 계측 오차를 저감하고, 기판(5)의 에지 위치를 고정밀도로 계측할 수 있다.
<제2 실시 형태>
본 발명에 관한 제2 실시 형태의 노광 장치에 대해 설명한다. 제1 실시 형태에서는, 보정값이 기억되지 않은 모따기양을 갖는 기판(5)이 기판 스테이지(6)에 의해 보유 지지된 경우, 보정값을 새롭게 취득하여, 새롭게 취득된 보정값을 당해 기판(5)의 모따기양에 대응지어서 기억하는 예에 대해 설명했다. 그러나, 새롭게 취득된 보정값을 기억하는 것이 아니라, 새롭게 취득된 보정값과 이미 기억되어 있는 보정값의 차분값을 기억해도 된다. 제2 실시 형태에서는, 처리부(73)가 당해 차분값을 기억하는 예에 대해 설명한다. 여기서, 제2 실시 형태의 노광 장치는, 제1 실시 형태의 노광 장치(100)와 장치 구성이 마찬가지이기 때문에, 여기서는 장치 구성의 설명을 생략한다.
예를 들어, 도 8에 나타낸 바와 같이, 제1광(11)의 광 강도 분포에서의 광 강도의 피크 위치 A(제1 위치 정보)와, 제2광(12)의 광 강도 분포에서의 광 강도의 미분값이 최대가 되는 위치 C(제2 위치 정보)의 차가 보정값으로서 처리부(73)에 이미 기억되어 있다고 하자. 그리고, 보정값이 기억되지 않은 모따기양을 갖는 신규 기판(5)이 기판 스테이지(6)에 의해 보유 지지된 경우, 처리부(73)는, 도 7에 나타내는 흐름도에 있어서의 S13 내지 S16의 공정을 행한다. 이 때에 취득된 제1광(11)의 광 강도 분포(21')와 제2광(12)의 광 강도 분포(31')를 도 9에 나타낸다. 도 9에 나타내는 예에서는, 제1광(11)의 광 강도 분포에서의 광 강도의 피크 위치 A'에 기초하여 제1 위치 정보가 구해지고, 제2광(12)의 광 강도 분포에서의 광 강도의 미분값이 최대가 되는 위치 C'에 기초하여 제2 위치 정보를 구할 수 있다.
이 경우, 처리부(73)는, 이미 기억되어 있는 보정값(A-C)과 새롭게 구한 보정값(A'-C')의 차분값α를 이하의 식 (1)에 의해 구하고, S17에 있어서, 새롭게 구한 보정값 대신에 차분값α를, 신규 기판(5)의 모따기양과 대응지어서 기억한다. 그리고, 처리부(73)는, 신규 기판에 대해 보정값(A'-C')을 적용할 때에는, 당해 보정값을 식 (2)에 의해 구한다. 여기서, 처리부(73)는, 차분값α가 소정의 임계값보다 작은 경우에는, 이미 기억되어 있는 보정값을 신규인 기판(5)의 모따기양과 대응지어서 기억해도 된다.
α=(A'-C')-(A-C)… (1)
A'-C'=(A-C)+α… (2)
<물품의 제조 방법의 실시 형태>
본 발명의 실시 형태에 관한 물품의 제조 방법은, 예를 들어 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스나 미세 구조를 갖는 소자 등의 물품을 제조하기에 적합하다. 본 실시 형태의 물품의 제조 방법은, 상기 리소그래피 장치(노광 장치)를 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 공정과, 이러한 공정에서 패턴을 형성된 기판을 가공하는 공정을 포함한다. 또한, 이러한 제조 방법은, 다른 주지의 공정(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 포함한다. 본 실시 형태의 물품의 제조 방법은, 종래의 방법에 비하여, 물품의 성능·품질·생산성·생산 비용 중 적어도 하나에서 유리하다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되지 않는 것은 물론, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다.
1: 마스크
2: 마스크 스테이지
3: 조명 광학계
4: 투영 광학계
5: 기판
6: 기판 스테이지
7: 계측부
71: 조사부
72: 검출부
73: 처리부
8: 제어부
10: 사출부
100: 노광 장치

Claims (11)

  1. 기판에 패턴을 형성하는 리소그래피 장치이며,
    기판을 보유 지지하여 이동 가능한 스테이지와,
    상기 스테이지에 의해 보유 지지된 기판의 측방으로부터 당해 기판의 단부에 제1광을 조사하는 조사부와,
    상기 조사부에 의해 상기 제1광이 조사되는 기판의 단부 하방에 배치되어, 당해 단부에서 반사된 상기 제1광의 광 강도 분포를 검출하는 검출부와,
    상기 제1광의 광 강도 분포로부터 얻어진 상기 기판의 에지의 위치 정보를 보정값에 의해 보정한 결과에 기초하여, 상기 기판의 에지 위치를 결정하는 처리부
    를 포함하며,
    상기 조사부 및 상기 검출부는, 상기 스테이지에 설치되고,
    상기 처리부는, 상기 스테이지에 의해 보유 지지된 기판의 단부에 상기 제1광을 조사한 상태에서 상기 검출부에 의해 검출된 상기 제1광의 광 강도 분포와, 하측 방향으로 사출된 제2광의 광로 내에 당해 단부를 배치한 상태에서 상기 검출부에 의해 검출된 상기 제2광의 광 강도 분포에 기초하여, 상기 보정값을 생성하는,
    것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 처리부는, 상기 제1광의 광 강도 분포와 상기 제2광의 광 강도 분포에 기초하여 생성된 상기 보정값을, 기판의 단부 모따기양에 대응지어서 기억하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 처리부는, 보정값이 기억되지 않은 모따기양의 단부를 갖는 기판이 상기 스테이지에 의해 보유 지지된 경우에, 당해 기판에 대응하는 보정값을 새롭게 생성하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 처리부는, 상기 스테이지에 의해 보유 지지된 기판의 단부 모따기양 정보를 취득하여, 당해 모따기양 정보에 기초하여 보정값을 새롭게 생성할지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 처리부는, 단부의 모따기양이 동일한 복수의 기판에 대해 공통의 보정값을 적용하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 스테이지에는, 복수의 상기 조사부 및 복수의 상기 검출부가 설치되고,
    상기 처리부는, 복수의 상기 검출부에서 각각 얻어진 위치 정보에 대해 공통의 보정값을 적용하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  7. 제1항에 있어서, 광 또는 빔을 기판에 조사하여 당해 기판 상에 패턴을 형성하는 형성부를 더 포함하며,
    상기 스테이지는, 상기 형성부의 하방에서 이동 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  8. 제7항에 있어서, 하측 방향으로 상기 제2광을 사출하는 사출부를 더 포함하며,
    상기 사출부는, 상기 형성부의 측방에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 처리부는, 상기 제1광의 광 강도 분포로부터 얻어진 기판의 에지의 제1 위치 정보와, 상기 제2광의 광 강도 분포로부터 얻어진 기판의 에지의 제2 위치 정보의 차에 기초하여 보정값을 생성하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 리소그래피 장치를 이용하여 패턴을 기판에 형성하는 공정과,
    상기 공정에서 상기 패턴이 형성된 상기 기판을 가공하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품의 제조 방법.
  11. 스테이지에 의해 보유 지지된 기판의 에지 위치를 계측하는 계측 장치이며,
    기판의 측방으로부터 당해 기판의 단부에 제1광을 조사하는 조사부와,
    상기 조사부에 의해 상기 제1광이 조사되는 기판의 단부 하방에 배치되어, 당해 단부에서 반사된 상기 제1광의 광 강도 분포를 검출하는 검출부와,
    상기 제1광의 광 강도 분포로부터 얻어진 상기 기판의 에지의 위치 정보를 보정값에 의해 보정한 결과에 기초하여, 상기 기판의 에지 위치를 결정하는 처리부
    를 포함하며,
    상기 조사부 및 상기 검출부는, 상기 스테이지에 설치되고,
    상기 처리부는, 기판의 단부에 상기 제1광을 조사한 상태에서 상기 검출부에 의해 검출된 상기 제1광의 광 강도 분포와, 하측 방향으로 사출된 제2광의 광로 내에 당해 단부를 배치한 상태에서 상기 검출부에 의해 검출된 상기 제2광의 광 강도 분포에 기초하여, 상기 보정값을 생성하는
    것을 특징으로 하는 계측 장치.
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