KR20220082731A - Information processing apparatus, exposure apparatus, and method of manufacturing article - Google Patents
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Abstract
노광장치에 설치되어 있는 투영 광학계의 결상 특성의 시간 변화를 효율적으로 예측할 수 있는 정보 처리장치를 제공하기 위해, 본 발명에 따른 정보 처리장치는, 기계 학습에 의해 취득되는 학습 모델을 사용해서 노광장치에 설치되어 있는 투영 광학계의 결상 특성의 시간 변화를 예측하는 정보 처리장치로서, 학습 모델의 입력 데이터는, 노광장치에 있어서의 유효 광원 분포 및 원판에 묘화되어 있는 패턴 중 적어도 한쪽을 주사 방향 및 비주사 방향에 평행한 단면 내에 있어서 이방성에 관해 분류함으로써 작성되는 것을 특징으로 한다. In order to provide an information processing apparatus capable of efficiently predicting temporal changes in imaging characteristics of a projection optical system installed in an exposure apparatus, an information processing apparatus according to the present invention uses a learning model acquired by machine learning to provide an exposure apparatus An information processing device for predicting temporal changes in imaging characteristics of a projection optical system installed in It is characterized in that it is created by classifying about anisotropy in a cross section parallel to the scanning direction.
Description
본 발명은, 정보 처리장치, 노광장치, 및 물품의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an information processing apparatus, an exposure apparatus, and a method for manufacturing an article.
종래, 노광장치에 있어서 설치되어 있는 투영 광학계에 있어서 노광 에너지의 흡수에 따른 결상 특성의 변동을 보정하는 것이 요구되고 있다. Conventionally, in the projection optical system provided in the exposure apparatus, it is calculated|required to correct the fluctuation|variation of the imaging characteristic accompanying the absorption of exposure energy.
또한, 투영 광학계의 결상 특성의 변동에 대해서는, 원판에 형성되어 있는 회로 패턴의 종류나 조명광의 유효 광원 분포 등의 노광 조건에 따른 투영 광학계에 있어서 노광 에너지의 밀도 분포의 변화에 따라 달라지는 것도 알려져 있다. It is also known that variations in the imaging characteristics of the projection optical system depend on changes in the density distribution of exposure energy in the projection optical system depending on exposure conditions such as the type of circuit pattern formed on the original plate and the effective light source distribution of the illumination light. .
일본국 특개 2009-32875호 공보는, 그와 같은 노광 조건의 차이에 따라, 투영 광학계의 결상 특성의 시간 변화를 예측하기 위한 예측 모델의 보정계수를 산출함으로써 보정을 행하는 방법을 개시하고 있다. Japanese Patent Laid-Open No. 2009-32875 discloses a method of performing correction by calculating correction coefficients of a predictive model for predicting temporal changes in imaging characteristics of a projection optical system according to such differences in exposure conditions.
최근, 노광장치에서는 반도체 디바이스 등의 제품의 다품종화에 따른 반도체 디바이스의 회로 패턴이 형성되어 있는 원판의 종류의 증가에 따라 원판이 빈번하게 교환됨으로써, 투영 광학계에 있어서 노광 에너지의 밀도 분포도 다방면으로 변화하는 것이 알려져 있다. In recent years, in exposure apparatuses, the density distribution of exposure energy in the projection optical system is also changed in various ways as the original plate is frequently exchanged with the increase in the type of the original plate on which the circuit pattern of the semiconductor device is formed due to the diversification of products such as semiconductor devices. it is known to do
그리고, 그와 같은 상황에 대응하기 위해 일본국 특개 2009-32875호 공보에 개시되어 있는 방법을 사용해서 방대한 수의 노광 조건 각각에 대해 예측 모델의 보정계수를 산출하려고 하면, 엄청난 시간이 필요하게 되어 버린다. In addition, in order to cope with such a situation, when it is attempted to calculate the correction coefficient of the predictive model for each of a vast number of exposure conditions using the method disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-32875, a huge amount of time is required. throw it away
따라서, 본 발명은, 노광장치에 설치되어 있는 투영 광학계의 결상 특성의 시간 변화를 효율적으로 예측할 수 있는 정보 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an information processing apparatus capable of efficiently predicting temporal changes in imaging characteristics of a projection optical system installed in an exposure apparatus.
본 발명에 따른 정보 처리장치는, 기계 학습에 의해 취득되는 학습 모델을 사용해서 노광장치에 설치되어 있는 투영 광학계의 결상 특성의 시간 변화를 예측하는 정보 처리장치로서, 학습 모델의 입력 데이터는, 노광장치에 있어서의 유효 광원 분포 및 원판에 묘화되어 있는 패턴 중 적어도 한쪽을 주사 방향 및 비주사 방향에 평행한 단면 내에 있어서 이방성에 관해 분류함으로써 작성되는 것을 특징으로 한다. An information processing apparatus according to the present invention is an information processing apparatus for predicting temporal changes in imaging characteristics of a projection optical system installed in an exposure apparatus using a learning model acquired by machine learning, wherein input data of the learning model includes: It is characterized in that it is created by classifying at least one of the effective light source distribution in the device and the pattern drawn on the original plate with respect to anisotropy in a cross section parallel to the scanning direction and the non-scan direction.
도1은 제1실시형태에 따른 정보 처리장치를 구비한 노광장치의 개략도.
도2는 노광에 따른 투영 광학계의 결상 특성의 시간 변화의 예를 나타낸 도면.
도3a는 레티클에 묘화되어 있는 회로 패턴의 예를 나타낸 도면.
도3b는 레티클에 묘화되어 있는 회로 패턴의 예를 나타낸 도면.
도4a는 조명 광학계에 의해 형성되는 유효 광원 분포의 예를 나타낸 도면.
도4b는 조명 광학계에 의해 형성되는 유효 광원 분포의 예를 나타낸 도면.
도4c는 조명 광학계에 의해 형성되는 유효 광원 분포의 예를 나타낸 도면.
도4d는 조명 광학계에 의해 형성되는 유효 광원 분포의 예를 나타낸 도면.
도5a는 X 다이폴 조명에 의한 투영 광학계에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포의 특징을 나타낸 도면.
도5b는 X 다이폴 조명에 의한 투영 광학계에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포의 특징을 나타낸 도면.
도5c는 X 다이폴 조명에 의한 투영 광학계에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포의 특징을 나타낸 도면.
도5d는 X 다이폴 조명에 의한 투영 광학계에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포의 특징을 나타낸 도면.
도6a는 Y 다이폴 조명에 의한 투영 광학계에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포의 특징을 나타낸 도면.
도6b는 Y 다이폴 조명에 의한 투영 광학계에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포의 특징을 나타낸 도면.
도6c는 Y 다이폴 조명에 의한 투영 광학계에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포의 특징을 나타낸 도면.
도6d는 Y 다이폴 조명에 의한 투영 광학계에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포의 특징을 나타낸 도면.
도7은 제1실시형태에 따른 정보 처리장치에 있어서 행해지는 처리의 플로우차트.
도8a는 제1실시형태에 따른 정보 처리장치에 있어서 상관도를 산출하는 모양을 나타낸 모식도.
도8b는 제1실시형태에 따른 정보 처리장치에 있어서 상관도를 산출하는 모양을 나타낸 모식도.
도8c는 제1실시형태에 따른 정보 처리장치에 있어서 상관도를 산출하는 모양을 나타낸 모식도.
도9는 제2실시형태에 따른 정보 처리장치가 설치되어 있는 노광 처리 시스템의 블록도.1 is a schematic diagram of an exposure apparatus including an information processing apparatus according to a first embodiment;
Fig. 2 is a diagram showing an example of temporal change in imaging characteristics of a projection optical system according to exposure;
Fig. 3A is a diagram showing an example of a circuit pattern drawn on a reticle;
Fig. 3B is a diagram showing an example of a circuit pattern drawn on a reticle;
Fig. 4A is a diagram showing an example of an effective light source distribution formed by an illumination optical system;
Fig. 4B is a diagram showing an example of an effective light source distribution formed by an illumination optical system;
Fig. 4C is a diagram showing an example of an effective light source distribution formed by an illumination optical system;
Fig. 4D is a diagram showing an example of an effective light source distribution formed by an illumination optical system;
Fig. 5A is a diagram showing characteristics of density distribution of exposure energy in a projection optical system by X dipole illumination;
Fig. 5B is a diagram showing characteristics of density distribution of exposure energy in a projection optical system by X dipole illumination;
Fig. 5C is a diagram showing characteristics of density distribution of exposure energy in a projection optical system by X dipole illumination;
Fig. 5D is a diagram showing characteristics of density distribution of exposure energy in a projection optical system by X dipole illumination;
Fig. 6A is a diagram showing characteristics of density distribution of exposure energy in a projection optical system by Y dipole illumination;
Fig. 6B is a diagram showing characteristics of density distribution of exposure energy in a projection optical system by Y dipole illumination;
Fig. 6C is a diagram showing characteristics of density distribution of exposure energy in a projection optical system by Y dipole illumination;
Fig. 6D is a diagram showing characteristics of density distribution of exposure energy in a projection optical system by Y dipole illumination;
Fig. 7 is a flowchart of processing performed in the information processing apparatus according to the first embodiment;
Fig. 8A is a schematic diagram showing a state in which a correlation degree is calculated in the information processing apparatus according to the first embodiment;
Fig. 8B is a schematic diagram showing a state in which a correlation degree is calculated in the information processing apparatus according to the first embodiment;
Fig. 8C is a schematic diagram showing how the correlation diagram is calculated in the information processing apparatus according to the first embodiment;
Fig. 9 is a block diagram of an exposure processing system in which an information processing apparatus according to a second embodiment is installed;
이하, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치를 첨부도면에 근거하여 상세하게 설명한다. 이때, 이하에 도시한 도면은, 본 실시형태를 용이하게 이해할 수 있게 하기 위해, 실제와는 다른 축척으로 그려져 있는 경우가 있다. Hereinafter, an information processing apparatus according to the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. At this time, in order to make this embodiment easy to understand, the drawing shown below may be drawn with the scale different from the actual thing.
또한 이하의 설명에 있어서, 결상 특성에는 배율, 포커스, 왜곡, 비점수차, 구면수차, 코마수차 및 파면수차 중 적어도 한개가 포함되는 것으로 한다. 여기에서 파면수차는, 파면 형상의 제르니케 다항식으로 전개한 각 항으로서 표현된다. In the following description, it is assumed that the imaging characteristics include at least one of magnification, focus, distortion, astigmatism, spherical aberration, coma, and wavefront aberration. Here, the wavefront aberration is expressed as each term developed by the Zernike polynomial of the wavefront shape.
그리고 이하에서는, 전술한 결상 특성을 합쳐서 수차로 칭하는 경우도 있다. Hereinafter, the above-described imaging characteristics may be collectively referred to as aberration.
또한, 이하에서는, 기판 스테이지의 기판 적재면에 수직한 방향을 광축 방향(Z방향)으로 하고, 기판 적재면 위에 재치된 기판이 주사되는 방향을 주사 방향(Y방향), 기판 적재면에 평행한 면 내에 있어서 주사 방향에 수직한 방향을 비주사 방향(X방향)으로 부르는 것으로 한다. In the following, the direction perpendicular to the substrate mounting surface of the substrate stage is the optical axis direction (Z direction), and the direction in which the substrate placed on the substrate mounting surface is scanned is the scanning direction (Y direction), parallel to the substrate mounting surface. In the plane, a direction perpendicular to the scanning direction is referred to as a non-scan direction (X direction).
[제1실시형태][First embodiment]
종래, LSI나 초LSI 등의 반도체 소자의 제조공정에 있어서, 레티클(마스크)에 그려진 회로 패턴을 감광제가 도포된 기판(웨이퍼) 위에 투영 노광함으로써 베이킹 형성을 행하는 노광장치가 사용되고 있다. Conventionally, in the manufacturing process of semiconductor elements, such as LSI and super-LSI, the exposure apparatus which performs baking formation by projecting and exposing the circuit pattern drawn on the reticle (mask) on the board|substrate (wafer) coated with the photosensitive agent is used.
그와 같은 노광장치에서는, 투영 노광의 반복에 따라 투영 광학계에 있어서 노광 광의 에너지의 일부가 흡수됨으로써 발생하는 열에 기인하여, 굴절률 등의 광학특성이 온도변화하는 것이 알려져 있다. It is known that, in such an exposure apparatus, optical characteristics such as refractive index change in temperature due to heat generated when a part of the energy of exposure light is absorbed in the projection optical system with repetition of projection exposure.
그리고, 투영 광학계에 노광 광이 장시간 계속해서 조사되면 투영 광학계의 결상 특성이 변동하여 버려, 회로 패턴의 선폭 해상력이나 복수 공정에 걸쳐 패턴을 정확하게 중첩시키기 위한 얼라인먼트 정밀도에 무시할 수 없는 양의 어긋남이 발생할 우려가 있다. And if exposure light is continuously irradiated to the projection optical system for a long time, the imaging characteristics of the projection optical system will fluctuate, resulting in a non-negligible amount of deviation in the line width resolution of circuit patterns and alignment precision for accurately superimposing patterns over multiple processes. There are concerns.
그 때문에, 투영 광학계에 조사되는 노광 광의 에너지에 따른 결상 특성의 변동을 보정하기 위한 방법이 제안되어 있다. Therefore, a method has been proposed for correcting the fluctuation of the imaging characteristic according to the energy of the exposure light irradiated to the projection optical system.
예를 들면, 그와 같은 결상 특성(수차)의 변동을 노광량, 노광 시간 및 비노광 시간 등을 변수로 하는 예측 모델을 사용해서 예측하고, 그 예측 결과에 근거하여 기판 스테이지나 투영 광학계의 필드 렌즈를 이동시킴으로써 보정을 행하는 노광장치가 알려져 있다. For example, such fluctuations in imaging characteristics (aberrations) are predicted using a predictive model using exposure amount, exposure time, non-exposure time, etc. as variables, and based on the prediction result, the field lens of the substrate stage or projection optical system An exposure apparatus that corrects by moving is known.
그리고, 투영 광학계의 결상 특성에 포함되는 수차, 예를 들면, 배율, 포커스, 왜곡, 비점수차나 파면수차의 변동 각각을 예측 모델을 사용해서 예측함으로써, 각 결상 특성의 변동을 보정할 수 있다. Then, by predicting each of the aberrations included in the imaging characteristics of the projection optical system, for example, variations in magnification, focus, distortion, astigmatism, and wavefront aberration using a predictive model, variations in the respective imaging characteristics can be corrected.
또한 종래, 투영 광학계의 결상 특성의 변동량이 예측으로부터 어긋난 경우에, 결상 특성의 변동량을 직접 계측한 결을 사용해서 예측 모델의 보정계수를 변경하는 방법이 알려져 있다. Also, conventionally, there has been known a method of changing the correction coefficient of a predictive model using the result of directly measuring the amount of change in the imaging characteristic when the amount of variation in the imaging characteristic of the projection optical system is different from the prediction.
또한, 형성되어 있는 회로 패턴이 서로 다른 복수의 레티클을 사용하는 경우에는, 회로 패턴의 차이에 의한 투영 광학계의 결상 특성의 변동량의 예측값의 어긋남을, 레티클마다 취득되는 예측 모델의 보정계수를 사용해서 예측하는 방법이 알려져 있다. In addition, when a plurality of reticles with different circuit patterns are used, deviations in the predicted values of the amount of change in the imaging characteristics of the projection optical system due to the difference in the circuit patterns are corrected by using the correction coefficient of the predictive model obtained for each reticle. Methods of prediction are known.
또한, 레티클에 형성되어 있는 회로 패턴의 종류나 조명광의 유효 광원 분포 등의 노광 조건에 따라 투영 광학계의 결상 특성의 변동을 예측하기 위한 예측 모델의 보정계수를 산출함으로써 보정을 행하는 방법이 알려져 있다. Also known is a method of performing correction by calculating a correction coefficient of a predictive model for predicting variations in imaging characteristics of a projection optical system according to exposure conditions such as the type of circuit pattern formed on the reticle and effective light source distribution of illumination light.
반도체 디바이스 등의 제조공정에 포함되는 리소그래피 공정에서는, 투영 광학계에 있어서의 노광 에너지에 의한 결상 특성의 변동량을 허용범위 내로 제어하는 것이 요구된다. In the lithography process included in the manufacturing process of a semiconductor device etc., it is calculated|required to control the fluctuation amount of the imaging characteristic by exposure energy in a projection optical system within an allowable range.
그리고 최근, 반도체 디바이스 등의 제품의 다품종화에 따라 반도체 디바이스의 회로 패턴이 형성되어 있는 레티클의 종류가 증가함으로써, 리소그래피 공정에서는 제품 로트마다 레티클을 빈번하게 교환하면서 노광이 행해지고 있다. In recent years, as the number of reticles on which circuit patterns of semiconductor devices are formed increases along with the diversification of products such as semiconductor devices, exposure is performed while frequently exchanging the reticles for each product lot in a lithography process.
이 때문에, 노광장치의 오퍼레이터는, 레티클의 종류에 따라 노광장치에 있어서의 노광 조건을 설정하기 위한 제어 파라미터를 작성하고 있다. For this reason, the operator of the exposure apparatus creates control parameters for setting exposure conditions in the exposure apparatus according to the type of the reticle.
그와 같은 제어 파라미터에는, 예를 들면 레티클을 식별하기 위한 레티클 ID, 조명광의 설정을 식별하기 위한 조명 모드 ID나 투영 광학계에 있어서 노광 광이 조사되는 노광 영역 및 노광량 등이 포함된다. Such control parameters include, for example, a reticle ID for identifying a reticle, an illumination mode ID for identifying a setting of an illumination light, an exposure area to which the exposure light is irradiated in the projection optical system, an exposure amount, and the like.
상기에 나타낸 투영 광학계의 결상 특성의 변동을 예측하기 위한 예측 모델을 사용하는 방법에서는, 모두 노광 조건마다 보정계수를 산출할 필요가 있다. In the method of using the predictive model for predicting the fluctuation of the imaging characteristic of the projection optical system shown above, it is necessary to calculate the correction coefficient for each exposure condition.
그 때문에, 그와 같은 종래의 방법을 사용해서 최근의 다품종화하는 레티클 각각에 있어서 보정계수를 취득하기 위해서는 엄청난 시간을 필요로 하여 해버린다. Therefore, it takes an enormous amount of time to acquire the correction coefficients for each of the recently diversified reticles using such a conventional method.
따라서, 본 실시형태에서는, 이하에 나타낸 것과 같은 구성을 채용함으로써, 노광 조건마다의 투영 광학계의 결상 특성의 변동을 효율적으로 예측할 수 있는 정보 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. Accordingly, in the present embodiment, an object of the present embodiment is to provide an information processing apparatus capable of efficiently predicting variations in the imaging characteristics of the projection optical system for each exposure condition by adopting a configuration as shown below.
도1은, 제1실시형태에 따른 정보 처리장치(20)를 구비한 노광장치(1)의 개략도를 나타내고 있다.
Fig. 1 shows a schematic diagram of an
노광장치(1)는, 스텝 앤드 스캔 방식으로 원판(레티클, 마스크)에 형성되어 있는 패턴을 기판(웨이퍼)에 전사하도록 기판을 노광하는 리소그래피 장치다.
The
노광장치(1)는, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(20), 레이저 광원(101), 레이저 광원 제어장치(102), 주 제어장치(103), 조명 광학계(104) 및 조명 광학계 제어장치(108)를 구비하고 있다.
The
또한, 노광장치(1)는, 투영 광학계(114), 웨이퍼 스테이지(116), 웨이퍼 스테이지 제어장치(120), 레티클 스테이지(123), 레티클 스테이지 제어장치(124) 및 투영 광학계 제어장치(129)를 구비하고 있다.
In addition, the
레이저 광원(101)에는, 예를 들면, KrF 등의 가스가 봉입되어 있고, 원자외 영역, 예를 들면, 파장 248nm의 레이저광이 출사된다.
In the
그리고 레이저 광원(101)에 있어서의 가스 교환 동작의 제어, 파장 안정화를 위한 제어, 방전 인가 전압의 제어 등은, 레이저 광원 제어장치(102)에 의해 행해진다.
And the control of the gas exchange operation|movement in the
주 제어장치(103)는, 노광장치(1)에 인터페이스 케이블로 접속되어 있고, 노광장치(1) 전체를 제어하도록 명령을 생성한다.
The
조명 광학계(104)는, 레이저 광원(101)으로부터 출사된 빔을 레티클 스테이지(123) 위에 재치되어 있는 레티클(113)로 이끈다.
The illumination
구체적으로는, 레이저 광원(101)으로부터 출사된 빔은, 빔 정형 광학계(126)를 거쳐 소정의 형상(원 형상, 윤대 형상, 사중극 형상이나 2중극 형상 등)으로 정형되고, 인테그레이터 렌즈(105)에 입사함으로써 2차 광원이 형성된다.
Specifically, the beam emitted from the
그리고 2차 광원으로부터의 광속은, 레티클(113)의 조도 분포를 변경하는 기능을 갖는 콘덴서 렌즈(107)에 의해 지향됨으로써, 가변 슬릿(110)이 쾰러조명된다.
And the light flux from the secondary light source is directed by the
가변 슬릿(110)은, 개구폭을 변경가능한 기구를 갖고 있고, 개구폭이 제어됨으로써, 슬릿 형상의 빛(노광 광)의 비주사 방향에 있어서의 강도 분포(조도 분포)를 균일화하고 있다.
The
인테그레이터 렌즈(105)와 콘덴서 렌즈(107) 사이에는 대략 원형의 개구부를 갖는 개구 조리개(106)가 설치되어 있다.
An
그리고, 조명 광학계 제어장치(108)가 개구 조리개(106)의 개구부의 직경을 제어함으로써, 조명 광학계(104)의 개구수(NA)를 원하는 값으로 설정할 수 있다.
Then, when the illumination
또한, 투영 광학계(114)의 개구수에 대한 조명 광학계(104)의 개구수의 비가 코히런스 팩터(σ값)이기 때문에, 조명 광학계 제어장치(108)는, 조명 광학계(104)의 개구 조리개(106)를 제어함으로써, σ값을 설정할 수 있게 된다.
In addition, since the ratio of the numerical aperture of the illumination
조명 광학계(104)의 광로 위, 구체적으로는 콘덴서 렌즈(107)와 가변 슬릿(110) 사이에는 하프미러(111)가 배치되어 있고, 레티클(113)을 조명하는 노광 광의 일부가 하프미러(111)에 의해 반사됨으로써 추출된다.
A
하프미러(111)로부터의 반사광의 광로 위에는 포토 센서(109)가 배치되어 있고, 포토 센서(109)에 의해 노광 광의 강도(노광 에너지)에 대응하는 출력이 생성된다.
A
그리고 포토 센서(109)의 출력은, 레이저 광원(101)의 펄스 발광마다 적분을 행하는 미도시의 적분회로에 의해 1펄스당의 노광 에너지로 변환되고, 조명 광학계 제어장치(108)를 거쳐 주 제어장치(103)에 입력된다.
Then, the output of the
레티클(113)에는 베이킹을 행하기 위한 반도체 소자의 회로 패턴이 형성되어 있고, 조명 광학계(104)에 의해 레티클(113)이 조명된다.
A circuit pattern of a semiconductor element for baking is formed in the
2차원 방향, 즉 광축 방향에 수직한 AY면 내에 있어서 이동가능한 차광부재로 구성되는 가변 블레이드(112)가 가변 슬릿(110)과 레티클 스테이지(123) 사이에 설치되어 있고, 레티클(113)의 패턴면의 조사 영역이 임의로 설정된다.
A
투영 광학계(114)는, 레티클(113)을 통과한 노광 광을 웨이퍼 스테이지(116) 위에 재치된 웨이퍼(115)로 이끔으로써, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼(115) 위의 한개의 숏 영역에 레티클(113) 위의 패턴이 결상투영되도록 배치된다.
The projection
레티클(113) 위의 패턴의 일부를 축소 배율 β(예를 들면, 1/4)로 웨이퍼(115) 위에 축소 노광할 때에는, 레티클 스테이지(123) 및 웨이퍼 스테이지(116)를 슬릿 형상의 빛에 대해 축소 배율 β과 동일한 속도 비율로 주사 방향의 서로 반대 방향으로 주사시킨다.
When a portion of the pattern on the
그리고, 레이저 광원(101)으로부터의 펄스 발광에 의한 다펄스 노광을 반복함으로써, 레티클(113)의 전체면에 형성되어 있는 패턴을 웨이퍼(115) 위의 숏 영역에 전사할 수 있다.
Then, by repeating multi-pulse exposure by pulse emission from the
투영 광학계(114)에는, 필드 렌즈(127)가 설치되어 있다. 필드 렌즈(127)는 경통(130)에 의해 유지되어 있고, 공기압이나 압전 소자 등으로 구성되는 구동기구(128)에 의해 경통(130), 즉 필드 렌즈(127)를 광축 방향으로 이동시킬 수 있다.
The projection
그리고 투영 광학계 제어장치(129)가 필드 렌즈(127)의 광축 상에 있어서의 위치를 제어함으로써, 투영 광학계(114)의 제 수차의 저하를 억제하면서, 투영 배율을 양호하게 하여, 왜곡 오차를 감소하고 있다.
Then, the projection
웨이퍼 스테이지(116)는, 웨이퍼(115)를 유지하면서, 투영 광학계(114)의 광축 방향(Z방향), 및 Z방향에 수직한 면 내에 있어서 서로 직교하는 X방향 및 Y방향으로 이동할 수 있다.
The
레이저 간섭계(118)는, 웨이퍼 스테이지(116)에 고정된 이동 거울(117)과의 사이의 거리를 계측함으로써, 웨이퍼 스테이지(116)의 XY면 내에 있어서의 위치를 계측할 수 있다.
The
웨이퍼 스테이지 제어장치(120)는, 레이저 간섭계(118)에 의해 계측된 웨이퍼 스테이지(116)의 위치에 근거하여 모터 등의 구동기구(119)를 제어함으로써, 웨이퍼 스테이지(116)를 XY면 내에 있어서의 소정의 위치로 이동시킨다.
The
노광장치(1)에서는, 레티클(113)과 웨이퍼(115)가 서로 소정의 위치 관계가 되도록 위치결정된다.
In the
그리고, 주 제어장치(103)로부터의 동기신호에 근거하여 레이저 광원 제어장치(102), 웨이퍼 스테이지 제어장치(120) 및 레티클 스테이지 제어장치(124)에 의해 스캔 노광을 위한 각 제어가 행해진다.
Then, each control for scan exposure is performed by the laser
이에 따라, 레티클(113) 전체면에 형성되어 있는 회로 패턴이 웨이퍼(115)의 칩 영역에 전사된다.
Accordingly, the circuit pattern formed on the entire surface of the
그리고, 스텝 앤드 스캔 방식에 근거하여 웨이퍼 스테이지(116)에 의해 웨이퍼(115)를 XY면 내에 있어서 소정량만큼 이동시킨 후에 레티클(113)에 형성되어 있는 패턴을 웨이퍼(115)의 다른 칩 영역에 마찬가지로 투영 노광하는 동작이 순차 행해진다.
Then, after moving the
본 실시형태에 따른 정보 처리장치(20)는, 정보 처리수단으로서의 컴퓨터이며, 노광장치(1)에 있어서의 노광 조건에 따라, 투영 광학계(114)의 결상 특성의 변동을 효율적으로 예측할 수 있는 학습 프로그램을 실행할 수 있다.
The
노광장치(1)에서는, 정보 처리장치(20)는 인터페이스 케이블로 접속되어 있는 주 제어장치(103)를 거쳐, 노광장치(1)에 관한 데이터를 송수신할 수 있도록 구성되어 있다.
In the
그리고 정보 처리장치(20)는, 노광장치(1)의 노광 조건마다 투영 광학계(114)의 결상 특성의 변동량을 허용범위 내로 제어할 수 있다.
And the
다음에, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(20)에 있어서 사용되는 투영 광학계(114)의 결상 특성의 시간 변화의 예측 모델에 대해 설명한다.
Next, a predictive model of temporal change of the imaging characteristic of the projection
도2는, 노광장치(1)에 의한 노광에 의해 생기는 투영 광학계(114)의 소정의 상고에 있어서의 결상 특성, 즉 수차의 양(수차량) F의 시간 변화의 예를 나타내고 있다.
Fig. 2 shows an example of the temporal change of the imaging characteristic at a predetermined image height of the projection
이때, 여기에서 말하는 수차로서는, 예를 들면 배율, 포커스, 왜곡, 비점수차, 구면수차, 코마수차나 파면수차 등을 들 수 있다. At this time, examples of the aberration referred to herein include magnification, focus, distortion, astigmatism, spherical aberration, coma, wavefront aberration, and the like.
또한, 시각 t0에서는 수차량 F가 초기 수차량 F0인 것으로 하고, 수차량 F와 초기 수차량 F0의 차이, 즉 F-F0을 수차 변동량 ΔF로 정의하고, 일반적으로는 수차 변동량 ΔF는 상고마다 다른 값을 취한다.Further, at time t 0 , it is assumed that the aberration amount F is the initial aberration amount F 0 , and the difference between the aberration amount F and the initial aberration amount F 0 , that is, FF 0 , is defined as the aberration variation amount ΔF, and in general, the aberration variation amount ΔF is the upper limit. Each takes a different value.
도2에 나타낸 것과 같이, 시각 t0에 있어서 레이저 광원(101)으로부터 출사한 노광 광이 투영 광학계(114)를 통과함으로써 노광 동작이 개시되면, 투영 광학계(114)가 노광 광으로부터 열 에너지를 흡수함으로써 시각 t가 경과하는 동시에 수차량 F는 변동한다.As shown in Fig. 2, when the exposure operation is started when the exposure light emitted from the
그리고, 시각 t0로부터 소정의 시간이 경과한 시각 t1에 있어서, 수차량 F는 최대 변동에 있어서의 수차량(이하, 최대 변동 수차량으로 칭한다) Fm에 도달한다.Then, at time t 1 when a predetermined time has elapsed from time t 0 , the amount of aberration F reaches the amount of aberration in the maximum fluctuation (hereinafter referred to as a maximum amount of fluctuation aberration) F m .
그후, 노광 광이 투영 광학계(114)를 통과해도, 투영 광학계(114)에 의해 흡수되는 열 에너지와 투영 광학계(114)에 의해 방출되는 열 에너지가 서로 평형상태에 도달하기 때문에, 수차량 F는 최대 변동 수차량 Fm으로부터 거의 변화하지 않게 된다.Thereafter, even when the exposure light passes through the projection
그리고, 시각 t2에 있어서 노광 동작을 정지하면, 투영 광학계(114)에 의해 흡수된 열 에너지가 방출됨으로써 수차량 F는 시간 t가 경과하는 동시에 초기 수차량 F0로 다시 접근하도록 변동하고, 시각 t3에 있어서 수차량 F는 초기 수차량 F0에 도달한다.Then, when the exposure operation is stopped at time t 2 , the thermal energy absorbed by the projection
여기에서, 소정의 시각에 있어서의 수차량을 Fk로 했을 때, 시간 Δt만큼 노광 동작을 행한 후의 수차량 Fk+1은, 최대 변동 수차량 Fm 및 시정수 Th를 사용해서 이하의 식 (1)과 같이 근사된다.Here, when the amount of aberration at a predetermined time is F k , the amount of aberration F k+1 after exposure operation for the time Δt is the following using the maximum amount of variation F m and the time constant T h It is approximated as in Equation (1).
Fk+1=Fm-(Fm-Fk)×exp(-Δt/Th) …(1)F k+1 =F m -(F m -F k )×exp(-Δt/T h ) … (One)
마찬가지로, 소정의 시각에 있어서의 수차량을 Fk로 했을 때, 시간 Δt만큼 노광 동작을 행하지 않은 후의 수차량 Fk+1은, 초기 수차량 Fo 및 시정수 Tc을 사용해서 이하의 식 (2)와 같이 근사된다.Similarly, when the amount of aberration at a predetermined time is F k , the amount of aberration F k+1 after not performing the exposure operation for only the time Δt is obtained by using the initial amount of aberration F o and the time constant T c , and using the following formula (2) is approximated.
Fk+1=F0-(Fo-Fk)×exp(-Δt/Tc) …(2)F k+1 =F 0 -(F o -F k )×exp(-Δt/T c ) … (2)
식 (1) 및 (2) 각각에 있어서의 시정수 Th 및 Tc은, 투영 광학계(114)의 열전달 특성 상의 시정수와 등가인 동시에 투영 광학계(114)에 고유한 값이며, 더구나 수차의 종류에 따라 다른 값이다.The time constants T h and T c in each of the formulas (1) and (2) are equivalent to the time constant on the heat transfer characteristic of the projection
즉, 노광 에너지에 따른 투영 광학계(114)의 결상 특성의 변동량, 즉 수차 변동량 ΔF를 정확하게 예측하기 위해서는, 투영 광학계(114)마다 측정을 행하는 동시에 수차마다 측정을 행함으로써 적절한 값을 취득할 필요가 있다.
That is, in order to accurately predict the amount of change in the imaging characteristic of the projection
또한, 최대 변동 수차량 Fm에 대해서는 단위 광량(단위 노광 에너지)당의 수차 변동량 K과, 투영 광학계(114)에 입사되는 노광 에너지를 결정하는 파라미터 Q를 사용하여, 이하의 식 (3)과 같이 산출할 수 있다.In addition, for the maximum amount of variation F m , using the parameter Q for determining the amount of aberration variation K per unit light amount (unit exposure energy) and the exposure energy incident on the projection
Fm=K×Q …(3)F m =K×Q … (3)
이때, 파라미터 Q는, 노광 시간, 노광량, 주사 속도 및 노광 영역 정보 등의 조건으로부터 결정된다. At this time, the parameter Q is determined from conditions, such as exposure time, exposure amount, scanning speed, and exposure area|region information.
그리고 도2에 나타낸 것과 같이, 투영 광학계(114)의 수차량 F의 시간 변화를 전술한 식 (1) 내지 (3)에서 나타낸 함수에 의한 곡선(201)으로 모델화함으로써(이하, 「예측 모델」로 부른다), 노광 에너지에 따른 수차량 F의 시간 변화를 예측할 수 있다.
And as shown in Fig. 2, by modeling the temporal change of the aberration amount F of the projection
상기한 것으로부터, 투영 광학계(114)의 결상 특성의 시간 변화를 고정밀도로 예측하기 위해서는, 단위 노광 에너지당의 수차 변동량 K을 노광 조건마다 적절히 결정할 필요가 있다.
From the above, in order to accurately predict the temporal change of the imaging characteristic of the projection
이것은 이하의 이유에 따른다. 즉, 노광을 행할 때의 노광 조건에 따라, 조명 광학계(104)에 의해 형성되는 유효 광원 분포 및 레티클(113)의 회로 패턴에 따라 회절되는 빛(회절광)이 변화한다. 더구나, 노광을 행할 때의 노광 조건에 따라 가변 블레이드(112)에 의해 제어되는 레티클(113)의 패턴면의 조사 영역이 변화한다.
This is due to the following reasons. That is, the light (diffracted light) diffracted according to the effective light source distribution formed by the illumination
이에 따라, 투영 광학계(114)에 입사하는 노광 광의 에너지 밀도 분포가 변화하기 때문에, 투영 광학계(114)의 수차 변동량 ΔF의 크기, 및 그것의 상고 의존성이 변화하기 때문이다.
This is because, as a result, the energy density distribution of the exposure light incident on the projection
이때, 여기에서 말하는 상고 의존성이란, 투영 광학계(114)의 결상면에 있어서 비주사 방향(X방향)과 주사 방향(Y방향)에서 결상 특성(수차)의 변동량, 즉 수차 변동량 ΔF가 서로 다른 것을 의미하고 있다.
At this time, the image height dependence here means that the amount of variation of the imaging characteristic (aberration) in the non-scan direction (X direction) and the scanning direction (Y direction) on the imaging plane of the projection
전술한 것과 같이, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(20)에서는, 노광 에너지에 따른 투영 광학계(114)의 결상 특성의 시간 변화에 대해, 식 (1) 및 (2)에 표시되는 예측 모델을 사용해서 Fm, F0, Th 및 Tc 등의 보정계수를 산출한다.As described above, in the
그리고 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(20)에서는, 리소그래피 공정에 있어서 다품종화하는 제품 로트의 노광 조건의 조합에 따라 예측 모델의 보정계수를 적절하고 효율적으로 예측하기 위해, 기계 학습을 사용해서 추정을 행하는 것을 특징으로 한다.
And in the
구체적으로는, 투영 광학계(114)에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포의 특징을 모델화하여 정량적으로 분류함으로써 입력 데이터를 작성한다.
Specifically, input data is created by modeling and quantitatively classifying the characteristics of the density distribution of exposure energy in the projection
다음에, 노광시에 있어서 투영 광학계(114)의 결상 특성(수차)의 시간 변화를 실제로 계측해서 예측 모델의 보정계수를 산출함으로써 교사 데이터를 작성한다.
Next, the teacher data is created by actually measuring the temporal change of the imaging characteristic (aberration) of the projection
또한, 제품 로트에 있어서 입력 데이터와 교사 데이터로 구성되는 학습용 데이터를 반복하여 작성하여 기계 학습을 행하는, 즉 학습 모델을 작성한다. Moreover, in a product lot, machine learning is performed by repeatedly creating the learning data comprised from input data and teacher data, ie, a learning model is created.
그리고, 작성된 학습 모델로부터 실제의 노광 조건에 따른 예측 모델의 보정계수를 나타내는 출력 데이터를 취득함으로써, 노광시에 있어서의 투영 광학계(114)의 결상 특성의 시간 변화를 적절하고 효율적으로 예측할 수 있다.
Then, by acquiring output data indicating the correction coefficient of the predictive model according to the actual exposure conditions from the created learning model, the temporal change of the imaging characteristic of the projection
다음에, 레티클(113)에 형성되어 있는 회로 패턴의 묘화 정보로부터 투영 광학계(114)에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포의 특징을 정량적으로 분류하는 방법에 대해 설명한다.
Next, a method for quantitatively classifying the characteristics of the density distribution of exposure energy in the projection
도3a 및 도3b는, 레티클(113)에 묘화되어 있는 회로 패턴의 일례를 나타내고 있다.
3A and 3B show an example of a circuit pattern drawn on the
구체적으로는, 레티클(113)에 묘화되어 있는 회로 패턴을 실제로 계측하거나 또는 설계 데이터를 참조함으로써, 라인·앤드·스페이스(이하, L&S로 칭한다)의 피치(간격) 및 종횡의 선폭비(HV비)를 구한다.
Specifically, by actually measuring the circuit pattern drawn on the
여기에서, L&S의 피치는 회로 패턴에 의한 회절광의 회절각도를 결정하는 팩터이며, HV비는 회절광의 지향성을 결정하는 팩터이다. Here, the pitch of L&S is a factor that determines the diffraction angle of the diffracted light by the circuit pattern, and the HV ratio is a factor that determines the directivity of the diffracted light.
도3a에 도시되어 있는 예에서는, 세로로 긴 형상의 수직 L&S 패턴(이하, 수직 패턴으로 칭하는 경우가 있다)(301)과, 가로로 긴 형상의 수평 L&S 패턴(이하, 수평 패턴으로 칭하는 경우가 있다)(303)이 도시되고 있다. In the example shown in Fig. 3A, a vertically long vertical L&S pattern (hereinafter, sometimes referred to as a vertical pattern) 301 and a horizontally long horizontal L&S pattern (hereinafter referred to as a horizontal pattern) are cases There is) (303) is shown.
이때, 여기에서, 종 방향이 주사 방향(Y방향)이고, 횡 방향이 비주사 방향(X방향)이다. At this time, here, the longitudinal direction is the scanning direction (Y direction), and the horizontal direction is the non-scan direction (X direction).
수직 패턴(301)에서는, 인접하는 배선의 간격이 피치 302가 되도록 수평방향을 따라 L&S가 배치되어 있다.
In the
그리고, 수직 패턴(301)의 묘화 정보로부터 피치 302와 각 수직 배선의 면적 V1, V2, V3, V4 및 V5를 산출한다.
Then, the
또한 수평 패턴(303)은, 인접하는 배선의 간격이 피치 304가 되도록 수직방향에 따라 L&S가 배치되어 있다.
In the
그리고, 수평 패턴(303)의 묘화 정보로부터 피치 304와 각 수평 배선의 면적 H1, H2, H3, H4 및 H5를 산출한다.
Then, the
도3b에서는, 레티클(113)에 있어서 실제로 노광 광이 조사되는 노광 영역을 나타낸 직사각형(305)이 표시되어 있다.
In Fig. 3B, a
그리고, 수직 패턴(301) 중 실제로 노광 광이 조사되는 영역은, 직사각형(305) 중 변 306 및 변 307에 의해 획정되는 직사각형의 내부에 있고, 그 노광 영역 내에 포함되는 각 수직 배선의 면적의 총합, 즉 총면적 V를 면적 V1 내지 V5로부터 구한다.
The area to which the exposure light is actually irradiated in the
마찬가지로, 수평 패턴(303) 중 실제로 노광 광이 조사되는 영역은, 직사각형(305) 중 변 306 및 변 308에 의해 획정되는 직사각형의 내부에 있고, 그 노광 영역 내에 포함되는 각 수평 배선의 면적의 총합, 즉 총면적 H를 면적 H1 내지 H5로부터 구한다.
Similarly, in the
그리고, 레티클(113)에 묘화되어 있는 회로 패턴에 의한 회절광의 지향성을 정량화하기 위해, 이하의 식 (4)을 사용해서 수평 배선과 수직 배선 사이의 비율, 즉 HV비를 정량화한다.
Then, in order to quantify the directivity of the diffracted light by the circuit pattern drawn on the
HV비=H/(H+V) …(4) HV ratio = H/(H+V) … (4)
그리고 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(20)에서는, 이하의 표 1에 표시되어 있는 테이블을 사용해서 전술한 L&S의 피치 및 HV비에 근거하여 레티클(113)에 형성되어 있는 회로 패턴에 의한 회절광의 지향성을 분류한다.
And in the
예를 들면, 회로 패턴에 있어서 수직 패턴(301) 및 수평 패턴(303)의 피치가 각각 600nm인 경우에는, 「500nm 이상 700nm 미만」으로 분류된다.
For example, in a circuit pattern, when the pitch of the
또한, 회로 패턴에 있어서 수직 패턴(301) 및 수평 패턴(303)의 HV비가 60%인 경우에는, 「50% 이상 75% 미만」으로 분류된다.
Moreover, in a circuit pattern, when the HV ratio of the
다음에, 조명 광학계(104)에 의해 형성되는 유효 광원 분포로부터 투영 광학계(114)에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포의 특징을 정량적으로 분류하는 방법에 대해 설명한다.
Next, a method for quantitatively classifying the characteristics of the density distribution of exposure energy in the projection
구체적으로는, 조명 광학계(104)에 의해 형성되는 유효 광원 분포에 있어서의 광강도를 실제로 계측함으로써, 조명광의 XY 강도비를 구한다.
Specifically, the XY intensity ratio of the illumination light is obtained by actually measuring the light intensity in the effective light source distribution formed by the illumination
즉 도1에 도시되어 있는 것과 같이 조명 광학계(104)에 있어서의 빔 정형 광학계(126)를 거쳐, 소정의 형상(원 형상, 윤대 형상, 사중극 형상 및 2중극 형상 등)으로 정형된 조명광을 웨이퍼 스테이지(116)에 배치된 유효 광원 측정기(135)를 사용해서 측정한다. 이에 따라, 조명광의 유효 광원 분포를 취득할 수 있다.
That is, as shown in Fig. 1, through the beam shaping
도4a는, 유효 광원 측정기(135)에 의해 유효 광원 분포를 취득하는 모양을 나타낸 도면이다.
FIG. 4A is a diagram showing a mode in which an effective light source distribution is acquired by the effective light
도4a에 도시되어 있는 것과 같이, 투영 광학계(114)에 있어서의 유효 광원 분포(401)의 결상면(402)에는 직경 수십 ㎛의 극소 핀홀(403)이 배치되어 있다.
As shown in Fig. 4A, on the
그리고, 투영 광학계(114)를 통과한 조명광은, 극소 핀홀(403)을 통과한 후, 유효 광원 분포(401)와 등가인 광강도 분포, 즉 유효 광원 분포 404에서 유효 광원 측정기(135)가 갖는 수광부(405)에 조사된다.
Then, the illumination light passing through the projection
수광부(405)는, 예를 들면, CCD 화소가 512×512의 격자 형상으로 배열된 2차원 CCD 센서이며, 조사된 조명광의 명암에 따라 광전변환에 의한 출력이 행해짐으로써, 조명광의 유효 광원 분포 404를 측정할 수 있다.
The
도4b는, 2차원 CCD 센서(405)의 평면도를 나타내고 있고, 윤대 형상을 갖는 조명광의 유효 광원 분포 404가 조사된 상태를 나타내고 있다.
Fig. 4B is a plan view of the two-
여기에서, 위치 X 및 Y에 배치되어 있는 CCD 화소(미소한 점 광원)에 의해 측정되는 광강도를 A(X, Y)로 표시하고, A(X, Y)=0일 때, 해당 CCD 화소에는 조명광이 조사되지 않고 있는 것으로 한다. Here, the light intensity measured by the CCD pixel (micro point light source) arranged at the positions X and Y is denoted by A(X, Y), and when A(X, Y) = 0, the corresponding CCD pixel It is assumed that no illumination light is irradiated to the
또한, 2차원 CCD 센서(405)의 수광영역을 광축을 중심으로 한 45도 방향, 135도 방향, 225도 방향 및 315도 방향의 4개의 대각선으로 분할한다.
In addition, the light-receiving area of the two-
그리고, 인접하는 대각선에 끼워지는 각 영역, 즉 X방향 우측부 영역(407), Y방향 상부 영역(408), X방향 좌측부 영역(409) 및 Y방향 하부 영역(410)(이하 각각, XR 영역(407), YU 영역(408), XL 영역(409) 및 YD 영역(410)으로 칭한다)을 정의한다.
Then, each region sandwiched by adjacent diagonal lines, that is, the X-direction
또한, 이와 같이 하여 정의된 XR, YU, XL 및 YD 영역에 포함되는 CCD 화소에 의해 측정되는 광강도의 적산값을 각각 LXR, LYU, LXL 및 LYD로 정의한다.In addition, the integrated values of the light intensities measured by the CCD pixels included in the XR, YU, XL, and YD regions defined in this way are defined as L XR , L YU , L XL and LYD , respectively.
그리고, 이하에 표시되는 식 (5)로부터 2차원 CCD 센서(405)에 의해 취득되는 조명광의 유효 광원 분포에 있어서의 XY 강도비를 구한다.
And the XY intensity ratio in the effective light source distribution of the illumination light acquired by the two-
XY 강도비=(LXL+LXR)/(LYU+LYD+LXL+LXR) …(5)XY intensity ratio=(L XL +L XR )/(L YU +L YD +L XL +L XR ) … (5)
윤대 형상을 갖는 조명광의 유효 광원 분포 404에서는, LXR, LYU, LXL 및 LYD는 서로 대략 동일한 값이 되기 때문에, XY 강도비는 50%에 가까운 값으로 된다.In the effective
도4c는, 2차원 CCD 센서(405)에 있어서 X방향으로 2중극의 형상, 즉 유효 광원 분포 412를 갖는 조명광(이하, X 다이폴 조명으로 칭한다)이 조사된 상태를 나타내고 있다.
Fig. 4C shows a state in which the two-
또한 도4d는, 2차원 CCD 센서(405)에 있어서 Y방향으로 2중극의 형상, 즉 유효 광원 분포 413을 갖는 조명광(이하, Y 다이폴 조명으로 칭한다)이 조사된 상태를 나타내고 있다.
Fig. 4D shows a state in which the two-
이러한 경우, X 다이폴 조명에 의한 유효 광원 분포 412에 있어서 실제로 측정되는 XY 강도비는 식 (5)로부터 100%에 가까운 값이 된다.
In this case, the XY intensity ratio actually measured in the effective
한편, Y 다이폴 조명에 의한 유효 광원 분포 413에 있어서 실제로 측정되는 XY 강도비는 식 (5)로부터 0%에 가까운 값이 된다.
On the other hand, in the effective
그리고 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(20)에서는, 이하의 표 2에 표시되어 있는 테이블을 사용해서 전술한 XY 강도비에 근거하여 조명광의 유효 광원 분포의 특징을 정량적으로 분류한다.
And in the
예를 들면, 윤대 형상을 갖는 조명광의 유효 광원 분포 404에 있어서 XY 강도비가 55%로 측정된 경우에는, 「50% 이상 60% 미만」으로 분류된다.
For example, when the XY intensity ratio is measured to be 55% in the effective
또한, X 다이폴 조명의 유효 광원 분포 412에 있어서 XY 강도비가 98%로 측정된 경우에는, 「90% 이상 100% 이하」로 분류된다.
In addition, when the XY intensity ratio is measured to be 98% in the effective
또한, Y 다이폴 조명의 유효 광원 분포 413에 있어서 XY 강도비가 1%로 측정된 경우에는, 「0% 이상 10% 미만」으로 분류된다.
In addition, when the XY intensity ratio is measured to be 1% in the effective
다음에, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(20)에 있어서의 노광 조건, 투영 광학계(114)에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포의 특징, 및 투영 광학계(114)의 결상 특성, 구체적으로는 배율의 변동 사이의 관계에 대해 설명한다.
Next, the exposure conditions in the
도5a 및 도5b는 각각, 노광 조건의 예로서의 조명광의 유효 광원 분포(501) 및 레티클(113)에 형성되어 있는 회로 패턴(502)을 모식적으로 나타내고 있다.
5A and 5B schematically show an effective
도5a에 나타낸 것과 같이, 유효 광원 분포(501)는 X 다이폴 조명의 유효 광원 분포이며, X방향으로 광강도가 강한, 즉 XY 강도비는 100%에 가까운 특징을 갖고 있다.
As shown in Fig. 5A, the effective
또한 도5b에 나타낸 것과 같이, 회로 패턴(502)에서는 수평 L&S 패턴보다도 수직 L&S 패턴 쪽이 큰, 즉 HV비는 50% 미만이며, 회절광은 X방향으로 산란하는 지향성을 갖고 있다.
Further, as shown in Fig. 5B, in the
도5c는, 투영 광학계(114)의 동공면(503) 위에 있어서 조명광이 조사되는 모양을 나타내고 있다.
FIG. 5C shows a state in which illumination light is irradiated on the
구체적으로는, 유효 광원 분포(501)를 갖는 조명광에 의해 투영 광학계(114)의 광축 AX를 포함하여 Y방향에 평행한 YZ 단면을 사이에 끼워 X방향으로 대칭인 0차 광(504)이 조사된다.
Specifically, the 0th-
그리고 0차 광(504)의 근방에는, 회로 패턴(502)에 포함되는 수직 L&S 패턴에 의해 조명광이 회절됨으로써 생성되는 회절광 505 및 506이 조사된다.
In the vicinity of the 0th-
여기에서, 전형적으로는 회절광 505 및 506에 비해 0차 광(504)의 광량 쪽이 크다.
Here, the light amount of the 0th-
그리고 유효 광원 분포(501) 및 회로 패턴(502)으로부터 형성되는 투영 광학계(114)에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포에 근거하여 노광을 계속적으로 행하면 0차 광(504), 회절광 505 및 506이 조사되는 영역에 있어서 많이 열이 흡수됨으로써 온도가 높아진다.
And when exposure is continuously performed based on the density distribution of exposure energy in the projection
이에 따라, 투영 광학계(114)에 포함되는 렌즈는, X방향을 따라 열변형, 즉 열팽창하게 된다.
Accordingly, the lens included in the projection
도5d는, 웨이퍼(115)에 있어서 투영 노광이 행해지는 칩 영역을 나타내고 있다.
FIG. 5D shows a chip region in which projection exposure is performed on the
상기한 것과 같이 투영 광학계(114)에 포함되는 렌즈가 X방향을 따라 열변형함으로써, 도5d에 나타낸 것과 같이, 설계상의 칩 영역(507)에 대해, X방향으로 배율오차가 발생한 영역 508에서 투영 노광이 행해져 버린다.
As described above, the lens included in the projection
즉, 노광 에너지의 밀도가 Y방향에 비해 X방향에 있어서 높아짐으로써, 배율 변동도 Y방향에 비해 X방향에 있어서 커져, 배율 변동에 있어서 방향차(이방성)가 생기게 된다. That is, when the density of exposure energy increases in the X direction compared to the Y direction, the magnification fluctuation also becomes large in the X direction compared to the Y direction, and a direction difference (anisotropy) occurs in the magnification fluctuation.
도6a 및 도6b는 각각, 노광 조건의 다른 예로서의 조명광의 유효 광원 분포(701) 및 레티클(113)에 형성되어 있는 회로 패턴(702)을 모식적으로 나타내고 있다.
6A and 6B schematically show an effective light source distribution 701 of illumination light and a
도6a에 나타낸 것과 같이, 유효 광원 분포(701)는 Y 다이폴 조명의 유효 광원 분포이며, Y방향으로 광강도가 강한, 즉 XY 강도비는 0%에 가까운 특징을 갖고 있다. As shown in Fig. 6A, the effective light source distribution 701 is an effective light source distribution of Y dipole illumination, and has a characteristic that the light intensity in the Y direction is strong, that is, the XY intensity ratio is close to 0%.
또한 도6b에 나타낸 것과 같이, 회로 패턴(702)에서는 수직 L&S 패턴보다도 수평 L&S 패턴 쪽이 큰, 즉 HV비는 50%보다 크고, 회절광은 Y방향으로 산란하는 지향성을 갖고 있다.
Further, as shown in Fig. 6B, in the
도6c는, 투영 광학계(114)의 동공면(503) 위에 있어서 조명광이 조사되는 모양을 나타내고 있다.
FIG. 6C shows a state in which illumination light is irradiated on the
구체적으로는, 유효 광원 분포(701)를 갖는 조명광에 의해 투영 광학계(114)의 광축 AX를 포함하여 X방향에 평행한 XZ 단면을 사이에 끼워 Y방향으로 대칭인 0차 광(704)이 조사된다.
Specifically, the 0th-
그리고 0차 광(704)의 근방에는, 회로 패턴(702)에 포함되는 수평 L&S 패턴에 의해 조명광이 회절됨으로써 생성되는 회절광 705 및 706이 조사된다.
Then, in the vicinity of the 0th-
여기에서, 전형적으로는 회절광 705 및 706에 비해 0차 광(704)의 광량 쪽이 크다.
Here, typically, the light amount of the 0th-
그리고 유효 광원 분포(701) 및 회로 패턴(702)으로부터 형성되는 투영 광학계(114)에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포에 근거하여 노광을 계속적으로 행하면 0차 광(704), 회절광 705 및 706이 조사되는 영역에 있어서 많이 열이 흡수됨으로써 온도가 높아진다.
And when exposure is continuously performed based on the density distribution of exposure energy in the projection
이에 따라, 투영 광학계(114)에 포함되는 렌즈는, Y방향을 따라 열변형, 즉 열팽창하게 된다.
Accordingly, the lens included in the projection
도6d는, 웨이퍼(115)에 있어서 투영 노광되는 칩 영역을 나타내고 있다.
FIG. 6D shows a chip region to be projected exposed on the
상기한 것과 같이 투영 광학계(114)에 포함되는 렌즈가 Y방향을 따라 열변형함으로써, 도6d에 나타낸 것과 같이, 설계상의 칩 영역(707)에 대해, Y방향으로 배율오차가 발생한 영역 708에서 투영 노광이 행해져 버린다.
As described above, the lens included in the projection
즉, 노광 에너지의 밀도가 X방향에 비해 Y방향에 있어서 높아짐으로써, 배율 변동도 X방향에 비해 Y방향에 있어서 커져, 배율 변동에 있어서 방향차가 생기게 된다. That is, when the density of exposure energy increases in the Y direction compared to the X direction, the magnification fluctuation also increases in the Y direction compared to the X direction, and a direction difference occurs in the magnification fluctuation.
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(20)에서는, 조명 광학계(104)에 의해 형성되는 유효 광원 분포에 있어서 XY 강도비를 산출하여 분류한다.
As described above, in the
또한, 레티클(113)에 형성되어 있는 회로 패턴(702)에 있어서 L&S의 피치 및 HV비를 산출하여 분류한다.
Further, in the
그리고, 분류된 XY 강도비, L&S의 피치 및 HV비를 포함하는 노광 조건으로부터, 노광 에너지의 밀도 분포의 특징을 정량적으로 분류함으로써 입력 데이터를 작성한다. Then, input data is created by quantitatively classifying the characteristics of the density distribution of exposure energy from exposure conditions including the classified XY intensity ratio, L&S pitch, and HV ratio.
환언하면, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(20)에서는, 노광장치(1)에 있어서의 노광 조건을 주사 방향 및 비주사 방향에 평행한 단면 내에 있어서의 이방성에 관해 분류함으로써 입력 데이터가 작성된다.
In other words, in the
다음에, 노광장치(1)에 있어서 상기한 노광 조건 하에서 노광을 행함으로써 투영 광학계(114)의 결상 특성(수차)의 시간 변화를 실제로 계측하고, 예측 모델의 보정계수를 산출함으로써 교사 데이터를 작성한다.
Next, by performing exposure under the above exposure conditions in the
그리고, 입력 데이터와 교사 데이터로 구성되는 학습용 데이터를 반복하여 작성, 즉 노광 에너지의 밀도 분포의 특징량과 보정계수 사이의 상관을 반복하여 학습하여, 학습 모델을 작성한다. Then, the learning data composed of the input data and the teacher data are repeatedly created, that is, the correlation between the characteristic amount of the density distribution of the exposure energy and the correction coefficient is repeatedly learned to create a learning model.
이에 따라, 작성된 학습 모델로부터 실제의 노광 조건에 따른 예측 모델의 보정계수를 나타내는 출력 데이터를 취득함으로써, 노광시에 있어서의 투영 광학계(114)의 결상 특성의 시간 변화를 적절하고 효율적으로 예측할 수 있다.
Accordingly, by acquiring output data representing the correction coefficient of the predictive model according to the actual exposure condition from the created learning model, the temporal change of the imaging characteristic of the projection
다음에, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(20)에 있어서 실제로 행해지는 처리에 대해 설명한다.
Next, the processing actually performed in the
도7은, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(20)에 있어서 행해지는 처리의 플로우차트를 나타내고 있다.
7 is a flowchart of processing performed in the
우선 스텝 S1에서는, 조명 광학계(104)에 의해 형성되는 유효 광원 분포의 특징량을 산출한다.
First, in step S1, the feature amount of the effective light source distribution formed by the illumination
예를 들면, 도5a에 도시되어 있는 X 다이폴 조명이 조사된 경우를 생각한다. 이때, 유효 광원 측정기(135)가 X 다이폴 조명의 유효 광원 분포와 등가의 광강도 분포를 측정함으로써, X방향(비주사 방향)으로 광강도가 강한 것을 나타내는, 예를 들면, XY 강도비가 98%인 것으로 산출한다.
For example, consider the case where the X dipole illumination shown in Fig. 5A is irradiated. At this time, the effective light
다음에, 스텝 S2에서는, 레티클(113)에 형성되어 있는 회로 패턴의 특징량을 산출한다.
Next, in step S2, the feature amount of the circuit pattern formed on the
예를 들면, 도5b에 도시되어 있는 회로 패턴이 레티클(113)에 형성되어 있는 경우를 생각한다.
For example, consider a case in which the circuit pattern shown in Fig. 5B is formed on the
이때, 미도시의 레티클 선폭 측정기가 레티클(113)에 형성되어 있는 회로 패턴을 측정함으로써, 예를 들면, L&S의 피치가 600nm인 것으로 산출한다. 또한, 회로 패턴에 수직 L&S 패턴이 많이 포함되어 있는, 예를 들면, HV비가 85%인 것으로 산출한다.
At this time, by measuring the circuit pattern formed on the
이에 따라, 레티클(113)에 형성되어 있는 회로 패턴은 수평방향(X방향)을 따라 회절광을 발생시키는 지향성을 갖고 있는 것을 알 수 있다.
Accordingly, it can be seen that the circuit pattern formed on the
그리고 스텝 S3에서는, 스텝 S1 및 S2에서 산출된 특징량으로부터 투영 광학계(114)에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포의 특징량을 분류함으로써 입력 데이터를 작성한다.
And in step S3, input data is created by classifying the feature amount of the density distribution of the exposure energy in the projection
스텝 S3에 있어서 입력 데이터를 작성할 때에 사용되는 테이블의 예가 이하의 표 3에 표시되어 있다. An example of a table used when creating input data in step S3 is shown in Table 3 below.
표 3에 표시되어 있는 테이블로부터, 스텝 S1에서 산출된 XY 강도비=98%은 「90% 이상 100% 이하」로 분류되고, 스텝 S2에서 산출된 L&S의 피치=600nm은 「500nm 이상 700nm 미만」으로 분류된다. From the table shown in Table 3, the XY intensity ratio = 98% calculated in step S1 is classified as "90% or more and 100% or less", and the L&S pitch = 600 nm calculated in step S2 is "500 nm or more and less than 700 nm" classified as
또한, 스텝 S2에서 산출된 HV비=85%은 「75% 이상 100% 이하」로 분류된다. In addition, HV ratio = 85% calculated in step S2 is classified into "75% or more and 100% or less".
이렇게 하여 투영 광학계(114)에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포의 특징량을 분류함으로써, 입력 데이터를 작성한다.
In this way, input data is created by classifying the feature amount of the density distribution of the exposure energy in the projection
이때, 이상에서 나타낸 스텝 S1 내지 S3을 입력 데이터 작성 공정(801)으로 칭한다.
At this time, steps S1 to S3 shown above are referred to as input
다음에, 스텝 S4에서는 노광 조건에 적절, 즉 스텝 S3에 있어서 작성된 입력 데이터에 대응하는 보정계수를 추정한다. 구체적으로는, 학습 모델에 이미 보정계수가 포함되어 있는지 판정한다. Next, in step S4, a correction coefficient appropriate to the exposure conditions, that is, corresponding to the input data created in step S3 is estimated. Specifically, it is determined whether a correction coefficient is already included in the learning model.
학습 모델에 보정계수가 포함되어 있지 않은 경우에는(스텝 S4의 No), 스텝 S5로 이행하여, 미리 설정되어 있는 설계 조건의 보정계수, 즉 보정계수의 초기값을 선택한다. When the learning model does not include a correction coefficient (No in step S4), the flow advances to step S5, and a correction coefficient of a preset design condition, that is, an initial value of the correction coefficient is selected.
한편, 학습 모델에 보정계수가 포함되어 있는 경우에는(스텝 S4의 Yes), 스텝 S6으로 이행하여, 입력 데이터에 대해 가장 상관도가 높은 보정계수를 선택한다(상관도에 대해서는 후술한다). On the other hand, when a correction coefficient is included in the learning model (Yes of step S4), it transfers to step S6, and a correction coefficient with the highest correlation with respect to the input data is selected (the correlation will be described later).
이때, 이상에서 나타낸 스텝 S4 내지 S6을 보정계수 추정 공정(802)으로 칭한다.
At this time, steps S4 to S6 shown above are referred to as a correction
도8a는, 스텝 S5에 있어서 선택되는 설계 조건의 보정계수 Mm, M0, Th 및 Tc을 사용한 예측 모델(601)을 나타내고 있다.Fig. 8A shows a
이때, 도8a에서는, 투영 광학계(114)의 결상 특성으로서 배율 M을 나타내고 있고, 즉 식 (1) 및 (2)에 있어서 Fm 및 F0이 각각 Mm 및 M0로 치환되어 있다.At this time, in Fig. 8A, the magnification M is shown as the imaging characteristic of the projection
도8a에 나타낸 것과 같이, 배율 M의 초기값, 즉 초기 배율을 M0로 하고, 시각 t0에 있어서 레이저 광원(101)으로부터 출사한 노광 광이 투영 광학계(114)를 통과함으로써 노광 동작이 개시되면, 배율 M이 시간 변화를 나타낸다.As shown in FIG. 8A , the initial value of the magnification M, that is, the initial magnification is M 0 , and the exposure light emitted from the
그리고, 시각 t1에 있어서 배율 M이 최대 변동 배율 Mm에 도달한 후, 배율 M은 최대 변동 배율 Mm으로부터 거의 변화하지 않게 된다.And after the magnification M reaches the maximum variable magnification M m at time t 1 , the magnification M hardly changes from the maximum variable magnification M m .
그리고, 시각 t2에 있어서 노광 동작을 정지하면, 배율 M은 시각 t가 경과하는 동시에 초기 배율 M0로 다시 근접하도록 변동하여, 시각 t3에 있어서 초기 배율 M0에 도달한다.Then, when the exposure operation is stopped at time t 2 , the magnification M fluctuates so as to approach the initial magnification M 0 again while the time t passes, and reaches the initial magnification M 0 at the time t 3 .
여기에서, 예측 모델(601)에서는 투영 광학계(114)의 배율 M의 시간 변화에 대해 방향차는 생기지 않는 것에 주의하기 바란다.
Note that, in the
다음에, 스텝 S7에서는 도5a 및 도5b에 도시되어 있는 노광 조건에 의한 제품 로트의 노광 처리중에 있어서 투영 광학계(114)의 배율 M의 시간 변화를 실제로 계측한다.
Next, in step S7, the temporal change of the magnification M of the projection
도8b는, 스텝 S7에 있어서 계측되는 배율 M의 시간 변화의 예를 나타내고 있다. Fig. 8B shows an example of time change of the magnification M measured in step S7.
구체적으로는, 투영 광학계(114)의 소정의 X좌표에 있어서 계측된 배율 M의 시간 변화 MX1 내지 MX10, 및 소정의 Y좌표에 있어서 계측된 배율 M의 시간 변화 MY1 내지 MY10이 표시되어 있다.Specifically, the temporal changes M X1 to M X10 of the magnification M measured at the predetermined X coordinate of the projection
다음에, 스텝 S8에서는, 스텝 S7에 있어서 계측된 데이터에 대한 식 (1) 및 식 (2)로 표시되는 예측 모델의 보정계수를 산출한다. Next, in step S8, the correction coefficient of the predictive model represented by Formula (1) and Formula (2) with respect to the data measured in step S7 is computed.
구체적으로는, 시각 t0로부터 t1까지의 X방향에 있어서의 배율 M의 시간 변화 MX1 내지 MX7(노광 특성)에 대해서는, 식 (1)로 표시되는 예측 모델로 피팅(fitting)을 행함으로써 보정계수 MX 및 ThX를 산출한다. 그리고, 시각 t2로부터 t3까지의 X방향에 있어서의 배율 M의 시간 변화 MX8 내지 MX10(비노광 특성)에 대해서는 식 (2)로 표시되는 예측 모델로 피팅을 행함으로써, 보정계수 M0 및 TcX를 산출한다.Specifically, with respect to the temporal change M X1 to MX7 (exposure characteristics) of the magnification M in the X direction from time t 0 to t 1 , by fitting the predictive model represented by Formula (1). The correction factors M X and T hX are calculated. Then, the time change M X8 to M X10 (non-exposure characteristic) of the magnification M in the X direction from time t 2 to time t 3 by fitting with the predictive model represented by the formula (2), the correction coefficient M Calculate 0 and T cX .
마찬가지로, 시각 t0로부터 t1까지의 Y방향에 있어서의 배율 M의 시간 변화 MY1 내지 MY7(노광 특성)에 대해서는, 식 (1)로 표시되는 예측 모델로 피팅을 행함으로써 보정계수 MY 및 ThY를 산출한다. 그리고, 시각 t2로부터 t3까지의 Y방향에 있어서의 배율 M의 시간 변화 MY8 내지 MY10(비노광 특성)에 대해서는 식 (2)로 표시되는 예측 모델로 피팅을 행함으로써, 보정계수 M0 및 TcY를 산출한다.Similarly, with respect to the temporal change M Y1 to M Y7 (exposure characteristics) of the magnification M in the Y direction from time t 0 to time t 1 , the correction coefficient M Y by fitting with the predictive model represented by Equation (1). and T hY . Then, the temporal change M Y8 to M Y10 (non-exposure characteristic) of the magnification M in the Y direction from time t 2 to time t 3 is fitted with the predictive model represented by Equation (2), whereby the correction coefficient M Calculate 0 and T cY .
이렇게 하여 취득된 예측 모델이 각각, 도8b에 있어서 예측 모델 602 및 603으로서 표시되어 있다.
The predictive models obtained in this way are respectively indicated as
또한, 상기한 스텝 S8에서 산출되는 보정계수 MX, MY, ThX, ThY, TcX 및 TcY의 예가 이하의 표 4에 표시되어 있다.In addition, examples of the correction coefficients M X , M Y , T hX , T hY , T cX and T cY calculated in the above step S8 are shown in Table 4 below.
이때, 여기에서, 최대 변동 배율 MX 및 MY 각각에 대해서는, 초기 배율 M0에 대한 어긋남의 비율, 즉 (MX-M0/M0및 (MY-M0/M0)로 표시하고 있다.At this time, here, for each of the maximum variation magnifications M X and M Y , the ratio of the deviation to the initial magnification M 0 , that is, (M X -M 0 /M 0 and (M Y -M 0 /M 0 ) is expressed. are doing
이렇게 하여, 표 4에 표시되어 있는 테이블로부터 상기한 표 3에 표시되는 입력 데이터에 대응하는 교사 데이터를 얻을 수 있다. In this way, from the table shown in Table 4, teacher data corresponding to the input data shown in Table 3 can be obtained.
이때, 이상에서 나타낸 스텝 S7 및 S8을 교사 데이터 작성 공정(803)으로 칭한다.
At this time, steps S7 and S8 shown above will be referred to as a teacher
다음에, 스텝 S9에서는, 입력 데이터인 투영 광학계(114)에 있어서의 노광 에너지의 밀도 분포의 특징량과 교사 데이터 및 출력 데이터인 보정계수 사이의 상관도를, 예측 모델에 있어서의 예측오차로부터 산출한다.
Next, in step S9, the correlation between the feature amount of the density distribution of exposure energy in the projection
도8c는, 스텝 S9에 있어서 상기한 상관도를 산출하는 모양을 나타낸 모식도다. Fig. 8C is a schematic diagram showing the manner in which the above-described correlation is calculated in step S9.
구체적으로는, 도8c에 있어서 소정의 노광 조건에 있어서 투영 광학계(114)의 배율 M의 시간 변화를 계측함으로써 취득되는 복수의 계측점과, 소정의 보정계수를 사용한 예측 모델(604)이 표시되어 있다.
Specifically, in Fig. 8C, a plurality of measurement points obtained by measuring the temporal change of the magnification M of the projection
여기에서 스텝 S9에서는, 취득된 복수의 계측점 중, 예측 모델(604)과의 오차가 가장 큰 값(예측 모델로부터 가장 이격되어 있는 계측점에 대한 차이)을 예측오차 D로 하고, 예측오차 D를 예측 모델(604)의 상관도로서 기록한다.
Here, in step S9, the value with the largest error with the prediction model 604 (difference with respect to the measurement point most distant from the prediction model) among the acquired plurality of measurement points is set as the prediction error D, and the prediction error D is predicted. Record as the correlation of
즉, 상기한 예에서는 스텝 S7에 있어서 계측된 복수의 계측점에 대해, 스텝 S5에 있어서 선택된 예측 모델(601)과 스텝 S8에 있어서 취득된 예측 모델 602 및 603의 각각으로부터 예측오차 D를 산출하여, 상관도로서 기록한다.
That is, in the above example, for the plurality of measurement points measured in step S7, the prediction error D is calculated from each of the
이때, 예를 들면, 예측 모델 602 및 603 각각에 있어서 산출되는 상관도, 즉 예측오차 D의 값이 표 4에 표시되어 있다.
At this time, for example, the correlation degree calculated in each of the
여기에서 상관도, 즉 예측오차 D에 대해서는, 예측오차 D를 산출할 때의 계측점에 있어서의 배율 Mmeas의 예측 모델로부터 산출되는 배율 Mcalc에 대한 어긋남의 비율, 즉 (Mmeas-Mcalc)/Mcalc로 나타내고 있다.Here, with respect to the correlation, that is, the prediction error D, the ratio of the deviation to the magnification M calc calculated from the prediction model of the magnification M meas at the measurement point when the prediction error D is calculated, that is, (M meas -M calc ) It is represented by /M calc .
이에 따라, 표 3에 예시되는 노광 조건에 따른 입력 데이터와, 표 4에 예시되는 교사 데이터 및 상관도로부터, 정량적으로 학습을 행하는 것이 가능해진다. This makes it possible to quantitatively learn from the input data according to the exposure conditions illustrated in Table 3, the teacher data illustrated in Table 4, and the degree of correlation.
이때, 이상에서 나타낸 스텝 S9를 학습 공정(804)으로 칭한다.
At this time, step S9 shown above is called a
그리고, 다음번 이후에 있어서 같은 노광 조건에서 노광 처리를 행할 때에는, 금회까지 취득된 상관도의 데이터에 근거하여 보정계수를 추정할 수 있다. Then, when the exposure processing is performed under the same exposure conditions in the next and subsequent times, the correction coefficient can be estimated based on the correlation data obtained up to this time.
또한, 스텝 S10에 있어서 같은 노광 조건에서 반복하여 제품 로트를 생산할 것인지 판정한다. Further, in step S10, it is determined whether or not a product lot is to be produced repeatedly under the same exposure conditions.
그리고 생산을 행하는 경우에는(스텝 S10의 Yes), 스텝 S4로 되돌아가고, 생산을 행하지 않는 경우에는(스텝 S10의 No), 처리를 종료한다. And when production is performed (Yes of step S10), it returns to step S4, and when not producing (No of step S10), a process is complete|finished.
스텝 S4로 되돌아가면, 보정계수 추정 공정(802)을 다시 실시한다. 즉, 스텝 S4에 있어서 예측 모델의 보정계수를 추정한다.
Returning to step S4, the correction
이때, 학습 모델에는 전회까지의 스텝 S9에 있어서 학습된 보정계수가 포함되어 있다(스텝 S4의 Yes). At this time, the correction coefficient learned in step S9 until the last time is included in the learning model (Yes of step S4).
그 때문에, 스텝 S6으로 이행한 후, 스텝 S6에 있어서 학습 모델에 축적되어 있는 보정계수 중에서 예측오차 D가 가장 작은, 즉 상관도가 가장 높은 보정계수를 선택한다. Therefore, after moving to step S6, the correction coefficient with the smallest prediction error D, ie, the highest correlation, is selected from the correction coefficients accumulated in the learning model in step S6.
그리고, 스텝 S7 내지 S10으로 이행함으로써, 같은 노광 조건에서의 제품 로트의 생산을 종료할 때까지 학습을 반복하여 행한다. And by shifting to step S7 - S10, learning is repeatedly performed until the production of the product lot under the same exposure conditions is complete|finished.
이렇게 하여, 제품 로트의 노광 처리중에 있어서 노광 조건마다의 투영 광학계(114)의 배율 M의 시간 변화를 반복하여 기계 학습하여 보정계수를 축적함으로써, 배율 M이 X방향과 Y방향에서 서로 다른 시간 변화를 나타내도, 보정계수의 추정 정밀도를 높일 수 있다.
In this way, during the exposure process of the product lot, the time change of the magnification M of the projection
그리고 노광장치(1)에서는, 추정한 보정계수에 근거하여 투영 광학계(114)의 배율, 왜곡, 비점수차, 구면수차, 코마수차 및 파면수차를 보정할 때에는, 필드 렌즈(127)를 시간에 따라 이동시킨다.
Then, in the
또한, 추정한 보정계수에 근거하여 투영 광학계(114)의 포커스를 보정할 때에는, 웨이퍼 스테이지(116)의 광축 방향의 위치를 시간에 따라 변화시킨다.
In addition, when correcting the focus of the projection
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(20)에서는, 노광장치에 있어서의 노광 조건을 입력 데이터, 투영 광학계(114)의 결상 특성의 시간 변화를 예측하는 예측 모델의 보정계수를 교사 데이터로 하는 학습 모델을 작성하고 있다.
As described above, in the
그리고, 원판의 종류의 증가 등, 노광 조건의 수가 증대해도, 작성된 학습 모델로부터 예측 모델의 보정계수를 제공하는 출력 데이터를 취득함으로써, 투영 광학계의 결상 특성의 시간 변화를 효율적으로 예측할 수 있다. And even if the number of exposure conditions increases, such as an increase in the type of original plate, by acquiring output data providing a correction coefficient of the predictive model from the created learning model, it is possible to efficiently predict the temporal change of the imaging characteristic of the projection optical system.
또한, 상기에서는, 투영 광학계(114)의 결상 특성의 변동으로서 배율 M의 시간 변화에 대해 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(20)는, 투영 광학계(114)의 결상 특성으로서 포커스, 왜곡, 비점수차, 구면수차, 코마수차 및 파면수차 등에도 적용하는 것이 가능하다.
In addition, although the time change of the magnification M was demonstrated as a fluctuation|variation in the imaging characteristic of the projection
또한 상기에서는, 도5a 내지 도5d에 도시되어 있는 X 다이폴 조명에 의한 노광 에너지의 밀도 분포의 특징량에 대해 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(20)는, 도6a 내지 도6d에 도시되어 있는 Y 다이폴 조명에 의한 노광 에너지의 밀도 분포의 특징량에도 적용하는 것이 가능하다.
Moreover, although the characteristic amount of the density distribution of exposure energy by X dipole illumination shown in FIG. 5A - FIG. 5D was demonstrated above, it is not limited to this. For example, the
[제2실시형태][Second embodiment]
도9는, 제2실시형태에 따른 정보 처리장치(220)가 설치되어 있는 노광 처리 시스템(1000)의 블록도를 나타내고 있다.
Fig. 9 shows a block diagram of an
제1실시형태에 따른 정보 처리장치(20)는, 도1에 나타낸 것과 같이, 노광장치(1)에 있어서 인터페이스 케이블로 주 제어장치(103)에 접속되어 있는, 소위 스탠드 얼론 타입의 장치다.
An
한편, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(220)는, 도9에 나타낸 것과 같이, 노광 처리 시스템(1000)에 있어서 네트워크 케이블(1003)을 통해 노광장치 1001 및 노광장치 1002를 포함하는 복수의 노광장치에 접속되어 있는, 소위 온라인 타입의 장치다.
On the other hand, as shown in FIG. 9 , the
또한, 도9에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(220)는, 레티클(113)의 회로 패턴을 측정하기 위한 레티클 패턴 측정기(1005)에도 네트워크 케이블(1003)을 거쳐 접속되어 있다.
9, the
즉, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(220)는 정보 처리수단으로서의 컴퓨터이며, 복수의 노광장치 각각에 있어서의 학습용 데이터에 근거하여, 예측 모델의 보정계수에 관한 기계 학습을 실시할 수 있다.
That is, the
구체적으로는, 각 노광장치에 있어서 측정되는 유효 광원 분포의 데이터와, 레티클 패턴 측정기(1005)에 의해 측정되는 회로 패턴의 데이터로부터 입력 데이터를 작성한다.
Specifically, input data is created from the data of the effective light source distribution measured in each exposure apparatus and the data of the circuit pattern measured by the reticle
그리고, 각 노광장치에 있어서 취득되는 투영 광학계(114)의 결상 특성의 계측값으로부터 예측 모델의 보정계수를 산출함으로써 교사 데이터를 작성하고, 입력 데이터와 교사 데이터 사이의 상관도 데이터를 산출해서 축적한다.
Then, teacher data is created by calculating a correction coefficient of the predictive model from the measured values of the imaging characteristics of the projection
이렇게 하여 복수의 노광장치에 대해 학습한 노광 조건마다의 상관도 데이터를 기억장치(30)에 기억시켜 학습 모델을 작성함으로써, 보정계수의 추측 정밀도를 한층 더 높이는 것이 가능해진다.
In this way, by storing the correlation data for each exposure condition learned for a plurality of exposure apparatuses in the
이상과 같이, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(220)에서는, 노광장치에 있어서의 노광 조건을 입력 데이터, 투영 광학계(114)의 결상 특성의 시간 변화를 예측하는 예측 모델의 보정계수를 교사 데이터로 하는 학습 모델을 작성하고 있다.
As described above, in the
그리고, 원판의 종류의 증가 등, 노광 조건의 수가 증대해도, 작성된 학습 모델로부터 예측 모델의 보정계수를 제공하는 출력 데이터를 취득할 수 있다. And even if the number of exposure conditions increases, such as an increase in the kind of original plate, the output data which provides the correction coefficient of a predictive model can be acquired from the created learning model.
더구나, 본 실시형태에 따른 정보 처리장치(220)에서는, 복수의 노광장치에 있어서의 학습용 데이터를 사용해서 학습 모델을 작성함으로써, 투영 광학계의 결상 특성의 시간 변화를 한층 더 효율적으로 예측할 수 있다.
Furthermore, in the
본 발명에 따르면, 노광장치에 설치되어 있는 투영 광학계의 결상 특성의 시간 변화를 효율적으로 예측할 수 있는 정보 처리장치를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide an information processing apparatus capable of efficiently predicting temporal changes in imaging characteristics of a projection optical system installed in an exposure apparatus.
[물품의 제조방법][Production method]
다음에, 제1 및 제2실시형태 중 어느 한 개에 따른 정보 처리장치를 구비한 노광장치를 사용한 물품의 제조방법에 대해 설명한다. Next, a method of manufacturing an article using the exposure apparatus provided with the information processing apparatus according to any one of the first and second embodiments will be described.
물품은, 반도체 디바이스, 표시 디바이스, 칼라필터, 광학부품, MEMS 등이다. Articles are semiconductor devices, display devices, color filters, optical components, MEMS, and the like.
예를 들면, 반도체 디바이스는, 웨이퍼에 회로 패턴을 만들기 위한 전공정과, 전공정에서 만들어진 회로 칩을 제품으로서 완성되게 하기 위한, 가공 공정을 포함하는 후공정을 거치는 것에 의해 제조된다. For example, a semiconductor device is manufactured by passing through a post process including a front process for making a circuit pattern on a wafer, and a manufacturing process for making the circuit chip made in the front process complete as a product.
전공정은, 제1 및 제2실시형태 중 어느 한 개에 따른 정보 처리장치를 구비한 노광장치를 사용해서 감광제가 도포된 웨이퍼를 노광하는 노광 공정과, 감광제를 현상하는 현상 공정을 포함한다. The pre-process includes an exposure process of exposing a wafer coated with a photosensitive agent using an exposure apparatus equipped with an information processing apparatus according to any one of the first and second embodiments, and a developing process of developing the photosensitive agent.
그리고, 현상된 감광제의 패턴을 마스크로 하여 에칭 공정이나 이온 주입공정 등이 행해져, 웨이퍼 위에 회로 패턴이 형성된다. Then, an etching process, an ion implantation process, etc. are performed using the pattern of the developed photosensitizer as a mask, and a circuit pattern is formed on the wafer.
이들 노광, 현상, 에칭 등의 공정을 반복하여, 웨이퍼 위에 복수의 층으로 이루어진 회로 패턴이 형성된다. A circuit pattern composed of a plurality of layers is formed on the wafer by repeating these steps of exposure, development, and etching.
후공정에서, 회로 패턴이 형성된 웨이퍼 위에 대해 다이싱을 행하고, 칩의 마운팅, 본딩, 검사 공정을 행한다. In the post-process, dicing is performed on the wafer on which the circuit pattern is formed, and the chip mounting, bonding, and inspection processes are performed.
표시 디바이스는, 투명 전극을 형성하는 공정을 거치는 것에 의해 제조된다. 투명 전극을 형성하는 공정은, 투명 도전막이 증착된 글래스 웨이퍼 위에 감광제를 도포하는 공정과, 제1 및 제2실시형태 중 어느 한개에 따른 정보 처리장치를 구비한 노광장치를 사용해서 감광제가 도포된 글래스 웨이퍼를 노광하는 공정을 포함한다. 또한 투명 전극을 형성하는 공정은, 노광된 감광제를 현상하는 공정을 포함한다. A display device is manufactured by passing through the process of forming a transparent electrode. The step of forming the transparent electrode is a step of applying a photosensitive agent on a glass wafer on which a transparent conductive film is deposited, and the photosensitive agent is applied using an exposure apparatus equipped with an information processing device according to any one of the first and second embodiments. and exposing a glass wafer. Moreover, the process of forming a transparent electrode includes the process of developing the exposed photosensitizer.
본 실시형태에 따른 물품의 제조방법에 따르면, 종래보다도 고품위이며 고생산성의 물품을 제조할 수 있다. According to the method for manufacturing an article according to the present embodiment, it is possible to manufacture an article of higher quality and higher productivity than before.
이상, 바람직한 실시형태에 대해 설명했지만, 이들 실시형태에 한정되지 않고, 그것의 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다. As mentioned above, although preferred embodiment was described, it is not limited to these embodiment, Various deformation|transformation and change are possible within the scope of the summary.
또한, 상기에서는 본 실시형태에 따른 정보 처리장치에 대해 설명했지만, 상기에 나타낸 정보 처리방법, 이 방법을 실시하기 위한 프로그램, 및 이 프로그램이 기록된 컴퓨터가 판독가능한 기록매체도 본 실시형태의 범위에 포함된다. In addition, although the information processing apparatus according to this embodiment has been described above, the information processing method shown above, a program for implementing the method, and a computer-readable recording medium on which the program is recorded are also within the scope of this embodiment. included in
Claims (11)
상기 학습 모델의 입력 데이터는, 상기 노광장치에 있어서의 유효 광원 분포 및 원판에 묘화되어 있는 패턴 중 적어도 한쪽을 주사 방향 및 비주사 방향에 평행한 단면 내에 있어서 이방성에 관해 분류함으로써 작성되는 것을 특징으로 하는 정보 처리장치.
An information processing apparatus for predicting temporal changes in imaging characteristics of a projection optical system installed in an exposure apparatus using a learning model acquired by machine learning, comprising:
The input data of the learning model is created by classifying at least one of the effective light source distribution in the exposure apparatus and the pattern drawn on the original plate with respect to anisotropy in a cross section parallel to the scanning direction and the non-scan direction. information processing device.
상기 학습 모델의 교사 데이터는, 상기 투영 광학계의 결상 특성의 시간 변화를 계측하여 예측 모델로 피팅하는 것에 의해 보정계수를 산출함으로써 작성되는 것을 특징으로 하는 정보 처리장치.
The method of claim 1,
The teacher data of the learning model is created by calculating a correction coefficient by measuring the temporal change of the imaging characteristic of the projection optical system and fitting it to a predictive model.
상기 결상 특성은, 배율, 포커스, 왜곡, 비점수차, 구면수차, 코마수차 및 파면수차 중 적어도 한개를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 처리장치.
The method of claim 1,
and the imaging characteristic includes at least one of magnification, focus, distortion, astigmatism, spherical aberration, coma, and wavefront aberration.
상기 정보 처리장치는,
상기 노광장치에 있어서의 유효 광원 분포 및 원판에 묘화되어 있는 패턴 중 적어도 한쪽을 주사 방향 및 비주사 방향에 평행한 단면 내에 있어서 이방성에 관해 분류함으로써 입력 데이터를 작성하고,
상기 투영 광학계의 결상 특성의 시간 변화를 계측하여 예측 모델로 피팅하는 것에 의해 보정계수를 산출함으로써 교사 데이터를 작성하고,
상기 계측된 결상 특성의 시간 변화와 상기 교사 데이터 및 상기 보정계수를 추정하는 출력 데이터 각각과의 상관도를 산출하는 것에 의해 학습을 행함으로써 상기 학습 모델을 작성하는 것을 특징으로 하는 정보 처리장치.
The method of claim 1,
The information processing device,
creating input data by classifying at least one of the effective light source distribution in the exposure apparatus and the pattern drawn on the original plate with respect to anisotropy in a cross section parallel to the scanning direction and the non-scan direction;
Teacher data is created by measuring the temporal change of the imaging characteristic of the projection optical system and calculating a correction coefficient by fitting it to a predictive model;
and creating the learning model by performing learning by calculating a correlation between the measured temporal change of the imaging characteristic and each of the teacher data and the output data for estimating the correction coefficient.
상기 정보 처리장치는, 상기 결상 특성의 계측점 중 상기 예측 모델로부터 가장 이격되어 있는 계측점의 예측오차를 상기 상관도로서 산출하는 것을 특징으로 하는 정보 처리장치.
5. The method of claim 4,
and the information processing device calculates, as the correlation degree, a prediction error of a measurement point most distant from the prediction model among measurement points of the imaging characteristic.
상기 정보 처리장치는, 복수의 상기 노광장치에 대해 상기 학습을 행함으로써 상기 학습 모델을 작성하는 것을 특징으로 하는 정보 처리장치.
5. The method of claim 4,
The information processing apparatus generates the learning model by performing the learning for a plurality of the exposure apparatuses.
상기 정보 처리장치는, 상기 학습 모델을 사용해서 복수의 상기 노광장치 각각에 설치되어 있는 상기 투영 광학계의 결상 특성의 시간 변화를 예측하는 것을 특징으로 하는 정보 처리장치.
According to claim 1,
The information processing apparatus is characterized in that the information processing apparatus predicts the temporal change of the imaging characteristics of the projection optical system provided in each of a plurality of the exposure apparatuses using the learning model.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 정보 처리장치를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치.
An exposure apparatus for exposing the substrate so as to transfer a pattern drawn on the original plate to the substrate,
An exposure apparatus comprising the information processing apparatus according to any one of claims 1 to 7.
노광된 상기 기판을 현상하는 공정과,
현상된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품의 제조방법.
A step of exposing the substrate using the exposure apparatus according to claim 8;
developing the exposed substrate;
and manufacturing the article from the developed substrate.
An information processing method comprising the step of estimating temporal change in imaging characteristics of a projection optical system installed in an exposure apparatus using a learning model acquired by machine learning.
기계 학습에 의해 취득되는 학습 모델을 사용해서 노광장치에 설치되어 있는 투영 광학계의 결상 특성의 시간 변화를 예측하는 공정을 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 프로그램이 기록된 컴퓨터가 판독가능한 기록매체.A computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to process information is recorded,
A computer-readable recording medium having a program recorded thereon, characterized in that the computer executes a step of predicting the temporal change of the imaging characteristics of the projection optical system installed in the exposure apparatus using a learning model acquired by machine learning.
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