JP2007287898A - Mark member, measuring method, measuring apparatus, and aligner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マーク部材、計測方法、計測装置及び露光装置に係り、更に詳しくは、センサ間の位置関係を計測するために用いられるマーク部材、該マーク部材を用いてセンサのベースラインを計測する計測方法、前記マーク部材を用いてセンサのベースラインを計測する計測装置及び該計測装置を備える露光装置に関する。 The present invention relates to a mark member, a measurement method, a measurement apparatus, and an exposure apparatus. More specifically, the present invention relates to a mark member used for measuring a positional relationship between sensors, and a sensor baseline is measured using the mark member. The present invention relates to a measurement method, a measurement device that measures a baseline of a sensor using the mark member, and an exposure apparatus including the measurement device.
従来より、半導体素子(集積回路等)、液晶表示素子等の電子デバイスを製造するリソグラフィ工程では、マスク(又はレチクル)のパターンの像を投影光学系を介して、レジスト(感応材)が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の感応性の物体(以下、「ウエハ」と総称する)上の複数のショット領域の各々に転写するステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置(いわゆるステッパ)や、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置(いわゆるスキャニング・ステッパ(スキャナとも呼ばれる))などが、主として用いられている。 Conventionally, in a lithography process for manufacturing an electronic device such as a semiconductor element (such as an integrated circuit) or a liquid crystal display element, a resist (sensitive material) is applied to a pattern image of a mask (or reticle) via a projection optical system. A step-and-repeat reduction projection exposure apparatus (so-called stepper) for transferring to each of a plurality of shot areas on a sensitive object such as a wafer or a glass plate (hereinafter collectively referred to as “wafer”); An AND-scan type projection exposure apparatus (a so-called scanning stepper (also called a scanner)) or the like is mainly used.
この種の露光装置により半導体素子等を製造する場合には、異なる回路パターンをウエハ上に重ね合わせて形成する必要があるため、2層目以降の回路パターンを形成する際には、レチクルとウエハのショット領域内に形成された回路パターンの位置合わせ(アライメント)を高精度に行なう必要がある。このアライメントのため、近年では、投影光学系を介さないでウエハ上のアライメントマークを検出するオフアクシス方式のアライメントセンサが比較的多く用いられている。 When manufacturing a semiconductor element or the like with this type of exposure apparatus, it is necessary to form different circuit patterns on the wafer so that the reticle and wafer are formed when forming the second and subsequent circuit patterns. It is necessary to perform alignment (alignment) of the circuit pattern formed in the shot area with high accuracy. For this alignment, in recent years, relatively many off-axis type alignment sensors that detect alignment marks on a wafer without using a projection optical system are used.
ところで、オフアクシス方式のアライメントセンサを用いて、ウエハ上の各ショット領域を露光位置に位置させるためには、そのアライメントセンサのベースラインを、露光に先立って計測する必要がある。 By the way, in order to position each shot area on the wafer at the exposure position using an off-axis alignment sensor, it is necessary to measure the baseline of the alignment sensor prior to exposure.
このベースライン計測に際し、レチクルに形成された回路パターンとの位置関係が既知のレチクルアライメントマークの空間像(投影像)を投影光学系の像面側で計測することで、レチクルパターンの投影位置を計測することが最近では行われている。そして、アライメントセンサのベースライン計測のためには、空間像計測装置の一部を構成する計測パターン(スリット状開口パターン)とアライメントセンサで検出する基準マークとが同一物体上に形成される必要がある。これは、計測パターンと基準マークとの関係が既知であり、しかも固定であることを前提として、ベースラインの算出が行われるからである。 In this baseline measurement, the projection position of the reticle pattern is determined by measuring the aerial image (projected image) of the reticle alignment mark whose positional relationship with the circuit pattern formed on the reticle is known on the image plane side of the projection optical system. Recently, measurement has been carried out. For the baseline measurement of the alignment sensor, it is necessary that the measurement pattern (slit-like opening pattern) constituting a part of the aerial image measurement device and the reference mark detected by the alignment sensor be formed on the same object. is there. This is because the baseline is calculated on the assumption that the relationship between the measurement pattern and the reference mark is known and fixed.
従って、例えばスリット状開口パターンを基準マークが形成された基準マーク板に形成する場合、その基準マーク板は温度変化などによる変形(熱膨張など)が生じにくい材料で構成することが望ましい。しかし、空間像計測用のスリットを形成する場合には、露光光を透過する材質を選択せざるを得ないため、低熱膨張素材を使用することが困難である。 Therefore, for example, when the slit-shaped opening pattern is formed on the reference mark plate on which the reference mark is formed, it is desirable that the reference mark plate is made of a material that is not easily deformed (thermal expansion or the like) due to a temperature change or the like. However, when forming a slit for aerial image measurement, it is difficult to use a low thermal expansion material because a material that transmits exposure light must be selected.
また、基準マーク板の熱膨張に起因するベースラインの計測誤差はスリット状開口パターンと基準マークとの距離に比例すると考えられるので、両者をなるべく近接して配置することにより、計測誤差の低減を図ることも考えられる。しかし、基準マーク板上のスリット状開口パターンに近接した位置に基準マーク(金属膜の一部をマーク形状に抜くことで形成される)を配置すると、マーク部分(遮光用金属膜が無い部分)を透過した光が、空間像計測装置の受光系に入射し、空間像計測の誤差となるおそれがある。このため、スリット状開口パターンの近傍、例えば10mm程度の範囲内には、他のパターンを形成することができない。 Since the baseline measurement error due to the thermal expansion of the reference mark plate is considered to be proportional to the distance between the slit-shaped opening pattern and the reference mark, the measurement error can be reduced by placing them as close as possible. It is possible to plan. However, if a reference mark (formed by extracting a part of the metal film into a mark shape) is placed at a position close to the slit-shaped opening pattern on the reference mark plate, the mark part (the part without the light shielding metal film) There is a possibility that the light transmitted through the light enters the light receiving system of the aerial image measurement device and causes an error in aerial image measurement. For this reason, other patterns cannot be formed in the vicinity of the slit-shaped opening pattern, for example, in a range of about 10 mm.
このような理由により、スリット状開口パターンを基準マークが形成された基準マーク板に形成する場合、その基準マーク板の伸縮や、回転誤差などによってベースラインの計測誤差が発生するおそれがあった。 For this reason, when the slit-shaped opening pattern is formed on the reference mark plate on which the reference mark is formed, there is a possibility that a baseline measurement error may occur due to expansion / contraction of the reference mark plate or a rotation error.
なお、ここでは、便宜上、各構成要素に対応する実施形態に係る構成の符合を付して説明するが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは勿論である。 Here, for convenience, description will be made with reference to the configuration according to the embodiment corresponding to each component, but the present invention is not limited to the embodiment.
本発明は、第1の観点からすると、複数のセンサ間の位置関係を計測するために用いられるマーク部材であって、第1センサを用いた計測に用いられる少なくとも1つの第1センサ用のマーク(ST)と、第2センサを用いた計測に用いられる少なくとも3つの第2センサ用のマーク(WM1〜WM4)とが、前記第1センサ用のマークの平均位置と前記第2センサ用のマークの平均位置とが一致する配置で形成されたパターン板を含むマーク部材(FM)である。 From a first viewpoint, the present invention is a mark member used for measuring a positional relationship between a plurality of sensors, and is a mark for at least one first sensor used for measurement using the first sensor. (ST) and at least three second sensor marks (WM 1 to WM 4 ) used for measurement using the second sensor are the average position of the first sensor mark and the second sensor mark. This is a mark member (FM) including a pattern plate formed in an arrangement in which the average positions of the marks coincide with each other.
これによれば、パターン板には、お互いの平均位置が相互に一致するような配置で、少なくとも1つの第1センサ用のマークと少なくとも3つの第2センサ用のマークが形成されている。このため、パターン板の等方的な変形(膨張や収縮)や回転誤差は、平均位置同士の関係には影響を及ぼさず、その関係は維持される。従って、そのマーク部材を用いた所定の計測に際して、パターン板の熱変形や回転誤差などに起因する計測誤差の発生を抑制することが可能となる。 According to this, at least one first sensor mark and at least three second sensor marks are formed on the pattern plate in such an arrangement that the average positions of the pattern plates coincide with each other. For this reason, isotropic deformation (expansion and contraction) and rotation error of the pattern plate do not affect the relationship between the average positions, and the relationship is maintained. Therefore, in the predetermined measurement using the mark member, it is possible to suppress the occurrence of measurement errors due to thermal deformation or rotation error of the pattern plate.
本発明は、第2の観点からすると、本発明のマーク部材(FM)の前記少なくとも1つの第1センサ用のマーク(ST)を介してパターン像を前記第1センサにより検出することで、前記パターン像の位置情報を計測する第1工程と;前記マーク部材の前記各第2センサ用のマーク(WM1〜WM4)を、前記パターン像が生成される物体上のアライメントマークを検出する第2センサを用いてそれぞれ検出することで、前記各第2センサ用のマーク検出時における前記第2センサの検出中心の位置情報を計測する第2工程と;前記パターン像の位置情報と前記各第2センサ用のマーク検出時における前記第2センサの検出中心の位置情報とに基づいて前記第2センサのベースラインを算出する第3工程と;を含む計測方法である。 From the second viewpoint, the present invention detects the pattern image by the first sensor via the at least one first sensor mark (ST) of the mark member (FM) of the present invention, A first step of measuring position information of a pattern image; a first step of detecting an alignment mark on an object on which the pattern image is generated, using marks for each of the second sensors (WM 1 to WM 4 ) of the mark member; A second step of measuring position information of the detection center of the second sensor at the time of detecting a mark for each of the second sensors by detecting each using two sensors; A third step of calculating a baseline of the second sensor based on position information of the detection center of the second sensor at the time of detecting a mark for two sensors.
これによれば、第1センサ用のマークを介して第1センサによってパターン像を検出することで計測されたそのパターン像の位置情報と、第2センサ用のマークを第2センサを用いて検出することで計測された各第2センサ用のマーク検出時における前記第2センサの検出中心の位置情報とに基づいて、第2センサの第1センサに対するベースラインが算出される。この場合、パターン板が膨張や収縮等しても、第1センサ用のマークの平均位置と第2センサ用のマークの平均位置とはほぼ一致したままである(平均位置同士の関係は不変である)。従って、パターン像の位置情報と各第2センサ用のマーク検出時における第2センサの検出中心の位置情報の平均とに基づいてべースラインを算出することで、精度良くベースラインを計測することが可能となる。 According to this, the position information of the pattern image measured by detecting the pattern image by the first sensor through the mark for the first sensor and the mark for the second sensor are detected using the second sensor. Thus, a baseline of the second sensor with respect to the first sensor is calculated based on the position information of the detection center of the second sensor at the time of detecting the mark for each second sensor. In this case, even if the pattern plate expands or contracts, the average position of the marks for the first sensor and the average position of the marks for the second sensor remain substantially the same (the relationship between the average positions is unchanged). is there). Accordingly, the base line can be accurately measured by calculating the base line based on the position information of the pattern image and the average of the position information of the detection center of the second sensor at the time of detecting the mark for each second sensor. It becomes possible.
本発明は、第3の観点からすると、本発明のマーク部材(FM)と;前記マーク部材の前記少なくとも1つの第1センサ用のマーク(ST)を介して物体上のパターン像を第1センサにより検出することで、前記パターン像の生成位置情報を計測する第1計測系と;前記マーク部材の各第2センサ用のマーク(WM1〜WM4)を、前記物体上のアライメントマークの検出に用いられる第2センサ(ALG)を用いてそれぞれ検出することで、前記各第2センサ用のマーク検出時の前記第2センサの検出中心の位置情報を計測する第2計測系と;前記パターン像の生成位置情報と前記各第2センサ用のマーク検出時における前記第2センサの検出中心の位置情報とに基づいて前記第2センサのベースラインを算出する算出系(50)と;を備える計測装置である。 According to a third aspect of the present invention, a pattern image on an object is first sensored via the mark member (FM) of the present invention; and the at least one first sensor mark (ST) of the mark member. The first measurement system that measures the generation position information of the pattern image by detecting the mark image, and the marks (WM 1 to WM 4 ) for the second sensors of the mark member are detected as alignment marks on the object. A second measurement system for measuring position information of the detection center of the second sensor when detecting a mark for each of the second sensors by detecting each using a second sensor (ALG) used in the pattern; A calculation system (50) for calculating a base line of the second sensor based on image generation position information and position information of a detection center of the second sensor at the time of detecting the mark for each of the second sensors; It is a measuring device provided.
これによれば、第1検出系により、第1センサ用のマークを介して計測されたパターン像の位置情報と、第2検出系により、第2センサ用のマークを第2センサを用いて検出することで計測された各第2センサ用のマーク検出時における前記第2センサの検出中心の位置情報とに基づいて、算出系により第2センサの第1センサに対するベースラインが算出される。この場合、パターン板が膨張や収縮等しても、第1センサ用のマークの平均位置と第2センサ用のマークの平均位置とはほぼ一致したままである(平均位置同士の関係は不変である)。従って、パターン像の位置情報と各第2センサ用のマーク検出時における第2センサの検出中心の位置情報の平均とに基づいてベースラインを算出することで、精度良くベースラインを計測することが可能となる。 According to this, the position information of the pattern image measured through the mark for the first sensor by the first detection system, and the mark for the second sensor is detected by the second sensor by the second detection system. Thus, based on the position information of the detection center of the second sensor at the time of detecting the mark for each of the second sensors, a baseline for the first sensor of the second sensor is calculated by the calculation system. In this case, even if the pattern plate expands or contracts, the average position of the marks for the first sensor and the average position of the marks for the second sensor remain substantially the same (the relationship between the average positions is unchanged). is there). Therefore, it is possible to accurately measure the baseline by calculating the baseline based on the position information of the pattern image and the average of the position information of the detection center of the second sensor at the time of detecting the mark for each second sensor. It becomes possible.
本発明は、第4の観点からすると、パターン像で物体を露光する露光装置であって、本発明の計測装置と;前記物体が載置され、2次元面内で移動可能な移動体(WST)と;前記第2センサ(ALG)を用いて前記移動体に載置された前記物体(W)上のアライメントマークの位置情報を検出し、その検出結果と前記ベースラインとに基づいて、前記パターン像で前記物体を露光する際の前記移動体の移動を制御する制御装置(50)と;を備える露光装置である。 From a fourth aspect, the present invention is an exposure apparatus that exposes an object with a pattern image, the measuring apparatus according to the present invention; and a movable body (WST) on which the object is placed and movable in a two-dimensional plane. ) And; detecting position information of an alignment mark on the object (W) placed on the moving body using the second sensor (ALG), and based on the detection result and the baseline, And a control device (50) for controlling movement of the moving body when exposing the object with a pattern image.
これによれば、制御装置はパターン像で物体を露光する際に、第2センサにより検出されたアライメントマークの位置情報と本発明の計測装置により計測されたベースラインとに基づいて、移動体の移動を制御する。従って、パターン像と物体との位置関係を所望の関係に精度良く設定して、高精度な露光を実現することが可能になる。 According to this, when the control apparatus exposes the object with the pattern image, based on the position information of the alignment mark detected by the second sensor and the baseline measured by the measurement apparatus of the present invention, Control movement. Therefore, the positional relationship between the pattern image and the object can be accurately set to a desired relationship, and high-precision exposure can be realized.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図5(B)に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5B.
図1には、一実施形態に係る露光装置100の構成が概略的に示されている。この露光装置100は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置、すなわちいわゆるスキャナである。
FIG. 1 schematically shows a configuration of an
露光装置100は、照明系ILS、該照明系ILSからの露光用照明光(以下、照明光と記述する)ILにより照明されるレチクルRを保持して所定の走査方向(ここでは、図1における紙面内左右方向であるY軸方向とする)に移動するレチクルステージRST、レチクルRから射出された照明光ILをウエハW上に投射する投影光学系PLを含む投影ユニットPU、ウエハWが載置されるウエハステージWST及び露光のための計測に用いられる計測ステージMSTを含むステージ装置150、及びこれらの制御系等を備えている。
The
照明系ILSに搭載された光源としては、一例として波長200nm〜170nmの真空紫外域の光を発するパルス光源であるArFエキシマレーザ光源(出力波長193nm)が用いられている。 As a light source mounted in the illumination system ILS, an ArF excimer laser light source (output wavelength 193 nm), which is a pulse light source that emits light in the vacuum ultraviolet region with a wavelength of 200 nm to 170 nm, is used as an example.
また、照明系ILSは、所定の位置関係で配置された、ビーム整形光学系、エネルギ粗調器、オプティカル・インテグレータ(ユニフォマイザ、又はホモジナイザ)、照明系開口絞り板、ビームスプリッタ、リレーレンズ、レチクルブラインド、光路折り曲げ用のミラー及びコンデンサレンズ(いずれも不図示)等を含んで構成されている。なお、照明系ILSの構成や各光学部材の機能などについては、例えば国際公開第2002/103766号パンフレットに開示されており、ここでは詳細説明は省略する。 The illumination system ILS includes a beam shaping optical system, an energy coarse adjuster, an optical integrator (a uniformizer or a homogenizer), an illumination system aperture stop plate, a beam splitter, a relay lens, and a reticle arranged in a predetermined positional relationship. It includes a blind, a mirror for bending the optical path, a condenser lens (all not shown), and the like. Note that the configuration of the illumination system ILS and the function of each optical member are disclosed in, for example, the pamphlet of International Publication No. 2002/103766, and detailed description thereof is omitted here.
前記レチクルステージRST上には、回路パターンなどがそのパターン面(図1における下面)に形成されたレチクルRが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージRSTは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系55によって、XY平面内で所定の方向に移動可能となっている。
On reticle stage RST, reticle R on which a circuit pattern or the like is formed on its pattern surface (lower surface in FIG. 1) is fixed, for example, by vacuum suction. The reticle stage RST can be moved in a predetermined direction within the XY plane by a reticle
レチクルステージRSTのステージ移動面内の位置(Z軸回りの回転を含む)は、レチクルレーザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」という)53によって、移動鏡65(実際には、Y軸方向に直交する反射面を有するY移動鏡とX軸方向に直交する反射面を有するX移動鏡とが設けられている)を介して、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出される。このレチクル干渉計53の計測値は、主制御装置50に送られ、主制御装置50では、このレチクル干渉計53の計測値に基づいてレチクルステージ駆動系55を介してレチクルステージRSTのX軸方向、Y軸方向及びθz方向(Z軸回りの回転方向)の位置を制御する。
The position of the reticle stage RST in the stage movement plane (including rotation around the Z axis) is moved by a reticle laser interferometer (hereinafter referred to as “reticle interferometer”) 53 to a movable mirror 65 (actually in the Y axis direction). (A Y movable mirror having a reflecting surface orthogonal to the X moving mirror having a reflecting surface orthogonal to the X-axis direction is provided) and is always detected with a resolution of, for example, about 0.5 to 1 nm. The measurement value of the
前記投影ユニットPUは、レチクルステージRSTの下方に配置されている。投影ユニットPUは、鏡筒140と、該鏡筒140内に所定の位置関係で保持された複数の光学素子から成る投影光学系PLとを含んで構成されている。投影光学系PLとしては、例えばZ軸方向の共通の光軸AXを有する複数のレンズ(レンズエレメント)から成る屈折光学系が用いられている。この投影光学系PLは、例えば両側テレセントリックで所定の投影倍率(例えば1/4倍、1/5倍又は1/8倍)を有する。このため、照明系ILSからの照明光ILによってレチクルR上の照明領域IARが照明されると、このレチクルRを通過した照明光ILにより、投影光学系PL(投影ユニットPU)を介してその照明領域IAR内のレチクルRの回路パターンの縮小像(回路パターンの一部の縮小像)が表面にレジスト(感応材)が塗布されたウエハW上の前記照明領域IARに共役な領域(以下、「露光領域」とも呼ぶ)IAに形成される。
The projection unit PU is disposed below the reticle stage RST. The projection unit PU includes a
本実施形態の露光装置100では、投影光学系PLを構成する最も像面側(ウエハW側)の光学素子であるレンズ(以下、「先端レンズ」ともいう)191の近傍には、液浸装置132を構成する液体供給ノズル131Aと、液体回収ノズル131Bとが設けられている。ノズル131A及びノズル131Bの一端はそれぞれ、液体供給装置138及び液体回収装置139(図1では不図示、図4参照)に接続されている。そして、主制御装置50により、液体供給装置138及び液体回収装置139がそれぞれ運転されることにより、液体供給ノズル131Aを介して先端レンズ191とウエハWとの間に液体Lqを供給されるとともに、液体回収ノズル131Bを介して先端レンズ191とウエハWとの間から液体Lqが回収され、先端レンズ191とウエハWとの間に、一定量の液体Lqが保持されるようになっている。また、投影ユニットPUの下方に計測ステージMSTが位置する場合にも、上記と同様に後述する計測テーブルMTBと先端レンズ191との間に一定量の液体Lqが保持されるようになっている。
In the
なお、本実施形態では、一例として液浸用の液体Lqとして、ArFエキシマレーザ光(波長193nmの光)が透過する純水が用いられているものとする。純水は、半導体製造工場等で容易に大量に入手できると共に、ウエハ上のレジストや光学レンズ等に対する悪影響が少ない利点がある。 In this embodiment, as an example, pure water that transmits ArF excimer laser light (light having a wavelength of 193 nm) is used as the liquid Lq for immersion. Pure water has the advantage that it can be easily obtained in large quantities at a semiconductor manufacturing factory or the like and has less adverse effects on the resist on the wafer, optical lenses, and the like.
前記投影ユニットPUの+Y側には、ウエハW上のアライメントマークなどの検出対象マークを光学的に検出するオフアクシス・アライメント系(以下、「アライメント系」と略述する)ALGが設けられている。なお、アライメント系ALGとしては、各種方式のセンサを用いることができるが、本実施形態においては、画像処理方式のセンサが用いられている。そして、アライメント系ALGからの撮像信号は、主制御装置50に供給されるようになっている。なお、画像処理方式のセンサは、例えば特開平4−65603号公報に開示されているため、ここでの詳細な説明は省略する
On the + Y side of the projection unit PU, an off-axis alignment system (hereinafter abbreviated as “alignment system”) ALG for optically detecting a detection target mark such as an alignment mark on the wafer W is provided. . As the alignment system ALG, various types of sensors can be used, but in this embodiment, an image processing type sensor is used. The imaging signal from the alignment system ALG is supplied to the
前記ステージ装置150は、ベース盤112と、該ベース盤112の上方に不図示のエアベアリングを介して非接触で支持されたウエハステージWST及び計測ステージMSTと、これらのステージWST、MSTの位置を計測する干渉計116,117と、リニアモータ等を使ってステージWST、MSTを駆動するステージ駆動系124と、を備えている。
The
ウエハステージWSTは、図1に示されるように、上記エアベアリングがその底面に設けられたウエハステージ本体91と、該ウエハステージ本体91上に搭載されたウエハテーブルWTBとを備えている。計測ステージWSTは、図1に示されるように、上記エアベアリングがその底面に設けられた計測ステージ本体92と、該計測ステージ本体92上に搭載された計測テーブルMTBとを備えている。
As shown in FIG. 1, wafer stage WST includes a wafer stage
ステージWST、MSTのそれぞれは、ステージ駆動系124によって、XY面内で互いに独立して駆動(θz回転を含む)される。ウエハステージWST、及び計測ステージMSTのステージ移動面(XY平面)内の位置、及び各座標軸回りの回転位置は、干渉計116,117によりそれぞれ検出される。各干渉計116,117の計測値は、主制御装置50に送られ、主制御装置50は、干渉計116,117それぞれの計測値に基づいてステージ駆動系124を介してウエハステージWST、及び計測ステージMSTの位置(及び速度)を制御する(図4参照)。
Each of the stages WST and MST is driven (including θz rotation) independently of each other in the XY plane by the
ウエハテーブルWTB上には、ウエハWを真空吸着等によって保持するウエハホルダ(不図示)が設けられている。このウエハホルダは、板状の本体部と、該本体部の上面に固定されその中央にウエハWの直径より0.1〜2mm程度直径が大きな円形開口が形成されたプレート93とを備えている。プレート93の大きな円形開口内部の本体部の領域には、多数のピンが配置されており、その多数のピンによってウエハWが支持された状態で真空吸着されている。この場合、ウエハWが真空吸着された状態では、そのウエハW表面とプレート93の表面との高さがほぼ同一の高さとなるようになっている。プレート93全面の表面にフッ素系樹脂材料やアクリル系樹脂材料等の撥液性材料(撥水材料)がコーティングされ、撥液膜が形成されている。また、ウエハWの表面には、レジスト(感応材)が塗布され、その塗布されたレジストによりレジスト膜が形成されている。この場合、レジスト膜は液浸用の液体Lqに対して撥液性のものを用いることが望ましい。
On wafer table WTB, a wafer holder (not shown) for holding wafer W by vacuum suction or the like is provided. The wafer holder includes a plate-like main body portion and a
前記計測ステージMSTの計測テーブルWTB上にはプレート部材101が保持されている。プレート部材101には、計測ステージMSTの平面図である図2に示されるように、正方形の開口101a、X軸方向を長手方向とする長方形の開口101bと、2つの円形開口101d,101fとが形成されている。
A
開口101aには、正方形板状の基準マーク板FMが、その上面がプレート部材101表面とほぼ同じ高さ(面一)に設定された状態で配置されている。この基準マーク板FMは、正方形板状の石英ガラスと、該石英ガラスの表面に形成されたクロムなどの遮光膜とを有している。そして、該遮光膜の中央部にはY軸方向を長手方向とするスリットパターン(以下、適宜「スリット」と略述する)STx及びX軸方向を長手方向とするスリットパターン(以下、適宜「スリット」と略述する)STyを含む計測用パターンSTと、該計測用パターンSTを取り囲む所定形状の2次元マークから成る4つの基準マークWM1,WM2,WM3,WM4とが光透過部として形成されている。
In the
図3は、図2における基準マーク板FMの拡大図である。この図3に示されるように、スリットSTxは、基準マーク板FM表面の中心点Pの+Y側で、かつ中心点Pを通りY軸に平行な直線L1上に形成され、スリットSTyは、基準マーク板FM表面の中心点Pの−X側で、かつ中心点Pを通りX軸に平行な直線L2上に形成されている。これらのスリットSTx,STyは、幅が例えば100nmで長さが例えば10μmである。また、スリットSTx、SyTの中心は、例えば中心点Pからそれぞれ+Y方向、−X方向に20μm離れている。また、4つの基準マークWM1〜WM4は一例として十字形状を有し、点Pからの距離が相互に等しくなるように、基準マーク板FM上に形成されている。基準マークWM1,WM3それぞれは直線L1上で点Pの−Y側及び+Y側に形成され、基準マークWM2,WM4それぞれは直線L2上で点Pの+X側及び−X側に形成されている。基準マークWM1〜WM4は、線幅が例えば数μm〜10μm程度で全体的には例えば100μm角程度のマークであり、点Pから例えば10mm〜15mm程度離れた位置に形成されている。 FIG. 3 is an enlarged view of the reference mark plate FM in FIG. As shown in FIG. 3, the slit STx is formed on the + Y side of the center point P on the surface of the reference mark plate FM and on the straight line L1 passing through the center point P and parallel to the Y axis. The mark plate FM is formed on the −X side of the center point P on the surface of the mark plate FM and on the straight line L2 passing through the center point P and parallel to the X axis. These slits STx and STy have a width of, for example, 100 nm and a length of, for example, 10 μm. The centers of the slits STx and SyT are, for example, 20 μm away from the center point P in the + Y direction and the −X direction, respectively. The four reference marks WM 1 to WM 4 have a cross shape as an example, and are formed on the reference mark plate FM so that the distances from the point P are equal to each other. Each of the reference marks WM 1 and WM 3 is formed on the −Y side and + Y side of the point P on the straight line L1, and each of the reference marks WM 2 and WM 4 is formed on the + X side and −X side of the point P on the straight line L2. Has been. The reference marks WM 1 to WM 4 are marks having a line width of, for example, about several μm to 10 μm and a total of about 100 μm square, for example, and are formed at positions separated from the point P by, for example, about 10 mm to 15 mm.
本実施形態では、この基準マーク板FMの計測用スリットSTの下方には、投影光学系PL及び液体Lqを介してプレート部材101に照射される照明光ILを、スリットSTx又はSTyを介して受光するフォト・マルチプライア・チューブなどの受光素子を含む受光系110b(図4参照)が設けられている。基準マーク板FM及び受光系110bは、例えば特開2002−14005号公報(対応する米国特許出願公開第2002/0041377号明細書)などに開示される空間像計測器125(図4参照)の少なくとも一部を構成している。
In the present embodiment, under the measurement slit ST of the reference mark plate FM, the illumination light IL irradiated to the
図2に戻り、プレート部材101の開口101b下方には、照度モニタ(照射量モニタ)122が配置されている。この照度モニタ122は、例えば特開平6−291016号公報(対応する米国特許第5,721,608号)などに開示される照度モニタ(照射量モニタ)と同様の構成を有しており、投影光学系PLの像面上で照明光ILの照度を計測する。
Returning to FIG. 2, an illuminance monitor (irradiation amount monitor) 122 is disposed below the
プレート部材101の開口101dの内部には、平面視円形のパターン板103を有する照度むら計測器104が配置されている。照度むら計測器104は、パターン板103の下方に配置された不図示の受光素子(シリコン・フォト・ダイオードあるいはフォト・マルチプライア・チューブなど)などから成るセンサを有している。パターン板103は、石英ガラスなどから成り、その表面にクロムなどの遮光膜が成膜され、該遮光膜の中央に光透過部としてピンホール103aが形成されている。照度むら計測器104は、特開昭57−117238号公報(対応する米国特許第4,465,368号)などに開示される照度むら計測器と同様の構成を有しており、投影光学系PLの像面上で液体Lqを介して照明光ILの照度むらを計測する。
In the
プレート部材101の開口101fの内部には、平面視円形の波面収差計測用パターン板107が、その表面がプレート部材101表面とほぼ同一面(面一)となる状態で配置されている。この波面収差計測用パターン板107は、前述のパターン板103と同様に、石英ガラスと、該石英ガラスの表面に形成されたクロムなどの遮光膜とを有し、該遮光膜の中央に円形の開口が形成されている。この波面収差計測用パターン板107の下方には、投影光学系PL及び液体Lqを介して照明光ILを受光する例えばマイクロレンズアレイを含む受光系が設けられている。パターン板107及び受光系は、例えば国際公開第99/60361号パンフレット(対応する欧州特許第1,079,223号明細書)などに開示される波面収差計測器127の少なくとも一部を構成する。
Inside the
上述した空間像計測器125、照度モニタ122、照度むら計測器104及び波面収差計測器127の出力(計測値)は、主制御装置50に供給されている。
Outputs (measured values) of the aerial
なお、熱の影響を抑制する観点から、上記の空間像計測器125や波面収差計測器127などでは、例えば光学系などの一部だけが計測ステージMSTに搭載されていても良い。
From the viewpoint of suppressing the influence of heat, in the aerial
図4には、露光装置100の制御系の主要な構成が示されている。この制御系は、装置全体を統括的に制御するマイクロコンピュータ(又はワークステーション)からなる主制御装置50を含んでいる。
FIG. 4 shows the main configuration of the control system of the
次に、本実施形態の露光装置100における露光に際しての一連の動作について説明する。
Next, a series of operations at the time of exposure in the
まず、主制御装置50は、ウエハの露光に先立って、アライメント系ALGのベースライン計測を次のようにして実行する。
First,
まず、レチクルR上のパターン領域の外部、例えばパターン領域の中心(レチクルセンタ)を通るX軸(又はY軸)に平行な直線(中心線)上でパターン領域の一側と他側にそれぞれ配置された一対のレチクルアライメントマークの投影像(空間像)の位置を計測することで、それらのレチクルアライメントマークとの位置関係が既知のパターン領域の投影中心を求める。 First, outside the pattern area on the reticle R, for example, on one side and the other side of the pattern area on a straight line (center line) parallel to the X axis (or Y axis) passing through the center (reticle center) of the pattern area. By measuring the position of the projected image (aerial image) of the pair of reticle alignment marks, the projection center of the pattern area whose positional relationship with the reticle alignment marks is known is obtained.
具体的には、主制御装置50は、レチクルRの中心が、投影光学系PLの光軸のほぼ真上に位置するように、レチクルステージRSTを駆動する。そして、主制御装置50は、照明系ILSのレチクルブラインド(不図示)を駆動して、照明光ILが上述した一方のレチクルアライメントマーク及びその周囲の領域にのみ照射されるように照明領域を制限する。このとき、計測ステージMST上の基準マーク板FMが、投影光学系PLの下方にあるものとすると、例えば図5(A)に示されるように、投影光学系PLの下方にある基準マーク板FM上にそのレチクルアライメントマークの空間像RM’が、投影光学系PL及び液体Lqを介して形成される。
Specifically,
次に、主制御装置50は、干渉計117の計測値に基づいて、計測ステージMSTを+Y方向に駆動することにより、基準マーク板FM上のスリットSTyを空間像RM’に対し走査する。これにより、スリットSTyを透過した照明光ILが受光系110bに受光され、受光系110bからは光電変換信号が主制御装置50に供給される。
Next,
図5(B)には、上述のスリットSTyの走査により、主制御装置50に供給された光電変換信号の一例が示されている。主制御装置50は、この光電変換信号に基づいて、例えば、光電変換信号のピーク値に対応するY座標YMAXをレチクルアライメントマークのステージ座標系におけるY座標として検出する。図5(B)において、横軸は、干渉計117によって計測される計測ステージMSTのY位置である。ここで、ステージ座標系とは、ウエハステージWST及び計測ステージMSTの移動を規定する座標系であり、干渉計117,116を含む干渉計システムの測長軸によって規定される座標系であり、以下では、このステージ座標系を基準座標系と呼ぶ。
FIG. 5B shows an example of a photoelectric conversion signal supplied to the
同様に主制御装置50は、干渉計117の計測値に基づいて、計測ステージMSTをX軸に沿って駆動することにより、基準マーク板FM上のスリットSTxを空間像RM’に対し走査する。これにより、上記と同様にして、主制御装置50は、受光系110bからの光電変換信号に基づいて、例えば、光電変換信号のピーク値に対応するX座標をレチクルアライメントマークの基準座標系におけるX座標として検出する。
Similarly,
次に、主制御装置50は、上記と同様の手順で、その他方のレチクルアライメントマークの基準座標系におけるY座標、X座標を求める。
Next,
そして、主制御装置50は、上記2つのレチクルアライメントマークの基準座標系における位置座標に基づいて、レチクルRのパターン領域の投影中心の基準座標系における位置座標を求める。
Then,
次に、主制御装置50は、既知のベースラインの設計値に基づいて、基準マーク板FMがアライメント系ALGの直下へ位置するように、干渉計117の計測値に基づいて計測ステージMSTを駆動する。そして、主制御装置50は、基準マーク板FMに形成された4つの基準マークWM1〜WM4を順次アライメント系ALGの検出領域に順次位置決めして、アライメント系ALGで基準マークWM1〜WM4を順次検出する。この検出は、液体Lqを介することなく行われる。このとき、液体Lqは回収されている。そして、主制御装置50は、アライメント系ALGで検出される検出中心に対する基準マークWM1〜WM4の位置、及びそれぞれのマークの検出時における干渉計117の計測値に基づいて、基準マークWM1〜WM4それぞれの検出時の基準座標系におけるアライメント系ALGの検出中心の位置座標(X1,Y1),(X2,Y2),(X3,Y3),(X4,Y4)をそれぞれ算出する。
Next,
次に、主制御装置50は、上記4つの位置座標(X1,Y1),(X2,Y2),(X3,Y3),(X4,Y4)の平均位置の座標(XAVE,YAVE)=((X1+X2+X3+X4)/4,(Y1+Y2+Y3+Y4)/4)、すなわち基準マークWM1〜WM4の平均位置すなわち基準マーク板FM表面の中心点P(スリットSTyの中心軸とスリットSTxの中心軸との交点である計測用パターンSTの中心点P)に存在する仮想的なマークの検出時におけるアライメント系ALGの検出中心の位置座標を算出する。ここで、上記平均位置の座標(XAVE,YAVE)を求めることで、基準マーク板FMに変形(等方的な伸縮)や回転誤差などに起因する各位置座標の計測値に含まれる計測誤差が相殺される。従って、上記平均位置の座標(XAVE,YAVE)は、アライメント系ALGの検出中心の位置ずれ成分のみが含まれる真のアライメント系ALGの検出中心の基準座標系における位置座標である。厳密には、スリットSTxあるいはSTyの中心と、基準マークWM1〜WM4の平均位置は完全には一致しない(例えば、本実施形態では20μm離れている)が、この不一致は現実的には無視できる。例えばFMが1ppm伸縮した場合、平均位置の誤差は0.02nmであり、ベースライン計測に必要な精度(例えば1nm)に比べて十分小さい。
Next,
次に、主制御装置50は、先に求めたレチクルRのパターン領域の投影中心の基準座標系における位置座標と、上記位置座標(XAVE,YAVE)とに基づいて、レチクルRのパターン像の投影位置とアライメント系ALGの検出中心との位置関係、すなわちアライメント系ALGのベースラインを求める。
Next,
上述のベースライン計測が終了すると、主制御装置50は、例えば特開昭61−44429号公報などに詳細に開示されるEGA(エンハンスト・グローバル・アライメント)等のウエハアライメントを行い、ウエハW上の全てのショット領域の配列座標を求める。なお、このウエハアライメントの際には、ウエハW上の複数のショット領域のうちの予め定められた所定のサンプルショットのウエハアライメントマークが、アライメント系ALGにより計測される。
When the above-described baseline measurement is completed,
次いで、主制御装置50は、上で求めたウエハW上の各ショット領域の配列座標(位置情報)及び先に計測したベースラインに基づいて、レチクル干渉計53、及び干渉計116からの位置情報をモニタしつつ、ウエハステージWST及びレチクルステージRSTを駆動して、ステップ・アンド・スキャン方式の露光を行い、ウエハW上の複数のショット領域にそれぞれレチクルRの回路パターンをそれぞれ転写する。この場合の走査露光は、投影光学系PLと液体Lqとを介して行われ、少なくともステップ・アンド・スキャン方式の露光中は、先端レンズ191とウエハWとの間に、一定量の液体Lqが保持される。
Next,
以上説明したように、本実施形態に係る露光装置100によると、基準マーク板FMには、アライメント系ALGのベースライン計測用の4つの基準マークWM1,WM2,WM3,WM4の平均位置が、レチクルR上のアライメントマークを検出する空間像計測器125の計測用パターンSTの位置と一致するように形成されている。このため、基準マーク板FMが温度変化などにより膨張及び収縮することにより、各基準マークWM1,WM2,WM3,WM4の相互間の距離や、各基準マークWM1,WM2,WM3,WM4と計測用パターンSTとの距離が変化したとしても、基準マークWM1,WM2,WM3,WM4の平均位置と計測用パターンSTの位置は常に一致した状態が維持される。したがって、基準マークWM1,WM2,WM3,WM4及び計測パターンSTを用いたベースライン計測では計測誤差の発生が抑制され計測精度の向上が期待される。
As described above, according to the
また、本実施形態では、基準マーク板FMの材質にかかわらず、その基準マーク板FMを用いて常に高精度のベースライン計測が可能となるため、基準マーク板を任意の素材で製作することが可能である。 Further, in this embodiment, regardless of the material of the fiducial mark plate FM, it is possible to always measure the baseline with high accuracy using the fiducial mark plate FM. Therefore, the fiducial mark plate can be manufactured from an arbitrary material. Is possible.
また、主制御装置50は、ベースライン計測が終了すると、アライメント検出系ALGを介して、ウエハW上の複数のショット領域のうちの予め定められた所定のサンプルショットのウエハアライメントマークを計測し、該計測結果と先に計測したベースラインとに基づいて、ウエハステージWSTを移動させつつ、ステップ・アンド・スキャン方式の露光を液浸露光により行う。従って、露光精度の向上を図ることが可能となる。
Further, when the baseline measurement is completed,
なお、本実施形態に係る露光装置100では、基準マーク板FMに1つの計測用パターンSTが形成されている場合について説明したがこれに限らず、計測用パターンSTは2つ以上であっても良い。要は、複数の計測用パターンの平均位置と、複数の基準パターンの平均位置とが一致していれば良い。
In the
また、本実施形態に係る露光装置100では、基準マーク板FMに4つの基準マークWM1,WM2,WM3,WM4が形成されている場合について説明したがこれに限らず、例えば基準マーク板に3つの基準マークが正三角形の頂点を構成するように形成されていても良く、また5つ以上の基準マークが形成されていても良い。要は、複数の基準マークの平均位置が計測用パターンSTの位置と一致していれば良い。
Further, in the
また、本実施形態に係る露光装置100では、計測用パターンSTをX軸方向及びY軸方向に沿って移動することで、スリットSTx,STyを空間像RM’に対し走査したが、これに限らず例えばX軸及びY軸に対して45度の角度をなす方向に計測用パターンSTを移動させることで、スリットSTx,STyが同時に空間像RM’を走査し、スリットSTx,STyをそれぞれ透過した照明光ILを、個別の受光素子で受光することとしても良い。かかる場合には、X軸方向とY軸方向とについて、空間像RM’の位置情報の計測を同時に行うことが可能となる。
In the
また、基準マークの数が増加することで計測時間も長くなるが、例えば計測ステージMSTを静止させることなく基準マークの位置を計測することでスループットの低下を回避することができる。この場合には、アライメント系ALGで基準マークWM1,WM2,WM3,WM4計測する際に、基準マークWM1,WM2,WM3,WM4をそれぞれフラッシュ照明することで、計測ぶれを低減させることができる。 In addition, although the measurement time increases as the number of reference marks increases, for example, by measuring the position of the reference mark without stopping the measurement stage MST, a decrease in throughput can be avoided. In this case, when the reference marks WM 1 , WM 2 , WM 3 , and WM 4 are measured by the alignment system ALG, the measurement blur is caused by flash illumination of the reference marks WM 1 , WM 2 , WM 3 , and WM 4 , respectively. Can be reduced.
また、スリットSTx,STyの位置と基準マークWM1〜WM4の平均位置が完全に一致するようにマークを配置できない場合には基準マークWM1〜WM4の計測結果から基準マーク板FMの伸縮及び回転を計算し、これらの変形量と平均位置との差からベースライン計測結果を補正するようにしてもよい。 Further, when the marks cannot be arranged so that the positions of the slits STx and STy and the average positions of the reference marks WM 1 to WM 4 completely coincide with each other, the expansion / contraction of the reference mark plate FM is determined from the measurement results of the reference marks WM 1 to WM 4. And the rotation may be calculated, and the baseline measurement result may be corrected from the difference between the deformation amount and the average position.
また、空間像計測器125を用いた空間像の計測動作と基準マークの検出動作に際しての計測ステージMSTの移動経路を工夫することで、計測時間を短縮することとしても良い。
Further, the measurement time may be shortened by devising the movement path of the measurement stage MST in the aerial image measurement operation using the aerial
また、上記実施形態では、4つの基準マークWM1,WM2,WM3,WM4を全て検出するものとしたが、例えば2つの基準マーク、例えば基準マークWM1,WM3のみを検出し、その検出結果からベースラインが変動していないと判断できる場合には、残りの2つの基準マークWM2,WM4を検出することなく、2つの基準マーク検出時のアライメント系ALGの検出中心の位置情報の平均に基づいてベースラインを算出することとしても良い。もちろん、2つの基準マークの検出結果からベースラインが変動していると判断できる場合には、残り2つの基準マークも検出し、上記実施形態同様にしてベースラインを算出することとすれば良い。 In the above embodiment, all the four reference marks WM 1 , WM 2 , WM 3 , and WM 4 are detected. However, for example, only two reference marks, for example, the reference marks WM 1 and WM 3 are detected, If it can be determined from the detection result that the baseline is not fluctuating, the position of the detection center of the alignment system ALG when detecting the two reference marks without detecting the remaining two reference marks WM 2 and WM 4. A baseline may be calculated based on an average of information. Of course, if it can be determined from the detection results of the two reference marks that the baseline is fluctuating, the remaining two reference marks may be detected and the baseline may be calculated in the same manner as in the above embodiment.
また、上記実施形態では、露光装置100がウエハステージWSTとは別に計測ステージMSTを備えている場合について説明したがこれに限らず、計測ステージMSTは必ずしも設ける必要はなく、ウエハステージWSTだけを設けて、ウエハステージWSTに基準マーク板FMや受光系110b、照度モニタ122、照明むら計測器104、空間像計測器125、及び波面収差計測器127等を設けることとしても良い。
In the above embodiment, the case where the
また、上記実施形態では、本発明がステップ・アンド・スキャン方式の露光装置に適用された場合について説明したが、これに限らず、本発明はステップ・アンド・スキャン方式の露光装置、ステップ・アンド・スティッチ方式等の露光装置にも好適に適用できる。 In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a step-and-scan type exposure apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. -It can be suitably applied to an exposure apparatus such as a stitch system.
また、本発明は、特開平10−163099号公報、特開平10−214783号公報、特表2000−505958号公報などに開示されているようなウエハステージを複数備えたマルチステージ型の露光措置にも好適に適用できる。 Further, the present invention is a multi-stage type exposure measure having a plurality of wafer stages as disclosed in JP-A-10-163099, JP-A-10-214783, JP-T 2000-505958, and the like. Can also be suitably applied.
また、上記実施形態では露光装置100が液浸方式の露光装置である場合について説明したが、本発明がこれに限られないのは勿論である。
In the above embodiment, the case where the
また、上記実施形態においては、投影光学系PLとウエハWとの間に局所的に液体を満たす露光装置を採用しているが、本発明は、特開平6−124873号公報、特開平10−303114号公報、米国特許第5,825,043号などに開示されているような露光対象のウエハなどの表面全体が液体中に浸かっている状態で露光を行う液浸露光装置にも適用可能である。 In the above embodiment, an exposure apparatus that locally fills the liquid between the projection optical system PL and the wafer W is employed. However, the present invention is disclosed in JP-A-6-124873 and JP-A-10-10. The present invention can also be applied to an immersion exposure apparatus that performs exposure in a state where the entire surface of a wafer to be exposed is immersed in a liquid as disclosed in US Pat. No. 303114, US Pat. No. 5,825,043 and the like. is there.
また、上記実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第6,778,257号公報に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて、透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する電子マスクを用いても良い。 In the above embodiment, a light transmissive mask in which a predetermined light shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light transmissive substrate is used. As disclosed in Japanese Patent No. 6,778,257, an electronic mask that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed may be used.
露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機EL、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD等)、マイクロマシン及びDNAチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。 The use of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for semiconductor manufacturing, but for example, an exposure apparatus for liquid crystal that transfers a liquid crystal display element pattern to a square glass plate, an organic EL, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD, etc.), micromachines, DNA chips and the like can also be widely applied to exposure apparatuses. Further, in order to manufacture reticles or masks used in not only microdevices such as semiconductor elements but also light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, electron beam exposure apparatuses, etc., glass substrates or silicon wafers, etc. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern.
また、上記各実施形態の露光装置の光源は、ArFエキシマレーザに限らず、KrFエキシマレーザ(出力波長248nm)、F2レーザ(出力波長157nm)、Ar2レーザ(出力波長126nm)、Kr2レーザ(出力波長146nm)などのパルスレーザ光源や、g線(波長436nm)、i線(波長365nm)などの輝線を発する超高圧水銀ランプなどを用いることも可能である。また、YAGレーザの高調波発生装置などを用いることもできる。この他、DFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(又はエルビウムとイッテルビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。また、投影光学系は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでも良い。 The light source of the exposure apparatus of each of the embodiments is not limited to the ArF excimer laser, but is a KrF excimer laser (output wavelength 248 nm), F 2 laser (output wavelength 157 nm), Ar 2 laser (output wavelength 126 nm), Kr 2 laser. It is also possible to use a pulse laser light source (output wavelength: 146 nm) or an ultrahigh pressure mercury lamp that emits a bright line such as g-line (wavelength 436 nm) or i-line (wavelength 365 nm). A harmonic generator of a YAG laser or the like can also be used. In addition, a single-wavelength laser beam in the infrared region or visible region oscillated from a DFB semiconductor laser or fiber laser is amplified by, for example, a fiber amplifier doped with erbium (or both erbium and ytterbium), and a nonlinear optical crystal You may use the harmonic which wavelength-converted into ultraviolet light using. Further, the projection optical system may be not only a reduction system but also an equal magnification and an enlargement system.
なお、半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、上記実施形態の露光装置で、レチクルに形成されたパターンを前述の液浸露光によりウエハ等の物体上に転写するリソグラフィステップ、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、上記実施形態の露光装置を用いて前述の液浸露光方法が実行され、物体上にデバイスパターンが形成されるので、高集積度のデバイスを歩留り良く製造することができる。 The semiconductor device was formed on the reticle by the step of designing the function / performance of the device, the step of manufacturing a reticle based on this design step, the step of manufacturing a wafer from a silicon material, and the exposure apparatus of the above embodiment. It is manufactured through a lithography step for transferring a pattern onto an object such as a wafer by liquid immersion exposure, a device assembly step (including a dicing process, a bonding process, and a packaging process), an inspection step, and the like. In this case, in the lithography step, the above-described immersion exposure method is executed using the exposure apparatus of the above-described embodiment, and a device pattern is formed on the object. Therefore, a highly integrated device can be manufactured with a high yield. .
本発明のマーク部材、計測方法、及び計測装置は、センサ間のベースラインを計測するのに適している。また、本発明の露光装置は、物体を露光するのに適している。 The mark member, the measuring method, and the measuring device of the present invention are suitable for measuring a baseline between sensors. The exposure apparatus of the present invention is suitable for exposing an object.
50…主制御装置、100…露光装置、110b…受光系、ALG…アライメント系、ST…計測用パターン、STx,STy…スリット、WM1,WM2,WM3,WM4…基準マーク、FM…基準マーク板、W…ウエハ、R…レチクル、WST…ウエハステージ、MST…計測ステージ。 50 ... main control unit, 100 ... exposure apparatus, 110b ... receiving system, ALG ... alignment system, ST ... measurement pattern, STx, STy ... slits, WM 1, WM 2, WM 3, WM 4 ... reference marks, FM ... Reference mark plate, W ... wafer, R ... reticle, WST ... wafer stage, MST ... measurement stage.
Claims (6)
第1センサを用いた計測に用いられる少なくとも1つの第1センサ用のマークと、第2センサを用いた計測に用いられる少なくとも3つの第2センサ用のマークとが、前記第1センサ用のマークの平均位置と前記第2センサ用のマークの平均位置とが一致する配置で形成されたパターン板を含むマーク部材。 A mark member used for measuring a positional relationship between a plurality of sensors,
At least one first sensor mark used for measurement using the first sensor and at least three second sensor marks used for measurement using the second sensor are marks for the first sensor. A mark member including a pattern plate formed so that an average position of the second sensor mark and an average position of the mark for the second sensor coincide with each other.
前記マーク部材の前記各第2センサ用のマークを、前記パターン像が生成される物体上のアライメントマークを検出する第2センサを用いてそれぞれ検出することで、前記各第2センサ用のマーク検出時における前記第2センサの検出中心の位置情報を計測する第2工程と;
前記パターン像の位置情報と前記各第2センサ用のマーク検出時における前記第2センサの検出中心の位置情報とに基づいて前記第2センサのベースラインを算出する第3工程と;を含む計測方法。 The positional information of the said pattern image is measured by detecting a pattern image with the said 1st sensor via the said mark for at least 1 1st sensors of the mark member as described in any one of Claims 1-3. A first step of;
Mark detection for each second sensor by detecting each second sensor mark on the mark member using a second sensor that detects an alignment mark on an object on which the pattern image is generated. A second step of measuring positional information of the detection center of the second sensor at the time;
And a third step of calculating a baseline of the second sensor based on position information of the pattern image and position information of a detection center of the second sensor when the mark for each second sensor is detected. Method.
前記マーク部材の前記少なくとも1つの第1センサ用のマークを介して物体上のパターン像を第1センサにより検出することで、前記パターン像の生成位置情報を計測する第1計測系と;
前記マーク部材の各第2センサ用のマークを、前記物体上のアライメントマークの検出に用いられる第2センサを用いてそれぞれ検出することで、前記各第2センサ用のマーク検出時における前記第2センサの検出中心の位置情報を計測する第2計測系と;
前記パターン像の生成位置情報と前記各第2センサ用のマーク検出時における前記第2センサの検出中心の位置情報とに基づいて前記第2センサのベースラインを算出する算出系と;を備える計測装置。 A mark member according to any one of claims 1 to 3;
A first measurement system that measures the generation position information of the pattern image by detecting a pattern image on the object with the first sensor through the at least one first sensor mark of the mark member;
Each second sensor mark of the mark member is detected using a second sensor used for detecting an alignment mark on the object, whereby the second sensor mark is detected at the time of detection of the second sensor mark. A second measurement system for measuring position information of the detection center of the sensor;
A measurement system that calculates a baseline of the second sensor based on the generation position information of the pattern image and the position information of the detection center of the second sensor when the mark for each of the second sensors is detected. apparatus.
請求項5に記載の計測装置と;
前記物体が載置され、2次元面内で移動可能な移動体と;
前記第2センサを用いて前記移動体に載置された前記物体上のアライメントマークの位置情報を検出し、その検出結果と前記ベースラインとに基づいて、前記パターン像で前記物体を露光する際の前記移動体の移動を制御する制御装置と;を備える露光装置。 An exposure apparatus that exposes an object with a pattern image,
A measuring device according to claim 5;
A movable body on which the object is placed and movable in a two-dimensional plane;
When detecting the position information of the alignment mark on the object placed on the moving body using the second sensor, and exposing the object with the pattern image based on the detection result and the baseline An exposure apparatus comprising: a control device that controls movement of the movable body.
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CN111189858A (en) * | 2020-01-09 | 2020-05-22 | 昆山市建设工程质量检测中心 | X-ray detection method for connection quality of vertical steel bars between double-sided superposed shear wall layers |
-
2006
- 2006-04-17 JP JP2006112916A patent/JP2007287898A/en active Pending
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