JP5209946B2 - Focus position detection method and drawing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、基板などにパターンを形成可能な露光装置、描画装置に関し、特に、照明光を基板へ導く光学系の焦点位置検出方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus and a drawing apparatus that can form a pattern on a substrate or the like, and more particularly, to a focus position detection method for an optical system that guides illumination light to a substrate.
電子回路基板等の被描画体の製造工程では、フォトレジスト等の感光材料を塗布し、あるいは貼り付けた被描画体に対してパターンを形成するための描画処理が行われる。描画装置としては、LCD、DMD(Digital Micro-mirror Device)などマイクロミラーなどのセル(空間光変調素子)をマトリクス状に2次元配列させた空間光変調器を使用する描画装置が知られている。そこでは、各セルを制御することによって光源からの照明光を変調する。空間光変調器を経由した光は、投影光学系を通り、これによって描画パターンが被描画体の露光面に結像される。 In the manufacturing process of an object to be drawn such as an electronic circuit board, a drawing process for forming a pattern on the object to be drawn is applied or coated with a photosensitive material such as a photoresist. As a drawing apparatus, a drawing apparatus using a spatial light modulator in which cells (spatial light modulation elements) such as micromirrors such as LCD and DMD (Digital Micro-mirror Device) are two-dimensionally arranged in a matrix is known. . There, the illumination light from the light source is modulated by controlling each cell. The light passing through the spatial light modulator passes through the projection optical system, whereby a drawing pattern is imaged on the exposure surface of the drawing object.
露光面を投影光学系の焦点面と一致させるため、描画処理を行う前に、基板を搭載する描画テーブルを位置調整する。高解像度のパターン形成には描画テーブルを精度よく位置調整する必要があるため、従来では、基板の位置を光軸方向へ徐々にシフトさせながら試験用パターンを基板に投影し、形成されたパターンを視認しながら、あるいは反射光のコントラストを計測しながら最も解像度の高いパターンを選び出す。そして、そのパターンの得られた位置を焦点位置として定め、テーブルを位置調整する。一方、受光素子を1次元あるいは2次元的に配列させた光検出装置を仮の焦点位置に置き、結像位置と焦点位置とのズレを検出する方法も知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
紫外線など特定波長の光を照射する描画装置では、高解像度のパターンを得るため、基板を正確な焦点位置に設置することがきわめて重要である。しかしながら、従来の手作業を伴う焦点位置検出方法では、焦点位置検出作業に労力を伴い、作業に時間がかかる。また、テーブルを光軸方向に徐々に移動させながら検出を行うので、正確な焦点位置の検出が難しい。 In a drawing apparatus that emits light of a specific wavelength such as ultraviolet light, it is extremely important to place the substrate at an accurate focal position in order to obtain a high-resolution pattern. However, in the conventional focus position detection method involving manual work, the focus position detection work is labor intensive and takes time. Further, since the detection is performed while gradually moving the table in the direction of the optical axis, it is difficult to accurately detect the focal position.
一方、特許文献1、2に記載された光検出器を描画装置に組み込むことは、スペースおよびコスト面で問題がある。特許文献1のように、結像面の共役位置に受光素子を配列させるには、ハーフミラーを光路上に配置しなければならず、描画処理時には障害となってしまう。 On the other hand, incorporating the photodetectors described in Patent Documents 1 and 2 into the drawing apparatus has problems in terms of space and cost. As in Patent Document 1, in order to arrange the light receiving elements at the conjugate positions on the imaging plane, the half mirror must be arranged on the optical path, which becomes an obstacle during the drawing process.
本発明の焦点位置検出方法は、DMDを備えた描画装置、ステッパーなどの露光装置といった投影光学系を備えたパターン形成装置の焦点位置検出方法である。焦点位置検出方法では、まず、複数の受光素子(光電セル)を配列させた焦点検出デバイスを、その受光面が投影光学系の焦点面に対して傾斜するように露光エリアへ配置する。複数の投影光学系が露光装置に配置されている場合、その1つの投影エリアに焦点検出デバイスを配置すればよい。例えば焦点検出デバイスは、傾斜する受光面と投影光学系の焦点面が交差するように、描画テーブルに配置すればよい。焦点検出デバイスとしては、例えばCCDラインセンサ、2次元CCDセンサなどが用いられる。 The focus position detection method of the present invention is a focus position detection method of a pattern forming apparatus including a projection optical system such as a drawing apparatus having a DMD and an exposure apparatus such as a stepper. In the focus position detection method, first, a focus detection device in which a plurality of light receiving elements (photoelectric cells) are arranged is arranged in the exposure area so that the light receiving surface is inclined with respect to the focal plane of the projection optical system. When a plurality of projection optical systems are arranged in the exposure apparatus, a focus detection device may be arranged in one projection area. For example, the focus detection device may be arranged on the drawing table so that the inclined light receiving surface and the focal plane of the projection optical system intersect. As the focus detection device, for example, a CCD line sensor or a two-dimensional CCD sensor is used.
焦点検出デバイスが配置されると、コントラストの繰り返されるパターンである焦点検出用パターンを、投影光学系を介して受光面に投影する。焦点検出用パターンとしては、コントラストが受光素子の配列方向に沿って規則的に(例えば一定間隔で)垂直線が繰り返されるバーコード状のようなパターン(ここでは、万線パターンという)を用いればよい。この場合、受光素子のピッチよりもパターンのピッチが大きく、かつ空間周波数が解像度限界に近い周波数となるように定められる。例えば、白黒を等間隔で並べた万線パターンが用いられる。この場合、描画装置では、焦点検出用パターンに対応する描画データを入力し、また、露光装置では、専用のマスク、レチクルを配置すればよい。 When the focus detection device is arranged, a focus detection pattern, which is a pattern with repeated contrast, is projected onto the light receiving surface via the projection optical system. As the focus detection pattern, if a pattern such as a barcode in which vertical lines are repeated regularly (for example, at regular intervals) along the arrangement direction of the light receiving elements is used as the focus detection pattern (here, referred to as a line pattern). Good. In this case, the pattern pitch is larger than the pitch of the light receiving elements, and the spatial frequency is determined to be close to the resolution limit. For example, a line pattern in which black and white are arranged at equal intervals is used. In this case, the drawing apparatus inputs drawing data corresponding to the focus detection pattern, and the exposure apparatus only has to arrange a dedicated mask and reticle.
焦点検出用パターンが投影されると、受光面全体には繰り返しコントラストのあるパターンが結像される。焦点位置においてMTFの値が最も高く、焦点位置から離れるに従ってMTFの値が小さくなることから、パターン全体の中で、最もコントラストがある、すなわち最も解像度の高い部分の像が、投影光学系の焦点面上の像に相当する。本発明では、複数の受光素子から一連の画像信号が読み出されると、読み出された一連の画像信号から、投影光学系の焦点位置を検出する。例えば、一連の画像信号の中で最もコントラスト差のある合焦状態に応じた画像信号を検出し、合焦状態に応じた画像信号を出力する受光素子の配列位置と、受光面の傾斜角とに基づいて、投影光学系の焦点位置を検出する。 When the focus detection pattern is projected, a pattern having repeated contrast is formed on the entire light receiving surface. Since the MTF value is the highest at the focal position and the MTF value decreases as the distance from the focal position increases, the image of the portion having the highest contrast, that is, the highest resolution in the entire pattern, is the focus of the projection optical system. It corresponds to the image on the surface. In the present invention, when a series of image signals are read from the plurality of light receiving elements, the focal position of the projection optical system is detected from the read series of image signals. For example, among the series of image signals, the image signal corresponding to the in-focus state with the most contrast difference is detected, and the arrangement position of the light-receiving element that outputs the image signal according to the in-focus state, Based on the above, the focal position of the projection optical system is detected.
このように、焦点検出デバイスの受光面を斜めに配置し、コントラストのあるパターンを投影することによって、受光面に投影されるパターン像全体の中で、一部分が合焦状態になる。この合焦部分にある受光素子の位置と、受光面の傾斜角度とに基づいて、投影光学系の焦点位置が求められる。焦点位置が検出された場合、検出された焦点位置に基づいて、被描画体の搭載される描画テーブルの投影光学系に対する相対的位置を調整してもよい。 In this way, by arranging the light receiving surface of the focus detection device obliquely and projecting a pattern having a contrast, a part of the entire pattern image projected on the light receiving surface is brought into focus. The focal position of the projection optical system is obtained based on the position of the light receiving element in the in-focus portion and the inclination angle of the light receiving surface. When the focal position is detected, the relative position of the drawing table on which the drawing target is mounted with respect to the projection optical system may be adjusted based on the detected focal position.
本発明の描画装置は、複数の空間光変調素子から構成される光変調器と、光変調器を経由した照明光を被描画体へ投影する投影光学系と、複数の受光素子を配列させた焦点検出デバイスが搭載される描画テーブルと、光変調器を制御し、投影光学系の焦点面に対して傾斜した焦点検出デバイスの受光面に焦点検出用パターンを投影する描画制御手段と、複数の受光素子から読み出される一連の画像信号に基づいて、焦点位置を検出する焦点位置検出手段とを備えたことを特徴とする。検出された焦点位置に基づいて、描画テーブルの位置を調整する焦点位置調整手段を設けてもよい。 In the drawing apparatus of the present invention, an optical modulator composed of a plurality of spatial light modulation elements, a projection optical system that projects illumination light that has passed through the light modulator onto a drawing object, and a plurality of light receiving elements are arranged. A drawing table on which the focus detection device is mounted, a drawing control unit that controls the light modulator and projects a focus detection pattern on the light receiving surface of the focus detection device inclined with respect to the focal plane of the projection optical system; And a focus position detecting means for detecting a focus position based on a series of image signals read from the light receiving element. A focus position adjustment unit that adjusts the position of the drawing table based on the detected focus position may be provided.
本発明によれば、簡易な構成によって正確に焦点位置を検出し、高精度のパターンを形成することができる。 According to the present invention, a focus position can be accurately detected with a simple configuration, and a highly accurate pattern can be formed.
以下では、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態である描画装置を模式的に示した斜視図である。図2は、露光ヘッドの概略的断面図である。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing a drawing apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic sectional view of the exposure head.
描画装置10は、フォトレジスト等の感光材料を表面に形成した基板SWへ光を照射することによってパターンを形成する装置であって、ゲート状構造体12、基台14を備える。基台14には、描画テーブル18を支持するX−Yステージ駆動機構(ここでは、図示せず)が搭載され、描画テーブル18上に基板SWが設置されている。
The
ゲート状構造体12には、基板SWの表面に回路パターンを形成する8つの露光ヘッド201〜208が設けられ、各露光ヘッドは、第1及び第2の照明光学系、露光ユニット、投影光学系(ここでは図示せず)を備える。また、ゲート状構造体12の上部には、2つの光源ユニット16A、16Bが向かい合うように配置され、光源ユニット16Aが露光ヘッド201〜204、光源ユニット16Bが205〜208へ照明光を送る。
A gate-
矩形状の基板SWは、例えばシリコンウェハ、ドライフィルム、ガラス基板などの電子回路用基板であり、プリベイク処理、フォトレジストの塗布等の処理が施されたブランクスの状態で描画テーブル18に搭載される。互いに直交なX−Y座標系が描画テーブル18に対して規定されており、描画テーブル18はX,Y方向に沿って移動可能である。ここでは、Y方向の負の方向が走査方向として規定される。また、後述するように、描画テーブル18はX−Y平面に垂直な方向にも移動可能である。 The rectangular substrate SW is a substrate for an electronic circuit such as a silicon wafer, a dry film, or a glass substrate, for example, and is mounted on the drawing table 18 in a blank state that has been subjected to processing such as pre-baking and photoresist coating. . An XY coordinate system orthogonal to each other is defined for the drawing table 18, and the drawing table 18 is movable along the X and Y directions. Here, the negative direction of the Y direction is defined as the scanning direction. Further, as will be described later, the drawing table 18 is also movable in a direction perpendicular to the XY plane.
図2には、露光ユニット201の内部構成が概略的に図示されており、露光ユニット201は、第1の照明光学系(図示せず)、第2の照明光学系22、DMD(Digital Micro-mirror Device)24、投影光学系26を備える。第2の照明光学系22が、ゲート状構造体12から描画テーブル18に平行に突出する支持板19の上に配置される一方、結像光学系26は基板SWの上方に配置される。そして、DMD24、ミラー25、光学系27が第2の照明光学系22と投影光学系26との間に配置されている。
2 shows the internal structure of the exposure unit 20 1 is illustrated schematically, an exposure unit 20 1, the first illumination optical system (not shown), the second illumination optical system 22, DMD (Digital Micro-mirror device) 24 and a projection
光源16Aは、超高圧水銀ランプ(図示せず)を備えた光源であり、ランプから放射された照明光の一部ILは、露光ユニット201に応じた第1の照明光学系へ導かれる。第1の照明光学系は、ランプから放射された拡散光を光強度が均一な平行光束にする。平行光束となった照明光は第2の照明光学系22へ入射し、照明光は所定の光量、および露光に適した所定の光束形状となって、ミラー25、光学系27を介してDMD24へ導かれる。
DMD24は、数μm〜数十μmの微小矩形状マイクロミラーをマトリクス状に2次元配列させた光変調器であり、ここでは、1024×768のマイクロミラーから構成される。各マイクロミラーは、静電界作用により回転変動し、光源からのビームを基板SWの露光面方向へ反射させる第1の姿勢(ON状態)と、露光面外の方向へ反射させる第2の姿勢(OFF状態)いずれかの姿勢で位置決めされ、制御信号に従って姿勢が切り替えられる。
The
DMD24では各マイクロミラーがそれぞれ選択的にON/OFF制御され、ON状態のマイクロミラー上で反射した光は、投影光学系26を通り、基板SWに照射する。これにより、所定のパターンが基板SWの露光面に結像される。基板SWに照射される光は、各マイクロミラーにおいて選択的に反射された光の光束から構成され、露光面上に形成すべき回路パターンに応じた照明光となる。すべてのマイクロミラーがON状態である場合、基板SW上には、所定サイズを有する矩形状の投影スポットEAが規定される(以下では、この投影領域を露光エリアという)。
In the
露光方式としては、例えばステップ&リピート方式による多重露光方式が適用され、描画テーブル18は間欠的にY方向に沿って移動する。露光エリアEAが走査方向に沿って相対移動するのに伴い、パターンが走査方向に沿って基板SWに形成される。露光ヘッド202〜208においても、同様な露光動作が実行される。走査方向に垂直なX方向に沿って一列に並んだ露光ヘッド201〜208は、描画テーブル18が走査方向に沿って移動するのに伴い、基板SWを全体的に露光する。 As the exposure method, for example, a multiple exposure method by a step & repeat method is applied, and the drawing table 18 intermittently moves along the Y direction. As the exposure area EA relatively moves along the scanning direction, a pattern is formed on the substrate SW along the scanning direction. Also in the exposure head 20 2-20 8, similar exposure operation is performed. The exposure head 20 1 to 20 8 in a row along the X direction perpendicular to the scanning direction, the drawing table 18 along with the movement along the scanning direction, overall exposing the substrate SW.
図3は、描画装置10に設けられた描画制御部のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a drawing control unit provided in the
描画制御部30は、外部のワークステーション(図示せず)と接続され、システムコントロール回路32を備える。システムコントロール回路32は描画処理を制御し、DMD駆動回路34、読み出しアドレス制御回路37、描画テーブル制御回路38など各回路へ制御信号を出力する。描画処理を制御するプログラムは、あらかじめシステムコントロール回路32内のROM(図示せず)に格納されている。
The
ラスタ変換回路36は、パターンデータを描画用イメージデータであるラスタデータに変換する。ラスタデータは、各露光ヘッドのDMDに対して生成され、バッファメモリ38に格納される。バッファメモリ38に格納されていたラスタデータは、露光動作に合わせてDMD駆動回路34へ送られる。ラスタデータのバッファメモリ38からの読み出し、DMD駆動回路34への書き込みタイミングは、読み出しアドレス制御回路37によって制御される。
The
描画テーブル制御回路38は、駆動回路44へ制御信号を出力してX−Yステージ機構、Z方向機構47の移動を制御する。Z方向機構47は、描画テーブル18をX−Y平面に垂直なZ方向へ調整するための機構であり、投影光学系26の焦点面に従って描画テーブル18がZ方向に移動する。なお、投影光学系26は、その光軸がZ方向と平行になるように取り付けられている。
The drawing
位置検出センサ48は、描画テーブル18の位置を検出することによって露光エリアEAの相対的位置を検出する。また、位置検出センサ48は、Z方向に沿った描画テーブル18の位置も検出可能である。システムコントロール回路32は、描画テーブル制御回路42を介して検出する露光エリアEAの相対的位置に基づき、DMD駆動回路34、読み出しアドレス制御回路37等を制御する。
The
DMD駆動回路34は、すべてのDMDのマイクロミラーに対するラスタデータを格納するビットマップメモリを備え、ラスタデータを各DMDへ選択的に出力する。露光エリアの相対位置に応じたラスタデータがバッファメモリ38から送られてくると、描画タイミングを合わせるクロックパルス信号に同期しながら、マイクロミラーを制御する描画信号が各DMDへ出力される。これにより、各DMDのマイクロミラーはON/OFF制御される。
The
本実施形態における描画装置10は、焦点検出用のCCDラインセンサ60を接続することが可能である。描画処理前に焦点位置を検出するとき、CCDラインセンサ60が描画テーブル18に搭載され、投影光学系24の露光エリアに収まるように描画テーブル18がX−Y方向に沿って位置調整する。そして、システムコントロール回路32のROMにあらかじめ格納された焦点検出用パターンが読み出され、ラスタデータがDMD駆動回路34へ送られる。これにより、焦点検出用パターンがCCDラインセンサ60に投影される。
The
システムコントロール回路32は、CCDラインセンサ60から読み出される画像信号に基づいて、投影光学系26のZ方向に沿った焦点位置を検出する。検出された焦点位置に基づき、描画テーブル制御回路42は、Z方向機構47を駆動し、投影光学系26の焦点面を基板SWの露光面と一致させる。なお、基板SWの厚さはあらかじめ定められているものとする。
The
図4は、焦点位置を検出する時のCCDラインセンサ60の配置を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of the
投影光学系26の焦点距離はあらかじめ定められており、描画テーブル18のZ方向に沿った位置は、焦点距離に合わせて調整されている。しかしながら、組立誤差などにより、実際にパターンを投影しながら正確な焦点位置を確認しなければならない。また、稼働中に焦点位置がずれた場合にも、焦点位置を再度検出する必要がある。本実施形態では、以下のように焦点位置を求める。
The focal length of the projection
まず、CCDラインセンサ60が描画装置10の描画処理部30と接続される。そして、CCDラインセンサ60は、投影光学系26の下方に配置され、その受光面60AはX方向、あるいはY方向に沿って平行に位置決めされる。また、CCDラインセンサ60の一端は、直方体のバー62の上に載せられる。これにより、CCDラインセンサ60は、所定角度αだけ描画テーブル18に対して傾斜する。ここでは、角度αは、1〜2度に定められる。また、バー62のサイズおよびCCDラインセンサ60の寸法を考慮し、受光面の中心位置Rが基準露光面TMに載るように、描画テーブル18の位置があらかじめ調整されている。ここで、基準露光面TMは、焦点距離から予定される仮の焦点面を表す。
First, the
図5は、CCDラインセンサ60に投影するパターンを示した図である。焦点検出用パターンMは、等間隔で一方向に受光素子の配列方向に対して垂直な線が並ぶ白黒縞模様のパターン(以下では、万線パターンという)であり、CCDラインセンサ60の受光素子のピッチより大きなピッチで、白黒パターンが繰り返し並ぶ。例えば、CCDラインセンサ60において、幅5mm、長さ40mmのサイズである受光面60Aに受光素子が50μmピッチで配列する場合、万線パターンMは、ピッチ0.05mm、線幅0.05mmによる全幅5mmによるパターンに設定される。
FIG. 5 is a diagram showing a pattern projected on the
図5に示すように、投影光学系26を通してCCDラインセンサ60に投影する万線パターンMは、受光面60A全体に渡っている。万線パターンMは、線部分Q1とスペース部分Q2が交互に続くため、繰り返しコントラストのあるパターンになっている。このような万線パターンMによってCCDラインセンサ60から検出される画像信号は、高周波成分の信号によって構成される。
As shown in FIG. 5, the line pattern M projected onto the
上述したように、CCDラインセンサ60の受光面60Aは、描画テーブル18の基準露光面TM、すなわち投影光学系26の焦点面に対して傾斜している。そして、焦点面が受光面60Aと交差するようにCCDラインセンサ60が配置されている。したがって、万線パターンMを受光面60A全体に投影した場合、万線パターンMの中で最もコントラストのある部分が焦点位置に該当する。すなわち、最も振幅の大きい信号を出力する受光素子の位置が、Z方向に沿った焦点面FPの位置に相当する。図5には、受光面60Aの位置A〜Eにおける受光素子の受光量を示した図である。図5では、位置Bで最もコントラストのある像が形成され、位置Bが焦点位置になる。
As described above, the
システムコントロール回路32は、CCD60から出力される一連の画像信号の中で最も振幅の大きい、すなわちMTF値の高い信号を検出し、その高周波成分の信号から焦点位置を算出する。そして、その信号を出力する受光素子(図5ではBの位置)の位置を求める。ここでは、最も振幅の大きい信号を出力するあるレンジ内の一連の受光素子から、その中心付近にある受光素子の位置を求める。
The
CCDラインセンサ60の傾斜角α、および描画テーブル18のZ方向に沿った位置情報は、あらかじめ入力されている。また、ここでは、基準露光面TMと受光面60が交差する場所は、配列された受光素子の中心位置になるようにCCDラインセンサ60が設置されている。合焦状態に応じた受光素子の位置までの距離をL(図5参照)とした場合、基準平面TMからの変位ΔUは、Lsinαとなる。
The inclination angle α of the
これによって焦点面FPの位置、すなわち焦点位置が検出される。描画処理を行うとき、基板SWの露光面が焦点面FPと一致するように、基板の厚さおよび焦点位置に基づいて、描画テーブル18が位置調整される。 Thereby, the position of the focal plane FP, that is, the focal position is detected. When performing the drawing process, the position of the drawing table 18 is adjusted based on the thickness of the substrate and the focal position so that the exposure surface of the substrate SW coincides with the focal plane FP.
図6は、感度倍率を示した図である。Z方向に沿った焦点位置の移動A1と、CCDラインセンサ60の受光面60Aに沿った焦点位置の移動A2の比は、感度倍率kとして以下の式で表される。
k=A2/A1 ・・・・(1)
CCDラインセンサ60を傾斜させることによって、焦点位置がZ方向に微小距離ずれたとしても、CCDラインセンサ60の受光面60Aでは、大きな距離によるずれ量が検出される。その結果、投影光学系24の焦点位置を高い精度で検出することができる。
FIG. 6 shows the sensitivity magnification. The ratio between the focal position movement A1 along the Z direction and the focal position movement A2 along the
k = A2 / A1 (1)
By tilting the
このように本実施形態によれば、焦点位置を検出する場合、CCDラインセンサ60が角度αだけ傾斜させた状態で描画テーブル18に搭載され、繰り返しコントラストのある焦点検出用パターンMがCCDラインセンサ60の受光面60Aに投影される。そして、検出される一連の画像信号に基づき、投影光学系26の焦点位置が検出される。焦点位置が検出されると、描画テーブル18の位置が調整され、これによって高精度のパターンが露光面に形成される。
As described above, according to the present embodiment, when the focal position is detected, the
単にCCDラインセンサ60を傾斜配置させるだけで正確な焦点位置を検出することができ、また、稼働中においても焦点位置を検出することができる。また、描画装置が焦点検出用パターンMを形成するので、CCDラインセンサの特性などに合わせてパターンを変更することができ、焦点検出に最適なパターンを投影することが可能である。
An accurate focal position can be detected simply by inclining the
CCDラインセンサを基板の上に配置してもよい。また、CCDラインセンサ以外の光検デバイスを用いてもよい。焦点検出用パターンとしては、万線パターンの線幅、ピッチなどを変更し、コントラストの程度を調整してもよく、さらに、万線パターン以外でコントラストのある規則的なパターンを用いてもよい。バー62の形状は任意であり、受光面の傾斜角度が調整できるようにバー62を構成してもよい。また、CCDラインセンサ60の受光面があらかじめ傾斜するようにCCDラインセンサ60を構成してもよい。
A CCD line sensor may be disposed on the substrate. Moreover, you may use optical inspection devices other than a CCD line sensor. As the focus detection pattern, the line width and pitch of the line pattern may be changed to adjust the degree of contrast, and a regular pattern with contrast other than the line pattern may be used. The shape of the
本実施形態では、描画装置10が自動的に焦点位置を検出し、描画テーブル18の位置を自動調整するように構成されているが、焦点位置だけを自動検出し、マニュアル操作によって描画テーブル18を位置調整してもよい。さらに、描画装置10以外のプロセッサ(PCなど)をCCDラインセンサ60に接続し、プロセッサにおいて焦点位置を検出するように構成してもよい。
In the present embodiment, the
10 描画装置
18 描画テーブル
201〜208 露光ヘッド
24 DMD(露光ユニット)
26 投影光学系
30 描画制御部
32 システムコントロール回路
34 DMD駆動回路
36 ラスタ変換回路
42 描画テーブル制御回路
46 X−Yステージ機構
47 Z方向機構
60 CCDラインセンサ(焦点検出装置)
60A 受光面
62 バー
SW 基板(被描画体)
EA 露光エリア
M 万線パターン(焦点検出用パターン)
FP 焦点面
TM 基準露光面
10
26
60A
EA Exposure area M Line pattern (focus detection pattern)
FP focal plane TM standard exposure surface
Claims (6)
複数の受光素子を配列させた焦点検出デバイスを、その受光面が前記投影光学系の焦点面に対して傾斜するように露光エリアへ配置し、
コントラストの繰り返される焦点検出用パターンであって、前記複数の受光素子のピッチよりもパターンピッチの大きい万線パターンを、前記投影光学系を介して前記受光面に投影し、
前記複数の受光素子から読み出される一連の画像信号の中で最も振幅の大きい信号を出力する受光素子の位置を、前記投影光学系の焦点位置として検出する焦点位置検出方法。 A focus position detection method for a pattern forming apparatus including a projection optical system,
A focus detection device in which a plurality of light receiving elements are arranged is arranged in the exposure area so that the light receiving surface is inclined with respect to the focal plane of the projection optical system,
A focus detection pattern with repeated contrast , wherein a line pattern having a pattern pitch larger than the pitch of the plurality of light receiving elements is projected onto the light receiving surface via the projection optical system,
A focus position detection method for detecting a position of a light receiving element that outputs a signal having the largest amplitude in a series of image signals read from the plurality of light receiving elements as a focus position of the projection optical system.
前記光変調器を経由した照明光を被描画体へ投影する投影光学系と、
複数の受光素子を配列させた焦点検出デバイスが搭載される描画テーブルと、
前記光変調器を制御し、前記投影光学系の焦点面に対して傾斜する前記焦点検出デバイスの受光面に対し、焦点検出用パターンであって前記複数の受光素子のピッチよりもパターンピッチの大きい万線パターンを、前記投影光学系を介して投影する描画制御手段と、
前記複数の受光素子から読み出される一連の画像信号の中で最も振幅の大きい信号を出力する受光素子の位置を、前記投影光学系の焦点位置として検出する焦点位置検出手段と
を備えたことを特徴とする描画装置。 A light modulator composed of a plurality of spatial light modulation elements;
A projection optical system that projects illumination light via the light modulator onto a drawing object;
A drawing table on which a focus detection device in which a plurality of light receiving elements are arranged, and
Controls the optical modulator, the against the receiving surface of the focus detection device which is inclined with respect to the focal plane of the projection optical system, a large pattern pitch than the pitch of said plurality of light receiving elements a pattern for focus detection Drawing control means for projecting a line pattern via the projection optical system ;
A focus position detecting unit that detects a position of a light receiving element that outputs a signal having the largest amplitude in a series of image signals read from the plurality of light receiving elements as a focus position of the projection optical system. A drawing device.
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