[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6936348B2 - インコヒーレント照明の混合を介した位置合わせのための画像の改善 - Google Patents

インコヒーレント照明の混合を介した位置合わせのための画像の改善 Download PDF

Info

Publication number
JP6936348B2
JP6936348B2 JP2019571065A JP2019571065A JP6936348B2 JP 6936348 B2 JP6936348 B2 JP 6936348B2 JP 2019571065 A JP2019571065 A JP 2019571065A JP 2019571065 A JP2019571065 A JP 2019571065A JP 6936348 B2 JP6936348 B2 JP 6936348B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate layer
mirror
camera
light
semi
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019571065A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020525828A (ja
Inventor
テイマー コスクン，
テイマー コスクン，
ファン ジェー． ジョン，
ファン ジェー． ジョン，
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of JP2020525828A publication Critical patent/JP2020525828A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6936348B2 publication Critical patent/JP6936348B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70383—Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70283—Mask effects on the imaging process
    • G03F7/70291—Addressable masks, e.g. spatial light modulators [SLMs], digital micro-mirror devices [DMDs] or liquid crystal display [LCD] patterning devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/706843—Metrology apparatus
    • G03F7/706845—Calibration, e.g. tool-to-tool calibration, beam alignment, spot position or focus
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70716—Stages
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7088—Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing
    • G06T1/0014—Image feed-back for automatic industrial control, e.g. robot with camera
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/30—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
    • G06T7/33—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274—Photolithographic processes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/73—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2200/00—Indexing scheme for image data processing or generation, in general
    • G06T2200/32—Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving image mosaicing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10016—Video; Image sequence
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20212—Image combination
    • G06T2207/20221—Image fusion; Image merging
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30148—Semiconductor; IC; Wafer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

［０００１］本開示の実施形態は、概して、マスクレスリソグラフィの分野に関し、より具体的には、基板上の位置合わせマーク及び／又は特徴の実際の位置の測定エラーの削減に関する。
［０００２］マイクロリソグラフィ技法は概して、基板上に電気的特徴を作製するために利用される。通常、基板の少なくとも１つの表面に感光性フォトレジストが塗布される。次いで、フォトリソグラフィマスク又はマイクロミラーアレー等のパターン生成装置が、パターンの一部として選択された感光性フォトレジストの領域を露光する。光は選択領域のフォトレジストに化学変化を引き起こし、これらの選択領域に、電気的特徴を作り出す後続の材料除去及び／又は材料追加のプロセスのための準備を行う。電気的特徴の基板への的確な配置により、電気配線の品質が決定する。
［０００３］製造プロセス中に、様々な層が互いに正確に位置合わせされるように、位置合わせの技法が実行される。異なる層の特徴の位置合わせをしやすくするために、通常、層において位置合わせマークが用いられる。一又は複数の位置合わせマークの位置の識別精度が上がれば、層の位置合わせがより正確になり、したがってオーバレイエラーが削減されうる。
［０００４］したがって、当該技術分野では、層の位置合わせの精度を上げる必要がある。
［０００５］本開示の実施形態は概して、基板上の位置合わせマーク及び／又は特徴のより正確な位置を決定することに関する。例えば、一実施形態では、マスクレスリソグラフィシステムのカメラのシャッターを開けることを含む方法が提示される。ミラーアレーの非隣接ミラーの一構成から第１の基板層の方へ光が方向づけされる。カメラに第１の基板層の画像が取り込まれ、蓄積される。第１の基板層上のカメラの全視界（ＦＯＶ）をカバーするために、非隣接ミラーの異なる構成を使用して、繰り返し光が方向づけされ、画像が取り込まれる。その後、カメラのシャッターが閉じられ、蓄積した画像がメモリに保存される。
［０００６］別の実施形態では、マスクレスリソグラフィシステムのカメラのシャッターを開ける方法が提示される。基板が移動するときに、非隣接ミラーの少なくとも１つの構成から移動している基板へ光が方向づけされる。移動している基板上の第１の基板層上のカメラの全視界（ＦＯＶ）をカバーするために、カメラに持続的に画像が取り込まれ、蓄積される。その後、カメラのシャッターが閉じられ、蓄積した画像がメモリに保存される。
［０００７］更に別の実施形態では、光源を含むリソグラフィシステムが提示される。また、光源から光を受けるために非隣接ミラーの一構成を有するように適合され、基板層の方へ光を反射させるように適合されたミラーアレーも含まれる。ビームスプリッタは、ミラーアレーから反射された光及び基板層から反射された光を受けるように適合される。カメラは、ビームスプリッタに連結され、基板層から反射された光によって可視である基板層上の画像を取り込んで蓄積するように適合される。プロセッサは、非隣接ミラーの構成、ビームスプリッタ、及びカメラを選択するために、光源、ミラーアレーに連結される。
［０００８］本書に記載の装置及び方法と同様の特徴を有する他の方法、装置及びシステムを含む、本開示の他の実施形態が提示される。
［０００９］上述した本開示の特徴を詳細に理解できれば、上記に要約した本開示のより具体的な説明が理解可能であり、本書では、一部が添付の図面に例示された実施形態を参照する。しかし、添付の図面は本開示の典型的な実施形態のみを示すものであり、したがって、実施形態の範囲を限定するものと見なすべきではなく、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうることに留意されたい。
本書に開示の実施形態に係る装置を示す斜視図である。 本書に開示の実施形態に係る、基板の方へ方向づけされた照明光の一例を示す図である。 基板に垂直でない光による、基板層上の位置合わせマークの位置のオフセットの一例を示す図である。 異なるフォーカスレベルの、隔離状態のミラーから反射された垂直光で照光されているシミュレーション画像を示す図である。 異なるフォーカスレベルの、隔離状態のミラーから反射された垂直光で照光されているシミュレーション画像を示す図である。 異なるフォーカスレベルの、隔離状態のミラーから反射された垂直光で照光されているシミュレーション画像を示す図である。 異なるフォーカスレベルの、隔離状態のミラーから反射された垂直光で照光されているシミュレーション画像を示す図である。 本書に開示の実施形態に係る、基板上の位置合わせマーク及び／又は特徴の実際の位置の測定エラーを削減するための、半隔離パターン生成システムの高レベルブロック図の一実施形態を示す図である。 本書に開示の実施形態に係る、層のオフセットを検出する方法の一実施形態を示す図である。 本書に開示の実施形態に係る、層のオフセットを検出する方法の一実施形態を示す図である。
［００１７］理解を容易にするために、可能な場合、図面に共通の同一要素を指し示すのに同一の参照番号を使用している。
［００１８］以下の説明には、本開示のより完全な理解を促すために多数の具体的な詳細が記載されている。当業者には明らかとなるだろうが、本資料の範囲から逸脱せずに異なる構成を使用して様々な変更を行うことが可能である。他の場合には、本資料が不明瞭にならないように、既知の特徴は説明していない。このため、本開示は本明細書に示す特定の例示の実施形態に限定されず、上記のような代替的な実施形態は全て、添付の請求項の範囲内に含まれるものとみなすべきである。
［００１９］一又は複数の位置合わせマーク及び／又は一又は複数の特徴を照光するのに使用される波長は、フォトレジストが影響を受ける波長とは異なる。例えば、パターンを作り出すためにフォトレジストを露光するのに使用される典型的な波長は４０３ｎｍである。したがって、４０３ｎｍの波長は位置合わせにおける照明には使用されない。照明に使用できる波長の例は、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍ（約４０３ｎｍを除く）である。照明に使用されうる幾つかの典型的な色は、赤色（約６５０ｎｍ）、こはく色（約５７０ｎｍ〜約６２０ｎｍ）及び青色（約４７５ｎｍ）である。
［００２０］図１は、本書に開示の実施形態に係るシステム１００を示す斜視図である。システム１００は、マイクロミラーアレー１０２と、光源１０４と、投影型光学素子１０８と、カメラ１１４と、ビームスプリッタ１０９と、プロセッサ１１６とを含む。システム１００は、ステージ１１２も含む。
［００２１］プロセッサ１１６は、光源１０４、カメラ１１４及びマイクロミラーアレー１０２を制御する。マイクロミラーアレー１０２の複数のミラーは、プロセッサ１１６からの信号によって個別に制御される。一実施形態では、マイクロミラーアレー１０２は、テキサス州ダラスのテキサスインスツルメンツ社が製造したＤＬＰ９５００タイプのデジタルミラーデバイスであってよい。複数のミラーは、多くの異なる方法で配置された幾つかのミラーを有しうる。例えば、一実施形態では、複数のミラーは１９２０行及び１０８０列に配置されている。
［００２２］本書における「スイッチオン」されたミラーとは、光を受けて光を基板１１０の方へ再方向づけするようにプロセッサ１１６によって位置づけされたミラーとして定義される。本書における「スイッチオフ」されたミラーは、光を基板１１０の方へ伝導しないようにプロセッサ１１６によって位置づけされたミラーとして定義される。ミラーアレーの各ミラーは、無活動（すなわち、スイッチ「オフ」の）位置から活動（すなわち、スイッチ「オン」の）位置へ個別に作動可能である（又はデジタル制御される）ように構成されうる。
［００２３］一実施形態では、プロセッサ１１６が半隔離状態のミラーの少なくとも１つの構成についてマイクロミラーアレー１０２に命令を送って、基板１１０の方へ光を反射させる。本書において「構成」及び「パターン」は互いに言換え可能なものとして使用される。本書で使用する「半隔離状態のミラーの構成」とは、スイッチオンされ且つ隣接するミラーを有する全てのミラーが、スイッチオフされたミラーとのみ隣接するミラーの構成として定義される。あるミラーがスイッチオンされると、そのミラーの真隣にあるミラーがスイッチオフされる。例えば、半隔離構成は、オン、オフ、オン等の順序、又はオン、オフ、オフ、オン等の順序を含みうる。
［００２４］カメラ１１４は、基板１１０をステージ１１２及びマイクロミラーアレー１０２に合わせるため、基板１１０上の少なくとも１つの位置合わせマーク１２０を読み取る光センサ（図示せず）、例えば電荷結合デバイスを含みうる。カメラ１１４をプロセッサ１１６に連結して、基板１１０上の一又は複数の位置合わせマーク及び／又は一又は複数の特徴の相対位置の決定を促進することができる。
［００２５］ステージ１１２は、基板１１０を支持し、基板１１０をマイクロミラーアレー１０２に対して移動させることができる。ステージ１１２は、少なくとも１つのモータ１１８を使って、基板１１０をマイクロミラーアレー１０２に対してＸ方向及び／又はＹ方向に移動させる。ステージ１１２は、ステージ１１２の位置のＸ方向及び／又はＹ方向の変化に関する位置情報をプロセッサ１１６へ提供する、少なくとも１つの線形エンコーダ（図示せず）も含みうる。
［００２６］光１０５は、光学経路１０６内のマイクロミラーアレー１０２の底面１０７から投射型光学素子１０８を通して基板１１０の方へ伝送される。光１０３は、基板１１０からビームスプリッタ１０９を通ってカメラ１１４の方へ反射される。投射型光学素子１０８は、基板１１０において光１０５のサイズを縮小させる縮小率を含みうる。縮小率は、２：１〜１０：１の範囲であってよい。これに関し、投影型光学素子１０８は、基板１１０とマイクロミラーアレー１０２との間に、少なくとも１つの凸面及び／又は凹面を含む少なくとも１つのレンズを含みうる。投影型光学素子１０８は、光１０５を基板１１０においてフォーカスするために、様々な波長の光１０５に対して高い伝達率を持つ材料（例えば、石英）を含みうる。
［００２７］図２は、本書に開示の実施形態に係る、基板１１０の方へ方向づけされた照明光の一例を示す図である。図２に、位置合わせマーク２０２と位置合わせマーク２０３とを有する基板１１０を示す。位置合わせマーク２０２に対して垂直でない（すなわち、非直角の）光線２０４が位置合わせマーク２０２を照光している。画像２０６は、非直角の光線２０４による照明の影響のシミュレーションを示す。具体的には、画像２０６の瞳２０７は、位置合わせマーク２０２の照光されている部分の表示である。瞳２０７は、画像２０６の中心からオフセットしている。画像シミュレーションの中心から瞳がオフセットしているということは、位置合わせマークの識別された位置が位置合わせマークの実際の位置からオフセットしていることを示している。
［００２８］光線２１０は、位置合わせマーク２０３に対して垂直な光を表す。画像２０８に、直角の光線１１８による照明の影響のシミュレーションを示す。具体的には、画像２０８は、画像２０８の中心にある瞳２０９を含む。画像２０８の中心に瞳２０９が位置するということは、識別された瞳２０９の位置と瞳２０９の実際の位置とのオフセットがわずかである、あるいはないことを示している。
［００２９］図３は、基板１１０上の位置合わせマーク２０２と、非垂直光２０４による位置のオフセットを示すもう１つの図である。簡潔にするために、図３には、一次元における（すなわち、Ｘ軸（すなわち、「Δｘ」）に沿った）位置のオフセットのみが示される。図３は、非垂直光が画像フォーカスの変化（「Δｆ」によって表す）によっても影響を受けうるオフセットを生じさせうることを示している。
［００３０］図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、及び４Ｄは、異なるフォーカスレベルの、隔離状態のミラーから反射された垂直光によって照光されているそれぞれのシミュレーション画像４００、４０４、４０２、及び４０６を示す図である。各画像４００、４０４、４０２、及び４０６は垂直の光を使用して取り込まれたため、これらの画像の各瞳は中心にある。
［００３１］図４Ａに示す瞳４０１は、瞳４０５、４０３、及び４０７よりも大きい。瞳のサイズが大きくなると、照光されている画像に対して垂直でない光の量も増加する。瞳４０１の中心からの光の半径は、瞳４０５、４０３及び４０７における光の半径よりも大きい。瞳の外周の光は、位置合わせマーク１２０の表面に対して垂直ではない。瞳の半径が大きくなるにつれ、外周が大きくなり、瞳内の非垂直光の量が増加する。
［００３２］図４Ｃの瞳４０３は、瞳４０１のフォーカスとは異なるフォーカスのシミュレーション画像である。瞳４０３は、瞳４０１より小さい半径と、少ない非垂直光も有する。図４Ｄでは、瞳４０７は瞳４０３のフォーカスを上回る正のデフォーカスを有し、図４Ｂでは、瞳４０５は瞳４０３を下回る負のデフォーカスを有する。瞳４０１、４０５、４０３、及び４０７は異なるフォーカスを有するが、図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、及び４Ｄは、垂直光による画像がフォーカスの変動には比較的影響を受けないことを示す。
［００３３］図５に、本書に開示の実施形態に係る、フォーカスの変動及びサンプルの厚さによる位置のオフセットエラーを削減するための、半隔離パターン生成システム５００の高レベルブロック図の一実施形態を示す。例えば、半隔離パターン生成システム５００は、図６及び図７の方法の実施において使用するのに好適である。半隔離パターン生成システム５００は、プロセッサ５１０と、制御プログラム等を保存するためのメモリ５０４とを含む。
［００３４］様々な実施形態では、メモリ５０４は、半隔離パターンの構成を選択し、変更するプログラム（例えば、「半隔離パターンモジュール５１２」）も含む。他の実施形態では、メモリ５０４は、ステージ１１２の移動を制御するためのプログラム（図示せず）を含む。
［００３５］プロセッサ５１０は、電源、クロック回路、キャッシュメモリ等の従来のサポート回路５０８だけでなく、メモリ５０４に保存されたソフトウェアルーチン５０６の実行を支援する回路と協働する。このため、ソフトウェアプロセスとして本書で説明した幾つかのプロセスステップはストレージデバイス（例えば、光学ドライブ、フロッピードライブ、ディスクドライブ等）から読み出され、メモリ５０４内で実行され、プロセッサ５１０によって操作されうると考えられる。したがって、本開示の様々なステップ及び方法は、コンピュータ可読媒体に保存することが可能である。半隔離パターン生成システム５００は、マッチングシステム５００と連通している様々な機能要素間のインターフェースを形成する入出力回路５０２、マイクロミラーアレー上の半隔離パターンを読み出して表示するマイクロミラー制御システムも含む。
［００３６］図５に、本開示に係る、様々な制御機能を実施するようにプログラミングされた半隔離パターン生成システム５００を示したが、コンピュータという語は当技術分野においてコンピュータと称されるこれらの集積回路に限定されず、コンピュータ、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブルロジックコントローラ、特定用途向け集積回路、及び他のプログラマブル回路を広く指すものであり、これらの語は本書で互いに言換え可能なものとして使用される。加えて、１つの半隔離パターン生成システム５００を図示したが、この図示は簡潔さのみのためである。本書に記載の各方法を、ソフトウェアを変更することによって別々のシステム又は同じシステムで利用することができることに留意されたい。
［００３７］一実施形態では、カメラ１１４は、カメラ１１４に画像を取り込む。カメラのシャッターが開いている間、スイッチオンされたミラーの第１の構成が基板を照光し、画像を取り込む。カメラ１１４によって取り込まれた画像はピクセル化され、カメラの各ピクセルはセンサとして機能するため、カメラのピクセルの幾つかは（幾つかのミラーがスイッチオフされていることにより）基板から反射された照光を受けなくなる。シャッターが開いている間、基板の照光、及びカメラ１１４によるピクセル化された画像の取り込みのために、ミラーの他の構成がスイッチオンされる。蓄積された各画像は、「フレーム」とも称されうる。シャッターが閉じられ、取り込まれた画像は、各フレームを組み合わせることによって蓄積される。一実施形態では、カメラのシャッターを開けたままで画像がカメラ１１４に蓄積され、カメラのシャッターが閉じられた後で処理される。別の実施形態では、各フレームに対してカメラのシャッターが開閉され、蓄積された画像が処理のためにプロセッサ１１６へ送られる。
［００３８］画像が取得された後に、画像処理が実施される。位置合わせマークの形状も既知であり、カメラ上の画像を既知の位置合わせの設計と相関させる。相関関係によって、カメラ１１４のＦＯＶの中心に対するおおよその位置が得られる。カメラ１１４のＦＯＶの中心に対する画像の位置に基づいて、位置合わせマークの位置を決定することができる。位置合わせマークの設計は既知であるため、位置合わせマークのエッジを検出して、画像の位置合わせマークの形状を決定することができる。位置合わせマークの処理された画像を、設計されたマークと比較することができる。
［００３９］図６は、本書に開示の実施形態に係る一又は複数の位置合わせマーク及び／又は一又は複数の特徴の位置のオフセットを削減する方法６００の一実施形態を示す図である。ブロック６０２において、基板１１０の光を受けている部分から画像を取り込むために、カメラ１１４上のカメラのシャッターが開けられる。
［００４０］ブロック６０４において、光源１０４からの光１０５が、マイクロミラーアレー１０２の底面１０７上のミラーアレーの方へ方向づけされる。プロセッサ１１６は、半隔離パターンの構成を作り出すために、ミラーアレーの幾つかのミラーをスイッチオンにし、幾つかのミラーをスイッチオフにしている。例えば、第１のミラーをスイッチオンにし、そのミラーの真隣のミラーをスイッチオフにすることが可能である（そうすると、順序はオン、オフ、オン、オフ等になる）。スイッチオンされたミラーは、光を基板１１０の方へ方向づけし、基板１１０から反射された光は、位置合わせマークを照光することができる暴露光である。スイッチオフされたミラーは、光を基板１１０の方へ方向づけしない。基板１１０上のそれらの位置合わせマーク１２０又は特徴の照光されている部分は、基板の照光されている部分に対してほぼ垂直の光によって照光される。
［００４１］ブロック６０６において、カメラ１１４は位置合わせマーク１２０の照光されている部分の画像を取り込み、蓄積し始める。ブロック６０８において、プロセッサ１１６は、画像の取り込み及び蓄積中に、現在の半隔離パターンの構成を異なる半隔離パターンの構成に変更する。例えば、異なる半隔離パターンは、第１のミラーがスイッチオフであり、第２のミラーがスイッチオンであってよい（そうすると、順序はオフ、オン、オフ、オン等になる）。半隔離パターンが異なるため、基板１１０上の位置合わせマーク１２０の異なる部分が照光される。カメラ１１４は、位置合わせマーク１２０の照光されている部分の画像を取り込み、蓄積する。プロセッサ１１６は、カメラのＦＯＶ内の位置合わせマーク１２０の異なる部分を照光するために、半隔離パターンの構成を繰り返し変更し、カメラ１１４の全ＦＯＶが包含されるまで、照光されている部分の画像を取り込み、蓄積する。
［００４２］全ての半隔離パターンが読み出され、マイクロミラー上に表示された後に、ブロック６１０において、カメラ１１４上のカメラのシャッターが閉じられる。カメラ上に取り込まれ、蓄積された画像は、カメラ１１４のＦＯＶの位置合わせマーク１２０の全体像を形成する。次に、カメラのＦＯＶ内の位置合わせマークの位置を探すために、画像がメモリ５０４に保存され、プロセッサ５１０で処理される。位置合わせマークの位置を探すために、相関関係又はエッジ検出等の画像処理アルゴリズムが使用されうる。
［００４３］図７は、本書に開示の実施形態に係る、一又は複数の位置合わせマーク及び／又は一又は複数の特徴の位置のオフセットを検出する方法７００の一実施形態を示す図である。ブロック７０２において、基板１１０の光を受けている部分からカメラ１１４に画像を取り込み、蓄積する準備のために、カメラ１１４上のカメラのシャッターが開けられる。ブロック７０４において、プロセッサ１１６は、カメラのシャッターが開いている間に、上述したようにマイクロミラーアレー１０２に対してステージ１１２を移動させる。プロセッサ１１６は、Ｘ方向に平行な方向及び／又はＹ方向に平行な方向にゆっくり移動する（すなわち、全ての画像の取り込みが可能になる速さで移動する）ようにステージ１１２を方向づけする。
［００４４］ブロック７０６において、光源１０４からの光１０５が、マイクロミラーアレー１０２の底面１０７上のミラーアレーの方へ方向づけされる。プロセッサ１１６は、半隔離パターンの構成を作り出すために、ミラーアレーの幾つかのミラーをスイッチオンにし、幾つかのミラーをスイッチオフにしている。例えば、第１のミラーをスイッチオンにし、そのミラーの真隣のミラーをスイッチオフにすることが可能である（そうすれば、順序はオン、オフ、オン、オフ等になる）。スイッチオンされたミラーは、光を基板１１０上の位置合わせマーク１２０の方へ方向づけする。基板１１０上のそれらの位置合わせマーク１２０又は特徴の照光されている部分は、基板の照光されている部分に対してほぼ垂直の光で照光される。少なくとも１つの構成の非隣接ミラーが、ステージ１１２が移動している間に照光される。一実施形態では、ステージ１１２が移動している間に非隣接ミラーの複数の構成がスイッチオンされる（すなわち、プロセッサ１１６が、現在の半隔離パターンを少なくとも１つの他の半隔離パターンに変更する）。
［００４５］ブロック７０８において、カメラ１１４は、位置合わせマーク１２０の照光されている部分の画像をカメラ１０４に持続的に取り込み、蓄積する。取り込まれた画像は、それらの位置合わせマーク１２０の照光されている部分である。カメラのＦＯＶ内でサンプル抽出された画像を作製するために、本プロセス中に、取り込まれた全ての画像がカメラに蓄積される。ブロック７１０において、カメラ１０４上の画像の蓄積を停止するために、カメラのシャッターが閉じられる。次にカメラのＦＯＶ内の位置合わせマークの位置を探すために、画像がメモリ５０４に保存され、プロセッサ５１０内で処理される。位置合わせマークの位置を探すために、相関関係又はエッジ検出等の画像処理アルゴリズムが使用されうる。
［００４６］一又は複数の位置合わせマークの実際の位置の一又は複数の測定エラーを削減することによって、層の位置合わせの精度を上げるための方法及びシステムを利用する態様を本書で説明しているが、これらの説明は、本書に記載の資料の範囲をいかようにも限定するものではない。
［００４７］上記は本発明の実施形態を対象としているが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他の実施形態及び更なる実施形態を考案してもよく、本発明の範囲は、下記の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (10)

  1. マスクレスリソグラフィシステムのカメラのシャッターを開けることと、
    ミラーアレーの、半隔離状態のミラーの一構成から、第１の基板層の方へ光を方向づけすることであって、前記半隔離状態のミラーの一構成とは、光を受けるようにスイッチオンされ且つ隣接するミラーを有する全てのミラーが、光を受けないようにスイッチオフされたミラーとのみ隣接する構成である、方向づけすることと、
    前記カメラに前記第１の基板層の画像を取り込んで蓄積することと、
    前記第１の基板層上の前記カメラの全視界（ＦＯＶ）をカバーするために、半隔離状態のミラーの異なる構成を使用して、方向づけすることと取り込むこととを繰り返すことと、
    前記カメラのシャッターを閉じることと、
    蓄積した前記画像をメモリに保存することと
    を含む方法。
  2. 前記半隔離状態のミラーの一構成は、光を受けるようにスイッチオンされたミラーと、光を受けないようにスイッチオフされたミラーとが、交互に配置されたパターンである、請求項１に記載の方法。
  3. 前記半隔離状態のミラーの一構成は、光を受けるようにスイッチオンされたミラーの後に、光を受けないようにスイッチオフされた２つのミラーが続く、循環的な順序である、請求項１に記載の方法。
  4. 画像処理を使用することによって、前記第１の基板層の蓄積した前記画像から、前記第１の基板層上の実際のマークの位置を決定することを更に含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記第１の基板層のための設計されたマークの位置を、前記実際のマークの位置と比較することと、
    前記第１の基板層のための前記設計されたマークの位置との前記比較から、前記第１の基板層上の前記実際のマークの位置のオフセットを決定することと
    を更に含む、請求項４に記載の方法。
  6. マスクレスリソグラフィシステムのカメラのシャッターを開けることと、
    基板を移動させることと、
    ミラーアレーの、半隔離状態のミラーの少なくとも１つの構成から、移動している前記基板の方へ光を方向づけすることであって、前記半隔離状態のミラーの少なくとも１つの構成とは、光を受けるようにスイッチオンされ且つ隣接するミラーを有する全てのミラーが、光を受けないようにスイッチオフされたミラーとのみ隣接する構成である、方向づけすることと、
    移動している前記基板上の第１の基板層上のカメラの全視界（ＦＯＶ）をカバーするために、前記カメラに画像を持続的に取り込んで蓄積することと、
    前記カメラのシャッターを閉じることと、
    蓄積した前記画像をメモリに保存することと
    を含む方法。
  7. 画像処理を使用することによって、前記第１の基板層の蓄積した前記画像から、前記第１の基板層上の実際のマークの位置を決定することを更に含む、請求項６に記載の方法。
  8. 前記第１の基板層のための設計されたマークの位置を、前記実際のマークの位置と比較することと、
    前記第１の基板層のための前記設計されたマークの位置との前記比較から、前記第１の基板層上の前記実際のマークの位置のオフセットを決定することと
    を更に含む、請求項７に記載の方法。
  9. リソグラフィシステムであって、
    カメラによる撮像のため基板層を照光する光を発する光源と、
    前記光源から前記光を受けるために、半隔離状態のミラーの一構成を有するように適合され、前記基板層の方へ前記光を反射させるように適合されたミラーアレーであって、前記半隔離状態のミラーの一構成とは、光を受けるようにスイッチオンされ且つ隣接するミラーを有する全てのミラーが、光を受けないようにスイッチオフされたミラーとのみ隣接する構成である、ミラーアレーと、
    前記ミラーアレーから反射された前記光及び前記基板層から反射された前記光を受けるように適合されたビームスプリッタと、
    前記ビームスプリッタに連結され、前記基板層から反射された前記光によって可視である前記基板層上の画像を取り込んで蓄積するように適合された前記カメラと、
    前記半隔離状態のミラーの一構成、前記ビームスプリッタ、及び前記カメラを選択するために、前記光源及び前記ミラーアレーに連結されたプロセッサと
    を備えるリソグラフィシステム。
  10. 前記基板層を支持するように適合されたステージであって、前記ステージの位置は前記基板層に対して固定され、前記ステージは、前記カメラが画像を取り込んでいる間に、Ｘ軸に平行な方向及びＹ軸に平行な方向のうちの少なくとも１つの方向に移動するために前記プロセッサから命令を受信するように適合され、前記プロセッサは、前記カメラが画像を取り込んでいる間に、前記半隔離状態のミラーの一構成を半隔離状態のミラーの少なくとも１つの他の構成に変更するように適合されている、ステージ
    を更に備える、請求項９に記載のシステム。
JP2019571065A 2017-06-26 2018-06-19 インコヒーレント照明の混合を介した位置合わせのための画像の改善 Active JP6936348B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762525021P 2017-06-26 2017-06-26
US62/525,021 2017-06-26
PCT/US2018/038327 WO2019005542A1 (en) 2017-06-26 2018-06-19 IMAGE ENHANCEMENT FOR MIXING INCOHERENT LIGHTING

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020525828A JP2020525828A (ja) 2020-08-27
JP6936348B2 true JP6936348B2 (ja) 2021-09-15

Family

ID=64693117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019571065A Active JP6936348B2 (ja) 2017-06-26 2018-06-19 インコヒーレント照明の混合を介した位置合わせのための画像の改善

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10429744B2 (ja)
JP (1) JP6936348B2 (ja)
KR (1) KR102385453B1 (ja)
CN (1) CN110603491B (ja)
TW (1) TWI782995B (ja)
WO (1) WO2019005542A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10809637B1 (en) 2019-05-30 2020-10-20 Applied Materials, Inc. Learning based digital corrections to compensate variations on lithography systems with multiple imaging units
CN115031626B (zh) * 2022-05-05 2023-08-18 智慧星空(上海)工程技术有限公司 一种基片坐标测量方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004001508A2 (en) * 2002-06-25 2003-12-31 University Of South Florida Method and apparatus for maskless photolithography
TW200507228A (en) * 2003-04-08 2005-02-16 Aoti Operating Co Inc Overlay metrology mark
US7230703B2 (en) * 2003-07-17 2007-06-12 Tokyo Electron Limited Apparatus and method for measuring overlay by diffraction gratings
US7006196B2 (en) * 2003-12-15 2006-02-28 Agilent Technologies, Inc. Real time image resizing for dynamic digital photolithography
US7271907B2 (en) * 2004-12-23 2007-09-18 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus with two-dimensional alignment measurement arrangement and two-dimensional alignment measurement method
JP4533777B2 (ja) * 2005-02-28 2010-09-01 富士フイルム株式会社 シート体位置検出方法及び装置並びにそれを用いた描画装置
JP2006259153A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Fuji Photo Film Co Ltd アラインメント精度評価方法及び装置
KR101273800B1 (ko) * 2006-02-02 2013-06-11 엘지전자 주식회사 마스크리스 노광기의 정렬장치
JP4871145B2 (ja) * 2007-01-11 2012-02-08 株式会社ブイ・テクノロジー 露光方法及び露光装置
KR101678050B1 (ko) * 2009-11-16 2016-12-07 삼성전자 주식회사 오프 액시스 정렬을 이용한 마스크리스 노광 장치 및 방법
JP2013197334A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Hitachi High-Technologies Corp 基準マーク生成方法及び基準マーク生成装置
CN104246615A (zh) * 2012-03-30 2014-12-24 株式会社Orc制作所 无掩模曝光装置
KR102094974B1 (ko) * 2013-03-08 2020-03-30 삼성전자주식회사 오버레이 계측 방법
KR20160049171A (ko) * 2014-10-24 2016-05-09 삼성디스플레이 주식회사 마스크리스 노광 장치, 마스크리스 노광 방법 및 이에 의해 제조되는 표시 기판
EP3040779A1 (en) * 2014-12-30 2016-07-06 Visitech As A maskless exposure apparatus with alignment

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190133798A (ko) 2019-12-03
CN110603491B (zh) 2022-02-22
JP2020525828A (ja) 2020-08-27
WO2019005542A1 (en) 2019-01-03
CN110603491A (zh) 2019-12-20
US20180373161A1 (en) 2018-12-27
TW201921124A (zh) 2019-06-01
US10429744B2 (en) 2019-10-01
KR102385453B1 (ko) 2022-04-08
TWI782995B (zh) 2022-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI843980B (zh) 掃描散射測量重疊量測
TWI693667B (zh) 移動體之控制方法、曝光方法、元件製造方法、移動體裝置、及曝光裝置
KR102191685B1 (ko) 투영식 노광 장치 및 방법
JP2008272806A (ja) レーザ加工装置
CN112639623B (zh) 用于测量对准标记的位置的设备和方法
JP6936348B2 (ja) インコヒーレント照明の混合を介した位置合わせのための画像の改善
JP2012002676A (ja) マスク欠陥検査装置およびマスク欠陥検査方法
CN116569112A (zh) 对非静止物体进行成像的方法和装置
WO2007079639A1 (en) Ttl alignment system for projection exposure apparatus and alignment method
CN111694222A (zh) 曝光机的调整方法及装置
US8717535B2 (en) SLM calibration
KR100883612B1 (ko) 광학 줌 조립체의 광학 요소들의 오프-액시스 병진이동의보정
JP5793248B2 (ja) リソグラフィシステム
US8405818B2 (en) Position detection apparatus, exposure apparatus, and device fabrication method
JP6879484B2 (ja) 画像取得装置、露光装置、及び画像取得方法
JP2011100804A (ja) 露光装置
JP5859352B2 (ja) 露光描画装置、プログラム及び露光描画方法
JP2012114279A (ja) 合焦装置、露光装置、及びデバイス製造方法
JP5252893B2 (ja) 検査装置、露光装置およびデバイス製造方法
JP2024118514A (ja) 測定装置、制御装置、測定方法、プログラム、及び露光装置
JP6046957B2 (ja) 露光描画装置
JP2012146701A (ja) 露光方法及び露光装置
JP2012146702A (ja) 露光方法及び露光装置
JPH10260010A (ja) マーク計測方法及び装置
US20090097006A1 (en) Apparatus and Method for Obtaining Information Indicative of the Uniformity of a Projection System of a Lithographic Apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200228

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210803

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210826

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6936348

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250