测量装置、光刻系统及曝光装置、以及管理方法、重迭测量方法及组件制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的测量装置(100)具备可保持基板(W)与XY平面平行移动的滑件(10)、驱动滑件的驱动系统、可从读头部(32)对设置于滑件具有格子部(RG1)的测量面照设多条光束并接收该多条光束各个的来自测量面的返回光束以测量滑件的包含绝对位置坐标的至少3自由度方向的位置信息的位置测量系统(30)、检测基板上的标记的标记检测系统(MDS)以及一边控制滑件的驱动并一边使用标记检测系统分别检测基板上的多个标记一边根据各标记的检测结果与检测时的位置测量系统的测量信息求出各标记的绝对位置坐标的控制装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测量装置、光刻系统及曝光装置、以及管理方法、重迭测量方法及组件制造方法
本专利技术涉及测量装置、光刻系统及曝光装置、以及管理方法、重迭测量方法及组件制造方法，特别涉及测量在基板上形成的多个标记的位置信息的测量装置以及具备具有载置结束了用该测量装置进行的多个标记的位置信息的测量的基板的基板载台的曝光装置与所述测量装置的光刻系统、及具备所述测量装置的曝光装置、以及管理基板上多个区划区域的排列的变动的管理方法、以基板为测量对象的重迭测量方法、及使用所述光刻系统或曝光装置的组件制造方法。
技术介绍
在制造半导体组件等的光刻步骤中，在晶圆或玻璃板片等的基板(以下，统称为晶圆)上重迭形成多层的电路图案，但当在各层间的重迭精度不良时，半导体组件等即无法发挥既定电路特性，有时可能成为不良品。因此，一般在晶圆上的多个照射(shot)区域的各个预先形成标记(对准标记)，检测该标记在曝光装置的载台坐标系上的位置(坐标值)。之后，根据此标记位置信息与新形成的图案(例如标线片图案)的已知的位置信息，进行将晶圆上的1个照射区域相对该图案的定位的晶圆对准。作为晶圆对准的方式，为兼顾产量，主流是仅检测晶圆上若干个照射区域(亦称取样照射区域或对准照射区域)的对准标记，以统计方式算出晶圆上照射区域的排列的全晶圆增强型对准(EGA)。然而，当在光刻步骤中对晶圆上进行重迭曝光时，经过光阻涂布、显影、蚀刻、CVD(化学汽相沉积)、CMP(化学机械研磨)等过程处理步骤的晶圆，有可能因该过程而在前层的照射区域的排列中产生变形，该变形即有可能成为重迭精度降低的原因。有鉴于此，近来的曝光装置具备不仅具有修正晶圆的1次成分还修正因过程产生的照射排列的非线性成分等的格子(grid)修正功能等(例如，参照专利文献1)。一直以来，例如通过针对刻有标记的基准晶圆，使用格子(Grid)管理用的专用标线片进行重迭曝光来进行因装置引起的晶圆格子变动的管理。此处，所谓晶圆格子，是指将依据照射分区图(关于晶圆上形成的照射(shot)区域的排列的数据)排列的晶圆上的照射区域的中心加以链接形成的格子。在本说明书中也将晶圆格子简称为「格子」、或记载为「照射区域(或照射)的排列」。本来，针对所有照射分区图，就每一照射分区图进行格子管理是较理想的，但如此一来将需要无数片标线片与无数片晶圆，因此使用基准晶圆及上述专用标线片。然而，能刻于基准晶圆的标记无论多么细微仍有其限度、且是离散的，因此用曝光装置用户的制品照射分区图来进行晶圆格子的管理是困难的。此外，使用基准晶圆的格子管理，一般是根据以下的前提(假定)，伴随着某种妥协。格子的误差是依存于坐标，同一场所具有相同误差。若是在测量了标记的位置、并进行了格子误差修正的点附近的话，被认为误差也小。扫描速度或扫描加速度等的误差，不会导致格子误差的产生。假设，即使导致格子误差的产生，由于该误差并非在每次扫描时变化，因此仅调整一次即可，无需定期进行维修保养。在先技术文献[专利文献1]美国申请公开第2002/0042664号说明书
技术实现思路
本专利技术第1实施方式提供一种测量装置，测量形成在基板的多个标记的位置信息，其特征在于包括：载台，保持所述基板且能够移动；驱动系统，驱动所述载台；绝对位置测量系统，在所述载台设置具有格子部的测量面与对所述测量面照射光束的读头部中的一方，来自所述读头部的光束照射于所述测量面且接收所述光束从所述测量面返回的返回光束而能够取得所述载台的位置信息；标记检测系统，检测形成在所述基板的标记；以及控制装置，控制由所述驱动系统进行的所述载台的移动，使用所述标记检测系统分别检测形成在所述基板的所述多个标记，并根据所述多个标记各自的检测结果与所述多个标记各自的检测时使用所述绝对位置测量系统所得到的所述载台的位置信息，求出所述多个标记各自的绝对位置坐标。本专利技术第2实施方式提供一种光刻系统，其具备：第1实施方式的测量装置；以及曝光装置，具有载置由所述测量装置测量所述多个标记的位置信息结束后的所述基板的基板载台，对于载置于所述基板载台上的所述基板，进行测量所述基板上的多个标记中被选择的部分标记的位置信息的对准测量以及用能量束使所述基板曝光的曝光。本专利技术第3实施方式提供一种组件制造方法，包含：使用第2实施方式的光刻系统使基板曝光；以及使曝光后的所述基板显影。本专利技术第4实施方式提供一种曝光装置，具备第1实施方式的测量装置，将使用所述测量装置取得多个标记的位置信息的基板用能量束曝光。本专利技术第5实施方式提供一种组件制造方法，包含：使用第4实施方式的曝光装置使基板曝光；以及使曝光后的所述基板显影。本专利技术第6实施方式提供一种管理方法，管理在基板上配置成矩阵状的多个区划区域的排列的变动，其特征在于包括：通过曝光装置将形成在掩模的图案及标记依序转印至基板上，在所述基板上与所述标记一起形成多个区划区域；将形成有所述多个区划区域的所述基板，搭载于设置于具有格子部的测量面与对所述测量面照射光束的读头部中的一方且能在既定平面内移动的载台，使用绝对位置测量系统一边测量所述载台的位置信息、一边使用标记检测系统分别检测与所述基板上的所述多个区划区域的分别对应的所述多个标记，根据所述多个标记各自的检测结果与所述多个标记各自的检测时的所述绝对位置测量系统的测量信息，求出与所述基板上的所述多个区划区域分别对应的所述多个标记的在所述既定平面内的绝对位置坐标，其中，所述绝对位置测量系统在设置于所述载台的具有格子部的测量面经由读头部照射光束并接收所述光束的来自所述测量面的返回光束而能测量包含所述载台的在所述既定平面内的绝对位置坐标的位置信息；以及根据所求出的所述多个标记的绝对位置坐标求出所述多个区划区域的排列信息。本专利技术第7实施方式提供一种重迭测量方法，通过第1层的曝光与将所述第1层作为底层的第2层的曝光以多个既定位置关系形成有第1标记像与对应的第2标记像的组的基板作为测量对象，其特征在于包括：将测量对象的所述基板搭载于设置具有格子部的测量面与对所述测量面照射光束的读头部中的一方的载台，一边使用位置测量系统测量所述载台的位置信息、一边使用标记检测系统分别检测所述基板上的所述多个组的所述第1标记像与所述第2标记像，并根据所述多个组的所述第1标记像与所述第2标记像各自的检测结果与各自的标记像的检测时的所述位置测量系统的测量信息，求出所述基板上的所述多个组的所述第1标记像与所述第2标记像的各自在所述既定平面内的绝对位置坐标，其中，所述位置测量系统对所述测量面经由所述读头部照射多个光束并接收所述多个光束各自的从所述测量面的返回光束，能够测量包含所述载台的所述既定平面内的绝对位置坐标的至少3自由度方向的位置信息；以及根据相互成组的所述第1标记像与所述第2标记像的所述绝对位置坐标求出重迭误差。附图说明图1是概略显示第1实施方式的测量装置的构成的立体图。图2(A)是省略了图1的测量装置的一部分的主视图(从－Y方向所见的图)、图2(B)是以通过标记检测系统的光轴AX1的XZ平面为剖面的省略了测量装置的一部分的剖面图。图3是以通过标记检测系统的光轴AX1的YZ平面为剖面的省略了测量装置的一部分的剖面图。图4(A)是显示第1位置测量系统的读头部的立体图、图4(B)是第1位置测量系统的读头部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量装置，测量形成在基板的多个标记的位置信息，其特征在于包括：载台，保持所述基板且能够移动；驱动系统，驱动所述载台；绝对位置测量系统，在所述载台设置具有格子部的测量面与对所述测量面照射光束的读头部中的一方，来自所述读头部的光束照射于所述测量面且接收所述光束从所述测量面返回的返回光束而能够取得所述载台的位置信息；标记检测系统，检测形成在所述基板的标记；以及控制装置，控制由所述驱动系统进行的所述载台的移动，使用所述标记检测系统分别检测形成在所述基板的所述多个标记，并根据所述多个标记各自的检测结果与所述多个标记各自的检测时使用所述绝对位置测量系统所得到的所述载台的位置信息，求出所述多个标记各自的绝对位置坐标。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.23 JP 2015-0329101.一种测量装置，测量形成在基板的多个标记的位置信息，其特征在于包括：载台，保持所述基板且能够移动；驱动系统，驱动所述载台；绝对位置测量系统，在所述载台设置具有格子部的测量面与对所述测量面照射光束的读头部中的一方，来自所述读头部的光束照射于所述测量面且接收所述光束从所述测量面返回的返回光束而能够取得所述载台的位置信息；标记检测系统，检测形成在所述基板的标记；以及控制装置，控制由所述驱动系统进行的所述载台的移动，使用所述标记检测系统分别检测形成在所述基板的所述多个标记，并根据所述多个标记各自的检测结果与所述多个标记各自的检测时使用所述绝对位置测量系统所得到的所述载台的位置信息，求出所述多个标记各自的绝对位置坐标。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述绝对位置测量系统能够测量包含所述载台的所述绝对位置坐标的至少3自由度方向的位置信息。3.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于还包括：基座构件，在6自由度方向能够移动地支撑所述载台且设置有所述头部，所述6自由度方向包含在既定平面内相互正交的第1方向、第2方向及与所述既定平面垂直的第3方向；以及相对位置测量系统，测量所述标记检测系统和所述基座构件的与所述6自由度方向相关的相对位置信息；所述控制装置根据由所述相对位置测量系统产生的测量信息与由所述绝对位置测量系统产生的测量信息，控制由所述驱动系统进行的所述载台的驱动。4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于：所述控制装置在求所述多个标记的所述绝对位置坐标时，将从由所述相对位置测量系统产生的测量信息得到的所述标记检测系统与所述基座构件在所述既定面内的相对位置信息用作为修正量。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的测量装置，其特征在于：所述格子部具有2维格子，该2维格子具有在所述既定平面内相互交叉的第1周期方向及第2周期方向；从所述测量面的返回光束包含来自所述格子部的衍射光束；所述读头部具有第1读头、第2读头以及至少3个第3读头，所述第1读头对所述测量面照射第1光束并接收来自所述格子部的第1衍射光束，测量所述载台在所述第1周期方向的位置信息，所述第2读头对所述测量面照射第2光束并接收来自所述格子部的第2衍射光束，测量所述载台在所述第2周期方向的位置信息，所述至少3个第3读头对所述测量面照射第3光束并接收来自所述格子部的光，测量所述载台的所述第3方向的位置信息。6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于：来自所述第1读头的所述第1光束在所述测量面上的照射点和来自所述第2读头的所述第2光束在所述测量面上的照射点被设定在位于所述标记检测系统的检测区域下方的同一检测点，来自所述至少3个第3读头各自的第3光束在所述测量面上的照射点被设定在所述检测点的周围。7.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于：所述检测点位于所述标记检测系统的检测中心正下方，所述检测点与所述检测中心在所述既定平面内的位置一致。8.根据权利要求5至7中的任意一项所述的测量装置，其特征在于：所述第1周期方向与所述第2周期方向相互正交。9.根据权利要求8所述的测量装置，其特征在于：所述第1周期方向与所述第2周期方向中的一方与所述第1方向一致，所述第1周期方向与所述第2周期方向中的另一方与所述第2方向一致。10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的测量装置，其特征在于：在所述基板上进一步形成有与所述多个标记的对应关系已知的多个区划区域；所述控制装置，使用所求出的多个所述标记的所述绝对位置坐标进行统计运算，求出相对于所述基板上的所述多个区划区域的排列的设计值的修正量。11.根据权利要求1至9中的任意一项所述的测量装置，其特征在于：在所述基板上，通过由曝光装置进行的使用掩模的曝光，同时形成所述多个标记和与多个标记的对应关系为已知的多个区划区域；所述控制装置求出所述多个标记的所述绝对位置坐标，并根据该多个标记的绝对位置坐标求出所述多个区划区域的排列因所述曝光装置引起的误差。12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的测量装置，其特征在于：在所述基板上，作为所述标记形成有多个由既定层及其底层各自的曝光所形成的第1标记及第2标记的组构成的重迭偏移测量标记；所述控制装置求出所述多个重迭偏移测量标记各自的所述第1标记与所述第2标记的绝对位置坐标。13.根据权利要求12所述的测量装置，其特征在于：所述控制装置根据相互成组的所述第1标记与所述第2标记的绝对位置坐标，算出所述既定层与所述底层间的重迭偏移。14.根据权利要求12或13所述的测量装置，其特征在于：所述控制装置根据彼此成组的所述第1标记与所述第2标记的绝对位置坐标，辨别重迭偏移主要起因于所述既定层与所述底层中的哪一个。15.一种光刻系统，其特征在于包括：权利要求1至11中的任意一项所述的测量装置；以及曝光装置，具有载置由所述测量装置测量所述多个标记的位置信息结束后的所述基板的基板载台，对于载置于所述基板载台上的所述基板，进行测量所述基板上的多个标记中被选择的部分标记的位置信息的对准测量以及用能量束使所述基板曝光的曝光。16.根据权利要求15所述的光刻系统，其特征在于：根据由所述测量装置所得到的所述多个标记的位置信息和在所述曝光装置中由所述对准测量所得到的标记的位置信息，控制所述基板载台的移动。17.根据权利要求15或16所述的光刻系统，其特征在于：所述测量装置设置于所述曝光装置的腔室内。18.根据权利要求15或16所述的光刻系统，其特征在于：所述测量装置联机于所述曝光装置。19.根据权利要求18所述的光刻系统，其特征在于还包括：基板处理装置，与所述测量装置及所述曝光装置联机，具有在基板上涂布感应剂的功能。20.根据权利要求19所述的光刻系统，其特征在于：所述基板处理装置是在基板上涂布感应剂的涂布装置，或在基板上涂布感应剂并使曝光后的所述基板显影的涂布显影装置。21.根据权利要求19或20所述的光刻系统，其特征在于：所述测量装置设置于所述曝光装置与所述基板处理装置之间。22.根据权利要求19至21中的任意一项所述的光刻系统，其特征在于：所述测量装置用于进行涂布所述感应剂前的基板上的多个标记的位置信息的测量的事前测量，与进行涂布所述感应剂后的所述基板上的所述多个标记的位置信息测量的事后测量的双方。23.根据权利要求19或20所述的光刻系统，其特征在于：所述测量装置设有多个，所述多个测量装置中的第1测量装置与第2测量装置配置于所述曝光装置与所述基板处理装置之间；所述第1测量装置及所述第2测量装置用于进行涂布所述感应剂前的基板上的多个标记的位置信息测量的事前测量、与进行涂布所述感应剂后的所述基板上的所述多个标记的位置信息测量的事后测量的双方；在连续处理多枚基板时，所述第1测量装置与所述第2测量装置都用于对同一基板的所述事前测量与所述事后测量。24.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴崎祐一，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：日本,JP