测量装置、光刻系统、曝光装置、测量方法以及曝光方法制造方法及图纸

技术编号:24204111 阅读:45 留言:0更新日期:2020-05-20 13:56
本发明专利技术提供一种测量装置、光刻系统、曝光装置、测量方法以及曝光方法,该测量装置(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。

Measuring device, lithography system, exposure device, measuring method and exposure method

【技术实现步骤摘要】
测量装置、光刻系统、曝光装置、测量方法以及曝光方法本申请是申请日为2016年02月23日,申请号为201680012129.1,专利技术名称为测量装置、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的专利技术专利申请的分案申请。
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,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,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,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。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种测量装置,将形成于基板的标记的位置信息于曝光处理前取得,所述基板被保持在曝光装置所具备的基板保持具上进行所述曝光处理,其特征在于,包括:/n第1检测系统,检测形成于所述基板的标记;/n载台,在与所述基板保持具相异的保持构件上保持所述基板且能够移动;/n位置测量系统,能够取得所述载台的位置信息;以及/n控制装置,根据所述第1检测系统的检测结果与使用所述位置测量系统而取得的所述载台的位置信息,求出设于所述基板上的多个区划区域的各自中的多个标记各自的位置信息;/n所述控制装置使用所求出的所述多个标记各自的位置信息,将表示来自所述区划区域各自的设计位置的修正量的多次多项式通过统计运算求出。/n

【技术特征摘要】
20150223 JP 2015-0329101.一种测量装置,将形成于基板的标记的位置信息于曝光处理前取得,所述基板被保持在曝光装置所具备的基板保持具上进行所述曝光处理,其特征在于,包括:
第1检测系统,检测形成于所述基板的标记;
载台,在与所述基板保持具相异的保持构件上保持所述基板且能够移动;
位置测量系统,能够取得所述载台的位置信息;以及
控制装置,根据所述第1检测系统的检测结果与使用所述位置测量系统而取得的所述载台的位置信息,求出设于所述基板上的多个区划区域的各自中的多个标记各自的位置信息;
所述控制装置使用所求出的所述多个标记各自的位置信息,将表示来自所述区划区域各自的设计位置的修正量的多次多项式通过统计运算求出。


2.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于:
所述测量装置更包含信号处理装置,处理以所述第1检测系统检测出的所述标记的信号,所述信号处理装置判断所述信号是否良好,仅将所述信息被判断为良好的所述标记的检测结果提供至所述控制装置。


3.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于:
所述控制装置为了在由所述曝光装置进行的所述基板的曝光处理中进行利用,于所述曝光处理前输出所述多次多项式的至少一部分。


4.根据权利要求3所述的测量装置,其特征在于:
所述控制装置输出所述多次多项式的2次以上的项的系数。


5.根据权利要求1所述的测量装置,其特征在于:
所述测量装置更包含第2检测系统,检测所述基板表面的高度,
所述控制装置根据所述第2检测系统的检测结果、与通过所述位置测量系统而取得的所述载台的位置,取得所述基板表面的高度分布信息。


6.根据权利要求5所述的测量装置,其特征在于:
所述控制装置为了在由所述曝光装置进行的所述基板的曝光处理中进行利用,于所述曝光处理前输出所述高度分布信息。


7.一种曝光装置,其特征在于,包括:
基板载台,于基板保持具上保持基板且能够移动;以及
控制装置,根据使用由权利要求1至6中任一项所述的测量装置所取得的所述多次多项式而求出的修正量来控制所述基板载台,
将已取得所述修正量且保持于所述基板保持具的所述基板,以能量束进行曝光。


8.一种曝光装置,其特征在于,包括:
基板载台,于基板保持具上保持基板且能够移动;以及
控制装置,根据使用由权利要求6所述的测量装置所取得的所述多次多项式而求出的修正量与所述高度分布信息来控制所述基板载台,
将已取得所述修正量且保持于所述基板保持具的所述基板,以能量束进行曝光。


9.一种光刻系统,其特征在于,包括:
权利要求1至6中任一项所述的测量装置;以及
曝光装置,对保持于所述基板保持具的所述基板根据所述修正量进行曝光处理。


10.一种光刻系统,其特征在于,包括:
权利要求6所述的测量装置;以及
曝光装置,对保持于所述基板保持具的所述基板根据所述高度分布信息与所述修正量进行曝光处理。


11.一种测量装置,将形成于基板的标记的位置信息于曝光处理前取得,所述基板被保持在曝光装置所具备的基板保持具上进行所述曝光处理,其特征在于,包括:
第1检测系统,检测设在形成于所述基板的多个区划区域的各自中的标记;
载台,于与所述基板保持具相异的保持构件上保持所述基板且能够移动;
位置测量系统,能够取得所述载台的位置信息;以及
控制装置,根据所述第1检测系统的检测结果、与使用所述位置测量系统而得到的所述载台的位置信息,求出所述多个标记各自的位置信息,
所述控制装置使用所求出的所述多个标记各自的位置信息,通过统计运算求出排列信息,所述排列信息包含所述多个区划区域的非线性排列信息。


12.根据权利要求11所述的测量装置,其特征在于:
所述控制装置为了在由所述曝光装置进行的所述基板的曝光处理中进行利用,于所述曝光处理前输出所述排列信息。


13.根据权利要求11所述的测量装置,其特征在于:
所述测量装置更包含第2检测系统,检测所述基板表面的高度,
所述控制装置根据所述第2检测系统的检测结果、与使用所述位置测量系统而得到的所述载台的位置,求出所述基板表面的高度分布信息。


14.根据权利要求13所述的测量装置,其特征在于:
所述控制装置为了在由所述曝光装置进行的所述基板的曝光处理中进行利用,于所述曝光处理前输出所述高度分布信息。


15.一种曝光装置,其特征在于,包括:
基板载台,于基板保持具上保持基板且能够移动;以及
曝光控制装置,根据使用权利要求11至14中任一项所述的测量装置而取得的与基板相关的信息来控制所述基板载台,
将取得所述信息的所述基板,保持于所述基板保持具并以能量束进行曝光。


16.一种光刻系统,其特征在于包括:
权利要求11至14中任一项所述的测量装置;以及
曝光装置,将所述基板保持于所述基板保持具,且根据所述测量装置取得的与基板相关的信息进行曝光处理。


17.一种测量装置,将形成于基板的标记的位置信息于曝光处理前取得,所述基板被保持在曝光装置所具备的基板保持具上进行所述曝光处理,其特征在于,包括:
第1检测系统,检测形成于所述基板的标记;
载台,在与所述基板保持具相异的保持构件上保持所述基板且能够移动;
位置测量系统,能够取得所述载台的位置信息;以及
控制装置,根据所述第1检测系统的检测结果、与使用所述位置测量系统而得到的所述载台的位置信息,求出设于所述基板上的多个区划区域的各自中的多个标记各自的位置信息,
所述控制装置输出能够通过统计运算而算出所述区划区域的非线性排列信息的所述多个标记的位置信息。


18.根据权利要求17所述的测量装置,其特征在于:
所述控制装置为了在由所述曝光装置进行的所述基板的曝光处理中进行利用,于所述曝光处理前输出所述多个标记的位置信息。


19.根据权利要求17所述的测量装置,其特征在于:
所述测量装置更包含第2检测系统,检测所述基板表面的高度,
所述控制装置根据所述第2检测系统的检测结果、与使用所述位置测量系统而取得的所述载台的位置信息,取得所述基板表...

【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

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