特許ウォッチ

公開番号2025080591
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-26
出願番号2023193848
出願日2023-11-14
発明の名称計測装置、計測方法、リソグラフィ装置、および物品製造方法
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類G03F 9/00 20060101AFI20250519BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】ビニング機能を利用したマークの計測において、高い計測精度を実現するために有利な計測装置を提供する。
【解決手段】計測装置は、撮像素子を用いてマークを撮像する撮像部と、前記撮像部を用いた第1計測と、前記第1計測の後に行われる前記撮像部を用いた第2計測との結果に基づいて、前記マークの位置を求める制御部とを有する。前記制御部は、前記マークのデザイン情報に基づいて、前記第1計測におけるビニング処理に関する条件である第1ビニング条件と、前記第2計測におけるビニング処理に関する条件である第2ビニング条件とを決定し、前記第1ビニング条件を設定して前記第1計測を行い、前記第2ビニング条件を設定して前記第2計測を行う。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
基板に設けられたマークの位置を計測する計測装置であって、
撮像素子を用いて前記マークを撮像する撮像部と、
前記撮像部を用いた第１計測と、前記第１計測の後に行われる前記撮像部を用いた第２計測との結果に基づいて、前記マークの位置を求める制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記マークのデザイン情報に基づいて、前記第１計測におけるビニング処理に関する条件である第１ビニング条件と、前記第２計測におけるビニング処理に関する条件である第２ビニング条件とを決定し、
前記第１ビニング条件を設定して前記第１計測を行い、
前記第２ビニング条件を設定して前記第２計測を行う、
ことを特徴とする計測装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記第１計測は、前記撮像部に対する前記基板の相対位置ずれの粗計測であり、前記第２計測は、前記相対位置ずれの精密計測であり、
前記第１ビニング条件および前記第２ビニング条件のそれぞれは、ビニングする隣接画素の数を示すビニング係数を含み、
前記制御部は、前記第１ビニング条件で指定されるビニング係数が前記第２ビニング条件で指定されるビニング係数より大きくなるように、前記第１ビニング条件および前記第２ビニング条件を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記マークは、前記撮像素子の垂直転送方向に対応する第１方向に延びる複数のライン要素で構成され、
前記デザイン情報は、ライン要素の線幅、ライン要素間のピッチ、および、ライン要素の前記第１方向の長さの情報を含み、
前記撮像素子の検出面における、前記線幅をＬ１、前記ピッチをＰ１、前記長さをＬ２とし、前記撮像素子の画素サイズをＰｓ、前記ビニング係数をＮとするとき、前記制御部は、前記第１ビニング条件で指定される前記ビニング係数を、
Ｎ≦Ｌ１／Ｐｓ、
Ｎ≦Ｐ１／Ｐｓ、および
Ｎ≦Ｌ２／Ｐｓ
を満たすように決定する、ことを特徴とする請求項２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記マークは、前記撮像素子の垂直転送方向に対応する第１方向に延びる複数のライン要素で構成され、
前記デザイン情報は、ライン要素の線幅、ライン要素間のピッチ、および、ライン要素の前記第１方向の長さの情報を含み、
前記ビニング係数は、前記第１方向にビニングする隣接画素の数を示す第１ビニング係数と、前記撮像素子の水平転送方向に対応する第２方向にビニングする隣接画素の数を示す第２ビニング係数と、を含み、
前記撮像素子の検出面における、前記線幅をＬ１、前記ピッチをＰ１、前記長さをＬ２とし、前記撮像素子の画素サイズをＰｓ、前記第１ビニング係数をＮｙ、前記第２ビニング係数をＮｘとするとき、前記制御部は、前記第１ビニング条件で指定される前記第１ビニング係数および前記第２ビニング係数を、
Ｎｘ≦Ｌ１／Ｐｓ、
Ｎｘ≦Ｐ１／Ｐｓ、および
Ｎｙ≦Ｌ２／Ｐｓ
を満たすように決定する、ことを特徴とする請求項２に記載の計測装置。
【請求項５】
前記撮像素子において検出可能な最大信号強度をＰｉ、前記マークを必要精度で計測可能な信号強度をＳｉとするとき、前記制御部は、前記第１ビニング条件で指定される前記ビニング係数を、
Ｎ≦Ｐｉ／Ｓｉ
を更に満たすように決定する、ことを特徴とする請求項３に記載の計測装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１ビニング条件が設定された前記第１計測において前記撮像素子で検出される信号強度と、前記第２ビニング条件が設定された前記第２計測において前記撮像素子で検出される信号強度とが共に目標範囲内に収まるように、前記第１計測または前記第２計測における計測パラメータを設定する、ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項７】
前記計測パラメータは前記撮像素子の蓄積時間である、ことを特徴とする請求項６に記載の計測装置。
【請求項８】
光源と、
前記光源からの光を用いて前記基板を照明する照明光学系と、
前記照明光学系により前記基板を照明する光量を調整する光量調整部と、
を更に有し、
前記計測パラメータは、前記撮像素子の蓄積時間、前記撮像素子のゲイン、前記光量調整部による光量調整量、前記光源の出力、前記撮像部の光学倍率のうちの少なくともいずれかである、
ことを特徴とする請求項６に記載の計測装置。
【請求項９】
前記基板を保持して移動する基板ステージを更に有し、
前記制御部は、前記第１ビニング条件が設定された前記第１計測を行い、前記第１計測の結果に基づいて、前記撮像部に対して前記基板の位置合わせがされるよう前記基板ステージを制御し、その後、前記第２ビニング条件が設定された前記第２計測を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項１０】
前記マークは、前記撮像素子の垂直転送方向に対応する第１方向に延びる複数のライン要素で構成された第１マークと、前記撮像素子の水平転送方向に対応する第２方向に延びる複数のライン要素で構成された第２マークとを含み、
前記第１計測は、前記撮像部を用いた前記第１マークの計測であり、前記第２計測は、前記撮像部を用いた第２マークの計測であり、
前記第１ビニング条件は、前記第１方向にビニングする隣接画素の数を示す第１ビニング係数を含み、前記第２ビニング条件は、前記第２方向にビニングする隣接画素の数を示す第２ビニング係数を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測装置、計測方法、リソグラフィ装置、および物品製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ工程で使用される露光装置等のリソグラフィ装置では、基板のショット領域と原版とのアライメントや、基板上の異なる層の間のオーバーレイを高速かつ高精度に行うことが重要である。アライメントにおいて計測時間を短縮するために、撮像素子に対してビニング処理を設定してマークの位置を計測する技術が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１には、撮像素子が有する複数の画素のうちの隣り合う数個の画素を１つの画素として信号を検出するビニング処理を設定して、計測視野よりも広い計測領域内を所定の間隔を開けて順次撮像する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－１４２０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ビニング機能の使用は、画素分解能の低下により基板上に形成されたマークの計測精度の低下を招きうる。
【０００５】
本発明は、例えば、ビニング機能を利用したマークの計測において、高い計測精度を実現するために有利な計測装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面によれば、撮像素子を用いて前記マークを撮像する撮像部と、前記撮像部を用いた第１計測と、前記第１計測の後に行われる前記撮像部を用いた第２計測との結果に基づいて、前記マークの位置を求める制御部と、を有し、前記制御部は、前記マークのデザイン情報に基づいて、前記第１計測におけるビニング処理に関する条件である第１ビニング条件と、前記第２計測におけるビニング処理に関する条件である第２ビニング条件とを決定し、前記第１ビニング条件を設定して前記第１計測を行い、前記第２ビニング条件を設定して前記第２計測を行う、ことを特徴とする計測装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば、ビニング機能を利用したマークの計測において、高い計測精度を実現するために有利な計測装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
計測装置の構成を示す図。
第１実施形態における計測方法のフローチャート。
ビニング処理を説明するための図。
第１実施形態における計測処理を説明するための図。
ビニング条件と撮像素子で検出される信号強度との関係を示す図。
第２実施形態における計測方法のフローチャート。
第２実施形態における計測処理を説明するための図。
第３実施形態における計測方法のフローチャート。
第３実施形態における計測処理を説明するための図。
第４実施形態における計測方法のフローチャート。
第５実施形態における露光装置の構成を示す図。
第５実施形態における露光方法のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１（ａ）は、実施形態に係る計測装置１００の構成を示す図である。計測装置１００は、基板７３に設けられたマークの位置を計測するように構成されている。計測装置１００は、基板７３を保持する基板ステージＷＳ、撮像部５０、制御部ＣＵ、ユーザインタフェースＵＩを有する。ここで基板７３とは、例えば、半導体素子や液晶表示素子などのデバイスを製造するのに用いられる基板であり、具体的には、ウエハ、ガラス基板、その他の被処理基板などである。
（【００１１】以降は省略されています）

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