特許ウォッチ

公開番号2025111727
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2025075190,2023131589
出願日2025-04-30,2016-02-23
発明の名称計測装置、マーク位置計測方法、基板処理システム、及び露光方法
出願人株式会社ニコン
代理人個人,個人,個人
主分類G03F 9/00 20060101AFI20250723BHJP(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】基板の露光処理におけるスループットの低下を招くことなく、基板上の複数の区画領域を精度良く露光することを可能にする。
【解決手段】リソグラフィシステム1000は、第1ステージに保持された基板上の複数のマークの位置情報を取得する計測装置100と、マークの位置情報の取得が終了した基板を第2ステージ上に載置し、その基板上の複数の区画領域をエネルギビームで露光する露光動作を行う露光装置200と、を備えている。露光装置は、計測装置で取得された位置情報を用いて計算された複数の区画領域それぞれの形状情報に基づいて、前記露光動作を行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板に形成された複数のマークの位置を計測する計測装置であって、
前記基板を保持して移動平面上を移動可能なスライダと、
前記スライダに保持された前記基板に形成された前記マークを検出するマーク検出系と、
前記スライダの位置情報と傾斜情報とを取得する位置計測システムと、を備え、
前記マーク検出系で検出した前記マークの検出結果と前記位置計測システムで取得した前記スライダの前記位置情報とによりマーク位置情報を取得し、
前記傾斜情報を用いて前記マーク位置情報を補正する計測装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記位置計測システムは、複数の計測ビームが照射される第１格子部と、前記計測ビームを前記第１格子部に照射するとともに前記第１格子部からの戻りビームを受光する第１ヘッド部とを有し、
前記第１格子部と前記第１ヘッド部の一方が前記スライダに設けられ、
前記傾斜情報は、複数の前記戻りビームに基づいて取得される、前記スライダの前記移動平面に対する傾きである請求項１記載の計測装置。
【請求項３】
前記スライダは、前記移動平面に沿った第１方向と、前記移動平面に沿い前記第１方向と交差する第２方向と、前記第１方向と前記第２方向とに交差する第３方向とに移動可能であり、
前記傾斜情報は、前記第１方向周りの回転量と前記第２方向周りの回転量を含み、
前記スライダの前記傾斜情報と、前記基板の前記マークが形成された面と前記第１格子部との距離と、に基づいて、前記マーク位置情報を補正する請求項２記載の計測装置。
【請求項４】
基準部材を更に備え、
前記位置計測システムは、前記第１格子部と前記第１ヘッド部とを有して前記基準部材に対する前記スライダの相対位置情報を取得する第１位置計測システムと、前記基準部材に対する前記マーク検出系の相対位置情報を取得する第２位置計測システムと、を備える請求項２または３に記載の計測装置。
【請求項５】
前記基準部材に、前記第１格子部と前記第１ヘッド部の他方と、前記第２位置計測システムが備える第２格子部と第２ヘッド部の一方とが設けられ、
前記マーク検出系に、前記第２格子部と前記第２ヘッド部の他方が設けられる請求項４記載の計測装置。
【請求項６】
前記基準部材は前記移動平面を規定する上面部を有する定盤である請求項４または５に記載の計測装置。
【請求項７】
前記基板の表面の高さを検出する高さ検出系と、
前記高さ検出系の検出結果に基づいて、前記スライダの前記第３方向の位置、前記第１方向周りの回転量、及び前記第２方向周りの回転量を調整する駆動システムと、を備え、
前記位置計測システムによって取得された、調整された前記スライダの傾斜情報を用いて前記マーク位置情報を補正する請求項３記載の計測装置。
【請求項８】
前記高さ検出系の検出結果と前記位置計測システムにより取得した前記スライダの位置情報とから前記基板の高さ分布情報を取得する請求項７に記載の計測装置。
【請求項９】
前記位置計測システムは、少なくとも３か所で前記スライダの前記第３方向の位置を計測する第１計測系と、前記スライダの前記第２方向および前記第３方向の位置を計測する第２計測系と、を備える請求項３記載の計測装置。
【請求項１０】
前記第１計測系は、前記計測ビームを前記第１格子部で反射して前記第３方向の位置を計測するレーザ干渉計であり、
前記第２計測系は、前記計測ビームを前記第１格子部で回折して前記第２方向および前記第３方向の位置を計測するエンコーダである請求項９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、基板処理システム及び基板処理方法、並びにデバイス製造方法に係り、特に少なくとも１つのマークと共に区画領域が形成された基板を処理対象とする基板処理システム及び基板処理方法、並びに基板処理システムを用いるデバイス製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体素子等を製造するリソグラフィ工程では、ウエハあるいはガラスプレート等の基板（以下、ウエハと総称する）上に多層の回路パターンを重ね合わせて形成するが、各層間での重ね合わせ精度が悪いと、半導体素子等は所定の回路特性を発揮することができず、場合によっては不良品ともなる。このため、通常、ウエハ上の複数のショット領域の各々に予めマーク（アライメントマーク）を形成しておき、露光装置のステージ座標系上におけるそのマークの位置（座標値）を検出する。しかる後、このマーク位置情報と新たに形成されるパターン（例えばレチクルパターン）の既知の位置情報とに基づいて、ウエハ上の１つのショット領域をそのパターンに対して位置合わせするウエハアライメントが行われる。
【０００３】
ウエハアライメントの方式として、スループットとの兼ね合いから、ウエハ上のいくつかのショット領域（サンプルショット領域又はアライメントショット領域とも呼ばれる）のみのアライメントマークを検出し、ウエハ上のショット領域の配列を統計的手法で算出するエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）が主流となっている。
【０００４】
しかるに、リソグラフィ工程において、ウエハ上に重ね合わせ露光を行う場合、レジスト塗布、現像、エッチング、ＣＶＤ（ケミカル・ベイパー・デポジション）、ＣＭＰ（ケミカル・メカニカル・ポリッシング）などのプロセス処理工程を経たウエハには、そのプロセス起因で前層のショット領域の配列に歪みが生じることがあり、その歪みが重ね合わせ精度の低下の要因となり得る。かかる点に鑑み、近時の露光装置は、ウエハの１次成分のみならず、プロセス起因で生じるショット配列の非線形成分等を補正するグリッド補正機能等を有している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかるに、集積回路の微細化に伴い重ね合わせ精度の要求が次第に厳しくなっており、より高精度な補正を行うため、サンプルショット領域の数を増やすこと、すなわち検出すべきマークの数を増やすことが必要不可欠である。また、ウエハが載置されるステージを２つ備えたツインステージタイプの露光装置では、１つのステージ上でウエハに対する露光が行われるのと並行して、もう１つのステージ上でウエハ上のマークの検出等を実行することができるため、スループットを極力低下させず、サンプルショット領域の数を増やすことが可能である。
【０００６】
しかしながら、今や重ね合わせ精度に対する要求はさらに厳しくなっており、たとえツインステージタイプの露光装置であっても、スループットを低下させることなく、要求される重ね合わせ精度を実現するのに十分な数のマークを検出することは困難になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
米国出願公開第２００２／００４２６６４号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様によれば、複数のマークと共に区画領域が複数形成された基板を処理対象とする基板処理システムであって、前記基板を保持可能な第１ステージを有し、前記第１ステージに保持された基板上の複数のマークの位置情報を取得する計測装置と、前記計測装置による前記複数のマークの位置情報の取得が終了した前記基板が載置される第２ステージを有し、前記第２ステージ上に載置された前記基板上の複数の区画領域をエネルギビームで露光する露光動作を行う露光装置と、を備え、前記露光装置は、前記計測装置で取得された前記位置情報を用いて計算された前記複数の区画領域それぞれの形状情報に基づいて、前記露光動作を行う基板処理システムが、提供される。
【０００９】
第２の態様によれば、複数のマークと共に区画領域が複数形成された基板を処理対象とする基板処理方法であって、前記基板を保持可能な第１ステージに保持された基板上の複数のマークの位置情報を取得することと、前記複数のマークの位置情報の取得が終了した前記基板を前記第１ステージとは異なる第２ステージに移載し、前記第２ステージ上に載置された前記基板上の複数の区画領域をエネルギビームで露光する露光動作を行うことと、を含み、前記露光動作は、前記位置情報を用いて計算された前記複数の区画領域それぞれの形状情報に基づいて、前記露光動作が行われる基板処理方法が、提供される。
【００１０】
第３の態様によれば、第１の態様に係る基板処理システムを用いて基板を露光することと、露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が、提供される。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許