(57)【要約】アライメントシステム、デュアルワークステージシステムおよび測定システムであって、ここで、アライメントシステムは、メインフレーム（５、３０１）と、第１ワークステージ（１、３０５）と、アライメントセンサ（４、３０２）と、位置取得モジュール（７、３０８）と、信号処理装置（６、３０３）と、を有する。位置取得モジュール（７、３０８）は、第１ワークステージ（１、３０５）およびミラー（８、３０４）から取得される位置データを同時に取得し、一方、前記ミラー（８、３０４）は、前記アライメントセンサ（４、３０２）に位置し、即ち、前記アライメントセンサ（４、３０２）と前記第１ワークステージ（１、３０５）の位置データを同時に取得し、処理により、前記アライメントセンサ（４、３０２）に対して前記第１ワークステージ（１、３０５）が振動していないときの相対位置を取得可能である。即ち、前記アライメントセンサ（４、３０２）の相対振幅がゼロのときのアライメントマークのアライメント位置を取得することで、前記アライメントセンサ（４、３０２）の振動の影響を防ぎ、アライメント繰り返し精度を向上させることができる。【選択図】図６
2018528473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アライメントシステムであって、
メインフレームと、
アライメントマークを有するシリコンウエハを置くための第１ワークステージと、
前記メインフレームに固定され、かつ前記第１ワークステージの上方に設けられ、光信号を出力するためのアライメントセンサと、
前記アライメントセンサに対する前記第１ワークステージの相対位置データを取得し、かつ前記第１ワークステージの相対位置データを出力するための位置取得モジュールと、
前記アライメントセンサから出力される光信号および前記相対位置データを受信し、かつ処理し、前記シリコンウエハ上の前記アライメントマークのアライメント位置を算出するための信号処理装置と、を有する、ことを特徴とするアライメントシステム。
【請求項２】
前記アライメントセンサは、照明モジュールを有し、前記照明モジュールは、紫外光または極端紫外光を提供し、前記アライメントマークへアライメント照明を放射するために用いられる、ことを特徴とする請求項１に記載のアライメントシステム。
【請求項３】
前記アライメントセンサは、光電検知器をさらに有し、前記光電検知器は、前記アライメントマーク上の反射および回折光束を検知し、かつ受光し、前記光信号を出力するために用いられる、ことを特徴とする請求項２に記載のアライメントシステム。
【請求項４】
前記位置取得モジュールは、光源モジュールを有し、前記光源モジュールは、可視光光束を提供するために用いられる、ことを特徴とする請求項１に記載アライメントシステム。
【請求項５】
前記光源モジュールは、第１可視光光束を前記アライメントセンサへ放出し、前記アライメントセンサを経て基準光束が反射されるために用いられるとともに、前記光源モジュールは、第２可視光光束を前記第１ワークステージへ放出し、前記第１ワークステージを経て測定光束を反射させるために用いられる、ことを特徴とする請求項４に記載のアライメントシステム。
【請求項６】
前記位置取得モジュールは、光電システムをさらに有し、前記光電システムは、前記基準光束を受光し、かつ基準光電信号を生成するために用いられ、前記光電変換モジュールは、前記測定光束を受光し、かつ測定光電信号を生成するためにさらに用いられる、ことを特徴とする請求項５に記載のアライメントシステム。
【請求項７】
前記アライメントセンサに対する前記第１ワークステージの相対位置データは、前記測定光電信号から前記基準光電信号を減算して得られる、ことを特徴とする請求項請求項６に記載のアライメントシステム。
【請求項８】
ミラーをさらに有し、前記アライメントセンサに設けられ、前記第１可視光光束が前記ミラーを経て前記基準光束が反射される、ことを特徴とする請求項５に記載のアライメントシステム。
【請求項９】
前記信号処理装置は、
前記アライメントセンサから出力される光信号を受信し、前記光信号をデジタル電気信号へ変換し、かつ前記デジタル電気信号を出力するための光強度信号取得処理モジュールと、
前記アライメントセンサから出力される光信号および前記相対位置データを受信し、かつ処理し、前記シリコンウエハ上の前記アライメントマークのアライメント位置を算出するためのアライメント操作及び管理モジュールと、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のアライメントシステム。
【請求項１０】
前記アライメントセンサは、前記第１ワークステージの中心の真上に設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のアライメントシステム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のアライメントシステムと、前記メインフレームに固定された投影対物レンズと、前記投影対物レンズの下方に設けられた第２ワークステージと、を有する、ことを特徴とするデュアルワークステージシステム。
【請求項１２】
前記投影対物レンズは、前記第２ワークステージの中心の真上に設けられる、ことを特徴とする請求項１１に記載のデュアルワークステージシステム。
【請求項１３】
前記第２ワークステージは、シリコンウエハをロードした後の露光のために用いられる、ことを特徴とする請求項１１に記載のデュアルワークステージシステム。
【請求項１４】
前記アライメントシステムのアライメント過程は、前記シリコンウエハの露光過程と並行して行われる、ことを特徴とする請求項１３に記載のデュアルワークステージシステム。
【請求項１５】
測定システムであって、
検知源を有し、前記検知源を介して測定信号を被検知物へ放出し、かつ検知信号を取得する第１測定装置と、
前記検知源を検知し、かつ前記検知信号の正確率に影響する妨害信号を取得するための第２測定装置と、
前記検知信号、および前記妨害信号を受信し、前記妨害信号を介して前記検知信号を修正するための信号処理装置と、を有する、ことを特徴とする測定システム。
【請求項１６】
前記第１測定装置はアライメント装置であり、前記検知源はアライメントセンサであり、前記被検知物はアライメントマークであり、前記測定信号は光信号である、ことを特徴とする請求項１５に記載の測定システム。
【請求項１７】
前記第２測定装置は、位置取得モジュールであり、前記妨害信号は、前記アライメントセンサと前記被検知物の相対位置データである、ことを特徴とする請求項１６に記載の測定システム。
【請求項１８】
前記位置取得モジュールは、前記アライメントセンサにおいてミラーが設けられ、前記相対位置データは、前記ミラーを介して取得される、ことを特徴とする請求項１７に記載の測定システム。
【請求項１９】
前記位置取得モジュールは、光源モジュールをさらに有し、前記光源モジュールは、可視光光束を提供するために用いられる、ことを特徴とする請求項１８に記載の測定システム。
【請求項２０】
前記光源モジュールは、第１可視光光束をミラーへ放出し、ミラーを経て基準光束が反射されるとともに、前記光源モジュールは、第２可視光光束を前記被検知物へ放出し、前記被検知物を経て測定光束が反射される、ことを特徴とする請求項１９に記載の測定システム。
【請求項２１】
前記位置取得モジュールは、光電システムをさらに有し、前記光電システムは、前記基準光束を受光し、かつ基準光電信号を生成するために用いられ、前記光電システムは、前記測定光束を受光し、かつ測定光電信号を生成するためにさらに用いられ、前記基準光電信号および前記測定光電信号に基づき、前記アライメントセンサと前記被検知物の相対位置データを取得する、ことを特徴とする請求項２０に記載の測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路製造分野に関し、特に相対位置測定に基づくアライメントシステム、デュアルワークステージシステムおよび測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ＩＣ集積回路の製造過程において、完全なチップは通常、複数回のフォトリソグラフィ露光を経てから製造を完成させることができる。１回目のフォトリソグラフィを除き、その他のレベルのフォトリソグラフィは、露光前にいずれも、それ以前のレベルの露光により残されたパターンと該レベルのパターンを正確に位置決めしなければ、各レベルのパターンの間の正確な相対位置を保証できない。各レベルのパターンの間の相対位置の誤差は、即ち、オーバーレイ精度である。通常の場合、オーバーレイ精度はフォトリソグラフィ解像度指標の１／３〜１／５であり、１００ナノメートルのフォトリソグラフィ装置についていえば、オーバーレイ精度指標は３５ｎｍよりも小さいことが求められる。オーバーレイ精度は、投影フォトリソグラフィ装置の主要な技術指標の一つであり、フォトマスクとシリコンウエハとの間のアライメント精度は、オーバーレイ精度に影響する重要な要素である。特徴サイズＣＤがさらに小さく求められるとき、オーバーレイ精度についての要求、およびこれにより生じるアライメント精度の要求はさらに厳格になり、例えば、９０ｎｍのＣＤサイズは、１０ｎｍまたはさらに小さいアライメント精度が求められる。
【０００３】
スループットをさらに高めるために、図１に示すようなデュアルワークステージシステムがステップ＆スキャンのフォトリソグラフィ装置に使用され、メインフレーム１０１と、前記メインフレーム１０１に固定された投影対物レンズ１０２と、アライメントセンサ１０３と、前記投影対物レンズ１０２に対応する露光ステーションワークステージ１０４と、前記アライメントセンサ１０３に対応する測定ステーションワークステージ１０５と、を有する。測定ステーションシリコンウエハ１０７は、前記測定ステーションワークステージ１０５に位置し、露光ステーションシリコンウエハ１０６は、前記露光ステーションワークステージ１０４に位置する。ここで、前記測定ステーションワークステージ１０５は、シリコンウエハをロードした後の測定のために用いられ、アライメントマーク測定、レベリング合焦測定などを含む。露光ステーションワークステージ１０４は主に、パターンの露光のために用いられる。両者は並行して行われ、交互に操作され、スループットを極力高めることができる。
【０００４】
上述のデュアルワークステージシステムにおいて、デュアルステージ構造を採用したので、前記投影対物レンズ１０２の振動によりメインフレーム１０１の振動が増大し、これによりアライメントセンサ１０３の振動もこれに伴い増大する。また、スループットに対する要求がますます高くなるのに伴い、ワークステージの速度もますます速くなり、ショックが増大し、アライメントセンサ１０３の振動もさらに増大する。アライメントセンサ１０３の振動が増大すると、アライメントマーク測定のアライメント誤差も大きくなってしまう。
【０００５】
しかもフォトリソグラフィ装置のＯｖｅｒｌａｙ（オーバーレイ）精度がますます高くなるにつれ、アライメントの繰り返し精度に対する要求もますます高くなり、一方、アライメントセンサ１０３の振動はアライメント誤差に直接的に導入されるので、アライメントセンサ１０３のアライメント誤差の許容度はますます低くなる。２ｎｍに達するアライメント繰り返し精度に対して、アライメントセンサ１０３の振幅は、１０ｎｍ（１０ｎｍの振幅は、おおよそ０．３ｎｍのアライメント誤差を生じさせる）を超えることはできず、上述のデュアルワークステージシステムのアライメントセンサの振幅は、１０ｎｍ以内に制御することは困難なので、アライメント繰り返し精度が充分でなくなってしまう。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、相対位置測定に基づくアライメントシステムを提供することで、アライメント繰り返し精度が不充分であるという課題を解決することを目的とする。
【０００７】
上述の目的を実現するために、本発明は、アライメントシステム、デュアルワークステージシステムおよび測定システムを提供するものであり、ここで、アライメントシステムは、メインフレームと、アライメントマークを有するシリコンウエハを置くための第１ワークステージと、前記メインフレームに固定され、かつ前記第１ワークステージの上方に設けられ、光信号を送信するためのアライメントセンサと、前記アライメントセンサに対する前記第１ワークステージの相対位置データを取得し、かつ前記第１ワークステージの相対位置データを出力するための位置取得モジュールと、前記アライメントセンサから出力される光信号および前記相対位置データを受信し、かつ処理し、前記シリコンウエハ上の前記アライメントマークのアライメント位置を算出するための信号処理装置と、有する。
【０００８】
好ましくは、上述のアライメントシステムにおいて、前記アライメントセンサは、照明モジュールを有し、前記照明モジュールは、紫外光または極端紫外光を提供するものであり、前記アライメントマークへアライメント照明を放射するために用いられる。
【０００９】
好ましくは、上述のアライメントシステムにおいて、前記アライメントセンサは、光電検知器をさらに含み、前記光電検知器は、前記アライメントマーク上の反射および回折光束を検知し、かつ受光し、前記光信号を出力するために用いられる。
【００１０】
好ましくは、上述のアライメントシステムにおいて、前記位置取得モジュールは、光源モジュールを有し、前記光源モジュールは、可視光光束を提供するために用いられる。
【００１１】
好ましくは、上述のアライメントシステムにおいて、前記光源モジュールは、第１可視光光束を前記アライメントセンサへ放出し、前記アライメントセンサを経て基準光束が反射されるために用いられるとともに、前記光源モジュールは、第２可視光光束を前記第１ワークステージへ放出し、第１ワークステージを経て測定光束を反射させるために用いられる。
【００１２】
好ましくは、上述のアライメントシステムにおいて、前記位置取得モジュールは、光電システムをさらに有し、前記光電システムは、前記基準光束を受光し、かつ基準光電信号を生成するために用いられ、前記光電変換モジュールは、前記測定光束を受光し、かつ測定光電信号を生成するためにさらに用いられる。
【００１３】
好ましくは、上述のアライメントシステムにおいて、前記アライメントセンサに対する前記第１ワークステージの相対位置データは、前記測定光電信号から前記基準光電信号を減算することで得られる。
【００１４】
好ましくは、上述のアライメントシステムにおいて、ミラーをさらに有し、前記アライメントセンサに設けられ、前記第１可視光光束が前記ミラーを経て前記基準光束が反射される。
【００１５】
好ましくは、上述のアライメントシステムにおいて、前記信号処理装置は、前記アライメントセンサから出力される光信号を取得し、前記光信号をデジタル電気信号へ変換し、かつ前記デジタル電気信号を出力するための光強度信号取得処理モジュールと、前記アライメントセンサにより出力される光信号および前記相対位置データを受信し、かつ処理し、前記シリコンウエハ上の前記アライメントマークのアライメント位置を算出するためのアライメント操作及び管理モジュールと、を有する。
【００１６】
好ましくは、上述のアライメントシステムにおいて、前記アライメントセンサは、前記第１ワークステージの中心の真上に設けられる。
【００１７】
本発明は、デュアルワークステージシステムをさらに提供するものであり、上述のようなアライメントシステムと、前記メインフレームに固定された投影対物レンズと、前記投影対物レンズの下方に設けられた第２ワークステージと、を有する。
【００１８】
好ましくは、上述のデュアルワークステージシステムにおいて、前記投影対物レンズは、前記第２ワークステージの中心の真上に設けられる。
【００１９】
好ましくは、前記第２ワークステージは、シリコンウエハをロードした後の露光のために用いられる。
【００２０】
好ましくは、前記アライメントシステムのアライメント過程は、前記シリコンウエハの露光過程と並行して行われる。
【００２１】
本発明は、測定システムをさらに提供するものであり、検知源を有し、検知源を介して測定信号を被検知物へ放出し、かつ検知信号を取得する第１測定装置と、前記検知源を検知し、かつ前記検知信号の正確率に影響する妨害信号を取得するための第２測定装置と、前記検知信号、および前記妨害信号を受信し、前記妨害信号を介して前記検知信号を修正するための信号処理装置と、を有する。
【００２２】
好ましくは、上述の測定システムにおいて、前記第１測定装置はアライメント装置であり、前記検知源はアライメントセンサであり、前記被検知物はアライメントマークであり、前記測定信号は光信号である。
【００２３】
好ましくは、上述の測定システムにおいて、前記第２測定装置は、位置取得モジュールであり、前記妨害信号は、前記アライメントセンサと前記被検知物の相対位置データである。
【００２４】
好ましくは、上述の測定システムにおいて、前記位置取得モジュールは、前記アライメントセンサにおいてミラーが設けられ、前記相対位置データは、前記ミラーを介して取得される。
【００２５】
好ましくは、上述の測定システムにおいて、前記位置取得モジュールは、光源モジュールをさらに有し、前記光源モジュールは、可視光光束を提供するために用いられる。
【００２６】
好ましくは、上述の測定システムにおいて、前記光源モジュールは、第１可視光光束を前記ミラーへ放出し、前記ミラーを経て基準光束が反射されるとともに、前記光源モジュールは、第２可視光光束を前記被検知物へ放出し、前記被検知物を経て測定光束が反射される。
【００２７】
好ましくは、上述の測定システムにおいて、前記位置取得モジュールは、光電システムをさらに有し、前記光電システムは、前記基準光束を受光し、かつ基準光電信号を生成するために用いられ、前記光電システムは、前記測定光束を受光し、かつ測定光電信号を生成するためにさらに用いられ、前記基準光電信号および前記測定光電信号に基づき、前記アライメントセンサと前記被検知物の相対位置データを取得する。
【００２８】
本発明により提供されるアライメントシステム、デュアルワークステージシステムおよび測定システムにおいて、位置取得モジュールは、ワークステージおよびミラーから取得される位置データを同時に取得するものであり、前記ミラーは、前記アライメントセンサ上に位置し、これにより、前記アライメントセンサと前記ワークステージの位置データを同時に取得し、前記アライメントセンサに対して前記ワークステージが振動していないときの相対位置を処理により取得可能である。即ち、前記アライメントセンサの相対振幅がゼロのときのアライメントマークのアライメント位置を取得することで、前記アライメントセンサの振動の影響を防ぎ、アライメント繰り返し精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】既存の技術におけるデュアルワークステージシステムの構造概略図である。
【図２】本発明の実施例における相対位置測定に基づくアライメントシステムの概略図である。
【図３】本発明の実施例における相対位置測定に基づくアライメントシステムのアライメントスキャン時の、時間に伴うアライメントセンサの振幅の概略図である。
【図４】本発明の実施例における相対位置測定に基づくアライメントシステムのアライメントスキャン時の、アライメントセンサに対するワークステージの位置関係図である。
【図５】本発明の実施例における相対位置測定に基づくアライメントシステムのアライメントスキャン時の、アライメントセンサに対する光強度とワークステージの位置関係図である。
【図６】本発明の実施例におけるデュアルワークステージシステムの概略図である。
【図７】本発明の実施例における測定システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に概略図を踏まえて、本発明の具体的な実施形態をさらに詳細に説明する。以下に列記された説明および特許請求の範囲に基づき、本発明の優れた点および特徴がさらにはっきりとなる。本発明の実施例の目的を便利に、はっきりと補助的に説明するためにのみ、図面はいずれも非常に簡略化した形を採用しており、しかもいずれも正確でない比率を使用していることを説明する必要がある。
【００３１】
図２に示すように、本発明は、相対位置測定に基づくアライメントシステムを提供するものであり、メインフレーム２０１と、前記メインフレーム２０１に固定されたアライメントセンサ２０２と、前記アライメントセンサ２０２から出力される光信号を取得し、デジタル電気信号へ変換し、かつ出力する光強度信号取得処理モジュール２０３と、前記アライメントセンサ２０２に設けられたミラー２０４と、前記アライメントセンサ２０２がその上方に位置し、アライメントマーク２０６を有するシリコンウエハ２０７を置くためのワークステージ２０５と、前記ミラー２０４および前記ワークステージ２０５の位置データを取得し、前記ミラー２０４および前記ワークステージ２０５の相対位置データを出力する位置取得モジュール２０８と、前記デジタル光強度信号および前記相対位置データを取得し、かつ処理し、アライメントマーク２０６のアライメント位置を算出するアライメント操作及び管理モジュール２０９と、を有する。
【００３２】
具体的には、前記アライメントセンサ２０２は、前記ワークステージ２０５の中心に面し、シリコンウエハ２０７は、前記ワークステージ２０５に位置する。前記アライメントセンサ２０２内の照明モジュールは、紫外光または極端紫外光を提供し、前記シリコンウエハ２０７上のアライメントマーク２０６にアライメント照明を放射し、前記アライメントセンサ２０２は、光電検知器をさらに有し、アライメントマーク２０６上の反射および回折光束を検知し、かつ受光するために用いられる。前記アライメントセンサ２０２は、受光した反射および回折光束を処理した後に光信号を出力する。
【００３３】
具体的には、図３に示すように、図中の横座標は時間軸であり、縦座標はアライメントセンサ２０２の振幅である。アライメントセンサ２０２の振動は常に存在するが、アライメントスキャン時にのみの振動の影響に注目する。
【００３４】
図２に示すように、前記光強度信号取得処理モジュール２０３は、前記光信号を受信した後に、それをデジタル電気信号へ変換し、前記デジタル電気信号を前記アライメント操作及び管理モジュール２０９へ伝送する。
【００３５】
前記位置取得モジュール２０８内には光源モジュールが設けられ、前記光源モジュールは、可視光光束を提供する。前記光源モジュールは、第１可視光光束および第２可視光光束という二つの光を同時に放出可能であり、ここで、第２可視光光束は、前記ワークステージ２０５へ照射され、ワークステージ２０５を経て測定光束が反射される。位置取得モジュール２０８内の光電システムは、前記測定光束を受光した後、測定光電信号を生成し、前記測定光電信号には振動中のアライメントセンサ２０２に対する前記ワークステージ２０５の位置データＸＷＳが含まれる。
【００３６】
具体的には、図４に示すのは、アライメントセンサ２０２に対するワークステージ２０５の位置関係図であり、アライメントマーク２０６は、ワークステージ２０５上のシリコンウエハ２０７に位置するので、この図は前記アライメントセンサ２０２に対するアライメントマーク２０６の位置関係図でもある。ワークステージ２０５は等速運動であるので、アライメントセンサ２０２に振動がないときには、アライメントセンサ２０２に対するワークステージ２０５の位置軌跡は直線であり、図４の実線で示すとおりである。アライメントセンサ２０２に振動があるときには、アライメントセンサ２０２に対するワークステージ２０５の位置軌跡は曲線であり、図４の破線で示すとおりであり、即ち、ワークステージ２０５と前記アライメントセンサ２０２との間の相対運動は等速運動ではない。
【００３７】
さらに、同時に、前記第１可視光光束は、前記アライメントセンサ２０２上のミラー２０４へ照射され、ミラー２０４を経て基準光束が反射される。前記基準光束は、位置取得モジュール２０８内の光電システムにより受光され、かつ処理されて基準光電信号が生成される。前記基準光電信号にはアライメントセンサ２０２が振動するときの位置データＸＡＳが含まれる。
【００３８】
（ＸＷＳ−ＸＡＳ）は、アライメントセンサ２０２の振動を削除した後の前記アライメントセンサに対するワークステージ２０５の相対位置である。即ち、アライメントセンサ２０２の相対振幅がゼロのときの、前記アライメントセンサに対するワークステージ２０５の相対位置である。
【００３９】
前記位置取得モジュール２０８は、上述の相対位置、即ち（ＸＷＳ−ＸＡＳ）を前記アライメント操作及び管理モジュール２０９へ伝送する。前記アライメント操作及び管理モジュール２０９は、前記デジタル電気信号および前記相対位置（ＸＷＳ−ＸＡＳ）に基づき、前記シリコンウエハ２０７上のアライメントマーク２０６のアライメント位置を出力する。
【００４０】
アライメントスキャン時に、アライメント操作及び管理モジュール２０９は、デジタル光強度信号および前記相対位置（ＸＷＳ−ＸＡＳ）に基づき、これによりアライメントマークのアライメント位置を算出し、アライメント制御信号を送信する。
【００４１】
図５に示すように、横軸はアライメントセンサ２０２に対するワークステージ２０５の位置データを表し、縦軸は光強度を表す。アライメントセンサ２０２自体の振動はリアルタイムに検知され、位置取得モジュール２０８により取得される位置データは、前記アライメントセンサ２０２に対して前記ワークステージ２０５が振動していないときの相対位置を反映し、アライメントセンサがどのように振動しようとも、ワークステージ２０５に対するアライメントセンサ２０２の相対振動はいずれもゼロであり、アライメント繰り返し精度およびアライメント測定の繰り返し性を向上させる。
【００４２】
図６に示すように、本発明は、デュアルワークステージシステムをさらに提供するものであり、上述のような相対位置測定に基づくアライメントシステムと（ここで、すべての部材の記号の最初の数字はいずれも２から３へ変更される）、前記メインフレーム３０１に固定された投影対物レンズ３１０と、前記投影対物レンズ３１０に対応する露光ステーションワークステージ３１１と、を有する。
【００４３】
具体的には、上述のような相対位置測定に基づくアライメントシステムは、メインフレーム３０１と、前記メインフレーム３０１に固定されたアライメントセンサ３０２と、前記アライメントセンサ３０２から出力される光信号を取得し、デジタル電気信号へ変換し、かつ出力する光強度信号取得処理モジュール３０３と、前記アライメントセンサ３０２に設けられたミラー３０４と、前記アライメントセンサ３０２がその上方に位置し、アライメントマーク３０６を有するシリコンウエハ３０７を置くための測定ステーションワークステージ３０５と、前記ミラー３０４および前記ワークステージ３０５の位置データを取得し、前記ミラー３０４および前記ワークステージ３０５の相対位置データを出力する位置取得モジュール３０８と、前記デジタル光強度信号および前記相対位置データを取得し、かつ処理し、アライメントマーク３０６のアライメント位置を算出するアライメント操作及び管理モジュール３０９と、を有する。
【００４４】
具体的には、前記投影対物レンズ３１０は、前記露光ステーションワークステージ３１１の中心の真上に位置する。前記測定ステーションワークステージ３０５は、シリコンウエハ３０７をロードした後の測定のために用いられ、アライメントマーク測定、レベリング合焦測定などを含む。露光ステーションワークステージ３１１は主に、ラインの露光のために用いられる。両者は並行して行われ、交互に操作され、スループットを高めることができる。
【００４５】
図７に示すように、本発明は、測定システムをさらに提供し、第１測定装置を有し、前記第１測定装置は、アライメント装置であり、検知源を有し、前記検知源を介して測定信号を被検知物へ放出し、かつ検知信号を取得する。具体的には、前記検知源は照明モジュールを内蔵したアライメントセンサ４０１であり、前記被検知物４０４はアライメントマークであり、前記測定信号は光信号である。前記アライメントセンサ４０１は、光電検知器をさらに有し、前記光電検知器は、前記アライメントマーク上の反射および回折光束を検知し、かつ受光する。前記アライメントセンサ４０１は、受光した反射および回折光束を処理した後に光信号を出力し、即ち、前記測定信号である。
【００４６】
前記測定システムは、第２測定装置４０２をさらに有し、前記第２測定装置４０２は、検知源を検知し、かつ前記検知信号の正確率に影響する妨害信号を取得するために用いられる。
【００４７】
具体的には、前記第２測定装置４０２は、位置取得モジュールであり、前記妨害信号は、前記アライメントセンサ４０１と前記被検知物４０４の相対位置データであり、前記位置取得モジュールは、前記アライメントセンサ４０１においてミラー４０５が設けられ、前記相対位置データは、前記ミラー４０５を介して取得される。
【００４８】
さらに、前記位置取得モジュールは、光源モジュールを有し、前記光源モジュールは、可視光光源を提供できる。前記光源モジュールは、第１可視光光束を前記ミラー４０５へ放出し、前記ミラー４０５を経て基準光束が反射されるとともに、前記光源モジュールは、第２可視光光束を被検知物４０５へ放出し、前記被検知物を経て測定光束が反射される。
【００４９】
前記位置取得モジュールは、光電変換モジュールをさらに有し、前記光電変換モジュールは、前記基準光束を受光し、かつ基準光電信号を生成し、前記基準光電信号には前記アライメントセンサ４０１が振動するときの位置データＸＡＳを含む。
【００５０】
前記光電変換モジュールは、前記測定光束を受光し、かつ測定光電信号を生成し、前記測定光電信号には振動中の前記アライメントセンサ４０１に対する前記被検知物４０５の位置データＸＷＳを含む。
【００５１】
前記基準光電信号および前記測定光電信号に基づき、前記アライメントセンサと前記被検知物の相対位置データを取得し、即ち、前記検知信号の正確率に影響する妨害信号（ＸＷＳ−ＸＡＳ）を取得する。
【００５２】
前記測定システムは、信号処理装置４０３をさらに有し、前記信号処理装置４０３は、前記検知信号および前記妨害信号を受信し、その後に、前記妨害信号に基づき前記検知信号を修正するために用いられる。
【００５３】
以上を総合し、本発明の実施例により提供される相対値測定に基づくアライメントシステム、デュアルワークステージシステムおよび測定システムにおいて、位置取得モジュールは、ワークステージおよびミラーから取得される位置データを同時に取得し、一方、前記ミラーは、前記アライメントセンサに位置し、即ち、前記アライメントセンサと前記ワークステージの位置データを同時に取得し、処理により、前記アライメントセンサに対して前記ワークステージが振動していないときの相対位置を取得可能である。即ち、前記アライメントセンサの相対振動がゼロのときのアライメントマークのアライメント位置を取得することで、前記アライメントセンサの振動の影響を防ぎ、アライメント繰り返し精度を向上させることができる。
【００５４】
上述は、本発明の好適な実施例のみであり、本発明にいかなる制限を加えるわけでもない。いずれの当業者も本発明の技術的解決手段を逸脱しない範囲内で、本発明により開示される技術的解決手段および技術概要にいかなる形の同等の置換、または修正などの変更を加えることは、いずれも本発明の技術的解決手段の内容から逸脱せず、引き続き本発明の保護範囲内に属する。
【符号の説明】
【００５５】
１０１−メインフレーム；１０２−投影対物レンズ；１０３−アライメントセンサ；１０４−露光ステーションワークステージ；１０５−測定ステーションワークステージ；１０６−露光ステーションシリコンウエハ；１０７−測定ステーションシリコンウエハ；
２０１−メインフレーム；２０２−アライメントセンサ；２０３−光強度信号取得処理モジュール；２０４−ミラー；２０５−ワークステージ；２０６−アライメントマーク；２０７−シリコンウエハ；２０８−位置取得モジュール；２０９−アライメント操作及び管理モジュール
３０１−メインフレーム；３０２−アライメントセンサ；３０３−光強度信号取得処理モジュール；３０４−ミラー；３０５−測定ステーションワークステージ；３０６−アライメントマーク；３０７−シリコンウエハ；３０８−位置取得モジュール；３０９−アライメント操作及び管理モジュール；３１０−投影対物レンズ；３１１−露光ステーションワークステージ；
４０１−アライメントセンサ；４０２−第２測定装置；４０３−信号処理装置；４０４−被検知物；４０５−ミラー
【図１】
2018528473.tif 000003
【図２】
2018528473.tif 000004
【図３】
2018528473.tif 000005
【図４】
2018528473.tif 000006
【図５】
2018528473.tif 000007
【図６】
2018528473.tif 000008
【図７】
2018528473.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月14日(2018.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2018528473.tif 000010
【国際調査報告】
2018528473.tif 000011
2018528473.tif 000012
2018528473.tif 000013
2018528473.tif 000014
2018528473.tif 000015
2018528473.tif 000016