JP2001237177A

Position sensing method, position sensor, exposure method, aligner, recording medium and manufacturing method of device

Abstract

[Task] The position of the mark formed on the object is detected accurately and quickly.

Solution.The mark information calculation device estimates each waveform based on the image pickup signal (raw waveform) obtained by the image pickup device capturing the mark and the differential waveform obtained by the differential calculation device differentiating the image pickup signal. Obtain mark information related to the mark position such as the mark position (steps 201 to 206). Then, the position calculation device performs a weighting calculation of the mark information based on the obtained mark information to detect the position of the mark (steps 207, 208). As a result, the position of the mark can be detected with high accuracy according to the mode of the noise superimposed on the imaging signal.

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27 claims: 8 independent, 19 dependent

  1. 1
    【特許請求の範囲】 【請求項1】 物体上に形成されたマークの位置情報を検出する位置検出方法であって、 前記マークを撮像する第1工程と;前記第1工程で得られた信号波形の所定階の微分波形を求める第2工程と;前記微分波形と所定のテンプレート波形との相関関係に基づいて、前記マークの位置情報を検出する第3工程とを含む位置検出方法。
  2. 2
    【請求項2】 前記第3工程は、 前記微分波形と前記テンプレート波形との相対位置関係を変化させつつ、各相対位置における前記微分波形と前記テンプレート波形との相関係数を求める第4工程と;前記相関係数が最も大きくなる相対位置関係に基づいて、前記マークの位置情報を検出する第5工程とを含むことを特徴とする請求項1に記載の位置検出方法。
  3. 3
    【請求項3】 物体上に形成されたマークの位置情報を検出する位置検出方法であって、 前記マークを撮像する第1工程と;前記第1工程で得られた信号波形に対して所定の加工処理を施して、少なくとも1つの加工波形を求める第2工程と;前記第1工程で得られた信号波形及び前記第2工程で求められた加工波形それぞれに基づいて、前記マークの位置に関するマーク情報をそれぞれ求める第3工程と;前記第3工程で求められたマーク情報の内の複数のマーク情報に基づいて、前記マークの位置情報を検出する第4工程とを含む位置検出方法。
  4. 4
    【請求項4】 前記第2工程で求められる加工波形は、前記第1工程で得られた信号波形とは異なる信号強度分布を有する波形であることを特徴とする請求項3に記載の位置検出方法。
  5. 5
    【請求項5】 前記第2工程では、前記所定の加工処理として、前記信号波形が有する周波数成分の分布を変更する処理を前記信号波形に施すことを特徴とする請求項3又は4に記載の位置検出方法。
  6. 6
    【請求項6】 前記第2工程では、前記所定の加工処理として、前記信号波形の少なくとも所定階の微分波形を求めることを特徴とする請求項3又は4に記載の位置検出方法。
  7. 7
    【請求項7】 前記第2工程では、前記所定階までの複数の階の微分波形を求めることを特徴とする請求項6に記載の位置検出方法。
  8. 8
    【請求項8】 前記第4工程では、前記複数のマーク情報の重み付け演算により、前記マークの位置情報を検出することを特徴とする請求項3~7のいずれか一項に記載の位置検出方法。
  9. 9
    【請求項9】 前記重み付け演算で用いられる前記複数のマーク情報それぞれの重みは、前記複数のマーク情報と予め求められた参照マーク情報とに基づいて求められることを特徴とする請求項8に記載の位置検出方法。
  10. 10
    【請求項10】 前記第3工程は、 前記マークの信号波形及び前記少なくとも1つの加工波形中における任意の加工波形それぞれと、前記マークの信号波形及び前記少なくとも1つの加工波形中における任意の加工波形それぞれに関するテンプレート波形との相対位置関係を変化させつつ、各相対位置における相関係数を求める第5工程と;前記相関係数が最も大きくなる相対位置関係に基づいて、前記マークの信号波形及び前記少なくとも1つの加工波形中における任意の加工波形それぞれに関する前記マーク情報である前記マークの推定位置を求める第6工程とを含むことを特徴とする請求項8又は9に記載の位置検出方法。
  11. 11
    【請求項11】 前記第4工程では、前記信号波形及び前記第2工程で求められた加工波形の全てを、前記マークの位置情報を求めるために使用する位置検出用波形とすることを特徴とする請求項9又は10に記載の位置検出方法。
  12. 12
    【請求項12】 前記複数のマーク情報の重みは、前記位置検出用波形の数と同数の前記参照マーク情報に基づいて求められることを特徴とする請求項9又は10に記載の位置検出方法。
  13. 13
    【請求項13】 前記複数のマーク情報の重みは、前記位置検出用波形の数よりも大きな数の前記参照マーク情報に基づいて統計的に求められることを特徴とする請求項9又は10に記載の位置検出方法。
  14. 14
    【請求項14】 前記第4工程では、前記参照マーク情報と最も近いマーク情報になると推定される1つの波形を位置検出用波形とし、前記位置検出用波形に基づいて前記マークの位置を検出することを特徴とする請求項9又は10に記載の位置検出方法。
  15. 15
    【請求項15】 物体上に形成されたマークの位置情報を検出する位置検出装置であって、 前記物体上の領域を撮像する撮像装置と;前記撮像装置による撮像の結果として得られた前記マークの信号波形の所定階の微分波形を求める微分演算装置と;前記微分波形と所定のテンプレート波形との相関関係に基づいて、前記マークの位置情報を検出する位置演算装置とを備える位置検出装置。
  16. 16
    【請求項16】 前記位置演算装置は、 前記微分波形と前記テンプレート波形との相対位置関係を変化させつつ、各相対位置における前記微分波形及び前記テンプレート波形との相関係数を求める相関係数算出装置と;前記相関係数が最も大きくなる相対位置関係に基づいて、前記マークの位置情報を算出する位置算出装置とを備える請求項15に記載の位置検出装置。
  17. 17
    【請求項17】 物体上に形成されたマークの位置情報を検出する位置検出装置であって、 前記物体上を撮像する撮像装置と;前記撮像装置による撮像の結果として得られた信号波形に対して所定の加工処理を施して、加工波形を求める波形加工装置と;前記信号波形及び前記波形加工装置で求められた加工波形それぞれに基づいて、前記マークの位置に関するマーク情報をそれぞれ求めるマーク情報演算装置と;前記マーク情報演算装置によって求められたマーク情報の内の複数のマーク情報に基づいて、前記マークの位置情報を検出する位置演算装置とを備える位置検出装置。
  18. 18
    【請求項18】 前記波形加工装置は、前記所定の加工処理として、前記信号波形が有する周波数成分の分布を変更する処理を前記信号波形に施す周波数成分変更装置を備えることを特徴とする請求項17に記載の位置検出装置。
  19. 19
    【請求項19】 前記波形加工装置は、前記所定の加工処理として、前記信号波形の少なくとも所定階の微分波形を求める微分演算装置を備えることを特徴とする請求項17に記載の位置検出装置。
  20. 20
    【請求項20】 前記微分演算装置は、前記所定階までの複数の階の微分波形を求めることを特徴とする請求項19に記載の位置検出装置。
  21. 21
    【請求項21】 前記位置演算装置は、前記複数のマーク情報の重み付け演算により、前記マークの位置情報を検出することを特徴とする請求項17~20のいずれか一項に記載の位置検出装置。
  22. 22
    【請求項22】 前記位置演算装置は、前記複数のマーク情報と予め求められた参照マーク情報とに基づいて、前記重み付け演算で用いられる前記複数のマーク情報それぞれの重みを求める重み算出装置を備えることを特徴とする請求項21に記載の位置検出装置。
  23. 23
    【請求項23】 所定のパターンを基板上の区画領域に転写する露光方法であって、 前記基板に形成された位置検出用マークの位置を請求項1~14のいずれか一項に記載の位置検出方法によって検出して、前記区画領域の位置に関する所定数のパラメータを求め、前記基板上における前記区画領域の配列情報を算出する配列算出工程と;前記配列算出工程において求められた前記区画領域の配列情報に基づいて、前記基板の位置制御を行いつつ、前記区画領域に前記パターンを転写する転写工程とを含む露光方法。
  24. 24
    【請求項24】 所定のパターンを基板上の区画領域に転写する露光装置であって、 前記基板を移動面に沿って移動させるステージ装置と;前記ステージ装置に搭載された前記基板上のマーク位置を検出する請求項15~22のいずれか一項に記載の位置検出装置とを備える露光装置。
  25. 25
    【請求項25】 物体上に形成されたマークの位置を検出する位置検出装置により実行される制御プログラムが記録された記録媒体であって、 前記マークの撮像により得られた信号波形の所定階の微分波形を求めさせ;前記微分波形と所定のテンプレート波形との相関関係に基づいて、前記マークの位置情報を検出させる;制御プログラムが記録された記録媒体。
  26. 26
    【請求項26】 物体上に形成されたマークの位置を検出する位置検出装置により実行される制御プログラムが記録された記録媒体であって、 前記マークの撮像により得られた信号波形に対して所定の加工処理を施して、少なくとも1つの加工波形を求めさせ;前記信号波形及び前記少なくとも1つの加工波形それぞれに基づいて、前記マークの位置に関するマーク情報をそれぞれ求めさせ;前記求められたマーク情報の内の複数のマーク情報に基づいて、前記マークの位置情報を検出させる;制御プログラムが記録された記録媒体。
  27. 27
    【請求項27】 リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法において、 前記リソグラフィ工程で、請求項23に記載の露光方法を用いて露光を行うことを特徴とするデバイス製造方法。
Independent claims27