TW201626118A - 量測裝置、微影裝置和製造物品的方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種量測裝置,被配置以量測一物品的位置,該裝置包括:一偵測器,被配置以偵測形成在該物品上的一標記並產生一偵測信號,以及一處理器,被配置以根據該偵測信號取得該物品的該位置,其中該處理器係被配置以根據該偵測信號的一個部分取得該物品的該位置,該偵測信號的該部分是根據與該物品的量測精度有關的公差值的有關資訊所限定。
Description
本發明有關於量測裝置、微影裝置和製造物品的方法。
隨著半導體裝置變得越細微以及用更高密度方式整合在一起,用來生產這些半導體裝置的微影裝置(例如,曝光裝置)需要更高的性能。舉例來說,罩幕(reticle,或是光罩mask)和基板之間校準精度的重要性如同曝光裝置的性能,因而需要一種在奈米等級對齊基板上形成的圖案與罩幕的圖案的影像之技術。
曝光裝置依序以基板的步進移動的介入依序將罩幕之圖案轉印(transfer)至基板的拍攝區域(shot region)。此種曝光裝置可以分類成所謂的可執行一次性轉印的步進器(stepper),以及所謂的當掃描基板時可執行轉印的掃描器(scanner)。
如日本專利公開第2004-235354號所揭露,
可藉由偵測設置在罩幕的下表面的罩幕標記和設置在罩幕載台的上表面的參考標記執行相對於罩幕載台之罩幕的校準(亦稱為罩幕校準)。於是,舉例來說,可量測相對於罩幕載台的罩幕的未校準(misalignment)量。當罩幕的圖案轉印至基板時,罩幕載台的位置和基板載台的位置的至少一者是可被校正的,被配置以在高精確度下執行罩幕的圖案影像和基板之間校準。
當粒子(灰塵)附著於罩幕標記或參考標記,或者如擦痕等缺陷存在時,可能會錯誤地量測標記的位置。在此情況下,罩幕校準處理程序可能會被停止而當作錯誤發生。然而,如果停止處理程序,即使在這樣的情況下其中從粒子或擦痕出現的量測錯誤在精確度上是可忽略,當用各種不同的重疊所需精度處理基板時,則會使曝光裝置(量測裝置)的生產力降低。
本發明提供,例如,一種有利於生產力的量測裝置。
根據本發明的一個面向,提供一種可量測物品位置的量測裝置,該裝置包括一偵測器,被配置以偵測形成在該物品上的標記並產生偵測信號,以及處理器,被配置以根據該偵測信號取得該物品的位置,其中該處理器被配置以根據該偵測信號的一個部分取得該物品的位置,該偵測信號的該部分是根據與物品的量測精度有關的公差
值的有關資訊所限定。
根據下面對示例性實施例的描述(參照附圖),本發明的其他特徵將變得清楚。
1‧‧‧曝光裝置
11‧‧‧罩幕載台
12‧‧‧投射光學系統
13‧‧‧基板載台
14‧‧‧控制器
20‧‧‧量測裝置
30‧‧‧校準觀測儀
31‧‧‧光源
32‧‧‧照明系統
33‧‧‧目標系統
34‧‧‧影像感測器
30‧‧‧校準觀測儀
40‧‧‧影像處理單元
41‧‧‧影像儲存單元
42‧‧‧區域分割單元
43‧‧‧位置指定單元
44‧‧‧錯誤量估計單元
45‧‧‧選擇單元
50‧‧‧重疊所需精度單元
51‧‧‧設定單元
52‧‧‧儲存單元
60‧‧‧告知單元
RM‧‧‧罩幕標記
SM‧‧‧參考標記
W‧‧‧基板
R‧‧‧罩幕
IMG‧‧‧影像
WIN-Y、WIN-Y1、WIN-Y2、WIN-Y3‧‧‧量測窗
RMBY1、RMBY8、RMBX1、RMBX10、SMBYL1、SMBYL8、SMBXL1、SMBXL6、SMBXR1、SMBXR6、SMBYR1、SMBYR8‧‧‧條標記
PT‧‧‧粒子
圖1是示意圖,顯示曝光裝置的配置,作為本發明的一個面向。
圖2是示意圖,顯示罩幕標記和參考標記的各別配置的一個例子。
圖3A和3B是示意圖,顯示罩幕標記和參考標記的各別配置的一個例子。
圖4是曲線圖,顯示影像處理單元所產生的一維積分波形的一個例子。
圖5A和5B是流程圖,被配置以根據第一實施例說明量測處理程序。
圖6是示意圖,顯示對罩幕標記所設定的複數個量測窗的例子。
圖7A和7B是流程圖,被配置以根據第二實施例說明量測處理程序。
圖8是示意圖,顯示對罩幕標記所設定的複數個量測窗的例子。
圖9A和9B是流程圖,被配置以根據第三實施例說明量測處理程序。
圖10是流程圖,被配置以根據第四實施例說
明量測處理程序。
下面,將參照附圖說明本發明的較佳實施例。應指出的是,所有附圖中相同的標號表示相同的構件,將不給出其重複的描述。
圖1為示意圖,顯示曝光裝置1的配置,作為本發明的一個面向。曝光裝置1是一個微影裝置,被配置以藉由光束在基板上執行圖案化。曝光裝置1經由罩幕(光罩)曝光基板。曝光裝置1包括被配置以照射罩幕R的照明光學系統(未繪示)、當承載罩幕R時可移動之罩幕載台(承座)11、量測裝置20、以及被配置以將罩幕R的圖案投射至基板W的投射光學系統12。曝光裝置1亦包括當承載基板W時可移動之基板載台(承座)13,以及包括中央處理單元、記憶體以及之類等等並控制曝光裝置1整體(操作)的控制器14。
罩幕R是一個用來圖案化並被罩幕轉印系統(未繪示)被裝載至罩幕載台11上的原物(original)。罩幕標記RM設置在罩幕R的下表面上。參考標記SM設置在罩幕載台11的上表面上。
如圖2所示,罩幕標記RM和參考標記SM的每一者包括:X標記,被配置以量測在X軸方向上的位置,和Y標記,被配置以量測在Y軸方向上的位置。在罩幕標記RM和參考標記SM中,X標記和Y標記之每一
者是由複數個條標記(標記元件)所組成。
在本實施例中,如圖3A所示,罩幕標記RM包括由複數個Y條標記RMBY1至RMBY8所構成之Y標記,和由複數個X條標記RMBX1至RMBX10所構成之X標記。如圖3B所示,參考標記SM包括由複數個Y條標記SMBYL1至SMBYL8和複數個Y條標記SMBYR1至SMBYR8所構成之Y標記。同樣地,參考標記SM包括由複數個X條標記SMBXL1至SMBXL6和複數個X條標記SMBXR1至SMBXR6所構成之X標記。藉由在罩幕標記RM和參考標記SM中的由複數個條標記構成的X和Y標記的每一者,可藉由平均化效應(averaging effect)提升量測精度。
由罩幕載台11承載罩幕R,使得罩幕標記RM和參考標記SM互相重疊。量測裝置20量測罩幕標記RM和參考標記SM之間的相對位置(位置的關係),也就是說,罩幕R在罩幕載台11上的位置。量測裝置20包括校準觀測儀30、影像處理單元40、重疊所需精度單元50以及告知單元60。重疊所需精度單元50包括設定單元51和儲存單元52。重疊所需精度單元50設定並儲存罩幕R和基板W之間校準所需的精度,也就是說,量測裝置20被配置以量測物品位置所需的精度(重疊所需精度)。
校準觀測儀30包括光源31、照明系統32、目標系統33和影像感測器34。校準觀測儀30擷取罩幕
標記RM和參考標記SM,被配置以取得如圖2所示之影像IMG。影像IMG是一個二維影像。
影像處理單元40包括影像儲存單元41、區域分割單元42、位置指定單元43、錯誤量估計單元44以及選擇單元45。影像處理單元40處理由校準觀測儀30所擷取的影像IMG,並取得罩幕R在罩幕載台11上的位置。由校準觀測儀30所擷取的影像IMG被儲存在影像儲存單元41中。如圖3A所示,影像處理單元40在一個方向中累積對罩幕標記RM的Y標記所設的量測窗WIN-Y之光線量,以便產生如圖4所示之一維積分波形(偵測信號)。在此方法中,校準觀測儀30和影像處理單元40起了如偵測單元的作用,被配置以偵測罩幕標記RM和參考標記SM來產生偵測信號。在圖4中,在非積分方向上量測窗WIN-Y的位置作為橫座標,當量測窗WIN-Y中的最大光線量被定義為100%時,相對光線量作為縱座標。關於圖4,光線量在Y條標記RMBY1至RMBY8所存在的位置上遞減,光線量在Y條標記RMBY1至RMBY8所不存在的位置上遞增。在一般狀態下,其中沒有粒子(灰塵)的附著、缺陷和之類的存在,在各別Y條標記上的光線量大致一致。
位置指定單元43處理如圖4所示之一維積分波形,並指出在影像IMG上的罩幕標記RM和參考標記SM的各別位置。位置指定單元43獲取罩幕標記RM和參考標記SM的各別條標記的位置,舉例來說,藉由質心計
算處理程序,以及相加和平均各別條標記的位置,以便取得罩幕標記RM和參考標記SM的中心位置。
由影像處理單元40所取得在罩幕載台11上的罩幕R的位置(量測結果)被送至控制器14。控制器14取得關於罩幕載台11的罩幕R的未校準量。當經由投射光學系統12將罩幕R的圖案投射至基板W時,控制器14校正罩幕載台11和基板載台13之至少一者的位置來執行罩幕R和基板W之間的校準。換句話說,控制器14根據量測裝置20已量測到罩幕R的位置來控制罩幕載台11和基板載台13的位置。
在每一實施例中,在曝光裝置1中的量測裝置20的量測處理程序(罩幕校準),也就是,量測在罩幕載台11上的罩幕R的位置的量測處理程序,將會被詳細說明。
根據第一實施例,將參照圖5A和5B來說明量測處理程序。於步驟S101,設定單元51設定影像處理單元40中的重疊所需精度,作為與量測精度有關的公差值的有關資訊。舉例來說,設定單元51根據使用者的輸入值從儲存在儲存單元52的複數個重疊所需精度中選擇出並設定一個重疊所需精度。換句話說,設定單元51起了與輸入單元相同的功能,被配置以輸入重疊所需精度,作為與量測精度有關的公差值的有關資訊。請注意,儲存單元52
預先地儲存可設定於影像處理單元40中的複數個重疊所需精度。
於步驟S102,罩幕轉印系統裝載罩幕R於罩幕載台11上,並承載罩幕R於罩幕載台11上,使得罩幕標記RM和參考標記SM互相重疊。
於步驟S103,校準觀測儀30擷取罩幕標記RM和參考標記SM來取得影像(二維影像)。由校準觀測儀30所擷取的影像IMG儲存在影像儲存單元41。
於步驟S104,區域分割單元42將形成有罩幕標記RM的標記區域分割成複數個區域,並對複數個區域的每一者設定一個量測窗(也就是,對罩幕標記RM設定複數個量測窗)。舉例來說,區域分割單元42以一個方向將標記區域分割成複數個區域,該方向垂直於構成Y標記和X標記的複數個標記元件所排列方向(第一方向)。在本實施例中,如圖6所示,將罩幕標記RM的Y標記設定三個量測窗WIN-Y1、WIN-Y2和WIN-Y3。值得注意的是,對罩幕標記RM的Y標記所設置的量測窗的數量並不限於三個。相似地,對罩幕標記RM的X標記設置複數個量測窗。
於步驟S105,位置指定單元43在非量測方向上在步驟S103所取得的影像中累積於步驟S104所設定的複數個量測窗的每一者的光線量中,以便產生如圖4所示之每個複數個量測窗的一維積分波形。
於步驟S106,位置指定單元43藉由使用例如
質心計算處理程序或模板匹配處理程序,從於步驟S105對複數個量測窗的每一者所產生的積分波形中,取得罩幕標記RM的中心位置。換句話說,對每個複數個量測窗,位置指定單元43根據對應於每個量測窗且於步驟S105中所產生的積分波形的部分,取得在每個量測窗所形成的罩幕標記RM的部分的中心位置。
於步驟S107,對複數個量測窗的每一者,錯誤量估計單元44估計可能產生的錯誤量在步驟S106中取得罩幕標記RM的中心位置時。換句話說,錯誤量估計單元44評估與步驟S105中所產生的積分波形(偵測信號)的每個複數個部分(相應於各別量測窗的部分)有關的位置量測錯誤。詳細而言,錯誤量估計單元44估計錯誤量是通過使用與一個特徵量有關的一個值,例如積分波形的雙邊對稱程度、波峰波谷的形狀或對比值,舉例來說,如日本專利第5132277號所揭露的。錯誤量估計單元44估計錯誤量是可藉由使用其他指數,例如積分波形的S/N比例。
於步驟S108,如步驟S104中,區域分割單元42將形成有參考標記SM的標記區域分割成複數個區域,且對每個複數個區域(也就是,對參考標記SM設定複數個量測窗)設定量測窗。
於步驟S109,如步驟S105中,位置指定單元43在非量測方向上在步驟S103中所取得的影像中累積於步驟S108中所設定的每個複數個量測窗中的光線量,以
便產生每個複數個量測窗的一維積分波形。
於步驟S110,如步驟S106中,位置指定單元43藉由使用例如質心計算處理程序從於步驟S109中對每個複數個量測窗所產生的積分波形,取得參考標記SM的中心位置。換句話說,對每個複數個量測窗,位置指定單元43根據對應於每個量測窗且由步驟S109中所產生的積分波形的部分,取得在每個量測窗中所形成的參考標記SM的部分的中心位置。
於步驟S111,如步驟S107中,對每個複數個量測窗,錯誤量估計單元44估計可能產生的錯誤量在步驟S110中取得參考標記SM的中心位置時。換句話說,錯誤量估計單元44評估與步驟S109中所產生的積分波形(偵測信號)的每個複數個部分(相應於各別量測窗的部分)有關的位置量測錯誤。
於步驟S112,選擇單元45根據由步驟S107和S111所估計的錯誤量,選擇符合重疊所需精度的量測窗。詳細而言,選擇單元45比較步驟S101所設定的重疊所需精度和步驟S107和S111所各別地估計的錯誤量。然後,選擇單元45從步驟S104和S108所設定的複數個量測窗中選擇符合重疊所需精度的量測窗(也就是,從偵測信號的複數個部分中,位置量測錯誤值符合公差值的部分)。
於步驟S113,位置指定單元43判定是否量測窗已經於步驟S112中被選擇。如果於步驟S112中沒有量
測窗被選擇出,也就是,如果全部的量測窗的錯誤量都不符合重疊所需精度,則判定罩幕校準為錯誤,並且流程終止。如果於步驟S112中有量測窗被選擇出,也就是,如果有符合重疊所需精度的量測窗時,流程則會移往步驟S114。
於步驟S114,位置指定單元43取得罩幕標記RM的中心位置和參考標記SM的中心位置。詳細而言,位置指定單元43將步驟S112所選擇的複數個量測窗中取得的罩幕標記RM的複數個中心位置進行平均,以便取得罩幕標記RM的最終中心位置。相似地,位置指定單元43將步驟S112所選擇的複數個量測窗中取得的參考標記SM的複數個中心位置進行平均,以便取得參考標記SM的最終中心位置。
於步驟S115,位置指定單元43根據步驟S114所取得的罩幕標記RM的中心位置和參考標記SM的中心位置取得罩幕標記RM的位置和參考標記SM的位置之間的差異值。罩幕標記RM的位置和參考標記SM的位置之間的該差異值為在罩幕載台11上罩幕R的位置(偏移量)。在此方法中,根據本實施例,取得罩幕載台11上的罩幕R的位置,是根據從步驟S106和S110所取得的標記的複數個部份的複數個位置中,符合步驟S101中所設定的重疊所需精度的標記的部分的位置。
於步驟S116,告知單元60告知使用者步驟S112從步驟S104和S108各別設定的複數個量測窗中所
選擇出的量測窗的比例(也就是,位置量測錯誤值符合公差值的部分對偵測信號的比例)。舉例來說,一個案例將被試驗,其中,如圖6所示,由於粒子PT的附著,從三個量測窗WIN-YI、WIN-Y2和WIN-Y3中,量測窗WIN-Y1的錯誤量不符合重疊所需精度。在此例中,在步驟S112中選擇了兩個量測窗WIN-Y2和WIN-Y3但排除量測窗WIN-Y1,所以告知單元60告知使用者2/3=66.67%,作為量測窗選擇比例。或者,告知單元60告知使用者1/3=33.33%,作為於步驟S112中未被選擇的量測窗的比例(量測窗移除量)。這樣,使用者被告知有關在罩幕標記RM和參考標記SM上的粒子附著、缺陷和之類等等的訊息。因此可在後續的步驟中於罩幕標記RM和參考標記SM上執行計畫性清潔。
如前述,根據第一實施例,從一個偵測信號的複數個部分中選擇位置量測錯誤符合公差值的部分,以及根據該部分取得罩幕R的位置。換言之,根據該偵測信號的一個部分取得罩幕R的位置,該偵測信號的該部分是根據與量測精度有關的公差值的有關資訊所限定。於第一實施例,即使當在罩幕標記RM或參考標記SM上有粒子附著、缺陷或類似等情況存在時,如果符合重疊所需精度,罩幕R的位置(偏移量)可在無判定罩幕校準為錯誤之下而被量測出。因此,可以降低曝光裝置1停止的頻率來增加生產力。
以下將參照圖7A和7B說明根據第二實施例的量測處理程序。步驟S201到S205分別相同於第一實施例所描述的步驟S101到S105,因此其詳細的描述將不再重複。
於步驟S206,位置指定單元43藉由使用如質心計算處理程序或樣板匹配處理程序從於步驟S205中所產生的積分波形中,獲取構成罩幕標記RM的每個Y和X標記的條標記的中心位置。在第二實施例中,位置指定單元43獲取構成罩幕標記RM的Y標記之各別Y條標記RMBY1至RMBY8的中心位置,以及構成罩幕標記RM的X標記之各別X條標記RMBX1至RMBX10的中心位置。
於步驟S207,對於構成罩幕標記RM的X和Y標記的每個條標記,錯誤量估計單元44估計於步驟S206中獲取每個條標記的中心位置時可能所產生的錯誤量。換言之,錯誤量估計單元44評估與步驟S205所產生的積分波形(偵測信號)的每個複數個部分(相應於各別條標記的部分)有關的位置量測錯誤。
步驟S208和S209是各別相同於第一實施例所描述的步驟S108和步驟S109,並且其詳細說明將不再重複。
於步驟S210,位置指定單元43藉由使用如質心計算處理程序或樣板匹配處理程序,從於步驟S209中所產生的積分波形中,獲取構成參考標記SM的每個Y和X標記的每個條標記的中心位置。在此實施例中,位置指
定單元43獲取構成參考標記SM的Y標記之Y條標記SMBYL1至SMBYL8和Y條標記SMBYR1至SMBYR8之每一者的中心位置。相似地,位置指定單元43獲取構成參考標記SM的X標記之X條標記SMBXL1至SMBXL6和X條標記SMBXR1至SMBXR6之每一者的中心位置。
於步驟S211,對於構成參考標記SM的X和Y標記的每個條標記,錯誤量估計單元44估計可能產生的錯誤量於步驟S210中的獲取每個條標記的中心位置時。換言之,錯誤量估計單元44評估與步驟S209所產生的積分波形(偵測信號)的每個複數個部分(相應於各別條標記的部分)的有關的位置量測錯誤。
於步驟S212,根據於步驟S207和S211所估計的錯誤量,選擇單元45選擇符合重疊所需精度的條標記。詳細而言,選擇單元45將步驟S201所設定的重疊所需精度與步驟S207和S211各別所估計的錯誤量作比較。然後,選擇單元45從構成罩幕標記RM和參考標記SM的複數個條標記中選擇符合重疊所需精度的條標記(也就是,對應於一些條標記且其位置量測錯誤符合公差值的偵測信號的複數個部分)。
於步驟S213,位置指定單元43判定是否有條標記已於步驟S212中被選擇。如果在步驟S212中沒有條標記已被選擇,也就是,如果條標記的錯誤量全部沒有符合重疊所需精度,罩幕校準被判定為錯誤,並且流程終止。如果有條標記已於步驟S212中被選擇,也就是,如
果有條標記符合重疊所需精度,流程會移到步驟S214。
於步驟S214,位置指定單元43獲取罩幕標記RM的中心位置和參考標記SM的中心位置。詳細而言,位置指定單元43將被配置以構成罩幕標記RM且於步驟S212中已被選擇的複數個條標記的中心位置進行平均,取得罩幕標記RM的最終中心位置。相似地,位置指定單元43將構成參考標記SM且於步驟S212中已被選擇的複數個條標記的中心位置進行平均,取得參考標記SM的最終中心位置。
於步驟S215,位置指定單元43根據於步驟S214中已獲取的罩幕標記RM的中心位置和參考標記SM的中心位置來獲取罩幕標記RM的位置和參考標記SM的位置之間的差異。罩幕標記RM的位置和參考標記SM的位置之間的差異是在罩幕載台11上罩幕R的位置(偏移量)。如此一來,根據本實施例,基於符合於步驟S201中所設定的重疊所需精度的複數個條標記的位置,從構成罩幕標記RM和參考標記SM的複數個條標記中,取得在罩幕載台11上罩幕R的位置。
於步驟S216,從構成罩幕標記RM和參考標記SM的複數個條標記中,告知單元60告知使用者於步驟S212中被選擇的條標記的比例。換言之,告知單元60告知使用者一些條標記佔複數個條標記的比例,也就是,位置量測錯誤符合公差值的條標記的比例。或是,告知單元60會告知使用者於步驟S212中未被選擇的條標記的比
例(條標記移除量)。
舉例來說,粒子PT有時在非量測方向上附著於罩幕標記RM的整個區域,如圖8所示。即使如此例,從符合重疊所需精度之條標記的位置,可在無判定罩幕校準為錯誤之下而量測罩幕R的位置(偏移量)。因此,可減少曝光裝置1停止的頻率來爭加生產力。
以下將參照圖9A和9B說明根據第三實施例的量測處理程序。在第三實施例中,對在偵測信號中每個複數個部分評估位置量測精度,從偵測信號中的複數個部分選擇出位置量測精度符合公差值的部分,以及根據這些部分獲取罩幕R的位置。步驟S301至S314是各別相同於第一實施例的步驟S101至S114,以及其詳細說明將不再重複。
於步驟S315,根據於步驟S312中未被選擇的量測窗的比例,也就是,未符合重疊所需精度的量測窗,錯誤量估計單元44獲取在量測窗中從遞減值上升的量測再現性(measurement reproducibility)A(的變化)。在此實施例中,如前所述,藉由構成罩幕標記RM和參考標記SM的每一者的複數個條標記和藉由平均效應,來增加量測精度(量測再現性)。然而,當未符合重疊所需精度的量測窗未被選擇時,平均效應會被該量降低。舉例來說,當量測再現性在全部量測窗均被選擇的情況而為
3σ=5nm時,則在有一半量測窗被選擇的情況下,量測再現性A為A=5/(50/100)=7.1nm。需注意,在全部量測窗被選擇的情況下之量測再現性須預先地儲存在影像處理單元40中。
於步驟S316,錯誤量估計單元44獲取於步驟S312中所選擇的量測窗中的罩幕標記RM和參考標記SM的錯誤量的平均值B。平均值B是可能產生的錯誤量的平均值當取得罩幕標記RM和參考標記SM的中心位置時。
於步驟S317,錯誤量估量單元44根據由步驟S315所取得的量測再現性A和步驟S316所取得的平均值B獲取罩幕校準的全部錯誤量C。舉例來說,錯誤量估計單元44從量測再現性A和平均值B的和方根(root-sum-square),也就是C=(A2+B2),取得全部錯誤量C。
於步驟S318,錯誤量估計單元44判定是否於步驟S317所取得的全部錯誤量C符合步驟S301所設定的重疊所需精度。如果全部錯誤量C不符合重疊所需精度,罩幕校準被判定為錯誤,並且流程終止。如果全部錯誤量C符合重疊所需精度,流程移至步驟S319。
步驟S319和S320分別相同於第一實施例所描述的步驟S115和S116,並且其詳細描述不再重複。請注意,在步驟S320中,步驟S312中被選擇的量測窗的比例的通知,可被重寫入至位置量測精度符合公差值的部分佔偵測信號的比例的通知。
於第三實施例中,當步驟S307和S311中估
計的錯誤量的統計值(全部錯誤量C)符合重疊所需精度時,罩幕R的位置(偏移量)在無判定罩幕校準為錯誤之下而被量測出。即使當量測再現性貧乏並且量測窗的比例對罩幕校準的精度(量測精度)有很大的貢獻時,可根據重疊所需精度執行罩幕校準。當量測再現性如願地高時,第三實施例所取得的結果實質上與於第一實施例所取得的結果一致,並且在處理時間上,第一實施例比第三實施例優越。第三實施例亦可適用在第二實施例。
以下將參照圖10說明根據第四實施例的量測處理程序。步驟S401至步驟S403分別相同於第一實施例所描述的步驟S101至步驟S103,並且將不再重複其詳細說明。
於步驟S404,位置指定單元43對罩幕標記RM且在步驟S403所取得的影像中以非量測方向累積光線量,使得產生如圖4所示之一維積分波形。
於步驟S405,位置指定單元43根據步驟S404中產生的積分波形並藉由使用如質心計算處理程序或模板匹配處理程序,獲取罩幕標記RM的中心位置。
於步驟S406,錯誤量估計單元44估計可能產生的錯誤量,當於步驟S405取得罩幕標記RM的中心位置時。換言之,錯誤量估計單元44估計與步驟S404所產生的積分波形(偵測信號)有關的位置量測錯誤。
於步驟S407,如步驟S404,位置指定單元43
對參考標記SM且在步驟S403所取得的影像中以非量測方向累積光線量,使得產生一維積分波形。
步驟S408,如步驟S405,位置指定單元43根據步驟S407中產生的積分波形並藉由使用如質心計算處理程序或模板匹配處理程序,獲取參考標記SM的中心位置。
於步驟S409,如步驟S406,錯誤量估計單元44估計可能產生的錯誤量,當步驟S408中取得罩幕標記RM的中心位置時。換言之,錯誤量估計單元44估計與步驟S407所產生的積分波形(偵測信號)有關的位置量測錯誤。
於步驟S410,對罩幕標記RM和參考標記SM的每一者,錯誤量估計單元44判定步驟S406和S409之每一者中估計的錯誤量是否符合步驟S401所設定的重疊所需精度。在此實施例中,錯誤量估計單元44判定當取得每個罩幕標記RM和參考標記SM的中心位置時可能產生的錯誤量是否符合與量測精度有關的公差值(重疊所需精度)。如果各步驟S406和步驟S409所估計出的錯誤量未符合重疊所需精度時,則罩幕校準被判定為錯誤並且流程終止。如果步驟S406和步驟S409各個中所估計出的錯誤量符合重疊所需精度時,則流程移到步驟S411。
於步驟S411,位置指定單元43根據步驟S405所取得罩幕標記RM的中心位置和步驟S408所取得的參考標記SM的中心位置,取得罩幕標記RM的位置和
參考標記SM的位置之間的差異。如上所述,罩幕標記RM的位置和參考標記SM的位置之間的差異是在罩幕載台11上罩幕R的位置(位移量)。以此方式,根據本實施例,如果步驟S406和S409的每一者所估計的錯誤量符合步驟S401所設定的重疊所需精度時,則取得在罩幕載台11上罩幕R的位置。
於步驟S412,告知單元60告知使用者各別於步驟S406和S409所估計的錯誤量(也就是,罩幕標記RM和參考標記SM之每一者的錯誤量)。
如上所述,根據第四實施例,產生一維積分波形,進而取得罩幕標記RM和參考標記SM的中心位置,而不用將形成有罩幕標記RM和參考標記SM的標記區域分割成複數個區域(也就是,不用設定複數個量測窗)。詳細而言,當偵測信號符合與量測精度有關的公差值(重疊所需精度)時,根據偵測信號來取得罩幕R的位置。在一個程序中,其中粒子附著於罩幕標記RM和參考標記SM或類似者的頻率為低時,罩幕R的位置(偏移量)可被量測出而不會延長處理時間(罩幕校準所需時間)。因此可降低曝光裝置1停止的頻率來增加生產力。
曝光裝置1適合用於製造物品,舉例來說,一個微元件,例如半導體裝置或具有微結構之元件。製造物品的方法包括藉由使用曝光裝置1在施加至基板的光阻上形成潛在影像圖案的步驟(執行在基板上圖案化的步驟),以及就前步驟所形成的潛在影像圖案處理該基板的
步驟(對經過圖案化的基板進行顯影的步驟)。此製造方法更包括其他已知步驟(氧化、沉積、氣相沉積、摻雜、平面化、蝕刻、去除光阻劑、切割、接合、封裝等等)。根據本實施例的該製造物品的方法在該物品性能、品質、生產力和生產花費之至少一者上優越於一般方法。
儘管已藉由在罩幕載台上罩幕的位置作為物品的位置為範例說明本發明,然而在基板載台上基板的位置可以是待量測物品的位置。
雖然本發明已參考示範性實施例予以描述,但應被理解的是,本發明並不侷限於所揭示的示範性實施例。下面申請專利範圍的範圍應賦予最廣義的解讀,被配置以涵蓋所有此類的變型及等效結構及功能。
1‧‧‧曝光裝置
11‧‧‧罩幕載台
12‧‧‧投射光學系統
13‧‧‧基板載台
14‧‧‧控制器
20‧‧‧量測裝置
30‧‧‧校準觀測儀
31‧‧‧光源
32‧‧‧照明系統
33‧‧‧目標系統
34‧‧‧影像感測器
40‧‧‧影像處理單元
41‧‧‧影像儲存單元
42‧‧‧區域分割單元
43‧‧‧位置指定單元
44‧‧‧錯誤量估計單元
45‧‧‧選擇單元
50‧‧‧重疊所需精度單元
51‧‧‧設定單元
52‧‧‧儲存單元
60‧‧‧告知單元
RM‧‧‧罩幕標記
SM‧‧‧參考標記
W‧‧‧基板
R‧‧‧罩幕
Claims (18)
- 一種量測裝置,被配置以量測物品的位置,該裝置包括:偵測器,被配置以偵測形成在該物品上的標記並產生偵測信號;以及處理器,被配置以根據該偵測信號取得該物品的位置,其中該處理器被配置以根據該偵測信號的一個部分取得該物品的位置,該偵測信號的該部分是根據與該物品的量測精度有關的公差值的有關資訊所限定。
- 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該處理器係被配置以估計與該偵測信號的複數個部分的每一者有關的位置量測錯誤,根據該資訊選擇該等複數個部分中的一個部分,其中該位置量測錯誤符合該公差值,以及根據該部分取得該物品的該位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之裝置,其中該處理器係被配置以估計與該偵測信號的複數個部分之每一者有關的位置量測精度,根據該資訊選擇該等複數個部分中的一個部分,其中該位置量測精度符合該公差值,以及根據該部分取得該物品的該位置。
- 如申請專利範圍第2項所述之裝置,其中該標記包括排列於第一方向上的複數個標記元件,以及該等複數個部分對應於以垂直於該第一方向的方向分割該標記所取得的複數個範圍。
- 如申請專利範圍第1項所述之裝置,更包括告知裝置,被配置以告知使用者該部分佔該偵測信號的比例。
- 如申請專利範圍第3項所述之裝置,其中該標記包括排列於第一方向上的複數個標記元件,以及該處理器係被配置以根據對應於該等複數個標記元件的局部標記元件的該部分來取得該物品的該位置,其中該位置量測精度符合該公差值。
- 如申請專利範圍第6項所述之裝置,更包括告知裝置,被配置以告知使用者該局部標記元件佔該等複數標記元件的比例。
- 如申請專利範圍第1項所述之裝置,更包括輸入裝置,被配置以輸入與該公差值有關的該資訊。
- 一種量測裝置,被配置以量測物品的位置,該裝置包括:偵測器,被配置以偵測形成在該物品上的標記並產生偵測信號;以及處理器,被配置以根據該偵測信號取得該物品的該位置,其中如果該偵測信號符合與該物品的量測精度有關的公差值,該處理器係被配置以根據該偵測信號取得該物品的該位置。
- 如申請專利範圍第9項所述之裝置,其中該處理器係被配置以估計與該偵測信號有關的位置量測錯誤,並且如果該位置量測錯誤落入與該量測精度有關的公差值範 圍內,根據該偵測信號取得該物品的該位置。
- 如申請專利範圍第10項所述之裝置,更包括告知裝置,被配置以告知使用者該位置量測錯誤。
- 如申請專利範圍第9項所述之裝置,更包括輸入裝置,被配置以輸入與該公差值有關的資訊。
- 一種微影裝置,被配置以執行與物品有關的圖案化,該裝置包括:承座,被配置以承載該物品並具可移動性;以及量測裝置,被配置以量測該物品的位置,該量測裝置包括:偵測器,被配置以偵測形成在該物品上的標記並產生偵測信號;以及處理器,被配置以根據該偵測信號取得該物品的該位置,其中該處理器被配置以根據該偵測信號的一個部分取得該物品的該位置,該偵測信號的該部分是根據與該物品的量測精度有關的公差值的有關資訊所限定。
- 如申請專利範圍第13項所述之裝置,其中該物品包括被配置以圖案化之原物或將進行圖案化的基板或者其兩者。
- 一種微影裝置,被配置以執行與物品有關的圖案化,該裝置包括:承座,具有可移動性,並被配置以承載該物品;以及量測裝置,被配置以量測該物品的位置, 該量測裝置包括:偵測器,被配置以偵測形成在該物品上的標記和產生偵測信號;以及處理器,被配置以根據該偵測信號取得該物品的該位置,其中如果該偵測信號符合關於該物品的量測精度的公差值,該處理器係被配置以根據該偵測信號取得該物品的該位置。
- 如申請專利範圍第15項所述之裝置,其中該物品包括被配置以圖案化之原物或將進行圖案化的基板或者其兩者。
- 一種製造物品的方法,該方法包括:藉由使用微影裝置在基板上執行圖案化;以及在該圖案化已執行下,處理該基板,以製造該物品,其中該微影裝置包括:承座,被配置以承載該基板並具可移動性;以及量測裝置,被配置以量測該基板的位置,該量測裝置包括:偵測器,被配置以偵測形成在該物品上的標記並且產生偵測信號;以及處理器,被配置以根據該偵測信號取得該物品的該位置,其中該處理器係被配置以根據該偵測信號的一個部分取得該物品的該位置,該偵測信號的該部分是根據與 該物品的量測精度有關的公差值的有關資訊所限定。
- 一種製造物品的方法,該方法包括:藉由使用微影裝置在基板上執行圖案化;以及在該圖案化已執行下,處理該基板,以製造該物品,其中該微影裝置包括:承座,被配置以承載該基板並具可移動性;以及量測裝置,被配置以量測該基板的位置,該量測裝置包括:偵測器,被配置以偵測形成在該物品上的標記並且產生偵測信號;以及處理器,被配置以根據該偵測信號取得該物品的該位置,其中如果該偵測信號符合與該物品的量測精度有關的公差值時,該處理器係被配置以根據該偵測信號取得該物品的該位置。
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