[發明專利]檢測設備及方法、圖案形成設備、獲取方法和制造方法

有效

• 申請號: 201810242026.5
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108681209B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 藤嶋浩史
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F9/00
• 代理公司: 北京魏啟學律師事務所 11398
• 代理人: 魏啟學

本發明提供一種檢測設備及方法、圖案形成設備、獲取方法和制造方法。檢測設備檢測基板上所形成的標記。所述檢測設備包括：基板保持器，用于保持所述基板；光學系統，其被容納在所述基板保持器中；圖像傳感器，用于經由所述光學系統從所述基板背面側拍攝所述標記的圖像；以及處理器，用于基于所述圖像傳感器所拍攝的所述標記的圖像，進行對所述標記的檢測處理。所述處理器基于所述標記在所述基板上的在高度方向上的位置和與所述光學系統的遠心度有關的信息，校正所述標記的檢測值。

技術領域

本發明涉及一種檢測設備、圖案形成設備、獲取方法、檢測方法和物品 制造方法。

背景技術

通常，作為光刻設備(圖案形成設備)的例子的曝光設備被配置成利用顯 微鏡觀察在曝光早期階段被轉印在基板上的對準標記、使用作為結果的位置 信息進行定位、并且進行套刻曝光。在套刻曝光處理之間存在諸如CMP(化 學機械拋光)和熱退火等各種類型的中間處理。這可能導致不能以適當狀態 保持基板上的標記。

作為該問題的對策，可以考慮下面的技術：當使用硅作為用于基板的材 料時，通過將標記設置在基板的背面側、并且通過使用透過硅的紅外波長的 光從基板的正面側觀察基板背面側的標記來進行對準。

然而，取決于裝置，在標記上可能形成由諸如金屬等所構成的不透明層。 這可能需要用于通過使用由該層所覆蓋的標記來進行定位的處理。在這種情 況下，即使利用使用透過基板的波長的顯微鏡，也不能觀察到標記。

日本專利3637024公開了一種包括能夠應付這一狀況的對準系統的曝光 設備。日本專利3637024的基板保持器具有嵌入其中的、用于將設置在基板 背面上的標記的圖像提取至基板外的中繼光學系統。這樣使得可以通過利用 顯微鏡觀察通過中繼光學系統所形成的標記的中間像來進行對準。

然而，當中繼光學系統被設置在顯微鏡和標記之間時，中繼光學系統的 像差極大地影響對準精度。中繼光學系統必須小到嵌入基板保持器中，而且 嵌入之后不容易調整。為了實現高精度對準系統，必須對由中繼光學系統的 像差所導致的誤差進行校正。

通常，重要的是校正對準系統中的像差之中的畸變。另一方面，在針對 應付各種類型的裝置制造處理的曝光處理中，非常重要的是進行與中繼光學 系統的各像高處的主光線的傾斜有關的校正。簡而言之，在不校正各像高處 的主光線的傾斜的情況下難以校正畸變。

當穿過光瞳中心的主光線與光學系統的光軸平行時，將這一狀態稱為 “光學系統是遠心的”。這是眾所周知的概念：即使在物體離焦時，也要保證 物體的圖像僅是模糊而不會水平偏移。盡管顯微鏡和中繼光學系統被盡可能 地設計成遠心的，但是制造誤差等使得非常難以防止發生各像高處的主光線 的傾斜。

根據裝置制造處理，被設置在基板背面上的標記不會總是位于標記和基 板保持器之間的邊界面附近的恒定高度。例如，當還堆疊了一個或者多個層 從而夾持被設置在基板背面上的標記時，標記和基板保持器的基板保持面之 間的距離(標記的高度位置)可能變化。

當在這種情況下，在中繼光學系統中保留各像高處的主光線的傾斜時， 通過中繼光學系統的出口所觀察到的標記圖像的像高根據標記的高度位置 而改變。在掌握目標物體的圖像所位于的光學系統的視野中的特定像高時， 通常通過計算來消除畸變的影響。然而，如果沒有設置用于校正各像高處的 主光線的傾斜的影響的部件，則標記本身的像高根據標記的離焦量而改變。 這使得這種畸變校正自身不充分。

注意，通常不能期望由基板保持器所保持的基板上的標記準確地位于中 繼光學系統的視野中心。另外，一旦中繼光學系統被嵌入基板保持器中，就 難以移動中繼光學系統。這使得難以將標記調整至具有較小畸變的、中繼光 學系統的視野中心。

發明內容

本發明提供一種有利于使用被容納在基板保持器中的光學系統來提高 定位精度的技術。