基板处理系统及基板处理方法、以及组件制造方法技术方案

本发明专利技术的光刻系统(1000)，具备：测量被保持在第1载台的基板上的多个标记的位置信息的测量装置(100)、将结束了标记的位置信息的测量的基板载置于第2载台上并进行测量该基板上的多个标记中所选择的部分标记的位置信息的对准测量及曝光的曝光装置(200)。测量装置系测量基板上多数个标记的位置信息以求出多个区划区域的排列的修正量的高次成分，曝光装置则测量该基板上少数个标记的位置信息以求出多个区划区域的排列的修正量的低次成分，并使用所求出的低次成分与使用测量装置求出的高次成分，一边控制基板的位置、一边使多个区划区域曝光。

【技术实现步骤摘要】
基板处理系统及基板处理方法、以及组件制造方法本专利技术为申请日为2016年02月23日，申请号为“201680011727.7”，专利技术名称为“基板处理系统及基板处理方法、以及组件制造方法”的专利技术专利的分案申请。
本专利技术是关于基板处理系统及基板处理方法、以及组件制造方法，尤其是关于以和至少1个标记一起形成有区划区域的基板为处理对象的基板处理系统及基板处理方法、以及使用基板处理系统的组件制造方法。
技术介绍
为制造半导体组件等的光刻制程，在晶圆或玻璃板片等的基板(以下，统称为晶圆)上重迭形成多层的电路图案，当在各层间的重迭精度不良时，半导体组件等即无法发挥既定电路特性，有时可能成为不良品。因此，一般，在晶圆上的多个照射(shot)区域的各个预先形成标记(对准标记)，以检测该标记在曝光装置的载台坐标系上的位置(坐标值)。之后，根据此标记位置信息与新形成的图案(例如标线片图案)的已知的位置信息，进行将晶圆上的1个照射区域相对该图案的位置对准的晶圆对准。作为晶圆对准的方式，为兼顾产量，以仅检测晶圆上若干个照射区域(亦称取样照射区域或对准照射区域)的对准标记，以统计方式算出晶圆上照射区域的排列的全晶圆增强型对准(EGA)为主流。然而，在光刻制程中，对晶圆上进行重迭曝光时，经过光阻涂敷、显影、蚀刻、CVD(化学汽相沉积)、CMP(化学机械研磨)等制程处理步骤的晶圆，有可能因该程序而于前层的照射区域的排列产生变形，该变形即有可能成为重迭精度降低的原因。有鉴于此点，近来的曝光装置具备不仅是晶圆的1次成分，因制程产生的照射区域排列的非线性成分等以能加以修正的栅子(grid)修正功能等(例如，参照专利文献1)。然而，随着集成电路的微细化，重迭精度的要求日渐趋严，为进行更高精度的修正，增加取样照射区域的数量、亦即增加待检测的标记的数量是不可或缺的。又，在具备二个载置晶圆的载台的双载台型曝光装置，由于能在一个载台上进行对晶圆的曝光、且与此并行在另一个载台上实施晶圆上标记的检测等，因此能在极力不降低生产率的情形下，增加取样照射区域的数量。然而，现今对重迭精度的要求益趋严格，即使是双载台型的曝光装置，欲在不降低生产率的情形下检测可实现所要求的重迭精度的充分数量的标记一事是非常困难的。先行技术文献[专利文献1]美国申请公开第2002/0042664号说明书
技术实现思路
用以解决课题的手段本专利技术第1态样，提供一种基板处理系统，以和至少1个标记一起形成有多个区划区域的基板为处理对象，其具备：具有可保持该基板的第1载台，用以测量被保持于该第1载台的该基板上的多个该标记的位置信息的测量装置；以及具有载置结束了该测量装置对该多个标记的位置信息的测量的该基板的第2载台，用以进行测量该第2载台上载置的该基板上的该多个标记中的部分标记的位置信息的测量动作、及进行以能量束使该多个区划区域曝光的曝光动作的曝光装置；该测量装置，使用测量的该多个标记的该位置信息，求出与该基板上的该多个区划区域的排列相关的第1信息；该曝光装置，使用测量的该部分标记的位置信息，求出与该基板上的该多个区划区域的排列相关的第2信息，根据以该测量装置求出的该第1信息与该第2信息，控制进行该曝光动作时的该第2载台的位置。本专利技术第2态样，提供一种组件制造方法，其包含使用第1态样的基板处理系统使基板曝光的动作、以及使曝光后的该基板显影动作。本专利技术第3态样，提供一种基板处理方法，以和至少1个标记一起形成有多个区划区域的基板为处理对象，其包含：测量被保持于第1载台的该基板上的多个该标记的位置信息的动作；以及将利用该测量而结束了该多个标记的位置信息的测量的该基板保持于第2载台，并进行测量被保持于该第2载台的该基板上的该多个标记中部分标记的位置信息的测量动作、及以能量束使该多个区划区域曝光的曝光动作；在该测量动作中，使用所测量的该多个标记的该位置信息，求出与该基板上的该多个区划区域的排列的第1信息；该测量动作及曝光动作的进行，系使用所测量的该部分标记的位置信息，求出与该基板上的该多个区划区域的排列相关的第2信息，根据以该测量求出的该第1信息与该第2信息，在进行该曝光动作时控制该第2载台的位置。附图说明图1是概略显示一实施方式的光刻系统的整体构成的图。图2是概略显示一实施方式的测量装置的构成的立体图。图3(A)是图2的测量装置的省略局部的前视图(从－Y方向所见的图)、图3(B)是以通过标记检测系的光轴AX1的XZ平面为剖面的测量装置的省略局部的剖面图。图4是以通过标记检测系的光轴AX1的YZ平面为剖面的测量装置的省略局部的剖面图。图5(A)是显示第1位置测量系统的读头部的立体图、图5(B)是第1位置测量系统的读头部的俯视图(从+Z方向所见的图)。图6是用以说明第2位置测量系统的构成的图。图7是显示以第1实施方式的测量装置的控制系为中心构成的控制装置的输出入关系的方块图。图8是对应处理一批晶圆时的控制装置的处理运算法的流程图。图9是概略显示图1所示的曝光装置的构成的图。图10是显示曝光装置所具备的曝光控制装置的输出入关系的方块图。图11是概略显示变形例的光刻系统的整体构成的图。图12(A)是用以说明高次偏微分修正的一例的图、图12(B)是用以说明1次近似修正的一例的图。符号说明10：滑件；12：平台；14：除振装置；16：底座；18：空气轴承；20：驱动系统；20A：第1驱动装置；20B：第2驱动装置；22a、22b：可动元件；23a、23b：可动元件；24：可动载台；25a、25b：定子；26a、26b：定子；28A、28B：X轴线性马达；29A、29B：Y轴线性马达；30：第1位置测量系统；32：读头部；33：编码器系统；35a～35d：激光干涉仪；37x：X读头；37ya、37yb：Y读头；40：测量单元；48：除振装置；50：第2位置测量系统；52A、52B：读头部；58X1、58X2：XZ读头；58Y1、58Y2：YZ读头；60：控制装置；100：测量装置；100a、100b：测量装置；200：曝光装置；300：C/D；320：涂敷显影控制装置；330：调温部；400：存储装置；500：局域网络；1000：光刻系统；MDS：标记检测系；RG1：光栅；RG2a、RG2b：光栅；W：晶圆；WST：晶圆载台。具体实施方式以下，针对一实施方式根据图1～图10进行说明。图1中概略显示了一实施方式的光刻系统(基板处理系统)1000的构成。光刻系统1000，如图1所示，具备彼此联机(inline)方式连接的测量装置100、曝光装置200及基板处理装置300。此处，作为基板处理装置300使用涂敷显影(C/D)装置，因此，以下亦适当的记载为C/D300。光刻系统1000设置在无尘室内。又，所谓联机方式的连接，是指以晶圆(基板)的搬送路径连接的状态，将不同的装置彼此连接的意，本说明书中，在此意思下，使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基板处理系统，其特征在于，以和至少1个标记一起形成有多个区划区域的基板为处理对象，所述基板处理系统具备：/n测量装置，具有能够保持所述基板的第1载台，该测量装置测量被保持于所述第1载台的所述基板上的多个所述标记的位置信息；以及/n曝光装置，具有载置结束了所述测量装置对所述多个标记的位置信息的测量的所述基板的第2载台，该测量装置进行测量所述第2载台上载置的所述基板上的所述多个标记中的部分标记的位置信息的测量动作、以及以能量束使所述多个区划区域曝光的曝光动作；/n所述测量装置使用所测量的所述多个标记的所述位置信息，求出与所述基板上的所述多个区划区域的排列相关的第1信息；/n所述曝光装置使用所测量的所述部分标记的位置信息，求出与所述基板上的所述多个区划区域的排列相关的第2信息，根据以所述测量装置求出的所述第1信息与所述第2信息，在进行所述曝光动作时控制所述第2载台的位置。/n

【技术特征摘要】
20150223 JP 2015-0329111.一种基板处理系统，其特征在于，以和至少1个标记一起形成有多个区划区域的基板为处理对象，所述基板处理系统具备：
测量装置，具有能够保持所述基板的第1载台，该测量装置测量被保持于所述第1载台的所述基板上的多个所述标记的位置信息；以及
曝光装置，具有载置结束了所述测量装置对所述多个标记的位置信息的测量的所述基板的第2载台，该测量装置进行测量所述第2载台上载置的所述基板上的所述多个标记中的部分标记的位置信息的测量动作、以及以能量束使所述多个区划区域曝光的曝光动作；
所述测量装置使用所测量的所述多个标记的所述位置信息，求出与所述基板上的所述多个区划区域的排列相关的第1信息；
所述曝光装置使用所测量的所述部分标记的位置信息，求出与所述基板上的所述多个区划区域的排列相关的第2信息，根据以所述测量装置求出的所述第1信息与所述第2信息，在进行所述曝光动作时控制所述第2载台的位置。


2.如权利要求1所述的基板处理系统，其特征在于，所述第1信息包含所述基板上的所述多个区划区域的排列的非线性的变形成分。


3.如权利要求1或2所述的基板处理系统，其特征在于，所述第2信息包含所述基板上的所述多个区划区域的排列的线性的变形成分。


4.如权利要求1至3中任一项所述的基板处理系统，其特征在于，所述测量装置使用所述多个标记的位置信息，以由第1既定次数的多项式构成的模型公式求出所述基板上的所述多个区划区域的排列相对于基准值的修正量的关系；
所述曝光装置使用所述部分标记的位置信息，以由第2既定次数的多项式构成的模型公式求出所述基板上的所述多个区划区域的排列相对于基准值的修正量的关系。


5.如权利要求4所述的基板处理系统，其特征在于，所述多个区划区域在所述基板上以矩阵状的配置形成，所述多个区划区域的排列的所述修正量根据以所述基板上的既定基准点为原点、以作为所述矩阵的行方向的X轴方向与作为列方向的Y轴方向为轴方向的2维正交坐标系即基板坐标系中的各区划区域的设计上的位置坐标X、Y、以及表示该区划区域的位置坐标的修正量的关系的关于X、Y的多项式构成的模型公式求出；
所述测量装置利用统计运算求出所述模型公式的高次项的系数；
所述曝光装置利用统计运算求出所述模型公式的低次项的系数，根据将该低次项的系数与该高次项的系数代入所述模型公式的系数确定后的模型公式，求出所述基板上的所述多个区划区域的排列的所述修正量。


6.如权利要求5所述的基板处理系统，其特征在于，所述低次项是1次以下的项，所述高次项是2次以上的项。


7.如权利要求5或6所述的基板处理系统，其特征在于，所述曝光装置依据将所述系数确定后的模型公式针对X、Y加以偏微分后的值，推定所述多个区划区域的变形。


8.如权利要求5所述的基板处理系统，其特征在于，所述曝光装置根据求出的所述修正量与所述基板上的所述多个区划区域的排列的设计值，求出作为所述基板上的所述多个区划区域的排列的格子，使该格子近似于1次模型公式，依据该模型公式的系数推定所述多个区划区域的变形。


9.如权利要求7或8所述的基板处理系统，其特征在于，所述曝光装置是进行使保持形成有图案的光罩的光罩载台和所述第2载台同步相对投影光学系移动，以将所述图案转印至所述基板上的所述区划区域的扫描曝光的装置；
所述曝光装置为配合所述推定的所述区划区域变形后的形状使所述图案的以所述投影光学系投影的投影像变形，在所述扫描曝光中，调整所述光罩载台与所述第2载台的相对扫描角度、扫描速度比、所述光罩载台及所述第2载台中的至少一方相对所述投影光学系的相对位置、所述投影光学系的成像特性、及曝光用光的波长中的至少1种。


10.如权利要求1至9中任一项所述的基板处理系统，其特征在于，所述测量装置，具备：
标记检测系，检测被保持在所述第1载台的所述基板上的所述标记，并输出检测信号；
位置测量装置，测量所述第1载台相对所述标记检测系的位置信息；
驱动系统，驱动所述第1载台；以及
控制装置，一边根据以所述位置测量装置测量的所述位置信息控制所述驱动系统对所述第1载台的驱动、一边取得所述位置测量装置的所述位置信息，使用所述标记检测系求出被保持于所述第1载台的所述基板上的所述多个标记的位置信息。


11.如权利要求10所述的基板处理系统，其特征在于，所述第1载台能够相对基座构件移动；
所述位置测量装置包含测量所述载台相对所述基座构件的第1位置信息的第1位置测量系以及测量所述标记检测系与所述基座构件的相对的第2位置信息的第2位置测量系。


12.如权利要求11所述的基板处理系统，其特征在于，在所述第1位置测量系中，具有格子部的测量面与对所述测量面照射光束的读头部中的一方设在所述第1载台，使来自所述读头部的多个光束照射于所述测量面，并接收所述多个光束各自的来自所述测量面的返回光束以测量所述第1载台的第1位置信息。


13.如权利要求10至12中任一项所述的基板处理系统，其特征在于，所述测量装置能够设定所述标记检测系的检测条件互异的多个测量模式。


14.如权利要求13所述的基板处理系统，其特征在于，所述多个测量模式包含针对所述基板上的所有区划区域以各1个标记作为检测对象的第1模式、针对所述基板上的所有区划区域测量各2个以上的第1数的标记的第2模式、以及针对所述基板上的部分区划区域检测2个以上的第2数的标记且针对其余区划区域检测各1个标记的第3模式中的至少1个模式。


15.如权利要求13或14所述的基板处理系统，其特征在于，所述多个测量模式包含在对多片基板连续进行处理时，根据包含最先处理的第1片基板的既定片数的基板的测量结果，设定所述多个模式中的1个模式的第4模式。


16.如权利要求13或14所述的基板处理系统，其特征在于，所述多个测量模式包含在对多片基板进行连续处理时，根据包含最先处理的第1片基板的既定片数的基板的测量结果针对其余基板决定作为所述标记检测系的检测对象的标记的模式。


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【专利技术属性】
技术研发人员：柴崎祐一，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：日本;JP