成像光学系统之调整方法、位置偏差检测装置、及标记识别装置

摘要

本发明之目的系提供能以良好敏感度对调整用光学元件之配置进行微调的成像光学系统之调整方法。;为达成前述目的，本发明，系于成像光学系统之物体面，相对该成像光学系统之视野中心将以第1间距排列之第1标记与以第2间距排列之第2标记分别设置成对称；该第1间距系大于等于既定波段之落射照明光的±1次绕射光束内切于该成像光学系统瞳区的间距，该第2间距系小于该第1间距；根据以该成像光学系统形成之该第1标记像与该第2标记像的相对位置，来调整设置于该成像光学系统瞳面与孔径光闸面间之光学元件位置。

主权项

一种成像光学系统之调整方法，其特征在于：系于成像光学系统之物体面，相对该成像光学系统之视野中心将以第1间距排列之第1标记与以第2间距排列之第2标记分别设置成对称；该第1间距系大于等于既定波段之落射照明光的±1次绕射光束内切于该成像光学系统之瞳区的间距，该第2间距系小于该照明光的±1次绕射光束外切于该成像光学系统之瞳区的间距；根据在该照明光之波长设定在长波长侧时以该成像光学系统形成之该第1标记像与该第2标记像的相对位置、与在该照明光之波长设定在短波长侧时以该成像光学系统形成之该第1标记像与该第2标记像的相对位置之差来调整设置于该成像光学系统瞳面与孔径光闸面间之光学元件之配置。如申请专利范围第1项之成像光学系统之调整方法，其中，在将该第1间距设为P1(μm)、将该第2间距设为P2(μm)、将该成像光学系统之数值孔径设为NAima、将用来照射该照明光之光学系统之数值孔径为NAill、将该照明光之中心波长设为λ(μm)时，能满足以下条件式：NAima>NAill NAima-NAill>λ/P1 NAima+NAill/2≦λ/P2。如申请专利范围第1或2项之成像光学系统之调整方法，其中，在取得该第1标记像与该第2标记像的相对位置的资讯时，对该视野中心，在使该第1标记及该第2标记旋转180°前后之各状态下，测量该成像光学系统所形成之像中该第1标记与该第2标记的距离后，将以所测量之两距离表示之因装置造成之误差成分量作为该相对位置的资讯取得。如申请专利范围第3项之成像光学系统之调整方法，其中，将就该照明光之每一波长带所算出之该第1标记与该第2标记距离彼此的差分、或将就该照明光之每一波长带所算出之该装置造成的误差成分彼此之差分当作指标，来调整该光学元件之位置。如申请专利范围第1或2项之成像光学系统之调整方法，其中，该光学元件系平行平面板；该光学元件之配置调整，系将该平行平面板之位置朝向倾斜方向之调整。一种位置偏移检测用标记，系用于检测两个图案位置偏移之标记，其特征在于，包含该两个图案中表示一基准位置的第1标记、以及该两个图案中表示另一基准位置的第2标记；该第1标记，系将第1线状图案及垂直于该线状图案之第2线状图案配置成十字形；该第2标记，系将第3线状图案及垂直于该第3线状图案之第4线状图案配置成十字形；该第1标记与该第2标记，在无该两个图案之位置偏移时，该第1线状图案与该第3线状图案之直线方向一致，且该第2线状图案与该第4线状图案之直线方向一致；该第1线状图案与该第3线状图案之长边方向两端间的长度彼此不同；该第1线状图案与该第3线状图案中，该长度较长之线状图案，为了不与该长度较短之线状图案重叠，系由被分割成直线方向一端侧与另一端侧之两部分图案所构成；该第2线状图案与该第4线状图案之长边方向两端间的长度彼此不同；该第2线状图案与该第4线状图案中，该长度较长之线状图案，为了不与该长度较短之线状图案重叠，系由被分割成直线方向一端侧与另一端侧之两部分图案所构成。如申请专利范围第6项之位置偏移检测用标记，其中，该第1线状图案与该第3线状图案中该长度较短之线状图案、以及该第2线状图案与该第4线状图案中该长度较短之线状图案，为了不彼此交叉，系由分别被分割成直线方向一端侧与另一端侧之两部分图案所构成。如申请专利范围第6或7项之位置偏移检测用标记，其中，该第1线状图案、该第2线状图案、该第3线状图案、以及该第4线状图案中，至少一个线状图案系由被宽度方向分割之复数条细微线状图案构成。如申请专利范围第6或7项之位置偏移检测用标记，其中，在外接于该第1线状图案与该第3线状图案中长度较长之线状图案、且外接于该第2线状图案与该第4线状图案中长度较长之线状图案的矩形区域内侧，于被该第1标记与该第2标记分隔之四个区域中至少一个区域，系包含表示该两个图案中至少一方之另一基准位置的第3标记。如申请专利范围第6或7项之位置偏移检测用标记，其中，在外切于该第1线状图案与该第3线状图案中该长度较长之线状图案、且外接于该第2线状图案与该第4线状图案中该长度较长之线状图案的矩形区域内侧，于被该第1标记与该第2标记分隔之四个区域中至少一个区域，系包含关于该两个图案中至少一方之形成的处理资讯。如申请专利范围第6或7项之位置偏移检测用标记，其中，在外接于该第1线状图案与该第3线状图案中该长度较长之线状图案、且外接于该第2线状图案与该第4线状图案中该长度较长之线状图案的矩形区域内侧，于被该第1标记与该第2标记分隔之四个区域中至少一个区域，系包含关于该两个图案中至少一方之形成的曝光条件检查用标记。一种位置偏移检测方法，其系使用申请专利范围第6至11项中任一项之位置偏移检测用标记，来进行该两个图案之位置偏移检测，其特征在于，具备：第1步骤，系载入该第1标记与该第2标记之影像；第2步骤，系从所载入之该影像分割出关于该第1标记之该第1线状图案与该第2线状图案的部分影像，且分割出关于该第2标记之该第3线状图案与该第4线状图案的部分影像；以及第3步骤，根据所分割出之该部分影像，算出该第1线状图案与该第3线状图案之直线方向的位置偏移量，且算出该第2线状图案与该第4线状图案之直线方向的位置偏移量；该第2步骤中，在分割出该第1线状图案与该第3线状图案中关于该长度较长之线状图案的部分影像时，以及在分割出该第2线状图案与该第4线状图案中关于该长度较长之线状图案的部分影像时，系就每一该部分图案个别分割出该部分影像。一种位置检测方法，其特征在于，具备：照明步骤，系利用照明光来照明于包含检测对象图案之底层与光阻层间形有成一层以上之中间层的基板；载入步骤，系根据被该照明光照明时从该基板各层所产生的光，来载入该图案之影像；以及算出步骤，系根据该影像算出该图案之位置；该照明步骤，系将该照明光之分光特性，调整成从该基板各层产生之光中来自该底层之光对来自该中间层之光的强度比变大，并利用调整后之分光特性的照明光来照明该基板。如申请专利范围第13项之位置检测方法，其中，该照明步骤，系将该分光特性调整成该照明光所具有之在该中间层之吸收较大的波长区成分对在该中间层之吸收较小的波长区成分的强度比变大。如申请专利范围第13或14项之位置检测方法，其中，该照明步骤，系将该分光特性调整成该照明光所具有之在该底层之吸收较小的波长区成分对在该底层之吸收较大的波长区成分的强度比变大。如申请专利范围第13项之位置检测方法，其中，该照明步骤，当该中间层数目为2个以上时，系将该分光特性调整成该照明光所具有之该光彼此藉由干涉而互相减弱的波长区成分对在各该中间层上面反射之光彼此藉由干涉而互相增强的波长区成分的强度比变大。一种位置检测装置，其特征在于，具备：照明机构，系能变更照明光之分光特性，以该照明光来照明于包含检测对象图案之底层与光阻层间形成有一层以上之中间层的基板；载入机构，系系根据被该照明光照明时从该基板各层所产生的光，来载入该图案之影像，以及；算出机构，系根据该影像算出该图案之位置；该照明机构，系将该照明光之分光特性，改变成从该基板各层产生之光中来自该底层之光对来自该中间层之光的强度比变大。如申请专利范围第17项之位置检测装置，其中，该照明机构，系将该分光特性改变成该照明光所具有之在该中间层之吸收较大的波长区成分对在该中间层之吸收较小的波长区成分的强度比变大。如申请专利范围第17或18项之位置检测装置，其中，该照明机构，系将该分光特性改变成该照明光所具有之在该底层之吸收较小的波长区成分对在该底层之吸收较大的波长区成分的强度比变大。如申请专利范围第17项之位置检测装置，其中，该照明机构，当该中间层数目为2个以上时，系将该分光特性改变成该照明光所具有之该光彼此藉由干涉而互相减弱之波长区成分对在各该中间层上面反射之光彼此藉由干涉而互相增强之波长区成分的强度比变大。一种标记识别装置，其特征在于，具备：登记机构，系将标记之形状及设计尺寸登记于制法(recipe)；以及检测机构，系拍摄应测量基板之影像，并从所取得之影像测出与登记于制法之形状与设计尺寸一致的标记。如申请专利范围第21项之标记识别装置，其中，登记于该制法之资料中包含尺寸容许范围。