光刻装置、对准方法及物品的制造方法 |
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| 申请号 | CN201410398286.3 | 申请日 | 2014-08-13 | 公开(公告)号 | CN104375395B | 公开(公告)日 | 2017-12-19 |
| 申请人 | 佳能株式会社; | 发明人 | 三岛和彦; 古贺慎一郎; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 光刻 装置、对准方法及物品的制造方法。该光刻装置用于将原版上形成的图案转印至 基板 上的多个拍摄区域中的各个，所述光刻装置包括：检测单元，其被构造为检测所述拍摄区域中配设的标记以及所述原版上配设的标记；以及控制单元，其被构造为在所述拍摄区域与所述原版的图案之间的 叠加 误差落入容许范围内的情况下，以使得由所述检测单元检测的目标区域中的标记与所述原版上的标记偏移了在所述拍摄区域中的各标记与所述原版上的各标记之间生成的 位置 偏移量的方式，来控制目标拍摄区域与所述原版的图案之间的对准。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种光刻装置，其用于将原版上形成的图案转印至基板上的多个拍摄区域中的各个，所述光刻装置包括： |
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| 说明书全文 | 光刻装置、对准方法及物品的制造方法技术领域[0001] 本发明涉及光刻装置、对准方法及物品的制造方法。 背景技术[0002] 作为用于制造半导体设备等的光刻装置，除了将用作原版的掩膜的图案投影至基板的曝光装置外，将用作原版的模具上形成的图案转印至基板的压印装置受到了很大关注。在压印装置中，形成有图案的模具以及供给至基板的压印材料彼此接触，并且在该状态下固化该压印材料。模具与固化的压印材料分离，由此将模具的图案转印至基板上。 [0003] 在半导体设备等的制造中，在一个基板上叠加多个图案的步骤是必要的。为此，在压印装置中，将模具的图案精确地转印至基板上形成的拍摄区域(shot area)是重要的。日本特许第4185941号公报提出了采用晶片间对准方法(die-by-die alignment method)作为当将模具的图案转印至拍摄区域时的对准方法的压印装置。该晶片间对准方法针对基板上的各拍摄区域检测拍摄区域中形成的标记以及模具中形成的标记，并且校正基板与模具之间的偏移。 [0004] 拍摄区域中形成的多个标记由于例如前述的光刻工艺中使用的原版的制造误差、由半导体工艺引起的标记的变形或整个基板的变形等，有时各自具有位置偏移。在这种情况下，当在不考虑拍摄区域中的标记的位置偏移的情况下基于标记的检测结果来进行拍摄区域与原版图案之间的对准时，可能难以将原版图案精确地转印至拍摄区域。 [0005] 日本特开2002-196476号公报提出了考虑到原版上的图案与原版上的对准标记的相对位置中包括的制造误差来对准拍摄区域与原版的方法。然而，在日本特开2002-196476号公报中描述的方法中，没有考虑拍摄区域中形成的标记中各自发生的位置偏移。 发明内容[0006] 本发明提供一种优势在于例如将原版的图案精确地转印至基板上形成的拍摄区域的技术。 [0007] 根据本发明的一个方面，提供一种光刻装置，其用于将原版上形成的图案转印至基板上的多个拍摄区域中的各个，所述光刻装置包括：检测单元，其被构造为检测所述拍摄区域中配设的标记以及所述原版上配设的标记；以及控制单元，其被构造为基于所述检测单元的检测结果控制所述拍摄区域与所述原版的图案之间的对准，其中，所述控制单元在所述拍摄区域与所述原版的图案之间的叠加误差落入容许范围内的情况下，由代表在所述拍摄区域中的各标记与所述原版上的相应标记之间生成的位置偏移量的信息，获得在所述原版的图案要被转印至的目标拍摄区域中配设的多个标记当中、要由所述检测单元检测的标记中的所述位置偏移量，以及以使得由所述检测单元检测的所述目标拍摄区域中的标记和与该标记相对应的所述原版上的标记偏移所获得的位置偏移量的方式，来控制所述目标拍摄区域与所述原版的图案之间的对准。 [0008] 根据本发明的一个方面，提供一种物品的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：利用光刻装置将原版的图案转印至基板上；以及对形成有图案的所述基板进行处理；其中，将所述原版上形成的图案转印至所述基板上的多个拍摄区域中的各个的所述光刻装置包括：检测单元，其被构造为检测所述拍摄区域中配设的标记以及所述原版上配设的标记；以及控制单元，其被构造为基于所述检测单元的检测结果控制所述拍摄区域与所述原版的图案之间的对准，其中，所述控制单元在所述拍摄区域与所述原版的图案之间的叠加误差落入容许范围内的情况下，由代表在所述拍摄区域中的各标记与所述原版上的相应标记之间生成的位置偏移量的信息，获得在所述原版的图案要被转印至的目标拍摄区域中配设的多个标记当中、要由所述检测单元检测的标记中的所述位置偏移量，以及控制步骤，以使得由所述检测单元检测的所述目标拍摄区域中的标记和与该标记相对应的所述原版上的标记偏移所获得的位置偏移量的方式，来控制所述目标拍摄区域与所述原版的图案之间的对准。 [0009] 根据本发明的一个方面，提供一种光刻装置中的拍摄区域与原版的对准方法，所述光刻装置将所述原版上形成的图案转印至基板上的多个拍摄区域中的各个，所述光刻装置包括被构造为检测所述拍摄区域中配设的标记以及所述原版上配设的标记的检测单元，所述对准方法包括：获得步骤，在所述拍摄区域与所述原版的图案之间的叠加误差落入容许范围内的情况下，由代表在所述拍摄区域中的各标记与所述原版上的相应标记之间生成的位置偏移量的信息，获得在所述原版的图案要被转印至的目标拍摄区域中配设的多个标记当中、要由所述检测单元检测的标记中的所述位置偏移量，以及控制步骤，以使得由所述检测单元检测的所述目标拍摄区域中的标记和与该标记相对应的所述原版上的标记偏移所获得的位置偏移量的方式，来控制所述目标拍摄区域与所述原版的图案之间的对准。 附图说明[0011] 图1A是示出根据第一实施例的压印装置的布置的图； [0012] 图1B是示出从该压印装置的上侧观看到的检测单元的示意图； [0013] 图2是示出变形单元的布置的图； [0014] 图3A是用于说明根据第一实施例的压印装置的压印处理的图； [0015] 图3B是用于说明根据第一实施例的压印装置的压印处理的图； [0016] 图3C是用于说明根据第一实施例的压印装置的压印处理的图； [0017] 图4是示出形成有多个拍摄区域的基板的图； [0018] 图5是示出局部拍摄的图； [0019] 图6是示出在一个完全拍摄中形成的多个片区域以及基板侧标记的布置的图； [0020] 图7是用于说明完全拍摄与模具之间的对准的图； [0021] 图8是用于说明局部拍摄与模具之间的对准的图； [0022] 图9是示出拍摄区域中的对准标记的图； [0023] 图10是示出根据第二实施例的对准标记的图； [0024] 图11A是用于说明莫尔条纹的相位变化的图； [0025] 图11B是用于说明莫尔条纹的相位变化的图； [0026] 图11C是用于说明莫尔条纹的相位变化的图； [0027] 图11D是用于说明莫尔条纹的相位变化的图； [0028] 图12A是示出转印标记与基板侧标记之间的位置关系的图； [0029] 图12B是示出转印标记与基板侧标记之间的位置关系的图； [0030] 图12C是示出转印标记与基板侧标记之间的位置关系的图； [0031] 图12D是示出转印标记与基板侧标记之间的位置关系的图； [0032] 图13A是示出根据第三实施例的对准标记的图； [0033] 图13B是示出根据第三实施例的对准标记的图； [0034] 图13C是示出根据第三实施例的对准标记的图； [0035] 图14A是示出根据第三实施例的对准标记的图； [0036] 图14B是示出根据第三实施例的对准标记的图； [0037] 图14C是示出根据第三实施例的对准标记的图； [0038] 图15A是示出根据第四实施例的曝光装置的布置的图； [0039] 图15B是示出根据第四实施例的曝光装置的布置的图。 具体实施方式[0040] 以下将参照附图来描述本发明的示例性实施例。注意，在整个附图中相同的附图标记指示相同的部件，并且将不对其重复描述。 [0041] <第一实施例> [0042] 在第一实施例中，将描述压印装置被用作光刻装置的示例。图1A是示出根据第一实施例的压印装置50的布置的图。压印装置50是在半导体设备等的制造工艺中使用的光刻装置。压印装置50进行如下压印处理：在形成有图案的模具2(原版)与压印材料接触的状态下将压印材料固化在基板上并且将模具2与固化的压印材料分离，由此将图案转印至基板上。在根据第一实施例的压印装置50中，当用紫外线照射时固化的UV固化树脂9用作压印材料，并且采用通过紫外线的照射来固化压印材料的光固化方法。压印装置50包括保持模具2的模具保持部4、保持基板8的基板保持部5、发射紫外线的照射单元1、投影光学系统12、检测单元3、控制单元17以及将树脂9供给至基板上的树脂供给单元6。 [0043] 模具2具有三维形成有要转印至基板8上的图案(供给至基板上的树脂9)的图案部2a。模具2由能够使紫外线(用于将树脂固化在基板上)透过的材料(例如石英)构成。在模具 2(图案部2a)上形成多个对准标记(下文中称为模具侧标记10)。 [0044] 模具保持部4可以包括通过真空卡盘或静电吸盘保持模具2的模具卡盘，以及驱动该模具卡盘的模具驱动单元。模具驱动单元至少沿Z方向(模具2被压印至基板上的树脂9中的方向(压印方向))驱动模具卡盘(即，模具)。模具驱动单元可以具有不仅沿Z方向而且沿X方向、Y方向以及θ方向(绕Z轴的旋转方向)驱动模具卡盘的功能。模具2的图案部2a的形状可能由于制造误差、热变形等而与目标形状不同。为了对此进行解决，模具保持部4包括通过对模具2的侧面的多个点施力来使图案部2a变形的变形单元16。图2是示出变形单元16的布置的图。如图2中所示，变形单元16包括将模具2的侧面卡住的多个卡盘部16a，以及经由卡盘部16a对模具2的侧面施力的多个致动器16b。当变形单元16a对模具2的侧面的多个点施力时，可以以使得图案部2a获得与目标形状接近的形状的方式来使模具2变形。变形单元16可以对模具2加热，从而以使得图案部2a获得与目标形状接近的形状的方式来使模具2变形。 [0045] 模具2的图案要被转印至的基板8包括例如单晶硅基板或SOI(绝缘硅，Silicon On Insulator)基板。树脂供给单元6(稍后描述)将树脂供给至基板8上。在基板上形成有多个拍摄区域8a。在各拍摄区域8a中形成有多个对准标记(下文中称为基板侧标记11)。 [0046] 基板保持部5可以包括通过真空卡盘或静电卡盘保持基板8的基板卡盘，以及驱动该基板卡盘的基板驱动单元。基板驱动单元至少沿X方向和Y方向(与压印方向垂直的方向)来驱动基板台(即，基板8)。基板驱动单元可以具有不仅沿X方向和Y方向而且沿Z方向和θ方向(绕Z轴的旋转方向)驱动基板台的功能。 [0047] 投影光学系统12布置在模具2的上方，并且将模具侧标记10的图像以及基板侧标记11的图像投影在投影光学系统12的投影平面13上。投影光学系统12包括光束分离器14。光束分离器14是依据光的波长来选择性地反射光或使光透过的光学部件，其被设计为例如反射用于固化树脂9的紫外线并且使用于照亮模具侧标记10和基板侧标记11的光(可见光或红外线)透过。例如，二向色镜或分色棱镜用作光束分离器14。 [0048] 照射单元1发射用以固化供给至基板8上的树脂的紫外线。在第一实施例中，照射单元1布置在投影光学系统12的侧面，并且用光照射投影光学系统12的光束分离器14。由光束分离器14反射的光以预定形状照射图案部2a。检测单元3布置在投影光学系统12的上方。检测单元3经由投影光学系统12照亮模具侧标记10和基板侧标记11，并且观察投影至投影光学系统12的投影平面13上的模具侧标记10的图像以及基板侧标记11的图像。检测单元3由此能够检测模具侧标记10与基板侧标记11的相对位置。检测单元3可能无法同时检测模具侧标记10和基板侧标记11。例如，检测单元3可以单独获得相对于检测单元3中设置的基准位置的模具侧标记10和基板侧标记11的位置，由此检测其相对位置。 [0049] 图1B是示出从该压印装置的上侧观看到的检测单元3的示意图。在第一实施例中，4个检测单元3a至3d布置在投影光学系统12的上方。这4个检测单元3a至3d中的各个被构造为观察拍摄区域8a中形成的基板侧标记11以及模具侧标记10。为此，可以利用这4个检测单元3a至3d同时观察到在拍摄区域8a中形成的多个基板侧标记11当中的4个基板侧标记11。 检测单元3a至3d被构造为各自沿XY方向(与基板表面平行的平面方向)可移动。为此，如稍后所述，即使当要由检测单元3a至3d检测的基板侧标记11的位置由于拍摄区域8a的形状变化而变化时，也能够沿XY方向各自移动检测单元3a至3d并检测基板侧标记11。 [0050] 控制单元17包括CPU和存储器，并且控制整个压印装置50(压印装置50的各单元)。在第一实施例中，控制单元17控制压印处理以及与其相关联的处理。例如，当进行压印处理时，控制单元17基于检测单元3的检测结果来控制模具2与基板8之间的对准。此外，当进行压印处理时，控制单元17控制变形单元16，使得模具2的图案部2a获得与目标形状接近的形状。 [0051] 树脂供给单元6将压印材料供给(涂布)至基板上。如上所述，在第一实施例中，由于其性质在用紫外线照射时固化的UV固化树脂9用作压印材料。可以根据半导体设备的制造工艺中的各种条件来适当地选择要从树脂供给单元6供给至基板上的树脂9。可以考虑到要在基板上的树脂中形成的图案的厚度或浓度来适当地决定要从树脂供给单元6排出的树脂的量。 [0052] 将参照图3A至图3C描述具有上述布置的、根据第一实施例的压印装置50的压印处理。如图3A中所示，控制单元17使树脂供给单元6向模具2的图案要被转印至的目标拍摄区域8b供给树脂9。由于通常使用的树脂9(压印材料)是挥发性的，因此其紧接在压印处理之前被供给至目标拍摄区域8b。如果树脂9的挥发性低，则可以通过旋涂预先向整个基板表面涂布树脂9。当树脂9被供给至目标拍摄区域8b时，控制单元17使检测单元3检测基板侧标记11与模具侧标记10的相对位置，并利用模具2的图案来对准目标拍摄区域8b。通过例如使变形单元16将图案部2a变形或者使基板驱动单元调整基板8的位置来进行对准。 [0053] 在对准目标拍摄区域8b和模具2的图案之后，控制单元17控制模具驱动单元以沿-Z方向移动模具2并且使模具2的图案部2a与基板上的树脂9接触，如图3B中所示。此时，在图案部2a与树脂9接触的状态下等待经过预定时间。供给至基板上的树脂9由此可以充分填充模具2的图案。当模具2由诸如石英的透明材料构成、并且模具2与树脂9之间的折射率差小时，检测单元3可能无法在模具2与树脂9接触的状态下检测以三维图案形成的模具侧标记10。在这种情况下，折射率或透过率与模具2的折射率或透过率不同的物质可以被涂布至模具侧标记10。这使得能够改变模具侧标记10的折射率并且使检测单元3即使在图3B所示的状态下也检测模具侧标记10。 [0054] 当在图案部2a与树脂9接触的状态下经过预定时间时，控制单元17使照射单元1用光经由模具2照射基板上的树脂9。控制单元17控制模具驱动单元以将模具2沿+Z方向移动并且将模具2与基板上的树脂9分离。模具2的图案由此可以被转印至目标拍摄区域8b，如图3C中所示。在目标拍摄区域8b中，还可以将模具侧标记10与模具2的图案一起转印以形成转印标记21。 [0055] 接下来将描述在具有上述布置的压印装置50中的基板8上布置的多个拍摄区域8a。图4是示出形成有多个拍摄区域8a的基板8的图。参照图4，由粗线表示的矩形代表拍摄区域8a，由细线表示的矩形代表片区域(chip area)Ci。在各拍摄区域8a中形成多个片区域Ci(第一实施例中为6个片区域)。近年来，即使在基板8的周边部分中布置的拍摄区域中仅包括一个片区域Ci时，模具2的图案也需要被转印至片区域Ci以提升从一个基板8可获得的片区域Ci的收益率。因此需要精确对准片区域Ci与模具2。 [0056] 基板8的周边部分中布置的拍摄区域8a包括基板的周边，因此拍摄区域8a以部分欠缺的方式形成在基板8上。当包括至少一个片区域Ci并且在布置在基板8的周边部分中时被部分缺失的拍摄区域8a在下文中被称为局部拍摄Sp(第二拍摄区域)。另一方面，在基板8上形成与模具2的图案相同形状并且包括全部片区域Ci而无部分缺失的拍摄区域8a在下文中被称为完全拍摄Sc(第一拍摄区域)。参照图4，由空心矩形代表全部六个片区域Ci的拍摄区域8a表示完全拍摄Sc。至少一个片区域Ci被阴影化的拍摄区域8a表示局部拍摄Sp。阴影片区域Ci表示作为以不包括基板8的周边的形式形成产品的预期芯片的区域(有效片区域)。具有与模具2的图案相同的形状的拍摄区域8a并非指具有相同外形的拍摄区域，而是指包括模具2的整个图案要被转印至的区域的拍摄区域。 [0057] 将参照图5描述局部拍摄Sp中的有效片区域。图5是示出图4中所示的局部拍摄Sp1和Sp2的图。在局部拍摄Sp1中，除了片区域C5外的片区域C1至C4以及C6是有效片区域。另一方面，在局部拍摄Sp2中，除了片区域C1外的片区域C2至C6是有效片区域。如上所述，局部拍摄Sp中的有效片区域的布置依据基板上的局部拍摄的布置位置而变化。 [0058] 接下来将参照图6描述在一个拍摄区域8a中形成的6个片区域Ci以及基板侧标记11的布置。图6是示出在一个完全拍摄Sc中形成的多个(6个)片区域Ci以及基板侧标记11的布置的图。如图6中所示，在拍摄区域8a中的多个片区域之间配设用于切割片区域Ci的切割线。多个对准标记AMa至AMl与各片区域Ci的四个角相对应地配设在切割线上。对准标记AMa至AMl中的各个被定义为通过在基板侧标记11上叠加模具侧标记10来形成。以这种方式，针对一个拍摄区域配设多个对准标记AMa至AMl。为此，即使在拍摄区域中的有效片区域的数量或位置变化时，也可以根据有效片区域的数量或位置来选择要由检测单元检测的对准标记。 [0059] 将参照图7和图8描述在完全拍摄Sc和局部拍摄Sp中与模具2的对准。图7是用于说明完全拍摄Sc与模具2(图案部2a)之间的对准的图。在完全拍摄Sc中，由于在基板8上形成整个拍摄区域8a，因此对准标记AMa至AMd被选择作为要由检测单元3检测的对准标记。以使得对准标记之间的距离变长的方式来选择要由检测单元3检测的对准标记。这是因为该对准标记选择使得能够精确地检测诸如拍摄区域8a的倍率分量以及旋转分量的分量。控制单元17将检测单元3a至3d分别布置在能够检测到选择的对准标记AMa至AMd的位置，并且使检测单元3a至3d分别检测对准标记AMa至AMd。控制单元17基于检测单元3a至3d的检测结果来控制变形单元16和基板驱动单元，由此将完全拍摄Sc与模具2对准。 [0060] 图8是用于说明局部拍摄Sp1与模具2(图案部2a)之间的对准的图。在局部拍摄Sp1中，片区域C5包括基板8的周边8b，并且在基板上不形成对准标记AMc中的基板侧标记11。因此，在局部拍摄Sp1中，替代对准标记AMc，对准标记AMf被选择作为要由检测单元3检测的对准标记。控制单元17将检测单元3c布置在能够检测到选择的对准标记AMf的位置，并且使检测单元3c检测对准标记AMf。控制单元17使检测单元3a、3b和3d分别检测对准标记AMa、AMb以及AMd，如完全拍摄Sc中一样。控制单元17基于检测单元3a至3d的检测结果控制变形单元16以及基板驱动单元，由此对准局部拍摄Sp和模具2。如上参照图8描述了部分拍摄Sp1的对准。在剩余的局部拍摄Spn中，也通过同一方法进行对准。 [0061] 如上所述，在压印装置50中，根据拍摄区域8a中包括的片区域Ci的数量或位置来选择要由检测单元3检测的对准标记。然而，拍摄区域8a中的多个基板侧标记11由于例如在之前的光刻工艺中使用的模具2的制造误差、由半导体工艺引起的基板侧标记11或基板8的变形等各自具有位置偏移。模具2上形成的多个模具侧标记10由于例如制造误差也可能各自具有位置偏移。在这种情况下，当在不考虑基板侧标记11的位置偏移或模具侧标记10的位置偏移的情况下进行拍摄区域8a与模具之间的对准时，可能难以将模具2的图案精确地转印至拍摄区域8a。为了避免这点，根据第一实施例的压印装置50考虑到拍摄区域8a上的基板侧标记11的位置偏移而进行拍摄区域8a与模具2(图案部2a)之间的对准。下面将参照图9描述根据第一实施例的压印装置50中的对准。 [0062] 图9是示出拍摄区域8a中的对准标记AMa至AMh的图。对准标记AMa至AMh表示基板侧标记11布置在模具侧标记10内的所谓的盒中盒标记(Box in Box marks)。参照图9，在完全拍摄Sc的对准时选择的对准标记AMa至AMd中的各个中，模具侧标记10的中心与基板侧标记11的中心匹配。此时，假设拍摄区域8a与模具2的图案之间的叠加误差落入容许范围内。实际上，在对准标记AMa至AMd中也经常发生位置偏移。然而，为了便于描述作出上述假设。 另一方面，即使在拍摄区域8a与模具2的图案之间的叠加误差落入容许范围内的状态下，在局部拍摄Sp的对准时可选择的对准标记AMe至AMh各自具有位置偏移。即，在对准标记AMe至AMh中的各个中，基板侧标记11和模具侧标记10彼此相对偏移。对准标记AMe至AMh中的相对位置偏移量(X方向，Y方向)分别为(ΔXe,ΔYe)、(ΔXf,ΔYf)、(ΔXg,ΔYg)以及(ΔXh,ΔYh)，如图9中所示。 [0063] 如上所述，假设在图9中所示的对准标记AMa至AMh的状态下拍摄区域8a与模具2的图案之间的叠加误差落入容许范围内。在这种情况下，在完全拍摄Sc的对准时，通过将对准标记AMa至AMd中的各个中的基板侧标记11的中心与模具侧标记10的中心相匹配，能够使叠加误差落入容许范围内。另一方面，在例如局部拍摄Sp1的对准时，使用对准标记AMf，如图8中所示。因此，控制单元17控制局部拍摄Sp1与模具2(图案部2a)之间的对准，使得基板侧标记11和模具侧标记10偏移对准标记AMf中的位置偏移量(ΔXf,ΔYf)。通过以这种方式控制对准，可以使局部拍摄Sp1与模具的图案之间的叠加误差落入容许范围内。在以上描述中，当拍摄区域8a与模具2的图案之间的叠加误差落入容许范围内时在对准标记AMe至AMh中发生位置偏移。实际上，在全部对准标记AMa至AMl中经常生成位置偏移量(ΔX,ΔY)。 [0064] 为了进行上述对准，根据第一实施例的压印装置50具有代表当拍摄区域8a与模具2的图案之间的叠加误差落入容许范围内时在各基板侧标记11与相应模具侧标记10之间生成的位置偏移量的信息。即，根据第一实施例的压印装置针对各对准标记AM具有该对准标记AM中的位置偏移量(基板侧标记11与模具侧标记10之间的位置偏移量)。该信息被存储在例如控制单元17的存储器中。 [0065] 在根据第一实施例的压印装置50中，控制单元17根据目标拍摄区域8b中包括的有效片区域的数量或位置，从目标拍摄区域8b中配设的多个基板侧标记11当中选择要由检测单元3检测的基板侧标记11。接下来，控制单元17由代表各个对准标记AM中的位置偏移量的信息获得与所选择的基板侧标记11对应的位置偏移量。控制单元17使检测单元3检测选择的基板侧标记11与和其对应的模具侧标记10的相对位置，并且控制目标拍摄区域8b与模具2之间的对准，使得检测到的相对位置偏移所获得的位置偏移量。这使得即使当基板侧标记 11或模具侧标记10各自具有位置偏移时，也能够精确地将模具的图案转印至目标拍摄区域 8b。 [0066] 这里将描述代表各对准标记AM中的位置偏移量的信息的获得方法。可以利用例如通过将模具2的图案转印至完全拍摄Sc而获得的转印结果来获得该信息。在将模具2的图案转印至完全拍摄Sc之后，控制单元17利用检测单元3a至3d检测在完全拍摄Sc中形成的转印标记21以及基板侧标记11。这允许控制单元17获得各对准标记AM中的位置偏移量，即，基板侧标记11与模具侧标记10之间的位置偏移量。即使当利用对准标记AMa至AMd对准完全拍摄Sc与模具2时，完全拍摄Sc与模具2的图案之间的叠加误差可能落在容许范围外。在这种情况下，由于要用于测量叠加误差的标记通常配设在拍摄区域8a和模具上，因此控制单元17利用该标记测量叠加误差。控制单元17由此能够基于利用检测单元3a至3d检测到的基板侧标记与模具侧标记的相对位置以及测量的叠加误差，来获得各对准标记AM中的位置偏移量。可以利用压印装置50中配设的被构造为测量叠加误差的测量单元或者利用压印装置外部的设备来测量叠加误差。 [0067] 在基板中存在多个完全拍摄Sc，如图4中所示。因此，可以针对多个完全拍摄Sc中的各个获得对准标记AMa至AMl中的位置偏移量，并且可以针对各对准标记计算位置偏移量的平均值。可以将位置偏移量的平均值作为信息存储在压印装置50(控制单元17)中并且在完全拍摄Sc的每次压印处理中对其进行更新。当针对多个基板8进行压印处理时，替代获得第一基板8中的位置偏移量，可以获得多个基板8的位置偏移量。 [0068] <第二实施例> [0069] 在第一实施例中，描述了利用盒中盒标记作为对准标记来获得各对准标记中的位置偏移量的方法。在第二实施例中，将描述利用光栅图案作为对准标记来获得对准标记中的位置偏移量的方法。 [0070] 图10是示出根据第二实施例的对准标记的图。如图10中所示，模具侧标记10可以包括用于X方向测量的光栅图案10a以及用于Y方向测量的光栅图案10b。基板侧标记11可以包括用于X方向测量的光栅图案11a以及用于Y方向测量的光栅图案11b。在压印装置50中，检测单元3在叠加状态下观察模具侧标记10和基板侧标记11。模具侧标记10的光栅图案10a(10b)以及基板侧标记11的光栅图案11a(11b)被构造为具有略微不同的间隔。为此，当检测单元3在模具侧标记的光栅图案10a(10b)叠加在基板侧标记的光栅图案11a(11b)的状态下观察折射光时，获得莫尔条纹(莫尔图像)。此时，莫尔条纹的相位根据光栅图案的相对位置变化。为此，可以通过观察莫尔条纹来检测基板侧标记11与模具侧标记10的相对位置。如图10中所示，用于X方向测量的光栅图案(10a和11a)以及用于Y方向测量的光栅图案(10b和 11b)被同时置于检测单元3的视场40中。此时，可以同时观察到用于X方向和Y方向的对准的莫尔条纹，并且可以由莫尔条纹的相位来检测X方向和Y方向上的基板侧标记11与模具侧标记10的相对位置。 [0071] 这里将参照图11A至图11D来描述莫尔条纹的相位变化。图11A至图11D是用于说明莫尔条纹的相位变化的图。图11A示出了模具侧标记10的光栅图案31。图11B示出了基板侧标记11的光栅图案32。图11C和图11D示出了通过在光栅图案32上叠加光栅图案31而获得的结果。如图11A和图11B中所示，光栅图案31和光栅图案32被构造为具有不同的间隔。为此，当光栅图案31叠加在光栅图案32上时，可以根据间隔差生成包括交替布置的亮部分和暗部分的莫尔条纹，如图11C中所示。在莫尔条纹中，亮部分和暗部分的位置随着光栅图案31和32的相对位置变化而变化。例如，当光栅图案31和32沿X方向相对偏移时，图11C中所示的莫尔条纹变化至图11D中所示的莫尔条纹。由于莫尔条纹的变化在放大图案中反映了光栅图案31和32的相对位置的变化，因此即使当投影光学系统12的分辨率低时，检测单元3也能够精确地检测模具侧标记10与基板侧标记11的相对位置。 [0072] 接下来，将描述利用通过将模具侧标记10转印至拍摄区域而形成的转印标记21来检测模具侧标记10与基板侧标记11的相对位置的方法。图12A至图12D是示出转印标记21与基板侧标记11之间的位置关系的图。在图12A和图12B中，在转印标记21的中心置于基板侧标记11的中心的状态下，在基板侧标记11上形成转印标记21。图12A是示出从Z方向观看到的基板侧标记11和转印标记21的图。图12B是截面图(X-Z截面图)。在以这种方式形成的转印标记21中，由检测单元3观察到具有相对于转印标记21的中心X0的对称相位的莫尔条纹。另一方面，在图12C和图12D中，在转印标记21偏移的同时，在基板侧标记上形成转印标记 21。图12C是示出从Z方向观看到的基板侧标记11和转印标记21的图。图12D是截面图(X-Z截面图)。在以这种方式形成的转印标记21中，由检测单元3观察到具有峰值位于从X0偏移ΔX的位置的相位的莫尔条纹。因此能够通过观察该莫尔条纹来检测转印标记21与基板侧标记 11之间的位置偏移量，即，模具侧标记10与基板侧标记11之间的位置偏移量。 [0073] 针对完全拍摄Sc中的对准标记AMa至AMI中的各个，执行利用转印标记21来检测模具侧标记10与基板侧标记11之间的位置偏移量的步骤。更具体地，在压印装置50中，当模具2的图案至完全拍摄Sc的转印结束并且模具2与完全拍摄Sc分离时，检测单元3a至3d观察转印标记21。压印装置50可以基于由转印标记21和基板侧标记11获得的莫尔条纹的相位来检测模具侧标记10与基板侧标记11之间的位置偏移量。当检测位置偏移量时，可以考虑完全拍摄Sc与要转印其上的模具2的图案之间的叠加误差。 [0074] <第三实施例> [0075] 在第三实施例中，将描述利用光栅图案作为对准标记来获得对准标记中的位置偏移量的其他方法。 [0076] 图13A至图13C是示出根据第三实施例的对准标记的图。图13A示出了模具侧标记10。图13B示出了基板侧标记11。图13C示出了在基板侧标记11上叠加模具侧标记10的结果。 模具侧标记10包括光栅图案31、以及用于确认光栅图案31的位置的确认图案31a(粗检测标记)。基板侧标记11包括具有与模具侧标记10的光栅图案31的间隔不同的间隔的光栅图案 32、以及用于确认光栅图案32的位置的确认图案32a。光栅图案31和32中的各个被构造为具有预定周期。为此，当光栅图案31和32的相对位置偏移该周期的整数倍时而形成的莫尔条纹与相对位置偏移前的莫尔条纹相同。即，当仅基于由光栅图案31和32形成的莫尔条纹来检测模具侧标记10与基板侧标记11的相对位置时，在检测结果中可能发生错误。因此，将光栅图案31和32的相对位置设置在一个周期内是重要的。为此目的，根据第三实施例的模具侧标记10和基板侧标记11分别包括确认图案31a和32a。确认图案31a和32a被构造为具有比莫尔条纹宽的检测范围，尽管检测精度低于莫尔条纹的检测精度。当检测单元3检测具有这种结构的确认图案31a和32a时，光栅图案31和32的相对位置可以被设置在一个周期内，并且能够精确地检测模具侧标记10与基板侧标记11的相对位置。 [0077] 当确认图案31a(32a)与光栅图案31(32)的相对位置等于设计值时，可以通过上述方法精确地检测模具侧标记10与基板侧标记11的相对位置。然而，确认图案31a(32a)与光栅图案31(32)的相对位置可能由于模具2的制造误差等而与设计值有偏差。将参照图14A至图14C来描述该状态。图14A是示出从Z方向观看到的基板侧标记11的光栅图案31和确认图案31a的布置的图。图14B是截面图。在图14B中，光栅图案31包括相对于作为中心的标记31d以预定间隔布置的多个标记31b。假设确认图案31a相对于光栅图案31按照设计布置。另一方面，在图14C中，在相对于光栅图案31距设计值偏移了偏移量Δ的位置形成确认图案31a'。当偏移量Δ大于或等于1/2周期时，难以精确地检测模具侧标记10与基板侧标记11的相对位置。因此，在压印装置50内部或外部预先测量偏移量Δ，并且考虑到偏移量Δ而进行确认图案31a的对准。这使得能够精确地检测模具侧标记10与基板侧标记11的相对位置。 [0078] 在第三实施例中，描述了如下方法：检测单元3检测确认图案31a和32a，由此将光栅图案31和32的相对位置设置在一个周期内并且检测模具侧标记10与基板侧标记11的相对位置。然而，可以仅通过例如使检测单元3检测确认图案31a和32a来检测模具侧标记10与基板侧标记11的相对位置。 [0079] <第四实施例> [0080] 在上述实施例中，例示了压印装置50。然而，被构造为利用代表各对准标记中的位置偏移量的信息来对准拍摄区域8a与模具2的本发明也适用于曝光装置(光刻机或扫描器)。在第四实施例中，将描述本发明应用于曝光装置的情况。 [0081] 图15A是示出根据第四实施例的曝光装置100的布置的图。照明系统101照亮了利用由照明系统101中包括的光源发射的曝光形成有图案和对准标记的分划板110(原版)。投影光学系统102具有预定倍率(例如，×1)，并且将分划板110上形成的图案投影到基板8上。在基板8上形成的拍摄区域8a中形成多个对准标记WAM以对应于一个拍摄区域8a中包括的多个片区域Ci。在分划板110上形成多个对准标记RAM以对应于一个拍摄区域8a中形成的多个对准标记WAM。在下文中，拍摄区域8a中形成的对准标记WAM被称为基板侧标记，分划板 110上形成的对准标记RAM被称为分划板侧标记。在曝光装置100中，多个检测单元3(第四实施例中的4个检测单元3a至3d)布置在分划板110与照明系统101之间，如图15B中所示。图 15B是示出从装置上侧观看到的检测单元3的示意图。曝光装置100使检测单元3a至3d经由投影光学系统102检测分划板侧标记和基板侧标记，并且对准拍摄区域8a与分划板110。通过例如改变分划板与基板的相对位置或者改变投影光学系统102的投影倍率来进行对准。 [0082] 在根据第四实施例的曝光装置100中，基板侧标记或分划板侧标记也可能各自具有位置偏移，如根据第一实施例的压印装置50中一样。为了对此进行解决，根据第四实施例的曝光装置100具有代表当拍摄区域8a与分划板110之间的叠加误差落入容许范围内时在各基板侧标记与对应的分划板侧标记之间生成的位置偏移量的信息，如第一实施例中一样。在根据第四实施例的曝光装置100中，根据拍摄区域8a中包括的有效片区域的数量或位置，从拍摄区域8a中配设的多个基板侧标记中选择要由检测单元3检测的基板侧标记。接下来，由代表各个对准标记中的位置偏移量的信息获得与选择的基板侧标记对应的位置偏移量。检测单元3检测选择的基板侧标记与和其对应的分划板侧标记的相对位置，并且控制拍摄区域8a与分划板110之间的对准，使得检测到的相对位置偏移了所获得的位置偏移量。这使得即使当基板侧标记或分划板侧标记各自具有位置偏移时，也能够将分划板110的图案精确地转印至拍摄区域8a。 [0083] 在根据第四实施例的曝光装置中，拍摄区域与分划板的图案的对准方法不限于晶片间对准方法，可以是全局对准方法。全局对准方法是指在基板上的几个点处测量拍摄区域(抽样拍摄区域)中的对准标记并且对测量值进行统计处理的全局对准。例如，本发明适用于检测抽样拍摄区域中的对准标记。 [0084] <物品的制造方法的实施例> |
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