專利名稱:對準方法、壓印方法、對準設(shè)備和位置測量方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及對準方法、壓印方法、對準設(shè)備以及位置測量方法。
背景技術(shù):
近年來,如作者為Stephan Y. Chou等在Appl. Phys. Le仏,Vol. 67, Issue 21, pp.3114-3116 ( 1995 )中所述,已經(jīng)研發(fā)出了用于將配 置在印模(mold)上的精細結(jié)構(gòu)壓力轉(zhuǎn)印到諸如半導(dǎo)體、玻璃、樹脂 或金屬的工件(或加工件)上的精細處理技術(shù),并引起了關(guān)注。由于 其具有幾納米量級的分辨力,因此該技術(shù)被稱為納米壓印 (nanoimprint)或納米模壓(nanoembossing )。除半導(dǎo)體制造夕卜,該 技術(shù)還可以實現(xiàn)晶片級的三維結(jié)構(gòu)的同步處理。為此,期望將該技術(shù) 應(yīng)用于廣泛的各種領(lǐng)域,作為諸如光子晶體等的光學(xué)器件、微全分析 系統(tǒng)(ji畫TAS, micro total analysis system )、生物芯片等的制造4支術(shù) 等。
下面將說明將這樣的納米壓印,例如光學(xué)壓印方法,用于半導(dǎo)體 制造中的情況。
首先,在基片(例如,半導(dǎo)體晶片)上形成可光固化樹脂 (photocurable resin)材料的樹脂層。接著,將其上形成有期望的壓 印圖案的印模壓在該樹脂層上,然后利用紫外線進行照射,以使可光 固化樹脂材料固化。結(jié)果,壓印結(jié)構(gòu)被轉(zhuǎn)印到樹脂層上。然后,進行 以該樹脂層作為掩模的蝕刻等,以在基片上形成期望的結(jié)構(gòu)。
順便提及的是,在半導(dǎo)體制造中,必須實現(xiàn)印模與基片的(位置) 對準。例如,在半導(dǎo)體制程(process rule)為不大于100nm的當前情 況下,由于設(shè)備而造成的對準誤差的限度為非常嚴格的程度, 一般說 來為幾納米到幾十納米。作為這樣的對準方法,例如,美國專利No. 6696220已經(jīng)提出了 這樣的方法在該方法中,在印模和基片之間插入樹脂材料的狀態(tài)下, 使印模和基片相互接觸以進行對準。在該方法中,首先,將可光固化 樹脂材料選擇性地涂在基片的除配置到基片上的對準標記之外的部 分。接著,將基片移到與印模相對的位置。在這種狀態(tài)下,縮小印模 和工件(配置有可光固化材料的基片)之間的距離,使得印??拷?對準標記沒被樹脂材料填充的距離。在該方法中,在這種狀態(tài)下進行 對準,之后執(zhí)行最終的壓力施加。在該方法中,用于對準的光學(xué)系統(tǒng) 采用只觀察印模側(cè)的對準標記的臨近區(qū)域中具有小景深的部分的觀察 方法。
更具體地,通過利用色像差,在單一圖像拾取裝置中使配置到印 模上的標記和配置到基片上的標記分別成像。
但是,在許多情況下,印模和基片的參考實際上相互不同。在當 在垂直方向上投影標記時,由高透射率的石英形成的配置到印模上的 標記與由高反射率的硅形成的配置到基片上的標記相互重疊的情況 下,在所拾取的圖像中,印模側(cè)標記可被基片側(cè)標記光學(xué)地擋住。
在這樣的狀態(tài)下,不能以足夠的灰度范圍拾取分別配置到印模和 基片上的對準標記的圖像,從而使得在一些情況下不能獲得高的檢測 分辨率。
發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題,本發(fā)明的主要目的是提供能夠解決上述問題的 對準方法和壓印方法。
本發(fā)明的另一目的是提供能夠執(zhí)行該對準方法和該壓印方法的
對準設(shè)備和壓印設(shè)備。
本發(fā)明的又一目的是提供用于測量兩個物體的相對位置關(guān)系或 兩個物體之間的相對移動量的位置測量方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種對準方法,用于通過使用光源 和圖像拾取裝置來進行兩個板狀物之間的對準,所述對準方法包括將配置有第一對準標記的第一板狀物和配置有第二對準標記的
第二板狀物相互相對放置;
將第一區(qū)域和第二區(qū)域布置在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像 拾取區(qū)域中相互不重疊的位置處;
從基本上與第一板狀物和第二板狀物的平面內(nèi)方向垂直的方向, 通過圖像拾取裝置拾取第一對準標記和第二對準標記的圖像;
通過使用第一對準標記相對于第一區(qū)域內(nèi)的預(yù)定位置的偏移的 第一信息以及第二對準標記相對于第二區(qū)域內(nèi)的預(yù)定位置的偏移的第 二信息,進行用于在所述平面內(nèi)方向上使第一板狀物的位置和第二板 狀物的位置相互對準的對準控制;以及
通過在進行所述對準控制時減小第一板狀物和第二板狀物之間 的間隙,來調(diào)整所述間隙,使得所述間隙為3jrni或更小。
在該對準方法中,優(yōu)選地可以調(diào)節(jié)通過圖像拾取裝置所拾取的第 一對準標記和第二對準標記的各圖像的對比度。
另外,通過使第一區(qū)域和第二區(qū)域具有相同的平面面積,或者具 有圖像拾取裝置的相同的像素數(shù),便于在隨后的步驟中進行諸如傅立 葉變換的信號處理??梢愿鶕?jù)由于第一板狀物和第二板狀物的高度而 導(dǎo)致的放大倍率的變化,來進行對在第一和第二區(qū)域中所觀察的圖像 的放大倍率校正。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供一種用于實現(xiàn)上述對準方法的對準設(shè)備。
該對準設(shè)備包括第一可移動部件,用于沿著所述平面內(nèi)方向, 移動所述第一板狀物和所述第二板狀物中的至少一個;以及第二可移 動部件,用于沿著垂直于所述平面內(nèi)方向的方向,移動所述第一板狀 物和所述第二板狀物中的至少一個。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供一種壓印方法,用于通過使用光源 和圖像拾取裝置來進行兩個板狀物之間的對準,以將配置到兩個板狀 物之一上的壓印圖案壓印到另一個板狀物上,或者壓印到形成在另一 個板狀物上的圖案形成層上,所述壓印方法包括將作為第一板狀物的配置有第一對準標記的印模和作為第二板
狀物的配置有第二對準標記的基片相互相對放置;
將第一區(qū)域和第二區(qū)域布置在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像 拾取區(qū)域中相互不重疊的位置處;
從基本上與第一板狀物和第二板狀物的平面內(nèi)方向垂直的方向, 通過圖像拾取裝置檢測第一對準標記和第二對準標記;
通過使用第一對準標記相對于第一區(qū)域內(nèi)的預(yù)定位置的偏移的 第一信息以及第二對準標記相對于第二區(qū)域內(nèi)的預(yù)定位置的偏移的第 二信息,進行用于在所述平面內(nèi)方向上使第 一板狀物的位置和第二板 狀物的位置相互對準的對準控制;以及
將配置到作為第一板狀物的印模上的壓印圖案壓印到作為第二 板狀物的基片上,或者壓印到形成在基片上的圖案形成層上。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面,提供用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第三方面的
對準方法的壓印設(shè)備。該壓印設(shè)備包括第一可移動部件,用于沿著 所述平面內(nèi)方向,移動所迷第 一板狀物和所述第二板狀物中的至少一 個;以及第二可移動部件,用于沿著與所述平面內(nèi)方向垂直的方向, 移動所迷第一板狀物和所述第二板狀物中的至少一個。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面,提供一種對準方法,用于通過使用圖像 拾取裝置來進行兩個板狀物之間的對準,所述對準方法包括
將配置有作為對準標記的具有間距Pi的第一周期性結(jié)構(gòu)的第一 板狀物和配置有作為對準標記的具有間距P2的第二周期性結(jié)構(gòu)的第 二板狀物相互相對放置;
將第一區(qū)域和第二區(qū)域布置在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像 拾取區(qū)域中相互不重疊的位置處;
從基本上與第 一板狀物和第二板狀物的平面內(nèi)方向垂直的方向, 通過圖像拾取裝置,在第一區(qū)域和第二區(qū)域中分別拾取第一周期性結(jié) 構(gòu)和第二周期性結(jié)構(gòu)的圖像;
通過從所拾取的圖像的信息中分別提取與第一周期性結(jié)構(gòu)和第 二周期性結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的基礎(chǔ)頻率,利用所述基礎(chǔ)頻率執(zhí)行計算以提取莫爾條紋分量,并使用從所述莫爾條紋分量獲得的第一板狀物和第二 板狀物在所述平面內(nèi)方向上的位置偏移信息,來在所述平面內(nèi)方向上 進行第一板狀物和第二板狀物之間的對準。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面,提供一種位置測量方法,用于通過使用
圖像拾取裝置來測量兩個物體的位置。所述位置測量方法包括
將配置有作為對準標記的具有間距Pi的第一周期性結(jié)構(gòu)的第一
物體和配置有作為對準標記的具有間距P2的第二周期性結(jié)構(gòu)的第二
物體相互相對放置;
將第一區(qū)域和第二區(qū)域布置在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像
拾取區(qū)域中相互不重疊的位置處;
從基本上與笫一物體和第二物體的平面內(nèi)方向垂直的方向,通過 圖像拾取裝置,在第一區(qū)域和第二區(qū)域中分別拾取第一周期性結(jié)構(gòu)和 第二周期性結(jié)構(gòu)的圖像;
通過從所拾取的圖像的信息中分別提取與第一周期性結(jié)構(gòu)和第 二周期性結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的基礎(chǔ)頻率,并利用所述基礎(chǔ)頻率執(zhí)行計算以提 取莫爾條紋分量,來在所迷平面內(nèi)方向上進行第一物體和第二物體的 位置測量。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面,提供一種壓印方法,包括
通過固化配置在基片表面上的樹脂材料,將形成在印模的處理表 面上的圖案轉(zhuǎn)印到所述樹脂材料上,
其中,當通過圖像拾取裝置觀察配置到印模上的對準標記時,進 入圖像拾取裝置的光的波長取決于印模和基片之間的間隙或者構(gòu)成對 準標記的構(gòu)件的厚度。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面,提供一種對準方法,用于通過使用圖像 拾取裝置來進行兩構(gòu)件之間的對準。所述對準方法包括
將配置有第一對準標記的第一構(gòu)件和配置有第二對準標記的第 二構(gòu)件相互相對放置;
在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像拾取區(qū)域中的第一區(qū)域中,獲 取有關(guān)第 一對準標記的第 一 圖像信息;在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像拾取區(qū)域中不同于第一區(qū)域
的第二區(qū)域中,獲取有關(guān)第二對準標記的第二圖像信息; 對第一圖像信息和第二圖像信息執(zhí)行計算;以及 通過使用第 一 圖像信息和第二圖像信息,來進行所述兩個構(gòu)件之
間的對準。在該對準方法中,可以通過使用在第一區(qū)域和第二區(qū)域相
互不重疊的部分處所獲得的第一圖像信息和第二圖像信息,來執(zhí)行所
述計算。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面,提供一種對準方法,用于通過使用圖像 拾取裝置來進行兩個板狀物之間的對準。所述對準方法包括
將配置有作為對準標記的具有間距P,的第一周期性結(jié)構(gòu)的第一 板狀物和配置有作為對準標記的具有間距P2的第二周期性結(jié)構(gòu)的第 二板狀物相互相對放置;
將第一區(qū)域和笫二區(qū)域布置在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像 拾取區(qū)域中相互不重疊的位置處;
從基本上與第一板狀物和第二板狀物的平面內(nèi)方向垂直的方向, 通過圖像拾取裝置,在第一區(qū)域和第二區(qū)域中分別拾取第一周期性結(jié) 構(gòu)和第二周期性結(jié)構(gòu)的圖像;
通過對從圖像拾取裝置所拾取的圖像中獲得的圖像信息執(zhí)行計
算,來獲取第一板狀物和第二板狀物之間的相對位置的位置信息;以
及
通過使用所述位置信息,來在所述平面內(nèi)方向上進行第一板狀物 和第二板狀物之間的對準。
在考慮下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的說明之后,本發(fā)明 的這些和其它的目的、特征以及優(yōu)點將變得更加清楚。
圖1 (a)至1 (c)是示出用于說明本發(fā)明的對準標記之間的關(guān) 系的示意圖。
圖2 (a)和圖2 (b)是示出本發(fā)明中的測量光學(xué)系統(tǒng)的示意圖,其中,圖2 U)是示出通過光學(xué)裝置來調(diào)整到達圖像拾取裝置的各位 置的光的構(gòu)造的圖,圖2 (b)是示出通過光源側(cè)的光學(xué)裝置來調(diào)整到 達圖像拾取裝置的各位置的光的構(gòu)造的圖。
圖3 (a)和圖3 (b)是示出對本發(fā)明中的測量光學(xué)系統(tǒng)進行設(shè) 定(rating)的示意圖,其中,圖3 (a)是示出通過光量控制設(shè)備來 調(diào)整光的構(gòu)造的圖,圖3 (b)是示出通過旋轉(zhuǎn)的遮光器來調(diào)整光的構(gòu) 造的圖。
圖4 (a)至圖4 (d)是示出本發(fā)明中所使用的標記的示意圖, 其中,圖4 (a)示出印模標記,圖4 (b)示出基片標記,圖4 (c) 示出具有周期性結(jié)構(gòu)的印模標記,圖4 (d)示出具有周期性結(jié)構(gòu)的基 片標記。
圖5是示出可應(yīng)用于本發(fā)明的印模的結(jié)構(gòu)的實施例的示意圖。 圖6 (a)和圖6 (b)是示出本發(fā)明中的信號處理方法的流程圖,
其中圖6 (a)是示出不實施放大倍率校正的情況的流程圖,圖6 (b)
是示出實施放大倍率校正的情況的流程圖。
實施例的示意圖。
圖8是示出在通過圖像拾取裝置觀察配置到印模和基片上的對準 標記的情況下的圖像的例子的示意圖。
圖9 (a)和圖9 (b)是示出兩個區(qū)域中的光柵圖像的示意圖。
圖IO是示出本發(fā)明中的信號處理的實施例的示意圖。
圖11是示出相位偏移的示意圖。
圖12 (a)至圖12 (d)是示出本發(fā)明的參考實施例1中的借助 于參考基片在印模和基片之間進行對準的方法的示意圖,其中,圖12 (a)包括示出在將參考基片置于第一目標位置的狀態(tài)下進行觀察的情 況的圖,圖12(b)包括示出在將參考基片置于第二目標位置的狀態(tài) 下進行觀察的情況的圖,圖12 (c)包括示出在將基片置于第二目標 位置的狀態(tài)下進行觀察的情況的圖,圖12(d)包括示出在將基片置 于第一目標位置的狀態(tài)下進行觀察的情況的圖。圖13 (a)至圖13 (c)是示出參考實施例1中的參考基片的結(jié) 構(gòu)的示意圖。
圖14是示出參考實施例1中的測量光學(xué)系統(tǒng)的示意圖。 圖15是示出參考實施例1中的處理設(shè)備的示意圖。 圖16 (a)至圖16 (c)是示出本發(fā)明的參考實施例2中的借助 于參考基片在印模和基片之間進行對準的方法的示意圖,其中,圖16 (a )包括示出在將參考基片置于預(yù)定位置處的狀態(tài)下進行觀察的情況 的圖,圖16(b)包括示出在將基片置于第二目標位置的狀態(tài)下進行 觀察的情況的圖,圖16(c)包括示出在將基片置于第一目標位置的 狀態(tài)下進行觀察的情況的圖。
圖17 (a)至圖17 (d)是示出本發(fā)明的參考實施例3中的信號 處理方法的示意圖,其中,圖17 (a)包括示出在將參考基片置于第 一目標位置的狀態(tài)下進行觀察的情況的圖,圖17(b)包括示出在將 參考基片置于第二目標位置的狀態(tài)下進行觀察的情況的圖,圖17 (c) 包括示出在將基片置于第二目標位置的狀態(tài)下進行觀察的情況的圖, 圖17(d)包括示出在將基片置于第一目標位置的狀態(tài)下進行觀察的 情況的圖。
圖18 (a)至圖18 (f)是示出實施例3中的對準標記的示意圖, 其中,圖18(a)是示出用于單軸測量的第一對準標記的圖,圖18(b) 是示出用于單軸測量的第二標記的圖,圖18 (c)是示出用于單軸測 量的合成圖像的圖,圖18 (d)是示出用于XY0測量的第一對準標記 的圖,圖18 (e)是示出用于XY0測量的第二對準標記的圖,圖18 (f)是示出用于XYe測量的合成圖像的圖。
圖19和圖20均是示出進入圖像拾取部的光的波長與強度之間的 關(guān)系的圖。
具體實施方式
(第一實施例)
將參考圖1 (a)、圖1 (b)和圖1 (c),來說明根據(jù)本發(fā)明的通過使用光源和圖像拾取裝置來實現(xiàn)兩個板狀物之間的對準的對準方 法。
圖1 (a)是示出位于顯微鏡鏡筒中的可視范圍1999中的、通過 圖像拾取裝置所觀察到的圖像拾取區(qū)域1995的圖像的俯視圖。圖l( b ) 是示出當沿著與兩個板狀物的平面內(nèi)方向(in-plane direction)平行 的方向觀察這些板狀物時兩個板狀物相互相對放置的狀態(tài)的截面圖。 圖1 (c)包括后面特別說明的標記的線分布(line profile )圖。
在該對準方法中,首先,將配置有第一對準標記104的第一板狀 物309和配置有第二對準標記113的第二板狀物312相互相對放置。 在這種情況下,將第一區(qū)域610和第二區(qū)域611布置在通過圖像拾取 裝置所觀察的圖像拾取區(qū)域1995中相互不重疊的位置處。這兩個區(qū)域 已經(jīng)位于圖像拾取區(qū)域之內(nèi)。
當從基本上垂直于第一和第二板狀物的平面內(nèi)方向的方向,通過 圖像拾取裝置拾取第 一對準標記和第二對準標記的圖像時,獲得如圖 1 U)所示的圖像。
這里,進行設(shè)置,使得當?shù)谝话鍫钗?09的第一對準標記104位 于第一區(qū)域610的重心或中心位置處,并且第二板狀物312的第二對 準標記113位于第二區(qū)域611的重心或中心位置處時,第一和第二板 狀物之間的對準完成。對準的完成意味著關(guān)于兩個板狀物的平面內(nèi)方 向的這兩個板狀物之間的對準的期望條件(或程度)被滿足。以下列 方式來進行實際的對準。
獲取第一對準標記相對于第一區(qū)域中的預(yù)定位置(例如,第一區(qū)
域的中心)的偏移的第一信息。另外,獲取第二對準標記相對于第二 區(qū)域中的預(yù)定位置(例如,第二區(qū)域的中心)的偏移的第二信息。不 特別限定獲取第 一信息和第二信息的順序。也可以同時獲取第 一信息 和第二信息?;谶@兩個信息,執(zhí)行用于在平面內(nèi)方向上使第一板狀 物和第二板狀物相互對準的對準控制。
例如可以以下列方式來執(zhí)行對準控制。
首先,在提供有用于沿著平面內(nèi)方向分別驅(qū)動(移動)第一和第二板狀物的驅(qū)動機構(gòu)的情況下,進行對準,以使得第一和第二板狀物 的各對準標記位于預(yù)定位置。
可選地,固定兩個板狀物中的任一個,并考慮包括另一板狀物的 位置偏移信息和固定板狀物的位置偏移信息在內(nèi)的兩個信息,來移動 沿著平面內(nèi)方向可移動的另一板狀物。例如,在固定的第一板狀物的
位置在第一區(qū)域中相對于預(yù)定位置向右偏移5刻度,并且第二板狀物 的位置在第二區(qū)域中相對于預(yù)定位置向左偏移2刻度的情況下,以下 列方式來進行對準。
將第二板狀物的位置不是向右移動2刻度,而是向右移動7刻度 ((2 + 5)刻度)。這僅僅是一個例子。
在僅對第一和第二板狀物之一配置關(guān)于平面內(nèi)方向的驅(qū)動機構(gòu) 的情況下,通過上述方式來進行位置調(diào)整。
另外,在光學(xué)系統(tǒng)的光軸可以移動的情況下,在對準控制中也可 以采用通過移動包括透鏡等的光學(xué)系統(tǒng)的對光軸的校正。
當將第一和第二板狀物的位置調(diào)整到期望的位置時,在執(zhí)行對準
控制(例如,反饋控制)的同時,使第一板狀物和第二板狀物之間的 距離(間隙)逐漸減小,以在平面內(nèi)方向上維持第一板狀物和笫二板 狀物之間的通過調(diào)整得到的位置關(guān)系。使第一板狀物和第二板狀物相 互靠近,使得間隙為3nm或更小。在將本實施例的對準方法應(yīng)用到壓 印方法的情況下,間隙可以優(yōu)選為lnm或更小。
另外,在第 一板狀物和第二板狀物之間插入可光固化或熱硬化樹 脂材料,并且將配置到第 一板狀物或第二板狀物的圖案轉(zhuǎn)印到樹脂材 料上的情況下,第一板狀物和第二板狀物之間的距離(間隙)可以優(yōu) 選減小到300nm或更小,更優(yōu)選地為200nm或更小,進一步優(yōu)選地 為100nm或更小。這是因為,在樹脂材料固化或硬化后,厚度與該距 離(間隙)相對應(yīng)的膜作為殘留膜保留下來。
在本實施例中,在觀察分別配置到第一板狀物和第二板狀物上的 第一標記和第二標記的情況下,也可以對第一標記和第二標記中的每 一個的對比度執(zhí)行調(diào)整,或者對第一標記和第二標記中的每一個的SN比執(zhí)行調(diào)整。
在下文中,將說明可通過單一圖像拾取裝置來觀察第一和第二板 狀物的第一和第二對準標記的情況,即,兩標記處于相同景深內(nèi)的情 況。
現(xiàn)在,考慮反射率不同的印模和基片的標記相互重疊的情況。在 這種狀態(tài)下,在執(zhí)行信號處理時,在一些情況下,沒有確保足夠的對 比度,從而妨礙了精確的測量。
例如,在第一板狀物為具有壓印圖案的印模的情況下,配置到印 模上的對準標記具有增大的透射率。例如,在印模由石英形成的情況 下,對準標記由配置到石英印模上的凸起和凹坑組成。另一方面,在
作為基片的配置有對準標記的第二板狀物例如由硅形成的情況下,由 于印模(第一板狀物)的對準標記和基片(第二板狀物)的對準標記
之間的透射率和反射率的差異,印模的對準標記的對比度易于低于基 片的對準標記的對比度。由于該原因,印模側(cè)標記可能被基片側(cè)標記 光學(xué)地遮擋住。
因此,如在本實施例中那樣,在從垂直方向觀察兩標記的情況下, 可以通過將各標記觀察區(qū)域置于觀察區(qū)域不相互光學(xué)影響的位置處,
來調(diào)整關(guān)于各標記圖像的對比度。
可以通過利用光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整進入圖^f象拾取裝置的光,或者通過改 變圖像拾取裝置的曝光時間,來調(diào)整對比度。
從垂直方向觀察標記是因為由于在進行壓印時印模或基片在z (軸)方向(垂直于板狀物的平面內(nèi)方向的方向)上移動,因此可以 消除由于印模或基片在圖像拾取裝置的圖像拾取范圍內(nèi)的移動而導(dǎo)致 的標記位置的改變。在傾斜觀察的情況下,需要執(zhí)行與標記位置改變 相對應(yīng)的信號處理方法,因此使壓印方法復(fù)雜化。
另外,在進行壓印時,與傳統(tǒng)的膝光設(shè)備不同,掩模和基片之間 的間隙不是恒定的。由于該原因,放大倍率隨著z方向上的運動而改 變,使得在一些情況下需要依賴于放大倍率的變化的信號處理。在垂 直觀察的情況下,這樣的信號處理更簡單,因為改變是各向同性的。再次參考圖1 (a)至圖1 (c),將繼續(xù)進行說明。在本實施例中, 布置作為第一板狀物的印模和作為第二板狀物的基片,使得它們不相 互光學(xué)重疊。
參考圖1 (a)(俯視圖)和圖1 (b)(截面圖),圖像拾取裝置的 第一區(qū)域A (610)和第二區(qū)域B (611)被對角地布置在角落部分。 在第一區(qū)域A (610)和第二區(qū)域B (611)中,調(diào)整印模側(cè)對準標記 104和基片側(cè)對準標記113的位置,以分別布置它們。并不特別限定 對這兩個區(qū)域的放置(布置),只要它們不相互光學(xué)重疊即可。
在圖像拾取區(qū)域1995中,印;f莫側(cè)對準標記和基片側(cè)對準標記之 間的距離為數(shù)十微米至數(shù)百微米。另外,印模和基片之間的間隙(z 方向上的距離)為數(shù)微米。由于該原因,即使考慮顯微鏡的數(shù)值孔徑, 該距離和該間隙也不對第一 區(qū)域A和第二區(qū)域B造成負面影響。
工作臺(stage)的精度為亞微米或納米級,有時為亞納米級,使 得可以容易地建立起這樣的狀態(tài)。圖1 (c)示出觀察印模側(cè)標記和基 片側(cè)標記二者時的狀態(tài)。更具體地,左手側(cè)視圖示出基片側(cè)對準標記 113 (圖1 (a))的線分布,右手側(cè)視圖示出印模側(cè)對準標記104 (圖 1 (a))的線分布,其中,橫坐標表示位置,縱坐標表示光強度。根椐 這些線分布,可以發(fā)現(xiàn),硅基片和石英印模具有非常不同的反射率。 這些標記具有例如亞納米至數(shù)微米的線寬度,以及例如數(shù)十納米至數(shù) 微米的深度(高度)。由于該原因,標記的寬度和深度可以小于光的波 長(例如,400-800nm),使得標記的邊緣與其原來的形狀相比而變形, 從而具有邊緣的較低部分被拖曳的形狀。在兩標記被相互充分隔開的 本實施例中,標記不相互負面影響。
將說明如上所述將印模和基片的標記置于分離的區(qū)域中并且獲 取有關(guān)標記的信息的情況的其它優(yōu)點。
在進行壓印的情況下,必須在減小印模和基片之間的間隙的同時 進行印模和基片之間的對準。即使在標記位于景深之內(nèi)的情況下,光
學(xué)放大倍率也根據(jù)印模或基片的高度而改變。在需要高精度對準的壓 印中,費用是嚴重的問題。即使在這樣的情況下,當將印模和基片相互充分隔開時,也可以 便于根據(jù)放大倍率變化而校正放大倍率??梢酝ㄟ^,例如,將標記之 間的距離與原始設(shè)計的值進行比較,來實現(xiàn)放大倍率校正。在垂直觀 察的情況下,放大倍率改變是各向同性的,使得可以容易地進行校正。 在傾斜觀察的情況下,近側(cè)和遠側(cè)的圖案大小觀察起來互相不同,使 得放大倍率的校正變得復(fù)雜。
圖2 (a)示出可以根據(jù)CCD (電荷耦合裝置)型或MOS (金屬 氧化物半導(dǎo)體)型的圖像拾取裝置307的圖像拾取區(qū)域中的位置或地 點來調(diào)整對比度的構(gòu)造。在圖像拾取裝置307的前面,放置特性隨位 置而不同的第一光學(xué)裝置308。該光學(xué)裝置由下列元件組成彩色濾 光器、干涉濾光器、ND (中性,neutral density)濾光器、偏振器及 其它們的組合等。順帶提及的是,如同在下文中出現(xiàn)的第四實施例中 所要說明的,從改善對比度的角度考慮,還優(yōu)選為根據(jù)印模和基片之 間的間隙而改變配置在光源側(cè)或圖像拾取裝置側(cè)的濾光器的透射波長 范圍。圖2 (a)所示的構(gòu)造包括光源301、照明光學(xué)系統(tǒng)302、第一 分光器303、第一圖像形成光學(xué)系統(tǒng)304、第二圖像形成光學(xué)系統(tǒng)306、 配置有壓印圖案和對準標記310的印模309以及配置有對準標記311 的諸如硅晶片的基片312以及第一目標位置313。
圖2 (b)示出可以根據(jù)圖像拾取裝置307的圖像拾取區(qū)域中的 位置或地點來調(diào)整對比度的另一構(gòu)造。在該構(gòu)造中,將特性隨位置而 不同的第一光學(xué)裝置置于光源側(cè)。該光學(xué)裝置由彩色濾光器、干涉濾 光器、ND濾光器、偏振器以及它們的組合等組成。
圖3 U)示出光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造,在該光學(xué)系統(tǒng)中,為了進行對比 度調(diào)整,使用用于與印模和基片的各標記相 一致地來調(diào)節(jié)光量的光量 控制機構(gòu)901。結(jié)果,可以根據(jù)印模和基片的反射率等來進行光量控 制。在該構(gòu)造中,分別拾取印模標記和基片標記的圖像,使得需要在 第一光量和第二光量下拾取圖像兩次或更多次。將省略對與圖2 (a) 和圖2 (b)所示的構(gòu)造相同的構(gòu)造的解釋。
圖3 (b)示出其中使用用于改變來自光源301的光量的旋轉(zhuǎn)遮光器902的構(gòu)造。根據(jù)印模和基片在它們的標記位置處的反射率,切 換旋轉(zhuǎn)遮光器卯2的遮光器位置。另外,在該構(gòu)造中,需要拾取圖像 兩次或更多次。可以通過根據(jù)印模和基片的特性改變圖像拾取裝置 307的曝光時間或增益,或如上所述改變光量,來進行圖像拾取操作。
圖4 (a)和圖4 (b)示出在用于進行印模和基片之間的對準的 盒中盒(box-in-box)型的對準方法中所<吏用的標記的例子。
在這些圖中,印模側(cè)對準標記104布置在第一區(qū)域A (610)中, 基片側(cè)對準標記113布置在第二區(qū)域B (611)中。在使用單一圖像拾 取裝置的情況下,例如如圖1 (a)所示來拾取第一區(qū)域和第二區(qū)域的 圖像。
然后,從圖像拾取裝置獲取第一區(qū)域和第二區(qū)域中的圖像數(shù)據(jù), 并且如果需要,對其進行用于獲取反射光的強度的分布數(shù)據(jù)的信號處 理。在對準期間,調(diào)整印模和基片在它們的平面內(nèi)方向上的位置,使 得各對準標記位于各區(qū)域中的預(yù)定位置處(例如,重心位置或中心位 置)??蛇x地,也可以進行對準,使得從疊置(重疊)后的圖像所獲得 的印模和基片之間的相對偏移量減小,疊置(重疊)后的圖像是通過 電子疊置兩圖像而得到的。
上述第一實施例的對準方法不僅適用于壓印設(shè)備,還適用于接觸 曝光i殳備(contact exposure apparatus)和接近式曝光i殳備。另夕卜, 在能夠進行轉(zhuǎn)移調(diào)整(course adjustment)和細調(diào)的設(shè)備中,通過已 知的對準方法進行轉(zhuǎn)移調(diào)整,然后可以通過上述對準方法進行細調(diào)。
在使用兩個圖像拾取裝置來拾取第一區(qū)域和第二區(qū)域中的圖像 的情況下,為了對將通過各圖像拾取裝置進行圖像拾取的這些區(qū)域進 行補償,通過使用如在后面說明的參考實施例中標準(參考)基片等, 來預(yù)先獲取有關(guān)這兩個圖像拾取區(qū)域的差異的信息。 (第二實施例壓印方法)
將對第二實施例的壓印方法進行說明。
在該實施例中,通過使用與上述第一實施例中相似的圖像拾取裝 置來進行兩個板狀物之間的對準。在該實施例中,執(zhí)行壓印(壓印圖案的轉(zhuǎn)印),使得將配置給一 物體的壓印圖案到另一物體上或到配置在另一物體上的圖案形成層
上。在實際的操作中,作為一物體的印模的壓印圖案,作為其反轉(zhuǎn)的 圖案形成在圖案形成層上。
首先,將作為第一板狀物的具有第一對準標記的印模和作為第二 板狀物的具有第二對準標記的基片相互相對放置。
在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像拾取區(qū)域中不相互重疊的位 置處,布置第一區(qū)域和第二區(qū)域,然后從基本上垂直于兩板狀物的平 面內(nèi)方向的方向,通過圖像拾取裝置來檢測第一對準標記和第二對準 標記。
之后,利用第一對準標記相對于第一區(qū)域中預(yù)定位置的偏移的第 一信息和第二對準標記相對于第二區(qū)域中預(yù)定位置的偏移的第二信 息。更具體地,基于這兩個信息,進行用于使第一板狀物和第二板狀 物關(guān)于平面內(nèi)方向相互對準的對準控制。
然后,將作為第一板狀物的印模的壓印圖案轉(zhuǎn)印(壓印)到作為 第二板狀物的基片上,或轉(zhuǎn)印到基片上的圖案形成層上。
在壓印期間,在基片和印模之間直接接觸的情況下,需要壓力。 在基片和印模之間插入樹脂材料并且樹脂材料用作圖案形成層的情況 下,如果需要可以施加壓力。
A)印模
作為本實施例中所使用的印模,可以采用石英印?;虻栌∧?。
另外,作為用于印模表面層的材料,還優(yōu)選為以下列方式來構(gòu)成 該材料。
更具體地,作為用于表面層的材料,通過利用折射率大于1.7的 材料,可以基于該材料和可光固化樹脂材料之間的折射率差異來檢測 配置到印模和基片(或工件)上的對準結(jié)構(gòu),從而允許高精度對準。
本發(fā)明中的表面層的折射率不小于1.7,優(yōu)選地,不小于1.8,更 優(yōu)選地,不小于1.9。另外,折射率可以,例如,不大于3.5(上限)。但是,并不限制折射率的上限,只要所產(chǎn)生的印??梢杂糜诒景l(fā)明即 可。
另外,在表面層部分具有上述折射率的情況下,還可以對表面層 涂覆另一層。
一般地,在折射率相互差異很大的物質(zhì)之間,可以基于在它們之 間的界面處的折射、反射或散射來從視覺上識別結(jié)構(gòu)。因此,當印模 的表面層的折射率較高時,更易于確保對比度。
如上所述,并不特別限制折射率的上限。代表性電介質(zhì)構(gòu)件的紫
外線光穿過的折射率的例子可以包括對于氟化鈣(CaF2)的1.43、 對于石英(典型代表為SK)2)的1.45、對于氧化鋁(典型代表為A1203 ) 的1.78、對于氮化硅(SiN)的2.0以及對于氧化鈦(典型代表為Ti02) 的大約2.4。這些物質(zhì)對于例如波長大約為365nm的紫外線光的透射 率的例子可以包括對于CaF2的大約97%、對于Si02的大約90%、 對于入1203的大約80%、對于TK)2的大約60%以及對于SiN的大約 90%。表面層構(gòu)成材料的折射率的上限不大于3.5,優(yōu)選地,不大于 3.0。折射率本身隨著測量波長而改變,但是,上述關(guān)于折射率的數(shù)據(jù) 是相對于可見光(波長633nm)的折射率。
圖5示出如上所述使用高折射率材料作為印模的表面層的構(gòu)造的 實施例。
參考圖5,印模包括由石英(Si02)形成的層5510(厚度525nm ) 和由諸如SiN或Ti02的高折射率材料形成的表面層5000。表面層可 以具有例如對于SiN來說50nm的厚度,對于Ti02來說60nm的厚度。 通過使用高折射率材料,可以避免這樣的現(xiàn)象印模的對準印模由于 印模和基片之間插入的樹脂材料而更不可見。
B)基片
在一些情況下,在壓印設(shè)備中,上述基片也稱為工件。 基片的例子可以包括諸如Si基片(Si晶片)或GaAs基片的 半導(dǎo)體基片、樹脂基片、石英基片、玻璃基片。還可以使用以下列方 式而得到的多層基片使薄膜生長在這些基片上或?qū)⒈∧そY(jié)合到這些基片。還可以采用石英的光透射基片。
c)樹脂材料
為了在基片和印模之間插入樹脂材料,例如,通過分配器將樹脂 材料應(yīng)用到基片上。
通過利用例如來自印模側(cè)的紫外線照射基片,來固化施加到基片
上的樹脂材料。這樣的可光固化樹脂的例子可以包括氨基甲酸乙酯 型樹脂、環(huán)氧型樹脂和丙烯酸型樹脂。
另外,作為樹脂材料,還可以使用諸如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、硅 酮樹脂或聚酰亞胺的熱硬化樹脂,以及諸如聚曱基丙烯酸甲酯 (PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或丙烯 酸樹脂的熱塑樹脂。通過使用這些樹脂,如期望的那樣通過熱處理轉(zhuǎn) 印圖案。
在以不包含樹脂材料的方式構(gòu)成要處理的構(gòu)件(基片)的情況下, 僅通過壓力,使要處理的構(gòu)件物理上變形。 (第三實施例莫爾條紋的電子生成) 將對本發(fā)明的第三實施例進行說明。
更具體地,將說明通過使用圖像拾取裝置來進行兩個板狀物之間 的對準的對準方法。
首先,將具有作為對準標記的間距為Pi的第一周期性結(jié)構(gòu)的第 一板狀物和具有作為對準標記的間距為P2的第二周期性結(jié)構(gòu)的第二 板狀物相互相對放置。
然后,與在第一實施例中相似,將第一區(qū)域和第二區(qū)域布置在要 通過圖像拾取裝置觀察的圖像拾取區(qū)域中相互不重疊的位置處。
通過使用圖像拾取裝置,從基本上垂直于第一和第二板狀物的平 面內(nèi)方向的方向,在第一區(qū)域和第二區(qū)域中分別拾取第一周期性結(jié)構(gòu) 和第二周期性結(jié)構(gòu)的圖像。
根據(jù)通過拾取圖像所獲得的圖像信息,提取分別與第一周期性結(jié) 構(gòu)和第二周期性結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的基礎(chǔ)頻率。
另外,通過計算所提取出的基礎(chǔ)頻率,來提取莫爾條紋分量。根據(jù)所提取的莫爾條紋分量,關(guān)于平面內(nèi)方向的第一板狀物和第二板狀 物之間的位置偏移信息。通過使用該信息,進行關(guān)于平面內(nèi)方向的第 一板狀物和第二板狀物之間的對準。 下面將進行詳細的說明。
在下面的說明中,將使用石英印模作為第一板狀物并使用諸如硅 晶片的晶片基片作為第二板狀物的情況作為例子來進行說明。但是, 應(yīng)當理解,根據(jù)本實施例的本發(fā)明不排除這樣的板狀物之外的板狀物。
圖4 (c)和圖4 (d)均是示出印模或基片的對準標記由光柵構(gòu) 成的構(gòu)造的示意圖。參考圖4(c),在第一區(qū)域610中,配置具有間 距Pi的第一周期性結(jié)構(gòu)701 (例如,突起或凹坑),作為通過圖像拾 取裝置待觀察的印模側(cè)對準標記。另外,參考圖4(d),在第二區(qū)域 611中,配置具有間距P2的第二周期性結(jié)構(gòu)702(例如,突起或凹坑), 作為通過圖像拾取裝置待觀察的基片側(cè)對準標記。
下面將對下列信號處理進行說明根據(jù)從圖像拾取裝置所獲得的 圖像信息提取與第一周期性結(jié)構(gòu)和第二周期性結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的基礎(chǔ)頻 率、提取上述莫爾條紋分量以及根據(jù)莫爾條紋分量獲取位置偏移信息。
將參考圖6 (a)和圖6 (b)來說明信號處理方法,圖6 (a)和 圖6 (b)示出用于示出信號處理方法的流程圖。
圖6 (a)是示出不進行放大倍率校正的情況的流程圖。
參考圖6(a),在步驟S-1中獲取通過單一圖像拾取裝置觀察的 第一區(qū)域A和第二區(qū)域B的圖像。理想地,這兩個區(qū)域可以是這樣的 區(qū)域這些區(qū)域中的圖像不相互重疊,但是也可以部分相互重疊,只 要這兩個區(qū)域包括圖像所位于的不同部分即可。理想地,第一區(qū)域A 和第二區(qū)域B具有相同的大小(面積)。這是因為,在許多情況下, 第一區(qū)域A中的TFT(快速傅立葉變換)分析的采樣數(shù)等于第二區(qū)域 B中的采樣數(shù)。
在第一區(qū)域A的面積與第二區(qū)域B的面積不同的情況下,可以 適當?shù)貓?zhí)行這樣的處理照原樣延伸外圍部分的數(shù)據(jù),以使第一區(qū)域 A和第二區(qū)域B具有相同的面積。接著在步驟S-2中,在第一區(qū)域A中進行信號處理A,并在第二 區(qū)域B中進行信號處理B。信號處理A和信號處理B均為使用低通過 濾器、高通過濾器、帶通過濾器、FFT過濾器、平滑過濾器、差動過 濾器等的普通過濾。另外,進行增益調(diào)整,從而根據(jù)印模和基片的反 射率等因素使對比度最優(yōu)化。也可以省略該步驟S-2。更具體地,也 可以在從相互不同的區(qū)域獲得圖像信息后直接執(zhí)行步驟S-3中的計 算。
順帶提及的是,如在下文出現(xiàn)的第四實施例中所要說明的,從提 高對比度的觀點出發(fā),還優(yōu)選為使配置在光源側(cè)或圖像拾取裝置側(cè)的 過濾器的透射波長范圍根據(jù)印模和基片之間的間隙而改變。
接著,在步驟S-3中,執(zhí)行計算??梢酝ㄟ^進行圖像的相加、圖 像的相乘、圖像之間差的計算或使用其它函數(shù)的圖像計算來執(zhí)行計算。
接著,在步驟S-4中,通過使用與步驟S-2中所使用的過濾器相 似的過濾器來執(zhí)行信號處理C。
最后,在步驟S-5中,進行位置的檢測。
順帶提及的是,在通過使用不同的圖像拾取裝置獲得關(guān)于各區(qū)域 的圖像數(shù)據(jù)的情況下,如將在下文出現(xiàn)的參考實施例中所說明的,通 過使用作為參考基片的標準基片,來預(yù)先獲取期望的對準完成條件的 信息。
圖6 (b)是示出將圖6 (a)中所示的情況下的步驟S-2分成步 驟S-21和步驟S-22的情況的流程圖,其中步驟S-21用于執(zhí)行放大倍 率校正,步驟S-22用于執(zhí)行信號處理A和信號處理B。特別是,在壓 印中,印?;蚧母叨仁歉淖兊?。與此相一致,光學(xué)放大倍率也改 變。在這樣的情況下,存在這樣的可能當不進行放大倍率校正時, 不能實現(xiàn)高精度對準。進行放大倍率校正的方法可以是這樣的方法, 例如,將臨近的條之間的距離與其設(shè)計值相比較,并改變系數(shù),使得 該距離與該設(shè)計值相符。順帶提及的是,可以通過使用二維數(shù)據(jù)或通 過將二維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一維數(shù)據(jù),來執(zhí)行步驟S-2以及隨后的步驟中的 信號處理。在該實施例中,對使用兩個(第一和第二)區(qū)域的情況進行了說 明,但是,也可以使用三個或更多區(qū)域。
接著,將對在使用圖4(a)所示的印模標記和圖4(b)所示的 基片標記的情況下的信號處理的例子進行說明。
首先,在步驟S-1中,荻取區(qū)域A和區(qū)域B的圖像。在步驟S-2 中,進行放大倍率校正并在區(qū)域A和區(qū)域B的每一個中均進行使用平 滑過濾器的過濾,以減少噪聲。另外,調(diào)整區(qū)域A和區(qū)域B的對比度。 在步驟S-3中,將信號處理之后的區(qū)域A的圖像和區(qū)域B的圖像相加。 該狀態(tài)與光學(xué)重疊(疊置)情況下的狀態(tài)相似。在步驟S-4中,進行 使用平滑過濾器等的另一信號處理。在步驟S-5中,檢測位置。
順帶提及的是,作為信號處理的方法,還可以直接在步驟S-2中 確定區(qū)域A和區(qū)域B中的標記的重心。另外,在步驟S-3中,計算重 心之間的差。在步驟S-4中,不特別進行信號處理。在步驟S-5中, 將該差轉(zhuǎn)換成印模和基片之間的距離。對準完成的條件使得該差為零。 上述方法也可以適用于本實施例。
接著,將對在使用具有圖4(c)所示的周期性結(jié)構(gòu)的印模標記和 具有圖4(d)所示的周期性結(jié)構(gòu)的基片標記的情況下的信號處理的例 子,進行說明。
首先,在步驟S-1中,獲取區(qū)域A和區(qū)域B的圖像。在步驟S-2 中,進行放大倍率校正以及通過進行平均處理的二維數(shù)據(jù)到一維數(shù)據(jù) 的轉(zhuǎn)換。另外,通過使用FFT過濾器,獲取周期性結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)頻率的 分量。在步驟S-3中,將所得到的值數(shù)學(xué)相乘。該相乘由下面的公式 來表示。
siii(—x) x sm {—(x十= 一〖一cos《一.r + — (,y + 6)} + cos {——.r — 一(.y + A)}〗 、 、' 2 、 尸2 A &
在上面的公式中,3表示位置偏移,右側(cè)的第二項表示莫爾條紋
的分量。在上面的公式中,為了簡單,僅示出關(guān)于周期P2將位置偏移
8加上的情況。因此,還可以關(guān)于周期Pi加上位置偏移8。順帶提及
的是,在對準中,重要的是關(guān)于兩物體之間的相對位置偏移的信息。另外,還可以在獲取周期性結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)頻率的分量時利用預(yù)先確定的 已知值,而不從圖像信息中提取間距P!和P2。
在步驟S-4中,通過FFT,可以將右側(cè)簡單地劃分成表示低頻分 量的第一項和表示高頻分量的第二項。結(jié)果,可以提取下面的項作為 莫爾條紋的分量。
<formula>formula see original document page 27</formula>
在步驟S-5中,提取下面的相位分量。
<formula>formula see original document page 27</formula>
根據(jù)該相位分量,可以檢測與位置相關(guān)聯(lián)的5。 在對準(位置調(diào)整)中,在許多情況下,將完成對準的條件取為 相位分量為零的時刻。
順帶提及的是,作為光柵型標記,可以使用圖18(a)和圖18(b) 所示的具有不同間3巨的光柵型標記703和704。更具體地,將這些標 記相互平行地布置,并且,根據(jù)光柵的每一個基礎(chǔ)頻率生成具有相同 間距的兩組莫爾條紋。也可以通過使用這些莫爾條紋進行印模和基片
之間的對準。在這種情況下,在基片上布置具有間距Pi和P2的標記,
以使它們不相互重疊,并且在印^=莫上布置具有間距Pi和P2的標記, 以使它們不相互重疊。優(yōu)選地,通過如圖8所示的具有間距Pi的基片 側(cè)光柵和具有間距P2的印模側(cè)光柵的組合,以及印模側(cè)光柵P!和具 有間距P2的基片側(cè)光柵的組合,來生成兩組莫爾條紋。這樣生成兩組 莫爾條紋的最大優(yōu)點是,可以消除圖像拾取物體和圖像拾取裝置之間 的相對位移。生成兩組莫爾條紋同樣在位移的值加倍的方面也是優(yōu)選的。
順帶提及的是,如從上面的^^式所理解的,相位分量與位移成比 例。因此,可以線性測量印模和基片之間的位置位移。這導(dǎo)致通???以線性測量兩個平面之間的相對位置位移。(才艮據(jù)上述第六方面的)本 發(fā)明還包括對于兩個物體的這樣的位置的測量(例如,平面內(nèi)方向上 的相對移動量的測量,或者各位置本身的測量)。
位置測量方法的應(yīng)用的例子可以包括用于測量工作臺的位置的線性刻度。
順帶提及的是,構(gòu)造普通的盒中盒型對準標記,以在零點具有高 靈敏度。因此,作為用于上述位置測量方法中的標記,上述光柵型對 準標記適于線性測量。另外,測量方法中所采用的兩個物體通常包括 板狀物。但是,并不將這兩個物體特別限定為板狀物,只要其配置有 上述對準標記即可。例如,這兩個物體可以是具有曲面的物體和板狀 物的組合。
另外,在該實施例中,通過兩光柵的組合來生成莫爾條紋,但是,
也可以通過將具有間距Pi的對準標記701的圖像拾取結(jié)果在數(shù)字上乘 以具有間距P2的正弦波來生成。另外,還優(yōu)選為將具有間距Pi的對 準標記701的圖像拾取結(jié)果乘以具有間距Pi的正弦波,并利用過濾器 提取恒定分量,以檢測相位。
順帶提及的是,下面將對本實施例中所述的信號處理中的諸如光 柵圖案等圖案的重疊(疊置)和光學(xué)重疊(疊置)之間的本質(zhì)區(qū)別進 行說明。
前一 (信號處理)重疊是理想狀態(tài),而后一(光學(xué))重疊受多次 反射等的負面影響。特別是,在印模和基片具有不同的反射率的情況 下,光學(xué)重疊受多次反射的負面影響。因此,根據(jù)檢測算法,在兩標 記實際上光學(xué)重疊的情況下在測量中可能發(fā)生誤差。由于該原因,如 在本發(fā)明中一樣,當從垂直方向觀察區(qū)域時,可以通過使用相互不重 疊的區(qū)域來獲取理想的信號,從而導(dǎo)致誤差較少發(fā)生。
在本實施例中,在通過FFT過濾器從與第一周期性結(jié)構(gòu)和第二 周期性結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)中提取第一周期性結(jié)構(gòu)和第二周期性結(jié) 構(gòu)的基礎(chǔ)頻率的分量時,可以確定印模和基片之間的位置偏移量3。 因此,還可以在不另外執(zhí)行計算(圖6 (a)和6 (b)所示的S-3)的 情況下進行位置調(diào)整。
另外,還可以在不從通過圖像拾取裝置所獲得的圖像信息中提取 周期性結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)頻率的分量的情況下,即,通過輸入作為預(yù)定信息 的基礎(chǔ)頻率本身,來提取印模和基片之間的相對位置偏移信息。通過使用兩個正弦函數(shù)來執(zhí)行步驟S-3中的相乘,但是也可以通過利用余 弦函數(shù)或其它函數(shù)來執(zhí)行。
在下文中,將參考圖7至圖11來說明將本實施例的對準方法應(yīng) 用于壓印設(shè)備的情況。
圖7是示出壓印設(shè)備的示意圖。
壓印設(shè)備包括光源7000(卣素燈)、圖像拾取裝置7010 (CCD: 130萬像素;12位)、鏡頭7020 (放大倍率10;數(shù)值孔徑(NA ): 0.28)和用于固化可光固化樹脂材料的紫外線(UV)光源7030。 UV 光源相對于鏡頭7020的光軸而傾斜。
壓印設(shè)備還包括用于容納印模的外殼7040、配置有壓印圖案的印 模7060、由硅等形成的晶片基片7070、防震臺7080以及為了進行轉(zhuǎn) 移調(diào)整而分別在垂直方向、橫向、縱向上可操作的一組工作臺7081、 7082和7083。這些工作臺關(guān)于XYZ方向具有士lnm或更小的對準精 度,關(guān)于6 (關(guān)于軸的旋轉(zhuǎn)角度)具有土lm度或更小的精度。壓印設(shè) 備還包括利用壓電元件的細調(diào)工作臺7084。
在壓印設(shè)備中,可以在XYZ的每一方向上在200nm的范圍內(nèi)進 行精度為lnm或更小的對準調(diào)整。另外,關(guān)于a(關(guān)于x軸的旋轉(zhuǎn)軸) 和p (關(guān)于y軸的^走轉(zhuǎn)軸)的范圍為士1000nrad或更小,0的范圍為 土800nrad。
壓印設(shè)備還包括用于執(zhí)行信號處理并發(fā)送控制信號的計算機
7050。
印模7060由石英形成,并預(yù)先配置有矩形或十字對準標記和具 有間距Pi的光柵。印模具有50nm厚的SiN表面層。對準標記具有深 度為166nm的凹槽。由硅晶片形成的基片7070配置有對準標記和具 有間距P2的光柵?;膶蕵擞浘哂猩疃葹?50nm的凹槽。
圖8示出通過圖像拾取裝置所觀察的印模側(cè)對準標記8000(被實 線包圍)和基片側(cè)對準標記8500 (被點線包圍)相互重疊的狀態(tài)。如
上所述,在圖8中,印模還配置有具有間距P2的光柵。另外,基片也
配置有具有間距P,的光柵。對為基片和印模各自所配置的具有間距
29P!和P2的光柵進行布置,使得它們不相互光學(xué)重疊。另外,在不相互
重疊的位置處,確定第一區(qū)域(區(qū))8010和第二區(qū)域(區(qū))8510。在 圖8中,印模和基片之間插入作為可光固化樹脂的保護層(resist )。
圖9U)示出從圖8的圖像數(shù)據(jù)中提取出的笫一區(qū)域8010,圖9 (b)示出從圖8的圖像數(shù)據(jù)中提取出的第二區(qū)域8050。 參考圖10,將具體說明信號處理。
首先,從第一和第二區(qū)域選擇和提取圖像數(shù)據(jù)(圖10中的步驟 2910和2920 )。
基于這些圖像數(shù)據(jù),在如期望的那樣進行放大倍率校正和二維數(shù) 據(jù)到一維數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換之后,利用FFT (快速傅立葉變換)過濾器,提 取作為正弦波的周期性結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)頻率分量(步驟2915和2925 )。如 上所述,將這些正弦波數(shù)學(xué)相乘(步驟2930 )。順帶提及的是,在上 述公式中,以可歸因為基片側(cè)的位置的公式來表示位置偏移6。換而 言之,該公式用于在假定印模側(cè)位置處于期望位置的基礎(chǔ)上,執(zhí)行信 號處理。還可以在假定基片側(cè)位置處于期望位置的基礎(chǔ)上來執(zhí)行計算。 還可以使用分別可歸因于印模側(cè)位置和基片側(cè)位置的位置偏移dl和 d2二者,來執(zhí)行計算。
通過該計算(步驟2930 ),可以獲得由下列項表示的莫爾條紋的 分量(步驟2940 )。
cos{2 r(---)x----6}
根據(jù)該項,提取相位分量(-(2tt/P2 ) S )。
圖11示出莫爾條紋分量的分布,其中虛線3000表示沒有異相分 量的情況,實線3010表示莫爾條紋分量實際上偏移了上述相位分量 3500的情況。
可以通過相對于印模移動基片來進行位置調(diào)整(對準),以消除 相位分量偏移。
順帶提及的是,在基片和印模偏離期望位置等于或大于莫爾條紋 的周期的程度的情況下,在一些情況下不能精確地確定實際的相位偏 移大小。在這些情況下,優(yōu)選為首先執(zhí)行利用被配置為靠近光柵的十字或矩形標記的轉(zhuǎn)移調(diào)整,之后執(zhí)行利用光柵的細調(diào),以檢測上述相
位偏移的大小。并不必須通過使用圖8所示的對準標記來進行細調(diào), 而是也可以通過合適地采用已知的方法來執(zhí)行。 (第四實施例)
根據(jù)本實施例的壓印方法涉及這樣的壓印方法通過使布置在基 片表面上的樹脂材料固化,來轉(zhuǎn)印形成在印模的處理表面上的圖案。
該壓印方法的特征在于,當通過圖像拾取裝置來觀察配置到印模 上的對準標記時,根據(jù)印模和基片之間的間隙或者構(gòu)成對準標記的構(gòu) 件的厚度,控制進入圖像拾取裝置的光的波長。更具體地,在該壓印 方法中,在印模和基片之間插入將要把圖案轉(zhuǎn)印到其上的樹脂材料。 在樹脂材料的折射率和印模的折射率相互接近的情況下,導(dǎo)致產(chǎn)生被 稱為折射率匹配(index matching)的現(xiàn)象,4吏得形成在印模上的包 括突起和凹坑的對準標記消失。在實際的觀察中,難以執(zhí)行對印模的 對準標記的觀察。
為了消除導(dǎo)致印模標記消失的折射率匹配,使用由高折射率材料 形成的標記是有效的。
但是,在該壓印方法中,印模和基片之間的間隙可以為數(shù)十納米 到幾百納米。在這樣的情況下,由于光的千涉效應(yīng),可能會降低標記 的對比度,因此需要進一步改進。
將說明用于壓印的印模(尤其在對準標記部分)優(yōu)選使用高折射 率材料的原因。
假定印模標記由折射率為1.45的SiO"折射率為1.5的樹脂材料 和折射率為2.0的SiN組成,折射率為ih的材料和折射率為n2的材料 之間的界面處的反射率R由下面的公式表示。
因此,Si02和樹脂材料之間的界面處的反射率R為
R = 2,9 x 10 4
該值非常小。在觀察標記時,由于上面所述的折射率匹配,不易 觀察到標記。另一方面,SiN和樹脂材料之間的界面處的反射率R為
R = 2.0 x 10 2
該值比Si02和樹脂材料之間的界面處的反射率大大約兩個數(shù)位。
這里,Si()2和空氣之間的界面處的反射率R為
R-3.4x 10 2
如上所述,發(fā)現(xiàn)通過使用SiN作為印模標記的材料,可以大大改 善反射率。
順帶提及的是,在該壓印方法中,印模和基片之間的間隙以及高 折射率材料的膜的厚度可以為數(shù)十納米到幾百納米。在這樣的情況下, 可以顯著獲得光干涉效應(yīng)。
圖19是示出在印模標記具有包括Si02、SiN、樹脂材料(厚度(間 隙)100nm)和Si層的四層結(jié)構(gòu)并且SiN層的厚度可變的情況下, 波長和反射光的強度之間的關(guān)系的圖。更具體地,圖12示出利用四層 結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果,該四層結(jié)構(gòu)包括具有無限厚度的Si層、形成在Si 層上的lOOrnn厚度的樹脂材料層、形成在樹脂材料層上的SiN層(厚 度20nm、 50nm、 150nm )以及位于SiN層上具有無限厚度的Si02 層。
通過使用菲涅耳反射(Fresnel reflection)模型,來進行值的計 算。作為參考,釆用包括三層(Si02層/樹脂材料層/Si層)的三層結(jié) 構(gòu),這三層是通過從上述四層結(jié)構(gòu)中省略掉SiN層而制備的。
所形成的觀察標記時的對比度更好,并且包括SiN層的四層結(jié)構(gòu) 和缺少SiN層的三層(參考)結(jié)構(gòu)之間具有較大的差異。
例如,在波長為600nm時,當SiN層具有厚度50nm時反射光 的強度為0.27,當SiN層具有厚度150nm時反射光的強度為0.11。參 考結(jié)構(gòu)在波長為400-800nm時所提供的反射光強度為0.11,使得波長 為600nm時的對比度以150nm、 20nm和50nm的SiN層厚度的順序 而增大。在波長為800nm時,對比度以20nm、 50nm和150nm ( SiN 層厚度)的順序而增大。另外,在波長為400nm時,對比度在SiN層 厚度為20nm時為最高。圖20是示出在印模標記具有包括SiO2、 SiN(厚度50nm )、樹 脂材料和Si層的四層結(jié)構(gòu)并且作為間隙層的樹脂材料層的厚度可變 的情況下,波長和反射光的強度之間的關(guān)系的圖。更具體地,厚度(間 隙)的值為50誰、IOO腿和200隨。
當比較波長為600nm時的反射光強度時,對于100nm的間隙(樹 脂材料層厚度)強度值為0.273,對于50nm的間隙強度值為0.099, 對于200nm的間隙強度值為0.033。由于在波長為400-800nm時參考 結(jié)構(gòu)的強度為0.11 (圖19),所以波長為600nm時的對比度以50nm、 200nm和100nm的間隙的順序而增大。波長為500nm時的對比度以 200nm、 50nm和100nm的間隙的順序而增大。另外,波長為800nm 時的對比度以100nm、 50nm和200nm的間隙的順序而增大。
如上所述,在SiN層厚度或間隙(樹脂材料層厚度)為數(shù)十納米 到幾百納米(從用于觀察的光的波長的一部分到用于觀察的光的波長 的幾倍)的情況下,反射率根據(jù)波長而改變。由于該原因,需要根據(jù) SiN層厚度或間隙來控制進入圖像拾取裝置的光的波長。
順帶提及的是,當進入圖像拾取裝置的光的光譜在400-800mn范 圍內(nèi)時,利用該范圍內(nèi)的光譜的平均值和參考值(強度0.11)之間 的差,來確定對比度。
接著,將說明對準方法。
在對準中,通過增大印模標記的對比度來提高對準的精度。將說 明在使印模和基片相互靠近的同時進行對準的情況下對標記的觀察波 長。在這種情況下SiN層具有50nm的厚度。當間隙為200nm時,在 400-450nm的波長下觀察標記。當在進一步接近的狀態(tài)下間隙為 100nm時,在500-550nm的波長下觀察標記。當在又進一步接近的狀 態(tài)下間隙為50nm時,在400-450nm的波長下》見察標記。即使在間隙 為另外的值時,也在最佳波長下觀察標記。
用于選擇波長的方法可以是使用彩色濾光器的方法,或者使用多 個激光束的方法??梢詫⒉噬珵V光器置于照明光學(xué)系統(tǒng)側(cè)或圖像拾取 裝置側(cè)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,將該實施例的上述構(gòu)造包含在第一至 第三實施例所述的構(gòu)造中。
例如,在上述第一至第三實施例中,在通過波長過濾器將光學(xué)信 息輸入到圖像拾取裝置中的情況下,通過根據(jù)間隙改變波長過濾器的 透射波長范圍,可以總是獲得具有高對比度的圖像的信息。另外,在 用于通過固化基片表面的樹脂材料來轉(zhuǎn)印形成在印模處理表面上的圖 案的壓印設(shè)備中,優(yōu)選為該設(shè)備包括用于觀察印模的圖像拾取裝置和 用于根據(jù)印模和基片之間的間隙來控制進入圖像拾取裝置的光的波長
的部件。用于控制波長的部件由彩色濾光器或多個光源(能夠輸出多 個波長的光通量)構(gòu)成。 (其它實施例) 在本發(fā)明中,可以釆用下列構(gòu)造。
更具體地,可以采用這樣的構(gòu)造在該構(gòu)造中,使用用于觀察印 模的處理表面處的第一目標位置和位于比處理表面更接近待處理構(gòu)件 的部分處的第二目標位置的光學(xué)系統(tǒng),并且通過使用用于識別第一圖 像拾取裝置和第二圖像拾取裝置之間的觀察位置的相對關(guān)系(或觀察 位置的差異)的部件,來進行印模和待處理構(gòu)件之間的對準,其中, 第 一 圖像拾取裝置用于觀察第 一 目標位置,第二圖像拾取裝置用于觀 察第三目標位置。在這種情況下,可以采用這樣的構(gòu)造在該構(gòu)造中, 使用參考基片作為用于識別觀察位置的差異的部件。另外,可以采用 這樣的構(gòu)造在該構(gòu)造中,通過將通過第一圖像拾取裝置和第二圖像 拾取裝置預(yù)先獲得的數(shù)據(jù)與通過第一圖像拾取裝置和第二圖像拾取裝 置(當前)獲得的數(shù)據(jù)進行比較,來進行印模和待處理構(gòu)件之間的對 準。另外,還可以采用這樣的構(gòu)造在該構(gòu)造中,通過比較第一圖像 拾取裝置和第二圖像拾取裝置的圖像拾取區(qū)域中的幾個區(qū)域中的各區(qū) 域,來進行印模和待處理構(gòu)件之間的對準。
另外,為了實現(xiàn)通過上述圖案轉(zhuǎn)印的處理方法,可以釆用下列構(gòu)造。
在該處理方法中,使用用于觀察印模的處理表面處的第一目標位置和位于相對于印模的處理表面更靠近待處理構(gòu)件的部分處的第二目 標位置的光學(xué)系統(tǒng)??梢詷?gòu)造該處理方法,以使得通過使用用于識別 第 一 圖像拾取裝置和第二圖像拾取裝置之間的觀察位置的相對關(guān)系 (或觀察位置的差異)的部件,來進行印模和待處理構(gòu)件之間的對準, 其中,第一圖像拾取裝置用于觀察第一目標位置,第二圖像拾取裝置
用于觀察第二目標位置。在這種情況下,可以采用這樣的構(gòu)造在該 構(gòu)造中,使用參考基片作為用于識別觀察位置的差異的部件。另外, 可以釆用這樣的構(gòu)造在該構(gòu)造中,該處理方法包括用于通過參考基 片來識別觀察位置的差異的步驟,以及用于進行待處理構(gòu)件和位于第 二目標位置處的印模之間的對準的步驟。另外,可以釆用這樣的構(gòu)造 在該構(gòu)造中,通過將由第一和第二圖像拾取裝置預(yù)先獲得的數(shù)據(jù)與由 第一和第二圖像拾取裝置(當前)獲得的數(shù)據(jù)進行比較,來進行印模
和待處理構(gòu)件之間的對準。另外,可以采用這樣的構(gòu)造在該構(gòu)造中, 該處理方法包括從通過第 一 圖像拾取裝置所獲得的圖像中選擇多個區(qū) 域的步驟,在所述多個區(qū)域中的每一個中進行第一信號處理的步驟, 以及基于第一信號處理的結(jié)果進行第二信號處理的步驟。另外,可以 采用這樣的構(gòu)造在該構(gòu)造中,重疊或疊置通過使用上面所述的作為 對準標記的具有不同間距的光柵由第一和第二圖像拾取裝置所獲得的 數(shù)據(jù),使這些數(shù)據(jù)經(jīng)歷信號處理,以生成莫爾條紋,并利用所生成的 莫爾條紋。
在本發(fā)明的上述實施例中,通過使用用于同軸地觀察印模和基片 的兩個(第一和第二)目標位置的光學(xué)系統(tǒng),利用參考基片,來測量 或確定位于兩個目標位置處的各圖像拾取范圍之間的相對位置關(guān)系。 通過利用測量結(jié)果,可以進行印模和基片之間的對準。結(jié)果,可以在 分離狀態(tài)下進行印模和基片之間的對準,使得可以在不對印模和基片 進行圖像拾取的情況下來進行印模和基片之間的對準。另外,通過將 印^^標記和基片標記布置為從法向方向看時處于不同的區(qū)域中,不會 發(fā)生印模標記和基片標記之間的干涉。結(jié)果,信號處理變得容易。
另夕卜,還可以如下面那樣構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的圖案轉(zhuǎn)印設(shè)備。這里,該設(shè)備是指用于將形成在印模上的壓印圖案轉(zhuǎn)印到基片上或基片和印 模之間插入的樹脂材料上的圖案轉(zhuǎn)印設(shè)備。該圖案轉(zhuǎn)印設(shè)備包括用于 獲取第 一景深處的圖像的第 一 圖像拾取部和用于獲取第二景深處的圖 像的第二圖像拾取部。將配置到印模上的第一對準標記和配置到基片 上的第二對準印模布置在第一景深之內(nèi),并通過第一圖像拾取部進行 觀察,以獲得第一圖像。另外,將配置到印?;蚧系牡谌龢擞洸?置在第二景深之內(nèi),并通過第二圖像拾取部進行觀察,以獲得第二圖 像。構(gòu)造圖案轉(zhuǎn)印設(shè)備,以通過使用第一圖像和第二圖像來獲得第一 圖像拾取部和第二圖像拾取部之間的觀察范圍的差異信息。第三對準 標記可以與第一對準標記或第二對準標記相同,或者不同。
另外,還可以在將印模的對準標記置于第一景深之內(nèi),而將基片 的對準標記置于第二景深之內(nèi)的狀態(tài)下,在平面內(nèi)方向上進行標記和 基片(將把壓印圖案轉(zhuǎn)印到該基片上)之間的對準。還可以在將印模 的對準標記置于第二景深之內(nèi),而將基片的對準標記置于第一景深之 內(nèi)的狀態(tài)下,在平面內(nèi)方向上進行印模和基片之間的對準。 (參考實施例)
下面,將參考附圖來說明適用于本發(fā)明的幾個參考實施例。 (參考實施例1)
在參考實施例1中,將說明本發(fā)明中的印模和基片的對準方法。
圖12 U)至12 (d)是示出本參考實施例中的使用參考基片的 印模和基片的對準方法的示意圖。
參考圖12 (a)至12 (d),附圖標記101表示第一目標位置,附 圖標記102表示第二目標位置,附圖標記103表示印模,附圖標記104 表示印模標記。另外,附圖標記110表示參考基片,附圖標記lll表 示參考基片標記,附圖標記112表示基片,附圖標記113表示基片標 記。
在本參考實施例的對準方法中,使用用于觀察印模103的處理表 面處的第一目標位置101和關(guān)于處理表面位于基片112側(cè)的第二目標 位置102的光學(xué)系統(tǒng)。通過該光學(xué)系統(tǒng),可同時觀察印模標記104和基片標記113。
第一目標位置和第二目標位置間隔開,例如幾納米或更多,使得 即使基片在平行于處理表面的平面內(nèi)方向上以高速移動時,印模和基 片也處于非接觸的位置關(guān)系。
在圖12 (a)至圖12 (d)的各圖中,中心碎見圖示出第一目標位 置101處的第一觀察范圍106。另外,右手側(cè)視圖示出第三目標位置 102處的第二觀察范圍107。第一觀察范圍106包括作為用于圖像拾取 的部分的第一圖像拾取范圍108,第二觀察范圍107包括作為用于圖 像拾取的部分的第二圖像拾取范圍109。另外,左手側(cè)視圖示出沿著 諸如圖12 (a)的中心視圖中所示的AA'線的垂直平分線所得到的印 模103和參考基片110或基片112的截面部分。
一般地,以納米級的精度同軸地布置用于觀察這兩個(第一和第 二)目標位置的圖像拾取裝置是不容易的,使得產(chǎn)生第一觀察范圍和 第二觀察范圍之間的中心位置的差異。另外,也導(dǎo)致產(chǎn)生各觀察范圍 與相關(guān)聯(lián)的圖像拾取范圍之間的中心位置的差異。另外,第一觀察范 圍和印模標記之間存在中心位置的差異。最終要相互對準的物體是印 模和基片,因此在本參考實施例中基片標記的中心與印模標記的中心 對準。為了說明的簡便,假定第一觀察范圍和第一圖像拾取范圍相互 一致,第二觀察范圍和第二圖像拾取范圍相互一致。即使在做了該假 定時,說明也不失其一般性。另外,為了說明的簡便,假定第一觀察 范圍和第二觀察范圍的中心位置僅在y方向上有偏差。將從第二目標 位置朝向第一目標位置的方向作為z方向的正方向。
將簡要說明本參考實施例的對準方法。在該對準方法中,參考基 片110用于印模和基片之間的對準。
該對準方法的過程如下所示。
(1) 通過使用平面內(nèi)移動機構(gòu),在第一目標位置處將印模和參 考基片對準(圖12 (a))。
(2) 在z方向的負方向上移動參考基片,在第二目標位置處構(gòu) 成并獲取參考基片的圖像(圖12 (b))。(3) 在第二目標位置處,通過使用平面內(nèi)移動機構(gòu)將所觀察到 的圖像和基片對準(圖12 (c))。
(4) 僅通過在z方向的正方向上移動基片,使基片在第一目標 位置處與印模對準(圖12 (d))。
在這樣將預(yù)定圖案反復(fù)地轉(zhuǎn)印到同 一基片上的多個點處的分步 重復(fù)的方法中,可以僅在基片上的第一點處進行對準。之后,可以以 平面內(nèi)移動機構(gòu)的精度(亞納米級)進行反復(fù)轉(zhuǎn)印。
接著,將進行詳細的說明。
為了在第一目標位置處使基片標記與期望位置相對準,必須確定 與第 一 目標位置處的期望位置相對應(yīng)的、基片標記應(yīng)當布置在第二目 標位置處的位置。例如,僅在替換印模期間,執(zhí)行該操作。圖12(a) 示出使參考基片標記111在第一目標位置101處與印模標記相對應(yīng)的 狀態(tài)。該狀態(tài)以下列方式來實現(xiàn)。假定印模標記104位于第一圖像拾 取范圍的中心,基片布置在基片支撐部處,并也可以通過使用平面內(nèi) 移動機構(gòu)來使參考基片標記111的中心與印模標記104 (的中心)相
準(位置調(diào)整)。在對準期間,并不特別需要使用第二目標位置102 處的圖像。
接著,如圖12 (b)所示,通過使用基片提升和降低機構(gòu),在z 方向的負方向上移動參考基片,使得參考基片標記111到達第二目標 位置102。在該移動期間,參考基片在xy方向上不偏移。在所形成的 狀態(tài)下,在第二目標位置102處觀察參考基片標記111,拾取并存儲 該狀態(tài)下的圖像。此時,并不特別需要使用第一目標位置101處的圖 像。
接著,將參考圖12 (c)和12 (d)來說明印模和基片之間的對 準方法。每當布置(或放置)新的基片時執(zhí)行該操作。
如圖12 (c)所示,通過平面內(nèi)移動機構(gòu),將支撐基片112的基 片支撐部置于與印模103相對的指定位置(稱為"Fl-r,)處。這時, 在第二目標位置102處觀察基片標記113。然后,進行對準,使得通過使用平面內(nèi)移動機構(gòu),使基片標記113的中心與圖12(b)中所示 的在第二目標位置102處所觀察到的參考基片標記111的中心相對準。 由于以分離的狀態(tài)放置印模和基片,因此可以以高速進行該對準。存 儲此時的基片支撐部的指定位置(Fl-1)與對準完成后基片支撐部的 指定位置(稱為"S1-1")之間的差異(稱為"E1-1")。在這種情況下, 并不特別必須使用第一目標位置101處的圖像。
接著,如圖12 (d)所示,沿z方向的正方向升高基片112,使 得基片112位于第一目標位置101處。此時,印模和基片基本上處于 對準完成的狀態(tài)下。之后,在假定對于隨后的向同一基片上的轉(zhuǎn)印存 在差異(偏移)(E1-1)的基礎(chǔ)上,通過設(shè)置指定位置,進行壓印。在 這種情況下,并不特別必須使用第二目標位置102處的圖像。
在印模和基片相互偏離,并且位于容許范圍之外的情況下,還可 以進行印模和基片之間的進一步的對準。例如,在由于印模和基片之 間通過樹脂材料相接觸而導(dǎo)致施加于其上的應(yīng)力,從而導(dǎo)致印模和基 片的位置相互偏離的情況下,可能需要該操作。在發(fā)生印模和基片之 間的位置偏移的情況下,不管基片的位置如何,當印模和基片之間的 偏移量相同時,執(zhí)行下列處理。更具體地,存儲那時的基片支撐部的 指定位置(Fl-1)與對準完成時基片支撐部的位置(稱為"Sl-2")之 間的差異(稱為"El-2")。在這種情況下,如圖1 (c)所示,已經(jīng)在 第二目標位置處進行了對準,因此差異(El-2)的值不大。之后,在 假定對于隨后的對同一基片上的轉(zhuǎn)印存在差異(偏移)(El-2)的基礎(chǔ) 上,通過設(shè)置指定位置,進行壓印。
在基片的某點處,基于印模和基片之間的位置偏移信息,對基片 的整個表面進行上述對準。但是,也可以在基片的整個表面處,基于 對準之前所獲得的位置偏移信息,進行印模和基片之間的對準。
接著,將參考示出參考基片的構(gòu)造的圖13 (a)至圖13 (c),來 說明本參考實施例中所使用的參考基片的構(gòu)造。
作為參考基片,也可以使用將把壓印圖案轉(zhuǎn)印到其上的基片本 身。但是,在這種情況下,存在這樣的顧慮在處理期間可能會發(fā)生基片的變形,并且各個基片之間存在差異。由于該原因,期望使用穩(wěn) 定的參考基片。
圖13 (a)所示的參考基片201具有正方形形狀,并且被構(gòu)造為 使得大小等于印模的圖案面積的區(qū)域202位于參考基片201上,并且 四個參考基片標記203位于區(qū)域202的四個角落處。
圖13 (b)所示的參考基片204具有圓形形狀,并被構(gòu)造為大小 等于將把壓印圖案轉(zhuǎn)印到其上的基片的大小。在參考基片204上,存 在圖案區(qū)域205和圖案區(qū)域206,在圖案區(qū)域205中配置有參考基片 標記,在圖案區(qū)域206中沒有配置參考基片標記。在該構(gòu)造中,可以 在配置有參考基片標記的幾個位置處進行位置偏移的校正。
圖13 (c)所示的參考基片207由將把壓印圖案轉(zhuǎn)印到其上的基 片本身構(gòu)成。在這種情況下,可以在圖案區(qū)域中的所有位置處或圖13 (b)所示的幾個位置處進行校正。
接著,將參考示出光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成的圖14,來說明本參考實施例 中所使用的用于測量的光學(xué)系統(tǒng)。
在本參考實施例中的光學(xué)系統(tǒng)中,從光源301所發(fā)出的光經(jīng)過照 明光學(xué)系統(tǒng)302、第一分光器303、第一成像光學(xué)系統(tǒng)304,到達印模 309和基片312。被印模309和基片312反射的光經(jīng)過第一成像光學(xué)系 統(tǒng)304、第一分光器303、第二成像光學(xué)系統(tǒng)306和第二分光器305, 在第一圖像拾取裝置307和第二圖像拾取裝置308上成像。在本參考 實施例中,印模標記310作為圖像形成在第 一 圖像拾取裝置307上, 第二標記311作為圖像形成在第二圖像拾取裝置308上。第一 目標位 置313的圖像形成在第一圖像拾取裝置307上,第二目標位置314的 圖像形成在第二圖像拾取裝置308上。
接著,將參考示出參考實施例1中的處理設(shè)備的構(gòu)造例的圖15, 來說明本參考實施例中所使用的組成圖案轉(zhuǎn)印設(shè)備的處理設(shè)備,該圖 案轉(zhuǎn)印設(shè)備用于將形成在印模上的壓印圖案轉(zhuǎn)印到基片或基片和印模 之間插入的樹脂材料上。
參考圖15,處理設(shè)備包括曝光光源401、鏡筒(body tube) 402、
40印模支撐部403、基片支撐部404、基片提升和降低機構(gòu)(z方向)405、 平面內(nèi)移動才幾構(gòu)(xy方向)406、圖14所示的用于測量的光學(xué)系統(tǒng)、 圖像拾取裝置408以及分析機構(gòu)409。
印模支撐部403根據(jù)真空夾持方法等進行對印模411的夾持?;?片412可通過平面內(nèi)移動機構(gòu)406移動到期望的位置。另外,通過基 片提升和降低機構(gòu)405,可以進行基片412的高度的調(diào)整和壓力的施 加。平面內(nèi)移動機構(gòu)406和基片提升和降低機構(gòu)405以亞納米級的控 制精度,通過干涉儀等,來進行距離的測量。通過壓印控制機構(gòu)410 來進行對基片的位置移動、壓力的施加、曝光等的控制。 (參考實施例2)
在參考實施例2中,將說明不同于參考實施例1的對準方法的印 模和基片之間的對準方法。
在本參考實施例中,將省略對與圖12 (a)至圖12 (d)相同的 對準方法的說明,而僅對其不同的構(gòu)造進行說明。
圖16 (a)至圖16 (c)包括示出印模502和基片513之間的對
準印模的示意圖。
在本參考實施例中,在參考基片505的兩表面處分別布置第一參 考基片標記506和第二參考基片標記504。另外,使參考基片505的 光學(xué)厚度等于第一目標位置501和第二目標位置503之間的距離?;?于這些特征,可以如下所述一次確定在第二目標位置處基片標記應(yīng)當 移動到的位置,以使在第一目標位置處基片標記與印模標記的期望位 置對準。
圖16 (a)包括示出參考基片505的笫一參考基片標記506位于 第一目標位置501處的情況的示意圖。另外,第二參考基片標記5(M 位于第二目標位置503處。第一參考基片標記506位于配置在第一觀 察區(qū)域509中的第一圖像拾取區(qū)域510中。另外,第二參考基片標記 504位于配置在第二觀察區(qū)域511中的第二圖像拾取區(qū)域512中。附 圖標記508表示第一圖像拾取范圍510和第二圖像拾取范圍512中的 中心位置之間的差異。首先,將參考基片505置于基片支撐部(未示出)上,基于印模 標記507,通過平面內(nèi)移動機構(gòu),在第一目標位置501處進行第一參 考基片標記506的對準(位置調(diào)整)。更具體地,例如,進行對準,使 得第一參考基片標記507的中心和印模標記506的中心相互一致。此 時,在第二目標位置503處,定位第二參考基片標記504,并存儲其 圖像。
之后,將參考基片505從基片支撐部移除。
接著將說明基片的對準方法。該方法與參考實施例1中的方法基 本上相同。
更具體地,如圖16 (b)所示,通過平面內(nèi)移動機構(gòu),使支撐基 片的基片支撐部位于與印模相對的指定位置(稱為"F2-1")。此時,在 第二目標位置處觀察第一基片標記514和第二基片標記515。然后, 進行對準,使得通過使用平面內(nèi)移動機構(gòu),使第一基片標記514的中 心與圖16 (a)所示的在第二目標位置503處所觀察到的參考基片標 記504的中心對準。存儲此時的基片支撐部的指定位置(F2-l)與對 準完成后基片支撐部的指定位置(稱為"S2-1")之間的差異(稱為 "E2-1")。
圖16 (c)示出升高支撐基片的基片支撐部,使得第一基片標記 514和第二基片標記515位于第一目標位置501處的狀態(tài)。在該狀態(tài) 下,普通地完成印模和基片之間的對準。之后,在假定對于到同一基 片上的隨后的轉(zhuǎn)印存在差異(偏差)(E2-1)的基礎(chǔ)上,通過設(shè)置指定 位置,進行壓印。
在印模和基片相互偏離并位于容許范圍之外的情況下,與參考實 施例1相似,通過使用平面內(nèi)移動機構(gòu),基于圖16 (c)所示的第一 目標位置501處的印模標記507,使第二基片標記515位置對準。在 這種情況下,已經(jīng)進行了圖16 (b)所示的第二目標位置503處的對 準,因此位置偏移的程度不大。存儲基片支撐部的指定位置(F2-l) 與對準完成時的基片支撐部的位置(稱為"S2-2")之間的差異(稱為 "E2-2")。之后,在假定對于到同一基片上的隨后的轉(zhuǎn)印存在差異(偏差)(E2-2)的基礎(chǔ)上,通過設(shè)置指定位置,進行壓印。 (參考實施例3)
在參考實施例3中,將對在圖像處理方法上不同于參考實施例1 的對準方法的印模和基片之間的對準方法進行說明。
在本參考實施例中,將省略對與圖12 (a)至圖12 (d)相同的 對準方法的說明,而僅對其不同的構(gòu)造進行說明。
圖17 (a)至圖17 (c)包括示出本參考實施例中的圖像處理方 法的示意圖。
首先,將說明在第一目標位置601處觀察參考基片613的情況。 圖17 (a)示出參考基片613的參考基片標記614位于第一目標位置 601處的狀態(tài)。在該參考實施例中,在第一圖像拾取范圍605的第一 圖像拾取區(qū)域608中,基于印才莫標記604,將第一區(qū)域A610指定為 包括印模602的印模標記604的區(qū)域。之后,在相鄰區(qū)域之間具有一 定距離(間隔)的情況下,指定第一區(qū)域B 611和第一區(qū)域C 613。 通過使用平面內(nèi)移動機構(gòu)進行移動,關(guān)于第一區(qū)域C 613對參考基片 標記614進行位置調(diào)整。此時,例如,通過進行信號處理,使得從圖 像中選擇或提取第一區(qū)域A 610和第一區(qū)域C 612,對所提取的各圖 像進行對比度調(diào)整,并疊置所提取的兩個圖像,第一區(qū)域C位于期望 的位置。在完成參考基片標記604和第一區(qū)域C 612之間的對準之后, 通過基片提升和降低機構(gòu)將參考基片613降低到第二目標位置603處, 其中,在該第二目標位置603處參考基片標記604被觀察。附圖標記 606表示第一圖像拾取范圍608和第二圖像拾取范圍609的中心位置 之間的差異。圖17(b)示出參考基片613的參考基片標記604位于 第二目標位置603處的狀態(tài)。在該狀態(tài)下,在第二圖像拾取范圍607 中的第二圖像拾取區(qū)域609中,基于參考基片標記604指定第二區(qū)域 C617,以使第二區(qū)域C617包括參考基片標記604。之后,在相鄰區(qū) 域之間具有一定距離(間隔)的情況下,指定第二區(qū)域B 616和第二 區(qū)域A615。之后,將參考基片505從基片支撐部移除。
接著,將說明基片的對準方法。圖17 (c)包括示出在第二目標位置603處觀察基片618的情況的圖。
更具體地,如圖17 (c)所示,通過平面內(nèi)移動機構(gòu),使支撐基 片的基片支撐部位于與印模相對的指定位置(稱為"F3-1")處。此時, 在第二目標位置處觀察基片標記619。在這種狀態(tài)下,從圖像中選擇 或提取第二區(qū)域B616,并將其疊置到在參考圖17(b)所述的操作中 所獲得的第二區(qū)域C 617的圖像上,以進行位置調(diào)整。由于此時印模 和基片之間沒有產(chǎn)生接觸,因此可以以高速執(zhí)行該位置調(diào)整。順帶提 及的是,使各圖像預(yù)先經(jīng)歷諸如對比度調(diào)整等的信號處理。
接著,將對在第一 目標位置601處觀察基片618的情況進行說明。 圖17 (d)示出通過提升和降低機構(gòu)在z方向的正方向上升高基 片618,以使基片標記619位于第一目標位置601處的狀態(tài)。在該狀 態(tài)下,普通地完成印才莫602和基片618之間的對準,使得所形成的位 置偏差被期望為容許范圍之內(nèi)的水平。存儲此時的基片支撐部的指定 位置(F3-l)與對準完成后基片支撐部的指定位置(稱為"S3-1")之 間的差異(稱為"E3-1")。之后,在假定對于到同一基片上的隨后的轉(zhuǎn) 印存在差異(偏差)(E3-1)的基礎(chǔ)上,通過設(shè)置預(yù)定位置,進行壓印。
在印模和基片相互偏離并位于容許范圍之外的情況下,與參考實 施例1相似,在第一目標位置601處最終進行印模602和基片618之 間的對準。在這種情況下,已經(jīng)進行了圖17 (c)所示的第二目標位 置603處的對準,使得位置偏差的程度不大。存儲基片支撐部的指定 位置(F3-l)與對準完成時的基片支撐部的位置(稱為"S3-2")之間 的差異(稱為"E3-2")。之后,在假定對于到同一基片上的隨后的轉(zhuǎn)印 存在差異(偏差)(E3-2)的基礎(chǔ)上,通過設(shè)置指定位置,進行壓印。
如上所述,在圖像拾取裝置的圖像拾取區(qū)域中使用不同的區(qū)域的 效果是,印模和基片的反射率相互不同,因此可以對印模的圖像和基 片的圖像獨立地進行信號處理,以便于增大對準精度。另外,由于印 模和基片并不相互垂直重疊,因此并不必須考慮相互干涉的影響,從 而使得可以增大標記的自由度。
接著,將對通過圖像處理而生成標記中的莫爾條紋、從而進行高精度對準的方法進行說明。
圖18 (a)至18 (f)是示出參考實施例3中在通過圖像處理莫 爾條紋進行對準時所使用的對準標記的示意圖。
圖18 (a)示出包括具有間距Pi的條圖案701和具有間距P2的 條圖案702的第一標記。圖18(b)示出包括具有間距Pi的條圖案701 和具有間距P2的條圖案的第二標記,其中條圖案701和702具有與圖 18(a)所示的第一標記中的條圖案701和702相反的布置。通過相互 重疊第一標記和第二標記,形成如圖18 (c)所示的合成圖像706。在 該合成圖像706中,左手側(cè)和右手側(cè)的莫爾條紋相互同相。圖18(c) 示出完成了標記和基片之間的對準的狀態(tài)。
順帶提及的是,在沒有完成標記和基片之間的對準的狀態(tài)下,左 手側(cè)和右手側(cè)的莫爾條紋相互不同相。莫爾條紋具有等于由下面的公 式表示的間距Pm的周期。
<formula>formula see original document page 45</formula>
如上所述,在不使用光學(xué)放大的情況下,印模和基片之間的位置 偏差被增大。
然后,如圖18 (d)所示布置莫爾條紋,以構(gòu)成用于XYe測量的 第一標記709,其中,第一標記709包括第一區(qū)域710、第二區(qū)域711、 第三區(qū)域712、第四區(qū)域713、具有間距P3的圖案707以及具有間距 P4的圖案708。另外,如圖18 (e)所示布置莫爾條紋,以構(gòu)成用于 XY9測量的第二標記714,其中,第二標記714包括第一至第四區(qū)域 710-713以及被布置為與圖18 (d)的圖案707和708相反的圖案707 和708。關(guān)于圖18 (d)所示的第一標記709和圖l8 (e)所示的第二 標記714,可以在第一區(qū)域710和第三區(qū)域712中進行y方向和0的 對準,在第二區(qū)域711和第四區(qū)域713中進行x方向和0的對準。圖 18 (f)示出對準完成之后的包括用于XY0測量的莫爾條紋715的用 于XYe測量的合成圖^象716。
可以在半導(dǎo)體、諸如光子晶體等的光學(xué)裝置以及諸如n-TAS的生物芯片等的制造技術(shù)等中,使用根據(jù)本發(fā)明的上述設(shè)備和方法。 工業(yè)實用性
如上所述,根據(jù)本發(fā)明,可以提供解決了傳統(tǒng)對準方法中的上述 問題的對準方法、壓印方法、對準設(shè)備、壓印設(shè)備和位置測量方法。
雖然已經(jīng)參考這里所公開的結(jié)構(gòu)對本發(fā)明進行了說明,但是,本 發(fā)明并不限于所提出的細節(jié),并且本申請意圖覆蓋為了改進而進行的 修改或改變,或者所附權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種對準方法,用于通過使用光源和圖像拾取裝置來進行兩個板狀物之間的對準,所述對準方法包括將配置有第一對準標記的第一板狀物和配置有第二對準標記的第二板狀物相互相對放置;將第一區(qū)域和第二區(qū)域布置在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像拾取區(qū)域中相互不重疊的位置處;從基本上與第一板狀物和第二板狀物的平面內(nèi)方向垂直的方向,通過圖像拾取裝置拾取第一對準標記和第二對準標記的圖像;通過使用第一對準標記相對于第一區(qū)域內(nèi)的預(yù)定位置的偏移的第一信息以及第二對準標記相對于第二區(qū)域內(nèi)的預(yù)定位置的偏移的第二信息,進行用于在所述平面內(nèi)方向上使第一板狀物的位置和第二板狀物的位置相互對準的對準控制;以及通過在進行所述對準控制時減小第一板狀物和第二板狀物之間的間隙,來調(diào)整所述間隙,使得所述間隙為3μm或更小。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對準方法,其中,調(diào)整通過圖像拾取裝 置所拾取的第一對準標記和第二對準標記的各圖像的對比度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對準方法,其中,第一區(qū)域和第二區(qū)域 具有相同的平面面積。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對準方法,其中,根據(jù)由于第一板狀物 和第二板狀物的高度而導(dǎo)致的放大倍率的變化,來進行對在第一區(qū)域 和第二區(qū)域中所觀察到的圖像的放大倍率校正。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對準方法,其中,以來自光源的第一光 量來拾取第一區(qū)域的圖像,以來自光源的不同于第一光量的第二光量 來拾取第二區(qū)域的圖像。
6. —種用于實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1所述的對準方法的對準設(shè)備,包括第一可移動部件,用于沿著所述平面內(nèi)方向,移動所述第一板狀物和所述第二板狀物中的至少一個;以及第二可移動部件,用于沿著垂直于所述平面內(nèi)方向的方向,移動所述第一板狀物和所述第二板狀物中的至少一個。
7. —種壓印方法,用于通過使用光源和圖像拾取裝置來進行兩個 板狀物之間的對準,以將配置到兩個板狀物之一上的壓印圖案壓印到 另一個板狀物上,或者壓印到形成在另一個板狀物上的圖案形成層上, 所述壓印方法包括將作為第 一板狀物的配置有第 一對準標記的印模和作為第二板狀 物的配置有第二對準標記的基片相互相對放置;將第一區(qū)域和第二區(qū)域布置在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像拾 取區(qū)域中相互不重疊的位置處;從基本上與第一板狀物和第二板狀物的平面內(nèi)方向垂直的方向, 通過圖像拾取裝置檢測第一對準標記和第二對準標記;通過使用第一對準標記相對于第一區(qū)域內(nèi)的預(yù)定位置的偏移的第 一信息以及第二對準標記相對于第二區(qū)域內(nèi)的預(yù)定位置的偏移的第二 信息,進行用于在所述平面內(nèi)方向上使第一板狀物的位置和第二板狀 物的位置相互對準的對準控制;以及將配置到作為第一板狀物的印模上的壓印圖案壓印到作為第二板 狀物的基片上,或者壓印到形成在基片上的圖案形成層上。
8. —種用于實現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求7所述的對準方法的壓印設(shè)備,包括第一可移動部件,用于沿著所述平面內(nèi)方向,移動所述第一板狀 物和所述第二板狀物中的至少一個;以及第二可移動部件,用于沿著與所述平面內(nèi)方向垂直的方向,移動所述第 一板狀物和所述第二板狀物中的至少 一個。
9. 一種對準方法,用于通過使用圖像拾取裝置來進行兩個板狀物 之間的對準,所述對準方法包括將配置有作為對準標記的具有間距Pi的第一周期性結(jié)構(gòu)的第一 板狀物和配置有作為對準標記的具有間距P2的第二周期性結(jié)構(gòu)的第二板狀物相互相對放置;將第一區(qū)域和第二區(qū)域布置在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像拾 取區(qū)域中相互不重疊的位置處;從基本上與第一板狀物和第二板狀物的平面內(nèi)方向垂直的方向,通過圖像拾取裝置,在第一區(qū)域和第二區(qū)域中分別拾取第一周期性結(jié) 構(gòu)和第二周期性結(jié)構(gòu)的圖像;通過從所拾取的圖像的信息中分別提取與第一周期性結(jié)構(gòu)和第二 周期性結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的基礎(chǔ)頻率,利用所述基礎(chǔ)頻率執(zhí)行計算以提取莫 爾條紋分量,并使用從所述莫爾條紋分量所獲得的第一板狀物和第二 板狀物在所迷平面內(nèi)方向上的位置偏移信息,來在所述平面內(nèi)方向上 進行第一板狀物和第二板狀物之間的對準。
10. —種位置測量方法,用于通過使用圖像拾取裝置來測量兩個 物體的位置,所述位置測量方法包括將配置有作為對準標記的具有間距Pi的第一周期性結(jié)構(gòu)的第一 物體和配置有作為對準標記的具有間距P2的第二周期性結(jié)構(gòu)的第二 物體相互相對》丈置;將第一區(qū)域和第二區(qū)域布置在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像拾 取區(qū)域中相互不重疊的位置處;從基本上與第一物體和第二物體的平面內(nèi)方向垂直的方向,通過 圖像拾取裝置,在第一區(qū)域和第二區(qū)域中分別拾取第一周期性結(jié)構(gòu)和 第二周期性結(jié)構(gòu)的圖像;通過從所拾取的圖像的信息中分別提取與第一周期性結(jié)構(gòu)和第二 周期性結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的基礎(chǔ)頻率,并利用所述基礎(chǔ)頻率執(zhí)行計算以提取 莫爾條紋分量,來在所述平面內(nèi)方向上進行第一物體和第二物體的位 置測量。
11. 一種壓印方法,包括通過固化配置在基片表面上的樹脂材料,將形成在印模的處理表 面上的圖案轉(zhuǎn)印到所述樹脂材料上,其中,當通過圖像拾取裝置觀察配置到印模上的對準標記時,進入圖像拾取裝置的光的波長取決于印模和基片之間的間隙或者構(gòu)成對 準標記的構(gòu)件的厚度。
12. —種對準方法,用于通過使用圖像拾取裝置來進行兩構(gòu)件之 間的對準,所述對準方法包括將配置有第一對準標記的第一構(gòu)件和配置有第二對準標記的第二 構(gòu)件相互相對放置;在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像拾取區(qū)域中的第一區(qū)域中,獲 取有關(guān)第一對準標記的第一圖像信息;在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像拾取區(qū)域中不同于第一區(qū)域的 第二區(qū)域中,獲取有關(guān)第二對準標記的笫二圖像信息;對第一圖像信息和第二圖像信息執(zhí)行計算;以及通過使用第 一 圖像信息和第二圖像信息,來進行所述兩個構(gòu)件之 間的對準。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的對準方法,其中,通過使用在第一區(qū) 域和第二區(qū)域相互不重疊的部分處所獲得的第一圖像信息和第二圖像信息,來執(zhí)行所述計算。
14. 一種對準方法,用于通過使用圖像拾取裝置來進行兩個板狀 物之間的對準,所述對準方法包括將配置有作為對準標記的具有間距Pt的第一周期性結(jié)構(gòu)的第一 板狀物和配置有作為對準標記的具有間距P2的第二周期性結(jié)構(gòu)的第 二板狀物相互相對放置;將第一區(qū)域和第二區(qū)域布置在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像拾 取區(qū)域中相互不重疊的位置處;從基本上與第一板狀物和第二板狀物的平面內(nèi)方向垂直的方向, 通過圖像拾取裝置,在第一區(qū)域和第二區(qū)域中分別拾取第一周期性結(jié) 構(gòu)和第二周期性結(jié)構(gòu)的圖像;通過對從圖像拾取裝置所拾取的圖像中獲得的圖像信息執(zhí)行計 算,來獲取第一板狀物和第二板狀物之間的相對位置的位置信息;以 及通過使用所述位置信息,來在所述平面內(nèi)方向上進行第 一板狀物 和第二板狀物之間的對準。
全文摘要
在用于進行兩個板狀物之間的對準的對準方法中,將配置有第一對準標記的第一板狀物和配置有第二對準標記的第二板狀物相互相對放置。將第一區(qū)域和第二區(qū)域布置在通過圖像拾取裝置所觀察的圖像拾取區(qū)域中相互不重疊的位置處。從基本上與第一和第二板狀物的平面內(nèi)方向垂直的方向,通過圖像拾取裝置,拾取第一和第二對準標記的圖像。通過使用第一對準標記相對于第一區(qū)域中的預(yù)定位置的偏移的第一信息和第二對準標記相對于第二區(qū)域中的預(yù)定位置的偏移的第二信息,來進行對準控制。
文檔編號G03F9/00GK101427185SQ20078001383
公開日2009年5月6日 申請日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日
發(fā)明者關(guān)淳一, 千德孝一, 末平信人, 稻秀樹 申請人:佳能株式會社