CN108885404B - 曝光装置及曝光方法 - Google Patents

Abstract

提供一种曝光技术，该曝光技术即使为了不同的品种而进行不同曝光图案的曝光的情况下，也不费功夫及成本，适合于多品种少量生产。工件(W)的各对位标记(AM)经透射型的数字光掩模(2)而被各相机(7)拍摄，基于各拍摄数据，控制器(4)上的修正程序修正原始的图案数据。修正中包含掩模图案的显示位置的修正、倍率的修正。来自光源(1)的包含紫外线的光通过所修正的掩模图案而向工件(W)照射，工件(W)被曝光。

Description

曝光装置及曝光方法

技术领域

本发明涉及一种光刻中的曝光技术。

背景技术

光刻作为在对象物上制作细微形状的技术而用于各种用途。典型地，为了形成各种电子设备上所搭载的印刷基板的制造中的电路图案，进行光刻。在光刻中，存在将想要得到的形状的光照射到对象物的曝光工序，使用曝光装置。

曝光装置有投影曝光、接触曝光、接近式曝光等各种方式。在这些方式中，将来自光源的光经由光掩模照射到对象物(以下，称为工件)。光掩模在像石英玻璃基板这样的透明的玻璃基板上，由铬等遮光性材料形成有图案，通过该图案来控制光的透射、遮断。该图案是与想要在工件上形成的图案相同的图案，该图案的光被投影或转印到工件上，从而进行曝光。以下，将照射到工件上的光的图案称为曝光图案，将形成在掩模上的图案称为掩模图案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-232024号公报

专利文献2：日本特开2004-87771号公报

发明内容

发明要解决的问题

在上述以往的曝光装置中，在产品的品种不同的情况下，所形成的图案也不同，因此必须根据各品种来准备并保管各光掩模，除了光掩模本身的成本以外，管理的成本也不能忽视。这一点在多品种少量生产的趋势越大的生产现场越成为深刻的问题。

本发明是考虑上述问题而做出的，其目的在于提供一种曝光技术，该曝光技术即使为了不同的品种而进行不同曝光图案的曝光的情况下，也不费功夫及成本，适合于多品种少量生产。

用于解决技术问题的方案

为了解决上述问题，本申请的技术方案1的发明具备：光源，放出包含紫外线的光；透射型的数字光掩模；传送系统，向通过了数字光掩模的来自光源的光的照射位置传送工件；相机，拍摄被传送到光的照射位置的工件的特定部位；以及控制器，数字光掩模具有通过控制器来控制的大量的像素，各像素能够取透射紫外线的关闭状态和遮断紫外线的打开状态，控制器具备：存储部，存储有用于使数字光掩模进行掩模图案的显示的数据即图案数据；和输出部，对数字光掩模输出图案数据来使数字光掩模进行掩模图案的显示，并且，在控制器中安装有修正程序，该修正程序基于相机的拍摄数据来修正图案数据，并从输出部输出所修正的图案数据，修正程序包含显示位置修正模块，该显示位置修正模块根据由相机拍摄的工件的特定部位的拍摄数据，修正数字光掩模上的掩模图案的显示位置。

此外，为了解决上述问题，技术方案2的发明，在上述技术方案1的结构中，上述工件的特定部位是对位标记。

此外，为了解决上述问题，技术方案3的发明，在上述技术方案2的结构中，上述对位标记被设置有多个，上述相机拍摄各对位标记。

此外，为了解决上述问题，技术方案4的发明，在上述技术方案3的结构中，上述相机分别被设置在能够拍摄各对位标记的位置。

此外，为了解决上述问题，技术方案5的发明，在上述技术方案3或4的结构中，上述修正程序包含缩放模块，该缩放模块根据由上述相机拍摄的上述对位标记的拍摄数据，决定数字光掩模中的掩模图案的显示倍率。

此外，为了解决上述问题，技术方案6的发明，在上述技术方案3～5的任一项的结构中，上述修正程序包含变形模块，该变形模块根据由上述相机拍摄的对位标记的拍摄数据，判断工件的变形，并使得掩模图案根据其判断结果而变形显示。

此外，为了解决上述问题，技术方案7的发明，在上述技术方案1～6的任一项的结构中，上述数字光掩模具有透射上述相机的拍摄波长的光的透射部，上述相机被配置在能够经上述数字光掩模的该透射部而看到上述特定部位的位置。

此外，为了解决上述问题，技术方案8的发明，在上述技术方案7的结构中，上述曝光装置设置有移动机构，该移动机构移动被传送到上述照射位置的工件或上述数字光掩模来使得成为工件与上述数字光掩模接触的状态或隔着预定的间隙而对置的状态。

此外，为了解决上述问题，技术方案9的发明，在上述技术方案1的结构中，上述工件的特定部位是通过已进行的光刻而形成的图案的特定部位。

此外，为了解决上述问题，技术方案10的发明的曝光方法，使用上述技术方案1～9中任一项所述的曝光装置，上述曝光装置具备：工件台，被配置在上述光的照射位置；和移动机构，在工件台上载置有工件的状态下移动工件台或上述数字光掩模来使上述数字光掩模与工件接触，上述曝光方法具有以下步骤：拍摄步骤，在上述数字光掩模与工件接触之后，由上述相机经上述数字光掩模拍摄上述工件的特定部位；修正步骤，根据在拍摄步骤中得到的拍摄数据，执行上述修正程序；以及曝光步骤，根据在上述修正程序中修正的图案数据，在上述数字光掩模上显示掩模图案来曝光上述工件，在从拍摄步骤到曝光步骤结束为止的期间，持续上述数字光掩模与工件接触且两者的位置关系不变的状态。

此外，为了解决上述问题，技术方案11的发明的曝光方法，使用上述技术方案1～9中任一项所述的曝光装置，上述曝光装置具备：工件台，被配置在上述光的照射位置；移动机构，在工件台上载置有工件的状态下移动工件台或上述数字光掩模来使上述数字光掩模与工件接触；以及排气系统，在上述数字光掩模与工件接触的状态下，对上述数字光掩模与工件之间的空间进行真空排气来使两者密接，上述曝光方法具有以下步骤：拍摄步骤，在上述数字光掩模与工件之间的空间被真空排气而两者密接之后，由上述相机经上述数字光掩模拍摄上述工件的特定部位；修正步骤，根据在拍摄步骤中得到的拍摄数据，执行上述修正程序；以及曝光步骤，根据在上述修正程序中修正的图案数据，在上述数字光掩模上显示掩模图案来曝光上述工件，在从拍摄步骤到曝光步骤结束为止的期间，持续上述数字光掩模与工件之间的空间被真空排气而两者密接的状态。

发明效果

如以下说明的那样，根据本申请的技术方案1的发明，由于使用数字光掩模来进行曝光，因此即使在进行用于不同品种的产品的曝光的情况下，也不需要作为硬件的光掩模的更换，此外不需要按照各品种分别准备并管理作为硬件的光掩模。因此，能够提供生产率高且运行成本低廉的曝光装置。并且，按照通过根据工件的特定部位的拍摄结果来计算的显示修正数据进行了修正的图案数据来显示掩模图案，并利用通过了该掩模图案的光来曝光工件，因此不需要对位的动作。因此，由于这一点，装置的成本进一步降低，且生产率提高。

此外，根据技术方案2的发明，除了上述效果以外，由于由相机拍摄工件上所设置的对位标记来计算显示修正数据，因此容易进行数据处理。

此外，根据技术方案3的发明，除了上述效果以外，由于对位标记被设置有多个，因此不存在需要分辨率非常高的相机，或根据标记的缩放来判断工件的缩放时精度下降的问题。

此外，根据技术方案4的发明，除了上述效果以外，由于为了拍摄各对位标记而分别设置有相机，因此不需要相机的移动机构，变得与停止位置的精度也无关。因此，可得到在成本及曝光品质方面更优异的效果。

此外，根据技术方案5的发明，除了上述效果以外，即使工件的尺寸变化，掩模图案也根据该尺寸变化而被修正，在被修正的状态下被曝光，因此在尺寸变化在与最终产品的关系上被允许的情况下，进行与允许的尺寸变化相应的图案形成。因此，能够提高产品的产量。

此外，根据技术方案6的发明，除了上述效果以外，即使工件变形，掩模图案也根据该变形而被修正，在被修正的状态下被曝光，因此在变形在与最终产品的关系上被允许的情况下，在与允许的工件的变形相应的状态下形成图案。因此，能够提高产品的产量。

此外，根据技术方案7的发明，除了上述效果以外，由于经数字光掩模来拍摄对位标记，因此拍摄对位标记时的视差减小。因此，能够进行更高精度的数据修正。

此外，根据技术方案9的发明，除了上述效果以外，由于在形成层级构造的图案时，在位置偏离及变形被修正的状态下形成各层的图案，因此能够得到品质更好的多层构造的图案。

此外，根据技术方案10的发明，在数字光掩模与工件接触且两者的位置关系不变的状态得以保持的状态下，适用了修正数据的图案数据被显示在数字光掩模上，进行曝光。因此，不存在相机拍摄之后产生工件的位置偏离而导致显示修正数据不准确的情况，与相机的拍摄结果相应的掩模图案的修正这一技术结构变得更有意义。

此外，根据技术方案11的发明，在通过真空排气实现的数字光掩模与工件的密接状态得以保持的状态下，适用了修正数据的图案数据被显示在数字光掩模上，进行曝光。因此，能够更切实地得到上述效果。

附图说明

图1是实施方式的曝光装置的概略图。

图2是表示实施方式的装置中的顺序程序(Sequence program)的主要部分的流程图。

图3是表示修正程序的概略的流程图。

图4是表示像原点的确定的概念图。

图5是表示显示位置修正模块的概念图。

图6是表示缩放模块的概念图。

图7是表示变形模块的概念图。

图8是表示实施方式的曝光装置的整体动作的正面剖视概略图。

具体实施方式

接着，说明用于实施本发明的方式(以下，称为实施方式)。

图1是实施方式的曝光装置的概略图。图1所示的曝光装置具备光源1、光掩模2、传送系统3、控制装置的各部的控制器4等。

光源1放出至少包含紫外线的光。例如，短弧型或长弧型的水银灯等作为光源1而被采用。

光掩模2构成该实施方式的曝光装置的大的特征点，使用透射型的数字光掩模2。数字光掩模2不是一般的用语，是指数字显示掩模图案的光掩模。

数字光掩模2具有由控制器4控制的大量的像素，各像素能够取透射紫外线的关闭(OFF)状态和遮断紫外线的打开(ON)状态，这些像素的打开关闭的图案为所显示的掩模图案。

作为这种数字光掩模2，在该实施方式中，使用透射型液晶显示器。例如，可以采用10～100μm左右的像素间距的高分辨率的TFT彩色液晶显示器。但是，由于不需要背光源，因此以去除了背光源的状态使用。此外，市售的液晶显示器有设置有紫外线截止滤光片的情况，在这种情况下也是将紫外线截止滤光片去除后使用。

光学系统的结构根据曝光的方式而不同。该实施方式的装置是进行接触曝光的装置，在光源1与数字光掩模2之间配置有照射光学系统5。关于照射光学系统5，可以从各种系统中任意选择，例如，在将短弧型的紫外线灯设为光源1的情况下，可以采用将来自光源1的光通过积分透镜(Integrator lens)成为均匀的强度分布的光束之后，通过准直透镜成为平行光而向数字光掩模2照射的结构。通过数字光掩模2被控制了透射/遮断的光仍以平行光到达工件W而对工件W进行曝光。照射光学系统5包含未图示的光闸(Shutter)，光闸由控制器4控制。

另外，在进行投影曝光的情况下，在数字光掩模2与工件W之间配置投影光学系统。投影光学系统投影数字光掩模2上的掩模图案来向工件W进行光照射。

在与数字光掩模2对置的位置配置有工件台6。工件台6是在照射曝光图案的光的位置保持工件W的构件。工件W被载置在工件台6的上表面而被保持。工件台6在上表面具有用于防止工件W在工件台6上移动的真空吸附孔61，设置有对真空吸附孔61进行排气来对工件W进行真空吸附的排气系统8。工件台6具备未图示的工件用传感器，通过工件用传感器确认工件W已被载置的情况。工件用传感器与控制器4连接。

作为传送系统3，采用根据工件W的类型而最优化了的系统。在该实施方式中是刚性类型(Rigid type)的印刷基板用的曝光装置。因此，在该实施方式中，由传送器31、32及传送爪33、34等构成传送系统3。

传送器31、32相对于工件台6被设置在传入侧和传出侧(以下，称为传送侧传送器、传出侧传送器)，传送爪33、34也被设置在传入侧和传出侧(以下，称为传入爪、传出爪)。在该实施方式中，传送方向是水平方向。以下，为了便于说明，将传送方向(图1的纸面上的左右方向)设为X方向，将与X方向垂直的水平方向(与图1的纸面垂直的方向)设为Y方向。

传入爪33是拾取由传入侧传送器31传送的工件W并载置到工件台6上的机构，传出爪34是从工件台6拾取被曝光的工件W并载置到传出侧传送器32上的机构。各爪33、34在下端具备吸附工件W的吸附盘(省略符号)，并且具备爪驱动机构331、341。各爪驱动机构331、341是使各爪向水平方向及垂直方向移动的机构。通过这些机构来进行工件W的移载。

此外，装置具备移动工件台6的移动机构62。移动机构62是用于将所载置的工件台6相对于数字光掩模2的距离调节为最佳的机构。在该实施方式中，进行接触曝光，是进行用于使所载置的工件W接触到数字光掩模2的移动的机构。因此，移动机构62在该实施方式中为升降机构。另外，关于数字光掩模2也根据需要设置移动机构，调节相对于工件W的距离(包括距离零)。

进一步，实施方式的装置为了提高数字光掩模2相对于工件W的密接性，采用对工件W与数字光掩模2之间进行真空排气的结构。具体地说，如图1所示，在工件台6的表面上设置有像O环那样的环状密封构件63。数字光掩模2具有框部21，如后文所述在工件台6通过移动机构62上升了时，框部21与环状密封构件63抵接而密接。工件W被载置到环状密封构件63的内侧。工件台6在所载置的工件W与环状密封构件63之间的位置具有密接用的排气孔64。通过从排气孔64排气，工件W与数字光掩模2之间成为真空，数字光掩模2相对于工件W的密接性得到提高。

此外，设置有对被传送到照射位置的工件W的对位标记进行拍摄的相机7。对位标记在工件W的表面至少设置有两个。与此相应地，在该实施方式中至少设置有两个相机7。例如，若对位标记为四个，则相机7也设置有四个。

各相机7的配置位置是在工件W被载置到所设定的载置位置时能够拍摄该被载置的工件W的对位标记的位置(视野范围内)。各相机7例如采用CCD相机7，采用与数字光掩模2的像素间距相应的高分辨率的相机7。例如，采用2μm～10μm左右的像素间距的相机。另外，各相机7经数字光掩模2而拍摄各对位标记。各相机将可见光作为拍摄波长，数字光掩模2具有透射可见光的透射部。与掩模图案的显示同样，透射部通过将一定区域的点组设为透射状态而构成。

此外，各相机7与控制器4连接，由各相机7拍摄而得到的数据(以下，称为拍摄数据)被送到控制器4。控制器4的存储部确保用于各相机7的存储区域，在各存储区域存储来自各相机7的拍摄数据，以各相机7的帧周期进行更新。

控制器4是包括执行各种程序的处理器的控制单元，像PLC(Programmable LogicController)那样的可编程的控制设备被用作控制器4。如图1所示，控制器4具备处理器41、像存储器那样的存储部42、及输入输出部(I/O)43等。另外，在存储部42中存储有各种程序，其中包括顺序程序(Sequence program)。

如上所述，数字光掩模2是用于通过所形成的掩模图案进行光的透射/遮断来在工件W上投影并转印曝光图案的光的掩模。在该实施方式的装置中，数字光掩模2与控制器4连接，根据从控制器4发送来的数据进行显示即为掩模图案的形成。以下，将该掩模图案的显示用数据称为图案数据。此外，控制器4中的输入输出部43作为实施方式中的输出部而发挥功能，是对光掩模2输出图案数据的部分。

控制器4控制传送系统3来逐张传入工件W并载置到工件台6，向数字光掩模2输出图案数据来使其显示掩模图案，并在该状态下对工件W进行曝光。预定时间的曝光之后，将工件W从工件台6拾取并传出。为了以这样的顺序动作，顺序程序被安装在控制器4中。在这样的顺序程序中，使用了数字光掩模2的掩模图案的显示及利用了该显示的工件W的曝光被最优化。以下，说明这一点。

图2是表示实施方式的装置中的顺序程序的主要部分的流程图。

在实施方式中，图案数据基本上被预先制作并存储在控制器4的存储部42中。图案数据的制作取决于要对工件W形成什么样的图案，基于最终产品的设计信息而制作。另外，图案数据是数字光掩模2中的图像显示用的数据，也可以说是某种图像数据。

在存储部42中，按照各品种分别存储有图案数据。以下，将存储部42中所存储的原始的各品种的图案数据称为原始数据。顺序程序从存储部42读出所指定的品种的图案数据，并经由输入输出部43发送到数字光掩模2来使其进行掩模图案的显示。此时，根据从各相机7发送的拍摄数据修正原始数据，将修正的图案数据(以下，称为修正完图案数据)发送到数字光掩模2。进行该修正的修正程序作为顺序程序的子程序(Subroutine)而被安装。

更具体说明的话，如图2所示，在曝光时，顺序程序在将工件W载置到工件台6之后，驱动工件台6而设成工件W与数字光掩模2接触的状态，且通过排气系统8对两者之间进行真空排气而使其密接。在该状态下，顺序程序执行修正程序。

修正程序的返回值是将原始数据怎样修正来显示的数据(以下，称为显示修正数据)。如图2所示，顺序程序对原始数据适用显示修正数据来取得修正完图案数据，将修正完图案数据发送到数字光掩模2并使其显示掩模图案。在该状态下，打开照射光学系统5内的光闸来进行曝光。并且，在预定时间的曝光之后，关闭光闸，解除密接之后控制传送系统3来将曝光完的工件W从工件台6拾取并传出。以这样的顺序动作的方式，顺序程序被安装在控制器4中。

接着，参照图3说明修正程序。图3是表示修正程序的概略的流程图。

如图2所示，若由工件用传感器确认到工件W已被载置，则顺序程序调出并执行修正程序。如图3所示，修正程序若启动则取得各相机7的拍摄数据。即，从存储部42的存储区域读出各拍摄数据，并暂时保存为变量。

接着，修正程序对各拍摄数据进行处理来计算显示修正数据。显示修正数据存在是对掩模图案的显示位置进行修正的数据的情况、是对掩模图案的形状进行修正的数据的情况、或者是以上两种数据的情况。无论在哪种情况下，修正程序都从各拍摄数据取得显示对位标记的像(以下，称为标记像)的部分的数据，确定成为标记像的基准的点(以下，称为像原点)。关于这一点，参照图4进行说明。图4是表示实施方式中的对位标记及像原点的确定的概念图。

如图4所示，工件W具有通过光刻来进行图案形成的区域(以下，称为图案形成区域)WR。对位标记AM形成在图案形成区域WR的外侧的边缘的区域。如图4所示，在该实施方式中，设置在方形的工件W的俯视时的轮廓中的各角的部分。在该例子中，对位标记AM为圆形的图案。

在图4中，表示有各相机7能够拍摄的区域(视野)72，例示地示出了由某相机7拍摄的图像I。对该图像I的数据(拍摄数据)进行处理来确定像原点Mo。关于像原点的确定，有几种方法，在该实施方式中，以重心为像原点来进行确定。这种情况下的重心是指，假设为是在俯视时具有该标记像的形状的均匀的板的情况下的重心。在该例子中对位标记AM是圆形，因此圆的中心成为像原点Mo，在星形及十字形等其他形状的情况下也计算出重心的俯视时的坐标而作为像原点Mo。

如图3所示，修正程序在计算像原点Mo之后，求出基准点与像原点Mo的偏离，作为补偿(修正)该偏离的量而计算显示修正数据。首先，说明基准点。

计算显示修正数据时的基准点是指，向工件台6载置工件W时的基准点，理想情况下是指，在工件台6上载置在该位置处这一意义上的基准点。以下，将基准点改称为载置基准点。在图4中用Po表示载置基准点。例如假设工件W为方形，在方形的各角形成有对位工件W，相机7设置有四台，以能够同时拍摄各对位标记。在该情况下，关于载置基准点Po，例如将照射光学系统5的光轴51与工件台6交叉的点设为工件台原点(图1中用60表示)，相对于该工件台原点60在XY方向上延伸的方形的各角的位置为载置基准点Po。该方形的尺寸相当于作为四个对位标记所成的设计信息的方形的尺寸。即，与工件W上的作为对位标记的形成位置而预先设定的信息中的方形的尺寸相同。

各相机7被配置在面向工件台6上的载置基准点Po的位置。通常是相机7的光轴(相机7的拍摄透镜的中心轴)71与载置基准点Po一致的位置。传送系统3中的传入爪33以使工件W的各对位标记与各载置基准点Po一致的方式将工件W载置到工件台6上。然而，由于传入爪33的精度、在传入传送器41上在某时点位置已偏离等原因，载置到工件台6时的工件W的位置不是各对位标记与载置基准点Po一致的位置。但各对位标记进入到各相机7的拍摄区域之中。也就是说，以各机构系统的精度为原因的位置偏离，即使存在，最大也是0.5～1.0mm左右。另一方面，各相机7在安装状态下的拍摄距离下将例如7.5×10mm左右的区域作为拍摄区域，在具有足够的余量的情况下，各对位标记被拍摄。

这样的载置基准点Po在拍摄数据的处理中也被设定为常数。例如在相机7的光轴71上的点为载置基准点Po的情况下，如图4所示，拍摄数据所表现的图像I的中心点为载置基准点Po。修正程序如图4所示在来自各相机7的拍摄数据中计算上述像原点Mo，判断将各像原点Mo连结而成的形状(以下，称为像原点形成图形)是否为方形。在是方形的情况下，判断是不是与将载置基准点Po连结而成的方形(以下，称为基准方形)BR大致相同的尺寸。“大致相同的尺寸”是指，各边的大小的差异在某阈值以内。在是大致相同的尺寸的情况下，如图3所示，修正程序执行显示位置修正模块。显示位置修正模块是作为修正程序的子程序而安装的程序。图5是表示显示位置修正模块的概念图。

显示位置修正模块将四个载置基准点Po中的某一个作为基准来计算偏离量。例如，如图5所示，左下的载置基准点Po被设为基准，计算将各像原点Mo连结而成的方形(以下，称为像方形)MR以左下的载置基准点Po为基准偏离了什么程度。即，计算出像方形MR的左下的像原点Mo相距载置基准点Po在X方向的偏离量、Y方向的偏离量、旋转方向(θ方向)的偏离量。这些偏离量的数据为XYθ方向上的修正用数据(以下，称为XYθ修正数据)。显示位置修正数据包含XYθ的各量、以及将四个载置基准点Po中的哪个设为了基准这一信息。显示位置修正模块将这样计算的显示位置修正数据作为返回值而返回修正程序。另外，还存在θ为零的情况。

此外，在虽然像原点形成图形是方形，但不是与基准方形BR大致相同的尺寸的情况下，显示位置修正程序执行缩放模块。图6是表示缩放模块的概念图。

如图6的(1)所示，缩放模块同样将四个载置基准点Po中的某一个点作为基准来计算像方形MR的XY方向的偏离、θ方向的偏离。即，计算XYθ修正数据。并且，如图6的(2)所示，使对应的像方形MR的像原点Mo与该载置基准点Po一致并逆向旋转倾角θ，构想出使XY方向的边一致的状态。在该状态下，计算出像方形MR相距基准方形BR为什么程度的倍率，将该倍率作为缩放率而包含于显示修正数据中。在该情况下，既存在X方向的缩放率与Y方向的缩放率相同的情况，也存在不同的情况。这样，缩放模块取得除了XYθ修正数据以外还加上了XY的缩放率的修正数据，并作为返回值而返回修正程序。

在像原点形成图形不是方形的情况下，如图4所示，修正程序执行变形模块。图7是表示变形模块的概念图。

在像原点形成图形不是方形的情况下，表示在工件W上产生了像应变那样的变形。在该情况下，有能够修正的变形和不能修正的变形。变形模块分析像原点形成图形，判断是否能够修正。例如，如图7的(1)所示，在将像原点Mo连结而成的形状是相对于中心线Lc对称的梯形的情况下，能够修正。即，变形模块将某两个像原点Mo连结起来的线段Lo设为基准线段，构想出经过基准线段Lo的中点并与该线段垂直的线Lc。若像原点形成图形为相对于该线段对称的梯形，则认为能够修正。

在该情况下，变形程序计算用于如图7的(1)所示那样使该基准线段Lo与对应的基准方形BR的边一致的XYθ修正数据。并且，如图7的(2)所示，使像原点形成图形关于XYθ逆向移动，构想出使像原点形成图形的基准线段Lo与基准方形BR的对应的边一致的状态。此时，在基准线段Lo的长度与基准方形BR的对应的边的长度不一致的情况下，将像原点形成图形在整体上进行放大缩小，存储此时的缩放率。

并且，在图7的(2)所示的状态下，计算梯形的上边与下边的比例，生成在中心线Lc的方向上逐渐放大或缩小的修正数据(逐步缩放率)。并且，将XYθ修正数据、整体的缩放率的倒数、及X方向或Y方向上的逐步缩放率包含于修正数据中。这样计算的显示修正数据作为变形模块的执行结果而返回修正程序。上述的例子为梯形，但平行四边形及菱形这种图形的情况下也能够修正，认为能够修正而制作出变形数据并返回修正程序。另外，在做出了不能变形的判断的情况下，表示该内容的值作为返回值而返回修正程序。

这样根据条件执行各模块，在修正程序中取得显示修正数据。修正程序将这样取得的显示修正数据作为程序的执行结果而返回顺序程序，结束程序。另外，返回了通过变形模块不能变形的值的情况下，由于在工件W上产生了无法修正的应变，因此修正程序将不能修正的内容的程序的执行结果输出到顺序程序，结束程序。

如图2所示，如从修正程序返回了显示修正数据，则顺序程序适用显示修正数据来更新原始数据。即，基于XY方向的修正数据，在XY方向上修正掩模图案的显示位置来更新原始数据，并作为修正完图案数据。此外，若在显示修正数据中包含θ修正数据，则适用旋转中心点及旋转角度来修正原始数据。进一步，若包含缩放修正数据、变形数据，则适用他们来在X方向、Y方向上进行缩放或逐步缩放来修正原始数据。这样，顺序程序取得修正完图案数据。

接着，顺序程序将修正完图案数据发送给数字光掩模2，使其显示掩模图案。在该状态下打开光闸，穿过数字光掩模2对工件W进行曝光。另外，如图2所示，在来自修正程序的返回值不是显示修正数据的情况(不能修正的情况)下，顺序程序在控制器4所具备的未图示的显示器上显示表示该内容的错误信息，中止程序。以按照这样的顺序进行动作的方式，顺序程序及修正程序被编程。

另外，各相机7对各对位标记的拍摄是在通过排气系统8进行真空排气而数字光掩模2与工件W密接之后进行，为了完成适用了显示修正数据的掩模图案的显示、与掩模图案相应的曝光图案下的工件W的曝光，密接状态被保持。因此，到通过各相机7拍摄各对位标记之后的曝光完成为止期间，不存在工件W相对于数字光掩模2发生位置偏离的情况。

接着，参照图8概略地说明实施方式的曝光装置的整体动作。图8是表示实施方式的曝光装置的整体动作的正面剖视概略图。以下说明还是曝光方法的发明的实施方式的说明。

首先，如图8的(1)所示，一张工件W通过传入侧传送器31被传入。并且，如图8的(2)所示，通过传入爪33被载置到工件台6。并且，工件W通过从真空吸附孔62进行的真空排气而被吸附在工件台6上。接着，移动机构62动作而使工件台6上升，如图8的(3)所示，使工件W与数字光掩模2接触。

并且，从工件台6的排气孔64进行真空排气，数字光掩模2与工件W之间的空间被真空排气而两者密接。在该状态下各相机7经数字光掩模2对工件W的各对位标记进行拍摄。各相机将拍摄数据送到控制器4，在控制器4中执行修正程序。其结果，修正完图案数据被送到数字光掩模2，被修正的掩模图案在数字光掩模2上被显示。

在该状态下照射光学系统5内的光闸打开，在显示有被修正了的掩模图案的数字光掩模2上被照射来自照射光学系统R的光E，对工件W进行曝光图案的曝光。在预定时间的曝光之后，光闸被关闭，数字光掩模2与工件W之间的真空排气被解除。之后，移动机构62使工件台6下降，如图8的(4)所示，返回到当初的高度。由此，工件W从数字光掩模2分离。之后，工件台6上的工件W的真空吸附被解除，如图8的(5)所示，传出爪34将工件W从工件台6拾取，并移载到传出侧传送器32。并且，传出侧传送器32传出工件W。另一方面，向传入侧传送器31传入下一个工件W，对下一个工件W重复进行同样的步骤。

根据前述结构及动作的实施方式的曝光装置，不是使用以往的所谓的模拟(Analog)的光掩模，而是使用数字光掩模来进行曝光。因此，在进行用于不同品种的产品的曝光时，只要变更图案数据即可，不需要作为硬件的光掩模的更换。因此成为生产率高的加工处理。此外，不需要按照各品种分别准备作为硬件的光掩模，不需要按照各品种分别管理作为硬件的光掩模。因此，运行成本也降低。

此外，在实施方式的曝光装置中，在工件W被传入并载置到工件台6时，拍摄工件W的各对位标记，并对该拍摄数据进行处理来制作掩模图案的显示修正数据，在通过显示修正数据修正了的状态下显示掩模图案。并且，通过被修正显示的掩模图案来控制光的透射及遮断，曝光图案的光向工件W照射来进行曝光。也就是说，工件W在被载置在工件台6上的状态下被曝光，本质上不需要对位的动作。因此，实施方式的装置不需要对位机构，并且不需要对位的动作。因此，从这一点考虑，装置的成本降低，并且节拍时间(Tact time)变短。

此外，即使工件W有尺寸的变化及变形，掩模图案也根据其尺寸变化及变形而被修正，在被修正了的状态下进行曝光。因此，在这些尺寸变化及变形在与最终产品之间的关系上被允许的情况下，进行与这些允许的尺寸变化及变形相应的图案形成。因此，能够提高产品的产量。也就是说，在工件W上有可允许的尺寸变化及变形的情况下，若以不与其对应的状态形成图案，则图案与工件W的尺寸及形状会变得不均衡(Unbalance)，容易导致产品不良。根据实施方式的装置，能够减少该原因引起的产品不良，能够有助于提高产量。

另外，尺寸变化及变形可被允许的程度反映到前述的修正程序中的判断的条件。即，例如被判断为方形的情况下的阈值反应变形可被允许的程度。关于尺寸变化，也是同样的。

在不需要对尺寸变化及变形进行应对的情况下，修正程序只进行XYθ的修正即可。在该情况下，也能够得到不需要进行对位这一效果。另外，在没有θ方向的偏离的状态下传入、载置工件W的情况下，修正程序还存在被编程为不进行θ方向的修正的情况。进一步，在缩放修正中还可能存在进行XY方向上等倍的缩放修正，但不进行不等倍的修正(非相似的修正)的情况。若在工件W上仅产生了相似形的变化，而没有产生非相似的变化，则还存在这样处理的情况。此外，若不产生方形的工件W成为非方形的变化，则还存在不进行向非方形的修正(变形)的情况。

在上述实施方式中，在进行用于不同品种的曝光的情况下，掩模图案当然不同。在控制器4的存储部42中存储有各品种的图案数据。作业人员在某品种的批量处理开始时，操作控制器4，进行选择掩模图案的输入。控制器4从存储部42读出所选择的掩模图案，如前所述执行修正程序而进行各工件W的曝光处理。由于载置基准点Po的位置、基准方形BR、以及各阈值等根据各品种而不同，因此修正程序根据图案数据被最优化而被编程，并安装于控制器4。因此，在以不同图案数据进行曝光处理的情况下，修正程序也与其对应地被选择，在处理器41中被执行。

另外，工件W上还存在被打印有表示产品的品种的ID的情况，因此根据情况，还可以用相机7读取该ID来判断品种，由控制器4自动选择图案数据。

在上述的实施方式中，对位标记的数量为四个，但对位标记有至少两个即够。若有两个，则能够进行XYθ的显示位置修正。此外，在对位标记为三个的情况下，由于载置基准点Po也是三个，因此基准的图形是三角形。因此，根据像原点形成图形是否为与将载置基准点Po连结而成的三角形大致相似的三角形，来判断是否能够进行缩放修正。

此外，相机的台数与对位标记的数量对应，但也不是必须为相同数量。即，例如在对两个对位标记设有一台相机的情况下，也可以是对该相机设置移动机构，并使相机依次移动到各对位标记的拍摄位置的结构。但是，由于根据在拍摄时对位标记位于什么位置来进行显示位置修正，因此相机需要高精度地停止在作为基准的位置。若像上述实施方式那样为了拍摄各对位标记而分别设置有相机，则不需要移动机构，与停止位置的精度也无关，因此从成本及曝光品质方面考虑有优越性。

此外，即使对位标记为一个，也是能够实施的。例如在填充而得到的方形的图案中形成有一个对位标记，根据该对位标记的被拍摄位置、倾角计算XYθ修正数据，用像的尺寸与基准尺寸的偏离来计算缩放数据。但是，若想仅用一个标记来计算修正数据，则存在需要分辨率非常高的相机的缺点。此外，若根据标记的缩放来判断工件W的缩放，则还会存在精度不好的情况。由于存在这样的缺点，用多个对位标记来判断为好。

此外，在上述实施方式中，相机7被配置在经数字光掩模2来拍摄对位标记的位置，但这也不是必须的。例如还存在在工件W的背面设置有各对位标记的情况，在该情况下，可以考虑在工件台6上设置拍摄用的开口，从背侧经开口来拍摄的构造。开口的位置设为在载置了工件W时能够看到各对位标记的位置。此外，在进行投影曝光的光学系统的情况下，还可以是在数字光掩模2与工件台6之间设置折返镜，一边用镜折返一边拍摄各对位标记的结构。各折返镜被配置在不遮挡曝光用的光的位置。

但是，在进行接触曝光或接近式曝光的装置中，若采用经数字光掩模2来拍摄对位标记的结构，则拍摄对位标记时的视差减小，因此具有能够进行更高精度的数据修正的优越性。

此外，如前所述，在上述实施方式中是进行通过真空排气提高了密接性的接触曝光的装置，相机7对对位标记的拍摄是在数字光掩模2与工件W通过真空排气而密接的状态下进行的。并且，在保持基于真空排气的密接状态的情况下，适用了修正数据的掩模图案显示在数字光掩模2上来进行曝光。因此，不存在在相机7拍摄之后产生工件W的位置偏离而导致显示修正数据不正确的情况，基于对位标记的拍摄而实现的掩模图案的修正这一技术结构变得更有意义。

另外，通过真空排气来提高密接性在本发明中不是必要条件，仅使数字光掩模2与工件W接触也可以。在该情况下也是在两者之间由摩擦力发挥作用，只要不发生仅使某一方移动的情况，则两者的位置关系不会变化，同样能够得到上述效果。但是，实施了真空吸附时摩擦力高，因此上述效果更切实。

对数字光掩模2的点距与曝光的分辨率的关系列举一例，在例如使用30μm左右的点距的数字光掩模2，以等倍进行曝光的情况(接触方式或接近方式)下，能够以100μm左右的线和空间(Line and Space)进行曝光。100μm左右的线宽是在大量的产品中所采用的规则，能够以该规则实现挠性高的光刻的意义很大。

此外，在某种制造加工处理中，存在对一个工件W反复进行多次光刻来形成层级构造的图案的情况。在该情况下，会存在根据某次的光刻时图案形成的状况来调整下一次光刻的图案形成(上层的图案形成)的情况。即，如在图4中放大表示的那样，会有在工件W的图案形成区域WR已形成有其他图案的情况。实施方式的结构能够最适合于这种用途。具体地说，用相机拍摄在上一次光刻中形成的图案的特定部位，进行数据处理。在该情况下，能够判断上一次光刻中的图案的形成位置的部位被作为拍摄部位而被选择，与工件W的情况同样地，计算出XYθ修正数据。此外，通过拍摄某特征性的部位，能够判断已形成的图案的尺寸的偏差，或判断变形，在该情况下也与工件W的情况同样地，计算缩放修正数据，或制作变形数据，来以修正了掩模图案的显示位置及形状的状态下进行下一次曝光。这样的话，由于在修正了位置偏离及变形的状态下形成各层的图案，因此能够得到品质更好的多层构造的图案。

进一步，在像晶片这样的工件W上设有定向平面(flat：Orientation flat)及切口(Notch)这样的轮廓形状上的奇点。因此，还会存在通过相机拍摄该奇点来制作XYθ修正数据的情况。因此，在本发明中，基于相机的拍摄是在能够制作修正数据的工件W的特定部位进行的。

但是，如根据前面的说明可知的那样，在工件上设置对位标记并拍摄对位标记来用于标记数据的修正时，容易进行数据处理，还能够容易进行缩放修正等。从这一点考虑，拍摄对位标记更好。

符号说明

1 光源

2 数字光掩模

3 传送系统

31 传入侧传送器

32 传出侧传送器

33 传入爪

34 传出爪

4 控制器

41 处理器

42 存储部

43 输入输出部

5 照射光学系统

6 工件台

61 真空吸附孔

62 移动机构

63 环状密封构件

64 排气孔

7 相机

8 排气系统。

Claims (7)

1.一种曝光装置，其特征在于，具备：

光源，放出包含紫外线的光；

透射型的数字光掩模；

工件台；

传送系统，向工件台上的、通过了数字光掩模的来自光源的光的照射位置传送并载置工件；

移动机构，使被传送到了光的照射位置的工件或数字光掩模移动而成为工件与数字光掩模接触的状态；

相机，拍摄被传送到光的照射位置的工件的特定部位；以及

控制器，

数字光掩模具有通过控制器来控制的大量的像素，各像素能够取透射紫外线的关闭状态和遮断紫外线的打开状态，

控制器具备：存储部，存储有用于使数字光掩模进行掩模图案的显示的数据即图案数据；和输出部，对数字光掩模输出图案数据来使数字光掩模进行掩模图案的显示，并且，在控制器中安装有修正程序，该修正程序基于相机的拍摄数据来修正图案数据，并从输出部输出所修正的图案数据，

修正程序包含显示位置修正模块，该显示位置修正模块根据由相机拍摄的工件的特定部位的拍摄数据，修正数字光掩模上的掩模图案的显示位置，

上述数字光掩模具有透射上述相机的拍摄波长的光的透射部，

上述相机被配置在能够经上述数字光掩模的该透射部而看到上述特定部位的位置，

在上述工件台上，作为向上述工件台载置工件的基准点，设定有载置基准点，

上述相机被配置在面向上述工件台上的载置基准点的位置，

上述显示位置修正模块根据上述拍摄数据，求出上述特定部位与上述工件台上的载置基准点的偏离，并根据该偏离，修正数字光掩模上的掩模图案的显示位置，

上述相机的分辨率为上述数字光掩模的分辨率以上，

上述相机对上述工件的特定部位的拍摄、上述修正程序对上述图案数据的修正、以及对上述工件的曝光是在通过上述移动机构保持上述工件与上述数字光掩模接触的状态下进行的。

2.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，

上述工件的特定部位是对位标记。

3.根据权利要求2所述的曝光装置，其特征在于，

上述对位标记被设置有多个，上述相机拍摄各对位标记。

4.根据权利要求3所述的曝光装置，其特征在于，

上述相机分别被设置在能够拍摄各对位标记的位置。

5.根据权利要求3或4所述的曝光装置，其特征在于，

上述修正程序包含缩放模块，该缩放模块根据由上述相机拍摄的上述对位标记的拍摄数据，决定数字光掩模中的掩模图案的显示倍率。

6.根据权利要求3或4所述的曝光装置，其特征在于，

上述修正程序包含变形模块，该变形模块根据由上述相机拍摄的对位标记的拍摄数据，判断工件的变形，并使得掩模图案根据其判断结果而变形显示。

7.根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，

上述工件的特定部位是通过已进行的光刻而形成的图案的特定部位。

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