CN117192906A - 管理方法、曝光装置、曝光系统以及物品制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管理方法、曝光装置、曝光系统以及物品制造方法。提供关于在再利用所复制的作业的情况下的参数的调整上在工时方面有利的技术。管理对基板进行曝光的曝光装置中的曝光作业的管理方法具有：从其他曝光装置接收包含依赖于该其他曝光装置的装置特性的第1参数和不依赖于该装置特性而依赖于过程的第2参数的曝光作业的工序；基于预先得到的所述曝光装置可曝光的区域的全部区域的失真数据，计算出依赖于所述曝光装置的装置特性的第3参数的工序；以及通过将接收到的所述曝光作业中的所述第1参数置换为所述第3参数，得到在所述曝光装置中使用的曝光作业的工序。

Description

管理方法、曝光装置、曝光系统以及物品制造方法

技术领域

本发明涉及管理方法、曝光装置、曝光系统以及物品制造方法。

背景技术

在作为半导体器件、平板显示器等的制造工序的光刻工序中，使用将原版的图案转印到基板的曝光装置。在生产一个制品时，曝光装置将多个原版的图案重叠多层进行曝光。在原版上配置有在重叠地对图案进行曝光时使用的对准标记，在曝光前测量对准标记并测量叠合的偏差量，使位置对齐并进行曝光。在进行曝光时，根据作为包含曝光所需的多个参数的数据的作业来实施光刻工序。在使用曝光装置时，调整要制造的器件、每层在叠合曝光中所使用的套刻相关的参数。在参数的调整中，用测长机测量形成在所曝光的掩模图案的对准标记的偏差量，基于该结果计算出位移、倍率、旋转等校正量，并将其反映到作业的参数中。

为一个曝光装置所创建的作业也可以复制并在其他曝光装置中使用。然而，由于装置特性的差异，调整偏移不同，因此即使是如上述那样被调整后的作业，在其他曝光装置中，也需要花费程序再次调整套刻相关的参数，直至开始生产为止。

在专利文献1中，公开有如下方法：预先取得装置间的共同参数的偏移，在执行复制的作业的其他曝光装置中，使用事先取得的偏移来校正共同参数，由此不需要再次调整。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-157877号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1所公开的方法中，每当制造的器件的种类增加时，就需要取得与全部的曝光装置有关的偏移，如果器件的种类、曝光装置的台数增加，则与此相应地，取得偏移的劳力和时间会增加。

本发明提供了关于在再利用所复制的作业的情况下的参数的调整上在工时方面有利的技术。

用于解决课题的手段

根据本发明的第1方面，提供一种管理对基板进行曝光的曝光装置中的曝光作业的管理方法，所述管理方法的特征在于，具有：从其他曝光装置接收包含依赖于该其他曝光装置的装置特性的第1参数和不依赖于该装置特性而依赖于过程的第2参数的曝光作业的工序；基于预先得到的所述曝光装置可曝光的区域的全部区域的失真数据，计算出依赖于所述曝光装置的装置特性的第3参数的工序；以及通过将接收到的所述曝光作业中的所述第1参数置换为所述第3参数，得到在所述曝光装置中使用的曝光作业的工序。

根据本发明的第2方面，提供一种管理在包含第1曝光装置和第2曝光装置的曝光系统中的曝光作业的管理方法，所述管理方法的特征在于，具有：在所述第1曝光装置中，基于预先得到的所述第1曝光装置可曝光的区域的全部区域的失真数据，计算出依赖于所述第1曝光装置的装置特性的第1参数的工序，生成包含所述第1参数的曝光作业的工序，根据生成的所述曝光作业对基板进行曝光的工序，基于所述曝光的结果，计算出不依赖于所述装置特性而依赖于过程的第2参数，将该第2参数包含在所述曝光作业中的工序，以及将所述曝光作业传送给所述第2曝光装置的工序；在所述第2曝光装置中，基于预先得到的所述第2曝光装置可曝光的区域的全部区域的失真数据，计算出依赖于所述第2曝光装置的装置特性的第3参数的工序，以及通过将从所述第1曝光装置接收到的所述曝光作业中的所述第1参数置换为所述第3参数，得到在所述第2曝光装置中使用的曝光作业的工序。

根据本发明的第3方面，提供一种对基板进行曝光的曝光装置，所述曝光装置的特征在于，从其他曝光装置接收包含依赖于该其他曝光装置的装置特性的第1参数和不依赖于该装置特性而依赖于过程的第2参数的曝光作业；基于预先得到的所述曝光装置可曝光的区域的全部区域的失真数据，计算出依赖于所述曝光装置的装置特性的第3参数；通过将接收到的所述曝光作业中的所述第1参数置换为所述第3参数，得到在所述曝光装置中使用的曝光作业。

根据本发明的第4方面，提供一种包含第1曝光装置和第2曝光装置的曝光系统，所述曝光系统的特征在于，所述第1曝光装置基于预先得到的所述第1曝光装置可曝光的区域的全部区域的失真数据，计算出依赖于所述第1曝光装置的装置特性的第1参数，生成包含所述第1参数的曝光作业，根据生成的所述曝光作业对基板进行曝光，基于所述曝光的结果，计算出不依赖于所述装置特性而依赖于过程的第2参数，将该第2参数包含在所述曝光作业中，以及将所述曝光作业传送给所述第2曝光装置；所述第2曝光装置基于预先得到的所述第2曝光装置可曝光的区域的全部区域的失真数据，计算出依赖于所述第2曝光装置的装置特性的第3参数，以及通过将从所述第1曝光装置接收到的所述曝光作业中的所述第1参数置换为所述第3参数，得到在所述第2曝光装置中使用的曝光作业。

根据本发明的第5方面，提供一种物品制造方法，其特征在于，包括：依照通过上述第1方面或上述第2方面的管理方法得到的曝光作业对基板进行曝光的工序，以及对曝光后的所述基板进行显影的工序，所述物品的制造方法从显影后的所述基板制造物品。

发明效果

根据本发明，能够提供关于在再利用所复制的作业的情况下的参数的调整上在工时方面有利的技术。

附图说明

图1是示出曝光装置的结构的图。

图2是示出曝光系统的结构的图。

图3是构成作业的参数的结构例的图。

图4是示出管理处理的步骤的流程图。

图5是说明取得失真数据的处理的图。

图6是示出失真数据的结构例的图。

图7是例示曝光区域中的对准测量标记和失真测量标记的图。

(附图标记说明)

1：照明光学系统；2：原版载置台；3：原版；4：投影光学系统；5：基板载置台；6：基板；7：对准检测系统、8：聚焦检测系统；10：控制部；100：曝光装置。

具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明实施方式。另外，以下的实施方式不对权利要求的范围涉及的发明进行限定。在实施方式中记载有多个特征，但是这些多个特征对于发明未必全部是必须的，另外，多个特征可以任意地组合。进一步地，在附图中，对同一或同样的结构赋予同一附图标记，并省略重复的说明。

<第1实施方式>

说明本实施方式中的曝光装置的结构。本实施方式中的曝光装置是在作为半导体器件、平板显示器等的器件的制造工序的光刻工序中所使用的光刻装置。本实施方式中的曝光装置进行经由投影光学系统将形成于原版的图案投影到基板并将该图案转印到基板的曝光处理。

图1是本实施方式中的曝光装置100的概要图。在本说明书和附图中，在将水平面设为XY平面的XYZ坐标系中示出方向。后述的基板载置台5以基板6的表面与水平面(XY平面)平行的方式保持基板6。因此，以下将在沿基板载置台5的基板保持面的平面内相互正交的方向设为X轴和Y轴，将与X轴和Y轴垂直的方向设为Z轴。另外，以下，将分别与XYZ坐标系中的X轴、Y轴、Z轴平行的方向称为X方向、Y方向、Z方向。将曝光时的原版3和基板6的扫描方向设为Y方向，将非扫描方向设为X方向。另外，将绕X轴的旋转、绕Y轴的旋转、绕Z轴的旋转分别表现为θX、θY、θZ。

曝光装置100具有照明光学系统1、原版载置台2、投影光学系统4、基板载置台5、对准检测系统7、聚焦检测系统8、控制部10、X遮光板14、Y遮光板15、操作部16。原版载置台2保持原版3，可在X方向、Y方向、θZ方向上驱动。基板载置台5保持基板6，可在X方向、Y方向、Z方向、θX方向、θY方向、θZ方向上驱动。

投影光学系统4通过照明光学系统1将由原版载置台2保持的原版3的图案投影到由基板载置台5保持的基板6之上。原版3配置在投影光学系统4的物体面的位置，基板6配置在投影光学系统4的成像面的位置。所投影的原版3的图案通过由X遮光板14和Y遮光板15形成的光通过区域投影到基板6。由照明光学系统1照明的原版3的图案一边以投影光学系统4的平面镜11、凹面镜12、凸面镜13、凹面镜12、平面镜11的次序反射一边成像于基板6。本实施方式中的投影光学系统4可以是将原版3的图案等倍地投影到基板6的等倍投影光学系统，也可以是放大投影光学系统、缩小投影光学系统。

对准检测系统7是测量用于位置对齐的标记的显微镜，检测原版3上的对准标记3a和基板6上的对准标记6a在XY平面内的位置信息。另外，对准标记的配置关系由于描绘在原版3的图案而不同，因此对准检测系统7能够在投影光学系统4的曝光的光照射区域的范围内在X方向、Y方向上进行驱动。

聚焦检测系统8检测基板6的表面相对于投影光学系统4在投影光学系统4的光轴方向上的位置。聚焦检测系统8通过对基板6放射光束并检测反射光来测量基板在Z方向上的位置。

控制部10包含未图示的CPU、存储器以及存储部，进行曝光装置100整体的控制、校正参数等运算处理。操作部16具有接受作业人员的指示的用户接口，经由输入设备等接受指示，实施在曝光装置中所使用的参数的设定、装置操作。在参数的设定中，进行保存有多个参数的作业的新创建、复制和编辑、依赖于装置特性的参数、规定曝光装置的动作的参数等的设定操作。

在图2中示出在半导体器件、平板显示器的生产工厂中构筑的曝光系统的例子。曝光系统可以包含多个曝光装置EX1、EX2、EX3、EX4。既有在各个曝光装置中搭载不同的原版生产不同制品的情况，也有使用同一原版生产相同制品的情况。曝光装置间经由LAN20可通信地连接，能够进行装置间的作业的复制等数据的收发。另外，也可以构成为经由LAN20进行曝光装置的信息收集、装置状态监视、作业的导入等操作的未图示的主机服务器。

曝光处理可以依照曝光作业(以下，简单地称为“作业”)来执行。作业是曝光的执行指令，并且可以包含各种各样的参数。设为预先确定作业的数据格式，以能够在各个曝光装置中共同地处理作业。在图3的(a)中，示出构成曝光作业的参数的结构例。构成曝光作业的参数可以包含依赖于曝光装置的装置特性的第1参数以及所生产的器件的信息、曝光条件或者依赖于过程的调整偏移等不依赖于装置特性的第2参数。例如，由于每个装置产生的弯曲形状不同，所以由投影光学系统4产生的失真依赖于装置。为了对失真进行校正，将使用失真数据计算出的对准点中的测量值偏移、以及基板载置台5、光学零件的驱动参数等作为依赖于装置特性的参数而包含于第1参数。另一方面，曝光区域的信息、对准测量位置的信息、曝光量等曝光条件、用于调整根据曝光的结果计算出的套刻的偏移为不依赖于装置特性而依赖于过程的参数，因此包含于第2参数。

接下来，参照图4的流程图，说明对本实施方式中的曝光处理所涉及的作业进行管理的管理方法。此处，以在图2的曝光装置EX1(第1曝光装置)和曝光装置EX2(第2曝光装置)之间复制并使用作业的情况为例进行说明。

在S400中，分别在曝光装置EX1、EX2中，控制部10取得通过扫描曝光可曝光的曝光区域全部区域中的失真数据。如图5的(a)所示，在原版3之上，以固定的间隔配置有失真测量标记M1-1～M5-7。将该原版3的图案投影到基板6，使用测长机等光学显微镜来测量标记M1-1～M5-7各自的偏差量，由此得到失真数据。作为一个具体例子，参照图5的(b)说明标记M1-1的测量。在图5的(b)中，虚线框示出标记M1-1的设计位置。在未产生由于失真造成的偏差的情况下，理想地，对标记M1-1在虚线的位置曝光，但是实际上在实线的位置被曝光而产生偏差。此时，如果将虚线的XY位置设为(X，Y)并将实线的XY位置设为(X’，Y’)，则标记M1-1的偏差量Dx、Dy由下式示出。

Dx＝X-X’

Dy＝Y-Y’……式1

通过用测长机测量被曝光的失真测量用的标记M1-1～M5-7的各个标记，测量出各标记的偏差量Dx、Dy。在图6中，示出汇集了用测长机测量出的各个标记的测量结果而得的失真数据的结构例。关于标记M1-1～M5-7中的各个标记，失真数据包含设计上的位置X300、位置Y301、偏差量的X分量Dx302、Y分量Dy303的值。

在S400中，分别在曝光装置EX1、曝光装置EX2中实施失真的测量，创建失真数据，并保存在各个曝光装置的存储部中。

在S401中，曝光装置EX1的控制部10新生成作业。控制部10与生产的器件信息匹配地进行原版3的曝光区域信息、对准测量位置信息、曝光条件等参数的设定，将这些信息包含在作业中。

在S402中，曝光装置EX1的控制部10基于通过S400取得的曝光装置EX1的失真数据，计算出依赖于装置特性的第1参数。失真对曝光像的影响根据在作业中使用的原版3的曝光区域而改变，因此考虑在作业中设定的曝光区域基于通过S400取得的失真数据来计算出第1参数。

图7的(a)是示出在作业中所设定的原版3的曝光区域EA和对准测量标记的配置信息的关系的图。原版3上的曝光区域EA是通过将可驱动的X遮光板14和Y遮光板15配置在曝光区域中并对不曝光的区域进行遮光而形成的曝光区域。曝光区域EA以原版3的中心为基准，将左侧的区域宽度设为L，将右侧的区域宽度设为R，来定义X方向的区域。另外，将前侧的区域宽度设为F，将后侧的区域宽度设为B，来定义Y方向的区域。由此定义的区域通过X遮光板14和Y遮光板15来遮光并进行曝光。另外，还定义有对准测量标记的位置P1L/P1R、P2L/P2R、P3L/P3R。

图7的(b)是示出在图7的(a)的曝光区域EA中包含的失真测量标记的图。在曝光区域EA中，包含有失真测量标记M2-3～M4-7。控制部10从在图6示出的失真数据取得失真测量标记的偏差量Dx、Dy，计算出曝光装置EX1中的依赖装置的第1参数。

在一个例子中，基于在曝光装置中搭载的基板载置台5、光学零件等的在失真校正中使用的单元的校正特性，定义将曝光区域EA中所包含的失真测量标记M2-3～M4-7的校正残差最小化的目标函数。控制部10能够使用该目标函数来计算出第1参数。基板载置台5的校正分量包含扫描驱动中的X位移变化、Y位移变化、旋转变化等。光学零件的校正分量包含扫描驱动中的X倍率变化、Y倍率变化等。通过利用目标函数实现的最优化计算出的各校正分量被变换为每个对准点的测量偏移或者用对准点划分的每个扫描区域的驱动参数，并作为生成的作业的第1参数来保存。

在S403中，曝光装置EX1的控制部10依照生成的作业来实施曝光处理。用测长机测量该曝光结果，控制部10基于该测量结果求出偏差量Dx、Dy。控制部10使用求出的偏差量Dx、Dy，与S402同样地，定义使校正后的残差最小化的目标函数。控制部10根据经由该目标函数的最优化计算出的各校正分量，计算出用于调整套刻的偏移。该偏移被分类为依赖过程的分量，因此作为生成的作业的第2参数来保存。

在S404中，曝光装置EX1的控制部10经由LAN20，如图3的(a)、(b)所示，将通过S401～S403生成的曝光装置EX1的作业的复制传送给曝光装置EX2。另外，如果是曝光装置EX1和曝光装置EX2未通过LAN20可通信地连接的环境，则可以使用存储介质、存储器介质来交付作业的复制。

在S405中，曝光装置EX2的控制部10根据通过S400取得的曝光装置EX2的失真数据，计算出依赖于装置特性的第3参数。曝光装置EX2的控制部10与S402同样地，基于在作业中设定的曝光区域EA的信息来决定失真测量标记。例如，曝光装置EX2的控制部10基于在从曝光装置EX1(其他曝光装置)接收的作业中设定的曝光区域的信息，决定多个失真测量标记之中关注的失真测量标记。曝光装置EX2的控制部10基于根据失真数据得到的相对于上述决定的失真测量标记的偏差量，计算出第3参数。之后，曝光装置EX2的控制部10使用相对于决定的各失真测量标记的偏差量Dx、Dy来求出使校正残差最小化的各校正分量，计算出曝光装置EX2中的依赖装置的第3参数。

在S406中，曝光装置EX2的控制部10如图3的(b)、(c)所示，将在通过S404接收的作业的复制中包含的第1参数置换为所计算出的第3参数。因此，在该时间点，作业包含基于曝光装置EX2的失真数据计算出的依赖于装置特性的第3参数以及包含用于调整套刻的偏移的第2参数(参考图3的(c))。另外，计算出第3参数的工序S405可以响应于作业的接收、作业的设定变更的指示、依照作业的曝光处理的执行的指示中的任意个来执行。

在S407中，曝光装置EX2的控制部10依照通过S406调整(改写)的作业来实施曝光处理。如上所述，在S404中从曝光装置EX1接受的作业被调整为包含通过S405计算的依赖于曝光装置EX2的装置特性的第3参数和不依赖于装置特性而依赖于过程的第2参数。因此，在S407的曝光处理中，使用通过S405计算出的依赖于曝光装置EX2的装置特性的第3参数。另一方面，包含在曝光装置EX1中调整的偏移的第2参数也可以在曝光装置EX2中原样地使用。因此，在曝光装置EX2中，能够不实施套刻用的偏移的再次调整而进行曝光。

根据本实施方式，根据在S400中取得的失真数据，针对装置独立地进行依赖于装置特性的偏移的计算，因此即使在制造的器件的种类、曝光装置的台数增加的情况下，也不需要取得装置间的偏移。

另外，以上，说明了失真，但是失真以外，对于聚焦、曝光量条件等，也能够同样地进行参数的调整。

<物品的制造方法的实施方式>

本发明的实施方式的物品的制造方法例如适于制造平板显示器(FPD)。本实施方式的物品的制造方法包含：在基板之上涂敷的感光剂使用上述的曝光装置形成潜像图案的工序(对基板进行曝光的工序)；以及对通过该工序形成了潜像图案的基板进行显影的工序。进一步地，该制造方法包含其他公知工序(氧化、成膜、蒸镀、掺杂、平坦化、蚀刻、抗蚀剂剥离、切割、接合、封装等)。本实施方式的物品的制造方法与以往的方法相比，在物品的性能、品质、生产率、生产成本中的至少一方面中是有利的。

发明不限制于上述实施方式，能够不脱离发明的精神和范围而进行各种各样的变更和变形。因此，附加权利要求，以便公开发明的范围。

Claims (11)

1.一种管理对基板进行曝光的曝光装置中的曝光作业的管理方法，所述管理方法的特征在于，具有：

从其他曝光装置接收包含依赖于该其他曝光装置的装置特性的第1参数和不依赖于该装置特性而依赖于过程的第2参数的曝光作业的工序；

基于预先得到的所述曝光装置可曝光的区域的全部区域的失真数据，计算出依赖于所述曝光装置的装置特性的第3参数的工序；以及

通过将接收到的所述曝光作业中的所述第1参数置换为所述第3参数，得到在所述曝光装置中使用的曝光作业的工序。

2.如权利要求1所述的管理方法，其特征在于，还具有：

测量所述曝光装置可曝光的区域的全部区域中的失真，取得所述失真数据的工序。

3.如权利要求2所述的管理方法，其特征在于，

测量所述失真的工序包含：

经由投影光学系统将遍及可曝光的区域的全部区域配置有多个失真测量标记的原版的图案投影到基板，测量所述多个失真测量标记分别被投影到所述基板的位置的工序；以及

关于所述多个失真测量标记的各个失真测量标记，将测量出的所述位置距离设计位置的偏差量的信息包含在所述失真数据中的工序。

4.如权利要求3所述的管理方法，其特征在于，

计算出所述第3参数的工序包含：

基于接收到的所述曝光作业所设定的曝光区域的信息，决定所述多个失真测量标记之中关注的失真测量标记的工序；以及

基于根据所述失真数据得到的相对于决定的所述失真测量标记的偏差量，计算出所述第3参数的工序。

5.如权利要求1所述的管理方法，其特征在于，

依赖于所述装置特性的所述第1参数和所述第3参数包含使用所述失真数据计算出的测量值偏移、基板载置台的驱动参数、构成投影光学系统的光学零件的驱动参数之中的至少任一个。

6.如权利要求1所述的管理方法，其特征在于，

依赖于所述过程的所述第2参数包含曝光区域的信息、对准测量位置的信息、曝光条件、用于调整套刻的偏移之中的至少任一个。

7.如权利要求1所述的管理方法，其特征在于，

响应于所述曝光作业的接收、所述曝光作业的设定变更的指示、依照所述曝光作业的曝光处理的执行的指示中的任意个来执行计算出所述第3参数的工序。

8.一种管理在包含第1曝光装置和第2曝光装置的曝光系统中的曝光作业的管理方法，所述管理方法的特征在于，具有：

在所述第1曝光装置中，

基于预先得到的所述第1曝光装置可曝光的区域的全部区域的失真数据，计算出依赖于所述第1曝光装置的装置特性的第1参数的工序，

生成包含所述第1参数的曝光作业的工序，

根据生成的所述曝光作业对基板进行曝光的工序，

基于所述曝光的结果，计算出不依赖于所述装置特性而依赖于过程的第2参数，将该第2参数包含在所述曝光作业中的工序，以及

将所述曝光作业传送给所述第2曝光装置的工序；

在所述第2曝光装置中，

基于预先得到的所述第2曝光装置可曝光的区域的全部区域的失真数据，计算出依赖于所述第2曝光装置的装置特性的第3参数的工序，以及

通过将从所述第1曝光装置接收到的所述曝光作业中的所述第1参数置换为所述第3参数，得到在所述第2曝光装置中使用的曝光作业的工序。

9.一种对基板进行曝光的曝光装置，所述曝光装置的特征在于，

从其他曝光装置接收包含依赖于该其他曝光装置的装置特性的第1参数和不依赖于该装置特性而依赖于过程的第2参数的曝光作业；

基于预先得到的所述曝光装置可曝光的区域的全部区域的失真数据，计算出依赖于所述曝光装置的装置特性的第3参数；

通过将接收到的所述曝光作业中的所述第1参数置换为所述第3参数，得到在所述曝光装置中使用的曝光作业。

10.一种包含第1曝光装置和第2曝光装置的曝光系统，所述曝光系统的特征在于，

所述第1曝光装置

基于预先得到的所述第1曝光装置可曝光的区域的全部区域的失真数据，计算出依赖于所述第1曝光装置的装置特性的第1参数，

生成包含所述第1参数的曝光作业，

根据生成的所述曝光作业对基板进行曝光，

基于所述曝光的结果，计算出不依赖于所述装置特性而依赖于过程的第2参数，将该第2参数包含在所述曝光作业中，以及

将所述曝光作业传送给所述第2曝光装置；

所述第2曝光装置

基于预先得到的所述第2曝光装置可曝光的区域的全部区域的失真数据，计算出依赖于所述第2曝光装置的装置特性的第3参数，以及

通过将从所述第1曝光装置接收到的所述曝光作业中的所述第1参数置换为所述第3参数，得到在所述第2曝光装置中使用的曝光作业。

11.一种物品制造方法，其特征在于，包含：

依照通过如权利要求1至8中的任一项所述的管理方法得到的曝光作业对基板进行曝光的工序，以及

对曝光后的所述基板进行显影的工序，

所述物品的制造方法从显影后的所述基板制造物品。