JP2004095785A - 露光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光源装置の動作状況を円滑に把握できる露光装置を提供する。
【解決手段】露光装置EXは、光源装置Aと、光源装置Aからの照明光により感光基板Pを露光処理する露光装置本体Bと、露光装置本体Bの露光動作を制御する制御装置CONTと、光源装置Aの動作状況に関する情報を制御装置CONTに通信する通信装置50とを備えている。
【選択図】 図1
【解決手段】露光装置EXは、光源装置Aと、光源装置Aからの照明光により感光基板Pを露光処理する露光装置本体Bと、露光装置本体Bの露光動作を制御する制御装置CONTと、光源装置Aの動作状況に関する情報を制御装置CONTに通信する通信装置50とを備えている。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源装置と、光源装置からの照明光により感光性の基板を露光処理する露光装置本体とを備えた露光装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示デバイスや半導体デバイスを製造する際のフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、光源装置からの照明光によりマスクを照明してマスクのパターンの像を感光性の基板上に転写するものであるが、近年の高スループット化の要求に伴い、光源装置を大型化、大出力化して照明光強度を高めることにより露光時間を短縮化することが図られている。ところで、光源装置、例えば水銀ランプには寿命があるため、寿命がきたランプは新しいランプと交換される。そして、交換した新しいランプの総使用時間や寿命時期などは、光源装置に設けられたアワーメータ(時間計)の表示に基づき作業者により確認される。また、水銀ランプを用いて露光処理する際、ランプの点灯を開始してから発光状態が安定するまでにはある程度時間(例えば15分間)がかかるため、このランプの点灯を開始してから発光状態が安定するまでの時間(以下、「安定待ち時間」と称する)が経過した後、露光処理が開始されるようになっている。この場合、安定待ち時間が経過したかどうかは、アワーメータの表示に基づき作業者により確認される。そして、作業者により安定待ち時間の経過が確認された後、露光処理が開始される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術には以下に述べる問題が生じる。
従来において、ランプやこのランプを駆動制御する点灯装置は、ランプからの照明光により基板を露光処理する露光処理本体とは独立して設けられていた。そして、ランプの寿命時期の確認や安定待ち時間が経過したかどうかの確認を、光源装置に取り付けられているアワーメータの表示に基づき作業者が行う構成では煩わしさがあった。
【0004】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、光源装置の動作状況を円滑にモニタ・管理できる露光装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明は、実施の形態に示す図1〜図4に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置(EX)は、光源装置(10、A)と、光源装置(10、A)からの照明光(EL)により感光性の基板(P)を露光処理する露光装置本体(B)とを備えた露光装置において、露光装置本体(B)の露光動作を制御する制御装置(CONT)と、光源装置(A)の動作状況に関する情報を制御装置(CONT)に通信する通信装置(50)とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、光源装置の動作状況に関する情報を通信する通信装置を設けたので、露光装置本体側において光源装置の動作状況を円滑にモニタ・管理することができる。
【0006】
本発明の露光装置において、制御装置(CONT)は通信装置(50)より得た情報に基づいて露光装置本体(B)を制御する構成が採用される。これによれば、制御装置は、通信装置より得た光源装置の動作状況に関する情報に基づいて光源装置の良好な発光状態のもとで精度良い露光処理を行うことができる。
【0007】
本発明の露光装置において、露光装置本体(B)は通信装置(50)より得た情報を表示する表示装置(60)を備える構成が採用される。これによれば、光源装置の動作状況は表示装置の表示に基づいて確認可能となる。
【0008】
本発明の露光装置において、動作状況に関する情報は、光源装置(10、A)の駆動時間に関する情報、及び光源装置(10、A)の駆動電力に関する情報を含む構成が採用される。これによれば、例えば駆動時間に関する情報に基づいて、光源装置の総駆動時間、ひいては光源装置の寿命時期を確認することができる。また、駆動時間に関する情報に基づいて、安定待ち時間が経過したかどうかを確認可能となる。更に、光源装置の駆動電力に関する情報をモニタすることにより、光源装置の発光状態が安定しているかどうかを確認することができる。
【0009】
この場合において、光源装置(10、A)は、照明光(EL)を発するランプ(1)であり、動作状況に関する情報は、ランプ(1)の点灯及び消灯に関する履歴情報と、ランプ(1)の点灯が安定するまでの時間情報と、ランプ(1)の寿命に関する情報との少なくとも1つを含む構成とすることにより、このランプの動作状況をモニタすることで安定した発光状態のもとで露光処理できる。
【0010】
本発明の露光装置において、光源装置(10、A)の動作状況に関する情報に基づいて、感光性の基板(P)に生じた不良発生を解析する解析装置(70)を備える構成が採用される。これによれば、露光処理した基板に不良が発生した場合、通信装置を介して得た光源装置の動作状況に関する情報に基づいて不良発生を解析し、不良発生の原因が例えば光源装置にあることを特定できる。すなわち、解析装置は、光源装置の動作状況に関する情報に基づいて、例えば安定待ち時間経過前に露光処理が開始されてしまったのか、あるいは寿命がきた光源装置を用いて露光処理が行われてしまったのか、といったことを把握でき、これに基づいて不良発生の原因や不良発生が生じた時間などを解析することができる。
【0011】
この場合において、解析装置(70)は、不良発生が生じた時間、又は該時間の前後の少なくとも一方における光源装置(10、A)の動作状況に関する情報を表示する表示装置(60)を有する構成が採用される。これによれば、不良発生が生じた時間やその時間の前後における光源装置の動作状況が表示装置により表示されるので、表示装置の表示結果に基づいて不良発生の原因や発生時期などを特定でき、これに対して適切な処置を施すことができる。
【0012】
また、この場合において、解析装置(70)は、不良発生が生じた時間、又は該時間の前後の少なくとも一方における光源装置(10、A)の動作状況に関する情報と、感光性の基板(P)上に対する照明光(EL)の照射領域とを対応付けて記憶するメモリを有する構成が採用される。これによれば、基板上を複数の照射領域で露光処理する場合において、複数の照射領域のうち特定の照射領域に不良が発生した場合、メモリに記憶してある、照射領域の位置情報に対応する光源装置の動作状況に関する情報に基づいて不良発生原因を解析できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
図1において、露光装置EXは、光源装置Aと、光源装置Aからの照明光により感光性の基板(感光基板)Pを露光処理する露光装置本体Bとを備えている。光源装置Aは、照明光を射出する光源10と、この光源10を駆動制御する点灯装置30とを備えている。露光装置本体Bは、パターンが形成されたマスクMを支持するマスクステージMSTと、感光基板Pを支持する基板ステージPSTと、光源10からの照明光(露光光)でマスクMを照明する照明光学系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターンの像を感光基板Pに転写する投影光学系PLと、露光装置本体Bの露光動作を制御する制御装置CONTとを備えている。マスクMのパターン形成面(所定面)と感光基板Pの露光処理面(所定面)とは投影光学系PLに関して共役な位置関係にある。
【0014】
光源10は、発光部である陰極及び陽極を有する超高圧水銀ランプ1と、水銀ランプ1から射出した光を反射集光する楕円鏡2とを備えている。水銀ランプ1は楕円鏡2のほぼ第1焦点付近に設けられている。本実施形態では、水銀ランプ1の陽極が楕円鏡2の第2焦点から遠い側、陰極が第2焦点側になるように、また陰極と陽極とを結ぶ線が第1焦点と第2焦点とを結ぶ線とほぼ一致するように設けられている。水銀ランプ1から射出した光は楕円鏡2により楕円鏡2の第2焦点付近に集光する。水銀ランプ1はこの水銀ランプ1の位置を調整する保持部40に保持されている。水銀ランプ1は保持部40により楕円鏡2とは独立に保持されている。この保持部40は水銀ランプ1をX軸、Y軸、及びZ軸方向に移動可能となっており、水銀ランプ1の楕円鏡2に対する相対的な、あるいは照明光学系ILに対する相対的な位置決めが可能となっている。そして、保持部40を駆動することにより、水銀ランプ1はX軸、Y軸、及びZ軸方向へ移動することができ、楕円鏡2(照明光学系IL)に対して位置決め可能となる。
【0015】
照明光学系ILは、光源10から射出した光のうち露光光ELとしての波長を有する光を照明対象であるマスクMの方向へ反射しその他の一部の波長の光を透過するダイクロイックミラー3と、楕円鏡2の第2焦点付近に配置されダイクロイックミラー3で反射した光の光路を遮蔽・開放するシャッタ4と、シャッタ4の位置に結像した水銀ランプ1からの光を平行光にするコリメータレンズ5と、コリメータレンズ5を通過した光のうち所定の波長光(本実施形態ではi線(365nm))を選択的に透過する波長選択フィルタ(干渉フィルタ)6と、射出面に2次光源を形成するオプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ7と、フライアイレンズ7の光路下流側に設けられたフィールドレンズ8と、フィールドレンズ8を通過した露光光ELの大部分(全光量の例えば97%)を透過するとともに残り部分(3%)を反射するハーフミラー9と、ハーフミラー9を透過した露光光ELが入射するリレーレンズ10と、リレーレンズ10の光路下流側に設けられ、その開口部を可変とする視野絞りとしてのブラインド部11と、マスクMを均一な照度で照明するコンデンサレンズ12と、コンデンサレンズ12からの露光光ELの向きを変えてマスクMに導く折り曲げミラー13とを備えている。シャッタ4、コリメータレンズ5、干渉フィルタ6、フライアイレンズ7、フィールドレンズ8、ハーフミラー9、リレーレンズ10、ブランド部11、及びコンデンサレンズ12はダイクロイックミラー3で反射した光(露光光EL)の光路上に配置されている。
【0016】
マスクステージMSTは2次元方向(XY方向)に移動可能に設けられておりマスクステージMSTのXY方向の位置はレーザ干渉計16により検出される。レーザ干渉計16の検出結果は制御装置CONTに出力され、制御装置CONTはレーザ干渉計16の検出結果に基づいてマスクステージ駆動部MSTDを駆動し、マスクMを支持したマスクステージMSTの位置調整をする。基板ステージPSTもXY方向に移動可能に設けられており基板ステージPSTのXY方向の位置はレーザ干渉計17により検出される。レーザ干渉計17の検出結果は制御装置CONTに出力され、制御装置CONTはレーザ干渉計17の検出結果に基づいて基板ステージ駆動部PSTDを駆動し、感光基板Pを支持した基板ステージPSTの位置調整をする。すなわち、制御装置CONTは、レーザ干渉計17の検出結果に基づいて、感光基板P上の複数の露光領域(ショット領域)のうち、どの露光領域に露光光が照射されているかを計測することができる。
【0017】
ハーフミラー9から分岐した一部の露光光ELは受光器15に導かれる。受光器15の受光面はマスクM(感光基板P)と略共役な位置に設けられており、ハーフミラー9から分岐した一部の露光光ELを受光する。この受光器15は受光した結果に基づいて感光基板Pに対する積算露光量を算出する露光量モニタ(インテグレータセンサ)であり、積算露光量を常時監視可能である。制御装置CONTは、受光器15による積算露光量のモニタの結果に基づいて、感光基板Pを露光するための目標積算露光量になるように、シャッタ4の開閉を制御する。
【0018】
ブラインド部11はハーフミラー9より光路下流側においてマスクMに対して共役な位置に設けられており、露光光ELを通過させる可変の開口部を有している。ブラインド部11の開口部の大きさの調整は制御装置CONTにより行われ、制御装置CONTはブラインド部11の開口部の大きさを調整することによりマスクMに対する露光光ELの照明領域を設定する。そして、制御装置CONTは開口部を閉じることにより露光光ELの光路を遮断してマスクM及び投影光学系PLに対する露光光ELの照射を遮蔽可能となっている。一方、制御装置CONTは開口部を開けることにより露光光ELの光路を開放してマスクM及び投影光学系PLに対して露光光ELを照射する。
【0019】
露光装置EXは水銀ランプ1の位置を確認・表示するためのモニタ装置20を備えている。図1において、モニタ装置20は、ダイクロイックミラー3を透過した光の光路中のうち楕円鏡2のほぼ第2焦点の位置に設けられたリレーレンズ21と、リレーレンズ21を通過した光を偏向する反射ミラー22と、反射ミラー22からの光が入射するフィールドレンズ23と、結像レンズ系24と、モニタ部25とを備えている。結像レンズ系24は2系統の組み合わせレンズにより構成されている。これら2系統の組み合わせレンズはフィールドレンズ23の光軸の方向からモニタ部を見たときに、その光軸まわりに90°の角度ピッチで光軸から等距離に配置されている。そして、ダイクロイックミラー3を透過した光は反射ミラー22で反射し、フィールドレンズ23及び結像レンズ系24を通過し、モニタ部25上に光源像(光源10のうち水銀ランプ1の像)を投影する。
【0020】
光源10はランプハウス(ハウジング部、ダクト)Hに収容されている。本実施形態において、ハウジング部Hは、光源10と、照明光学系ILの一部であるダイクロイックミラー3、シャッタ4、及びコリメータレンズ5と、モニタ装置20とを収容している。
【0021】
光源10の駆動制御は点灯装置30により行われる。点灯装置30は、光源10(水銀ランプ1)に対して入力する駆動電力を設定する電力制御部31と、電力制御部31で設定した駆動電力に関する情報に基づいて光源10に電力を供給する電力ドライバ部32とを備えている。電力制御部31は操作盤などからなる操作入力部33に接続しており、操作入力部33は、所定値の電力を水銀ランプ1に入力するように指令する指令信号を電力制御部31に対して入力する。電力制御部31は操作入力部33からの指令信号に基づいて、光源10に対して入力する駆動電力の値を設定し、この設定値に基づいて電力ドライバ部32に制御信号を送る。なお、電力制御部31に対する指令信号は操作入力部33によらずに露光装置本体Bの制御装置CONTから入力してもよい。
【0022】
電力ドライバ部32は電力制御部31で設定した設定値に基づく電力をスタータ34に送る。スタータ34は点灯装置30からの電力に基づき水銀ランプ1を始動(点灯)するものであってハウジング部Hの外側に設けられている。スタータ34と点灯装置30(電力ドライバ部32)とは電力供給線35により接続されており、電力ドライバ部32からの電力は電力供給線35を介してスタータ34に送られる。また、スタータ34と水銀ランプ1とは電力供給線36により接続されている。したがって、点灯装置30からの水銀ランプ1に対する入力電力(駆動電力)は、電力供給線35、スタータ34、及び電力供給線36を介して水銀ランプ1に供給される。
【0023】
点灯装置30はマイクロプロセッサなどからなる処理部37を備えている。処理部37は電力制御部31に接続しており、水銀ランプ1の駆動時間(点灯時間)、及び水銀ランプ1に対して入力する駆動電力など水銀ランプ1の動作状況に関する情報をモニタする機能、及び前記情報を記憶保持する機能を有している。
【0024】
光源装置Aの処理部37と露光装置本体Bの制御装置CONTとは、通信装置50を介して接続されている。なお、通信装置50と処理部37とは点灯装置30に設けられたインターフェース部38を介して接続されている。通信装置50は、例えば、LAN(ローカルエリアネットワーク)により構成されている。そして、処理部37からは、光源10(水銀ランプ1)の動作状況に関する情報が通信装置50を介して制御装置CONTに通信される。制御装置CONTは通信装置50で得た情報に基づいて露光装置本体Bを制御するようになっている。また、露光装置本体Bには、制御装置CONTに接続し、通信装置50より得た光源10の動作状況に関する情報を表示する表示装置60が設けられている。このような構成により、光源装置Aの動作状況を露光装置本体B側で集中管理できるようになっている。
【0025】
図2は、光源装置Aより通信装置50を介して露光装置本体Bの制御装置CONTに通信される情報を模式的に示した図である。
図2に示すように、通信装置50は、光源装置Aの動作状況に関する情報を通信する。具体的には、通信装置50は、光源10の駆動時間(点灯時間)に関する情報、及び光源10の駆動電力に関する情報を通信する。
【0026】
光源10の駆動時間に関する情報は、水銀ランプ1の点灯及び消灯に関する履歴情報、水銀ランプ1の点灯を開始後水銀ランプ1の発光状態が安定するまでの時間である安定待ち時間情報、及び水銀ランプ1の寿命に関する情報を含む。
水銀ランプ1の点灯及び消灯に関する履歴情報は、点灯動作及び消灯動作を行った回数及びこのときの点灯時間及び消灯時間に関する情報を含む。
水銀ランプ1の寿命に関する情報は、水銀ランプ1の総点灯時間、及び水銀ランプ1に入力された電力に関する情報を含む。
【0027】
光源10の駆動電力に関する情報は、水銀ランプ1に対して供給入力した電力値、水銀ランプ1での電圧値あるいは電流値をモニタしたモニタ値を含む。また、光源10の駆動電力に関する情報は、感光基板Pを露光処理する露光領域(照射領域)に対応付けられる。すなわち、感光基板P上の各露光領域の位置情報をレーザ干渉計17の検出結果に基づいて求め、その検出結果と、駆動電力に関する情報とが対応付けられる。
【0028】
制御装置CONTには、通信装置50を介して通信された情報に基づいて、感光基板Pに生じた不良発生を解析する解析装置70が設けられている。解析装置70は、光源10の動作状況に関する情報に基づいて、露光処理された感光基板Pに不良が発生している場合、この不良発生を解析し、原因を特定する。
例えば、制御装置CONTは、通信装置50を介して光源10の動作状況のうち水銀ランプ1での電圧値をモニタ可能であるが、水銀ランプ1の安定待ち時間経過前に露光処理が行われたり、なんらかの原因で水銀ランプ1の発光状態が不安定な状態で露光処理が行われた場合、感光基板Pには露光不良が発生する。そして、安定待ち時間経過前や発光状態が不安定な状態においては水銀ランプ1の電圧のモニタ値は変動する。解析装置70はこの変動するモニタ値を通信装置50及び制御装置CONTを介してモニタ可能であるため、感光基板Pに露光不良が発生した場合には、前記モニタ値に基づいて、不良発生の原因が水銀ランプ1の電圧値の変動(すなわち、射出された照明光の照度変動)であると解析し、特定する。あるいは、解析装置70は、水銀ランプ1の寿命に関する情報に基づいて、不良発生の原因は、水銀ランプ1の寿命による照度低下であることを特定し、感光基板Pに生じた不良発生を解析する。
【0029】
また、解析装置70は、電圧値の変動(照度の変動)を常時モニタ可能であるため、電圧値の変動が発生した時間を特定し、これを解析することにより感光基板Pに不良発生が生じた時間を特定する。そして、解析装置70は、この不良発生が生じた時間、あるいは不良発生が生じた前後の時間における電圧値情報を表示装置60に表示する。すなわち、解析装置70は、感光基板Pに露光不良が発生した時間やその前後の時間における光源10の動作状況に関する情報を表示装置70に表示するようになっている。
【0030】
また、解析装置70はメモリを有しており、感光基板Pの複数の露光領域のそれぞれに露光光が照射されている間の光源10の動作状況に関する情報(駆動電力に関する情報)を、露光光が照射されている露光領域の位置に対応付けてメモリに記憶する。そして、解析装置70は、感光基板Pの複数の露光領域のうち、特定の露光領域に不良が発生した場合に、その特定の露光領域の位置情報に対応する光源10の駆動電力に関する情報に基づいて、不良発生原因を解析する。
【0031】
なお、この解析装置70は露光装置本体Bの制御装置CONTに設けられている必要はなく、光源装置Aの点灯装置30に設けられていてもよい。光源装置A側に解析装置70が設けられている場合、解析装置70は処理部37より光源10の動作状況に関する情報を得ることができ、この得た情報に基づいて感光基板Pに生じた不良発生を解析する。そして、解析結果は通信装置50を介して制御装置CONTに通信され、表示装置60に表示される。
【0032】
次に、上述した露光装置EXの動作について説明する。
制御装置CONTにより露光処理の開始が指令されると、操作入力部33より電力制御部31に対して水銀ランプ1を発光させるための駆動電力に関する指令信号が入力される。電力制御部51は電力ドライバ部32により水銀ランプ32に電力を供給し、水銀ランプ1を点灯させる。
【0033】
ここで、処理部37は、水銀ランプ1の点灯を開始してからの経過時間に関する情報を通信装置50を介して制御装置CONTに出力する。制御装置CONTはこの情報を表示装置60に表示する。そして、制御装置CONTは、予め実験的に求められている水銀ランプ1の安定待ち時間が経過したら、露光処理動作を開始する。あるいは、処理部37は通信装置50を介して水銀ランプ1の電圧のモニタ値を制御装置CONTに通信可能であるため、制御装置CONTは、水銀ランプ1の電圧値が安定したら(電圧値の変動幅が所定範囲内におさまったら)、水銀ランプ1の発光状態が安定したと判断し、露光処理動作を開始するようにしてもよい。
【0034】
露光処理中においては、制御装置CONTは通信装置50で得た情報に基づいて、光源10の動作(発光状態)が安定しているかどうかを確認することができる。例えば、水銀ランプ1の電圧のモニタ値が安定していれば(電圧の変動幅が所定範囲内にあれば)露光処理を継続する。一方、電圧のモニタ値が不安定となって水銀ランプ1の発光状態が不安定であると判断したら、制御装置CONTは、例えば、発光状態が不安定である旨を表示装置60に表示する。この表示装置60の表示により、作業者は光源装置Aに異常が発生した、あるいは水銀ランプ1が寿命となったことを確認でき、ランプ交換など適切な処置を施すことができる。 更にこの場合、水銀ランプ1の電圧のモニタ値が大きく変動して不安定となった場合には、制御装置CONTは表示装置60にエラー情報を表示し、露光処理動作を中止することができる。これにより、感光基板Pの不良発生を最小限に抑えることができる。
また、制御装置CONTは、通信装置50を介して水銀ランプ1の寿命が近づいたことを認識したら、例えば表示装置60に交換時期が近づいたことを知らせる自動メッセージを表示することができる。これにより、適切な時期にランプ交換を効率良く行うことができる。
【0035】
以上説明したように、光源装置の動作状況に関する情報を通信する通信装置を設けたので、露光装置本体側において光源装置の動作状況を集中管理でき、動作状況を常時モニタ可能となる。したがって、ランプ交換時期を効率良く行うことができたり、安定した発光状態のランプを用いて露光処理することができ、不良基板の発生を未然に防ぐことができる。
【0036】
なお、図3に示すように、例えば1つの工場において複数台の露光装置が設置されている場合には、複数の露光装置のそれぞれをオンラインホストコンピュータCPで接続し、複数台の露光装置それぞれにおける光源装置の動作状況に関する情報をオンラインホストコンピュータCPで集中管理するようにしてもよい。
【0037】
なお、本実施形態の露光装置EXとして、マスクMと感光基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを露光する走査型の露光装置に適用することができる。あるいは、本実施形態の露光装置EXとして、マスクMと感光基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを露光し感光基板Pを順次ステップ移動するステップ・アンド・リピート型の露光装置にも適用することができる。
【0038】
本実施形態の露光装置EXとして、投影光学系PLを用いることなくマスクMと感光基板Pとを密接させてマスクMのパターンを露光するプロキシミティ露光装置にも適用することができる。
【0039】
露光装置EXの用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【0040】
本実施形態の露光装置EXの光源は、i線(365nm)のみならず、g線(436nm)、h線(405nm)でもよい。更には、KrFエキシマレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(193nm)、F2レーザ(157nm)を用いることもできる。
【0041】
投影光学系PLの倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系PLとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、F2レーザやX線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にし(マスクも反射型タイプのものを用いる)、また、電子線を用いる場合には光学系として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学系を用いればいい。なお、電子線が通過する光路は真空状態にすることはいうまでもない。
【0042】
基板ステージPSTやマスクステージMSTにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
【0043】
ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニット(永久磁石)と電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側(ベース)に設ければよい。
【0044】
基板ステージPSTの移動により発生する反力は、特開平8−166475号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【0045】
マスクステージMSTの移動により発生する反力は、特開平8−330224号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【0046】
半導体デバイスは、図4に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板(ウエハ、ガラスプレート)を製造するステップ203、前述した実施形態の露光装置によりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ204、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。
【0047】
【発明の効果】
光源装置の動作状況に関する情報を通信する通信装置を設けたので、露光装置本体側において光源装置の動作状況を集中管理できる。そして、光源装置の動作状況を常時モニタ可能であるので、安定した発光状態の光源装置を用いて精度良い露光処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】通信装置で通信される情報を示す模式図である。
【図3】複数の露光装置がホストコンピュータを介して接続されている状態を説明するための図である。
【図4】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
1…水銀ランプ(ランプ)、10…光源(光源装置)、50…通信装置、
60…表示装置、70…解析装置、A…光源装置、B…露光装置本体、
CONT…制御装置、EL…露光光(照明光)、EX…露光装置、
P…感光基板(感光性の基板)
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源装置と、光源装置からの照明光により感光性の基板を露光処理する露光装置本体とを備えた露光装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示デバイスや半導体デバイスを製造する際のフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、光源装置からの照明光によりマスクを照明してマスクのパターンの像を感光性の基板上に転写するものであるが、近年の高スループット化の要求に伴い、光源装置を大型化、大出力化して照明光強度を高めることにより露光時間を短縮化することが図られている。ところで、光源装置、例えば水銀ランプには寿命があるため、寿命がきたランプは新しいランプと交換される。そして、交換した新しいランプの総使用時間や寿命時期などは、光源装置に設けられたアワーメータ(時間計)の表示に基づき作業者により確認される。また、水銀ランプを用いて露光処理する際、ランプの点灯を開始してから発光状態が安定するまでにはある程度時間(例えば15分間)がかかるため、このランプの点灯を開始してから発光状態が安定するまでの時間(以下、「安定待ち時間」と称する)が経過した後、露光処理が開始されるようになっている。この場合、安定待ち時間が経過したかどうかは、アワーメータの表示に基づき作業者により確認される。そして、作業者により安定待ち時間の経過が確認された後、露光処理が開始される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術には以下に述べる問題が生じる。
従来において、ランプやこのランプを駆動制御する点灯装置は、ランプからの照明光により基板を露光処理する露光処理本体とは独立して設けられていた。そして、ランプの寿命時期の確認や安定待ち時間が経過したかどうかの確認を、光源装置に取り付けられているアワーメータの表示に基づき作業者が行う構成では煩わしさがあった。
【0004】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、光源装置の動作状況を円滑にモニタ・管理できる露光装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明は、実施の形態に示す図1〜図4に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置(EX)は、光源装置(10、A)と、光源装置(10、A)からの照明光(EL)により感光性の基板(P)を露光処理する露光装置本体(B)とを備えた露光装置において、露光装置本体(B)の露光動作を制御する制御装置(CONT)と、光源装置(A)の動作状況に関する情報を制御装置(CONT)に通信する通信装置(50)とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、光源装置の動作状況に関する情報を通信する通信装置を設けたので、露光装置本体側において光源装置の動作状況を円滑にモニタ・管理することができる。
【0006】
本発明の露光装置において、制御装置(CONT)は通信装置(50)より得た情報に基づいて露光装置本体(B)を制御する構成が採用される。これによれば、制御装置は、通信装置より得た光源装置の動作状況に関する情報に基づいて光源装置の良好な発光状態のもとで精度良い露光処理を行うことができる。
【0007】
本発明の露光装置において、露光装置本体(B)は通信装置(50)より得た情報を表示する表示装置(60)を備える構成が採用される。これによれば、光源装置の動作状況は表示装置の表示に基づいて確認可能となる。
【0008】
本発明の露光装置において、動作状況に関する情報は、光源装置(10、A)の駆動時間に関する情報、及び光源装置(10、A)の駆動電力に関する情報を含む構成が採用される。これによれば、例えば駆動時間に関する情報に基づいて、光源装置の総駆動時間、ひいては光源装置の寿命時期を確認することができる。また、駆動時間に関する情報に基づいて、安定待ち時間が経過したかどうかを確認可能となる。更に、光源装置の駆動電力に関する情報をモニタすることにより、光源装置の発光状態が安定しているかどうかを確認することができる。
【0009】
この場合において、光源装置(10、A)は、照明光(EL)を発するランプ(1)であり、動作状況に関する情報は、ランプ(1)の点灯及び消灯に関する履歴情報と、ランプ(1)の点灯が安定するまでの時間情報と、ランプ(1)の寿命に関する情報との少なくとも1つを含む構成とすることにより、このランプの動作状況をモニタすることで安定した発光状態のもとで露光処理できる。
【0010】
本発明の露光装置において、光源装置(10、A)の動作状況に関する情報に基づいて、感光性の基板(P)に生じた不良発生を解析する解析装置(70)を備える構成が採用される。これによれば、露光処理した基板に不良が発生した場合、通信装置を介して得た光源装置の動作状況に関する情報に基づいて不良発生を解析し、不良発生の原因が例えば光源装置にあることを特定できる。すなわち、解析装置は、光源装置の動作状況に関する情報に基づいて、例えば安定待ち時間経過前に露光処理が開始されてしまったのか、あるいは寿命がきた光源装置を用いて露光処理が行われてしまったのか、といったことを把握でき、これに基づいて不良発生の原因や不良発生が生じた時間などを解析することができる。
【0011】
この場合において、解析装置(70)は、不良発生が生じた時間、又は該時間の前後の少なくとも一方における光源装置(10、A)の動作状況に関する情報を表示する表示装置(60)を有する構成が採用される。これによれば、不良発生が生じた時間やその時間の前後における光源装置の動作状況が表示装置により表示されるので、表示装置の表示結果に基づいて不良発生の原因や発生時期などを特定でき、これに対して適切な処置を施すことができる。
【0012】
また、この場合において、解析装置(70)は、不良発生が生じた時間、又は該時間の前後の少なくとも一方における光源装置(10、A)の動作状況に関する情報と、感光性の基板(P)上に対する照明光(EL)の照射領域とを対応付けて記憶するメモリを有する構成が採用される。これによれば、基板上を複数の照射領域で露光処理する場合において、複数の照射領域のうち特定の照射領域に不良が発生した場合、メモリに記憶してある、照射領域の位置情報に対応する光源装置の動作状況に関する情報に基づいて不良発生原因を解析できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
図1において、露光装置EXは、光源装置Aと、光源装置Aからの照明光により感光性の基板(感光基板)Pを露光処理する露光装置本体Bとを備えている。光源装置Aは、照明光を射出する光源10と、この光源10を駆動制御する点灯装置30とを備えている。露光装置本体Bは、パターンが形成されたマスクMを支持するマスクステージMSTと、感光基板Pを支持する基板ステージPSTと、光源10からの照明光(露光光)でマスクMを照明する照明光学系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターンの像を感光基板Pに転写する投影光学系PLと、露光装置本体Bの露光動作を制御する制御装置CONTとを備えている。マスクMのパターン形成面(所定面)と感光基板Pの露光処理面(所定面)とは投影光学系PLに関して共役な位置関係にある。
【0014】
光源10は、発光部である陰極及び陽極を有する超高圧水銀ランプ1と、水銀ランプ1から射出した光を反射集光する楕円鏡2とを備えている。水銀ランプ1は楕円鏡2のほぼ第1焦点付近に設けられている。本実施形態では、水銀ランプ1の陽極が楕円鏡2の第2焦点から遠い側、陰極が第2焦点側になるように、また陰極と陽極とを結ぶ線が第1焦点と第2焦点とを結ぶ線とほぼ一致するように設けられている。水銀ランプ1から射出した光は楕円鏡2により楕円鏡2の第2焦点付近に集光する。水銀ランプ1はこの水銀ランプ1の位置を調整する保持部40に保持されている。水銀ランプ1は保持部40により楕円鏡2とは独立に保持されている。この保持部40は水銀ランプ1をX軸、Y軸、及びZ軸方向に移動可能となっており、水銀ランプ1の楕円鏡2に対する相対的な、あるいは照明光学系ILに対する相対的な位置決めが可能となっている。そして、保持部40を駆動することにより、水銀ランプ1はX軸、Y軸、及びZ軸方向へ移動することができ、楕円鏡2(照明光学系IL)に対して位置決め可能となる。
【0015】
照明光学系ILは、光源10から射出した光のうち露光光ELとしての波長を有する光を照明対象であるマスクMの方向へ反射しその他の一部の波長の光を透過するダイクロイックミラー3と、楕円鏡2の第2焦点付近に配置されダイクロイックミラー3で反射した光の光路を遮蔽・開放するシャッタ4と、シャッタ4の位置に結像した水銀ランプ1からの光を平行光にするコリメータレンズ5と、コリメータレンズ5を通過した光のうち所定の波長光(本実施形態ではi線(365nm))を選択的に透過する波長選択フィルタ(干渉フィルタ)6と、射出面に2次光源を形成するオプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ7と、フライアイレンズ7の光路下流側に設けられたフィールドレンズ8と、フィールドレンズ8を通過した露光光ELの大部分(全光量の例えば97%)を透過するとともに残り部分(3%)を反射するハーフミラー9と、ハーフミラー9を透過した露光光ELが入射するリレーレンズ10と、リレーレンズ10の光路下流側に設けられ、その開口部を可変とする視野絞りとしてのブラインド部11と、マスクMを均一な照度で照明するコンデンサレンズ12と、コンデンサレンズ12からの露光光ELの向きを変えてマスクMに導く折り曲げミラー13とを備えている。シャッタ4、コリメータレンズ5、干渉フィルタ6、フライアイレンズ7、フィールドレンズ8、ハーフミラー9、リレーレンズ10、ブランド部11、及びコンデンサレンズ12はダイクロイックミラー3で反射した光(露光光EL)の光路上に配置されている。
【0016】
マスクステージMSTは2次元方向(XY方向)に移動可能に設けられておりマスクステージMSTのXY方向の位置はレーザ干渉計16により検出される。レーザ干渉計16の検出結果は制御装置CONTに出力され、制御装置CONTはレーザ干渉計16の検出結果に基づいてマスクステージ駆動部MSTDを駆動し、マスクMを支持したマスクステージMSTの位置調整をする。基板ステージPSTもXY方向に移動可能に設けられており基板ステージPSTのXY方向の位置はレーザ干渉計17により検出される。レーザ干渉計17の検出結果は制御装置CONTに出力され、制御装置CONTはレーザ干渉計17の検出結果に基づいて基板ステージ駆動部PSTDを駆動し、感光基板Pを支持した基板ステージPSTの位置調整をする。すなわち、制御装置CONTは、レーザ干渉計17の検出結果に基づいて、感光基板P上の複数の露光領域(ショット領域)のうち、どの露光領域に露光光が照射されているかを計測することができる。
【0017】
ハーフミラー9から分岐した一部の露光光ELは受光器15に導かれる。受光器15の受光面はマスクM(感光基板P)と略共役な位置に設けられており、ハーフミラー9から分岐した一部の露光光ELを受光する。この受光器15は受光した結果に基づいて感光基板Pに対する積算露光量を算出する露光量モニタ(インテグレータセンサ)であり、積算露光量を常時監視可能である。制御装置CONTは、受光器15による積算露光量のモニタの結果に基づいて、感光基板Pを露光するための目標積算露光量になるように、シャッタ4の開閉を制御する。
【0018】
ブラインド部11はハーフミラー9より光路下流側においてマスクMに対して共役な位置に設けられており、露光光ELを通過させる可変の開口部を有している。ブラインド部11の開口部の大きさの調整は制御装置CONTにより行われ、制御装置CONTはブラインド部11の開口部の大きさを調整することによりマスクMに対する露光光ELの照明領域を設定する。そして、制御装置CONTは開口部を閉じることにより露光光ELの光路を遮断してマスクM及び投影光学系PLに対する露光光ELの照射を遮蔽可能となっている。一方、制御装置CONTは開口部を開けることにより露光光ELの光路を開放してマスクM及び投影光学系PLに対して露光光ELを照射する。
【0019】
露光装置EXは水銀ランプ1の位置を確認・表示するためのモニタ装置20を備えている。図1において、モニタ装置20は、ダイクロイックミラー3を透過した光の光路中のうち楕円鏡2のほぼ第2焦点の位置に設けられたリレーレンズ21と、リレーレンズ21を通過した光を偏向する反射ミラー22と、反射ミラー22からの光が入射するフィールドレンズ23と、結像レンズ系24と、モニタ部25とを備えている。結像レンズ系24は2系統の組み合わせレンズにより構成されている。これら2系統の組み合わせレンズはフィールドレンズ23の光軸の方向からモニタ部を見たときに、その光軸まわりに90°の角度ピッチで光軸から等距離に配置されている。そして、ダイクロイックミラー3を透過した光は反射ミラー22で反射し、フィールドレンズ23及び結像レンズ系24を通過し、モニタ部25上に光源像(光源10のうち水銀ランプ1の像)を投影する。
【0020】
光源10はランプハウス(ハウジング部、ダクト)Hに収容されている。本実施形態において、ハウジング部Hは、光源10と、照明光学系ILの一部であるダイクロイックミラー3、シャッタ4、及びコリメータレンズ5と、モニタ装置20とを収容している。
【0021】
光源10の駆動制御は点灯装置30により行われる。点灯装置30は、光源10(水銀ランプ1)に対して入力する駆動電力を設定する電力制御部31と、電力制御部31で設定した駆動電力に関する情報に基づいて光源10に電力を供給する電力ドライバ部32とを備えている。電力制御部31は操作盤などからなる操作入力部33に接続しており、操作入力部33は、所定値の電力を水銀ランプ1に入力するように指令する指令信号を電力制御部31に対して入力する。電力制御部31は操作入力部33からの指令信号に基づいて、光源10に対して入力する駆動電力の値を設定し、この設定値に基づいて電力ドライバ部32に制御信号を送る。なお、電力制御部31に対する指令信号は操作入力部33によらずに露光装置本体Bの制御装置CONTから入力してもよい。
【0022】
電力ドライバ部32は電力制御部31で設定した設定値に基づく電力をスタータ34に送る。スタータ34は点灯装置30からの電力に基づき水銀ランプ1を始動(点灯)するものであってハウジング部Hの外側に設けられている。スタータ34と点灯装置30(電力ドライバ部32)とは電力供給線35により接続されており、電力ドライバ部32からの電力は電力供給線35を介してスタータ34に送られる。また、スタータ34と水銀ランプ1とは電力供給線36により接続されている。したがって、点灯装置30からの水銀ランプ1に対する入力電力(駆動電力)は、電力供給線35、スタータ34、及び電力供給線36を介して水銀ランプ1に供給される。
【0023】
点灯装置30はマイクロプロセッサなどからなる処理部37を備えている。処理部37は電力制御部31に接続しており、水銀ランプ1の駆動時間(点灯時間)、及び水銀ランプ1に対して入力する駆動電力など水銀ランプ1の動作状況に関する情報をモニタする機能、及び前記情報を記憶保持する機能を有している。
【0024】
光源装置Aの処理部37と露光装置本体Bの制御装置CONTとは、通信装置50を介して接続されている。なお、通信装置50と処理部37とは点灯装置30に設けられたインターフェース部38を介して接続されている。通信装置50は、例えば、LAN(ローカルエリアネットワーク)により構成されている。そして、処理部37からは、光源10(水銀ランプ1)の動作状況に関する情報が通信装置50を介して制御装置CONTに通信される。制御装置CONTは通信装置50で得た情報に基づいて露光装置本体Bを制御するようになっている。また、露光装置本体Bには、制御装置CONTに接続し、通信装置50より得た光源10の動作状況に関する情報を表示する表示装置60が設けられている。このような構成により、光源装置Aの動作状況を露光装置本体B側で集中管理できるようになっている。
【0025】
図2は、光源装置Aより通信装置50を介して露光装置本体Bの制御装置CONTに通信される情報を模式的に示した図である。
図2に示すように、通信装置50は、光源装置Aの動作状況に関する情報を通信する。具体的には、通信装置50は、光源10の駆動時間(点灯時間)に関する情報、及び光源10の駆動電力に関する情報を通信する。
【0026】
光源10の駆動時間に関する情報は、水銀ランプ1の点灯及び消灯に関する履歴情報、水銀ランプ1の点灯を開始後水銀ランプ1の発光状態が安定するまでの時間である安定待ち時間情報、及び水銀ランプ1の寿命に関する情報を含む。
水銀ランプ1の点灯及び消灯に関する履歴情報は、点灯動作及び消灯動作を行った回数及びこのときの点灯時間及び消灯時間に関する情報を含む。
水銀ランプ1の寿命に関する情報は、水銀ランプ1の総点灯時間、及び水銀ランプ1に入力された電力に関する情報を含む。
【0027】
光源10の駆動電力に関する情報は、水銀ランプ1に対して供給入力した電力値、水銀ランプ1での電圧値あるいは電流値をモニタしたモニタ値を含む。また、光源10の駆動電力に関する情報は、感光基板Pを露光処理する露光領域(照射領域)に対応付けられる。すなわち、感光基板P上の各露光領域の位置情報をレーザ干渉計17の検出結果に基づいて求め、その検出結果と、駆動電力に関する情報とが対応付けられる。
【0028】
制御装置CONTには、通信装置50を介して通信された情報に基づいて、感光基板Pに生じた不良発生を解析する解析装置70が設けられている。解析装置70は、光源10の動作状況に関する情報に基づいて、露光処理された感光基板Pに不良が発生している場合、この不良発生を解析し、原因を特定する。
例えば、制御装置CONTは、通信装置50を介して光源10の動作状況のうち水銀ランプ1での電圧値をモニタ可能であるが、水銀ランプ1の安定待ち時間経過前に露光処理が行われたり、なんらかの原因で水銀ランプ1の発光状態が不安定な状態で露光処理が行われた場合、感光基板Pには露光不良が発生する。そして、安定待ち時間経過前や発光状態が不安定な状態においては水銀ランプ1の電圧のモニタ値は変動する。解析装置70はこの変動するモニタ値を通信装置50及び制御装置CONTを介してモニタ可能であるため、感光基板Pに露光不良が発生した場合には、前記モニタ値に基づいて、不良発生の原因が水銀ランプ1の電圧値の変動(すなわち、射出された照明光の照度変動)であると解析し、特定する。あるいは、解析装置70は、水銀ランプ1の寿命に関する情報に基づいて、不良発生の原因は、水銀ランプ1の寿命による照度低下であることを特定し、感光基板Pに生じた不良発生を解析する。
【0029】
また、解析装置70は、電圧値の変動(照度の変動)を常時モニタ可能であるため、電圧値の変動が発生した時間を特定し、これを解析することにより感光基板Pに不良発生が生じた時間を特定する。そして、解析装置70は、この不良発生が生じた時間、あるいは不良発生が生じた前後の時間における電圧値情報を表示装置60に表示する。すなわち、解析装置70は、感光基板Pに露光不良が発生した時間やその前後の時間における光源10の動作状況に関する情報を表示装置70に表示するようになっている。
【0030】
また、解析装置70はメモリを有しており、感光基板Pの複数の露光領域のそれぞれに露光光が照射されている間の光源10の動作状況に関する情報(駆動電力に関する情報)を、露光光が照射されている露光領域の位置に対応付けてメモリに記憶する。そして、解析装置70は、感光基板Pの複数の露光領域のうち、特定の露光領域に不良が発生した場合に、その特定の露光領域の位置情報に対応する光源10の駆動電力に関する情報に基づいて、不良発生原因を解析する。
【0031】
なお、この解析装置70は露光装置本体Bの制御装置CONTに設けられている必要はなく、光源装置Aの点灯装置30に設けられていてもよい。光源装置A側に解析装置70が設けられている場合、解析装置70は処理部37より光源10の動作状況に関する情報を得ることができ、この得た情報に基づいて感光基板Pに生じた不良発生を解析する。そして、解析結果は通信装置50を介して制御装置CONTに通信され、表示装置60に表示される。
【0032】
次に、上述した露光装置EXの動作について説明する。
制御装置CONTにより露光処理の開始が指令されると、操作入力部33より電力制御部31に対して水銀ランプ1を発光させるための駆動電力に関する指令信号が入力される。電力制御部51は電力ドライバ部32により水銀ランプ32に電力を供給し、水銀ランプ1を点灯させる。
【0033】
ここで、処理部37は、水銀ランプ1の点灯を開始してからの経過時間に関する情報を通信装置50を介して制御装置CONTに出力する。制御装置CONTはこの情報を表示装置60に表示する。そして、制御装置CONTは、予め実験的に求められている水銀ランプ1の安定待ち時間が経過したら、露光処理動作を開始する。あるいは、処理部37は通信装置50を介して水銀ランプ1の電圧のモニタ値を制御装置CONTに通信可能であるため、制御装置CONTは、水銀ランプ1の電圧値が安定したら(電圧値の変動幅が所定範囲内におさまったら)、水銀ランプ1の発光状態が安定したと判断し、露光処理動作を開始するようにしてもよい。
【0034】
露光処理中においては、制御装置CONTは通信装置50で得た情報に基づいて、光源10の動作(発光状態)が安定しているかどうかを確認することができる。例えば、水銀ランプ1の電圧のモニタ値が安定していれば(電圧の変動幅が所定範囲内にあれば)露光処理を継続する。一方、電圧のモニタ値が不安定となって水銀ランプ1の発光状態が不安定であると判断したら、制御装置CONTは、例えば、発光状態が不安定である旨を表示装置60に表示する。この表示装置60の表示により、作業者は光源装置Aに異常が発生した、あるいは水銀ランプ1が寿命となったことを確認でき、ランプ交換など適切な処置を施すことができる。 更にこの場合、水銀ランプ1の電圧のモニタ値が大きく変動して不安定となった場合には、制御装置CONTは表示装置60にエラー情報を表示し、露光処理動作を中止することができる。これにより、感光基板Pの不良発生を最小限に抑えることができる。
また、制御装置CONTは、通信装置50を介して水銀ランプ1の寿命が近づいたことを認識したら、例えば表示装置60に交換時期が近づいたことを知らせる自動メッセージを表示することができる。これにより、適切な時期にランプ交換を効率良く行うことができる。
【0035】
以上説明したように、光源装置の動作状況に関する情報を通信する通信装置を設けたので、露光装置本体側において光源装置の動作状況を集中管理でき、動作状況を常時モニタ可能となる。したがって、ランプ交換時期を効率良く行うことができたり、安定した発光状態のランプを用いて露光処理することができ、不良基板の発生を未然に防ぐことができる。
【0036】
なお、図3に示すように、例えば1つの工場において複数台の露光装置が設置されている場合には、複数の露光装置のそれぞれをオンラインホストコンピュータCPで接続し、複数台の露光装置それぞれにおける光源装置の動作状況に関する情報をオンラインホストコンピュータCPで集中管理するようにしてもよい。
【0037】
なお、本実施形態の露光装置EXとして、マスクMと感光基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを露光する走査型の露光装置に適用することができる。あるいは、本実施形態の露光装置EXとして、マスクMと感光基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを露光し感光基板Pを順次ステップ移動するステップ・アンド・リピート型の露光装置にも適用することができる。
【0038】
本実施形態の露光装置EXとして、投影光学系PLを用いることなくマスクMと感光基板Pとを密接させてマスクMのパターンを露光するプロキシミティ露光装置にも適用することができる。
【0039】
露光装置EXの用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【0040】
本実施形態の露光装置EXの光源は、i線(365nm)のみならず、g線(436nm)、h線(405nm)でもよい。更には、KrFエキシマレーザ(248nm)、ArFエキシマレーザ(193nm)、F2レーザ(157nm)を用いることもできる。
【0041】
投影光学系PLの倍率は縮小系のみならず等倍および拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系PLとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、F2レーザやX線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にし(マスクも反射型タイプのものを用いる)、また、電子線を用いる場合には光学系として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学系を用いればいい。なお、電子線が通過する光路は真空状態にすることはいうまでもない。
【0042】
基板ステージPSTやマスクステージMSTにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
【0043】
ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニット(永久磁石)と電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側(ベース)に設ければよい。
【0044】
基板ステージPSTの移動により発生する反力は、特開平8−166475号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【0045】
マスクステージMSTの移動により発生する反力は、特開平8−330224号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床(大地)に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【0046】
半導体デバイスは、図4に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板(ウエハ、ガラスプレート)を製造するステップ203、前述した実施形態の露光装置によりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ204、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。
【0047】
【発明の効果】
光源装置の動作状況に関する情報を通信する通信装置を設けたので、露光装置本体側において光源装置の動作状況を集中管理できる。そして、光源装置の動作状況を常時モニタ可能であるので、安定した発光状態の光源装置を用いて精度良い露光処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】通信装置で通信される情報を示す模式図である。
【図3】複数の露光装置がホストコンピュータを介して接続されている状態を説明するための図である。
【図4】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
1…水銀ランプ(ランプ)、10…光源(光源装置)、50…通信装置、
60…表示装置、70…解析装置、A…光源装置、B…露光装置本体、
CONT…制御装置、EL…露光光(照明光)、EX…露光装置、
P…感光基板(感光性の基板)
Claims (8)
- 光源装置と、前記光源装置からの照明光により感光性の基板を露光処理する露光装置本体とを備えた露光装置において、
前記露光装置本体の露光動作を制御する制御装置と、
前記光源装置の動作状況に関する情報を前記制御装置に通信する通信装置とを備えることを特徴とする露光装置。 - 前記制御装置は前記通信装置より得た前記情報に基づいて前記露光装置本体を制御することを特徴とする請求項1記載の露光装置。
- 前記露光装置本体は前記通信装置より得た前記情報を表示する表示装置を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の露光装置。
- 前記動作状況に関する情報は、前記光源装置の駆動時間に関する情報、及び前記光源装置の駆動電力に関する情報を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記光源装置は、前記照明光を発するランプであり、
前記動作状況に関する情報は、前記ランプの点灯及び消灯に関する履歴情報と、前記ランプの点灯が安定するまでの時間情報と、前記ランプの寿命に関する情報との少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の露光装置。 - 前記光源装置の動作状況に関する情報に基づいて、前記感光性の基板に生じた不良発生を解析する解析装置を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の露光装置。
- 前記解析装置は、前記不良発生が生じた時間、又は該時間の前後の少なくとも一方における前記光源装置の動作状況に関する情報を表示する表示装置を有することを特徴とする請求項6記載の露光装置。
- 前記解析装置は、前記不良発生が生じた時間、又は該時間の前後の少なくとも一方における前記光源装置の動作状況に関する情報と、前記感光性の基板上に対する前記照明光の照射領域とを対応付けて記憶するメモリを有することを特徴とする請求項6記載の露光装置。
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JPWO2011096365A1 (ja) * | 2010-02-05 | 2013-06-10 | Nskテクノロジー株式会社 | 露光装置用光照射装置及びその点灯制御方法、並びに露光装置、露光方法及び基板 |
-
2002
- 2002-08-30 JP JP2002253886A patent/JP2004095785A/ja not_active Withdrawn
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JP2015172775A (ja) * | 2010-02-05 | 2015-10-01 | 株式会社Vnシステムズ | 露光装置用光照射装置及びその点灯制御方法 |
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