JP2009231642A

JP2009231642A - Scanning type exposure device and manufacturing method for device

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Publication number: JP2009231642A
Application number: JP2008076873A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Asaishi; 忠弘浅石
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2009-10-08

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scanning type exposure device controlling a luminous exposure with high accuracy, reducing the defective resolution of a reticle pattern resulting from the luminous exposure and improving a yield in a semiconductor manufacturing process. SOLUTION: The scanning type exposure device irradiates a substrate with a light from a light source through a precursor. The scanning type exposure device has: a substrate stage loading the substrate and moving; and a sensor being loaded on the substrate stage and detecting the light from the light source. The scanning type exposure device further has: an operation section computing a correction value related to a delay until the light from the light source reaches the substrate on the basis of an output from the sensor detected before the exposure of the substrate; and a control section controlling the output from the light source on the basis of the correction value when exposing the substrate. COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体デバイス、ＣＣＤなどの撮像デバイス、液晶パネルなどの表示デバイス、磁気ヘッドなどの各種デバイスを製造するために使用される走査型露光装置に関するものである。 The present invention relates to a scanning exposure apparatus used for manufacturing various devices such as semiconductor devices such as IC and LSI, imaging devices such as CCD, display devices such as liquid crystal panels, and magnetic heads.

半導体に所定の回路パターンを形成する方法としては、リソグラフィによる加工方法がよく知られている。
このリソグラフィは、回路パターンが形成されたマスクを介して光を照射し、感光性有機膜（フォトレジスト）が塗布されている半導体基板であるウェハを所定のパターンに露光させる加工方法である。
半導体デバイス製造工程内のウェハプロセスは、ウェハ表面の酸化、絶縁膜形成、電極の蒸着、イオン打ち込み、露光、エッチングなどの工程を多数回繰り返し行なう。
このウェハプロセス工程により回路パターンが形成されるが、絶縁膜の膜厚や露光工程でのレジストの膜厚が不均一になる場合がある。
この絶縁膜の厚さや塗布されたレジストの厚さが不均一なウェハを露光すると、パターン線幅のシフトや解像不良が起こり、製品の歩留まりを低下させる。
特に、ステップアンドスキャン方式の露光装置は、１チップの領域が比較的広いため、チップ内の膜厚のばらつきが大きくなり、無視できない解像不良が起こる。 As a method for forming a predetermined circuit pattern on a semiconductor, a lithography processing method is well known.
This lithography is a processing method in which light is irradiated through a mask on which a circuit pattern is formed, and a wafer, which is a semiconductor substrate coated with a photosensitive organic film (photoresist), is exposed to a predetermined pattern.
In the wafer process in the semiconductor device manufacturing process, processes such as wafer surface oxidation, insulating film formation, electrode deposition, ion implantation, exposure, and etching are repeated many times.
A circuit pattern is formed by this wafer process, but the film thickness of the insulating film and the film thickness of the resist in the exposure process may be non-uniform.
If a wafer having a non-uniform thickness of the insulating film and the applied resist is exposed, a shift in pattern line width and a poor resolution occur, resulting in a decrease in product yield.
Particularly, in the step-and-scan type exposure apparatus, since the area of one chip is relatively wide, the variation in the film thickness in the chip becomes large, and a resolution failure that cannot be ignored occurs.

このため、特許文献１で提案された走査型露光装置においては、走査露光時の光源の照射エネルギの強度、ウェハステージのスキャン速度、光源の発振タイミングを設定されたチップの露光量プロファイルに基づいて制御する。
この走査型露光装置により、ステージの走査方向に対する露光量を自由に変化させることが可能となり、レジストの厚さによる解像不良を防止している。
一方、走査型露光装置においては、ウェハを搭載するウェハステージのスキャン動作と、露光光源の発振タイミングを同期させる必要がある。
特許文献２で提案された走査型露光装置においては、ウェハを搭載したウェハステージが、ウェハ面の露光光が露光すべき露光領域に到達すると、光源の制御部へ露光開始信号を出力して、ウェハステージと光源の発光との同期制御を行っている。
特開平７‐２９８１０号公報特開平９‐１８６０７５号公報 For this reason, in the scanning exposure apparatus proposed in Patent Document 1, the intensity of irradiation energy of the light source at the time of scanning exposure, the scanning speed of the wafer stage, and the light source oscillation timing are set based on the exposure dose profile of the chip. Control.
With this scanning exposure apparatus, the exposure amount in the scanning direction of the stage can be freely changed, and resolution failure due to the resist thickness is prevented.
On the other hand, in the scanning exposure apparatus, it is necessary to synchronize the scanning operation of the wafer stage on which the wafer is mounted and the oscillation timing of the exposure light source.
In the scanning exposure apparatus proposed in Patent Document 2, when the wafer stage on which the wafer is mounted reaches the exposure area where the exposure light on the wafer surface is to be exposed, an exposure start signal is output to the controller of the light source, Synchronous control of the wafer stage and light emission of the light source is performed.
JP 7-29810 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-186075

特許文献２に示されるウェハステージと光源の発光との同期制御は、スリット光が露光すべき露光領域に到達してから露光開始信号を光源の制御部へ出力している。
しかし、以下の要因により、露光開始信号が出力されてからウェハ面に露光光が照射されるまでに遅延が発生し、更にその遅延量もばらつく。
まず、光源の特性が遅延の要因となる。
一般的に光源として採用されているエキシマレーザは、発光するために高電圧をチャージする動作が必要なため、直ちに光を照射できず、実際の発振タイミングは、露光開始信号に対して遅延が発生する。
さらに、電圧をチャージする時間特性は、光源のタイプや製造メーカ、光の発振条件によっても異なる。
次に、伝送路が遅延の要因となる。
露光装置は、照明光学系、投影光学系、レチクル／ウェハステージから構成させる露光装置本体と、エキシマレーザなどの光源とで構成されるが、これらは必ずしも同じフロアに設置される訳ではない。
露光装置本体と光源間の通信ケーブルは、数十メートル引き回される場合もあり、電気信号の伝送遅延が発生する。
さらに、露光装置本体と光源のレイアウトは、設置される設備によっても異なってくるため伝送遅延も当然ながら装置毎に異なってくる。 The synchronous control of the wafer stage and light emission of the light source disclosed in Patent Document 2 outputs an exposure start signal to the light source control unit after the slit light reaches the exposure area to be exposed.
However, due to the following factors, a delay occurs between the time when the exposure start signal is output and the time when the exposure light is irradiated onto the wafer surface, and the delay amount also varies.
First, the characteristics of the light source cause a delay.
The excimer laser that is generally used as a light source needs to be charged with a high voltage to emit light, so it cannot irradiate light immediately, and the actual oscillation timing is delayed with respect to the exposure start signal. To do.
Furthermore, the time characteristics for charging the voltage vary depending on the type of light source, the manufacturer, and the light oscillation conditions.
Next, the transmission path becomes a cause of delay.
The exposure apparatus is composed of an exposure apparatus body composed of an illumination optical system, a projection optical system, and a reticle / wafer stage, and a light source such as an excimer laser, but these are not necessarily installed on the same floor.
The communication cable between the exposure apparatus main body and the light source may be routed by several tens of meters, resulting in transmission delay of electrical signals.
Furthermore, since the layout of the exposure apparatus main body and the light source varies depending on the installed equipment, the transmission delay naturally varies from apparatus to apparatus.

図１０を参照して、露光開始信号が出力されてからウェハ面に露光光が照射されるまでの遅延のばらつきが、露光性能に及ぼす影響を説明する。
図１０(a)は、走査方向の露光量を一定に走査露光した場合におけるウェハステージの位置と積算露光量の関係の説明図である。
図１０(b)は、走査方向の露光量を変化するように走査露光した場合におけるウェハステージの位置と積算露光量の関係の説明図である。
走査露光は、ウェハステージを走査しながらスリット状の露光光を照射していくため、露光領域においては、積算露光量がスロープ状に変化する。
ただし、このスロープ状の積算露光量は、照明光学系に配置しているマスキングブレードにより遮光しているためウェハ面に光は到達しない。
ここで露光開始信号からウェハ面に露光光が照射される発振タイミングがずれると、Ａ、Ｂのように露光量のプロファイルが走査方向に対してシフトすることとなる。
走査方向に対して一定の露光量で制御する場合には、露光領域に対してタイミングに余裕をもって発光をすればウェハの露光領域に対する影響はない。
しかしながら、図１０(b)に示すように、走査方向に対して露光量を変化するように制御する場合においては、露光量のプロファイルがシフトすると目標に対する露光量がずれてしまうため所定の線幅を得られない。
そこで、本発明は、高精度に露光量を制御し、露光量に起因したレチクルパターンの解像不良を低減し、半導体製造工程における歩留りを向上する走査型露光装置を提供することを目的とする。 With reference to FIG. 10, the influence of the variation in delay from the output of the exposure start signal to the exposure of the exposure light on the wafer surface on the exposure performance will be described.
FIG. 10A is an explanatory diagram of the relationship between the position of the wafer stage and the accumulated exposure when the exposure in the scanning direction is constant.
FIG. 10B is an explanatory diagram of the relationship between the position of the wafer stage and the integrated exposure amount when scanning exposure is performed so as to change the exposure amount in the scanning direction.
In the scanning exposure, the exposure light in the form of slits is irradiated while scanning the wafer stage, so that the integrated exposure amount changes in a slope shape in the exposure region.
However, since this slope-shaped integrated exposure amount is shielded by a masking blade disposed in the illumination optical system, light does not reach the wafer surface.
Here, when the oscillation timing at which the exposure light is irradiated onto the wafer surface deviates from the exposure start signal, the exposure amount profile shifts with respect to the scanning direction as A and B.
When control is performed with a constant exposure amount in the scanning direction, there is no influence on the exposure area of the wafer if light is emitted with sufficient timing with respect to the exposure area.
However, as shown in FIG. 10B, in the case of controlling the exposure amount to change in the scanning direction, the exposure amount with respect to the target shifts when the exposure amount profile shifts. I can't get it.
Therefore, an object of the present invention is to provide a scanning type exposure apparatus that controls the exposure amount with high accuracy, reduces the resolution failure of the reticle pattern due to the exposure amount, and improves the yield in the semiconductor manufacturing process. .

上記課題を解決するための本発明の走査型露光装置は、光源からの光を原版を介して基板に照射する走査型露光装置であって、前記基板を搭載して移動する基板ステージと、前記基板ステージ上に搭載され、前記光源からの光を検出するセンサと、前記基板の露光をする前に検出した前記センサの出力に基づいて、前記光源からの光が前記基板に到達するまでの遅延に関する補正値を算出する演算部と、前記基板の露光をする際に、前記補正値にもとづいて前記光源の出力を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。 A scanning exposure apparatus according to the present invention for solving the above-mentioned problems is a scanning exposure apparatus that irradiates a substrate with light from a light source via an original, and a substrate stage on which the substrate is mounted and moved, A delay time until the light from the light source reaches the substrate based on the sensor mounted on the substrate stage and detecting the light from the light source and the output of the sensor detected before exposing the substrate. And a control unit that controls the output of the light source based on the correction value when the substrate is exposed.

本発明によれば、高精度に露光量を制御し、露光量に起因したレチクルパターンの解像不良を低減し、半導体製造工程における歩留りを向上する。 According to the present invention, the exposure amount is controlled with high accuracy, the resolution of the reticle pattern due to the exposure amount is reduced, and the yield in the semiconductor manufacturing process is improved.

図１の概略構成図を参照して、本発明の実施例の走査型半導体露光装置を説明する。
本実施例の走査型露光装置は、光源１からの光をパターンが形成された原版であるレチクル１３を介して基板であるウェハ１８に照射して、パターンをウェハ１８に転写する装置である。
レーザから成る光源１から放射された光束は、ビーム整形光学系２を通過して所定の形状に整形し、オプティカルインテグレータ３の光入射面に入射する。
オプティカルインテグレータ３は、複数の微小なレンズより構成され、その光出射面近傍には多数の２次光源を形成する。
絞りターレット４には、照明モードごとに用意された複数の絞りが埋設され、照明光の入射光源の形状を変える際に必要な絞りが選択されて光路に挿入され、前述の２次光源面の大きさを制限する。
この複数の絞りは、コヒーレンスファクタσ値を複数種設定するための円形開口面積が相異なる開口絞り、輪帯照明用のリング形状絞り、４重極絞りなどから成る。
光電変換装置６は、ハーフミラー５によって反射されたパルス光の一部をパルス当りの光量として検出し、露光量演算部２１ヘアナログ信号を出力する。
コンデンサレンズ７は、オプティカルレンズ３の出射面近傍の２次光源からの光束でマスキングブレード９を照明する。
マスキングブレード９の近傍には可変スリット８が配設され、可変スリット８は、マスキングブレード９を照明するスリット光のプロファイルを矩形または円弧形状に形成する。
スリット光は、コンデンサレンズ１０とミラー１１を介して、マスキングブレード９の共役面である素子パターンが形成されたレチクル１３上に照度と入射角が均一化された状態で結像する。 A scanning type semiconductor exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the schematic block diagram of FIG.
The scanning exposure apparatus of this embodiment is an apparatus that irradiates light from the light source 1 onto a wafer 18 that is a substrate via a reticle 13 that is an original on which a pattern is formed, and transfers the pattern onto the wafer 18.
A light beam emitted from a light source 1 composed of a laser passes through a beam shaping optical system 2, is shaped into a predetermined shape, and is incident on a light incident surface of an optical integrator 3.
The optical integrator 3 is composed of a plurality of minute lenses, and a large number of secondary light sources are formed in the vicinity of the light exit surface.
The diaphragm turret 4 is embedded with a plurality of diaphragms prepared for each illumination mode, and a diaphragm necessary for changing the shape of the incident light source of illumination light is selected and inserted into the optical path. Limit the size.
The plurality of stops include an aperture stop having different circular opening areas for setting a plurality of coherence factor σ values, a ring-shaped stop for annular illumination, a quadrupole stop, and the like.
The photoelectric conversion device 6 detects a part of the pulsed light reflected by the half mirror 5 as a light amount per pulse, and outputs an analog signal to the exposure amount calculation unit 21.
The condenser lens 7 illuminates the masking blade 9 with a light beam from a secondary light source in the vicinity of the exit surface of the optical lens 3.
A variable slit 8 is disposed in the vicinity of the masking blade 9, and the variable slit 8 forms a profile of slit light for illuminating the masking blade 9 in a rectangular or arc shape.
The slit light is imaged through the condenser lens 10 and the mirror 11 on the reticle 13 on which the element pattern which is the conjugate surface of the masking blade 9 is formed, with the illuminance and the incident angle being made uniform.

マスキングブレード９の開口域は、レチクル１３の所定のパターン露光領域と光学倍率比で相似形となっている。
露光時に、マスキングブレード９により、レチクル１３の露光域外を遮光しつつ、レチクルステージ１４に対して光学倍率比で同期走査が行われる。
レチクル１３は、レチクルステージ１４に保持され、レチクル１３を通過したスリット光は投影光学系１５を通り、レチクル１３のパターン面と光学的共役面上の露光画角領域にスリット光として再度結像される。
フォーカス検出系１６は、基板ステージであるウェハステージ１７に保持されたウェハ１８上の露光面の面高さや傾きを検出する。
走査露光時には、フォーカス検出系１６の情報を基に、ウェハステージ１７がウェハ１８の露光面を露光フィールド面と一致するよう制御を行ないながら、レチクルステージ１７とウェハステージ１７は投影光学系１５に対し同期走行する。
同時に、ウェハ１８がスリット光により露光され、ウェハ１８上のフォトレジスト層にパターンが転写される。
光電変換装置１９は、基板であるウェハ１８が搭載された基板ステージ上であるウェハステージ１７の上に設けられ、光源１からの光を検出するセンサで、スリット光のパルス光量を測定する。
また、光電変換装置１９は、ウェハステージ１７により露光スリット光を走査しながら測定を行ない、露光領域５７の各点の積算露光量と設定露光量からの偏差が同時に測定できる。 The opening area of the masking blade 9 is similar to the predetermined pattern exposure area of the reticle 13 in terms of the optical magnification ratio.
During exposure, the masking blade 9 performs synchronous scanning with respect to the reticle stage 14 at an optical magnification ratio while shielding the outside of the exposure area of the reticle 13.
The reticle 13 is held by the reticle stage 14, and the slit light that has passed through the reticle 13 passes through the projection optical system 15 and is imaged again as slit light on the exposure field angle region on the pattern surface of the reticle 13 and the optical conjugate plane. The
The focus detection system 16 detects the height and inclination of the exposure surface on the wafer 18 held by the wafer stage 17 which is a substrate stage.
At the time of scanning exposure, the reticle stage 17 and the wafer stage 17 control the projection optical system 15 while controlling the wafer stage 17 to match the exposure surface of the wafer 18 with the exposure field surface based on the information of the focus detection system 16. Run synchronously.
At the same time, the wafer 18 is exposed to slit light, and the pattern is transferred to the photoresist layer on the wafer 18.
The photoelectric conversion device 19 is provided on a wafer stage 17 that is a substrate stage on which a wafer 18 that is a substrate is mounted. The photoelectric conversion device 19 is a sensor that detects light from the light source 1 and measures the pulse light amount of slit light.
Further, the photoelectric conversion device 19 performs measurement while scanning the exposure slit light by the wafer stage 17 and can simultaneously measure the deviation from the integrated exposure amount and the set exposure amount at each point in the exposure region 57.

図１を参照して、本実施例の制御システムについて説明する。
制御システムは、主制御系２３と、ステージ制御系２０と、露光量演算部２２と、光源制御部であるレーザ制御系２４と、光源からの光がウェハに到達するまでの遅延に関する補正値を算出する補正値演算部２１とを備える。
主制御系２３は各制御系及び演算部と通信可能となっており、さらに入力装置２５（入力手段）、記憶装置２６（記憶手段）、表示装置２７（表示手段）と通信可能となっている。
主制御系２３は、入力装置２５に入力または記憶装置に記憶されたパラメータに基づいて、露光条件を算出する。入力装置２５はマンマシンインターフェイス若しくはメディアインターフェイスとして機能し、ステージの移動距離とウェハ面に照射されるべき積算露光量との関係（露光量プロファイル）、積算露光量の要求精度、あるいは絞り形状などのパラメータが入力される。露光条件として、ウェハステージ１７の走査速度、光源1の発振周波数、光源1の目標露光量、光源1の発光パルス数、露光開始パルス数、可変スリットの駆動目標値などがある。
光源１の発振周波数、目標露光量、発光パルス数、露光開始パルス数は、レーザ制御系２４に設定される。
ウェハステージ１７の走査速度はステージ制御系２０に設定され、可変スリット８の駆動目標値は、可変スリット８の制御ユニット（不図示）に設定される。
ステージ制御系２０は、設定された走査速度に基づいてレチクルステージ１４とウェハステージ１７を制御する。レチクルステージ１４とウェハステージ１７の位置は計測され、走査露光時にはレチクルステージ１４とウェハステージ１７の移動が同期するように制御される。
ここで、ウェハステージ１７を走査しつつ、ウェハ１８上の適切な位置に露光光を照射するためには、光源１の発光をウェハステージ１７に同期させる必要がある。そのため、ステージ制御系２０は、ウェハステージの位置に基づいて、露光開始信号を生成し、この露光開始信号を主制御系２３に送信する。
露光量演算部２２は、光電変換装置６、光電変換装置１９によって光電変換された電気信号に基づいて露光量を演算し、主制御部２３及びレーザ制御部２４に出力する。具体的には、露光前に、ウェハ１８を照射するスリット光の光量を光電変換装置１９と光電変換装置６の両方で同時に検出して、両者の相関関係を取得しておき、露光中にはこの相関関係を利用して光電変換装置６のみを用いて露光量をモニタする。
以下、このモニタ光量は、ウェハ上のパルス光量と同一視して説明し、光電変換装置６，光電変換装置１９の出力の露光量演算部２２により変換される論理値（単位ｂｉｔ）は、パルス光量そのものを表す。
補正値演算部２１は、光電変換装置６、１９の出力にもとづいて、露光開始信号がレーザ制御系に送信された後に光源からの光がウェハに到達するまでの遅延に関する補正値を算出する。主制御系２３は、この補正値を考慮して露光条件の設定を行う。補正値として時間を算出してもよく、この時間に移動するウェハステージ１７の移動距離を算出してもよく、この時間に光源１が発光するパルス数を算出してもよい。補正値の算出方法については後述する。
レーザ制御系２４（光源制御部）は、主制御系２３から露光条件と、露光量演算部２２から送信されたパルス光量信号とにもとづいて、光源１の発振周波数とレーザ出力を制御する。具体的には、レーザ制御系２４は、光源に対してトリガ信号、印加電圧信号を出力する。 With reference to FIG. 1, the control system of a present Example is demonstrated.
The control system includes a main control system 23, a stage control system 20, an exposure amount calculation unit 22, a laser control system 24 that is a light source control unit, and a correction value relating to a delay until light from the light source reaches the wafer. And a correction value calculation unit 21 to be calculated.
The main control system 23 can communicate with each control system and the arithmetic unit, and further can communicate with an input device 25 (input means), a storage device 26 (storage means), and a display device 27 (display means). .
The main control system 23 calculates the exposure conditions based on parameters input to the input device 25 or stored in the storage device. The input device 25 functions as a man-machine interface or a media interface, such as the relationship between the moving distance of the stage and the integrated exposure amount to be irradiated onto the wafer surface (exposure amount profile), the required accuracy of the integrated exposure amount, or the aperture shape. A parameter is entered. Exposure conditions include the scanning speed of the wafer stage 17, the oscillation frequency of the light source 1, the target exposure amount of the light source 1, the number of light emission pulses of the light source 1, the number of exposure start pulses, and the drive target value of the variable slit.
The laser control system 24 sets the oscillation frequency, target exposure amount, number of light emission pulses, and number of exposure start pulses of the light source 1.
The scanning speed of the wafer stage 17 is set in the stage control system 20, and the drive target value of the variable slit 8 is set in a control unit (not shown) of the variable slit 8.
The stage control system 20 controls the reticle stage 14 and the wafer stage 17 based on the set scanning speed. The positions of the reticle stage 14 and the wafer stage 17 are measured, and controlled to synchronize the movement of the reticle stage 14 and the wafer stage 17 during scanning exposure.
Here, in order to irradiate exposure light to an appropriate position on the wafer 18 while scanning the wafer stage 17, it is necessary to synchronize the light emission of the light source 1 with the wafer stage 17. Therefore, the stage control system 20 generates an exposure start signal based on the position of the wafer stage, and transmits this exposure start signal to the main control system 23.
The exposure amount calculation unit 22 calculates the exposure amount based on the electrical signal photoelectrically converted by the photoelectric conversion device 6 and the photoelectric conversion device 19 and outputs the exposure amount to the main control unit 23 and the laser control unit 24. Specifically, before exposure, the light quantity of the slit light that irradiates the wafer 18 is simultaneously detected by both the photoelectric conversion device 19 and the photoelectric conversion device 6, and the correlation between the two is acquired. Using this correlation, the exposure amount is monitored using only the photoelectric conversion device 6.
Hereinafter, this monitor light amount will be described as being the same as the pulse light amount on the wafer, and the logical value (unit bit) converted by the exposure amount calculation unit 22 of the output of the photoelectric conversion device 6 and the photoelectric conversion device 19 is a pulse. Represents the amount of light itself.
The correction value calculation unit 21 calculates a correction value related to a delay until light from the light source reaches the wafer after the exposure start signal is transmitted to the laser control system based on the outputs of the photoelectric conversion devices 6 and 19. The main control system 23 sets the exposure conditions in consideration of this correction value. The time may be calculated as the correction value, the moving distance of the wafer stage 17 moving at this time may be calculated, and the number of pulses emitted by the light source 1 at this time may be calculated. A method for calculating the correction value will be described later.
The laser control system 24 (light source control unit) controls the oscillation frequency and laser output of the light source 1 based on the exposure condition from the main control system 23 and the pulse light amount signal transmitted from the exposure amount calculation unit 22. Specifically, the laser control system 24 outputs a trigger signal and an applied voltage signal to the light source.

なお、入力装置２５、記憶装置２６、表示装置２７については、一般に露光装置が備えている公知のものを適用しうる。記憶装置２６には、例えば上述の露光条件や補正値が記憶される。表示装置２７には、例えば露光量演算部が取得した相関関係や、補正値演算部２１が取得した光電変換装置１９の出力などが表示される。 As the input device 25, the storage device 26, and the display device 27, publicly known devices that are generally provided in an exposure apparatus can be applied. For example, the above-described exposure conditions and correction values are stored in the storage device 26. On the display device 27, for example, the correlation acquired by the exposure amount calculation unit, the output of the photoelectric conversion device 19 acquired by the correction value calculation unit 21, and the like are displayed.

図２はウェハまたはウェハステージ１７に照射されるスリット光５１を示す図である。
実際にはウェハステージ１７がスリット光５１に対して移動するが、ここではスリット光がウェハステージ１７に対して相対的に移動するものとして説明する。
スリット光５１は、１チップの露光領域５７を露光するために、起動位置５２で起動して加速位置５３まで加速走行し、加速位置５３から露光開始位置５４までほぼ一定速度で整定走行をする。スリット光５１が露光開始位置５４に到達したところで露光を開始し、露光終了位置５５に到達したところで露光を終了する。そして、スリット光５１は、露光終了位置５５から停止位置５６まで減速走行して停止する。
ここで、スリット光５１が露光開始位置５４に到達したときにステージ制御部は露光開始信号を出力する。
しかし、様々な要因により露光開始信号の出力からウェハ面にスリット光が照射されるまでに遅延が発生してしまう。
そこで、実際のウェハ露光に先立って以下のステップＳ１０１〜Ｓ１０９を実行する。 FIG. 2 is a diagram showing the slit light 51 irradiated on the wafer or the wafer stage 17.
Actually, the wafer stage 17 moves with respect to the slit light 51, but here, the description will be made assuming that the slit light moves relative to the wafer stage 17.
In order to expose the exposure area 57 of one chip, the slit light 51 is activated at the activation position 52 and accelerated to the acceleration position 53, and then settled at a substantially constant speed from the acceleration position 53 to the exposure start position 54. When the slit light 51 reaches the exposure start position 54, the exposure starts. When the slit light 51 reaches the exposure end position 55, the exposure ends. Then, the slit light 51 decelerates from the exposure end position 55 to the stop position 56 and stops.
Here, when the slit light 51 reaches the exposure start position 54, the stage controller outputs an exposure start signal.
However, there is a delay between the output of the exposure start signal and the irradiation of the slit light on the wafer surface due to various factors.
Accordingly, the following steps S101 to S109 are executed prior to actual wafer exposure.

図４は、実際の露光に先立って行うシーケンスを説明するフローチャートである。
ステップＳ１０１において、照明モードの設定を行う。スリット幅５０は照明モードによって異なるため、補正値は、照明モード毎に予め計測される。
なお、本実施例において、２つの方向（以下、ＵＰ方向とＤＯＷＮ方向とする）から走査露光を行えるため、ずれ量の算出もＵＰ方向とＤＯＷＮ方向の両方で行う。ステップＳ１０２〜Ｓ１０５ではＵＰ方向の処理を行い、ステップＳ１０６〜Ｓ１９９ではＤＯＷＮ方向の処理を行う。
ステップＳ１０２において、ウェハ上の光電変換装置１９が露光開始位置５４に位置するようにウェハステージ１７を移動させる（図２の状態）。
ステップＳ１０３において、図２に示すように走査露光を行う。ここで、光電変換装置６，１９は走査露光中の出力を毎パルス読み出して保存する。
なお、光電変換装置の計測精度は、ウェハステージ上の単位長さ当たりに照射される発光パルス数に依存し、その分解能は以下の式で定義される。
ΔＥ＝ S ／ F ・・・（１）
Ｆ：光源１の発振周波数[pulse/sec]
Ｓ：ウェハステージ１７のスキャン速度[mm/sec]
ΔＥが小さいほど計測精度が向上するため、ウェハステージ１７のスキャン速度Ｓは遅いほど好ましく、光源１の発振周波数Ｆは早いほど好ましい。
本実施例においては、必要な計測精度に応じて、光源１の発振周波数とウェハステージ１７のスキャン速度を決定する。 FIG. 4 is a flowchart for explaining a sequence performed prior to actual exposure.
In step S101, the illumination mode is set. Since the slit width 50 varies depending on the illumination mode, the correction value is measured in advance for each illumination mode.
In this embodiment, since scanning exposure can be performed from two directions (hereinafter, referred to as UP direction and DOWN direction), the amount of deviation is also calculated in both the UP direction and the DOWN direction. In steps S102 to S105, processing in the UP direction is performed, and in steps S106 to S199, processing in the DOWN direction is performed.
In step S102, the wafer stage 17 is moved so that the photoelectric conversion device 19 on the wafer is positioned at the exposure start position 54 (state shown in FIG. 2).
In step S103, scanning exposure is performed as shown in FIG. Here, the photoelectric conversion devices 6 and 19 read and store the output during scanning exposure every pulse.
Note that the measurement accuracy of the photoelectric conversion device depends on the number of light emission pulses irradiated per unit length on the wafer stage, and the resolution is defined by the following equation.
ΔE = S / F (1)
F: Light source 1 oscillation frequency [pulse / sec]
S: Scanning speed of wafer stage 17 [mm / sec]
Since the measurement accuracy is improved as ΔE is smaller, the scanning speed S of the wafer stage 17 is preferably as low as possible, and the oscillation frequency F of the light source 1 is as high as possible.
In this embodiment, the oscillation frequency of the light source 1 and the scan speed of the wafer stage 17 are determined according to the required measurement accuracy.

図３は走査露光中の光電変換装置６，１９の出力を示す図である。光電変換装置６は、光源１からの光の全パルスを読み出すため、図３（ｂ）のような出力となる。一方、光電変換装置１９は、ウェハステージ１７をスリット光に対して走査させているため、図３（ｃ）のような出力となる。
図６は、図３（ｂ）の詳細図を示す。ステップＳ１０４において、光電変換装置１９の出力が予め設定された閾値を超えたときの発振パルス数（以下、露光開始パルス数とする）を算出する。
つぎに、露光開始信号がレーザ制御系２４に送信された後に光源１からの光が光電変換装置１９に到達するまでにウェハステージ１７が移動する距離を算出する。この距離ｄは以下の式で算出される。
ｄ＝Ｐ × Ｓ／Ｆ・・・(2)
Ｐ：露光開始パルス数[pulse]
Ｆ：光源１の発振周波数[pulse/sec]
Ｓ：ウェハステージ１７のスキャン速度[mm/sec]
Pは、光電変換装置１９の出力データから求めた露光開始パルス数、光源１の発振周波数Ｆ、ウェハステージ１７のスキャン速度Ｓは、ステップ１０３で設定した露光条件である。 FIG. 3 is a diagram showing the outputs of the photoelectric conversion devices 6 and 19 during scanning exposure. Since the photoelectric conversion device 6 reads out all the pulses of light from the light source 1, the output becomes as shown in FIG. On the other hand, since the photoelectric conversion device 19 scans the wafer stage 17 with respect to the slit light, the output becomes as shown in FIG.
FIG. 6 shows a detailed view of FIG. In step S104, the number of oscillation pulses (hereinafter referred to as the number of exposure start pulses) when the output of the photoelectric conversion device 19 exceeds a preset threshold value is calculated.
Next, after the exposure start signal is transmitted to the laser control system 24, the distance that the wafer stage 17 moves until the light from the light source 1 reaches the photoelectric conversion device 19 is calculated. This distance d is calculated by the following formula.
d = P × S / F (2)
P: Number of exposure start pulses [pulse]
F: Light source 1 oscillation frequency [pulse / sec]
S: Scanning speed of wafer stage 17 [mm / sec]
P is the number of exposure start pulses obtained from the output data of the photoelectric conversion device 19, the oscillation frequency F of the light source 1, and the scanning speed S of the wafer stage 17 are the exposure conditions set in step 103.

ステップＳ１０５において、算出した距離ｄを記憶装置に記憶する。
ステップＳ１０６において、ウェハ上の光電変換装置１９がＤＯＷＮ方向の露光開始位置に位置するようにウェハステージ１７を移動させる。
ステップＳ１０７において、図２とは反対の方向に走査露光を行う。ここで、光電変換装置６，１９は走査露光中の出力を毎パルス読み出して保存する。
ステップＳ１０８において、同様に露光開始パルス数Ｐ、距離ｄの算出を行う。ステップＳ１０９において、ステップＳ１０５において、算出した距離を記憶装置に記憶する。
なお、ステップＳ１０６〜Ｓ１０９については、ステップＳ１０２〜Ｓ１０５と同様の処理を行うので詳細な説明を省略する。 In step S105, the calculated distance d is stored in the storage device.
In step S106, the wafer stage 17 is moved so that the photoelectric conversion device 19 on the wafer is positioned at the exposure start position in the DOWN direction.
In step S107, scanning exposure is performed in the direction opposite to that in FIG. Here, the photoelectric conversion devices 6 and 19 read and store the output during scanning exposure every pulse.
In step S108, the number P of exposure start pulses and the distance d are similarly calculated. In step S109, the distance calculated in step S105 is stored in the storage device.
In addition, about step S106-S109, since the process similar to step S102-S105 is performed, detailed description is abbreviate | omitted.

次に、実際にウェハを露光するシーケンスについて説明する。図５は本実施例の露光シーケンスを示すフローチャートである。
ステップＳ２０１において、ウェハステージ１７にウェハ１８を搬送する。搬送されたウェハ１８には、位置調整、フォーカス面の計測などの各種アライメント処理が行われる。
ステップ２０２において、ステージの移動距離とウェハ面に照射されるべき積算露光量との関係、積算露光量の要求精度、あるいは絞り形状などのパラメータにもとづいて、露光条件を算出する。
露光条件を求めた後に、露光光が照射開始される露光開始パルス数を(3)式より求める。
P ＝ d × F ／ S ・・・(3)
ｄ：露光光がチップに到達するまでのステージ距離d[mm]
Ｐ：露光開始パルス数[pulse]
Ｆ：光源１の発振周波数[pulse/sec]
Ｓ：ウェハステージ１７のスキャン速度[mm/sec]
ステージ距離ｄは、ステップＳ１０１〜Ｓ１０９で算出されたものを用いる。光源１の発振周波数Fとウェハステージ１７のスキャン速度Sは、このステップ２０２にて算出した値である。
ステップ２０３において、ステップ２０２で算出した露光条件を、各制御ユニットに送信する。ステップ２０４において、ウェハ１８の露光を行う。
ステージ制御系２０は、設定された条件に基いて、ウェハステージ１７の駆動を行い、対象とするチップが露光光の照射領域に達すると、露光開始信号をオンにしてレーザ制御系２４へ露光開始の情報を知らせる。
レーザ制御系２４は、設定された光源１の発振周波数、目標露光量に基づいて光源１のレーザの出力の発振制御を実施する。 Next, a sequence for actually exposing a wafer will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the exposure sequence of this embodiment.
In step S 201, the wafer 18 is transferred to the wafer stage 17. The transferred wafer 18 is subjected to various alignment processes such as position adjustment and focus plane measurement.
In step 202, an exposure condition is calculated based on the relationship between the moving distance of the stage and the integrated exposure amount to be irradiated on the wafer surface, the required accuracy of the integrated exposure amount, or the parameters such as the aperture shape.
After obtaining the exposure conditions, the number of exposure start pulses at which exposure light starts to be emitted is obtained from equation (3).
P = d x F / S (3)
d: Stage distance d [mm] until exposure light reaches the chip
P: Number of exposure start pulses [pulse]
F: Light source 1 oscillation frequency [pulse / sec]
S: Scanning speed of wafer stage 17 [mm / sec]
The stage distance d is the one calculated in steps S101 to S109. The oscillation frequency F of the light source 1 and the scan speed S of the wafer stage 17 are the values calculated in this step 202.
In step 203, the exposure condition calculated in step 202 is transmitted to each control unit. In step 204, the wafer 18 is exposed.
The stage control system 20 drives the wafer stage 17 based on the set conditions. When the target chip reaches the exposure light irradiation area, the stage control system 20 turns on the exposure start signal and starts exposure to the laser control system 24. Inform the information.
The laser control system 24 performs oscillation control of the laser output of the light source 1 based on the set oscillation frequency of the light source 1 and target exposure amount.

図７を参照して、光源１のレーザの発振制御を説明する。
光源１のレーザの発振制御は、ステージ制御系２０より受信した露光開始信号により開始される。
露光開始からステップ２０３にて設定された露光開始パルス数に達するまでは、露光に寄与しない発振である。したがって、本実施例ではこの露光開始パルス数を光源からの光がウェハに到達するまでの遅延に関する補正値とし、この補正値にもとづいてレーザ制御系２４の出力を制御する。
例えば、走査方向に対して露光量を変化させる制御の場合には、発振パルス毎に照射エネルギの目標値が異なる。そこで、図７に示すように露光開始パルス数から露光量を変化させるための照射エネルギの制御を開始するようにする。
ステップＳ２０５において、露光したチップに対する露光結果の判定処理を行う。判定処理には、露光中のレーザの波長、線幅の性能等を確認する処理と、チップに対する露光量を確認する処理とがある。
レーザの波長、線幅の性能等を確認する処理では、露光中のレーザ波長、レーザ線幅をモニタして、設定値に対する絶対誤差、パルス毎のばらつきを算出する。
各算出値がエラー判定閾値を越えた場合には、そのチップはエラーと判定を行う。
また、露光量を確認する処理では、図１に示される光電変換装置６にて露光中のレーザ光量をモニタして、設定値に対する絶対誤差、パルス毎のばらつきを算出する。各算出値がエラー判定閾値を越えた場合には、そのチップはエラーと判定を行う。
判定処理の結果、露光処理がエラーと判定された場合には、エラー情報をオペレータへ通知する。
ステップＳ２０６において、ウェハ上に未露光のチップが存在する場合には、ステップＳ２０２へ遷移し露光処理を繰り返す。未露光のチップが存在しない場合には、ステップＳ２０７へ遷移する。
ステップＳ２０７において、ウェハステージ１７からウェハ１８を回収して、ウェハ収納ケースへ収納する。
ステップＳ２０８において、露光処理前のウェハ１８がある場合にはステップ２０１へ遷移し、全てウェハ１８へ露光処理が完了した場合には、露光シーケンスを終了させる。
以上説明したように、本実施例１では、予め露光光が照射開始される発振タイミングを照明モード毎に算出しておき、ウェハ１８の露光時では、この算出結果を用いて光源１のレーザの露光量制御を開始するパルス位置を調整する。
これにより、走査方向に対して露光量を変化するように制御する場合においても露光量のプロファイルがシフトすることなく、チップに対する設定露光量に対してより高精度に露光量を制御する。
このため、露光量に起因したレチクルパターンの解像不良を低減し、半導体製造工程における歩留りを向上する。 The laser oscillation control of the light source 1 will be described with reference to FIG.
The laser oscillation control of the light source 1 is started by an exposure start signal received from the stage control system 20.
From the start of exposure until the number of exposure start pulses set in step 203 is reached, the oscillation does not contribute to exposure. Therefore, in this embodiment, the number of exposure start pulses is used as a correction value related to the delay until the light from the light source reaches the wafer, and the output of the laser control system 24 is controlled based on this correction value.
For example, in the case of control for changing the exposure amount with respect to the scanning direction, the target value of irradiation energy differs for each oscillation pulse. Therefore, as shown in FIG. 7, the control of the irradiation energy for changing the exposure amount from the number of exposure start pulses is started.
In step S205, an exposure result determination process for the exposed chip is performed. The determination processing includes processing for confirming the performance of the wavelength and line width of the laser under exposure, and processing for confirming the exposure amount for the chip.
In the processing for confirming the performance of the laser wavelength, line width, etc., the laser wavelength and laser line width during exposure are monitored, and the absolute error with respect to the set value and the variation for each pulse are calculated.
If each calculated value exceeds the error determination threshold, the chip determines that an error has occurred.
Further, in the process for confirming the exposure amount, the photoelectric conversion device 6 shown in FIG. 1 monitors the amount of laser light during exposure, and calculates the absolute error with respect to the set value and the variation for each pulse. If each calculated value exceeds the error determination threshold, the chip determines that an error has occurred.
As a result of the determination process, when the exposure process is determined to be an error, error information is notified to the operator.
If there is an unexposed chip on the wafer in step S206, the process proceeds to step S202, and the exposure process is repeated. If there is no unexposed chip, the process proceeds to step S207.
In step S207, the wafer 18 is collected from the wafer stage 17 and stored in the wafer storage case.
In step S208, if there is a wafer 18 before the exposure process, the process proceeds to step 201. If all the wafers 18 have been subjected to the exposure process, the exposure sequence is terminated.
As described above, in the first embodiment, the oscillation timing at which exposure light is started to be irradiated is calculated in advance for each illumination mode, and the exposure result of the laser of the light source 1 is used by using this calculation result when the wafer 18 is exposed. Adjust the pulse position to start the exposure control.
Thus, even when the exposure amount is controlled to change in the scanning direction, the exposure amount is controlled with higher accuracy with respect to the set exposure amount for the chip without shifting the exposure amount profile.
Therefore, the resolution failure of the reticle pattern due to the exposure amount is reduced, and the yield in the semiconductor manufacturing process is improved.

次に、本発明の実施例２のシーケンスを説明する。
露光に先立って行うシーケンスは、実施例１におけるＳ１０１〜Ｓ１０９と同じであるとして説明を省略する。
図８は本実施例の露光シーケンスを示すフローチャートである。
ステップＳ３０１において、ウェハステージ１７にウェハ１８を搬送する。搬送されたウェハ１８には、位置調整、フォーカス面の計測など、各種アライメント処理が行われる。
ステップＳ３０２において、ステージの移動距離とウェハ面に照射されるべき積算露光量との関係、積算露光量の要求精度、あるいは絞り形状などのパラメータにもとづいて、露光条件を算出する。
露光条件を求めた後に、露光開始信号の補正値ΔTを(4)式より求める。
ΔT ＝ d ／ S ・・・(4)
ΔT：露光開始信号の補正値[sec]
ｄ：露光光がチップに到達するまでのステージ距離d[mm]
Ｓ：ウェハステージ１７のスキャン速度[mm/sec]
ステージ距離ｄは、ステップＳ１０５で記憶されたものを用いる。ウェハステージ１７のスキャン速度Sは、ステップＳ３０２にて算出した値である。 Next, a sequence according to the second embodiment of the present invention will be described.
Since the sequence performed prior to exposure is the same as S101 to S109 in the first embodiment, description thereof is omitted.
FIG. 8 is a flowchart showing the exposure sequence of this embodiment.
In step S 301, the wafer 18 is transferred to the wafer stage 17. The transferred wafer 18 is subjected to various alignment processes such as position adjustment and focus surface measurement.
In step S302, the exposure condition is calculated based on the relationship between the moving distance of the stage and the integrated exposure amount to be irradiated on the wafer surface, the required accuracy of the integrated exposure amount, or the parameters such as the aperture shape.
After obtaining the exposure conditions, the correction value ΔT of the exposure start signal is obtained from equation (4).
ΔT = d / S (4)
ΔT: Exposure start signal correction value [sec]
d: Stage distance d [mm] until exposure light reaches the chip
S: Scanning speed of wafer stage 17 [mm / sec]
As the stage distance d, the one stored in step S105 is used. The scanning speed S of the wafer stage 17 is the value calculated in step S302.

ステップＳ３０３において、ステップＳ３０２で算出した露光条件を、各制御ユニットに設定する。
ステップＳ３０４において、ウェハ１８の露光を行う。
ステージ制御系２０は、設定された条件に基いて、ウェハステージ１７の駆動を行い、対象とするチップが露光光の照射領域に達すると、露光開始信号をオンにしてレーザ制御系２４へ露光開始の情報を知らせる。
ここで、ステップＳ３０３にて設定された露光開始信号の補正値を考慮して、レーザ制御系２４へ露光開始信号を送信する。 In step S303, the exposure condition calculated in step S302 is set in each control unit.
In step S304, the wafer 18 is exposed.
The stage control system 20 drives the wafer stage 17 based on the set conditions. When the target chip reaches the exposure light irradiation area, the stage control system 20 turns on the exposure start signal and starts exposure to the laser control system 24. Inform the information.
Here, the exposure start signal is transmitted to the laser control system 24 in consideration of the correction value of the exposure start signal set in step S303.

図９を参照して、露光開始信号の補正に関して説明する。
図９(a)は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０９における露光開始信号を示し、図９（d）はウェハ１８を露光する際に補正された露光開始信号を示す。
図９(b)は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０９で計測される光電変換装置６の出力例、図９(c)は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０９で計測される光電変換装置１９の出力例を示す。ステージ制御系２０は、補正前の露光開始信号に対して、ステップＳ３０２にて求めたΔTだけ、露光オンする発振タイミングを補正する。
露光オンする発振タイミングを補正する手段としては、制御基板上に構成された演算器（CPU）のソフトウェアタイマー、あるいはハードウェアタイマーにより△Tをカウントし、補正前の露光開始信号の露光オンする発振タイミングを遅延させる。
図９(e)は、補正した露光補正開始信号によりウェハ露光を実行した場合の光電変換装置６の出力例を示す。
上記、露光開始信号の補正処理を行うことで、チップに露光光が照射開始される発振タイミングを正確に、レーザ制御系２４に知らせることが可能となり、ウェハへ露光光を照射する発振タイミングは、図９(b)から図９(e)へ補正される。
レーザ制御系２４は、設定された光源１の発振周波数、目標露光量に基づいて光源１のレーザの発振制御を実施する。
ステップＳ３０５において、露光後に、露光したチップに対する露光結果の判定処理を行う。判定処理には、露光中のレーザの波長、線幅の性能等を確認する処理と、チップに対する露光量を確認する処理とがある。
レーザの波長、線幅の性能等を確認する処理では、露光中のレーザ波長、レーザ線幅をモニタして、設定値に対する絶対誤差、パルス毎のばらつきを算出する。
各算出値がエラー判定閾値を越えた場合には、そのチップはエラーと判定を行う。また、露光量を確認する処理では、図１中の光電変換装置６にて露光中のレーザ光量をモニタして、設定値に対する絶対誤差、パルス毎のばらつきを算出する。各算出値がエラー判定閾値を越えた場合には、そのチップはエラーと判定を行う。
判定処理の結果、露光処理が正常終了しなかった場合には、エラー情報をオペレータへ通知する。
ステップＳ３０６において、ウェハ１８上に未露光のチップが存在する場合には、ステップＳ２０２へ遷移し露光処理を繰り返す。未露光のチップが存在しない場合には、ステップＳ２０７へ遷移し、ウェハステージ１７上に搭載されているウェハ１８の回収処理を行う。
ステップＳ３０７において、ウェハステージ１７からウェハ１８を回収して、ウェハ収納ケースへ収納する。
ステップＳ３０８において、露光処理前のウェハ１８がある場合にはステップ３０１へ遷移し、全てウェハ１８へ露光処理が完了した場合には、露光シーケンスを終了させる。
以上により、走査方向に対して露光量を変化するように制御する場合においても露光量のプロファイルがシフトすることなく、チップに対する設定露光量に対してより高精度に露光量を制御する。
このため、露光量に起因したレチクルパターンの解像不良を低減し、半導体製造工程における歩留りを向上する。 The correction of the exposure start signal will be described with reference to FIG.
FIG. 9A shows an exposure start signal in steps S101 to S109, and FIG. 9D shows an exposure start signal corrected when the wafer 18 is exposed.
FIG. 9B shows an output example of the photoelectric conversion device 6 measured in steps S101 to S109, and FIG. 9C shows an output example of the photoelectric conversion device 19 measured in steps S101 to S109. The stage control system 20 corrects the oscillation timing at which the exposure is turned on by ΔT obtained in step S302 with respect to the exposure start signal before correction.
As a means of correcting the oscillation timing at which the exposure is turned on, the oscillation is performed by counting the ΔT by the software timer or hardware timer of the arithmetic unit (CPU) configured on the control board and turning on the exposure start signal before the correction. Delay timing.
FIG. 9 (e) shows an output example of the photoelectric conversion device 6 when wafer exposure is executed by the corrected exposure correction start signal.
By performing the correction processing of the exposure start signal, it becomes possible to accurately notify the laser control system 24 of the oscillation timing at which the exposure light is started to be irradiated onto the chip. The oscillation timing at which the exposure light is irradiated onto the wafer is The correction is made from FIG. 9B to FIG. 9E.
The laser control system 24 performs laser oscillation control of the light source 1 based on the set oscillation frequency and target exposure amount of the light source 1.
In step S305, after the exposure, an exposure result determination process is performed on the exposed chip. The determination processing includes processing for confirming the performance of the wavelength and line width of the laser under exposure, and processing for confirming the exposure amount for the chip.
In the processing for confirming the performance of the laser wavelength, line width, etc., the laser wavelength and laser line width during exposure are monitored, and the absolute error with respect to the set value and the variation for each pulse are calculated.
If each calculated value exceeds the error determination threshold, the chip determines that an error has occurred. Further, in the process for checking the exposure amount, the photoelectric conversion device 6 in FIG. 1 monitors the amount of laser light during exposure, and calculates the absolute error with respect to the set value and the variation for each pulse. If each calculated value exceeds the error determination threshold, the chip determines that an error has occurred.
If the exposure process does not end normally as a result of the determination process, error information is notified to the operator.
If there is an unexposed chip on the wafer 18 in step S306, the process proceeds to step S202 to repeat the exposure process. If there is no unexposed chip, the process proceeds to step S207, and a recovery process for the wafer 18 mounted on the wafer stage 17 is performed.
In step S307, the wafer 18 is collected from the wafer stage 17 and stored in the wafer storage case.
In step S308, if there is a wafer 18 before the exposure process, the process proceeds to step 301. If the exposure process for all the wafers 18 is completed, the exposure sequence is terminated.
As described above, even when the exposure amount is controlled to change with respect to the scanning direction, the exposure amount is controlled with higher accuracy than the set exposure amount for the chip without shifting the exposure amount profile.
Therefore, the resolution failure of the reticle pattern due to the exposure amount is reduced, and the yield in the semiconductor manufacturing process is improved.

また、上述の露光装置を用いてデバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）が製造される。ここで、デバイス製造方法は、上述の露光装置を使用して感光剤を塗布したウェハ（基板）を露光する工程と、その基板を現像する工程と、他の周知の工程と、を備える。 In addition, devices (semiconductor integrated circuit elements, liquid crystal display elements, etc.) are manufactured using the exposure apparatus described above. Here, the device manufacturing method includes a step of exposing a wafer (substrate) coated with a photosensitive agent using the above-described exposure apparatus, a step of developing the substrate, and other well-known steps.

本発明の実施例の走査型露光装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the scanning exposure apparatus of the Example of this invention. 本発明の実施例の走査型露光装置における露光開始の発振タイミングを計測する手段である。It is means for measuring the oscillation timing at the start of exposure in the scanning exposure apparatus of the embodiment of the present invention. 本発明の実施例の走査型露光装置における露光開始信号に対する光電変換装置６と光電変換装置１９の出力である。It is the output of the photoelectric conversion apparatus 6 and the photoelectric conversion apparatus 19 with respect to the exposure start signal in the scanning exposure apparatus of the Example of this invention. 本発明の実施例の走査型露光装置におけるチップに露光光が照射開始される発振タイミングを計測するシーケンスである。It is a sequence which measures the oscillation timing when exposure light is started to be irradiated to the chip in the scanning exposure apparatus of the embodiment of the present invention. 本発明の実施例１の走査型露光装置のウェハを露光シーケンスである。5 is an exposure sequence for a wafer of the scanning exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例１の露光開始パルスを算出する説明図である。It is explanatory drawing which calculates the exposure start pulse of Example 1 of this invention. 本発明の実施例１のレーザの発振制御に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the oscillation control of the laser of Example 1 of this invention. 本発明の実施例２の走査型露光装置のウェハを露光するシーケンスである。It is a sequence which exposes the wafer of the scanning exposure apparatus of Example 2 of this invention. 本発明の実施例２の露光開始信号の補正に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding correction | amendment of the exposure start signal of Example 2 of this invention. 従来例の走査型露光装置における露光光がウェハ面に照射されるタイミングと露光プロファイルの関係説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between the timing with which exposure light in the scanning exposure apparatus of a prior art example is irradiated to a wafer surface, and an exposure profile.

Explanation of symbols

１：光源（レーザ）２：ビーム整形光学系３：オプティカルインテグレータ
４：絞りターレット５：ハーフミラー６：光電変換装置
７：コンデンサレンズ８：可変スリット９：マスキングブレード
１０：コンデンサレンズ１１：ミラー１２：コンデンサレンズ
１３：レチクル１４：レチクルステージ１５：投影光学系
１６：フォーカス検出系１７：ウェハステージ１８：ウェハ
１９：光電変換装置２０：ステージ制御系２１：タイミング算出部
２２：露光演算部２３：主制御部２４：レーザ制御系
２５：入力装置２６：記憶部２７：入力部

1: Light source (laser) 2: Beam shaping optical system 3: Optical integrator 4: Aperture turret 5: Half mirror 6: Photoelectric conversion device 7: Condenser lens 8: Variable slit 9: Masking blade 10: Condenser lens 11: Mirror 12: Condenser lens 13: Reticle 14: Reticle stage 15: Projection optical system 16: Focus detection system 17: Wafer stage 18: Wafer 19: Photoelectric conversion device 20: Stage control system 21: Timing calculation unit 22: Exposure calculation unit 23: Main control Unit 24: Laser control system 25: Input device 26: Storage unit 27: Input unit

Claims

A scanning exposure apparatus that irradiates a substrate with light from a light source through an original,
A substrate stage that carries and moves the substrate;
A sensor mounted on the substrate stage for detecting light from the light source;
An arithmetic unit that calculates a correction value related to a delay until light from the light source reaches the substrate, based on the output of the sensor detected before exposing the substrate;
A controller that controls the output of the light source based on the correction value when exposing the substrate;
A scanning exposure apparatus comprising:

The control unit controls the output of the light source based on a preset target exposure amount,
The scanning exposure apparatus according to claim 1, wherein the target exposure amount is changed during scanning exposure.

The scanning exposure apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls oscillation timing or irradiation energy of the light source.

The correction value includes the time from when the exposure start signal is transmitted to the light source control unit until the light from the light source reaches the substrate, the moving distance of the stage that moves at the time, and the light source at the time. The scanning exposure apparatus according to claim 1, wherein at least one of the number of pulses oscillating.

A step of exposing the substrate using the scanning exposure apparatus according to claim 1;
And a step of developing the substrate.