JP2012084793A - 露光方法、サーバ装置、露光装置及びデバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マスクに設けられたパターンの露光光像を基板に投影して当該基板にパターンの転写パターンを形成する露光方法であって、転写パターンを計測し、この計測結果に対して投影時の所定の寄与分を補正して算出されたマスク伸縮変動量に基づいて算出されたマスク伸縮補正値に応じて、露光光像の像面の位置及び姿勢のうち少なくとも一方についての調整を行い、調整が行われた露光光像を前記基板に投影する。
【選択図】図8
Description
以下、図面を参照して、本発明の第一実施形態を説明する。
図1は、本実施形態に係る露光システムの構成を示すブロック図である。
図1に示すように、露光システムSYSは、露光装置EX、計測装置MS及びサーバ装置SRを備えている。露光システムSYSは、サーバ装置SRと露光装置EX及び計測装置MSとの間では情報の通信が行われるようになっており、露光装置EXから計測装置MSには、露光対象である基板が搬送されるようになっている。
図2に示すように、露光装置EXは、パターンMpを有するマスクMを介した露光光ELを基板Pに投影することで基板Pを露光する構成になっており、照明光学系IL、マスクステージMST、投影光学系PL、フォーカス検出装置FD、基板ステージPST及び制御装置CONTを有している。
計測装置MSは、例えば露光装置EXにおいて基板P上に形成された転写パターンCpを計測する。転写パターンCpには、マスクMのパターンMpに含まれるフォーカスモニタ用パターンMfの転写マークが含まれている。
計測装置MSは、転写パターンCpのうちフォーカスモニタ用パターンMfに相当する部分を検出することにより、転写パターンCpのフォーカス条件を検出可能である。
図5に示すように、サーバ装置SRは、露光装置側通信部31、計測装置側通信部32、制御部33及び表示部34を有する。露光装置側通信部31は、露光装置EXとの間で情報を送受信する。計測装置側通信部32は、計測装置MSとの間で情報を送受信する。
露光装置EXにおいて基板Pの露光処理が行われる(ステップS1)。制御装置CONTは、露光装置EXの周囲の環境(温度、湿度及びクリーン度を含む)が所定の状態となるよう下位の調整手段等を制御する。環境を調整した後、制御装置CONTは、マスクMをマスクステージMSTのマスク保持部に保持させる。
次に、本発明の第二実施形態を説明する。
本実施形態では、上記の露光装置EXにおいて、フォーカス・レベリング検出系FDのフォーカスキャリブレーションを行う場合の動作を説明する。本実施形態では、第一実施形態と同一構成の露光装置EXを用いて説明する。したがって、上記実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付して説明する。
次に、本発明の第三実施形態を説明する。
本実施形態では、第一実施形態と同一構成の露光システムSYSを用いて説明する。したがって、上記第一実施形態と共通する構成要素については、同一の符号を付して説明する。本実施形態の露光システムEXでは、例えば1ロット(1ロットは25枚又は50枚)の基板Pを一まとめとして、複数ロット(例えば5ロット〜10ロット)の基板Pに対して露光処理が繰り返して行われる。
グラフの丸印は各フォーカスキャリブレーションによる計測値である。
(△Fcs_exp_lot)−(△Fcs_ais_lot)
をオフセットとして、2ロット目(図7の例の場合)の露光パターン(フォーカスモニタ用パターンMf)に基づくマスク伸縮変動量に加算する。これにより、ロット間に対して、下地層のパターン状態や、露光処理前のプロセス処理などの影響を受けず、露光パターンに基づくマスク伸縮変動量が得られ、この適切なマスク伸縮変動量に基づいて、最適なマスク伸縮補正値の算出が行え、露光パターンの線幅精度、及び、重ね合わせの精度の低下が抑制されることになる。
上記各実施形態では、マスクMの熱変形に起因する経時的なフォーカス変動量として、例えばZ方向への変動(0次)、ピッチ方向への変動(0次)、ロール方向への変動(0次)を用いる場合を例に挙げて説明したがこれに限られることは無い。マスクMのパターン構成や露光光の照明条件、マスクの冷却方法などの要因により、マスクMの熱変形が不均衡に発生し、上記の各変動とは異なる変動が発生する場合がある。このような変動として、例えば、上記各変動成分がマスク内で変化したり、上記変動が2つ以上組み合わされた2次以上の高次変形成分の変動などが挙げられる。このような変動が発生した場合であっても、マスク伸縮補正値を最適化することができる。
Claims (42)
- マスクに設けられたパターンの露光光像を基板に投影して前記基板に前記パターンの転写パターンを形成する露光方法であって、
前記転写パターンを計測し、
この計測結果に対して投影時の所定の寄与分を補正して算出されたマスク伸縮変動量に基づいて算出されたマスク伸縮補正値に応じて、前記露光光像の像面の位置及び姿勢のうち少なくとも一方についての調整を行い、
前記調整が行われた前記露光光像を前記基板に投影する
露光方法。 - 前記マスクに設けられたパターンは、フォーカスモニタ可能なパターンであることを含み、
前記所定の寄与分は、前記マスクの熱変形に対応する補正量及びフォーカス制御誤差に対応する補正量のうち、少なくとも一方を含む
請求項1に記載の露光方法。 - 前記補正量、または、前記マスク伸縮変動量は、
前記マスクの熱変形量に関する第一関数に基づいて設定され、
前記調整は、前記第一関数を補正することを含む
請求項1又は請求項2に記載の露光方法。 - 前記第一関数の補正は、
前記マスク伸縮変動量を用いて前記関数の更新値を算出し、前記更新値を用いて前記関数を更新することを含む
請求項3に記載の露光方法。 - 前記第一関数は、前記基板に対して前記露光光像を投影する際に用いられる投影レンズの制御トレースデータ、及び、前記露光光像の結像位置を制御するためのフォーカス制御トレースデータ、のうち少なくとも一方に基づいて設定される
請求項3又は請求項4に記載の露光方法。 - 前記像面の位置の調整は、前記露光光像の投影方向における前記像面の移動量を調整することを含み、
前記像面の姿勢の調整は、前記投影方向に対する前記像面の傾斜量を調整することを含む
請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載の露光方法。 - 前記調整は、前記移動量、前記傾斜量、前記移動量の変動率、及び、前記傾斜量の変動率、のうち少なくとも1つが所定の閾値を超えている場合に行う
請求項6に記載の露光方法。 - 前記転写パターンの計測は、前記転写パターンの形成に関する他の動作と並行して行う請求項1から請求項7のうちいずれか一項に記載の露光方法。
- 前記露光光像の結像位置の調整に用いられるフォーカス調整機構のフォーカスキャリブレーションの補正値として、前記マスクに設けられた前記パターンの伸縮変動量に基づいて算出された前記マスク伸縮補正値と前記マスクに設けられたフォーカスキャリブレーション用パターンの伸縮変動量に基づいて算出されたマスク伸縮補正値との差分を算出し、この差分値でフォーカスキャリブレーション値の補正を行う
請求項1から請求項8のうちいずれか一項に記載の露光方法。 - 前記フォーカス調整機構の前記フォーカスキャリブレーションの補正値は、請求項9に記載のマスクの熱変形量に関する第二関数、及び、請求項3に記載のマスクの熱変形量に関する第一関数に基づいて算出され、
前記フォーカス調整機構の前記フォーカスキャリブレーションの実行は、前記第二関数を補正することを含む
請求項9に記載の露光方法。 - 前記第二関数の補正は、前記マスク伸縮変動量を用いて前記第二関数の第二更新値を算出し、
前記第二更新値を用いて前記第二関数を更新することを含む
請求項10に記載の露光方法。 - 前記フォーカスキャリブレーション結果に対して、投影時の所定の寄与分を補正して算出されたマスク上のフォーカスキャリブレーション用パターンの伸縮変動量に基づいて算出されたマスクの伸縮補正値と、前記フォーカスキャリブレーション用パターンの伸縮変動量との差分、または、この差分の変動率が所定の閾値を超えている場合に前記第二関数を更新することを含む
請求項10又は請求項11に記載の露光方法。 - 前記露光光像の調整は、前記計測結果に基づいて算出された像面の位置及び姿勢の0次変形成分、1次変形成分及び2次以上の高次変形成分のうち少なくとも1つが所定の閾値を超えている場合に行う
請求項1から請求項12のうちいずれか一項に記載の露光方法。 - 前記露光光像の調整は、前記計測結果に基づいて算出された像面の位置及び姿勢の0次変形成分の変動率、1次変形成分の変動率及び2次以上の高次変形成分の変動率のうち少なくとも1つが所定の閾値を超えている場合に行う
請求項1から請求項13のうちいずれか一項に記載の露光方法。 - 前記露光光像の調整は、前記所定の閾値を超えた対象についての前記関数の更新値を算出することを含む
請求項11又は請求項14に記載の露光方法。 - 前記転写パターンの形成は、
前記マスクに設けられた前記パターンの前記露光光像を、複数の前記基板を含む第一の単位基板群のそれぞれの前記基板に対して連続して投影することと、
第一の前記単位基板群に対する前記露光光像の投影の後、所定の時間をおいて、前記マスクと同一のマスクに設けられた前記パターンの前記露光光像を、第二の前記単位基板群のそれぞれの前記基板に対して連続して行うことと、
を含み、
前記調整は、第一の前記単位基板群への前記露光光像の投影と第二の前記単位基板群への前記露光光像の投影との間における前記マスク伸縮変動量に基づいて算出された前記マスク伸縮補正値に応じて行うことを含む
請求項1から請求項15のうちいずれか一項に記載の露光方法。 - 前記転写パターンの計測結果に基づく第一の単位基板群のマスク伸縮変動量と第二の単位基板群のマスク伸縮変動量との間におけるマスク伸縮変動量オフセットは、前記露光光像の結像位置を調整するためのフォーカスキャリブレーション用パターンの計測結果に基づく第一の単位基板群のマスク伸縮変動量と第二の単位基板群のマスク伸縮変動量との間におけるマスク伸縮変動量オフセットに合わせるように補正され、
この補正されたマスク伸縮変動量に基づいて算出されたマスク伸縮補正値に応じて、前記露光光像の調整量を算出することを含む
請求項16に記載の露光方法。 - 前記フォーカスキャリブレーション用パターンの計測結果に基づく第一の単位基板群のマスク伸縮変動量は、第一の前記単位基板群のうち最後の基板に対するマスク伸縮変動量を算出し、
前記フォーカスキャリブレーション用パターンの計測結果に基づく第二の単位基板群のマスク伸縮変動量は、第二の前記単位基板群のうち最初の基板に対するマスク伸縮変動量を算出し、
前記2つの算出結果の差分を前記マスク伸縮変動量オフセットとする
請求項17に記載の露光方法。 - 前記転写パターンの計測結果に基づく第一の単位基板群のマスク伸縮変動量と第二の単位基板群のマスク伸縮変動量との間におけるマスク伸縮変動量オフセットは、前記フォーカスキャリブレーション用パターンの計測結果に基づく第一の単位基板群のマスク伸縮変動量と第二の単位基板群のマスク伸縮変動量との間におけるマスク伸縮変動量オフセットに合わせるため、前記2つのマスク伸縮変動量オフセットの差分を前記転写パターンの計測結果に基づく第二の前記単位基板群の各マスク伸縮変動量に加算する
請求項17に記載の露光方法。 - 前記フォーカスキャリブレーションの計測結果が、第一の前記単位基板群のうち最後の前記基板に対して所定数以前に行われた前記フォーカスキャリブレーションの計測結果である場合には、警告表示を行う
請求項17から請求項19のうちいずれか一項に記載の露光方法。 - マスクに設けられたパターンの露光光像が基板に投影されて形成される転写パターンを計測した計測結果を含む入力信号が入力される入力部と、
入力された前記計測結果に対して投影時の所定の寄与分を補正して算出されたマスク伸縮変動量に基づいて算出されたマスク伸縮補正値に応じて、前記露光光像の像面の位置及び姿勢のうち少なくとも一方についての調整データを生成する生成部と、
生成された前記調整データを含む出力信号が出力される出力部と
を備えるサーバ装置。 - 前記マスクに設けられたパターンは、フォーカスモニタ可能なパターンであることを含み、
前記所定の寄与分は、前記マスクの熱変形に対応する補正量及びフォーカス制御誤差に対応する補正量のうち、少なくとも一方を含む
請求項21に記載のサーバ装置。 - 前記補正量、または、マスク伸縮変動量は、前記マスクの熱変形量に関する第一関数に基づいて設定され、
前記調整データは、前記第一関数を補正するデータである
請求項21又は請求項22に記載のサーバ装置。 - 前記調整データは、前記マスク伸縮変動量を用いて算出される更新値によって前記第一関数を更新するデータである
請求項23に記載のサーバ装置。 - 前記第一関数は、前記基板に対して前記露光光像を投影する際に用いられる投影レンズの制御トレースデータ、及び、前記露光光像の結像位置を制御するためのフォーカス制御トレースデータ、のうち少なくとも一方に基づいて設定される
請求項23又は請求項24に記載の露光方法。 - 前記像面の位置の調整は、前記露光光像の投影方向における前記像面の移動量を調整することを含み、
前記像面の姿勢の調整は、前記投影方向に対する前記像面の傾斜量を調整することを含む
請求項21から請求項25のうちいずれか一項に記載の露光方法。 - 前記調整は、前記移動量、前記傾斜量、前記移動量の変動率、及び、前記傾斜量の変動率、のうち少なくとも1つが所定の閾値を超えている場合に行う
請求項26に記載の露光方法。 - 前記転写パターンの計測は、前記転写パターンの形成に関する他の動作と並行して行う
請求項21から請求項27のうちいずれか一項に記載のサーバ装置。 - 前記生成部は、前記マスク伸縮変動量に基づいて、前記露光光像の結像位置の調整に用いられるフォーカス調整機構のフォーカスキャリブレーション値を補正するデータを生成する
請求項21から請求項28のうちいずれか一項に記載のサーバ装置。 - 前記フォーカスキャリブレーション値を補正するデータは、請求項29に記載のマスクの熱変形量に関する第二関数、及び、請求項23に記載のマスクの熱変形量に関する第一関数とに基づいて設定され、
前記フォーカス調整機構のフォーカスキャリブレーションの実行は、前記第二関数を補正することを含む
請求項29に記載のサーバ装置。 - 前記第二関数の補正は、前記マスク伸縮変動量を用いて前記第二関数の第二更新データを算出し、前記第二更新データを用いて前記第二関数を更新することを含む
請求項30に記載のサーバ装置。 - 前記調整データの生成は、前記計測結果に基づいて算出された像面の位置及び姿勢
の0次変形成分、1次変形成分並びに2次以上の高次変形成分のうち少なくとも1つが所定の閾値を超えている場合に行う
請求項21から請求項31のうちいずれか一項に記載のサーバ装置。 - 前記調整データの生成は、前記計測結果に基づいて算出された像面の位置及び姿勢の0次変形成分の変動率、1次変形成分の変動率並びに2次以上の高次変形成分の変動率のうち少なくとも1つが所定の閾値を超えている場合に行う
請求項21から請求項32のうちいずれか一項に記載のサーバ装置。 - 前調整データの生成は、前記所定の閾値を超えた対象についての前記関数の更新値を算出することを含む
請求項32又は請求項33に記載のサーバ装置。 - 前記伸縮補正量は、
前記マスクに設けられた前記パターンの前記露光光像を、複数の前記基板を含む第一の単位基板群のそれぞれの前記基板に対して連続して投影すると共に、第一の前記単位基板群に対する前記露光光像の投影の後、所定の時間をおいて、前記マスクと同一のマスクに設けられた前記パターンの前記露光光像を、第二の前記単位基板群のそれぞれの前記基板に対して連続して行う場合における、第一の前記単位基板群への前記露光光像の投影と第二の前記単位基板群への前記露光光像の投影との間における前記マスク伸縮変動量である
請求項21から請求項34のうちいずれか一項に記載のサーバ装置。 - 前記入力信号は、第二の前記単位基板群のうち最初の前記基板に対する計測結果を含み、
前記生成部は、
第一の前記単位基板群のうち最後の前記基板に対する前記転写パターンの形成時における前記マスク伸縮変動量を算出すると共に、
最初の前記基板に対する前記計測結果と、算出された最後の前記基板に対する前記転写パターンの形成時における前記マスク伸縮変動量と、に応じて前記調整データを生成する
請求項35に記載のサーバ装置。 - 前記入力信号に含まれる前記計測結果が、第一の前記単位基板群のうち最後の前記基板に対して所定数以前に行われたフォーカス調整機構のフォーカスキャリブレーションの計測結果である場合には、警告表示を行う
請求項36に記載のサーバ装置。 - 請求項21から請求項37のうちいずれか一項に記載のサーバ装置を備える露光装置。
- マスクに設けられたパターンの露光光像を基板に投影して前記基板に前記パターンの転写パターンを形成する露光装置であって、
前記露光光像の結像位置を調整するフォーカス調整機構と、
前記フォーカス調整機構を較正する較正装置と、
請求項21から請求項26のうちいずれか一項に記載のサーバ装置から前記マスクに設けられた露光パターンの伸縮変動量と前記マスクに設けられたフォーカスキャリブレーション用パターンの伸縮変動量とを受信する受信装置と、
マスクに設けられた露光パターンの伸縮変動量に基づいて算出されたマスク伸縮補正値とマスクに設けられたフォーカスキャリブレーション用パターンの伸縮変動量に基づいて算出されたマスク伸縮補正値との差分を算出し、この差分値でフォーカスキャリブレーション値の補正を行わせる制御装置と
を備える露光装置。 - 前記制御装置は、
前記マスクの熱変形量に関する第二関数、及び、前記マスクの熱変形量に関する第一関数に基づいてフォーカスキャリブレーションの補正値を算出し、
前記投影光学系のフォーカスキャリブレーションを実行する際には、前記第二関数を補正することを含む
請求項39に記載の露光装置。 - 前記制御装置は、前記第二関数の補正の際、前記マスク伸縮変動量を用いて前記第二関数の第二更新値を算出し、前記第二更新値を用いて前記第二関数を更新することを含む
請求項40に記載の露光装置。 - 請求項38から請求項41のうちいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
露光された前記基板を現像することと
を含むデバイスの製造方法。
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