JP2013179136A - Exposure system and device manufacturing method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光装置、およびそれを用いたデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus and a device manufacturing method using the exposure apparatus.
露光装置は、半導体デバイスや液晶表示装置などの製造工程に含まれるリソグラフィー工程において、原版(レチクルなど)のパターンを、投影光学系を介して感光性の基板(表面にレジスト層が形成されたウエハやガラスプレートなど)に転写する装置である。ここで、特にウエハ上に半導体デバイスを実装する方法としてフリップチップ実装がある。このフリップチップ実装に対応した半導体デバイスの製造工程には、はんだボールをデバイス(チップ)上に形成する工程が含まれる。さらに、このはんだボールを形成する方法の1つとしてメッキ法がある。このメッキ法では、ウエハ上に形成された導電性膜とメッキ装置の電極とを接触(導通)させるために、導電性膜の上に形成されているレジストにて、予め電極を接触させる部分を剥離しておく必要がある。例えば、レジストがネガレジストである場合には、露光装置による露光の際に、ウエハの外周領域に露光光が照射されないようにする。これを実現するために、特許文献1は、露光中に外周領域を遮光する遮光板をウエハの表面上部に配置した装置を開示している。さらに、特許文献2は、ウエハ上ではなく、ウエハ面と光学的に共役な面に遮光板を配置したリソグラフィー装置を開示している。この特許文献2では、外周領域に位置する周辺ショット領域に対応した露光領域を規定するため、円弧の縁を含む形状の遮光板を、照明光学系の光軸に平行な軸の回りに回転駆動する第1駆動部と、垂直な平面内で直線駆動する第2駆動部とにより位置決め制御する。この位置決め制御によれば、周辺ショット領域ごとに、ウエハの外周から遮光される外周領域の境界までの距離(遮光幅)が一定となる。
In a lithography process included in a manufacturing process of a semiconductor device, a liquid crystal display device, or the like, an exposure apparatus converts a pattern of an original (such as a reticle) into a photosensitive substrate (a wafer having a resist layer formed on the surface) via a projection optical system. Or a glass plate). Here, there is flip chip mounting as a method for mounting a semiconductor device on a wafer. The manufacturing process of the semiconductor device corresponding to the flip chip mounting includes a process of forming solder balls on the device (chip). Furthermore, there is a plating method as one method for forming the solder balls. In this plating method, in order to contact (conduct) the conductive film formed on the wafer and the electrode of the plating apparatus, a portion of the resist that is formed on the conductive film is previously contacted with the electrode. It is necessary to peel off. For example, when the resist is a negative resist, exposure light is not irradiated on the outer peripheral area of the wafer during exposure by the exposure apparatus. In order to realize this,
しかしながら、特許文献1に示すようにウエハの表面上部に遮光板を配置すると、ウエハを交換するたびに遮光板を退避させる必要があり、遮光板の駆動機構などを配置するスペースやスループットの点で望ましくない。一方、特許文献2に示すようにウエハ面と光学的に共役な面に遮光板を配置する場合も、装置内に遮光板の駆動機構が設置される。例えば、回転、直動の2軸駆動にてあらゆる周辺ショット領域にて所望の位置を遮光するためには、光軸回りに回転駆動する第1駆動部上に、さらに直線駆動する第2駆動部を搭載した構成となる。したがって、駆動機構内にて遮光板の位置を直接計測することを考慮すると、センサや実装部の配置が難しい。また、第1駆動部の回転中心は、スループット向上のための駆動量の最適化の観点から、光軸と一致させることが望ましい。このとき、光路となる回転中心付近の遮光板の配置制約から、遮光板に対して第1駆動部から回転伝達を行う必要があるが、ギアやベルトなどを介した回転伝達では摩耗などによる機械的劣化が懸念される。このような機械的劣化は、遮光の位置決め精度に直接影響し、特に長期間の使用による機械的劣化は、ウエハ上の遮光位置の変化を生じさせるため、製品自体に影響を及ぼす可能性がある。
However, if the light shielding plate is arranged on the upper surface of the wafer as shown in
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、基板上の特定の領域に露光光が照射されない領域を形成する際に有利な露光装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an exposure apparatus that is advantageous when forming a region where exposure light is not irradiated on a specific region on a substrate.
上記課題を解決するために、本発明は、照明系からの光を原版に形成されたパターンに照射し、投影光学系を介してパターンの像を基板上に露光する露光装置であって、照明系における投影光学系の物体面となる基板面と共役な面に配置され、基板上の像が形成される領域を規定する基板の外周よりも内側の円形境界線に重なる円弧を縁に含み、基板上の円形境界線より外側の外周領域に対して光が入射しないように光を遮断する遮光板と、遮光板を照明系の光軸に平行な軸の回りに回転駆動する第1駆動部と、遮光板を光軸に垂直な平面内で直線駆動する第2駆動部と、遮光板により遮光された遮光位置を検出する検出部と、基準の時点での遮光位置を予め記憶し、基準の時点の後の任意の時点にて検出部より検出される遮光位置と基準の時点での遮光位置との差分から遮光位置の変化量を算出する制御部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention is an exposure apparatus that irradiates a pattern formed on an original plate with light from an illumination system, and exposes an image of the pattern on a substrate via a projection optical system. Including an arc that overlaps with a circular boundary line on the inner side of the outer periphery of the substrate that is disposed on a plane conjugate with a substrate surface that is an object plane of the projection optical system in the system and that defines an area on which an image is formed on the substrate; A light shielding plate that blocks light so that light does not enter an outer peripheral region outside the circular boundary on the substrate, and a first drive unit that rotationally drives the light shielding plate about an axis parallel to the optical axis of the illumination system A second drive unit that linearly drives the light shielding plate in a plane perpendicular to the optical axis, a detection unit that detects a light shielding position shielded by the light shielding plate, and a light shielding position at a reference time point in advance, The light-shielding position detected by the detection unit at any time after It characterized in that it comprises a control unit for calculating the amount of variation in light-shielding position from the difference between the light shielding position at the point.
本発明によれば、例えば、基板上の特定の領域に露光光が照射されない領域を形成する際に有利な露光装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the exposure apparatus advantageous when forming the area | region where exposure light is not irradiated to the specific area | region on a board | substrate can be provided, for example.
以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
まず、本発明の第1実施形態に係る露光装置の構成について説明する。本実施形態の露光装置は、半導体デバイスなどの製造工程のうちのリソグラフィー工程にて使用され、基板であるウエハに対して露光処理を施すものである。以下、この露光装置は、一例としてステップ・アンド・リピート方式を採用し、原版であるレチクルに形成されたパターンをウエハ上(基板上)に投影露光する投影型露光装置であるものとする。図1は、本実施形態に係る露光装置1の構成を示す概略図である。なお、図1において、投影光学系の光軸に平行にZ軸を取り、該Z軸に垂直な平面内で走査露光時のウエハの走査方向にY軸を取り、該Y軸に直交する非走査方向にX軸を取って説明する。この露光装置1は、まず、照明光学系2と、レチクル3を保持するレチクルステージと、投影光学系4と、ウエハ5を保持するウエハステージと、ウエハ共役面CPWに設置される遮光機構6と、制御部7とを備える。
(First embodiment)
First, the configuration of the exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. The exposure apparatus of this embodiment is used in a lithography process in a manufacturing process of a semiconductor device or the like, and performs an exposure process on a wafer that is a substrate. Hereinafter, this exposure apparatus adopts a step-and-repeat method as an example, and is assumed to be a projection type exposure apparatus that projects and exposes a pattern formed on a reticle as an original on a wafer (on a substrate). FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an
照明光学系(照明系)2は、光源8から照射された光を調整しレチクル3を照明する。本実施形態の光源8は、超高圧水銀ランプであり、光を集光ミラー9を用いて集光させつつ照明光学系2へ照射する。なお、光源8の種類は、超高圧水銀ランプなどの連続光源に限られず、例えば波長約193nmのArFエキシマレーザーや、波長約153nmのF2エキシマレーザーなどのパルス光源としてもよい。また、集光ミラー9としては、例えば楕円ミラーとし得るが、楕円ミラーの他にも、集光点の集光度を高めるよう最適化したファセットミラーなどを用いてもよい。本実施形態では、図1に示すように、照明光学系2の内部のウエハ共役面(以下「共役面」という)CPWにマスキングブレード10を設置する。このマスキングブレード10は、開口を可変とする絞りとしてレチクル3を照明する領域を変化させることで、ウエハ5上に存在するショット領域の外縁を規定する直線状の辺よりも外側の領域に対して光が入射しないように遮断する第1遮光板である。すなわち、マスキングブレード10は、露光装置1がウエハ5上に存在する複数のショット領域に対して転写を繰り返す際に、1つのショット領域の形状を規定する。ここで、共役面CPWを基準とすると、照明光学系2は、光源8側から共役面CPWまでの間の第1照明光学系2aと、共役面CPWから後述のレチクルステージ(レチクル3)側までの間の第2照明光学系2bとに分けられる。このうち、第1照明光学系2aは、開閉時間を調整することによりウエハ5への露光量を調整するシャッターと、均一な照度を作り出すハエの目レンズと、さらに光源8からの光のうち特定波長を切り出すフィルターなどを含む。一方、第2照明光学系2bは、マスキングブレード10にて規定された照射範囲をレチクル3上に照射するためのマスキング結像レンズを含む。
The illumination optical system (illumination system) 2 adjusts the light emitted from the light source 8 and illuminates the
レチクル3は、例えば石英ガラス製の原版であり、転写されるべきパターン(例えば回路パターン)が形成されている。レチクルステージは、不図示であるが、レチクル3を保持し、少なくともXY軸方向に可動である。なお、図1に示すレチクル3の位置は、共役面CPWに対するレチクル面という意味を持つ。投影光学系4は、照明光学系2からの照射光で照明されたレチクル3上のパターンを所定の倍率(例えば1/2〜1/5)でウエハ5上に投影露光する。この投影光学系4としては、複数の光学要素のみから構成される光学系や、複数の光学要素と少なくとも1枚の凹面鏡とから構成される光学系(カタディオプトリック光学系)が採用可能である。または、投影光学系4として、複数の光学要素と少なくとも1枚のキノフォームなどの回折光学要素とから構成される光学系や、全ミラー型の光学系なども採用可能である。ウエハ5は、表面上にレジスト(感光剤)が塗布された、例えば単結晶シリコンからなる基板である。ウエハ5は、この単結晶シリコン製のもの以外にも、ガラス、サファイヤ、または化合物からなる場合もある。さらに、ウエハステージは、不図示であるが、ウエハ5を載置および保持しつつ、少なくともXY軸方向に可動である。ここでも、図1に示すウエハ5の位置は、投影光学系4の物体面であり、かつ共役面CPWに対するウエハ面(基板面)という意味を持つ。
The
遮光機構6は、マスキングブレード10と同様に共役面CPWに設置され、ウエハ5の外周から所定の幅だけ内側の外周領域に対して光が入射しないように遮断する。図2は、遮光機構6の構成を示す概略図である。この遮光機構6は、まず、ウエハ5の外周より内側の円形境界線に重なる円弧を縁に含む第2遮光板(遮光板)11を含む。なお、図2に示す第2遮光板11では、円弧の縁が形成されている箇所を平板部の中心部分の開口としているが、これは一例であり、例えば、平板部の外周側に円弧の縁を形成する構成もあり得る。また、遮光機構6は、第2遮光板11の位置を変更させる駆動機構として、照明光学系2の光軸に平行な軸の回りに回転駆動する第1駆動部12と、垂直な平面内で直線駆動する第2駆動部13とを含む。この遮光機構6も、露光装置1が繰り返しショット領域を露光する際、露光位置に応じてショット領域の形状を規定することについては、マスキングブレード10と同様である。特に遮光機構6においては、回転、直線の2軸駆動により、あらゆる外周ショット領域にて所望の位置を遮光するためには、図2に示すように、回転駆動する第1駆動部12上に、直線駆動する第2駆動部13を搭載した構成とすることが望ましい。さらに、このときの第1駆動部12における回転駆動の回転中心は、光軸と一致していることが望ましい。なお、上記のように、1つの照明光学系2内の共役面CPWに、マスキングブレード10と遮光機構6の第2遮光板11とを設置するということは、このうちのどちらか一方は、許容範囲内でデフォーカスした位置に配置することになる。このとき、第2遮光板11をウエハ5と光学的に共役な位置、すなわち共役面CPWに一致させて配置し、マスキングブレード10をデフォーカスさせた位置に配置するのが望ましい。また、配置上のデフォーカス量が許容できない場合は、ショット領域の形状をレチクル3上のCr(クロム)パターンで決定し、マスキングブレード10は、レチクル3上のCr欠陥による転写を防止するため、ショット領域の形状より大きな領域で遮光してもよい。また、照明光学系2内におけるマスキングブレード10と遮光機構6との配置位置の順番は、特に限定するものではなく、どちらが光源8側にあっても構わない。さらに、配置上のデフォーカス量の影響を抑制する必要があるならば、異なる光学的に共役な位置を有する照明光学系に分けて配置してもよい。
The
また、マスキングブレード10や遮光機構6に関連した機構として、露光装置1は、遮光機構6による遮光位置を検出する検出部14を備える。この検出部14は、ウエハステージに搭載された、ラインまたはスポット状の光量検出器である。また、検出部14の検出面は、ウエハステージの駆動により適宜移動され、遮光位置の検出時には、露光光の結像面と一致される。後述の制御部7は、この検出部14による検出結果とウエハステージのステージ座標とから、ウエハ5上での遮光位置を算出する。ここで、算出される遮光位置とは、検出時にマスキングブレード10や遮光機構6の第2遮光板11により形成された遮光領域と露光領域の境界をいう。
Further, as a mechanism related to the
制御部7は、露光装置1の各構成要素の動作および調整などを制御し得る。この制御部7は、例えばコンピュータなどで構成され、露光装置1の各構成要素に回線を介して接続され、プログラムなどにしたがって各構成要素の制御を実行し得る。本実施形態の制御部7は、少なくとも、検出部14から得られた検出結果を参照した遮光位置の算出、および遮光機構6の動作制御を実行する。なお、遮光機構6の第1駆動部12や第2駆動部13の駆動を独自で制御する遮光機構制御部を、制御部7とは別体で構成してもよい。また、制御部7は、露光装置1の他の部分と一体で(共通の筐体内に)構成してもよいし、露光装置1の他の部分とは別体で(別の筐体内に)構成してもよい。
The
次に、特に遮光機構6によるウエハ5上の外周領域に対する遮光について詳説する。まず、ウエハ5上における転写領域としてのショット領域の配置と、遮光領域の位置とについて説明する。図3は、ウエハ5の表面上に配置された複数のショット領域Cと、遮光領域である外周領域Rとを示す平面図である。一般的に、露光装置が1回の露光でパターンを転写できる領域は、投影光学系の結像領域で決まるが、通常、ウエハ5の大きさよりも小さい。したがって、露光装置1は、上記のとおりステップ・アンド・リピート方式にてウエハ5をステップさせながら、パターンの転写(露光)を繰り返す。図3に示す複数のショット領域Cのうち、斜線で示すショット領域C1は、1回の露光でパターンが転写される領域を示しており、繰り返し露光によってウエハ5の表面全体に同一のパターンを転写することができる。
Next, light shielding with respect to the outer peripheral region on the
ここで、露光装置1によるリソグラフィー工程を含む一連の半導体デバイスの製造工程にて、半導体デバイスがフリップチップ実装されると想定すると、その一連の工程には、はんだボールを形成する工程が含まれ得る。このはんだボールを形成する工程では、ウエハ5の表面上の導電性膜とメッキ装置の電極とを接触(導通)させるために、ウエハ5上にてレジストが剥離された領域が存在しなければならない。このレジストが剥離された領域は、図3に示すように、ウエハ5の表面上の周辺部、具体的には、ウエハ5の外周から一定の幅(遮光幅)dだけ内側の外周領域Rに相当する。例えば、ウエハ5に塗布されたレジストがネガレジストである場合には、外周領域Rは、露光中に遮光されている必要がある。すなわち、露光装置1は、特にウエハ5の周辺部の存在する周辺ショット領域C2にパターンを転写する際には、周辺ショット領域C2に対する転写領域を個別に規定して露光する必要がある。この外周領域Rの遮光は、遮光機構6の回転駆動する第1駆動部12と直線駆動する第2駆動部13とにより第2遮光板11の位置を変化させることで実施される。本実施形態では、以下のように、回転姿勢での初期値から使用後のウエハ5上での遮光位置の変化を簡易的に検出し、駆動オフセットを第2遮光板11の駆動に反映させることで、遮光機構6の機械的劣化を補正する。ただし、このとき、遮光幅dは、許容できる精度以内に収まっている必要があり、精度内に収まっていない場合には、その旨の警告を発する。
Here, assuming that a semiconductor device is flip-chip mounted in a series of semiconductor device manufacturing processes including a lithography process by the
図4は、本実施形態における遮光位置の変化を検出する動作シーケンス(以下「検査シーケンス」という)を示すフローチャートである。この検査シーケンスに先立ち、制御部7は、基準となる時点にて遮光機構6の第2遮光板11を特定の検査ポジションに位置させた状態で、検出部14にて検出させた検査ポジションでの遮光位置(初期値)と閾値とを予め記憶する。ここで、検出部14による遮光位置の検出の際は、制御部7は、検出部14の検出面を、検査ポジションの状態で結像面に合わせている。また、基準となる時点とは、例えば、新たな第2遮光板11を遮光機構6に設置し、通常の露光処理を開始する時点、すなわち第2遮光板11の設置位置が調整された直後の時点をいう。また、遮光位置の初期値と閾値とは、制御部7に設定され、記憶部7aに記憶(保管)される。また、検査ポジションは、検査シーケンスにて設定される、ウエハレイアウト(ウエハ5上に設定されたショット領域の配置)から抽出された代表的なポジションであり、1箇所に限らず、複数箇所としてもよい。また、遮光位置の初期値は、例えば、遮光機構6の使用開始に合わせて予め測定されるものであってもよいし、予め蓄積されたデータを利用するものであってもよい。さらに、閾値は、遮光幅dが許容できる(できない)状態と判断される基準値である。制御部7は、任意の時点にて検査シーケンスを開始すると、まず、遮光機構6の第1駆動部12と第2駆動部13とを駆動させ、第2遮光板11を検査ポジションに位置させる(ステップS100)。ここで、任意の時点とは、基準となる時点から一定の時間が経過し、検査を要する時点、すなわち第2遮光板11による遮光位置に、所望の位置からずれが生じている可能性がある時点をいう。次に、制御部7は、検出部14の検出面を、この検査ポジションの状態で結像面に合わせ、検出部14により遮光位置を検出させる(ステップS101)。次に、制御部7は、予め記憶した遮光位置(初期値)とステップS101で検出された遮光位置との差分から遮光位置の変化量を算出する(ステップS102)。このとき、遮光位置の変化量は、すなわち、遮光位置(初期値)から検出された任意の時点での遮光位置を減算したものとなる。次に、制御部7は、ステップS102にて導出した遮光位置の変化量が、予め記憶した閾値よりも小さい値(遮光位置の変化量<閾値)であるかどうかを判断する(ステップS103)。ここで、制御部7は、遮光位置の変化量が閾値よりも小さいと判定した場合には(YES)、その変化量を遮光機構6の駆動オフセットに反映させ、通常露光時の第2遮光板11の駆動を補正させる(ステップS104)。すなわち、補正された駆動量は、任意の時点での(元の)駆動量に遮光位置の変化量を加算したものとなる。なお、検査ポジションが複数である際には、各ポジションでの遮光位置の変化量に合わせて、複数のオフセットを用いることができる。また、遮光機構6に対して駆動オフセットを反映させる際には、制御部7が自動的に行っても、またはオフセット量を手動で設定(入力)してもよい。一方、制御部7は、ステップS103にて遮光位置の変化量が閾値以上である(遮光位置の変化量≧閾値)と判定した場合には(NO)、露光装置1の外部(例えば操作者)に対して、その旨の警告を発する(ステップS105)。なお、上記閾値は、予め固定値として設定してよいのであるが、例えば、基準となる時点でテストウエハを露光、現像して遮光位置の精度を検査し、装置固有となる完成精度を確認して得られた許容できる遮光位置の変化量としてもよい。さらに、閾値を1つだけではなく複数の設定し、制御部7は、その複数の閾値に基づいて遮光位置の変化を段階的に警告するようにしてもよい。この警告により、操作者は、遮光機構6の機械的劣化が進行したと判断し、適切な時点でメンテナンスを実施することができる。制御部7は、このような検査シーケンスを、露光装置1の運用期間中に定期的に繰り返し実行する。
FIG. 4 is a flowchart showing an operation sequence (hereinafter referred to as “inspection sequence”) for detecting a change in the light shielding position in the present embodiment. Prior to this inspection sequence, the
ここで、露光装置1では、露光光の光路上で見ると、遮光機構6とウエハ5との間にレチクル3が配置されるため、上記のような遮光位置の検出を行う際、レチクルパターンの影響を受ける可能性がある。そこで、制御部7は、例えば、図4に示す検査シーケンス内のステップS100の前に、レチクルステージを駆動させてレチクル3を露光光の照射領域から外すことで、検出部14の検出位置にレチクルパターンが入らないようにさせることが望ましい。なお、このレチクル3の移動を上記ステップS100の前に実施するのは一例であって、例えば、ステップS100とステップS101との間で実施してもよい。また、レチクルパターンの影響を受けないようにするために、パターンの形成されていない専用の検査レチクルを予め準備し、検査時には通常のレチクル3に換えてレチクルステージに搭載しておく方法もある。さらに、制御部7は、レチクル3が搭載されていないことを検査シーケンスの開始条件としてもよい。
Here, in the
さらに、制御部7は、上記検査シーケンスでのステップS101において、以下のように遮光位置を検出することで、遮光位置の変化が回転駆動に起因したものであるのか、または直線駆動に起因したものであるのかを判断する。図5は、遮光機構6により第2遮光板11を検査ポジションに位置させた状態での検出部14の検出面(結像面)上での遮光領域の一例を示す平面図である。ここで、検出面にあるショット領域Cの外形に相当する領域19上には、その領域19に重なるように、第2遮光板11の形状および位置に合わせて、遮光領域20が形成される。すなわち、この遮光領域20の円弧端20aは、露光領域との境界である。また、この検査ポジションでは、遮光位置(第1駆動部12の回転駆動)の回転中心21は、領域19の中心近傍に配置される。特にこの場合には、円弧端20aは、図5に示すように回転中心21に重なる。このような状態のもと、検出部14は、領域19上に2つの検出領域22(図5中、点線で示す第1検出領域22aおよび第2検出領域22b)を設定し、これらの検出領域22と円弧端20aとが交わるそれぞれの点を遮光位置として検出する。このうち、第1検出領域22aは、回転中心21と円弧端20aとが重なる点での遮光位置を検出するものであるため、第1検出領域22aで検出される遮光位置は、遮光機構6の回転駆動の影響をほとんど受けない。したがって、第1検出領域22aで検出される遮光位置に変化が生じたとすれば、それは直線駆動の位置ずれに起因したものと考えることができる。ここで、P22a(t)を任意の時点の第1検出領域22aの遮光位置座標とし、P22a(1)を基準の時点の第1検出領域22aの遮光位置(初期値)座標として、第1検出領域22aでの遮光位置の変化量が(P22a(t)−P22a(1))であるとする。このとき、制御部7は、遮光機構6の直線駆動に(P22a(t)−P22a(1))の量だけ遮光位置変化が生じたと判断することができる。一方、第2検出領域22bは、回転中心21から円弧端20aと重なる領域19の側端へ向かう方向に離れ、この側端に近い少なくとも1点の遮光位置を検出するものである。したがって、第2検出領域22bで検出される遮光位置は、遮光機構6の回転駆動と直線駆動とそれぞれの位置ずれにより変化し得る。ここで、P22b(t)を任意の時点の第2検出領域22bの遮光位置座標とし、P22b(1)を基準の時点の第2検出領域22bの遮光位置(初期値)座標として、第2検出領域22bでの遮光位置の変化量が(P22b(t)−P22b(1))であるとする。このとき、制御部7は、遮光機構6の回転駆動に(P22a(t)−P22a(1))−(P22b(t)−P22b(1))の量だけ遮光位置変化が生じたと判断することができる。これらを参照することで、制御部7は、遮光位置の変化が、遮光機構6の回転駆動を行う第1駆動部12に起因したものか、または直線駆動を行う第2駆動部13に起因したものかを判断することができる。したがって、制御部7は、この遮光位置の変化の原因を例えば操作者に提示することで、操作者は、遮光位置の変化の原因であると特定された遮光機構6の駆動部に対して適切なメンテナンスを行うことができる。なお、図5では、回転中心21から離れた検出領域を、第2検出領域22bのみの1箇所としているが、複数箇所としてもよい。さらに、図5では、図5(a)と図5(b)とに分けて、遮光領域20がX軸方向またはY軸方向のいずれかに沿った2つの検査ポジションを示しているが、検査ポジションでの回転駆動位置は、任意の位置で、かつ任意の個数としてよい。
Further, the
このように、露光装置1は、遮光機構6に機械的劣化が生じ、遮光位置に変化が生じても、例えば、検査ごとにテストウエハを露光、現像した上で遮光位置の精度を検査するような方法を取ることなく、簡易的に補正することができる。また、遮光位置の変化量が許容できる閾値以上となった場合には、露光装置1は、外部に警告を発するため、遮光位置の変化に起因した製品自体に及ぼす影響を予め抑えることができる。さらに、遮光位置の変化を検出する際に、制御部7が遮光位置の変化の原因となった駆動部を特定することもできるため、上記簡易的な補正と合わせ、露光装置1のダウンタイムや検査工数を極力減らすことができる。
As described above, the
以上のように、本実施形態によれば、ウエハ上の特定の領域に露光光が照射されない領域を形成する際に有利な露光装置を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an exposure apparatus that is advantageous when forming a region where exposure light is not irradiated on a specific region on a wafer.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る露光装置について説明する。第1実施形態の露光装置1では、遮光位置の変化を求める際、領域19上の座標を基準とする絶対位置を参照した。これに対して、本実施形態の露光装置の特徴は、遮光機構6の相対駆動量の初期値から検査時までの変化を参照し、遮光位置の変化を求める点にある。ここで、遮光機構6の相対駆動量の変化を求めるためには、制御部7は、複数箇所の検査ポジションでの遮光位置の検出結果を参照する。以下、本実施形態の露光装置において、第1実施形態に係る露光装置1と同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, an exposure apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. In the
図6は、第1実施形態に係る図5に対応した本実施形態に係る遮光領域の一例を示す平面図であり、特に遮光機構6の直線駆動の相対駆動量を算出するための検査ポジションに第2遮光板11を位置させた状態でのものである。このうち、図6(a)と図6(b)とは、遮光機構6の回転駆動の姿勢を一定にし、時系列で直線駆動をさせた状態を示している。検出部14は、回転中心21を通過する直線駆動の軸方向(図6ではX軸方向)に2つの検出領域23(図中、点線で示す第1検出領域23aおよび第2検出領域23b)を設定する。制御部7は、まず、図6(a)に示す第1状態で、検出部14により第1検出領域23aと円弧端20aとが交わる点を遮光位置として検出させる。引き続き、制御部7は、遮光機構6に対して第2遮光板11を図6(b)に示す第2状態となるように移動(位置)させ、検出部14により第2検出領域23bと円弧端20aとが交わる点を遮光位置として検出させる。ここで、P23a(t)を任意の時点の第1検出領域23aの遮光位置座標とし、P23a(1)を基準の時点の第1検出領域23aの遮光位置(初期値)座標とする。さらに、P23b(t)を任意の時点の第2検出領域23bの遮光位置座標とし、P23b(1)を基準の時点の第2検出領域23bの遮光位置(初期値)座標とする。このとき、制御部7は、検査ポジションに位置した際の相対駆動量を、(P23a(t)−P23b(t))−(P23a(1)−P23b(1))から算出し得る。
FIG. 6 is a plan view showing an example of a light shielding region according to the present embodiment corresponding to FIG. 5 according to the first embodiment, and particularly at an inspection position for calculating the relative drive amount of the linear drive of the
図7は、第1実施形態に係る図5に対応した本実施形態に係る遮光領域の一例を示す平面図および説明図であり、特に遮光機構6の回転駆動の相対駆動量を算出するための検査ポジションに第2遮光板11を位置させた状態でのものである。このうち、図7(a)と図7(b)とは、遮光機構6の直進駆動の姿勢を一定にして、時系列で回転駆動をさせた状態を示している。この場合、検出部14は、領域19上にある回転中心21とは重ならず、図7(a)に示す第1状態での検出位置として、まず、回転中心21を通過する直線駆動の軸方向(図7(a)ではX軸方向)に第1検出領域24aを設定する。また、検出部14は、回転中心21から、円弧端20aと重なる領域19の側端へ向かう方向(図7(a)ではY軸方向)の両方向に離れ、これらの側端に近い遮光位置を検出する第2検出領域24bと第3検出領域24cとを設定する。同様に、検出部14は、領域19上にある回転中心21とは重ならず、図7(b)に示す第2状態での検出位置として、まず、回転中心21を通過する直線駆動の軸方向(図7(b)ではY軸方向)に第4検出領域24dを設定する。さらに、検出部14は、回転中心21から、円弧端20aと重なる領域19の側端へ向かう方向(図7(b)ではX軸方向)の両方向に離れ、これらの側端に近い遮光位置を検出する第5検出領域24eと第6検出領域24fとを設定する。すなわち、図7(a)と図7(b)とに示す状態では、それぞれ3箇所の検出領域がある。制御部7は、まず、図7(a)に示す第1状態で、検出部14により第1検出領域24aから第3検出領域24cまでの各検出領域と円弧端20aとが交わる点をそれぞれ遮光位置として検出させる。次に、制御部7は、この3箇所の遮光位置から、図7(c)に示すように第1状態での円弧端20aの第1中心25を算出する。引き続き、制御部7は、図7(b)に示す第2状態で、検出部14により第4検出領域24dから第6検出領域24fまでの各検出領域と円弧端20aとが交わる点をそれぞれ遮光位置として検出させる。次に、制御部7は、この3箇所の遮光位置から、図7(c)に示すように第2状態での円弧端20aの第2中心26を算出する。そして、制御部7は、回転中心21と第1中心25とを結ぶ線と、回転中心21と第2中心26とを結ぶ線とのなす角27を、第2遮光板11を検査ポジションに位置させた際の相対駆動量とし得る。なお、図7に示す例では、図7(a)と図7(b)との各状態にて検出領域の設定数をそれ3箇所としたが、より精密な相対駆動量を取得するために3箇所以上としてもよい。さらに、図6および図7では、それぞれ2つの検査ポジションから相対駆動量を求めているが、検査ポジションの姿勢または個数は、任意である。
FIG. 7 is a plan view and an explanatory view showing an example of a light shielding region according to the present embodiment corresponding to FIG. 5 according to the first embodiment, and particularly for calculating the relative drive amount of the rotational drive of the
さらに、上記のように算出した相対駆動量は、第1実施形態に係る図4に示した検査シーケンスに適用可能である。この相対駆動量を図4の検査シーケンスに適用する場合、検査ポジションでの遮光位置として、算出した相対駆動量を使用する。制御部7は、例えばステップS103では、相対駆動量の初期値と検査時の値との差分が閾値以下かを判断することになる。このように、本実施形態によれば、制御部7は、第1実施形態と同様に、遮光機構6の回転駆動、または直線駆動のいずれで機械的劣化が進行したかを判断することができる。なお、図4の検査シーケンスに相対駆動量を適用するならば、ステップS104では、駆動オフセットではなく、例えば、相対駆動量が1%増えたなら駆動時に101%実駆動するというように、駆動量割合を補正してもよい。
Furthermore, the relative drive amount calculated as described above can be applied to the inspection sequence shown in FIG. 4 according to the first embodiment. When this relative drive amount is applied to the inspection sequence of FIG. 4, the calculated relative drive amount is used as the light shielding position at the inspection position. For example, in step S103, the
(デバイスの製造方法)
次に、本発明の一実施形態のデバイス(半導体デバイス、液晶表示デバイス等)の製造方法について説明する。半導体デバイスは、ウエハに集積回路を作る前工程と、前工程で作られたウエハ上の集積回路チップを製品として完成させる後工程を経ることにより製造される。前工程は、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたウエハを露光する工程と、ウエハを現像する工程を含む。後工程は、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)と、パッケージング工程(封入)を含む。液晶表示デバイスは、透明電極を形成する工程を経ることにより製造される。透明電極を形成する工程は、透明導電膜が蒸着されたガラス基板に感光剤を塗布する工程と、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたガラス基板を露光する工程と、ガラス基板を現像する工程を含む。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。
(Device manufacturing method)
Next, a method for manufacturing a device (semiconductor device, liquid crystal display device, etc.) according to an embodiment of the present invention will be described. A semiconductor device is manufactured through a pre-process for producing an integrated circuit on a wafer and a post-process for completing an integrated circuit chip on the wafer produced in the pre-process as a product. The pre-process includes a step of exposing a wafer coated with a photosensitive agent using the above-described exposure apparatus, and a step of developing the wafer. The post-process includes an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (encapsulation). A liquid crystal display device is manufactured through a process of forming a transparent electrode. The step of forming the transparent electrode includes a step of applying a photosensitive agent to a glass substrate on which a transparent conductive film is deposited, a step of exposing the glass substrate on which the photosensitive agent is applied using the above-described exposure apparatus, and a glass substrate. The process of developing is included. According to the device manufacturing method of the present embodiment, it is possible to manufacture a higher quality device than before.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
1 露光装置
2 照明光学系
3 レチクル
4 投影光学系
5 ウエハ
7 制御部
11 第2遮光板
12 第1駆動部
13 第2駆動部
14 検出部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記照明系における前記投影光学系の物体面となる基板面と共役な面に配置され、前記基板上の前記像が形成される領域を規定する前記基板の外周よりも内側の円形境界線に重なる円弧を縁に含み、前記基板上の前記円形境界線より外側の外周領域に対して光が入射しないように光を遮断する遮光板と、
前記遮光板を前記照明系の光軸に平行な軸の回りに回転駆動する第1駆動部と、
前記遮光板を前記光軸に垂直な平面内で直線駆動する第2駆動部と、
前記遮光板により遮光された遮光位置を検出する検出部と、
基準の時点での遮光位置を予め記憶し、前記基準の時点の後の任意の時点にて前記検出部より検出される遮光位置と前記基準の時点での遮光位置との差分から前記遮光位置の変化量を算出する制御部と、
を備えることを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that irradiates a pattern formed on an original plate with light from an illumination system and exposes an image of the pattern on a substrate via a projection optical system,
The illumination system is disposed on a plane conjugate with a substrate surface that is an object plane of the projection optical system, and overlaps a circular boundary line inside the outer periphery of the substrate that defines a region on which the image is formed on the substrate. A light-shielding plate that includes a circular arc at an edge and blocks light so that light does not enter an outer peripheral region outside the circular boundary line on the substrate;
A first drive unit that rotationally drives the light shielding plate around an axis parallel to the optical axis of the illumination system;
A second drive unit that linearly drives the light shielding plate in a plane perpendicular to the optical axis;
A detection unit for detecting a light shielding position shielded by the light shielding plate;
The light shielding position at the reference time is stored in advance, and the light shielding position is determined from the difference between the light shielding position detected by the detection unit at an arbitrary time after the reference time and the light shielding position at the reference time. A control unit for calculating the amount of change;
An exposure apparatus comprising:
基準の時点での前記相対駆動量を予め記憶し、任意の時点にて、該任意の時点での前記相対駆動量と前記基準の時点での前記相対駆動量との差分から前記相対駆動量の変化量を算出することを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 The control unit drives the light shielding plate to a plurality of positions by the first driving unit or the second driving unit, and refers to the light shielding positions obtained at a plurality of detection positions at the plurality of positions. To calculate the driving amount,
The relative drive amount at a reference time point is stored in advance, and at any time point, the relative drive amount is calculated from the difference between the relative drive amount at the arbitrary time point and the relative drive amount at the reference time point. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the amount of change is calculated.
その露光した基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。 A step of exposing the substrate using the exposure apparatus according to claim 1;
Developing the exposed substrate;
A device manufacturing method comprising:
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