JP2020042100A - Exposure method, exposure apparatus and method for manufacturing article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光方法、露光装置、および物品製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure method, an exposure apparatus, and an article manufacturing method.
液晶パネルや有機ELパネル等のディスプレイは、フォトリソグラフィ技術を用いてガラス基板上に透明薄膜電極を所望の形状にパターニングすることによって製作される。フォトリソグラフィ工程では、予めパターンが描画されているマスク(又はレチクル)上に露光光を照射し、投影光学系を介してマスク上のパターンをフォトレジストが塗布されたガラス基板等の基板上に投影する露光装置が用いられる。また、ディスプレイの製造では、大画面露光に適したミラー・プロジェクション方式による露光装置がしばしば用いられる。 A display such as a liquid crystal panel or an organic EL panel is manufactured by patterning a transparent thin film electrode into a desired shape on a glass substrate using a photolithography technique. In the photolithography process, a mask (or reticle) on which a pattern is drawn in advance is irradiated with exposure light, and the pattern on the mask is projected onto a substrate such as a glass substrate coated with a photoresist via a projection optical system. An exposure apparatus is used. In the manufacture of displays, an exposure apparatus using a mirror projection system suitable for large-screen exposure is often used.
近年ではスマートフォンやタブレット向けのディスプレイには高精細化が求められており、それに伴い露光装置には従来よりも高い解像力性能や高い生産性(高スループット)が求められている。露光装置では、露光しようとする回路パターンが描かれたマスクをマスクステージ上に載置し、マスクに照明光が照射される。走査露光装置の場合、マスクステージと、被露光対象である基板が載置された基板ステージとを同時に走査しながら露光が行われる。走査露光装置において高い生産性を確保するためには、マスクステージと基板ステージは高速に動作させながら露光を行うことが必要である。このとき、マスクステージや基板ステージの駆動が振動源となり、この振動は露光装置本体の構造体や投影光学系内に配置された光学部品に伝わる。このような振動は、露光されたレジストパターンの形状を周期的に変動させ、基板上に露光ムラを生じさせる。露光ムラとは、露光が終了した基板上に見られる、基板上を反射もしくは透過した光の強度のムラをいう。露光ムラは、露光されたレジストパターンのプロファイル(レジストの幅、テーパー角、露光後のレジスト高さなど)のばらつきやパターンが形成される位置の変動に起因して見られる現象である。露光ムラが目立つパネルは品質上好ましくないため、パネル製造時には露光ムラが極力発生しないように振動を抑制するための注意が必要となる。 In recent years, displays for smartphones and tablets have been required to have higher definition, and accordingly, exposure apparatuses have been required to have higher resolution performance and higher productivity (higher throughput) than before. In an exposure apparatus, a mask on which a circuit pattern to be exposed is drawn is placed on a mask stage, and the mask is irradiated with illumination light. In the case of a scanning exposure apparatus, exposure is performed while simultaneously scanning a mask stage and a substrate stage on which a substrate to be exposed is mounted. In order to ensure high productivity in a scanning exposure apparatus, it is necessary to perform exposure while operating a mask stage and a substrate stage at high speed. At this time, the drive of the mask stage or the substrate stage becomes a vibration source, and this vibration is transmitted to the structure of the exposure apparatus main body and optical components arranged in the projection optical system. Such vibrations periodically change the shape of the exposed resist pattern, causing exposure unevenness on the substrate. The exposure unevenness refers to unevenness in the intensity of light reflected or transmitted on the substrate, which is seen on the substrate after the exposure. Exposure unevenness is a phenomenon observed due to variations in the profile of the exposed resist pattern (resist width, taper angle, resist height after exposure, etc.) and variations in the position where the pattern is formed. Since a panel in which exposure unevenness is conspicuous is not preferable from the viewpoint of quality, it is necessary to take care to suppress vibration so as to minimize exposure unevenness during panel production.
特開2015−87514号公報(特許文献1)は、装置内に蓄積した過去のデータを用いて露光結果に露光ムラが発生しているかを検知する機能を有する露光装置を開示している。これによれば、装置が露光ムラを発生させやすい状態になったことを検知し、露光ムラの発生要因となる項目の診断結果が閾値を超えた場合に装置の稼働が中止される。これにより、不良品を大量に生産してしまうことが抑制される。 Japanese Patent Laying-Open No. 2015-87514 (Patent Document 1) discloses an exposure apparatus having a function of detecting whether or not exposure unevenness has occurred in an exposure result using past data accumulated in the apparatus. According to this, it is detected that the apparatus is in a state where exposure unevenness is likely to occur, and the operation of the apparatus is stopped when a diagnosis result of an item causing an exposure unevenness exceeds a threshold. This suppresses mass production of defective products.
しかし、パネルの高精細化に伴い、露光パターンはますます微細になっており、露光ムラの発生要因の閾値も非常に厳しいレベルになってきている。そのため比較的小さい振動が装置内で発生しても露光ムラが発生しやすく、装置の稼働停止が頻繁に発生し、それにより生産性が低下してしまう。 However, as the definition of the panel becomes higher, the exposure pattern becomes finer, and the threshold value of the cause of the exposure unevenness has also become extremely severe. For this reason, even when relatively small vibrations occur in the apparatus, exposure unevenness is likely to occur, and the operation of the apparatus is frequently stopped, thereby reducing productivity.
本発明は、例えば、生産性を維持しながら露光ムラの低減する技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide, for example, a technique for reducing exposure unevenness while maintaining productivity.
本発明の一側面によれば、マスクのパターンを基板に投影する投影光学系を含み、前記基板を走査露光する露光装置における露光方法であって、走査露光中に発生する前記投影光学系の光学特性の変動の情報を取得する工程と、前記変動によって生じる露光ムラを低減するように前記基板上の1点あたりの露光時間の目標値である目標露光時間を決定する工程と、前記基板上の1点あたりの露光時間が前記決定された目標露光時間になるように露光条件を調整する工程と、前記調整された露光条件に従い前記基板の走査露光を行う工程とを有することを特徴とする露光方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided an exposure method in an exposure apparatus that includes a projection optical system that projects a pattern of a mask onto a substrate, and scans and exposes the substrate. A step of acquiring information on the characteristic variation, and a step of determining a target exposure time that is a target value of an exposure time per point on the substrate so as to reduce exposure unevenness caused by the variation; Adjusting the exposure conditions so that the exposure time per point becomes the determined target exposure time; and performing scanning exposure of the substrate according to the adjusted exposure conditions. A method is provided.
本発明によれば、例えば、生産性を維持しながら露光ムラの低減する技術が提供される。 According to the present invention, for example, a technique for reducing exposure unevenness while maintaining productivity is provided.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明の実施の具体例を示すにすぎないものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決のために必須のものであるとは限らない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following embodiments merely show specific examples of implementation of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, not all combinations of features described in the following embodiments are necessarily essential for solving the problem of the present invention.
<第1実施形態>
図1は、本実施形態における露光装置の構成を示す図である。本明細書では、水平面をXY平面とするXYZ座標系において方向を示す。一般には、基板Pはその表面が水平面(XY平面)と平行になるように基板ステージ401の上に置かれる。よって以下では、基板Pの表面に沿う平面内で互いに直交する方向をX軸およびY軸とし、X軸およびY軸に垂直な方向をZ軸とする。
<First embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an exposure apparatus according to the present embodiment. In this specification, directions are indicated in an XYZ coordinate system in which a horizontal plane is an XY plane. Generally, the substrate P is placed on the
照明光学系1は、光源101、NDフィルタ102、オプティカルインテグレータ103、絞り104、コンデンサレンズ105、スリット106、レンズ107、ミラー108、レンズ109を含む。光源101は、高圧水銀ランプ等の紫外線の光を発する。NDフィルタ102は、所定の透過率を有し、光源101から発せられた光の強度を調整する。オプティカルインテグレータ103は、例えばフライアイレンズで構成される。フライアイレンズは、複数の微小レンズの集合からなり、その光射出面近傍に複数の2次光源が形成される。絞り104は、オプティカルインテグレータ103により形成された2次光源の集合の総体的な形状を決定するための絞りである。2次光源の集合の総体的な形状は照明形状と呼ばれる。コンデンサレンズ105は、オプティカルインテグレータ103からの光でスリット106をケーラー照明している。スリット106は、光源からの光を整形する。スリット106の開口部は、マスキングブレードによってマスク上を照射する形状に形成されている。スリット106を通過した光はレンズ107、ミラー108、レンズ109を介しマスクMを照射する。
The illumination
マスクステージ201はマスクMを保持して、Y軸方向に移動可能である。レーザ干渉計202は、マスクステージ201の位置を計測する。
The
投影光学系3は、マスクM上に描画されたパターンを、感光材が塗布された基板P上に投影する。一例において、投影光学系3は、オフナー(Offner)型光学系でありうる。オフナー光学系の場合、良好な像領域を確保するためにマスクMには円弧形状の光が照射される。そのためにスリット106の光透過部(開口部)の形状、基板Pへ到達する露光光の照射形状も円弧形状となっている。マスクMを透過した光は、台形ミラー301、凹面ミラー302、凸面ミラー303、凹面ミラー302、台形ミラー301の順に反射した後に基板Pに到達する。これにより、マスクM上のパターンが基板P上に転写される。
The projection
本実施形態において、凹面ミラー302には、振動を計測するための加速度計304が取り付けられている。また、凸面ミラー303にも、振動を計測するための加速度計305が取り付けられている。加速度計304および305はそれぞれ、凹面ミラー302および凸面ミラー303の姿勢変化を計測する。加速度計304および305により凹面ミラー302および凸面ミラー303の姿勢変化量が計測されると、基板面におけるマスクパターンの像の変位量が算出されうる。加速度計304および305からの変位情報を演算することにより、投影光学系3全体からの振動による像の振動量を得ることができる。本実施形態では加速度計304および305はそれぞれ、凹面ミラー302および凸面ミラー303に取り付けられているが、その他の光学部品に加速度計を設置してもよい。
In the present embodiment, an
基板ステージ401は、基板Pを保持し、少なくともX方向およびY方向に移動可能である。基板ステージ401が基板Pを保持してマスクステージ201と同期してY方向に駆動することにより、基板Pの走査露光が行われうる。基板P上に複数のパネルを露光する場合には、X方向およびY方向に基板ステージ401をずらしながら露光が行われる。レーザ干渉計402は、基板ステージ401の位置を計測する。
The
レーザ干渉計202および402、加速度計304および305から出力された計測結果は、露光装置全体の動作の制御を行う制御部5に送られる。制御部5は、例えば、CPUおよびメモリを含むコンピュータで構成され、走査露光を制御する。制御部5は、マスクステージ201と基板ステージ401との相対位置の計測結果を用いて、基板P上におけるマスクパターンの像の位置の偏差の時間変化を算出することができる。この位置の偏差は時間と共に変化しており、基板P上の1点の位置から見ると、その位置に露光されるパターンの光学像が走査露光中に振動して観測される。制御部5は、この光学像の振動の周期を算出する。また、制御部5は、加速度計304および305の計測結果を用いて、凹面ミラー302および凸面ミラー303の振動周期を算出する。凹面ミラー302および凸面ミラー303の振動も基板P上の1点の位置における光学像の時間的な振動に寄与する。ユーザは、操作部6を介して、露光装置の各種パラメータの設定を行うことができる。露光装置の振動は製造時等に予め計測され、装置の立ち上げ後に操作部6を介して入力することも可能である。入力されたパラメータの値は制御部5に送信され、露光装置内の各部を調整することができる。
The measurement results output from the
制御部5は、入力された情報に基づいて基板Pの1点の位置における光学像の振動の周期を求めることができる。また、制御部5は、光学像の振動の影響を受けにくい条件で露光するために、マスクステージ201および基板ステージ401の走査速度、光源101、NDフィルタ102、スリット106を適切な状態に設定することができる。
The control unit 5 can obtain the period of the vibration of the optical image at the position of one point on the substrate P based on the input information. In addition, the control unit 5 sets the scanning speed of the
次に、基板P上の1点の位置における光学像の振動が露光パターンに与える影響について、簡単なモデルを用いて説明する。以下では、基板面での像の振動のことを像振動という。 Next, the effect of the vibration of the optical image at one point on the substrate P on the exposure pattern will be described using a simple model. Hereinafter, image vibration on the substrate surface is referred to as image vibration.
図2は、像振動のモデルの一例を示す図である。図2において、横軸は時間を示し、縦軸は基板上のある1点で観察された像の位置の偏差を示している。この像振動は、投影光学系3を構成する光学部品の振動、もしくは、マスクステージ201と基板ステージ401との間の同期制御誤差による振動と、またはその両方を計測することにより求められる。図2では、像振動は、周期T、振幅Aの単振動としている。この像振動が露光パターンに与える影響をリソグラフィシミュレーションにより算出した。このときの条件は、周期T=50msec、振幅A=0.3μmとし、露光されるパターンの線幅は2.5μmに設定した。なお、図2では、像振動の周期は5周期分のデータを示している。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an image vibration model. In FIG. 2, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the deviation of the position of the image observed at a certain point on the substrate. This image vibration is obtained by measuring vibration of an optical component constituting the projection
図3は、図2の像振動を入力した場合の露光パターンが形成される位置の偏差を、リソグラフィシミュレーションを用いて計算した結果を示している。横軸は、像振動5周期分の時間を示している。露光の際、基板上の1点を露光するために、ある有限の時間の幅が必要になる。その時間の幅を、像振動の周期Tに対し、(1/2)×T(点線)、(2/2)×T(1点鎖点)、(3/2)×T(2点鎖点)、(4/2)×T(実線)と変化させている。グラフは、その時間に露光されるパターンの位置偏差を示している。仮に走査露光の際に図2で示される像振動があった場合、この像振動のプロファイルに沿って露光パターンの位置の偏差が推移することになる。1点あたりの露光時間が(1/2)×Tと(3/2)×Tの結果は、図2の像振動の周期と同じ周期で露光パターンの位置が変動している。一方、1点あたりの露光時間が(2/2)×Tと(4/2)×Tの結果は、露光パターンの位置は変化せず(偏差0)、像振動があっても露光パターンの位置は不変となった。図3においては、(2/2)×Tと(4/2)×Tの結果は、パターン位置の偏差が0を保ったままであるから、グラフは偏差0の直線で示されており、偏差が上下する波形としては表れていない。 FIG. 3 shows a result of calculating a deviation of a position where an exposure pattern is formed when the image vibration shown in FIG. 2 is input by using a lithography simulation. The horizontal axis indicates the time for five periods of image vibration. At the time of exposure, a certain finite time width is required to expose one point on the substrate. The width of the time is represented by (1 /) × T (dotted line), (2/2) × T (dotted line), (3/2) × T (dotted line) with respect to the period T of the image vibration. (Point), (4/2) × T (solid line). The graph shows the positional deviation of the pattern exposed at that time. If the image vibration shown in FIG. 2 occurs at the time of scanning exposure, the deviation of the position of the exposure pattern changes along the profile of the image vibration. In the result of the exposure time per point of (1/2) × T and (3/2) × T, the position of the exposure pattern fluctuates at the same cycle as the cycle of the image vibration in FIG. On the other hand, the result of the exposure time per point (2/2) × T and (4/2) × T indicates that the position of the exposure pattern does not change (deviation 0) and that the exposure pattern The position has not changed. In FIG. 3, the results of (2/2) × T and (4/2) × T show that the deviation of the pattern position remains 0, so the graph is shown by a straight line with a deviation of 0. Does not appear as a rising or falling waveform.
図4は、リソグラフィシミュレーションを用いて図2の像振動を入力した場合の露光パターンの線幅の変化を計算した結果である。図3と同様、横軸は像振動5周期分の時間を示しており、1点あたりの露光時間の幅を4水準振ってある。1点あたりの露光時間が(1/2)×Tと(3/2)×Tの結果は、図2の像振動の周期の半分の周期で露光パターンの線幅の値が変動し、1点あたりの露光時間が(2/2)×Tと(4/2)×Tの結果は、露光パターンの線幅は不変となった。図4のグラフでは、(2/2)×Tと(4/2)×Tの結果はパターン線幅が2.5μmを保ったまま不変で、全く同一の結果となっている。 FIG. 4 shows the result of calculating the change in the line width of the exposure pattern when the image vibration shown in FIG. 2 is input using lithography simulation. Similar to FIG. 3, the horizontal axis represents the time for five periods of image oscillation, and the width of the exposure time per point is shifted by four levels. The result of the exposure time per point (1/2) × T and (3/2) × T indicates that the value of the line width of the exposure pattern fluctuates in half the period of the image vibration in FIG. In the results of the exposure time per point of (2/2) × T and (4/2) × T, the line width of the exposure pattern was unchanged. In the graph of FIG. 4, the results of (2/2) .times.T and (4/2) .times.T are unchanged while the pattern line width is kept at 2.5 .mu.m, and are exactly the same.
図3および図4に示した結果から、基板位置に形成されているマスクパターンの光学像が振動していても、基板上の1点を露光する時間の長さが像振動の周期Tの整数倍の時は、露光パターンの位置や線幅は不変となることが分かった。複数の振動モードが合成された振動でも、その振動の周期の整数倍の時間で露光すれば、本実施形態の結果と同様に露光パターンのプロファイルの変動は発生しない。また、これらの振動源はそれぞれ固有振動数を持っているため、露光ムラの原因となる振動の周波数はこれらの固有振動数からそれぞれ計算された周期の最小公倍数の値を周期とすればよい。 From the results shown in FIGS. 3 and 4, even when the optical image of the mask pattern formed at the substrate position is vibrating, the length of time for exposing one point on the substrate is an integer of the period T of the image vibration. It was found that the exposure pattern position and line width did not change when the magnification was doubled. Even in a vibration in which a plurality of vibration modes are combined, if exposure is performed for an integral multiple of the period of the vibration, the profile of the exposure pattern does not fluctuate similarly to the result of the present embodiment. In addition, since these vibration sources each have a natural frequency, the frequency of the vibration that causes the exposure unevenness may be set to the value of the least common multiple of the cycle calculated from each of the natural frequencies.
投影光学系がオフナー型の場合、上に述べたようにスリット106の形状は円弧状となる。これはマスクM上の像を基板P上に結像させる際、良好な結像領域が円弧状となるためで、この良好な領域を用いて露光を行う。図5に、スリット106の開口部(光照射領域)の例を示す。図5に示されるように、スリット106は、走査露光方向に対して円弧状の開口部を有する。ここで、走査露光方向に関するスリット106の開口幅をW、基板上の1点あたりの露光時間をtとすると、基板ステージ401の走査速度Vは、次式で表される。
When the projection optical system is of the Offner type, the shape of the
V=W/t (式1)
なお、スリット106の像は、スリット106と同じ倍率でマスクMの位置に形成される。実施形態では、式1で表される時間tが像振動の周期Tの整数倍と同じ時間になるように、走査速度Vもしくはスリットの開口幅Wまたはその両方が調整される。
V = W / t (Equation 1)
Note that the image of the
また、図3および図4の結果から、基板上の1点あたりの露光時間が長くなるにつれて露光パターンの位置の偏差のばらつきおよび線幅の偏差のばらつきは振動しながら減衰していくことが分かる。図6はこの現象を示した図であり、横軸に基板上の1点あたりの露光時間、縦軸にパターン位置偏差のばらつきをとったものである。図中、破線で示される許容値Sは、露光ムラの見えやすさについて許容できるものとして定められた閾値を示している。この許容値は、実験により求めてもよいし、別の物理量に基づいて設定してもよい。上記ばらつきがこの許容値を下回るように、言い換えると、ばらつきが許容範囲内に収まるように、基板上の1点あたりの露光時間である目標露光時間が決定される。ここで、例えば、上記ばらつきが許容値を下回る時間の範囲のうち最小の時間を目標露光時間として決定すれば、露光装置は生産性を維持したままデバイスを生産することが可能となる。 Also, from the results of FIGS. 3 and 4, it can be seen that as the exposure time per point on the substrate becomes longer, the variation in the deviation of the exposure pattern position and the variation in the line width deviation attenuate while oscillating. . FIG. 6 is a diagram showing this phenomenon, in which the horizontal axis shows the exposure time per point on the substrate, and the vertical axis shows the variation of the pattern position deviation. In the figure, an allowable value S indicated by a dashed line indicates a threshold value determined as an allowable value for the visibility of exposure unevenness. This allowable value may be obtained by an experiment or may be set based on another physical quantity. The target exposure time, which is the exposure time per one point on the substrate, is determined so that the variation falls below the allowable value, in other words, the variation falls within the allowable range. Here, for example, if the minimum time is determined as the target exposure time in the range of time in which the variation falls below the allowable value, the exposure apparatus can produce a device while maintaining the productivity.
なお、図6では、縦軸にパターン位置偏差のばらつきをとり、これに基づいて基板上の1点あたりの露光時間の許容値を確定した。しかし、パターン位置偏差のばらつきの代わりにパターンの線幅の偏差のばらつきを用いてもよいし、または、それらの両方を用いてもよい。 In FIG. 6, the vertical axis shows the variation of the pattern position deviation, and the allowable value of the exposure time per one point on the substrate is determined based on this. However, instead of the variation of the pattern position deviation, the variation of the line width deviation of the pattern may be used, or both of them may be used.
像変動は、走査露光が行われた基板に転写された光学像を撮像し、該撮像により得られた画像を処理することによって求めてもよい。以下、図7を参照して説明する。図7は、レジストなどの感光材を塗布した基板P上の一点鎖線で囲まれた領域を一回の走査露光で露光した結果の模式図である。光学像の周期的変動をもたらす振動が露光結果に影響を及ぼす場合、破線で示すような円弧状の濃淡の縞模様の露光ムラが観察される。例えば、制御部5は、撮像により得られた露光結果の画像を処理して、この縞模様のピッチDを計測し、ピッチDに基づいて、振動の周期Tを決定することができる。基板ステージの走査速度をVとすると、振動の周期Tは次式で表される。 The image fluctuation may be obtained by capturing an optical image transferred to the substrate that has been subjected to the scanning exposure, and processing an image obtained by the capturing. Hereinafter, description will be made with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic view showing a result of exposing a region surrounded by a dashed line on the substrate P on which a photosensitive material such as a resist is applied by one scanning exposure. When the vibration that causes the periodic fluctuation of the optical image affects the exposure result, an exposure unevenness of an arc-shaped dark and light stripe pattern shown by a broken line is observed. For example, the control unit 5 processes the image of the exposure result obtained by the imaging, measures the pitch D of the striped pattern, and can determine the cycle T of the vibration based on the pitch D. Assuming that the scanning speed of the substrate stage is V, the cycle T of vibration is represented by the following equation.
T=D/V (式2)
このようにして求められた振動の周期Tは、操作部6における不図示の表示部等に表示されてもよい。
T = D / V (Equation 2)
The cycle T of the vibration thus obtained may be displayed on a display unit or the like (not shown) of the operation unit 6.
露光装置は、例えば、振動の周期Tに応じて露光条件の調整を行うことができる。露光条件の調整は例えば、露光光の照度、マスクステージ201及び基板ステージ401の走査速度、走査方向に関するスリット106の幅のうち少なくとも2つを調整することにより行われうる。また、露光光の照度の調整は、光源101の出力、およびNDフィルタ102の透過率の少なくともいずれか1つによって行われうる。
The exposure apparatus can adjust exposure conditions in accordance with, for example, a cycle T of vibration. The adjustment of the exposure condition can be performed, for example, by adjusting at least two of the illuminance of the exposure light, the scanning speed of the
図8を参照して、本実施形態における露光方法を説明する。S21で、制御部5は、走査露光中に発生する投影光学系の光学特性の変動の情報を取得する。本実施形態では、制御部5は、レーザ干渉計202および402、加速度計304および305からの出力等、各要因からの振動の情報を取得する。S22で、制御部5は、取得した各要因からの振動情報に基づいて各要因からの像振動の周期を計算する。S23で、制御部5は、各振動を合成した結果の周期Tを決定する。S24で、制御部5は、露光条件を決定し、必要に応じてその調整を実施する。S24においては、像振動によって生じる露光ムラを低減するように基板上の1点あたりの露光時間の目標値である目標露光時間が決定される。そして、基板上の1点あたりの露光時間が目標露光時間になるように露光条件が調整される。この調整が完了した後、S25で、S24で調整された露光条件に従い走査露光が行われ、所定の枚数の基板の露光が完了すると露光処理は終了となる。
The exposure method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In S21, the control unit 5 acquires information on a change in the optical characteristics of the projection optical system that occurs during the scanning exposure. In the present embodiment, the control unit 5 acquires vibration information from each factor such as outputs from the
図9に、S24における露光条件の決定および調整処理の詳細を示す。S11で、制御部5は、S23で決定された像振動の周期Tに基づいて、目標露光時間を決定し、基板上の1点あたりの露光時間が目標露光時間になるように露光条件を調整する。具体例として、制御部5は、マスクステージ201および基板ステージ401の走査速度と走査露光方向に関するスリット106の幅を決定する。S12で、制御部5は、現状の照度が許容範囲内か否かを判定する。照度が許容範囲内である場合はこの調整処理を終了する。照度が許容範囲から外れている場合は、S13に進み、制御部5は、NDフィルタ102による照度の調整が必要か否かを判定する。調整が必要な場合はS14にてNDフィルタ102の調整が実施される。NDフィルタ102の調整が必要ではない場合はS16に進む。S14でNDフィルタ102の調整が終了した後、S15で、制御部5は現状の照度が許容範囲内か否かを判定する。照度が許容範囲内に入っていれば、調整は終了する。照度が許容範囲内に入っていない場合はS16に進む。S16では、光源の出力が調整される。光源の出力の調整は、例えば光源に入力する電圧を調整することにより行われうる。この調整によって照度は許容範囲内に入り、露光装置の調整は完了する。
FIG. 9 shows details of the exposure condition determination and adjustment processing in S24. In S11, the control unit 5 determines a target exposure time based on the image vibration period T determined in S23, and adjusts the exposure condition so that the exposure time per one point on the substrate becomes the target exposure time. I do. As a specific example, the control unit 5 determines the scanning speed of the
図10は、露光した基板を用いて露光装置を調整し露光する方法を示すフローチャートである。S31で、図7で説明したように、制御部5は、露光した結果から露光ムラのピッチDを計測し、その結果に基づいて振動の周期を決定する。S32で、図8のS24と同様に、露光条件を決定し、調整を行う。これらの調整が完了した後、S33で露光が開始され、所定の枚数の基板の露光が完了すると露光処理は終了となる。 FIG. 10 is a flowchart showing a method for adjusting and exposing an exposure apparatus using an exposed substrate. In S31, as described with reference to FIG. 7, the control unit 5 measures the pitch D of the uneven exposure from the result of the exposure, and determines the cycle of the vibration based on the result. In step S32, the exposure condition is determined and adjusted, similarly to step S24 in FIG. After these adjustments are completed, exposure is started in S33, and the exposure processing ends when exposure of a predetermined number of substrates is completed.
<物品製造方法の実施形態>
本発明の実施形態に係る物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程(基板を露光する工程)と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含む。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
<Embodiment of Article Manufacturing Method>
The article manufacturing method according to the embodiment of the present invention is suitable for manufacturing an article such as a micro device such as a semiconductor device or an element having a fine structure. In the article manufacturing method of the present embodiment, a step of forming a latent image pattern on the photosensitive agent applied to the substrate using the above-described exposure apparatus (a step of exposing the substrate) and a step of forming the latent image pattern in the step Developing the substrate. Further, such a manufacturing method includes other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist peeling, dicing, bonding, packaging, and the like). The article manufacturing method of the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.
1:照明光学系、3:投影光学系、5:制御部、6:操作部、304,305:加速度計、401:基板ステージ、402:レーザ干渉計、M:マスク、P:基板 1: illumination optical system, 3: projection optical system, 5: control unit, 6: operation unit, 304, 305: accelerometer, 401: substrate stage, 402: laser interferometer, M: mask, P: substrate
Claims (11)
走査露光中に発生する前記投影光学系の光学特性の変動の情報を取得する工程と、
前記変動によって生じる露光ムラを低減するように前記基板上の1点あたりの露光時間の目標値である目標露光時間を決定する工程と、
前記基板上の1点あたりの露光時間が前記決定された目標露光時間になるように露光条件を調整する工程と、
前記調整された露光条件に従い前記基板の走査露光を行う工程と、
を有することを特徴とする露光方法。 An exposure method in an exposure apparatus that includes a projection optical system that projects a pattern of a mask onto a substrate, and scans and exposes the substrate.
A step of acquiring information on fluctuations in the optical characteristics of the projection optical system that occur during scanning exposure,
Determining a target exposure time which is a target value of the exposure time per point on the substrate so as to reduce the exposure unevenness caused by the fluctuation;
Adjusting exposure conditions so that the exposure time per point on the substrate is the determined target exposure time;
Performing a scanning exposure of the substrate according to the adjusted exposure conditions,
An exposure method, comprising:
マスクのパターンを前記基板に投影する投影光学系と、
前記走査露光を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、
走査露光中に発生する前記投影光学系の光学特性の変動の情報を取得し、
前記変動によって生じる露光ムラを低減するように前記基板上の1点あたりの露光時間の目標値である目標露光時間を決定し、
前記基板上の1点あたりの露光時間が前記決定された目標露光時間になるように露光条件を調整する
ことを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that performs scanning exposure of a substrate,
A projection optical system for projecting a pattern of a mask onto the substrate,
A control unit for controlling the scanning exposure,
The control unit includes:
Obtain information on the change in the optical characteristics of the projection optical system that occurs during scanning exposure,
Determine a target exposure time which is a target value of the exposure time per point on the substrate so as to reduce the exposure unevenness caused by the fluctuation,
An exposure apparatus wherein an exposure condition is adjusted such that an exposure time per one point on the substrate becomes the determined target exposure time.
前記工程で前記露光された基板を現像する工程と、
を含み、前記現像された基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。 Exposing a substrate according to the exposure method according to any one of claims 1 to 9,
Developing the exposed substrate in the step,
And manufacturing an article from the developed substrate.
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