JP3179406B2 - 露光方法およびその装置 - Google Patents
露光方法およびその装置Info
- Publication number
- JP3179406B2 JP3179406B2 JP04565898A JP4565898A JP3179406B2 JP 3179406 B2 JP3179406 B2 JP 3179406B2 JP 04565898 A JP04565898 A JP 04565898A JP 4565898 A JP4565898 A JP 4565898A JP 3179406 B2 JP3179406 B2 JP 3179406B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exposure
- mask
- shot area
- light
- photosensitive substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板に微細
又は超微細なパターンの形成する露光方法およびその装
置に関するものである。
又は超微細なパターンの形成する露光方法およびその装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、半導体の製造工程においては、半
導体基板であるウェハに所望のハ゜タ-ンを転写するのに、
ウェハに感光剤を塗布し、パターンの５倍又は４倍程度
に拡大された原板であるマスクを介してウェハに露光光
を縮小投影し、ウェハにハ゜タ-ンを転写し、しかる後にウ
ェハの現像を行うことによって得られていた。
導体基板であるウェハに所望のハ゜タ-ンを転写するのに、
ウェハに感光剤を塗布し、パターンの５倍又は４倍程度
に拡大された原板であるマスクを介してウェハに露光光
を縮小投影し、ウェハにハ゜タ-ンを転写し、しかる後にウ
ェハの現像を行うことによって得られていた。
【０００３】また、ウェハに下地パターンが既に形成さ
れており、それに重ね合わせてウェハの感光剤パターン
を形成する場合は、ウェハの下地パターンに対して決ま
った位置に感光剤パターンを形成する必要があるため、
露光装置にてウェハ上に形成されたアライメントマーク
に対してアライメント作業を行ってから露光を行ってい
た。しかしながら、露光処理時又はアライメント作業後
の露光処理時に露光光によりウェハである感光基板及び
基板ステージ上の基板オールダーが発熱膨張する。この
膨張により、感光基板全体が感光基板の中央を中心に膨
張現像が起き、いわゆるスケーリング的なアライメント
エラーが発生する問題があった。
れており、それに重ね合わせてウェハの感光剤パターン
を形成する場合は、ウェハの下地パターンに対して決ま
った位置に感光剤パターンを形成する必要があるため、
露光装置にてウェハ上に形成されたアライメントマーク
に対してアライメント作業を行ってから露光を行ってい
た。しかしながら、露光処理時又はアライメント作業後
の露光処理時に露光光によりウェハである感光基板及び
基板ステージ上の基板オールダーが発熱膨張する。この
膨張により、感光基板全体が感光基板の中央を中心に膨
張現像が起き、いわゆるスケーリング的なアライメント
エラーが発生する問題があった。
【０００４】このような熱膨張によるアライメントエラ
−を補正してパタ−ン形成方法が、特開平５−９０１２
４号公報に開示されている。この方法は、形成すべく感
光剤パターンが下地パターンに対し位置ズレを発生する
位置ズレを感光基板の反射率を計測し、感光基板に吸収
される光エネルギ−を求め、その結果から露光時に発生
する感光基板全体の発熱膨張量を算出しアライメントの
補正を行うことを特徴としている。
−を補正してパタ−ン形成方法が、特開平５−９０１２
４号公報に開示されている。この方法は、形成すべく感
光剤パターンが下地パターンに対し位置ズレを発生する
位置ズレを感光基板の反射率を計測し、感光基板に吸収
される光エネルギ−を求め、その結果から露光時に発生
する感光基板全体の発熱膨張量を算出しアライメントの
補正を行うことを特徴としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の開示された従来
のパタ−ン形成方法においては、感光基板の中央を中心
に感光基板全体の膨張に対する位置ズレを起こす、いわ
ゆる直径方向の感光基板の伸びによるスケーリング的な
アライメントエラーの補正は効果があるものの、実際の
スッテパ−では、感光基板上に縦横に並べ配置される方
形状の露光ショット領域に順次に露光ショットする毎
に、露光される露光ショット領域部分が膨張したり次の
露光位置に移行するときの冷却による収縮したりして、
露光する毎に露光ショット領域におけるアライメントの
位置ズレが発生し、位置ズレの方向および量が変化する
ので、上述の方法では解消出来ない。
のパタ−ン形成方法においては、感光基板の中央を中心
に感光基板全体の膨張に対する位置ズレを起こす、いわ
ゆる直径方向の感光基板の伸びによるスケーリング的な
アライメントエラーの補正は効果があるものの、実際の
スッテパ−では、感光基板上に縦横に並べ配置される方
形状の露光ショット領域に順次に露光ショットする毎
に、露光される露光ショット領域部分が膨張したり次の
露光位置に移行するときの冷却による収縮したりして、
露光する毎に露光ショット領域におけるアライメントの
位置ズレが発生し、位置ズレの方向および量が変化する
ので、上述の方法では解消出来ない。
【０００６】例えば、１枚の半導体ウェハにフォトレジ
スト膜を形成し感光基板とし、この感光基板へ露光を行
った際、Ｘ軸のアライメントエラー量を露光ショット領
域位置毎に調べてみた。その結果、図５に示すようなデ
−タが得られた。
スト膜を形成し感光基板とし、この感光基板へ露光を行
った際、Ｘ軸のアライメントエラー量を露光ショット領
域位置毎に調べてみた。その結果、図５に示すようなデ
−タが得られた。
【０００７】なお、図５の矩形の露光ショット領域の上
段に露光ショットの順番を、また下段にアライメントエ
ラー量を示している。この図から分かるように、それぞ
れの露光ショット列毎にアライメントエラー量の平均値
（Ｘ）を並記してあるが、奇数列は正方向に偶数列は負
方向にアライメントエラーが発生していることが分か
る。
段に露光ショットの順番を、また下段にアライメントエ
ラー量を示している。この図から分かるように、それぞ
れの露光ショット列毎にアライメントエラー量の平均値
（Ｘ）を並記してあるが、奇数列は正方向に偶数列は負
方向にアライメントエラーが発生していることが分か
る。
【０００８】更に図６に図５のアライメントエラ−値を
グラフ化してみたが、平均値（Ｘ）、絶対値共に１、
３、５、７の奇数列と２、４、６、８の偶数列でアライ
メントエラーの値はトータルレンジでＲ＝８０ｎｍ程度
を有しており、これは奇数列と偶数列との重ね合わせ値
であるため、互いに逆方向にズレている。このことはＲ
／２値が片方列のアライメントエラーの実質的な値と考
えられ、４０ｎｍ程のアライメントエラーが発生してい
ることになる。この値は１６ＭＤＲＡＭ第２世代以降の
デバイス製造では大きな問題となる。
グラフ化してみたが、平均値（Ｘ）、絶対値共に１、
３、５、７の奇数列と２、４、６、８の偶数列でアライ
メントエラーの値はトータルレンジでＲ＝８０ｎｍ程度
を有しており、これは奇数列と偶数列との重ね合わせ値
であるため、互いに逆方向にズレている。このことはＲ
／２値が片方列のアライメントエラーの実質的な値と考
えられ、４０ｎｍ程のアライメントエラーが発生してい
ることになる。この値は１６ＭＤＲＡＭ第２世代以降の
デバイス製造では大きな問題となる。
【０００９】このようなアライメントエラ−が発生する
理由を考えてみると、図７に示すように、の露光ショ
ット領域に露光ショットされると、入射光エネルギーを
受け、露光ショット領域が点線で示すように膨張する。
のショット領域が膨張段階からタイムラグおいて次に
の露光ショット領域を露光したとすると、その際に
のショット領域は膨張段階から冷却され収縮段階に移行
され、の露光ショット領域はの露光ショット領域の
収縮により引張られ露光方向とは逆の方向にアライメン
トエラーが発生すると考えられる。また、露光方向が変
わりの露光ショット領域はの露光ショット領域と同
様にの露光ショット領域がの露光ショット領域と同
様の変化を有する。このことから、前述したように奇数
列と偶数列で異なったアライメントエラーが発生すると
考えられる。
理由を考えてみると、図７に示すように、の露光ショ
ット領域に露光ショットされると、入射光エネルギーを
受け、露光ショット領域が点線で示すように膨張する。
のショット領域が膨張段階からタイムラグおいて次に
の露光ショット領域を露光したとすると、その際に
のショット領域は膨張段階から冷却され収縮段階に移行
され、の露光ショット領域はの露光ショット領域の
収縮により引張られ露光方向とは逆の方向にアライメン
トエラーが発生すると考えられる。また、露光方向が変
わりの露光ショット領域はの露光ショット領域と同
様にの露光ショット領域がの露光ショット領域と同
様の変化を有する。このことから、前述したように奇数
列と偶数列で異なったアライメントエラーが発生すると
考えられる。
【００１０】また、従来の方法では感光基板の熱膨張に
よるアライメントエラー量を感光基板の反射率のみを算
出情報としているので、露光作業を実施する際、露光は
工程により感光基板に形成するべくマスクのパターンが
異なる。パターンが異なるので露光光のマスクを透過す
る光源の照射パワーも異なる。照射パワーが異なると感
光基板に光源の照射する照射パワーが補正値算出に考慮
されていない。この理由により、正確かつ適正な補正量
の算出ができない。
よるアライメントエラー量を感光基板の反射率のみを算
出情報としているので、露光作業を実施する際、露光は
工程により感光基板に形成するべくマスクのパターンが
異なる。パターンが異なるので露光光のマスクを透過す
る光源の照射パワーも異なる。照射パワーが異なると感
光基板に光源の照射する照射パワーが補正値算出に考慮
されていない。この理由により、正確かつ適正な補正量
の算出ができない。
【００１１】従って、本発明の目的は、露光中に発生す
る露光ショット領域の膨張あるいは収縮によるアライメ
ントエラーを補正することができる露光方法およびその
装置を提供することにある。
る露光ショット領域の膨張あるいは収縮によるアライメ
ントエラーを補正することができる露光方法およびその
装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は特徴は、方形状
の複数の露光ショット領域が一主面に縦横に並べ配置さ
れ感光剤が塗布される感光基板の前記露光ショット領域
のそれぞれにパタ−ンが形成されたマスクを介して露光
光を順次に透過させ縮小投影し、前記露光ショット領域
のそれぞれに前記パタ−ンを転写する露光方法におい
て、前記露光光のエネルギ−と前記マスクの透過率と前
記感光基板の反射率とを測定し、これら測定値から前記
露光ショット領域に吸収される一ショット露光エネルギ
−を求め、前記一ショット露光エネルギ−を順次前記露
光ショット領域に与えることによって生じる前記露光シ
ョット領域の膨張あるいは収縮によるズレ量をアライメ
ントエラ−とし、前記一露光エネルギ−による前記露光
ショット領域による膨張量を求め、しかる後前記露光シ
ョット領域が膨張するかあるいは収縮するかに応じて前
記膨張量で前記アライメントエラ−を補正する露光方法
である。
の複数の露光ショット領域が一主面に縦横に並べ配置さ
れ感光剤が塗布される感光基板の前記露光ショット領域
のそれぞれにパタ−ンが形成されたマスクを介して露光
光を順次に透過させ縮小投影し、前記露光ショット領域
のそれぞれに前記パタ−ンを転写する露光方法におい
て、前記露光光のエネルギ−と前記マスクの透過率と前
記感光基板の反射率とを測定し、これら測定値から前記
露光ショット領域に吸収される一ショット露光エネルギ
−を求め、前記一ショット露光エネルギ−を順次前記露
光ショット領域に与えることによって生じる前記露光シ
ョット領域の膨張あるいは収縮によるズレ量をアライメ
ントエラ−とし、前記一露光エネルギ−による前記露光
ショット領域による膨張量を求め、しかる後前記露光シ
ョット領域が膨張するかあるいは収縮するかに応じて前
記膨張量で前記アライメントエラ−を補正する露光方法
である。
【００１３】本発明の他の特徴は、露光光を介してマス
クを透過させ該マスクのパタ−ン像を感光基板に縮小投
影する投影レンズと、前記感光基板を載置し前記感光基
板を移動させる基板ステ−ジと、前記基板ステ−ジの移
動距離を測定する干渉計とを備える露光装置において、
前記露光光の一部を分岐し分岐される光強度を測定する
第１のパワ−センサと、前記マスクの透過する前記露光
光の光強度を測定する第２のパワ−センサと、前記分岐
された光を前記感光基板のパタ−ン形成不要な部分に照
射しその反射光の光強度を測定する反射センサと、これ
ら前記光強度値を入力し前記感光基板の反射率および前
記マスクの透過率並びに前記感光基板に入力される一露
光エネルギ−を演算する照射演算部と、前記感光基板に
縦横に並べ配置される露光ショット領域に順次に前記露
光光を照射したときに生じる前記露光ショット領域の膨
張あるいは収縮によるアライメントエラ−を補正するた
めに前記一露光エネルギ−による熱膨張量を演算し前記
アライメントエラ−を前記露光ショット領域の膨張ある
いは収縮に対応し前記熱膨張量を加味し前記アライメン
トエラ−を補正する量を演算する演算処理部と、この演
算処理部から出力される前記補正する量に対応し前記マ
スクと前記露光ショット領域との相対位置を変える量に
変換し移動機構に出力するステ−ジ制御回路部とを備え
るる露光装置である。
クを透過させ該マスクのパタ−ン像を感光基板に縮小投
影する投影レンズと、前記感光基板を載置し前記感光基
板を移動させる基板ステ−ジと、前記基板ステ−ジの移
動距離を測定する干渉計とを備える露光装置において、
前記露光光の一部を分岐し分岐される光強度を測定する
第１のパワ−センサと、前記マスクの透過する前記露光
光の光強度を測定する第２のパワ−センサと、前記分岐
された光を前記感光基板のパタ−ン形成不要な部分に照
射しその反射光の光強度を測定する反射センサと、これ
ら前記光強度値を入力し前記感光基板の反射率および前
記マスクの透過率並びに前記感光基板に入力される一露
光エネルギ−を演算する照射演算部と、前記感光基板に
縦横に並べ配置される露光ショット領域に順次に前記露
光光を照射したときに生じる前記露光ショット領域の膨
張あるいは収縮によるアライメントエラ−を補正するた
めに前記一露光エネルギ−による熱膨張量を演算し前記
アライメントエラ−を前記露光ショット領域の膨張ある
いは収縮に対応し前記熱膨張量を加味し前記アライメン
トエラ−を補正する量を演算する演算処理部と、この演
算処理部から出力される前記補正する量に対応し前記マ
スクと前記露光ショット領域との相対位置を変える量に
変換し移動機構に出力するステ−ジ制御回路部とを備え
るる露光装置である。
【００１４】また、前記移動機構は前記基板ステ−ジに
備えられているかあるいは前記マスクを載置するステ−
ジに備えられていることが望ましい。
備えられているかあるいは前記マスクを載置するステ−
ジに備えられていることが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１６】図１は本発明の一実施の形態における露光
装置を示す図である。この露光装置は、図１に示すよう
に、光源ランプ１１からの露光光をシャッタ７ａを介し
てマスク４を透過させマスク４のパタ−ン像を感光基板
２に縮小投影する投影レンズ３と、感光基板２を載置し
モ−タ１３によって移動する基板ステ−ジ１と、基板ス
テ−ジ１の移動距離を測定する干渉計１５とが従来と同
じように備えられている。
装置を示す図である。この露光装置は、図１に示すよう
に、光源ランプ１１からの露光光をシャッタ７ａを介し
てマスク４を透過させマスク４のパタ−ン像を感光基板
２に縮小投影する投影レンズ３と、感光基板２を載置し
モ−タ１３によって移動する基板ステ−ジ１と、基板ス
テ−ジ１の移動距離を測定する干渉計１５とが従来と同
じように備えられている。
【００１７】また、この露光装置には、一対のハ−フミ
ラ−８ａおよび８ｂにより露光光の一部をシャッタ７ｂ
を介して光ファイバ９に導入し感光基板２あるいはパワ
−センサ６ａに照射しその反射光を検出する反射センサ
６ａと、ハ−フミラ−８ｂを透過する露光光強度を検出
するパワ−センサ６ｂの光強度信号と反射光センサ５か
らの光強度信号とパワ−センサ６ａの光強度信号とを入
力し感光基板２の反射率およびマスクの透過率を演算す
る照射演算部１２ａと、干渉計１５からの感光基板２の
露光ショット位置情報と照明演算部１２ａからの反射率
および露光光の光強度ならびに透過率を入力しアライメ
ントエラ−の補正量を演算する演算処理部１２ｂと、算
出された位置補正情報を入力しモ−タ１３を制御し感光
基板２の位置決めするステ−ジ制御回路１４とが設けら
れている。
ラ−８ａおよび８ｂにより露光光の一部をシャッタ７ｂ
を介して光ファイバ９に導入し感光基板２あるいはパワ
−センサ６ａに照射しその反射光を検出する反射センサ
６ａと、ハ−フミラ−８ｂを透過する露光光強度を検出
するパワ−センサ６ｂの光強度信号と反射光センサ５か
らの光強度信号とパワ−センサ６ａの光強度信号とを入
力し感光基板２の反射率およびマスクの透過率を演算す
る照射演算部１２ａと、干渉計１５からの感光基板２の
露光ショット位置情報と照明演算部１２ａからの反射率
および露光光の光強度ならびに透過率を入力しアライメ
ントエラ−の補正量を演算する演算処理部１２ｂと、算
出された位置補正情報を入力しモ−タ１３を制御し感光
基板２の位置決めするステ−ジ制御回路１４とが設けら
れている。
【００１８】また、フォトレジスト膜である感光剤が
１．０μｍ程度塗布して感光基板２としている。そし
て、この感光基板２は基板ステ−ジ１に全面真空吸着保
持されている。さらに、分解能５ｎｍをもつ干渉計１５
にて計測され基板ステ−ジ１を高精度に位置決めしてい
る。なお、基板ステージ１上には、照射パワーをモニタ
ーし光信号を電気信号に変換するパワーセンサ６ａが設
置され、露光時の状態と同一の照射パワーを測定するこ
とができる。
１．０μｍ程度塗布して感光基板２としている。そし
て、この感光基板２は基板ステ−ジ１に全面真空吸着保
持されている。さらに、分解能５ｎｍをもつ干渉計１５
にて計測され基板ステ−ジ１を高精度に位置決めしてい
る。なお、基板ステージ１上には、照射パワーをモニタ
ーし光信号を電気信号に変換するパワーセンサ６ａが設
置され、露光時の状態と同一の照射パワーを測定するこ
とができる。
【００１９】一方、感光基板２に露光を行うが露光パタ
ーンのマスク４を設置するためのステージ１０を有して
おり、マスク４を２０ｎｍ以上の精度にて位置決めが出
来る。投影レンズ３によりマスク４のパタ−ンを１／４
〜１／５程度の縮小し感光基板２に投影しパタ−ンを転
写している。
ーンのマスク４を設置するためのステージ１０を有して
おり、マスク４を２０ｎｍ以上の精度にて位置決めが出
来る。投影レンズ３によりマスク４のパタ−ンを１／４
〜１／５程度の縮小し感光基板２に投影しパタ−ンを転
写している。
【００２０】図２は図１の露光装置を使用して露光する
方法を説明するためのフローチャートである。まず、ス
タ−トのステップによりマスクのステージ１０にマスク
４を設置及び位置決めをし露光準備を行う。次に感光基
板２を基板ステージ１に載置し露光を待つ。
方法を説明するためのフローチャートである。まず、ス
タ−トのステップによりマスクのステージ１０にマスク
４を設置及び位置決めをし露光準備を行う。次に感光基
板２を基板ステージ１に載置し露光を待つ。
【００２１】次に、ステップＡで、シャッター７ａを開
きハ−フミラ−８ａを反射しハ−フミラ−８ｂを透過す
る照明光をパワーセンサ（光源）６ｂにて現状光源の照
明パワーの計測を行う。この計測結果は照射演算部１２
ａに情報として転送され記憶部に記憶される。
きハ−フミラ−８ａを反射しハ−フミラ−８ｂを透過す
る照明光をパワーセンサ（光源）６ｂにて現状光源の照
明パワーの計測を行う。この計測結果は照射演算部１２
ａに情報として転送され記憶部に記憶される。
【００２２】次に、ステップＢで、基板ステージ１に設
置されている照射光のパワーセンサ（ステージ）６ａの
位置に基板ステージ１を投影レンズ３の直下に移動し、
そこで再びシャッタ７ａを開口し、マスク４、投影レン
ズ３を透過した照射パワーを計測する。そして、前記照
明パワ−と同様に計測情報を照射演算部１２ａに転送し
記憶させる。ここで、照射演算部１２ａに転送済の光源
の照明パワーとこの計測値とを照射演算部１２ａで演算
しマスク４の透過率を算出する。これは露光する工程に
よりマスク４の透過が異なるので、マスク４の設置毎に
計測を行い算出する。
置されている照射光のパワーセンサ（ステージ）６ａの
位置に基板ステージ１を投影レンズ３の直下に移動し、
そこで再びシャッタ７ａを開口し、マスク４、投影レン
ズ３を透過した照射パワーを計測する。そして、前記照
明パワ−と同様に計測情報を照射演算部１２ａに転送し
記憶させる。ここで、照射演算部１２ａに転送済の光源
の照明パワーとこの計測値とを照射演算部１２ａで演算
しマスク４の透過率を算出する。これは露光する工程に
よりマスク４の透過が異なるので、マスク４の設置毎に
計測を行い算出する。
【００２３】次に、ステップＣで、ハーフミラー８ｂに
て分岐されシャッタ７ｂを介して光ファイバ９に導入さ
れる光を反射光センサ５から放出させ、感光基板２の否
感光剤パターン形成部分（パタ−ンを転写する必要のな
い部分）に放出された光を照射し、その反射光を反射光
センサ５にて反射光量を計測する。この計測情報を照射
演算部１２ａに転送し記憶させる。このことは、使用工
程により感光基板２の表面反射率が異なるので新規工程
処理毎に計測を行い算出する。
て分岐されシャッタ７ｂを介して光ファイバ９に導入さ
れる光を反射光センサ５から放出させ、感光基板２の否
感光剤パターン形成部分（パタ−ンを転写する必要のな
い部分）に放出された光を照射し、その反射光を反射光
センサ５にて反射光量を計測する。この計測情報を照射
演算部１２ａに転送し記憶させる。このことは、使用工
程により感光基板２の表面反射率が異なるので新規工程
処理毎に計測を行い算出する。
【００２４】次に、ステップＤで、露光工程が重ね合わ
せ必要とされる工程か否かを判断し、重ね合わせか必要
な場合は、ステップＥで、アライメントマ−クにより位
置合わせする従来のアライメント方法にて感光基板２の
パターン位置ズレを計測し、演算処理部１２ｂに計測情
報を転送し記憶させる。重ね合わせが必要がない場合
は、次のステップに移行する。
せ必要とされる工程か否かを判断し、重ね合わせか必要
な場合は、ステップＥで、アライメントマ−クにより位
置合わせする従来のアライメント方法にて感光基板２の
パターン位置ズレを計測し、演算処理部１２ｂに計測情
報を転送し記憶させる。重ね合わせが必要がない場合
は、次のステップに移行する。
【００２５】次に、ステップＦで、ステップＡからステ
ップＣ照射演算部１２ａで収集した計測情報をもとに演
算処理部１２ｂにて感光基板２の一露光ショット入射エ
ネルギーによる膨張量を算出する。次に、ステップＧ
で、ステップＦで算出された膨張量に対応するそれぞれ
のアライメントエラー補正量の算出を行う。このアライ
メントエラ−量は膨張量の半分に相当する。このこと
は、露光ショット領域の中心を基準としているからであ
る。また、露光ショット領域で収縮する領域では、膨張
量の半分をプラスにし補正量を求める。
ップＣ照射演算部１２ａで収集した計測情報をもとに演
算処理部１２ｂにて感光基板２の一露光ショット入射エ
ネルギーによる膨張量を算出する。次に、ステップＧ
で、ステップＦで算出された膨張量に対応するそれぞれ
のアライメントエラー補正量の算出を行う。このアライ
メントエラ−量は膨張量の半分に相当する。このこと
は、露光ショット領域の中心を基準としているからであ
る。また、露光ショット領域で収縮する領域では、膨張
量の半分をプラスにし補正量を求める。
【００２６】例えば、所要の露光光強度で照射したと
き、膨張量が４０ｎｍとすると、膨張する露光ショット
領域であれば、補正量は−２０ｎｍとなり、収縮する露
光ショット領域であれば、補正量は＋２０ｎｍとなる。
き、膨張量が４０ｎｍとすると、膨張する露光ショット
領域であれば、補正量は−２０ｎｍとなり、収縮する露
光ショット領域であれば、補正量は＋２０ｎｍとなる。
【００２７】次に、ステップＨで、露光すべき露光ショ
ット領域が膨張する領域であれば、膨張量に対応するア
ライメントエラ−補正量を、収縮する領域であれば、収
縮量に対応するアライメントエラ−補正量を抽出してス
テ−ジ制御回路１４に転送する。もし、ステップＥで、
アライメント方法での補正量が有れば、抽出されたアラ
イメントエラー補正量に加味してアライメントエラ−補
正量を補正しステ−ジ制御回路１４に転送する。
ット領域が膨張する領域であれば、膨張量に対応するア
ライメントエラ−補正量を、収縮する領域であれば、収
縮量に対応するアライメントエラ−補正量を抽出してス
テ−ジ制御回路１４に転送する。もし、ステップＥで、
アライメント方法での補正量が有れば、抽出されたアラ
イメントエラー補正量に加味してアライメントエラ−補
正量を補正しステ−ジ制御回路１４に転送する。
【００２８】次に、ステップＩで、ステージ制御回路１
４は、アライメントエラ−補正量に応じた出力信号をモ
−タ１３に転送し、干渉計１５と同期しながらモータ１
３を駆動し、露光ショット領域が位置決めされる。そし
て、ステップＪで、シャッタ７ａが開き露光処理が行わ
れる。
４は、アライメントエラ−補正量に応じた出力信号をモ
−タ１３に転送し、干渉計１５と同期しながらモータ１
３を駆動し、露光ショット領域が位置決めされる。そし
て、ステップＪで、シャッタ７ａが開き露光処理が行わ
れる。
【００２９】次に、ショット露光が終了したら、ステッ
プＫで、次の露光ショット領域があるか否かを判定す
る。もし有れば、基板ステージ１が移動し次の露光ショ
ット領域を位置決めし、ステップＨに移行し、次の露光
ショット領域の露光処理を行う。また、次の露光ショッ
ト領域が無いならば、終了とする。
プＫで、次の露光ショット領域があるか否かを判定す
る。もし有れば、基板ステージ１が移動し次の露光ショ
ット領域を位置決めし、ステップＨに移行し、次の露光
ショット領域の露光処理を行う。また、次の露光ショッ
ト領域が無いならば、終了とする。
【００３０】図３は感光基板上の露光ショット領域にお
けるアライメントエラ−をグラフに示す図である。この
様な補正処理を行うことにより、露光ショット時に膨
張、収縮により発生するアライメントエラーを少なくす
ることができる。すなわち、図５に示すように、Ｘ方向
アライメントエラーが平均値（Ｘ）で±２０ｎｍ以上で
あったものが、±５ｎｍ以内に、レンジ（Ｒ）で８０ｎ
ｍ以上であったものが５０ｎｍ以下に大幅に向上され
た。
けるアライメントエラ−をグラフに示す図である。この
様な補正処理を行うことにより、露光ショット時に膨
張、収縮により発生するアライメントエラーを少なくす
ることができる。すなわち、図５に示すように、Ｘ方向
アライメントエラーが平均値（Ｘ）で±２０ｎｍ以上で
あったものが、±５ｎｍ以内に、レンジ（Ｒ）で８０ｎ
ｍ以上であったものが５０ｎｍ以下に大幅に向上され
た。
【００３１】図４は図１の露光装置の変形例を示す図で
ある。この露光装置は、図４に示すように、熱暴騰ある
いは収縮によるアライメントエラ−を補正する機能をマ
スク４を保持するステ−ジ１０に持たせたことである。
ある。この露光装置は、図４に示すように、熱暴騰ある
いは収縮によるアライメントエラ−を補正する機能をマ
スク４を保持するステ−ジ１０に持たせたことである。
【００３２】すなわち、ステ−ジ１０を移動させるステ
−ジ移動機構１６と、演算処理部１２ｂから得られるア
ライメントエラ−補正量信号を入力しモ−タ１３の出力
制御と干渉計１５ａによる位置制御とを行うステ−ジ制
御回路１４ａとを設けている。その他のパワ−センサ６
ａ，６ｂ、反射光センサ５、照射演算部１２ａ、光ファ
イバ９、シャッタ７ａ，７ｂ、ハ−フミラ−８ａ、８ｂ
は前述の実施の形態における露光装置と同じものを備え
ている。
−ジ移動機構１６と、演算処理部１２ｂから得られるア
ライメントエラ−補正量信号を入力しモ−タ１３の出力
制御と干渉計１５ａによる位置制御とを行うステ−ジ制
御回路１４ａとを設けている。その他のパワ−センサ６
ａ，６ｂ、反射光センサ５、照射演算部１２ａ、光ファ
イバ９、シャッタ７ａ，７ｂ、ハ−フミラ−８ａ、８ｂ
は前述の実施の形態における露光装置と同じものを備え
ている。
【００３３】また、感光基板２上の露光ショット領域へ
のステップ送りを行うモ−タ１３および干渉計１５と、
基板ステ−ジ１の送り用のモ−タ１３の出力制御と干渉
計１５による位置制御を行うステ−ジ制御部１７は従来
と同じに備えている。
のステップ送りを行うモ−タ１３および干渉計１５と、
基板ステ−ジ１の送り用のモ−タ１３の出力制御と干渉
計１５による位置制御を行うステ−ジ制御部１７は従来
と同じに備えている。
【００３４】この露光装置の動作は、図２のフロ−チャ
−トによる動作と同じであるので省略する。ただ、マス
ク４が投影レンズ３の上にあるので、マスク４の移動量
が投影レンズの倍率よって縮小される。このため、図２
のステップＧでは、投影レンズの倍率をかける必要があ
る。例えば、４倍であれば、ステップＧでのアライメン
トエラ−補正量を４倍になる。このことは、補正された
位置の誤差が縮小されより精度の高いアライメントが出
来ると言える。
−トによる動作と同じであるので省略する。ただ、マス
ク４が投影レンズ３の上にあるので、マスク４の移動量
が投影レンズの倍率よって縮小される。このため、図２
のステップＧでは、投影レンズの倍率をかける必要があ
る。例えば、４倍であれば、ステップＧでのアライメン
トエラ−補正量を４倍になる。このことは、補正された
位置の誤差が縮小されより精度の高いアライメントが出
来ると言える。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、繰り返し
露光ショットによる各露光ショット領域における膨張あ
るいは収縮によるアライメントエラ−が発生する現象を
基に、露光光のエネルギ−、マスクの透過率および感光
基板の反射率を測定する手段と、測定情報により感光基
板の各露光ショット領域に与えられる光エネルギ−を演
算して求める手段と、このエネルギ−により露光ショッ
ト領域における膨張量および収縮量を求めともにアライ
メントエラ−補正量を算出する手段とを設け、膨張ある
いは収縮する露光ショット領域に応じてアライメントエ
ラーを補正するこによって、アライメント精度の向上が
出来、微細なパタ−ンを感光基板に転写できるという効
果がある。
露光ショットによる各露光ショット領域における膨張あ
るいは収縮によるアライメントエラ−が発生する現象を
基に、露光光のエネルギ−、マスクの透過率および感光
基板の反射率を測定する手段と、測定情報により感光基
板の各露光ショット領域に与えられる光エネルギ−を演
算して求める手段と、このエネルギ−により露光ショッ
ト領域における膨張量および収縮量を求めともにアライ
メントエラ−補正量を算出する手段とを設け、膨張ある
いは収縮する露光ショット領域に応じてアライメントエ
ラーを補正するこによって、アライメント精度の向上が
出来、微細なパタ−ンを感光基板に転写できるという効
果がある。
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態における露光装置を示す
図である。
図である。
【図２】図１の露光装置を使用して露光する方法を説明
するためのフローチャートである。
するためのフローチャートである。
【図３】感光基板上の露光ショット領域におけるアライ
メントエラ−をグラフに示す図である。
メントエラ−をグラフに示す図である。
【図４】図１の露光装置の変形例を示す図である。
【図５】感光基板上における各露光ショット領域のアラ
イメントエラーを示すマップ図である。
イメントエラーを示すマップ図である。
【図６】図５のアライメントエラ−をグラフで示す図で
ある。
ある。
【図７】各露光ショット領域の膨張および収縮状態を示
す図である。
す図である。
１ 基板ステージ ２ 感光基板 ３ 投影レンズ ４ マスク ５ 反射光センサ ６ａ，６ｂ パワーセンサ ７ａ，７ｂ シャッタ ８ａ，８ｂ ハ−フミラ− ９ 光ファイバ １０ ステ−ジ １１ 光源ランプ １２ａ 照射演算部 １２ｂ 演算処理部 １３，１３ａ モ−タ １４、１４ａ ステ−ジ制御回路 １５，１５ａ 干渉計 １６ ステ−ジ移動機構 １７ ステ−ジ制御部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−315222（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−232029（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−266151（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−102860（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−186149（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027
Claims (4)
- 【請求項１】 方形状の複数の露光ショット領域が一主
面に縦横に並べ配置され感光剤が塗布される感光基板の
前記露光ショット領域のそれぞれにパタ−ンが形成され
たマスクを介して露光光を順次に透過させ縮小投影し、
前記露光ショット領域のそれぞれに前記パタ−ンを転写
する露光方法において、前記露光光のエネルギ−と前記
マスクの透過率と前記感光基板の反射率とを測定し、こ
れら測定値から前記露光ショット領域に吸収される一シ
ョット露光エネルギ−を求め、前記一ショット露光エネ
ルギ−を順次前記露光ショット領域に与えることによっ
て生じる前記露光ショット領域の膨張あるいは収縮によ
るズレ量をアライメントエラ−とし、前記一露光エネル
ギ−による前記露光ショット領域による膨張量を求め、
しかる後前記露光ショット領域が膨張するかあるいは収
縮するかに応じて前記膨張量で前記アライメントエラ−
を補正することを特徴とする露光方法。 - 【請求項２】 露光光を介してマスクを透過させ該マス
クのパタ−ン像を感光基板に縮小投影する投影レンズ
と、前記感光基板を載置し前記感光基板を移動させる基
板ステ−ジと、前記基板ステ−ジの移動距離を測定する
干渉計とを備える露光装置において、前記露光光の一部
を分岐し分岐される光強度を測定する第１のパワ−セン
サと、前記マスクの透過する前記露光光の光強度を測定
する第２のパワ−センサと、前記分岐された光を前記感
光基板のパタ−ン形成不要な部分に照射しその反射光の
光強度を測定する反射センサと、これら前記光強度値を
入力し前記感光基板の反射率および前記マスクの透過率
並びに前記感光基板に入力される一露光エネルギ−を演
算する照射演算部と、前記感光基板に縦横に並べ配置さ
れる露光ショット領域に順次に前記露光光を照射したと
きに生じる前記露光ショット領域の膨張あるいは収縮に
よるアライメントエラ−を補正するために前記一露光エ
ネルギ−による熱膨張量を演算し前記アライメントエラ
−を前記露光ショット領域の膨張あるいは収縮に対応し
前記熱膨張量を加味し前記アライメントエラ−を補正す
る量を演算する演算処理部と、この演算処理部から出力
される前記補正する量に対応し前記マスクと前記露光シ
ョット領域との相対位置を変える量に変換し移動機構に
出力するステ−ジ制御回路部とを備えることを特徴とす
る露光装置。 - 【請求項３】 前記移動機構は前記基板ステージに備え
られていることを特徴とする請求項２記載の露光装置。 - 【請求項４】 前記移動機構は前記マスクを載置するス
テージに備えられていることを特徴とする請求項２記載
の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04565898A JP3179406B2 (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 露光方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04565898A JP3179406B2 (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 露光方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11251212A JPH11251212A (ja) | 1999-09-17 |
| JP3179406B2 true JP3179406B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=12725488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04565898A Expired - Fee Related JP3179406B2 (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 露光方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3179406B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7178932B2 (ja) * | 2019-03-12 | 2022-11-28 | キヤノン株式会社 | 露光装置、および物品製造方法 |
-
1998
- 1998-02-26 JP JP04565898A patent/JP3179406B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11251212A (ja) | 1999-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3637024B2 (ja) | リソグラフィ装置 | |
| JP3093528B2 (ja) | 走査型露光装置 | |
| JP3186011B2 (ja) | 投影露光装置及びデバイス製造方法 | |
| JP2785146B2 (ja) | 自動焦点調整制御装置 | |
| JP3254916B2 (ja) | 投影光学系のコマ収差を検出する方法 | |
| JP2000164504A (ja) | ステージ装置、露光装置、及び前記ステージ装置を用いた位置決め方法 | |
| JP4434372B2 (ja) | 投影露光装置およびデバイス製造方法 | |
| JP3634487B2 (ja) | 位置合せ方法、位置合せ装置、および露光装置 | |
| JPH088177A (ja) | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 | |
| KR100471461B1 (ko) | 노광방법및노광장치 | |
| US6483571B1 (en) | Exposure apparatus and method for transferring a pattern from a plurality of masks onto at least one substrate | |
| US20020037460A1 (en) | Stage unit, measurement unit and measurement method, and exposure apparatus and exposure method | |
| JP3916877B2 (ja) | リソグラフィ装置、デバイス製造方法、およびそれによって製造されたデバイス | |
| JP2008263194A (ja) | 露光装置、露光方法、および電子デバイス製造方法 | |
| JP2008263193A (ja) | 露光方法、および電子デバイス製造方法 | |
| JP3292022B2 (ja) | 位置検出装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 | |
| JP2914315B2 (ja) | 走査型縮小投影露光装置及びディストーション測定方法 | |
| JPH11143087A (ja) | 位置合わせ装置及びそれを用いた投影露光装置 | |
| JP3244783B2 (ja) | 位置合わせ装置及び方法、並びにこれを用いた露光装置と半導体デバイス製造方法 | |
| JP3179406B2 (ja) | 露光方法およびその装置 | |
| JP3441930B2 (ja) | 走査型露光装置およびデバイス製造方法 | |
| US6750950B1 (en) | Scanning exposure method, scanning exposure apparatus and making method for producing the same, and device and method for manufacturing the same | |
| JPH05315222A (ja) | 位置合わせ方法 | |
| JPH11176726A (ja) | 露光方法、該方法を使用するリソグラフィシステム、及び前記方法を用いるデバイスの製造方法 | |
| JPH11186149A (ja) | 露光方法、露光装置、及びデバイスの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010313 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080413 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090413 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100413 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110413 Year of fee payment: 10 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110413 Year of fee payment: 10 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120413 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120413 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |