JP3501564B2 - 走査型露光装置及びエラーショット判別方法 - Google Patents
走査型露光装置及びエラーショット判別方法Info
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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Description
れに適用し得るエラーショット判別方法に関する。
のパターンをXYステージ上のウエハ(基板)に転写す
る露光装置においては、露光中のウエハステージの計測
された位置から、その露光に係るショットがエラーショ
ットであるか否かを判別することが知られている。
うな従来技術では、原版のパターンを基板に露光するた
めの露光期間中に原版ステージと基板ステージを同期駆
動する走査型露光装置では、仕様を満足する露光ができ
たかどうかを正しく判別することができないという問題
がある。
エラーショットの判別を正確に行える走査型露光装置及
びそれに適用し得るエラーショット判別方法を提供する
ことにある。
成するため本発明では、原版のパターンを基板に露光す
るための露光期間中に原版ステージと基板ステージを同
期駆動する走査型露光装置において、前記露光期間中の
前記原版ステージと前記基板ステージの同期誤差を示す
情報を得る手段と、前記露光期間中に所定間隔でサンプ
リングされる前記同期誤差を示す情報を記憶する手段
と、前記記憶された複数の同期誤差を示す情報の平均値
及び標準偏差に基づいて前記露光期間中に露光されたシ
ョットがエラーショットであるか否かを判別する手段と
を有することを特徴としている。
判別は、前記平均値及び標準偏差が前記露光されたショ
ットに対する重ね合せ精度及び解像度を満足する値か否
かにより行なわれることを特徴としている。
の値は、露光レイヤに応じて変えられることを特徴とし
ている。これにより、ラフレイヤの場合は、露光仕様と
しての重ね合せ精度及び解像度の範囲に余裕をもたせる
ことができる。従って、ラフレイヤの場合は、その露光
期間において露光中の外乱となり得る駆動、例えば搬送
系を駆動させることができ、その分露光処理のスループ
ットが向上する。
る。図1は、本発明の前提となるXYステージおよびX
Yステージ制御回路を示すブロック図である。同図にお
いて、101はXYステージ、102はXYステージ1
01上に設けられ、ウエハ103を保持するウエハチャ
ックである。105はXYステージ101のX軸および
Y軸駆動用のモータ、107はモータ105を駆動する
ドライバであり、これらがXYステージ101の駆動系
を構成する。また、104はXYステージ101に固定
されたミラー、106はレーザ測長器であり、これらが
XYステージ101位置の測定系を構成する。レーザ測
長器106より出射されたレーザ光108が、XYステ
ージ101に固定されたミラー104で反射され、再び
レーザ測長器106に入射することにより、XYステー
ジ101の位置が検出される。110はCPU、112
は制御用プログラムが格納されたROM、113は制御
用プログラムを展開したり、位置データを蓄えたりする
RAM、114はインターフェース部、115はパルス
ジェネレータ、111はこれらを接続するバスであり、
これらによりXYステージ制御回路が構成される。モー
タ105に対する指令は、CPU110がバス111を
通じてパルスジェネレータ115に駆動量を設定し、こ
れがドライバ107に伝達されることにより付与され
る。レーザ測長器106からの位置データはインターフ
ェース部114からバス111を通じてCPU110ま
たはRAM113に送られる。
ップ状の指令値に対してどのように応答するかを示す図
である。同図に示すように、指令値201がステップ状
に変化しているのに対し、検出位置202は立ち上がり
で遅れ、オーバシュートした後、収束し、図2(a)中
の時間Tにおいて露光される。収束した後も高周波の振
動はなくならない。
部分を拡大した図であり、検出された位置202が徐々
に収束している場合と、途中で外乱振動が加わっている
場合を示している。このような振動は、露光性能の解像
度や重ね合せ精度に悪影響を与えてしまう。
る。
置に対する存在確率で示した図である。X軸についての
指令値xr に対して、平均値xm がずれている。平均値
xmは、数1式のように表される。
まま重ね合せ誤差になってしまう。総合重ね合せ精度は
0.25μmL&S(それぞれ0.25μm幅のライン
およびスペースからなるパターン)では60nm、0.
15μmL&Sでは40nmであり、そのうちXYステ
ージ101の位置決め精度は例えば0.25μmL&S
では10nm、0.15μmL&Sでは6nmである。
また、バラツキを示す標準偏差σx は、解像度を低下さ
せる。標準偏差σx は、数2式のように表される。
る。
大きい場合は、光量に応じて重み付けをしなければなら
ない。強度の関数をI(t)とすると、数1式および数
2式は数3式のように表されなければならない。
る。図4は、空間周波数が大きくなるにつれて、またσ
が大きくなるにつれてMTFが低下していることを示し
ている。σは一般の軸(例えば、X軸やY軸)の標準偏
差である。空間周波数をuとしたとき、MTFは近似的
に数4式のように表すことができる。
mL&Sでは空間周波数uが2本/μmとなるので図4
より、σ=50nmの振動まで許容することができる。
同様に、0.15μmL&Sでは、空間周波数uが3.
3本/μmとなるのでσ=30nmの振動まで許容する
ことができる。
ショットではないかどうかを判別するために、露光時間
中、XYステージ101の位置情報を蓄える。具体的に
は、振動の主要な周波数成分の2倍以上のレートでサン
プリングする。数1式および数2式もしくは数3式の演
算を行ない、表1の露光仕様を満足しているかどうかで
エラーショット判別ができる。また、表1の露光仕様
は、クリティカルレイヤにおける値であり、ラフレイヤ
ではこれより余裕があるので、露光中に外乱となりうる
他の駆動部、例えば搬送系を駆動することで、スループ
ットを向上することができる。また、露光時間が長い場
合は駆動部の動作時間を増やすことも可能である。
価することで、エラーショット判別のみならず、ラフレ
イヤにおいては余裕が定量的に見積もれるので、外乱と
なりうる駆動でも所定の範囲内で実行することにより、
スループットを向上することができる。
AAを有する露光装置とその制御回路のブロック図であ
る。同図において、501は露光光源、502はレチク
ル、503はレンズ光学系、504はレチクル502と
ウエハ103の位置ずれをリアルタイムで検出するピッ
クアップである。ピックアップ504からの検出信号は
AAユニット510で位置ずれ情報に変換され、バス1
11を通して、CPU110もしくはRAM113に送
られる。
り得られた位置ずれ検出結果を示す図であり、露光時間
T中における指令値601に対する位置ずれ量602の
変化の様子を示している。このデータをもとに実施例1
と同様に各軸の平均値と標準偏差を求めることで、エラ
ーショット判別を行なう。本実施例では、レチクル50
2とウエハ103の相対位置を検出しているため、実施
例1よりも正確にエラーショット判別を行うことができ
る。
(走査型)露光装置を示す。スキャン露光装置は、レチ
クルステージ701とウエハステージ101を同期して
駆動させることで小さな口径のレンズでも広い露光画角
を確保できるシステムである。しかし、レチクルステー
ジ701とウエハステージ101を高精度に同期駆動さ
せないと画角内で倍率や露光量が不均一になってしま
う。そこで、高精度に駆動させるため、レーザ測長器1
06を用いてレチクルステージ701およびウエハステ
ージ101の位置を検出してずれ量をフィードバックし
ながら、モータ105によってそれらのステージを駆動
している。
アルタイムAAにより露光時間中のレチクルステージ7
01とウエハステージ101の指令値801に対する同
期ずれ量(同期誤差)802を示した図である。スキャ
ン露光装置ではスキャン軸の位置合わせが特に難しいの
で、図1の例と同様に各軸の平均値と標準偏差を求める
ことで、エラーショット判別を行うことは、極めて有効
である。
版のパターンを基板に露光するための露光期間中に原版
ステージと基板ステージを同期駆動する走査型露光装置
において、エラーショットを正確に判別することができ
る。
ステージ制御回路を示す図である。
図である。
図である。
る露光装置とその制御回路を示す図である。
示す図である。
概要図である。
ージの同期誤差を示す図である。
3:ウエハ、104:ミラー、105:モータ、10
6:レーザ測長器、107:ドライバ、108:レーザ
光、110:CPU、111:バス、112:ROM、
113:RAM、114:インターフェース部、11
5:パルスジェネレータ、201:指令値、202:検
出位置、501:露光光源、502:レチクル、50
3:レンズ光学系、504:ピックアップ、510:A
Aユニット、601:指令値、602:位置ずれ量、7
01:レチクルステージ、801:指令値、802:同
期ずれ量。
Claims (6)
- 【請求項1】 原版のパターンを基板に露光するための
露光期間中に原版ステージと基板ステージを同期駆動す
る走査型露光装置において、前記露光期間中の前記原版
ステージと前記基板ステージの同期誤差を示す情報を得
る手段と、前記露光期間中に所定間隔でサンプリングさ
れる前記同期誤差を示す情報を記憶する手段と、前記記
憶された複数の同期誤差を示す情報の平均値及び標準偏
差に基づいて前記露光期間中に露光されたショットがエ
ラーショットであるか否かを判別する手段とを有するこ
とを特徴とする走査型露光装置。 - 【請求項2】 前記エラーショットの判別は、前記平均
値及び標準偏差が前記露光されたショットに対する重ね
合せ精度及び解像度を満足する値か否かにより行なわれ
ることを特徴とする請求項1記載の走査型露光装置。 - 【請求項3】 前記エラーショットを判別するための値
は、露光レイヤに応じて変えられることを特徴とする請
求項2記載の走査型露光装置。 - 【請求項4】 原版のパターンを基板に露光するための
露光期間中に原版ステージと基板ステージを同期駆動す
る走査型露光装置のエラーショット判別方法において、
前記露光期間中の前記原版ステージと前記基板ステージ
の同期誤差を示す情報を所定間隔でサンプリングして記
憶し、前記露光期間終了後に前記記憶された複数の同期
誤差を示す情報の平均値及び標準偏差に基づいて前記露
光期間中に露光されたショットがエラーショットである
か否かを判別することを特徴とするエラーショット判別
方法。 - 【請求項5】 前記エラーショットの判別は、前記平均
値及び標準偏差が前記露光されたショットに対する重ね
合せ精度及び解像度を満足する値か否かにより行なわれ
ることを特徴とする請求項4記載のエラーショット判別
方法。 - 【請求項6】 前記エラーショットを判別するための値
は、露光レイヤに応じて変えられることを特徴とする請
求項5記載のエラーショット判別方法。
Priority Applications (7)
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DE69618301T DE69618301T2 (de) | 1995-08-30 | 1996-08-29 | Belichtungsvorrichtung und Verfahren zur Bewertung einer Ausrichtung |
EP96306266A EP0762216B1 (en) | 1995-08-30 | 1996-08-29 | Exposure apparatus and alignment evaluation method |
EP00200725A EP1016931B1 (en) | 1995-08-30 | 1996-08-29 | Exposure apparatus and method using a discrimination of the positioning of a stage |
DE69637133T DE69637133D1 (de) | 1995-08-30 | 1996-08-29 | Belichtungsapparat und -verfahren unter Verwendung einer Bewertung der Positionierung einer Trägerplatte |
KR1019960036633A KR100232906B1 (ko) | 1995-08-30 | 1996-08-30 | 노광장치 및 얼라인먼트판별방법 |
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|---|
JP3647120B2 (ja) * | 1996-01-04 | 2005-05-11 | キヤノン株式会社 | 走査露光装置および方法、ならびにデバイス製造方法 |
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1995
- 1995-08-30 JP JP24398095A patent/JP3501564B2/ja not_active Expired - Fee Related
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