JP4548969B2 - 露光装置、及び露光方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスや液晶デバイスの作成に用いられる走査型の露光装置、及び露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体を用いて実現する大規模集積回路装置（以下、ＬＳＩと称する）の微細化が進展した結果、ＬＳＩ製造工程のひとつであるリソグラフィ工程において、パターン寸法の微細化が進み、露光光の波長は、露光装置の波長λと開口数ＮＡとから定義される解像限界まで達している。特に最近の露光装置は微細化の進行に比べ、露光波長の移行が遅れていることもあり、解像度を得るために高ＮＡ化が一段と進んでいる。
【０００３】
高ＮＡ化になって深刻になるのはＤＯＦ（焦点深度）が急激に少なくなることである。通常DOF＝k2*λ/NA2で定義されるため、ＤＯＦはＮＡ値の２乗に反比例して少なくなる。このため、露光機メーカはフォーカス追従に有利な走査型の露光装置（以後スキャナー）への移行を進めている。
【０００４】
図１２は、一般的な走査型露光装置の構成を説明する図である。
図１２において、１はウエハの位置、高さ、傾きを調整するステージ、２は投影レンズ、３はマスク、４はマスクを照明するコンデンサレンズ、５は光路を曲げる反射ミラー、６は不要な光をカットするブラインド、７は照明を均一に照射するためのフライアイレンズ、８はＫrＦエキシマなどの短波長光を出力するレーザ、９は露光を行うウエハである。
【０００５】
レーザ８から出力された短波長光は、フライアイレンズ７やブラインド６、コンデンサレンズ４を通って整形され、回路パターンが入ったマスク３を照射する。そして、マスクを通って散乱された短波長光は、投影レンズ２に入り、縮小されてステージ上に集光され、ウエハ９を露光する。露光されたウエハ９は、その後、現像され、レジストパターンが形成される。
【０００６】
図９は、従来の走査型露光装置による露光方法を説明するための説明図である。
図９において、４０は露光するウエハ、４１は１回のスキャン動作で露光されるショット、４２は露光スリットである。また、図中のＳは露光されるショット４１の順序を示すものであり、Ｙｄ、Ｙｕは露光スリット４２が走査する方向を示すものである。なお、以後の説明を簡単にするため、ここでは露光スリット４２の走査方向をＹ方向、それに直交する方向をX方向と定義する。
【０００７】
走査型露光装置による露光は、露光スリット４２がＹ方向に往復（ＹｄとＹｕ）しながら露光する。なお、実際には露光スリット４２位置は一定で、ウエハ４０の載ったステージが走査方向と逆方向に移動する。この時、同時にマスクも走査し（1/４縮小であればマスクは４倍のスピードでステージと逆方向に走査する。）、ステージとマスクが同期することによってショット４１内にマスク上のパターンが転写される。
１ショットが露光されると隣のショットに移動し、通常はスループットの点から図中の破線矢印Ｓに示すようにジグザグにショットが露光される。
【０００８】
図１０は、露光時の露光スリットとショットの拡大図であり、図１０において５１はショット、５２は露光スリットを示している。Ｘ、Ｙは、図９で示した、走査方向Ｙと、走査方向Ｙと直交する方向Ｘである。また、Ｚは、Ｘ−Ｙ平面と直交する方向であり、ｈは水平基準面を示している。
【０００９】
例えば、図１０（ａ）のショット５１内のように露光スリット５２の走査方向であるＹ方向にウエハが湾曲している場合には、走査型の露光装置は、露光スリット５２の走査中にウエハが載せられたステージをウエハの湾曲に合せてＺ方向に上下させることにより、フォーカス位置を常にウエハ表面に合わせて露光することができる。
【００１０】
また、同様にＹ方向に対してウエハがねじれている場合であっても、走査型露光装置は、露光スリット５２走査中にウエハが載せられたステージの傾きをウエハのねじれに合せて変化させることによりフォーカス位置を常にウエハ表面に合せて露光することができる。
【００１１】
このように、走査型の露光装置は、回路パターンを走査しながら露光を行い、かかる走査面に対してウエハの位置、高さ、傾きを調節することが可能であるため、起伏の多いチップに対しては一括で露光を行うステッパよりも有利であると言われている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような走査型の露光装置では、図１０（ｂ）に示すような走査方向と直交する方向（Ｘ方向の）に湾曲成分を有するウエハに対しては、対処できないという問題点を有する。
【００１３】
図１１は、図１０（ｂ）のショット５１のウエハをＸＡからＸＢで切った断面図の一例であり、図１１おいて、６１はウエハ表面、６２は露光、Ｚｍは露光スリットによる照射面（フォーカス位置）、Ｃmaxはスキャン方向と直交する湾曲成分の最大値、Ｃresは露光スリットによる照射面とウエハ表面とのずれを示している。
【００１４】
図１１に示すように、露光スリットによる照射面は、湾曲させることができないため、ウエハの表面形状に合せて露光スリットによる照射面を最適化してもＣmaxの真中の位置（図中Ｚｍ）に照射面を合わせて露光するしかなく、図１０（ｂ）に示すようなウエハ表面の形状の場合には、Ｃmaxの半分の値Ｃres（Ｃmax／２）はどうしても補正することができない。
【００１５】
そして、この値が大きい場合には、パターン露光時にデフォーカス状態となり、形成されたパターン寸法が規格値から外れたり、パターン自体が形成できなくなる。これは歩留まり低下にもつながる大きな問題となる。
【００１６】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、走査方向と直交する方向に湾曲成分を有するウエハに対しても、それに追従してフォーカスを合わることができる露光装置、及び露光方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明にかかる露光装置は、ウエハ上に微細パターンを露光する走査型の露光装置であって、ステージ上に搭載したウエハのフラットネスを計測するフラットネス計測手段と、ショット毎に、前記フラットネス計測手段の計測値から，スキャン方向と直交する方向の湾曲成分の最大値を計算する湾曲成分計算手段と、前記湾曲成分計算手段により計算された湾曲成分の最大値と予め設定された閾値とを比較する比較器と、前記湾曲成分の最大値が予め設定した閾値を超えるショットに対しては、ショットを分割して露光する分割露光を行い、他のショットに対しては、１スキャンで露光する通常露光を行う露光手段とを有することを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１による露光装置、及び露光方法を図１から図５を用いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１による露光装置の構成を示すブロック図である。
図１において、本発明にかかる露光装置は、フラットネス計測部１０１と、湾曲成分計算部１０２と、比較部１０３と、露光マップ作成部１０４と、露光部１０５とからなる。
【００１９】
フラットネス計測部１０１は、反射型のセンサを用い、ステージ上に搭載したウエハのフラットネスを計測する。図２は、フラットネス計測部１０１の一例を示したもので、図２において、２０１は集光レンズ、２０２はステージ、２０３はウエハ、２０４は受光レンズ、２０５は受光センサ、２０６は投影レンズである。
【００２０】
このような構成のフラットネス計測部１０１は、ウエハ２０３上で反射した光を受光センサ２０５で読み取ることにより、ウエハ２０３のフラットネスを計測する。
【００２１】
湾曲成分計算部１０２は、フラットネス計測部１０１により計測された計測値に基づいて、ショット毎に、スキャン方向と直行する湾曲成分を計算し、チップ毎の湾曲成分値の最大値を算出する。
【００２２】
比較部１０３は、湾曲成分計算部１０２により出力された湾曲成分値と予め設定された閾値とを比較する。なお、前記予め設定された閾値には、例えば、フォーカス誤差が許容範囲内になるような値を設定する等、ユーザが予め任意に設定することが可能である。
【００２３】
露光マップ作成部１０４は、比較部１０３の各ショット毎の比較結果に基づいて、ショットを分割して露光するショットの位置を示す分割露光用の露光マップと、１スキャンにより露光を行うショットの位置を示す通常露光用の露光マップとを作成する。
【００２４】
露光部１０５は、ショットを分割して露光する分割露光を連続して行う分割露光部と、１スキャンにより露光を行う通常露光を連続して行う通常露光部とを備え、分割露光部、及び通常露光部は、それぞれ、露光マップ作成部１０４により作成された露光マップに基づいて、ウエハ上に微細パターンを露光する。
【００２５】
次に、動作について説明する。
図４は、本発明の実施の形態１による露光装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【００２６】
（Ｓ１０１）先ず、フラットネス計測部１０１は、反射型センサを用いて、ステージ上に搭載したウエハ上の各点の高さを計測した後、ウエハの高さ分布（フラットネス）を湾曲成分計算部１０２に出力する。
【００２７】
（Ｓ１０２）湾曲成分計算部１０２は、フラットネス計測部１０１から出力されたウエハの高さ分布に基づいて、各ショット毎に、スキャン方向と直交する湾曲成分を計算し、チップ毎の湾曲成分の最大値Ｃmaxを算出する（図８参照）。
【００２８】
（Ｓ１０３）湾曲成分計算部１０２により算出された湾曲成分の最大値は比較部１０３に出力され、比較部１０３は、各ショット毎の湾曲成分の最大値と予め設定された閾値とをそれぞれ比較する。
【００２９】
図３は、スキャン走査方向と直交する湾曲成分の最大値が閾値以上となるショットを示したショットマップ図であり、１０は露光するウエハ、１１は１回のスキャン動作で露光されるショットで、１１Ａは湾曲成分の最大値が所定の閾値以上のショット、１１Ｂは、湾曲成分の最大値が所定の閾値以下のショットを示す。
【００３０】
露光マップ作成部１０４は、比較部１０３による比較結果を受け、湾曲成分の最大値が所定の閾値以上であるショットの位置を示す分割露光用の露光マップと、湾曲成分の最大値が所定の閾値以下であるショットの位置を示す通常露光用の露光マップとを、それぞれ作成する。
【００３１】
（Ｓ１０４）露光部１０５の分割露光部は、先ず、露光マップ作成部１０４により作成された分割露光用の露光マップに基づいて、分割露光を行うショットに対して連続して分割露光を行う。
【００３２】
（Ｓ１０５）次に、露光部１０５の通常露光部は、露光マップ作成部１０４により作成された通常露光用の露光マップに基づいて、通常露光を行うショットに対して連続して通常露光を行う。
【００３３】
このように、１ショットの露光時間が大きい分割露光を先に行った後に、通常露光を行うことにより、ウエハ全体として、露光を行ってから現像するまでの時間を短時間に抑えることができ、転写後のレジストパターンを精度よく形成することができる。
【００３４】
次に、露光部１０５が行う分割露光の具体例について図５を用いて説明する。
なお、説明を簡単にするために、ここでは、ショット中心位置で２分割して露光するものとする。
【００３５】
図５は、走査方向と直行する方向に湾曲成分を有するウエハの断面を示す図であり、図５おいて、１２はウエハ表面、１３、１４は露光、Ｚｍ１は露光１３の照射面（フォーカス位置）、Ｚｍ２は露光１４の照射面、Ｃmaxはスキャン方向と直交する湾曲成分の最大値、Ｃres１、Ｃres２は照射面Ｚｍ１、Ｚｍ２とウエハ表面とのずれを示している。
【００３６】
スキャン方向と直交する湾曲成分の最大値Ｃmaxが予め設定された閾値よりも大きい場合には、図５に示すように、ショットを２分割して露光を行う。
【００３７】
分割露光する際には、露光部１０５は、ショットの分割位置、及びウエハの表面形状に基づいて、分割露光する際にステージの位置、高さ、傾きを、ウエハ表面１２に対して露光スリットの照射面Ｚｍ１、Ｚｍ２が最適化するように調節する。
【００３８】
このように、ショットを分割して露光することにより、ウエハ表面１２と照射面Ｚｍ１、Ｚｍ２とのずれＣres１、Ｃres２（フォーカス誤差）を、ショットを１スキャンにより行う、通常露光の場合に比べて抑制することができる。これは、ウエハの湾曲の仕方にも依存するが、２次や４次多項式で近似できるものであれば効果が大きく、ウエハ表面１２と照射面Ｚｍ１、Ｚｍ２とのフォーカス誤差を半分以下に抑制することができる。
【００３９】
これにより、走査方向と直交する方向に大きな湾曲成分を有するウエハに対しても、それに追従してフォーカスを合わることができるため、チップの歩留まりを向上することができる。
【００４０】
また、例えば、すべてのショットを２分割して露光した場合には、それぞれ１ショットに対して２回スキャンすることが必要であり、通常露光の２倍だけ、露光するのに時間がかかってしまうが、本発明の実施の形態１による露光装置では、湾曲成分計算部１０２、及び比較部１０３を設け、分割露光が必要なショットのみを分割露光し、その他のショットは通常露光を行うことにより、ウエハ全体としての露光時間を短縮し、スループットを向上させることができる。
【００４１】
なお、本発明の実施の形態１による露光装置では、分割露光する際に、ショット中心位置で２分割して露光するものについて説明したが、分割露光時にウエハの表面形状に基づいて、ショットの分割位置、及び分割数を任意に変更することも可能であり、ショットの分割位置や分割数を最適化することにより、さらに、ウエハ表面と照射面とのフォーカス誤差を抑制することができ、チップの歩留まりを向上させることが可能である。
【００４２】
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２による露光装置、及び露光方法について図１、及び図６を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態２による露光装置、及び露光方法は、図１に示した露光部１０５による分割露光の露光方法に特徴があるものであり、図１に示す他の構成要素については、前述した実施の形態１と同様であるため、ここでは、説明を省略する。
【００４３】
図６は、本発明の実施の形態２による露光装置の分割露光の１例を示す図であり、図６（ａ），（ｂ）は、分割露光時に使用するブラインドの一例を示す図、図６（ｃ），（ｄ）は分割露光後のウエハの露光状態を示す図である。なお、ここでは、説明を簡単にするために、ショット中心位置で２分割して露光するものとする。
【００４４】
図６において、２１、２１Ｌ、２１Ｒはブラインド、２２はマスク、２３はマスク２２上の転写領域、２４はマスク２２上の回路パターンの一部、２５は露光スリットである。
【００４５】
露光部１０５による分割露光は、分割露光用の露光マップで示されるショットに対して、図６（ａ）に示すようなショットの左半分の露光、及び図６（ｂ）に示すようなショットの右半分の露光が行われることによりなされる。
【００４６】
この分割露光には、図６（ａ），（ｂ）に示す、分割露光用のブラインド１３Ｌ、１３Ｒが用いられ、かかる分割露光用のブラインド１３Ｌ、１３Ｒは、分割露光を行う際の境界領域Ｔで斜め方向に切られた構造を有する。なお、分割露光用のブラインド１３Ｌ、１３Ｒは、露光領域が相対的に合うように構成されている。
【００４７】
そして、このような分割露光用のブラインド１３Ｌ、１３Ｒを用いて、図６（ａ），（ｂ）に示す矢印方向にスキャン露光がされると、図６（ｃ），（ｄ）に示すような露光状態が得られる。
【００４８】
ウエハの右半分、及び左半分の露光状態は、それぞれ図６（ｃ），（ｄ）に示すように、境界領域Ｔで、ウエハの露光量が徐々に変化することとなる。そして、境界領域Ｔの露光量は、右半分と左半分の２回のスキャン露光により、１回のスキャン露光量と同じになる。
【００４９】
このように、ショット分割の接続境界にスキャン方向に対して斜め成分を有するブラインドを用いて分割露光をすることにより、ブラインド２１Ｌ、２１Ｒによる遮光位置のずれが生じた場合であっても、分割露光をする際の接続境界において、ウエハが露光されないという事態が生じることを防止することができ、チップの歩留まりを向上することができる。
【００５０】
なお、本発明の実施の形態２では、分割露光を行う際に、境界領域Ｔで斜め方向に切られた構造を有するブラインドを用いて分割露光を行うものについて説明したが、分割露光に用いるブラインドは、少なくとも、分割露光を行う接続境界部分において、斜め成分を有し、境界領域Ｔにおいて、露光量が徐々に変化するようなブラインドの構造をしていればよく、湾曲した構造をも含むものである。
【００５１】
（実施の形態３）
以下に、本発明の実施の形態３による露光装置、及び露光方法について、図１、及び図７を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態３による露光装置、及び露光方法は、図１に示した露光部１０５による分割露光の露光方法に特徴があるものであり、図１に示す他の構成要素については、前述した実施の形態１と同様であるため、ここでは、説明を省略する。
【００５２】
図７（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態３による露光装置の分割露光の１例を示す図である。なお、ここでは、説明を簡単にするために、ショット中心位置で２分割して露光するものとする。
図７において、２１はブラインド、２２はマスク、２３はマスク２２上の転写領域、２４はマスク２２上の回路パターンの一部、２５は露光スリット、２６はマスク上の遮光帯である。
【００５３】
露光部１０５による分割露光は、分割露光用の露光マップで示されるショットに対して、図６（ａ）に示すようなショットの左半分の露光、及び図７（ｂ）に示すようなショットの右半分の露光が行われることによりなされる。
【００５４】
この分割露光には、図７（ａ），（ｂ）に示す、遮光帯２６を有するマスク２２が用いられ、遮光帯２６は、ショットを２分割して露光をする際には、ショット中心位置に設けられている。
【００５５】
露光部１０５は、分割露光を行う際に、マスクを図７（ａ），（ｂ）に示す分割露光用のマスクに切り替えた後に、ショットの左半分を露光する場合（図７（ａ）参照）には、ブラインド２１を用いてウエハの右半分にオフセットをかけ、ウエハが載せられたステージを遮光帯２６の横幅の１／２だけ左側に移動させてから露光を行う。また、ショットの右半分を露光する場合（図７（ｂ）参照）には、ブラインド２１を用いてウエハの左半分にオフセットをかけ、ウエハが載せられたステージを遮光帯２６の横幅の１／２だけ左側に移動させてから露光を行う。
【００５６】
これは、ブラインド２１の移動精度に比べて、ウエハの搭載されたステージの移動精度の方が格段に高いためであり、ブラインド２１による遮光位置のずれにより、分割露光をする際の接続境界におけるウエハに対する露光量に不都合が生じないようにするためである。
【００５７】
このように、分割露光をする際の境界部分に遮光帯２６を有するマスク２２を用いて分割露光を行うことにより、微細パターンを高精度に形成することができ、チップの歩留まりを向上することができる。
【００５８】
（実施の形態４）
以下に、本発明の実施の形態４による露光装置、及び露光方法について説明する。なお、本発明の実施の形態４による露光装置、及び露光方法は、図１に示した露光部１０５による分割露光の露光方法に特徴があるものであり、図１に示す他の構成要素については、前述した実施の形態１と同様であるため、ここでは、説明を省略する。
【００５９】
図８は、本発明の実施の形態４による露光装置の分割露光の１例を示す図である。なお、ここでは、説明を簡単にするために、ショット中心位置で２分割して露光するものとする。
図８において、２１はブラインド、３０はマスク、２３はマスク３０上の転写領域、３１はマスク３０上の回路パターンの一部、２５は露光スリットである。
【００６０】
露光部１０５による分割露光は、分割露光用の露光マップで示されるショットに対して、図７（ａ）に示すようなショットの左半分の露光、及び図７（ｂ）に示すようなショットの右半分の露光が行われることによりなされる。
【００６１】
この分割露光には、図８（ａ），（ｂ）に示す、マスク３０が用いられ、マスク３０は、スキャン方向と同方向に一つ以上の，パターンが無い領域帯を有するものである。即ち、ショット中心位置で２分割して露光を行う場合には、スキャン方向と同方向のショット中心位置にパターンが入っていない領域Ｕを有するマスク３０を用いる。
【００６２】
露光部１０５は、マスクを図８（ａ），（ｂ）に示すスキャン方向と同方向にパターンが無い領域帯Ｕを有するマスク３０を用いて、図８（ａ）に示す、ショットの左半分を露光する場合には、ブラインド２１を用いてウエハの右半分にオフセットをかけて露光を行う。また、図８（ｂ）に示す、ショットの右半分を露光する場合には、ブラインド２１を用いてウエハの左半分にオフセットをかけて露光を行う。
【００６３】
このように、スキャン方向と同じ方向にパターンの無い領域Ｕを設けることによって、ブラインド２１による遮光位置のずれが生じた場合であっても、分割露光をする際の接続境界において、露光に不都合が生じることがなく、微細パターンを高精度に形成することができるため、チップの歩留まりを向上することができる。
【００６４】
また、本発明の実施の形態４による分割露光は、前記実施の形態３で説明した分割露光に比べ、分割露光時に、別のマスクを作成し、使用することなく分割露光を行うことができるため、スループットを向上させることができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明のかかる露光装置によれば、走査方向と直交する方向に大きな湾曲成分を有するウエハに対しても、それに追従してフォーカスを合わることができるため、チップの歩留まりを向上することができる。
【００６６】
また、本発明にかかる露光装置によれば、湾曲成分計算部と、及び比較部とを設け、分割露光が必要なショットのみを分割露光し、その他のショットは通常露光を行うことにより、ウエハ全体としての露光時間を短縮し、スループットを向上させることができる。
【００６７】
また、本発明にかかる露光装置によれば、１ショットの露光時間が大きい分割露光を先に行った後に、通常露光を行うことにより、ウエハ全体として、露光を行ってから現像するまでの時間を短時間に抑えることができ、転写後のレジストパターンを精度よく形成することができる。
【００６８】
また、本発明にかかる露光装置によれば、ブラインドによる遮光位置のずれが生じた場合であっても、分割露光をする際の接続境界において、露光に不都合が生じることがなく、微細パターンを高精度に形成することができ、チップの歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による露光装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１による露光装置のフラットネス計測の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１による露光装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】スキャン走査方向と直交する方向の湾曲成分の最大値が閾値以上となるショットを示したショットマップ図である。
【図５】走査方向と直行する方向に湾曲成分を有するウエハの断面を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２による露光装置の分割露光の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３による露光装置の分割露光の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態４による露光装置の分割露光の一例を示す図である。
【図９】従来の走査型露光装置による露光方法を説明するための説明図である。
【図１０】露光時の露光スリットとショットの拡大図
【図１１】走査方向と直行する方向に湾曲成分を有するウエハの断面を示す図である。
【図１２】走査型露光装置の概略図である。
【符号の説明】
１、２０２ ステージ
２、２０６ 投影レンズ
３、２２、３０ マスク
４ コンデンサレンズ
５ 反射ミラー
６、２１、２１Ｌ、２１Ｒ ブラインド
７ フライアイレンズ
８ レーザ
９、１０、４０、２０３ ウエハ
１１、４１、５１ショット（１スキャン領域）
１１ａ 湾曲成分の最大値が閾値より大きいショット
１１ｂ 湾曲成分の最大値が閾値より小さいショット
２３ マスク上の転写領域
２４、３１ マスク上の回路パターンの一部
２５、４２、５２ 露光スリット
２６ マスク上の遮光帯
６１ ショットの表面
６２ 露光
１０１ フラットネス計測部
１０２ 湾曲成分計算部
１０３ 比較部
１０４ 露光マップ作成部
１０５ 露光部
２０１ 集光レンズ
２０３ ウエハ
２０４ 受光レンズ
２０５ 受光センサ
Ｘ スキャンと直交方向
Ｙ、Ｙｄ、Ｙｕ スキャン方向
Ｚ Ｘ−Ｙ平面と直交する方向
Ｓ 露光順序
Ｔ 分割時の境界部
Ｕ パターンが無い領域
Ｃmax 湾曲成分の最大値
Ｃres、Ｃ１res、Ｃ２res 最適化した後のフォーカス誤差残留値
Ｚｍ、Ｚｍ1、Ｚｍ２ 最適化した露光面（フォーカス位置）
ｈ 水平基準面
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスや液晶デバイスの作成に用いられる走査型の露光装置、及び露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体を用いて実現する大規模集積回路装置（以下、ＬＳＩと称する）の微細化が進展した結果、ＬＳＩ製造工程のひとつであるリソグラフィ工程において、パターン寸法の微細化が進み、露光光の波長は、露光装置の波長λと開口数ＮＡとから定義される解像限界まで達している。特に最近の露光装置は微細化の進行に比べ、露光波長の移行が遅れていることもあり、解像度を得るために高ＮＡ化が一段と進んでいる。
【０００３】
高ＮＡ化になって深刻になるのはＤＯＦ（焦点深度）が急激に少なくなることである。通常DOF＝k2*λ/NA2で定義されるため、ＤＯＦはＮＡ値の２乗に反比例して少なくなる。このため、露光機メーカはフォーカス追従に有利な走査型の露光装置（以後スキャナー）への移行を進めている。
【０００４】
図１２は、一般的な走査型露光装置の構成を説明する図である。
図１２において、１はウエハの位置、高さ、傾きを調整するステージ、２は投影レンズ、３はマスク、４はマスクを照明するコンデンサレンズ、５は光路を曲げる反射ミラー、６は不要な光をカットするブラインド、７は照明を均一に照射するためのフライアイレンズ、８はＫrＦエキシマなどの短波長光を出力するレーザ、９は露光を行うウエハである。
【０００５】
レーザ８から出力された短波長光は、フライアイレンズ７やブラインド６、コンデンサレンズ４を通って整形され、回路パターンが入ったマスク３を照射する。そして、マスクを通って散乱された短波長光は、投影レンズ２に入り、縮小されてステージ上に集光され、ウエハ９を露光する。露光されたウエハ９は、その後、現像され、レジストパターンが形成される。
【０００６】
図９は、従来の走査型露光装置による露光方法を説明するための説明図である。
図９において、４０は露光するウエハ、４１は１回のスキャン動作で露光されるショット、４２は露光スリットである。また、図中のＳは露光されるショット４１の順序を示すものであり、Ｙｄ、Ｙｕは露光スリット４２が走査する方向を示すものである。なお、以後の説明を簡単にするため、ここでは露光スリット４２の走査方向をＹ方向、それに直交する方向をX方向と定義する。
【０００７】
走査型露光装置による露光は、露光スリット４２がＹ方向に往復（ＹｄとＹｕ）しながら露光する。なお、実際には露光スリット４２位置は一定で、ウエハ４０の載ったステージが走査方向と逆方向に移動する。この時、同時にマスクも走査し（1/４縮小であればマスクは４倍のスピードでステージと逆方向に走査する。）、ステージとマスクが同期することによってショット４１内にマスク上のパターンが転写される。
１ショットが露光されると隣のショットに移動し、通常はスループットの点から図中の破線矢印Ｓに示すようにジグザグにショットが露光される。
【０００８】
図１０は、露光時の露光スリットとショットの拡大図であり、図１０において５１はショット、５２は露光スリットを示している。Ｘ、Ｙは、図９で示した、走査方向Ｙと、走査方向Ｙと直交する方向Ｘである。また、Ｚは、Ｘ−Ｙ平面と直交する方向であり、ｈは水平基準面を示している。
【０００９】
例えば、図１０（ａ）のショット５１内のように露光スリット５２の走査方向であるＹ方向にウエハが湾曲している場合には、走査型の露光装置は、露光スリット５２の走査中にウエハが載せられたステージをウエハの湾曲に合せてＺ方向に上下させることにより、フォーカス位置を常にウエハ表面に合わせて露光することができる。
【００１０】
また、同様にＹ方向に対してウエハがねじれている場合であっても、走査型露光装置は、露光スリット５２走査中にウエハが載せられたステージの傾きをウエハのねじれに合せて変化させることによりフォーカス位置を常にウエハ表面に合せて露光することができる。
【００１１】
このように、走査型の露光装置は、回路パターンを走査しながら露光を行い、かかる走査面に対してウエハの位置、高さ、傾きを調節することが可能であるため、起伏の多いチップに対しては一括で露光を行うステッパよりも有利であると言われている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような走査型の露光装置では、図１０（ｂ）に示すような走査方向と直交する方向（Ｘ方向の）に湾曲成分を有するウエハに対しては、対処できないという問題点を有する。
【００１３】
図１１は、図１０（ｂ）のショット５１のウエハをＸＡからＸＢで切った断面図の一例であり、図１１おいて、６１はウエハ表面、６２は露光、Ｚｍは露光スリットによる照射面（フォーカス位置）、Ｃmaxはスキャン方向と直交する湾曲成分の最大値、Ｃresは露光スリットによる照射面とウエハ表面とのずれを示している。
【００１４】
図１１に示すように、露光スリットによる照射面は、湾曲させることができないため、ウエハの表面形状に合せて露光スリットによる照射面を最適化してもＣmaxの真中の位置（図中Ｚｍ）に照射面を合わせて露光するしかなく、図１０（ｂ）に示すようなウエハ表面の形状の場合には、Ｃmaxの半分の値Ｃres（Ｃmax／２）はどうしても補正することができない。
【００１５】
そして、この値が大きい場合には、パターン露光時にデフォーカス状態となり、形成されたパターン寸法が規格値から外れたり、パターン自体が形成できなくなる。これは歩留まり低下にもつながる大きな問題となる。
【００１６】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、走査方向と直交する方向に湾曲成分を有するウエハに対しても、それに追従してフォーカスを合わることができる露光装置、及び露光方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明にかかる露光装置は、ウエハ上に微細パターンを露光する走査型の露光装置であって、ステージ上に搭載したウエハのフラットネスを計測するフラットネス計測手段と、ショット毎に、前記フラットネス計測手段の計測値から，スキャン方向と直交する方向の湾曲成分の最大値を計算する湾曲成分計算手段と、前記湾曲成分計算手段により計算された湾曲成分の最大値と予め設定された閾値とを比較する比較器と、前記湾曲成分の最大値が予め設定した閾値を超えるショットに対しては、ショットを分割して露光する分割露光を行い、他のショットに対しては、１スキャンで露光する通常露光を行う露光手段とを有することを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１による露光装置、及び露光方法を図１から図５を用いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１による露光装置の構成を示すブロック図である。
図１において、本発明にかかる露光装置は、フラットネス計測部１０１と、湾曲成分計算部１０２と、比較部１０３と、露光マップ作成部１０４と、露光部１０５とからなる。
【００１９】
フラットネス計測部１０１は、反射型のセンサを用い、ステージ上に搭載したウエハのフラットネスを計測する。図２は、フラットネス計測部１０１の一例を示したもので、図２において、２０１は集光レンズ、２０２はステージ、２０３はウエハ、２０４は受光レンズ、２０５は受光センサ、２０６は投影レンズである。
【００２０】
このような構成のフラットネス計測部１０１は、ウエハ２０３上で反射した光を受光センサ２０５で読み取ることにより、ウエハ２０３のフラットネスを計測する。
【００２１】
湾曲成分計算部１０２は、フラットネス計測部１０１により計測された計測値に基づいて、ショット毎に、スキャン方向と直行する湾曲成分を計算し、チップ毎の湾曲成分値の最大値を算出する。
【００２２】
比較部１０３は、湾曲成分計算部１０２により出力された湾曲成分値と予め設定された閾値とを比較する。なお、前記予め設定された閾値には、例えば、フォーカス誤差が許容範囲内になるような値を設定する等、ユーザが予め任意に設定することが可能である。
【００２３】
露光マップ作成部１０４は、比較部１０３の各ショット毎の比較結果に基づいて、ショットを分割して露光するショットの位置を示す分割露光用の露光マップと、１スキャンにより露光を行うショットの位置を示す通常露光用の露光マップとを作成する。
【００２４】
露光部１０５は、ショットを分割して露光する分割露光を連続して行う分割露光部と、１スキャンにより露光を行う通常露光を連続して行う通常露光部とを備え、分割露光部、及び通常露光部は、それぞれ、露光マップ作成部１０４により作成された露光マップに基づいて、ウエハ上に微細パターンを露光する。
【００２５】
次に、動作について説明する。
図４は、本発明の実施の形態１による露光装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【００２６】
（Ｓ１０１）先ず、フラットネス計測部１０１は、反射型センサを用いて、ステージ上に搭載したウエハ上の各点の高さを計測した後、ウエハの高さ分布（フラットネス）を湾曲成分計算部１０２に出力する。
【００２７】
（Ｓ１０２）湾曲成分計算部１０２は、フラットネス計測部１０１から出力されたウエハの高さ分布に基づいて、各ショット毎に、スキャン方向と直交する湾曲成分を計算し、チップ毎の湾曲成分の最大値Ｃmaxを算出する（図８参照）。
【００２８】
（Ｓ１０３）湾曲成分計算部１０２により算出された湾曲成分の最大値は比較部１０３に出力され、比較部１０３は、各ショット毎の湾曲成分の最大値と予め設定された閾値とをそれぞれ比較する。
【００２９】
図３は、スキャン走査方向と直交する湾曲成分の最大値が閾値以上となるショットを示したショットマップ図であり、１０は露光するウエハ、１１は１回のスキャン動作で露光されるショットで、１１Ａは湾曲成分の最大値が所定の閾値以上のショット、１１Ｂは、湾曲成分の最大値が所定の閾値以下のショットを示す。
【００３０】
露光マップ作成部１０４は、比較部１０３による比較結果を受け、湾曲成分の最大値が所定の閾値以上であるショットの位置を示す分割露光用の露光マップと、湾曲成分の最大値が所定の閾値以下であるショットの位置を示す通常露光用の露光マップとを、それぞれ作成する。
【００３１】
（Ｓ１０４）露光部１０５の分割露光部は、先ず、露光マップ作成部１０４により作成された分割露光用の露光マップに基づいて、分割露光を行うショットに対して連続して分割露光を行う。
【００３２】
（Ｓ１０５）次に、露光部１０５の通常露光部は、露光マップ作成部１０４により作成された通常露光用の露光マップに基づいて、通常露光を行うショットに対して連続して通常露光を行う。
【００３３】
このように、１ショットの露光時間が大きい分割露光を先に行った後に、通常露光を行うことにより、ウエハ全体として、露光を行ってから現像するまでの時間を短時間に抑えることができ、転写後のレジストパターンを精度よく形成することができる。
【００３４】
次に、露光部１０５が行う分割露光の具体例について図５を用いて説明する。
なお、説明を簡単にするために、ここでは、ショット中心位置で２分割して露光するものとする。
【００３５】
図５は、走査方向と直行する方向に湾曲成分を有するウエハの断面を示す図であり、図５おいて、１２はウエハ表面、１３、１４は露光、Ｚｍ１は露光１３の照射面（フォーカス位置）、Ｚｍ２は露光１４の照射面、Ｃmaxはスキャン方向と直交する湾曲成分の最大値、Ｃres１、Ｃres２は照射面Ｚｍ１、Ｚｍ２とウエハ表面とのずれを示している。
【００３６】
スキャン方向と直交する湾曲成分の最大値Ｃmaxが予め設定された閾値よりも大きい場合には、図５に示すように、ショットを２分割して露光を行う。
【００３７】
分割露光する際には、露光部１０５は、ショットの分割位置、及びウエハの表面形状に基づいて、分割露光する際にステージの位置、高さ、傾きを、ウエハ表面１２に対して露光スリットの照射面Ｚｍ１、Ｚｍ２が最適化するように調節する。
【００３８】
このように、ショットを分割して露光することにより、ウエハ表面１２と照射面Ｚｍ１、Ｚｍ２とのずれＣres１、Ｃres２（フォーカス誤差）を、ショットを１スキャンにより行う、通常露光の場合に比べて抑制することができる。これは、ウエハの湾曲の仕方にも依存するが、２次や４次多項式で近似できるものであれば効果が大きく、ウエハ表面１２と照射面Ｚｍ１、Ｚｍ２とのフォーカス誤差を半分以下に抑制することができる。
【００３９】
これにより、走査方向と直交する方向に大きな湾曲成分を有するウエハに対しても、それに追従してフォーカスを合わることができるため、チップの歩留まりを向上することができる。
【００４０】
また、例えば、すべてのショットを２分割して露光した場合には、それぞれ１ショットに対して２回スキャンすることが必要であり、通常露光の２倍だけ、露光するのに時間がかかってしまうが、本発明の実施の形態１による露光装置では、湾曲成分計算部１０２、及び比較部１０３を設け、分割露光が必要なショットのみを分割露光し、その他のショットは通常露光を行うことにより、ウエハ全体としての露光時間を短縮し、スループットを向上させることができる。
【００４１】
なお、本発明の実施の形態１による露光装置では、分割露光する際に、ショット中心位置で２分割して露光するものについて説明したが、分割露光時にウエハの表面形状に基づいて、ショットの分割位置、及び分割数を任意に変更することも可能であり、ショットの分割位置や分割数を最適化することにより、さらに、ウエハ表面と照射面とのフォーカス誤差を抑制することができ、チップの歩留まりを向上させることが可能である。
【００４２】
（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２による露光装置、及び露光方法について図１、及び図６を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態２による露光装置、及び露光方法は、図１に示した露光部１０５による分割露光の露光方法に特徴があるものであり、図１に示す他の構成要素については、前述した実施の形態１と同様であるため、ここでは、説明を省略する。
【００４３】
図６は、本発明の実施の形態２による露光装置の分割露光の１例を示す図であり、図６（ａ），（ｂ）は、分割露光時に使用するブラインドの一例を示す図、図６（ｃ），（ｄ）は分割露光後のウエハの露光状態を示す図である。なお、ここでは、説明を簡単にするために、ショット中心位置で２分割して露光するものとする。
【００４４】
図６において、２１、２１Ｌ、２１Ｒはブラインド、２２はマスク、２３はマスク２２上の転写領域、２４はマスク２２上の回路パターンの一部、２５は露光スリットである。
【００４５】
露光部１０５による分割露光は、分割露光用の露光マップで示されるショットに対して、図６（ａ）に示すようなショットの左半分の露光、及び図６（ｂ）に示すようなショットの右半分の露光が行われることによりなされる。
【００４６】
この分割露光には、図６（ａ），（ｂ）に示す、分割露光用のブラインド１３Ｌ、１３Ｒが用いられ、かかる分割露光用のブラインド１３Ｌ、１３Ｒは、分割露光を行う際の境界領域Ｔで斜め方向に切られた構造を有する。なお、分割露光用のブラインド１３Ｌ、１３Ｒは、露光領域が相対的に合うように構成されている。
【００４７】
そして、このような分割露光用のブラインド１３Ｌ、１３Ｒを用いて、図６（ａ），（ｂ）に示す矢印方向にスキャン露光がされると、図６（ｃ），（ｄ）に示すような露光状態が得られる。
【００４８】
ウエハの右半分、及び左半分の露光状態は、それぞれ図６（ｃ），（ｄ）に示すように、境界領域Ｔで、ウエハの露光量が徐々に変化することとなる。そして、境界領域Ｔの露光量は、右半分と左半分の２回のスキャン露光により、１回のスキャン露光量と同じになる。
【００４９】
このように、ショット分割の接続境界にスキャン方向に対して斜め成分を有するブラインドを用いて分割露光をすることにより、ブラインド２１Ｌ、２１Ｒによる遮光位置のずれが生じた場合であっても、分割露光をする際の接続境界において、ウエハが露光されないという事態が生じることを防止することができ、チップの歩留まりを向上することができる。
【００５０】
なお、本発明の実施の形態２では、分割露光を行う際に、境界領域Ｔで斜め方向に切られた構造を有するブラインドを用いて分割露光を行うものについて説明したが、分割露光に用いるブラインドは、少なくとも、分割露光を行う接続境界部分において、斜め成分を有し、境界領域Ｔにおいて、露光量が徐々に変化するようなブラインドの構造をしていればよく、湾曲した構造をも含むものである。
【００５１】
（実施の形態３）
以下に、本発明の実施の形態３による露光装置、及び露光方法について、図１、及び図７を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態３による露光装置、及び露光方法は、図１に示した露光部１０５による分割露光の露光方法に特徴があるものであり、図１に示す他の構成要素については、前述した実施の形態１と同様であるため、ここでは、説明を省略する。
【００５２】
図７（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態３による露光装置の分割露光の１例を示す図である。なお、ここでは、説明を簡単にするために、ショット中心位置で２分割して露光するものとする。
図７において、２１はブラインド、２２はマスク、２３はマスク２２上の転写領域、２４はマスク２２上の回路パターンの一部、２５は露光スリット、２６はマスク上の遮光帯である。
【００５３】
露光部１０５による分割露光は、分割露光用の露光マップで示されるショットに対して、図６（ａ）に示すようなショットの左半分の露光、及び図７（ｂ）に示すようなショットの右半分の露光が行われることによりなされる。
【００５４】
この分割露光には、図７（ａ），（ｂ）に示す、遮光帯２６を有するマスク２２が用いられ、遮光帯２６は、ショットを２分割して露光をする際には、ショット中心位置に設けられている。
【００５５】
露光部１０５は、分割露光を行う際に、マスクを図７（ａ），（ｂ）に示す分割露光用のマスクに切り替えた後に、ショットの左半分を露光する場合（図７（ａ）参照）には、ブラインド２１を用いてウエハの右半分にオフセットをかけ、ウエハが載せられたステージを遮光帯２６の横幅の１／２だけ左側に移動させてから露光を行う。また、ショットの右半分を露光する場合（図７（ｂ）参照）には、ブラインド２１を用いてウエハの左半分にオフセットをかけ、ウエハが載せられたステージを遮光帯２６の横幅の１／２だけ左側に移動させてから露光を行う。
【００５６】
これは、ブラインド２１の移動精度に比べて、ウエハの搭載されたステージの移動精度の方が格段に高いためであり、ブラインド２１による遮光位置のずれにより、分割露光をする際の接続境界におけるウエハに対する露光量に不都合が生じないようにするためである。
【００５７】
このように、分割露光をする際の境界部分に遮光帯２６を有するマスク２２を用いて分割露光を行うことにより、微細パターンを高精度に形成することができ、チップの歩留まりを向上することができる。
【００５８】
（実施の形態４）
以下に、本発明の実施の形態４による露光装置、及び露光方法について説明する。なお、本発明の実施の形態４による露光装置、及び露光方法は、図１に示した露光部１０５による分割露光の露光方法に特徴があるものであり、図１に示す他の構成要素については、前述した実施の形態１と同様であるため、ここでは、説明を省略する。
【００５９】
図８は、本発明の実施の形態４による露光装置の分割露光の１例を示す図である。なお、ここでは、説明を簡単にするために、ショット中心位置で２分割して露光するものとする。
図８において、２１はブラインド、３０はマスク、２３はマスク３０上の転写領域、３１はマスク３０上の回路パターンの一部、２５は露光スリットである。
【００６０】
露光部１０５による分割露光は、分割露光用の露光マップで示されるショットに対して、図７（ａ）に示すようなショットの左半分の露光、及び図７（ｂ）に示すようなショットの右半分の露光が行われることによりなされる。
【００６１】
この分割露光には、図８（ａ），（ｂ）に示す、マスク３０が用いられ、マスク３０は、スキャン方向と同方向に一つ以上の，パターンが無い領域帯を有するものである。即ち、ショット中心位置で２分割して露光を行う場合には、スキャン方向と同方向のショット中心位置にパターンが入っていない領域Ｕを有するマスク３０を用いる。
【００６２】
露光部１０５は、マスクを図８（ａ），（ｂ）に示すスキャン方向と同方向にパターンが無い領域帯Ｕを有するマスク３０を用いて、図８（ａ）に示す、ショットの左半分を露光する場合には、ブラインド２１を用いてウエハの右半分にオフセットをかけて露光を行う。また、図８（ｂ）に示す、ショットの右半分を露光する場合には、ブラインド２１を用いてウエハの左半分にオフセットをかけて露光を行う。
【００６３】
このように、スキャン方向と同じ方向にパターンの無い領域Ｕを設けることによって、ブラインド２１による遮光位置のずれが生じた場合であっても、分割露光をする際の接続境界において、露光に不都合が生じることがなく、微細パターンを高精度に形成することができるため、チップの歩留まりを向上することができる。
【００６４】
また、本発明の実施の形態４による分割露光は、前記実施の形態３で説明した分割露光に比べ、分割露光時に、別のマスクを作成し、使用することなく分割露光を行うことができるため、スループットを向上させることができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明のかかる露光装置によれば、走査方向と直交する方向に大きな湾曲成分を有するウエハに対しても、それに追従してフォーカスを合わることができるため、チップの歩留まりを向上することができる。
【００６６】
また、本発明にかかる露光装置によれば、湾曲成分計算部と、及び比較部とを設け、分割露光が必要なショットのみを分割露光し、その他のショットは通常露光を行うことにより、ウエハ全体としての露光時間を短縮し、スループットを向上させることができる。
【００６７】
また、本発明にかかる露光装置によれば、１ショットの露光時間が大きい分割露光を先に行った後に、通常露光を行うことにより、ウエハ全体として、露光を行ってから現像するまでの時間を短時間に抑えることができ、転写後のレジストパターンを精度よく形成することができる。
【００６８】
また、本発明にかかる露光装置によれば、ブラインドによる遮光位置のずれが生じた場合であっても、分割露光をする際の接続境界において、露光に不都合が生じることがなく、微細パターンを高精度に形成することができ、チップの歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による露光装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１による露光装置のフラットネス計測の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１による露光装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】スキャン走査方向と直交する方向の湾曲成分の最大値が閾値以上となるショットを示したショットマップ図である。
【図５】走査方向と直行する方向に湾曲成分を有するウエハの断面を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２による露光装置の分割露光の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３による露光装置の分割露光の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態４による露光装置の分割露光の一例を示す図である。
【図９】従来の走査型露光装置による露光方法を説明するための説明図である。
【図１０】露光時の露光スリットとショットの拡大図
【図１１】走査方向と直行する方向に湾曲成分を有するウエハの断面を示す図である。
【図１２】走査型露光装置の概略図である。
【符号の説明】
１、２０２ ステージ
２、２０６ 投影レンズ
３、２２、３０ マスク
４ コンデンサレンズ
５ 反射ミラー
６、２１、２１Ｌ、２１Ｒ ブラインド
７ フライアイレンズ
８ レーザ
９、１０、４０、２０３ ウエハ
１１、４１、５１ショット（１スキャン領域）
１１ａ 湾曲成分の最大値が閾値より大きいショット
１１ｂ 湾曲成分の最大値が閾値より小さいショット
２３ マスク上の転写領域
２４、３１ マスク上の回路パターンの一部
２５、４２、５２ 露光スリット
２６ マスク上の遮光帯
６１ ショットの表面
６２ 露光
１０１ フラットネス計測部
１０２ 湾曲成分計算部
１０３ 比較部
１０４ 露光マップ作成部
１０５ 露光部
２０１ 集光レンズ
２０３ ウエハ
２０４ 受光レンズ
２０５ 受光センサ
Ｘ スキャンと直交方向
Ｙ、Ｙｄ、Ｙｕ スキャン方向
Ｚ Ｘ−Ｙ平面と直交する方向
Ｓ 露光順序
Ｔ 分割時の境界部
Ｕ パターンが無い領域
Ｃmax 湾曲成分の最大値
Ｃres、Ｃ１res、Ｃ２res 最適化した後のフォーカス誤差残留値
Ｚｍ、Ｚｍ1、Ｚｍ２ 最適化した露光面（フォーカス位置）
ｈ 水平基準面
Claims (11)
- ウエハ上に微細パターンを露光する走査型の露光装置において、
ステージ上に搭載したウエハのフラットネスを計測するフラットネス計測手段と、
ショット毎に、前記フラットネス計測手段の計測値に基づいて、ショットを分割して露光する露光手段と、を備えることを特徴とする露光装置。 - ウエハ上に微細パターンを露光する走査型の露光装置において、
ステージ上に搭載したウエハのフラットネスを計測するフラットネス計測手段と、
ショット毎に、前記フラットネス計測手段の計測値から，スキャン方向と直交する方向の湾曲成分の最大値を計算する湾曲成分計算手段と、
前記湾曲成分計算手段により計算された湾曲成分の最大値と予め設定された閾値とを比較する比較手段と、
前記フラットネス計測手段の計測値に基づいて、前記湾曲成分の最大値が予め設定した閾値を超えるショットに対してはショットを分割して露光する分割露光を行い、他のショットに対してはショットを１スキャンで露光する通常露光を行う露光手段と、を備えることを特徴とする露光装置。 - 請求項２に記載の露光装置において、
前記露光手段は、前記分割露光のみを連続して行う分割露光手段と、
前記通常露光のみを連続して行う通常露光手段と、からなることを特徴とする露光装置。 - 請求項１から請求項３の何れかに記載の露光装置において、
ショットを分割して露光する際には、ショット分割の接続境界にスキャン方向に対して斜め成分を有するブラインドを用いて、分割露光を行うことを特徴とする露光装置。 - 走査型露光装置によってウエハ上に微細パターンを露光する露光方法において、
ステージ上に搭載したウエハのフラットネスを計測するフラットネス計測工程と、
ショット毎に、前記フラットネス計測工程の計測値に基づいて、ショットを分割して露光する露光工程と、を有することを特徴とする露光方法。 - ウエハ上に微細パターンを露光する走査型の露光方法において、
ステージ上に搭載したウエハのフラットネスを計測するフラットネス計測工程と、
ショット毎に、前記フラットネス計測工程の計測値から，スキャン方向と直交する方向の湾曲成分の最大値を計算する湾曲成分計算工程と、
前記湾曲成分計算工程により計算された湾曲成分の最大値と予め設定された閾値とを比較する比較工程と、
前記湾曲成分の最大値が予め設定した閾値を超えるショットに対してはショットを分割して露光する分割露光を行い、他のショットに対してはショットを１スキャンで露光する通常露光を行う露光工程と、を有することを特徴とする露光方法。 - 請求項６に記載の露光方法において、
前記露光工程は、前記分割露光のみを行う分割露光工程と、
前記通常露光のみを行う通常露光工程と、からなることを特徴とする露光方法。 - 請求項７に記載の露光方法において、
前記露光工程は、先ず、前記分割露光のみを行った後に、前記通常露光のみを行うことを特徴とする露光方法。 - 請求項５から請求項８の何れかに記載の露光方法において、
ショットを分割して露光する際には、ショット分割の接続境界に，スキャン方向に対して斜め成分を有するブラインドを用いて、分割露光を行うことを特徴とする露光方法。 - 請求項５から請求項８の何れかに記載の露光方法において、
ショットを分割して露光する際には、スキャン方向と同方向に一つ以上の，遮光領域帯を有するマスクを用いて、分割露光を行うことを特徴とする露光方法。 - 請求項５から請求項８の何れかに記載の露光方法において、
ショットを分割して露光する際には、スキャン方向と同方向に一つ以上の，パターンが無い領域帯を有するマスクを用いて、分割露光を行うことを特徴とする露光方法。
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Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02166717A (ja) * | 1988-12-21 | 1990-06-27 | Nikon Corp | 露光方法 |
| JPH02229423A (ja) * | 1988-10-05 | 1990-09-12 | Kantilal Jain | 走査及びリピート高解像度投影リソグラフィー装置 |
| JPH02297918A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-10 | Nikon Corp | 投影光学装置 |
| JPH04196513A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-16 | Nikon Corp | 投影露光装置および走査露光方法 |
| JPH06132195A (ja) * | 1992-10-22 | 1994-05-13 | Nikon Corp | 投影光学装置 |
| JPH0864505A (ja) * | 1994-08-26 | 1996-03-08 | Nikon Corp | 露光方法 |
| JPH08330220A (ja) * | 1995-06-02 | 1996-12-13 | Nikon Corp | 走査露光装置 |
| JPH09223653A (ja) * | 1996-02-15 | 1997-08-26 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
| JPH10116877A (ja) * | 1996-10-14 | 1998-05-06 | Canon Inc | 面位置検出装置および方法、それを用いた露光方式、ならびにデバイス製造方法 |
| JPH10209032A (ja) * | 1997-01-20 | 1998-08-07 | Nikon Corp | 露光方法及び露光装置 |
| JPH10284404A (ja) * | 1997-04-07 | 1998-10-23 | Nikon Corp | 面位置調整装置及びその方法並びに露光装置及びその方法 |
| JPH11212266A (ja) * | 1998-01-27 | 1999-08-06 | Nikon Corp | 走査型露光装置 |
| JPH11219892A (ja) * | 1998-02-04 | 1999-08-10 | Nikon Corp | 走査型露光装置及びその視野絞り位置の測定方法 |
| JPH11251237A (ja) * | 1998-03-04 | 1999-09-17 | Toshiyuki Horiuchi | スキャン投影露光方法およびスキャン投影露光装置 |
| JP2000114164A (ja) * | 1998-10-09 | 2000-04-21 | Canon Inc | 走査型投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
| JP2000199973A (ja) * | 1998-11-04 | 2000-07-18 | Nikon Corp | 露光方法および露光装置並びにマスク |
| JP2000277408A (ja) * | 1999-03-23 | 2000-10-06 | Nikon Corp | 露光装置および露光方法 |
| JP2001337463A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Nikon Corp | 露光装置、露光装置の製造方法、およびマイクロデバイスの製造方法 |
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Patent Citations (18)
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|---|---|---|---|---|
| JPH02229423A (ja) * | 1988-10-05 | 1990-09-12 | Kantilal Jain | 走査及びリピート高解像度投影リソグラフィー装置 |
| JPH02166717A (ja) * | 1988-12-21 | 1990-06-27 | Nikon Corp | 露光方法 |
| JPH02297918A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-10 | Nikon Corp | 投影光学装置 |
| JPH04196513A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-16 | Nikon Corp | 投影露光装置および走査露光方法 |
| JPH06132195A (ja) * | 1992-10-22 | 1994-05-13 | Nikon Corp | 投影光学装置 |
| JPH0864505A (ja) * | 1994-08-26 | 1996-03-08 | Nikon Corp | 露光方法 |
| JPH08330220A (ja) * | 1995-06-02 | 1996-12-13 | Nikon Corp | 走査露光装置 |
| JPH09223653A (ja) * | 1996-02-15 | 1997-08-26 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
| JPH10116877A (ja) * | 1996-10-14 | 1998-05-06 | Canon Inc | 面位置検出装置および方法、それを用いた露光方式、ならびにデバイス製造方法 |
| JPH10209032A (ja) * | 1997-01-20 | 1998-08-07 | Nikon Corp | 露光方法及び露光装置 |
| JPH10284404A (ja) * | 1997-04-07 | 1998-10-23 | Nikon Corp | 面位置調整装置及びその方法並びに露光装置及びその方法 |
| JPH11212266A (ja) * | 1998-01-27 | 1999-08-06 | Nikon Corp | 走査型露光装置 |
| JPH11219892A (ja) * | 1998-02-04 | 1999-08-10 | Nikon Corp | 走査型露光装置及びその視野絞り位置の測定方法 |
| JPH11251237A (ja) * | 1998-03-04 | 1999-09-17 | Toshiyuki Horiuchi | スキャン投影露光方法およびスキャン投影露光装置 |
| JP2000114164A (ja) * | 1998-10-09 | 2000-04-21 | Canon Inc | 走査型投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
| JP2000199973A (ja) * | 1998-11-04 | 2000-07-18 | Nikon Corp | 露光方法および露光装置並びにマスク |
| JP2000277408A (ja) * | 1999-03-23 | 2000-10-06 | Nikon Corp | 露光装置および露光方法 |
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