JP4598902B2

JP4598902B2 - 走査露光装置およびデバイス製造方法

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Publication number: JP4598902B2
Application number: JP15369298A
Authority: JP
Inventors: 博史黒沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2018-05-20
Also published as: JPH11329953A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路または液晶表示素子等を製造する際のフォトリソグラフィ工程で用いられる走査露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は静止露光装置（ステッパ）のフォーカスアルゴリズムを示す。ウエハステージにロードされたウエハはウエハ内で代表する数ショットにおけるフォーカス計測ショットにおいてフォーカス計測される（ステップ１０１）。これによって求められたフォーカス計測データから、例えば最小２乗近似などの方法でグローバル近似平面を計算する（ステップ１０２）。
【０００３】
次にＸＹウエハステージは対象露光ショットの位置にステップ移動し（ステップ１０３）、同時にグローバル近似平面から推定した露光ショットにおけるフォーカス・ティルトポジションにＺ・ティルト・ウエハステージを移動させる。移動完了後、再度露光ポジションにおいてフォーカス計測１０５を行ない、フォーカストレランス判定（ステップ１０６）にパスするまで追い込み駆動（ステップ１０７）および計測（ステップ１０５）を行なう。
【０００４】
フォーカストレランスにパスしたら、フォーカス駆動・アッベ補正駆動（ステップ１０７）によるステップで発生したＸＹ方向の残留振動の収束を待ち（ステップ１０８）、露光を開始する（ステップ１０９）。ステップ１１０では全ショットにわたる露光シーケンスが終了したかを判別し、終了していなければ最初に計測したグローバル近似平面のデータを用いて上記フォーカスアルゴリズム（ステップ１０３〜１１０）を繰り返す。
【０００５】
静止露光装置においては、フォーカス計測（ステップ１０５）はショットの露光位置にウエハステージを位置決めしてから行なう方式（オンアクシス）であった。すなわち、フォーカス残差を取り除くためのウエハステージの駆動による残留振動の収束が遅れてもフォーカストレランス判定（ステップ１０６）やＸＹトレランスチェック（ステップ１０８）が長引く結果、トータル的なスループットに僅かに影響するだけで露光ショットの不良を引き起こすものではなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１２は、走査露光装置におけるフォーカシングの動作概念図である。露光スリット２０１とフォーカス計測点２０２は露光装置の投影レンズに対して所定の位置に固定されている。２０３はウエハステージに搭載されたウエハ上の露光ショットであり、２０４はレチクルステージに搭載されたレチクル上のレチクルパターンである。レチクルステージとウエハステージは少なくとも走査露光方向（図中の矢印）に関して駆動可能であり、所定の走査速度比率で走査することにより走査露光を行なう。図１２では説明の便宜上、これらのステージが等倍で走査駆動され、露光ショットに視点をおいた状態、すなわち固定されたレチクルパターン２０４と露光ショット２０３に対して露光スリット２０１とフォーカス計測点２０２が動く状態を仮定して説明する。
【０００７】
露光スリット２０１は図中のＰ側の方向からＱに向けて走査する。チャート１はウエハステージのフォーカス方向の座標値、チャート２はウエハステージ（または露光スリット２０１）の走査方向の速度を表わしたものである。フォーカス計測点２０２は露光スリット２０１に先駆けて露光ショット２０３を通過するが、ウエハステージはフォーカス計測点２０２が露光ショット２０３を通過した後、露光スリット２０１が通過する時点でウエハステージのフォーカス計測データに基づいたフォーカス方向の位置決めと残留振動（ｔ_s ）が収束していなければならない。しかし、特に露光開始時（ｔ₀ ）では、フォーカス方向の目標値が不連続になるので大きなステップ入力がウエハステージのフォーカス制御目標値に関して印加されることになり、残留振動による収束時間（ｔ_s ）が長引いてしまう。その結果、露光スリットが露光エリア内に到達した時点でフォーカス方向の位置決めが完結していないことになり、不良ショットを作ってしまう。すなわち走査露光装置においては、フォーカス方向の位置決め時間の遅延は従来の静止露光装置のようにスループットの僅かな低下をもたらすだけでなく不良ショット発生の原因になり、歩留まりの低下を引き起こすものである。
【０００８】
上記残留振動による収束時間（ｔ_s ）は、特に前の露光ショットから現露光ショット２０３へステップ移動する際に、フォーカス計測点２０２がウエハ外を通過すると特に長引いてしまう。これに対し、特開平７−１６１６１４では、ウエハの外周部に位置するショットについてウエハの内側から外側に向けて走査する方法が提案されている。しかしながら、この従来例においてはフォーカス計測点２０２がウエハ内を通過するようにステップ移動する場合の収束時間（ｔ_s ）は何ら短縮するものではないばかりか、ショットレイアウトによって走査露光を行なうショットの走査方向や順番を、装置側の条件から束縛することになるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上述の従来例における問題点に鑑みてなされたもので、走査露光装置において、ショットの露光開始時のデフォーカスを低減することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の走査露光装置は、原版のパターンの一部を、投影光学系を介して感光基板上に投影し、該投影光学系の光軸に対し垂直に前記原版と前記感光基板とを共に走査することにより前記原版のパターンを前記感光基板上に転写する走査露光装置であって、前記感光基板上のショット内の位置のフォーカスをその位置が露光される前に計測するフォーカス計測を行ない、そのフォーカス計測値に基づいてフォーカス制御目標値を算出し、そのフォーカス制御目標値に基づいて該位置を前記パターンの像面に位置決めする走査露光装置において、
第１の感光基板上の第１のショットに対するフォーカス計測値から得られたフォーカス制御目標値を記憶する手段と、前記第１の感光基板とは異なる第２の感光基板上の、前記第１のショットと同じ位置の第２のショットに対してフォーカス計測を開始するときの計測点でのフォーカス制御目標値を、前記記憶手段に記憶された対応する計測点での前記フォーカス制御目標値を用いて設定する手段と、を有することを特徴とする走査露光装置である。
【００１５】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
図３は本発明の一実施例に係る走査露光装置の構成図である。レチクルステージ３０８上に搭載されたレチクル３０９はレチクルステージコントローラ３０３の制御によって紙面上の矢印方向に等速度で走査される。レチクル３０９上のパターン像の一部は投影光学系３１０によって左右反転してフォーカスステージ３１２上の結像面上に投影される。フォーカスステージ３１２はアライメントステージ３１３上に搭載されており、Ｚ方向およびティルト方向（ωｘ，ωｙ）の位置決めを行なう。アライメントステージ３１３はＸ，Ｙ，θ方向へ駆動可能であり走査露光中は図中の矢印の方向、すなわちレチクルステージの駆動方向とは反対の方向にウエハステージコントローラ３０１によって等速度で走査される。アライメントステージ３１３とレチクルステージ３０８の走査速度比率は投影光学系の投影倍率と転写像の偏倍比率から決定される。
【００１６】
フォーカス計測センサ３１１は投影光学系３１０が取り付けられた装置筐体に固定されており、フォーカスステージ３１２上に搭載されたウエハのフォーカス方向の計測を行なっている。フォーカス計測センサ３１１によって得られた信号はフォーカス信号処理ユニット３０２によってウエハステージの座標系に合わせた表現形式であるフォーカス計測値３０５に変換され、ウエハステージコントローラ３０１に渡される。ウエハステージコントローラ３０１はショット露光の際に予めメインシーケンスコントローラ３０４から渡された露光コマンド３０７の引数に含まれている結像面に対するフォーカス目標値にウエハ表面が到達するようにフォーカスステージの操作量を制御する。
【００１７】
メインシーケンスコントローラ３０４は、ショットごとに発行されるコマンドの中において露光コマンド３０７の中でアライメントステージ３１３に対しては走査駆動目標値を指示し、フォーカスステージ３１２に対しては結像面に対するフォーカス目標値と走査露光に入る前にプリセットするフォーカス初期目標値（以後、近傍フォーカス目標値という）を指示する。１ショットの露光が終了すると、該当ショットのフォーカス方向のアライメントを行なうためにウエハステージコントローラ３０１が計算したフォーカスステージの制御目標値３０６をメインシーケンスコントローラ３０４に返す。ここで返されるデータは以降のショットの近傍フォーカス目標値として用いられる。
【００１８】
図４は図３の走査露光装置における露光スリットとフォーカス計測点の結像面上の位置関係を表わす図である。アライメントステージ３１３が矢印１の方向に走査する場合はａ，ｂ，ｃのフォーカス計測点が用いられ、矢印２の方向に走査する場合はＡ，Ｂ，Ｃのフォーカス計測点が用いられる。すなわち、フォーカスはウエハ上のスリット状レチクルパターンが投影される位置よりも先行する点で計測する、いわゆる先読み計測により行なわれる。
【００１９】
図５は図３におけるウエハステージコントローラ３０１とフォーカス信号処理ユニット３０２のより詳細なブロック図である。５０１はメインシーケンスコントローラ３０４から渡される結像面に対するフォーカス目標値であり、一方、近傍フォーカス目標値５０２はメインシーケンスコントローラ３０４からバッファ５１４に対して図中の点線のようにプリセットデータとして渡される。これら２つの目標値は走査露光が始まる前に露光コマンドの引数として予めウエハステージコントローラ３０１に渡される。フォーカス目標値５０１は加算器５０６において露光位置におけるウエハの厚みの計算結果Ｚｗａｆ（ｅｘｐｏ），Ｑｙ（ｅｘｐｏ）と比較され、その差分を逐次目標値（フォーカス制御目標値）５０５として出力する。近傍フォーカス目標値５０２のデータは、フォーカス計測点（Ａ，Ｂ，Ｃまたはａ，ｂ，ｃ）がフォーカスステージ３１２上に載置されたウエハ上の露光対象ショットに到達する位置である走査露光領域にアライメントステージ３１３が到達するまではバッファ５１４に保持されて、アライメントステージ３１３が走査露光領域に入るとその代わりに時々刻々と変化する逐次目標値５０５が通り抜ける構成になっている。５０７は緩衝処理部であり、バッファ５１４から出力される目標値、特に近傍フォーカス目標値５０２から逐次目標値５０５に切り替わった瞬間のステップ入力をなまらせることでフォーカスステージ５０８の残留振動を抑える役割を持つ。５１３は着目点（フォーカス計測点ａ，ｂ，ｃまたはＡ，Ｂ，Ｃ）におけるウエハ厚みの形状によるフォーカス成分の長さであり、フォーカスステージ３１２の位置に加算（加算器５０９）されることで装置上の原点に対する着目点におけるウエハ表面のフォーカス方向の位置を表わす。５１０はＺ方向アッベ補正計算手段であり、フォーカスステージ３１２の位置Ｚｔ（ｍｅａｓ），Ｑｔｘ（ｍｅａｓ），Ｑｔｙ（ｍｅａｓ）を変数としてＺ方向アッベ補正値Ｚａｂｂｅ（ｍｅａｓ）を算出する。
【００２０】
着目点におけるウエハ表面のフォーカス方向の位置はフォーカス計測センサ３１１によって計測され、各着目点における計測値Ｚａ（ｍｅａｓ），Ｚｂ（ｍｅａｓ），Ｚｃ（ｍｅａｓ）は座標変換手段５１ｌによりフォーカスステージの座標系Ｚ，Ｑｙに座標変換される。加算器５１２では着目点計測時のフォーカスステージ３１２の位置Ｚｔ（ｍｅａｓ），Ｑｔｘ（ｍｅａｓ），Ｑｔｙ（ｍｅａｓ）と、そのステージの位置によって決定されるＺ方向のアッベ補正値Ｚａｂｂｅ（ｍｅａｓ）と、上記着目点におけるウエハ表面のフォーカス方向の位置から着目点でのウエハの厚みＺ（ｍｅａｓ），Ｑｘ（ｍｅａｓ）を求める。５０４は遅延処理手段であり、着目点において計測したウエハの厚みデータを着目点が（アライメントステージ３１３が等速運動することによって）露光ポジション（スリット状光束下）に達する時間まで遅延させる。５０３は補間計算処理手段であって、フォーカス計測センサ３１１が離散的なフォーカス計測値を返すので離れた計測点の間を直線補間する役割を持つ。
【００２１】
以上のように本実施例におけるフォーカス制御は、露光ポジションにおけるウエハの表面が結像面に位置するように行なわれ、そのためにフォーカスステージ３１２のＺ方向の座標とウエハの厚みの合計が結像面に位置するようなループが組まれている。また、この方法の拡張として、着目点の傾き方向（Ｑｘ，Ｑｙ）の制御に対しても同様に適用することができることは明らかである。
【００２２】
図６は本実施例における近傍フォーカスデータの参照先と参照元の位置関係を表示したものである。このような位置関係は本発明が適用される露光装置のマンマシンインターフェースからユーザーに対して表示できるようになっている。例えばショット６からショット７に移動する場合は、ショット６（参照元）における露光完結時のフォーカス制御目標値がショット７（参照先）を露光する際の初期目標値（近傍フォーカスデータ）として使われる。一方、ショット２６（参照先）を露光する際の初期目標値はショット１９（参照元）の露光開始時におけるフォーカス制御目標値が使われる。
【００２３】
本実施例における近傍フォーカスデータの参照元は、露光エリアの開始点と完結点におけるフォーカス制御目標値を用いるが、例えばウエハ端にさしかかった場合（例えばショット３９からショット４０）の対処として、なるべく次回のショット開始点に近い近傍フォーカスデータを得るにはショットの途中におけるフォーカス制御目標値を採用することも考えられる。また、前ショットの完結点のフォーカス制御目標値を次回の近傍フォーカス目標値に使う場合は、メインシーケンスコントローラ３０４とフォーカスデータのやりとりをすることなしに、バッファ５１４で前ショットの完結点のフォーカス制御目標値を保持したまま、次回の近傍フォーカス目標値として使っても良い。また図６に示したような近傍フォーカスデータの参照先と参照元の関係はショットのレイアウトと露光順序、走査方向の関係から決定される。通常は両者の関係は装置が自動的に判断して決定するが、ユーザーインターフェースを介してマニュアルで参照先と参照元の関係を編集しても良い。
【００２４】
図１および２は本発明を適用した近傍フォーカスの２ショットにわたるアルゴリズムの実施例を示す。ステップ７０１ａはｍ枚目のウエハのウエハ搬入手順であり、ウエハ搬送ハンドからウエハを搭載していない状態でのウエハステージがウエハをロードする手順である。ステップ１０１ａおよび１０２ｂはグローバルチルト計測であり、図１１の従来例と同様にウエハ表面の一次近似平面を計測・算出する。ステップ７０２ａはステップ駆動であり、ウエハステージを任意の場所から走査露光開始まで移動させる手順である。このときに同時に近傍フォーカスの目標値を投入し、フォーカス・チルト方向のステップ移動も行なう（ステップ７０３ａ）。本実施例においてはフォーカス・チルト方向のステップ移動の際に用いるデータは近傍フォーカスデータであり、ｍ枚目のウエハのｎ番目のショットのフォーカスデータを用いるという意味で、Ｆ（ｎ）Ｗ（ｍ）［Ｚ，θｘ，θｙ］というデータ形式で表現している。すなわち、ここにおける例では同じウエハ上の過去に露光したショットのフォーカス制御目標値を近傍フォーカス目標値として引用している。ステップ７０４ａはアライメントステージを走査露光開始位置から加速してレチクルステージと同期走査を行なうことにより走査露光を行なう手順である。走査露光が終了した後、今回のショットのフォーカス計測データをメインシーケンスコントローラ３０４に戻し、次回以降の近傍フォーカス計測データＦ（ｋ）Ｗ（ｍ）［Ｚ，θｘ，θｙ］として用いることができるようにしている。
【００２５】
ステップ１１０ａはウエハ内の全ショットの露光シーケンスが終了したかどうかを判断し、終了していなければステップ７０２ａに戻り、全ショットの露光シーケンスが終了していればウエハを搬出し（ステップ７０６ａ）次のウエハに移る（ステップ７０１ｂ以降）。
【００２６】
同じロット内におけるウエハにおいてウエハのテーパー成分を除いたあとの表面形状がウエハ間で差が少ない場合は、グローバルチルト計測を行なって基準平面を設定し、該基準平面に対するフォーカス目標値をウエハ間で近傍フォーカス目標値として引用することができる。ステップ７０１ｂ以降の動作は、上記ステップ７０１ａ〜７０６ａの動作に対し、ステップ７０３ｂの近傍フォーカス目標値がＦ（ｋ）Ｗ（ｎ）［Ｚ，θｘ，θｙ］となり、ステップ７０５ｂのフォーカス計測データがＦ（ｋ）Ｗ（ｍ＋１）［Ｚ、θｘ，θｙ］となることを除いて同じである。すなわち７０１ｂ以降の露光シーケンスは近傍フォーカスデータとして前回露光したウエハの同じショット位置における近傍フォーカスデータを用いる。
【００２７】
対象ショットのフォーカス初期値にプリセットする近傍フォーカスデータは、過去の複数のショットにおけるフォーカス目標値を用いても良い。すなわち、同じウエハ内の対象ショット周囲における近傍ショットの近傍フォーカスデータを平均して用いる方法、同じウエハ上の位置におけるショッ卜のフォーカス計測データを複数枚のウエハ分を用意し、近傍フォーカスデータを上記データの平均値をとる方法、上記平均値をとる計測を所定のウエハ枚数を経過するごとに繰り返す方法が挙げられる。
【００２８】
【他の実施例】
先読みフォーカス制御でフォーカス精度を向上させるためには、スキャン開始時のフォーカス第一計測点のフォーカス計測値（フォーカス誤差）ができるだけ小さい値になるようにウエハステージの初期目標値（飛び込み目標座標）を指定する必要がある。しかしながら、スキャン開始時のフォーカス第一計測点のフォーカス計測値はウエハ表面であることから、ウエハのロットやユーザープロセスに応じて変動要素を持っている。
【００２９】
そこで、本実施例ではフォーカス計測値から計算した近傍フォーカスデータをウエハ間にまたがって保持するようにした。図７はその概念図である。近傍フォーカスデータは各露光ショットごとにｎ点計測され、１ショットの露光の都度メインシーケンスコントローラ３０４（図３）に転送される。１枚のウエハに関してｊショットの露光ショットがあれば１枚のウエハあたり合計ｎ＊ｊ点の近傍フォーカスデータが蓄積される。メインシーケンスコントローラ３０４は、予め決められた枚数分のウエハの近傍フォーカスデータを蓄積できるようになっており、決められた枚数分より古いデータもしくは規格値を外れたデータは新しい近傍フォーカスデータによって更新されるようになっている。また、第一露光ショットの位置がロット内で変更されることは希なので、メインシーケンス３０４において維持・更新されるべき近傍フォーカスデータは図６の露光順序および走査方向の例に基づくと図７のｓｈｏｔｌのｐｏｉｎｔｌのデータ（一点鎖線枠１１１で囲まれた部分）のみとなり、プログラム実装上非常に現実的な構成となる。
【００３０】
従って、実装上の都合でウエハのショットレイアウトに依存して変動する最初に露光する露光ショットのみの第一計測点の近傍フォーカスデータを保存して新しいウエハの最初の露光の際の初期目標値に用いてもよい。また、図６の３１番目のショットのように近傍フォーカスデータが近接している場所からとれない場合、ウエハ間にまたがって計測された３１番目のショットの露光開始点の近傍フォーカスデータを使うことも可能である。
【００３１】
さらに、ウエハのロットの違いによりウエハの表面形状がロットごとのプロセスに依存して変動することも考えられる。そこで複数のウエハにまたがる近傍フォーカスデータをロットごとに区別して保存し、ロットを統一した中で近傍フォーカスデータの再利用を行なうことにより、さらにフォーカス飛び込み時の精度の向上が期待できる。
【００３２】
図８は図７における概念図に基づいて保持された近傍フォーカスデータを用いて構成した１ショットの露光シーケンスである。複数枚にまたがって計測された近傍フォーカスのデータから同じショット位置における近傍フォーカス値の平均を取ったものを該当ショットにおける統計フォーカス値と呼ぶものとする。該当ショットがウエハ内で露光する最初のショットである場合は統計フォーカス値が初期目標値に指定される（ステップ８０４）。２番目以降のショットを露光しようとする場合、通常は同じウエハ内の近傍フォーカスデータを使った（ステップ８０３）方が精度がよいのであるが、不運にも近接した場所に近傍フォーカスデータを取ることができない場合第一ショットと同様に統計フォーカス値が初期目標値に指定される（ステップ８０４）。これらのシーケンスによれば近傍フォーカス値もしくは、統計フォーカス値のどちらかがウエハステージの初期目標値に指定され、スキャン露光を開始することになる（ステップ８０５）。露光が終了したら近傍フォーカスデータを取得し（ステップ８０６）、メインシーケンスコントローラ内の近傍フォーカスデータテーブルを更新する（ステップ８０７）。取得した近傍フォーカスデータが同じロット内の同じショットポジションにおける近傍フォーカスデータと比較して予め設定した許容値に入っているかどうかを判断し（ステップ８０８）、許容値に入っていなければユーザーに警告画面を表示する（ステップ８０９）。
【００３３】
また、本実施例は先読みフォーカスシステムであるので、計測したフォーカスデータが統計フォーカスデータに対して大きく外れていることはウエハの露光に入る前に知ることができるから、不図示の露光光源（たとえばエキシマレーザー光源）に対して発光禁止を指令することにより、該当ショットの露光を中断することも可能である。
【００３４】
【デバイス生産方法の実施例】
次に上記説明した露光装置または露光方法を利用したデバイスの生産方法の実施例を説明する。
図９は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１（回路設計）ではデバイスのパターン設計を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００３５】
図１０は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では上記説明したフォーカス装置を有する露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００３６】
本実施例の生産方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明のように、本発明によれば、走査露光装置において、ショットの露光開始時のデフォーカスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るウエハ２枚分の近傍フォーカスアルゴリズムの前半分を示す図である。
【図２】図１の近傍フォーカスアルゴリズムの後半分を示す図である。
【図３】本発明の一実施例に係る露光装置の構成図である。
【図４】図３の露光装置の露光スリットとフォーカス計測点の関係を示す図である。
【図５】図３の露光装置のブロックチャートである。
【図６】図３の装置における近傍フォーカス参照先の例を示す図である。
【図７】近傍フォーカスデータ保持の概念図である。
【図８】統計フォーカスを用いた露光シーケンスチャートである。
【図９】微小デバイスの製造の流れを示す図である。
【図１０】図９におけるウエハプロセスの詳細な流れを示す図である。
【図１１】従来の静止露光装置におけるフォーカスアルゴリズムを示す図である。
【図１２】従来の走査露光装置におけるフォーカシングの概念図である。
【符号の説明】
２０１，Ａ，Ｂ，Ｃ，ａ，ｂ，ｃ：露光スリット、２０２：フォーカス計測点、２０３：露光ショット、２０４：レチクルパターン、３０１：ウエハステージコントローラ、３０２：フォーカス信号処理ユニット、３０３：レチクルステージコントローラ、３０４：メインシーケンスコントローラ、３０５：フォーカス計測値、３０６：制御目標値、３０７：露光コマンド、３０８：レチクルステージ、３０９：レチクル、３１０：投影光学系、３１１：フォーカス計測センサ、３１２：フォーカスステージ、３１３：アライメントステージ、５０１：結像面に対するフォーカス目標値、５０２：近傍フォーカス目標値（露光開始時に設定されるフォーカス制御目標値）、５０３：補間計算処理手段、５０４：遅延処理手段、５０５：逐次目標値（フォーカス制御目標値）、５０６，５０９，５１２：加算器、５０７：緩衝処理部、５０８：フォーカスステージ、５１０：Ｚ方向アッベ補正計算手段、５１１：座標変換手段、５１３：着目点におけるウエハ厚みの形状によるフォーカス成分の長さ、５１４：バッファ。

Claims

原版のパターンの一部を、投影光学系を介して感光基板上に投影し、該投影光学系の光軸に対し垂直に前記原版と前記感光基板とを共に走査することにより前記原版のパターンを前記感光基板上に転写する走査露光装置であって、前記感光基板上のショット内の位置のフォーカスをその位置が露光される前に計測するフォーカス計測を行ない、そのフォーカス計測値に基づいてフォーカス制御目標値を算出し、そのフォーカス制御目標値に基づいて該位置を前記パターンの像面に位置決めする走査露光装置において、
第１の感光基板上の第１のショットに対するフォーカス計測値から得られたフォーカス制御目標値を記憶する手段と、前記第１の感光基板とは異なる第２の感光基板上の、前記第１のショットと同じ位置の第２のショットに対してフォーカス計測を開始するときの計測点でのフォーカス制御目標値を、前記記憶手段に記憶された対応する計測点での前記フォーカス制御目標値を用いて設定する手段と、を有することを特徴とする走査露光装置。
前記記憶する手段に記憶された前記フォーカス制御目標値は、同じロット内の複数の感光基板にわたって前記第１のショットと同じ位置のショットに対して得られたフォーカス制御目標値であって、それらの平均が前記設定する手段によるフォーカス制御目標値の設定に用いられるものである、ことを特徴とする請求項１に記載の走査露光装置。
前記設定する手段は、前記第２の感光基板上の最初のショットに対してフォーカス計測を開始するときの計測点でのフォーカス制御目標値を前記記憶手段に記憶された対応する計測点での前記フォーカス制御目標値に基づいて設定する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の走査露光装置。
同じロット内の感光基板の計測点でのフォーカス計測値から得られたフォーカス制御目標値が、前記記憶手段に記憶された対応する計測点での前記フォーカス制御目標値に対して予め設定された許容範囲に入っているか否かを判断し、否であれば警告の表示または露光の中断を行う手段を有する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の走査露光装置。
請求項１乃至４のいずれかに記載の露光装置を用いて感光基板を露光する工程と、
前記工程で露光された基板を現像する工程と、
を有することを特徴とするデバイス製造方法。