JP5607316B2 - 露光装置及びデバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
式1において、Imax(W/m2)は、ウエハ上での露光光の最大照度であり、Ws(mm)は、ウエハ上での非走査方向の露光スリット幅である。
更に、スキャナーにおいては、構造的及び機構的な性能を含めたステージ制御系に基づいて最大走査速度Vmaxが実質的に決定されるため、走査速度Vは、以下の式3を満たす必要がある。
スキャナーでは、レチクルとウエハが所定の位置関係を維持するように同期制御すると共に、レチクルとウエハを走査させてレチクルのパターンをウエハに転写(形成)する。但し、レチクルとウエハが所定の位置関係からずれて偏差(以下、「同期誤差」とする)が発生すると、パターンの解像力の低下やパターンの結像位置のずれを招き、半導体デバイスの製造に支障をきたしてしまう。かかる同期誤差は走査速度にほぼ比例し、走査速度が速くなればなるほど同期誤差が大きくなる。従って、同期誤差を許容範囲に収めるために、最大走査速度Vmaxが決定されている。
式4において、f(Hz)は、露光光(パルス光)の発振周波数である。
そこで、式1、3及び4を満たすように、設定露光量Dが大きいレジストの場合には露光光の発振周波数が最大発振周波数fmaxとなるように、設定露光量Dが小さいレジストの場合には最大走査速度Vmaxとなるように、走査速度が決定されている。
<第1の実施形態>
第1の実施形態では、主制御部154は、記憶部155からレチクルステージ115やウエハステージ135の駆動条件や複数のショット領域の配置に関するショット情報とを取得する(取得部として機能する)。
(a)ショット領域αの露光終了後、ウエハステージ135の速度を維持したまま、ショット領域βの露光開始前のウエハステージ135の加速終了後の整定時間と等しい後整定時間T0’
(b)走査方向に対してウエハステージ135を減速させる減速時間T1’
(c)ウエハステージ135を停止させないで目標速度(目標走査速度)に達するまでウエハステージ135を加速させる加速時間T1
(d)ウエハステージ135の加速終了後の整定時間T0
また、図2(b)を参照するに、非走査方向へのウエハステージ135の駆動は、以下の(e)及び(f)の2つの時間に区分することができる。
(e)ショット領域αの露光終了後、次のショット領域βへ移動するために、非走査方向に対してウエハステージ135を加速させる加速時間T2’
(f)非走査方向に対してウエハステージ135を減速させる減速時間T2
ショット領域αの露光終了後、次のショット領域βへ移動するための走査方向へのウエハステージ135の駆動が終了する(整定時間T0の前)までに、非走査方向へのウエハステージ135の駆動が終了していればよい。換言すれば、上述した(a)乃至(f)に相当する処理時間が(a)+(b)+(c)>(e)+(f)の関係を満たせばよい。
Lx=VxT2
Vx=aT2
Ly=VyT1
Vy=aT1
なお、説明を簡略化するために、ウエハステージ135の駆動を制御するためのデータの通信時間や演算時間などは省略し、各速度及び加速度は、ウエハステージ135の走査方向、加速時、減速時などを区別することなく表している。また、ウエハステージ135の加速時及び減速時には、実際には、加速度が変化する時間(ジャーク時間)が発生するが、ここでは無視している。
<第2の実施形態>
第2の実施形態では、主制御部154は、第1の実施形態と同様に、記憶部155から取得した駆動条件及びショット情報に基づいて、第1の時間及び第2の時間を算出する。上述したように、第1の時間は、1つのショット領域の露光の終了から次のショットの露光を開始するまでに要する走査方向に直交する非走査方向へのウエハステージ135の駆動時間からなる時間である。但し、第1の時間は、第2の実施形態では、ウエハステージ135の振動が許容範囲に収まるまでに要する整定時間を含む。また、第2の時間は、1つのショット領域の露光の終了から次のショットの露光を開始するまでに要する走査方向へのウエハステージ135の駆動時間からなる時間である。但し、第2の時間は、第2の実施形態では、1つのショット領域の露光終了後の整定時間と、次のショット領域の露光開始前の後整定時間とを含む。
(e)ショット領域αの露光終了後、次のショット領域βへ移動するために、非走査方向に対してウエハステージ135を加速させる加速時間T2’
(f)非走査方向に対してウエハステージ135を減速させる加速時間T2
(g)ウエハステージ135の減速終了後の整定時間T3
ショット領域αの露光終了後、次のショット領域βへ移動するための走査方向へのウエハステージ135の駆動が終了する(整定時間T0の後)までに、非走査方向へのウエハステージ135の駆動が終了していればよい。換言すれば、上述した(a)乃至(g)に相当する処理時間が(a)+(b)+(c)+(d)≧(e)+(f)+(g)の関係を満たせばよい。
Lx=VxT2
Vx=aT2
Ly=VyT1
Vy=aT1
ここで、例えば、非走査方向へのウエハステージ135の移動距離Lxを20mm、ウエハステージ135の加速度aを1G、整定時間T0及び後整定時間T0’を10msとする。また、走査方向へのウエハステージ135の速度Vyを450mm/s、整定時間T3を5msとする。
Claims (6)
- レチクルと基板とを走査方向に同期移動させ、前記走査方向を折り返しながら前記レチクルのパターンを前記基板の上の複数のショット領域のそれぞれに順次転写する走査型の露光装置であって、
前記基板を保持するステージの駆動条件と、前記複数のショット領域の配置に関するショット情報とを取得する取得部と、
前記取得部によって取得された駆動条件及びショット情報に基づいて、前記複数のショット領域のうち1つのショット領域の露光の終了から次のショット領域の露光を開始するまでに要する前記走査方向に直交する非走査方向への前記ステージの駆動時間からなる第1の時間、及び、前記走査方向への前記ステージの駆動時間からなる第2の時間のそれぞれを算出する算出部と、
前記算出部によって算出された前記第1の時間が前記第2の時間よりも長い場合に、前記走査方向へ前記ステージを駆動する駆動モードとして、前記第2の時間が前記第1の時間よりも長くなるように前記走査方向の折り返し時における前記ステージの加速度が非線形に変化する時間を調整して前記ステージを駆動する第1のモード、又は、前記第2の時間が前記第1の時間よりも長くなるように前記ステージの加速を終えてから露光を開始するまでの整定時間を調整して前記ステージを駆動する第2のモードを選択する選択部と、
を有し、
前記選択部は、前記第1のモード及び前記第2モードのうち前記ステージを駆動したときの所要時間が短くなる方のモードを選択することを特徴とする露光装置。 - 前記第1のモードで前記ステージを駆動したときの所要時間が前記第2のモードで前記ステージを駆動したときの所要時間よりも長いかどうかを判定する判定部を更に有し、
前記選択部は、前記判定部によって前記第1のモードで前記ステージを駆動したときの所要時間が前記第2のモードで前記ステージを駆動したときの所要時間よりも長いと判定された場合には、前記第2のモードを選択し、前記判定部によって前記第1のモードで前記ステージを駆動したときの所要時間が前記第2のモードで前記ステージを駆動したときの所要時間よりも長くないと判定された場合には、前記第1のモードを選択することを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 - 前記駆動条件は、前記ステージの速度、加速度及びジャークの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。
- 前記ショット情報は、前記複数のショット領域のうち隣接するショット領域間の距離、及び、前記複数のショット領域のそれぞれの長手方向の長さを含むことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の露光装置。
- 前記算出部によって算出された前記第1の時間が前記第2の時間よりも短い場合には、前記調整部は、前記走査方向の折り返し時における前記ステージの加速度が非線形に変化する時間、及び、前記ステージの加速を終えてから露光を開始するまでの整定時間を調整せずに前記ステージを駆動する第3モードを選択することを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の露光装置。
- 請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
露光された前記基板を現像するステップと、
を有することを特徴とするデバイスの製造方法。
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