JP6039925B2 - Exposure apparatus and article manufacturing method - Google Patents

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

本発明は、露光装置および物品の製造方法に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus and a method for manufacturing an article.

半導体デバイスなどの製造では、露光装置を用いてマスクに形成されたパターンを基板に転写する工程を繰り返す。例えば、ステップアンドリピート方式の露光装置では、ショット領域毎に基板ステージを目標位置に移動させ、マスクのパターンを基板に転写する工程が繰り返される。そのため、露光装置では、近年の半導体集積回路における回路パターンの微細化および高集積化に伴って、基板ステージの位置を高精度に制御することが極めて重要になっている。   In manufacturing a semiconductor device or the like, a process of transferring a pattern formed on a mask to a substrate using an exposure apparatus is repeated. For example, in a step-and-repeat type exposure apparatus, the process of moving the substrate stage to the target position for each shot area and transferring the mask pattern onto the substrate is repeated. Therefore, in the exposure apparatus, it is very important to control the position of the substrate stage with high accuracy as the circuit pattern in the semiconductor integrated circuit is miniaturized and highly integrated in recent years.

露光装置は、一般に、基板ステージが目標位置をオーバーシュートしながら目標位置に収束していき、基板ステージの位置が許容範囲に収まった後、基板に露光光を照射して基板を露光する。しかしながら、基板ステージは、露光中でも基板ステージが移動した際の振動が収まっておらず、基板ステージが収束する位置と目標位置との間には定常偏差（オフセット値）が少なからず生じてしまう。このように定常偏差が生じている場合、本来パターンが転写されるべき位置からずれた位置にパターンが転写されてしまいうる。そこで、基板に転写されたパターンの位置ずれを計測する位置計測機構を露光装置に備え、転写されたパターンの位置ずれに合わせて次のパターンを転写する方法が提案されている（特許文献１参照）。   In general, the exposure apparatus converges to a target position while the substrate stage overshoots the target position, and after the position of the substrate stage falls within an allowable range, the substrate is exposed by irradiating the substrate with exposure light. However, the substrate stage does not contain vibrations when the substrate stage moves even during exposure, and a steady deviation (offset value) occurs between the position where the substrate stage converges and the target position. When a steady deviation occurs in this way, the pattern may be transferred to a position that is shifted from the position where the pattern should originally be transferred. In view of this, a method has been proposed in which an exposure apparatus is provided with a position measurement mechanism for measuring the positional deviation of the pattern transferred to the substrate, and the next pattern is transferred in accordance with the positional deviation of the transferred pattern (see Patent Document 1). ).

特開平０５−１５２１８９号公報JP 05-152189 A

従来の露光装置では、基板に転写されたパターンの位置ずれをショット領域毎に計測し、計測した位置ずれに基づいて基板ステージを制御しながら次のパターンを基板に転写する。これにより、基板に転写されたパターンが位置ずれしていても、次のパターンを高精度に重ね合わせることができる。しかしながら、基板に転写されたパターンの位置ずれをショット領域毎に計測しているため、計測時間がかかり、露光装置のスループットが低下してしまう。更に、基板に転写されたパターンの位置ずれ量は、露光位置や露光時間などの差異によってショット領域毎に異なってしまう。そのため、全てのショット領域において基板の位置ずれが少ないパターンを転写するためには、ショット領域毎に露光位置や露光時間などを考慮して基板ステージの位置を制御する必要がある。 In a conventional exposure apparatus, it measures the positional deviation of the pattern transferred to the substrate for each shot region, to transfer the next pattern to the substrate while controlling the substrate stage based on the position deviation measured. Thereby, even if the pattern transferred to the substrate is displaced, the next pattern can be superimposed with high accuracy. However, since the measured positional deviation of the transferred pattern on the board for each shot region, it takes the measurement time, the throughput of the exposure apparatus is lowered. Further, the amount of positional deviation of the pattern transferred to the substrate varies from shot area to shot area due to differences in exposure position and exposure time. Therefore, in order to transfer all of the shot position deviation of the substrate in the region is not less patterns, it is necessary to control the position of the substrate stage in consideration of the exposure position and the exposure time for each shot region.

そこで、本発明は、露光装置において、基板に転写するパターンの位置ずれを補正するために有利な技術を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an advantageous technique for correcting a positional deviation of a pattern transferred to a substrate in an exposure apparatus.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、露光光によって基板を露光する露光装置であって、前記基板を保持して移動可能な基板ステージと、前記基板ステージの位置を制御する位置制御系と、前記位置制御系を制御する制御部と、前記位置制御系により制御された前記基板ステージの位置と目標位置との制御偏差の時間的な変化に関する特性を記憶する記憶部と、を含み、前記制御部は、前記露光光における光量の時間的な変化に関する特性に基づいて、前記記憶部により記憶された前記制御偏差の時間的な変化に関する特性のうち前記基板を露光する期間に対応する部分に重み付けし、該重み付けにより得られた値に基づいて前記位置制御系における前記基板ステージの位置の指令値を補正することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an exposure apparatus according to one aspect of the present invention is an exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light, the substrate stage being movable while holding the substrate, and the position of the substrate stage storing a position control system for controlling a control unit for controlling the position control system, the characteristics relating to temporal change in the control deviation between the position and the target position of the more controlled the substrate stage to the position control system A storage unit, and the control unit , based on a characteristic related to a temporal change in the amount of light in the exposure light , out of the characteristic related to a temporal change in the control deviation stored by the storage unit. weighted portions corresponding to the period of exposure, and corrects the command value of the position of the substrate stage in the position control system based on the values obtained by the weighting

本発明によれば、露光装置において、基板に転写するパターンの位置ずれを補正するために有利な技術を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an advantageous technique for correcting a positional deviation of a pattern transferred to a substrate in an exposure apparatus.

本発明の第１実施形態の露光装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the exposure apparatus of 1st Embodiment of this invention. 基板ステージの位置の時間的な変化に関する特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic regarding the time change of the position of a substrate stage. 基板ステージの位置と目標位置との制御偏差の時間的な変化に関する特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic regarding the time change of the control deviation of the position of a substrate stage and a target position. 露光条件に対応するオフセット値を示す表である。It is a table | surface which shows the offset value corresponding to exposure conditions. 基板ステージの目標位置を補正して基板を露光する工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of correct | amending the target position of a substrate stage and exposing a board | substrate. 露光光の光量の時間的な変化に関する特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic regarding the time change of the light quantity of exposure light.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member thru | or element, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態の露光装置１００について、図１を参照して説明する。第１実施形態の露光装置１００は、照明系１と、マスクステージ３と、投影光学系４と、基板ステージ６と、ステージ駆動部８とを備える。また、第１実施形態の露光装置１００は、基板ステージ６の位置を制御する位置制御系１０と、位置制御系１０による基板ステージ６の制御特性を記憶する記憶部１１と、位置制御系１０を制御する制御部１２とを備える。 <First Embodiment>
An exposure apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The exposure apparatus 100 of the first embodiment includes an illumination system 1, a mask stage 3, a projection optical system 4, a substrate stage 6, and a stage drive unit 8. The exposure apparatus 100 according to the first embodiment includes a position control system 10 that controls the position of the substrate stage 6, a storage unit 11 that stores control characteristics of the substrate stage 6 by the position control system 10, and a position control system 10. And a control unit 12 for controlling.

照明系１は、高圧水銀灯などを光源として露光光９を射出し、マスクステージ３に保持されたマスク２を均一に照明する。投影光学系４は、所定の倍率（例えば１倍）を有し、マスク２に形成されたパターンを露光光９を用いて基板５（第１基板）に投影する。基板ステージ６は、基板５を保持する。基板ステージ６の側面には反射板７が備えられており、反射板７は、後述する測定部１０ａから射出されるレーザー光１０ｂを反射する。ステージ駆動部８は、例えば、リニアモータを含み、基板ステージ６を基板面上で互いに直交する方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動可能にする。 The illumination system 1 emits exposure light 9 using a high-pressure mercury lamp or the like as a light source, and uniformly illuminates the mask 2 held on the mask stage 3. The projection optical system 4 has a predetermined magnification (for example, 1 time), and projects the pattern formed on the mask 2 onto the substrate 5 (first substrate) using the exposure light 9. The substrate stage 6 holds the substrate 5. A reflection plate 7 is provided on the side surface of the substrate stage 6, and the reflection plate 7 reflects a laser beam 10 b emitted from a measurement unit 10 a described later. The stage driving unit 8 includes, for example, a linear motor, and allows the substrate stage 6 to move in directions (X direction and Y direction) orthogonal to each other on the substrate surface.

位置制御系１０は、基板ステージ６の現在位置を測定する測定部１０ａと、基板ステージ６の目標位置から現在位置を減算して指令値を生成する減算器１０ｃと、ステージ駆動部８による基板ステージ６の移動を制御する駆動制御部１０ｄと、で構成される。測定部１０ａは、例えば、レーザー干渉計を含み、基板ステージ６の現在位置を測定する。レーザー干渉計は、レーザー光１０ｂを基板ステージ６が備える反射板７に向けて照射し、反射板７で反射したレーザー光１０ｂによってレーザー干渉計と基板ステージ６との距離を検出する。測定部１０ａは、レーザー干渉計によって検出された距離に基づいて基板ステージ６の現在位置を算出する。減算器１０ｃは、基板ステージ６の目標位置と、測定部１０ａによって測定された基板ステージ６の現在位置との制御偏差を算出し、算出した制御偏差が小さくなるように基板ステージ６を移動させるための指令値を生成する。基板ステージ６の目標位置は、パターンが転写されるべき位置に露光するショット領域が配置される基板ステージ６の位置のことであり、各ショット領域の露光が終了する毎に設定される。駆動制御部１０ｃは、減算器１０ｃにおいて生成された指令値に基づいてステージ駆動部８による基板ステージ６の移動を制御する。   The position control system 10 includes a measurement unit 10 a that measures the current position of the substrate stage 6, a subtracter 10 c that generates a command value by subtracting the current position from the target position of the substrate stage 6, and a substrate stage by the stage drive unit 8. And a drive control unit 10d for controlling the movement of 6. The measurement unit 10a includes a laser interferometer, for example, and measures the current position of the substrate stage 6. The laser interferometer irradiates the laser beam 10 b toward the reflecting plate 7 included in the substrate stage 6, and detects the distance between the laser interferometer and the substrate stage 6 by the laser beam 10 b reflected by the reflecting plate 7. The measurement unit 10a calculates the current position of the substrate stage 6 based on the distance detected by the laser interferometer. The subtractor 10c calculates a control deviation between the target position of the substrate stage 6 and the current position of the substrate stage 6 measured by the measurement unit 10a, and moves the substrate stage 6 so that the calculated control deviation becomes small. Command value is generated. The target position of the substrate stage 6 is the position of the substrate stage 6 where the shot area to be exposed is arranged at the position where the pattern is to be transferred, and is set every time the exposure of each shot area is completed. The drive control unit 10c controls the movement of the substrate stage 6 by the stage drive unit 8 based on the command value generated by the subtracter 10c.

位置制御系１０によって基板ステージ６の移動が制御されると、基板ステージ６は、目標位置をオーバーシュートしながら収束していき、基板ステージ６の位置が許容範囲に収まったところで、基板５に露光光９が照射されて基板５が露光される。しかしながら、基板ステージ６は、図２に示すように、露光中でも基板ステージ６が移動した際の振動が収まっておらず、基板ステージ６が収束する位置と目標位置との間には定常偏差（オフセット値）が少なからず生じてしまう。このように定常偏差が生じている場合、本来パターンが転写されるべき基板５の位置からずれた位置にパターンが転写されてしまう。そこで、第１実施形態の露光装置１００では、位置制御系１０による基板ステージ６の制御特性を記憶する記憶部１１と、位置制御系１０を制御する制御部１２とが備えられている。   When the movement of the substrate stage 6 is controlled by the position control system 10, the substrate stage 6 converges while overshooting the target position, and the substrate 5 is exposed when the position of the substrate stage 6 falls within an allowable range. Light 9 is irradiated to expose the substrate 5. However, as shown in FIG. 2, the substrate stage 6 does not contain vibration when the substrate stage 6 moves even during exposure, and a steady deviation (offset) is present between the position where the substrate stage 6 converges and the target position. Value) will occur. When the steady deviation is generated in this way, the pattern is transferred to a position shifted from the position of the substrate 5 to which the pattern should be transferred. Therefore, the exposure apparatus 100 according to the first embodiment includes a storage unit 11 that stores control characteristics of the substrate stage 6 by the position control system 10 and a control unit 12 that controls the position control system 10.

記憶部１１は、過去に露光された基板（ショット領域）において、位置制御系１０による基板ステージ６の制御特性を記憶する。第１実施形態の露光装置１００では、基板ステージ６の制御特性は、基板ステージ６の位置と目標位置との制御偏差の時間的な変化に関する特性である。ここで、記憶部１１が基板ステージ６の制御特性を記憶する方法について図３を参照して説明する。図３は、基板ステージ６の制御偏差の時間的な変化を示す図である。基板（ショット領域）の露光は、基板ステージ６の制御偏差が収束して許容範囲に収まったときに開始され、ショット領域を露光する期間（露光時間１３）を経過したときに終了する。しかしながら、露光するショット領域の位置（露光位置）が異なると、例えば、外部から基板ステージ６に伝わる振動や、基板ステージ６に接続されるケーブルの負荷などの基板ステージ６が受ける外乱が変わってしまう。また、例えば半導体デバイスでは、回路パターンなどによってパターンを解像するために最適な露光量が異なるため、基板の露光量が異なると、基板を露光する期間（露光時間）も変わってしまう。従って、ショット領域の露光位置および露光時間が変わると、露光中における基板ステージ６の振動の状態がショット領域毎に異なるため、基板ステージ６が収束する位置と目標位置との間の定常偏差もショット領域毎に異なってしまう。そこで、第１実施形態の記憶部１１には、様々な露光位置および露光時間に対応できるように、露光時間１３より長い期間１４で基板ステージ６の制御特性が露光位置毎に記憶される。これにより、後述するように、露光するショット領域の露光位置および露光時間が変わっても、基板ステージ６の制御特性を新たに取得することなくオフセット値を決定することができる。即ち、基板５と、基板５とは異なる露光量で露光すべき第２基板とにおいて、同じ制御特性を用いてオフセット値を決定することができる。   The storage unit 11 stores the control characteristics of the substrate stage 6 by the position control system 10 in the previously exposed substrate (shot region). In the exposure apparatus 100 of the first embodiment, the control characteristic of the substrate stage 6 is a characteristic related to a temporal change in the control deviation between the position of the substrate stage 6 and the target position. Here, a method in which the storage unit 11 stores the control characteristics of the substrate stage 6 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a temporal change in the control deviation of the substrate stage 6. The exposure of the substrate (shot region) is started when the control deviation of the substrate stage 6 converges and falls within the allowable range, and is finished when a period for exposing the shot region (exposure time 13) has elapsed. However, if the position of the shot area to be exposed (exposure position) is different, for example, vibration transmitted from the outside to the substrate stage 6 and disturbance received by the substrate stage 6 such as a load of a cable connected to the substrate stage 6 are changed. . In addition, for example, in a semiconductor device, an optimum exposure amount for resolving a pattern depends on a circuit pattern or the like. Therefore, if the exposure amount of the substrate is different, the period of exposure (exposure time) of the substrate also changes. Accordingly, when the exposure position and exposure time of the shot area change, the state of vibration of the substrate stage 6 during the exposure differs for each shot area. Therefore, the steady deviation between the position where the substrate stage 6 converges and the target position is also shot. It will be different for each area. Therefore, in the storage unit 11 of the first embodiment, the control characteristics of the substrate stage 6 are stored for each exposure position in the period 14 longer than the exposure time 13 so that various exposure positions and exposure times can be handled. Thereby, as will be described later, even if the exposure position and the exposure time of the shot area to be exposed change, the offset value can be determined without newly acquiring the control characteristics of the substrate stage 6. That is, the offset value can be determined using the same control characteristics in the substrate 5 and the second substrate to be exposed with an exposure amount different from that of the substrate 5.

制御部１２は、記憶部１１により記憶された基板ステージ６の制御特性においてショット領域（基板５）を露光すべき期間（露光時間）に対応する部分を取得する。そして、制御部１２は、取得した部分において基板ステージ６が収束する位置と目標位置との間のオフセット値を決定し、決定したオフセット値を基板ステージの位置の補正量として目標位置から減算する。例えば、露光するショット領域の位置（露光位置）におけるオフセット値を図３に示す基板ステージ６の制御特性に基づいて決定する場合、記憶部１１により記憶されている期間１４から、露光するショット領域の露光時間１５に対応する部分１６を取得する。この取得した部分１６における基板ステージ６の制御偏差の平均値がオフセット値１７となり、このオフセット値１７が補正量として基板ステージ６の目標位置から減算される。このとき、減算器１０ｃは、オフセット値１７が減算された目標位置と基板ステージ６の現在位置との制御偏差が小さくなるように基板ステージ６を移動するための指令値を生成する。そのため、結果として、基板ステージ６が収束する位置は、オフセット値１７が減算されていないときの目標位置、即ち、パターンが転写されるべき位置にショット領域が配置される基板ステージ６の位置に近づく。また、制御部１２は、例えば、図４に示すように、算出したオフセット値を露光時間および露光位置とともに表にして記憶部１１により記憶させる。図４に示す表は、ショット領域の露光時間および露光位置に対応するオフセット値が示されており、露光位置およびオフセット値はそれぞれ、基板面上で互いに直交するＸ方向とＹ方向とに分けられている。このような表を記憶部１１により記憶させておくと、制御部１２は、同じ露光条件（露光時間および露光位置）のショット領域を露光する際に、基板ステージ６の制御特性を用いてオフセット値を算出することなく容易にオフセット値を取得することができる。ここで、第１実施形態の制御部１２は、オフセット値を目標位置から減算したが、オフセット値を測定部１０ａにより測定した基板ステージ６の現在位置から減算してもよい。   The control unit 12 acquires a portion corresponding to a period (exposure time) in which the shot region (substrate 5) should be exposed in the control characteristics of the substrate stage 6 stored by the storage unit 11. Then, the control unit 12 determines an offset value between the position at which the substrate stage 6 converges in the acquired portion and the target position, and subtracts the determined offset value from the target position as a correction amount for the position of the substrate stage. For example, when the offset value at the position (exposure position) of the shot area to be exposed is determined based on the control characteristics of the substrate stage 6 shown in FIG. 3, the shot area to be exposed from the period 14 stored in the storage unit 11. A portion 16 corresponding to the exposure time 15 is acquired. The average value of the control deviations of the substrate stage 6 in the acquired portion 16 becomes an offset value 17, and this offset value 17 is subtracted from the target position of the substrate stage 6 as a correction amount. At this time, the subtractor 10c generates a command value for moving the substrate stage 6 so that the control deviation between the target position from which the offset value 17 is subtracted and the current position of the substrate stage 6 is small. Therefore, as a result, the position where the substrate stage 6 converges approaches the target position when the offset value 17 is not subtracted, that is, the position of the substrate stage 6 where the shot area is arranged at the position where the pattern is to be transferred. . Further, for example, as shown in FIG. 4, the control unit 12 stores the calculated offset value together with the exposure time and the exposure position in a table by the storage unit 11. The table shown in FIG. 4 shows the offset values corresponding to the exposure time and exposure position of the shot area, and the exposure position and offset value are respectively divided into the X direction and the Y direction orthogonal to each other on the substrate surface. ing. When such a table is stored in the storage unit 11, the control unit 12 uses the control characteristics of the substrate stage 6 to offset values when exposing a shot region with the same exposure conditions (exposure time and exposure position). The offset value can be easily obtained without calculating. Here, the control unit 12 of the first embodiment subtracts the offset value from the target position, but may subtract the offset value from the current position of the substrate stage 6 measured by the measurement unit 10a.

このように構成された第１実施形態の露光装置１００において、基板ステージ６の目標位置を補正してショット領域（基板５）を露光する工程について図５を参照して説明する。図５は、記憶部１１により記憶された基板ステージ６の制御特性または露光条件に対するオフセット値を示す表からオフセット値を決定し、基板ステージ６の目標位置を補正して基板を露光する工程を示すフローチャートである。   In the exposure apparatus 100 of the first embodiment configured as described above, a process of correcting the target position of the substrate stage 6 and exposing the shot area (substrate 5) will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a process of determining the offset value from the table indicating the control characteristic of the substrate stage 6 or the offset value with respect to the exposure condition stored in the storage unit 11, correcting the target position of the substrate stage 6, and exposing the substrate. It is a flowchart.

Ｓ２０では、制御部１２は、露光するショット領域（基板５）の露光条件（露光時間および露光位置）を設定する。Ｓ２１では、制御部１２は、記憶部１１により記憶された露光条件に対するオフセット値を示す表において、露光するショット領域の露光条件と同じ露光条件のオフセット値があるか否かの判定を実行する。露光するショット領域の露光条件と同じ露光条件のオフセット値がある場合はＳ２７に進み、制御部１２は、記憶部１１により記憶された表からオフセット値を取得し、このオフセット値によって目標位置を補正しながらショット領域（基板５）を露光する。一方で、オフセット値がない場合はＳ２２に進む。Ｓ２２では、制御部１２は、記憶部１１により記憶された基板ステージ６の制御特性において、露光するショット領域の露光位置と同じ露光位置における基板ステージ６の制御特性があるか否かの判定を実行する。露光するショット領域の露光位置と同じ露光位置における基板ステージ６の制御特性がある場合はＳ２５に進み、制御部１２は、記憶部１１により記憶された基板ステージ６の制御特性からオフセット値を決定する。一方で、基板ステージ６の制御特性がない場合はＳ２３に進む。Ｓ２３では、制御部１２は、Ｓ２０で設定した露光条件の下で基板ステージ６を移動させるように駆動制御部１０ｄを制御する。Ｓ２４では、制御部１２は、Ｓ２３において基板ステージ６を移動させたときの制御特性を記憶部１１により記憶させる。ここでは、上述したように、実際の露光における露光時間より長い期間での基板ステージ６の制御特性が記憶部１１により記憶される。このように実際の露光における露光時間より長い期間で制御特性を記憶することによって、後に露光する基板において同じ露光位置にあるショット領域の露光時間が異なる場合に、その制御特性を用いてオフセット値を決定することができる。Ｓ２５では、制御部１２は、記憶部１１により記憶された基板ステージ６の制御特性からオフセット値を決定する。Ｓ２６では、制御部１２は、Ｓ２５で決定したオフセット値を、露光条件とともに表にして記憶部１１により記憶させる。Ｓ２７では、Ｓ２５で決定したオフセット値によって目標位置を補正しながらショット領域（基板５）を露光する。   In S20, the control unit 12 sets the exposure conditions (exposure time and exposure position) of the shot area (substrate 5) to be exposed. In S <b> 21, the control unit 12 determines whether or not there is an offset value with the same exposure condition as the exposure condition of the shot area to be exposed in the table indicating the offset value with respect to the exposure condition stored in the storage unit 11. If there is an offset value with the same exposure condition as the exposure condition of the shot area to be exposed, the process proceeds to S27, where the control unit 12 acquires the offset value from the table stored in the storage unit 11, and corrects the target position by this offset value. Then, the shot area (substrate 5) is exposed. On the other hand, if there is no offset value, the process proceeds to S22. In S22, the control unit 12 determines whether or not the control characteristics of the substrate stage 6 stored in the storage unit 11 have the control characteristics of the substrate stage 6 at the same exposure position as the exposure position of the shot area to be exposed. To do. If there is a control characteristic of the substrate stage 6 at the same exposure position as the exposure position of the shot area to be exposed, the process proceeds to S25, and the control unit 12 determines an offset value from the control characteristic of the substrate stage 6 stored in the storage unit 11. . On the other hand, if there is no control characteristic of the substrate stage 6, the process proceeds to S23. In S23, the control unit 12 controls the drive control unit 10d to move the substrate stage 6 under the exposure conditions set in S20. In S24, the control unit 12 causes the storage unit 11 to store the control characteristics when the substrate stage 6 is moved in S23. Here, as described above, the storage unit 11 stores the control characteristics of the substrate stage 6 in a period longer than the exposure time in actual exposure. By storing the control characteristics in a period longer than the exposure time in actual exposure as described above, when the exposure time of the shot area at the same exposure position on the substrate to be exposed later is different, the offset value is set using the control characteristics. Can be determined. In S <b> 25, the control unit 12 determines an offset value from the control characteristics of the substrate stage 6 stored in the storage unit 11. In S26, the control unit 12 causes the storage unit 11 to store the offset value determined in S25 together with the exposure conditions in a table. In S27, the shot area (substrate 5) is exposed while correcting the target position with the offset value determined in S25.

上述したように、第１実施形態の露光装置１００は、位置制御系１０による基板ステージ６の制御特性を記憶する記憶部１１と、位置制御系１０を制御する制御部１２とを備える。また、記憶部１１には、実際の露光における露光時間より長い期間で基板ステージ６の制御特性が記憶されている。これにより、露光するショット領域の位置（露光位置）が同じで露光時間が異なる場合、基板ステージ６の制御特性を新たに取得することなく、記憶部１１により記憶された基板ステージ６の制御特性を用いてオフセット値を決定することができる。そのため、第１実施形態の露光装置１００は、基板に転写されたパターンの位置ずれを補正できるだけではなく、露光装置のスループットをも向上させることができる。なお、一定の期間を経過した際には、制御部１２は、基板ステージ６の制御特性を測定し直し、記憶部１１により記憶させるとよい。   As described above, the exposure apparatus 100 of the first embodiment includes the storage unit 11 that stores the control characteristics of the substrate stage 6 by the position control system 10 and the control unit 12 that controls the position control system 10. Further, the storage unit 11 stores the control characteristics of the substrate stage 6 in a period longer than the exposure time in actual exposure. Thereby, when the position of the shot area to be exposed (exposure position) is the same and the exposure time is different, the control characteristic of the substrate stage 6 stored in the storage unit 11 is obtained without newly acquiring the control characteristic of the substrate stage 6. Can be used to determine the offset value. Therefore, the exposure apparatus 100 of the first embodiment can not only correct the positional deviation of the pattern transferred to the substrate, but can also improve the throughput of the exposure apparatus. When a certain period has elapsed, the control unit 12 may measure the control characteristics of the substrate stage 6 again and store it in the storage unit 11.

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態の露光装置について説明する。第２実施形態の露光装置では、第１実施形態の露光装置と比較して、指令値を補正する方法が異なっており、第２実施形態における指令値は、露光光９の光量に基づいて制御偏差を重み付けし、重み付けされた制御偏差から得られる値に基づいて補正される。図６は、露光時間における露光光９の光量特性を示す図である。露光時間における露光光９の光量は、一定ではなく、光量特性の立上り部分３０と立下り部分３１とでは変化しているため、より最適なオフセット値を算出するには各時刻における光量を考慮する必要がある。そこで、第２実施形態の露光装置では、制御部１２は、図６に示す露光光９の光量特性を記憶部１１により更に記憶させ、その光量特性に基づいて制御特性に重み付けしてオフセット値を決定する。 Second Embodiment
An exposure apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. The exposure apparatus of the second embodiment differs from the exposure apparatus of the first embodiment in a method of correcting the command value, and the command value in the second embodiment is controlled based on the amount of exposure light 9. The deviation is weighted and corrected based on the value obtained from the weighted control deviation. FIG. 6 is a diagram showing the light quantity characteristics of the exposure light 9 during the exposure time. The light amount of the exposure light 9 during the exposure time is not constant, and changes between the rising portion 30 and the falling portion 31 of the light amount characteristic. Therefore, in order to calculate a more optimal offset value, the light amount at each time is taken into consideration. There is a need. Therefore, in the exposure apparatus of the second embodiment, the control unit 12 further stores the light amount characteristic of the exposure light 9 shown in FIG. 6 in the storage unit 11, weights the control characteristic based on the light amount characteristic, and sets the offset value. decide.

露光光９の光量特性に基づいて制御特性に重み付けし、オフセット値を決定する方法について説明する。オフセット値は、基板上のある一箇所のショット領域（露光位置）において、例えば、図３に示す制御特性および図６に示す光量特性の露光時間中のデータ数がそれぞれｔ個である場合、式（１）および式（２）によって表される。   A method for weighting the control characteristics based on the light quantity characteristics of the exposure light 9 and determining the offset value will be described. The offset value is calculated when, for example, the number of data during the exposure time of the control characteristic shown in FIG. 3 and the light quantity characteristic shown in FIG. 6 is t in one shot area (exposure position) on the substrate. It is represented by (1) and formula (2).

Figure 0006039925
Figure 0006039925

Figure 0006039925
Figure 0006039925

Ｌｉはｉ番目の時刻における光量、Ｅｉはｉ番目の時刻における制御偏差、ＬＡＶＥは光量の平均値、およびＯＦＳはオフセット値である。オフセット値は、式（１）に示すように、各時刻における光量（Ｌｉ）を光量の平均値（ＬＡＶＥ）で割って得られた光量の比を、各時刻における制御偏差（Ｅｉ）に乗じて平均値をとることで算出される。また、光量の平均値（ＬＡＶＥ）は、式（２）によって算出される。 L i is the light quantity at the i-th time, E i is the control deviation at the i-th time, L AVE is the average value of the light quantity, and OFS is the offset value. As shown in the equation (1), the offset value is obtained by dividing the light amount (L i ) at each time by the average value (L AVE ) of the light amount, and the control deviation (E i ) at each time. It is calculated by taking the average value by multiplying by. Further, the average value (L AVE ) of the light amount is calculated by the equation (2).

ここで、露光するショット領域（基板５）の露光時間が、記憶部１１により記憶された光量特性における期間と異なる場合について説明する。例えば、半導体デバイスでは、上述したように、回路パターンなどによってパターンを解像するために最適な露光量が異なってくるため、基板５を露光する期間（露光時間）も変わってしまう。そこで、露光するショット領域の露光時間に合わせて、記憶部１１により記憶された光量特性における期間を変える必要がある。例えば、図６に示す光量特性における露光光９の光量は、立上り部分３０と立下り部分３１とで変化しているものの、それ以外の部分３２は光量の変化が少なく略一定である。そのため、光量特性の立上り部分３０と立下り部分３１とを使用するとともに、立上り部分３０と立下り部分３１とを露光するショット領域の露光時間に合わせて接続することによって、その露光時間に対応した新たな光量特性を生成することができる。立上り部分３０と立下り部分３１とは、例えば、光量の変化が少ない部分３２を時間的に伸ばす又は縮めることによって接続することができる。   Here, a case where the exposure time of the shot area (substrate 5) to be exposed is different from the period in the light amount characteristic stored in the storage unit 11 will be described. For example, in a semiconductor device, as described above, an optimum exposure amount for resolving a pattern varies depending on a circuit pattern or the like, so that a period (exposure time) for exposing the substrate 5 also changes. Therefore, it is necessary to change the period in the light amount characteristic stored in the storage unit 11 in accordance with the exposure time of the shot area to be exposed. For example, the light amount of the exposure light 9 in the light amount characteristic shown in FIG. 6 changes between the rising portion 30 and the falling portion 31, but the other portion 32 is substantially constant with little change in the light amount. Therefore, the rising portion 30 and the falling portion 31 of the light amount characteristic are used, and the rising portion 30 and the falling portion 31 are connected in accordance with the exposure time of the shot area to be exposed, thereby corresponding to the exposure time. A new light quantity characteristic can be generated. The rising portion 30 and the falling portion 31 can be connected by, for example, extending or shortening the portion 32 with a small change in the amount of light.

上述したように、第２実施形態の露光装置は、記憶部１１により記憶された基板ステージ６の制御特性を用いてオフセット値を決定する際に、露光光９の各時刻における光量を考慮することによって、より最適なオフセット値を決定することができる。なお、露光光９の照度が変化したときは、制御部１２は、変化した照度における光量特性を測定し直し、測定した光量特性を記憶部１１により記憶させるとよい。また、一定の期間を経過した際には、制御部１２は、露光光９の光量特性を測定し直し、記憶部１１により記憶させるとよい。   As described above, the exposure apparatus of the second embodiment considers the light amount of the exposure light 9 at each time when determining the offset value using the control characteristics of the substrate stage 6 stored by the storage unit 11. Thus, a more optimal offset value can be determined. When the illuminance of the exposure light 9 changes, the control unit 12 may remeasure the light amount characteristic at the changed illuminance and store the measured light amount characteristic in the storage unit 11. In addition, when a certain period has elapsed, the control unit 12 may measure the light amount characteristic of the exposure light 9 again and store it in the storage unit 11.

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかける物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程（基板に描画を行う工程）と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。 <Embodiment of Method for Manufacturing Article>
The method for manufacturing an article according to an embodiment of the present invention is suitable for manufacturing an article such as a microdevice such as a semiconductor device or an element having a fine structure. In the method for manufacturing an article according to the present embodiment, a latent image pattern is formed on the photosensitive agent applied to the substrate using the above exposure apparatus (a step of drawing on the substrate), and the latent image pattern is formed in this step. Developing the processed substrate. Further, the manufacturing method includes other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, and the like). The method for manufacturing an article according to the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

Claims (7)

露光光によって基板を露光する露光装置であって、
前記基板を保持して移動可能な基板ステージと、
前記基板ステージの位置を制御する位置制御系と、
前記位置制御系を制御する制御部と、
前記位置制御系により制御された前記基板ステージの位置と目標位置との制御偏差の時間的な変化に関する特性を記憶する記憶部と、
を含み、
前記制御部は、前記露光光における光量の時間的な変化に関する特性に基づいて、前記記憶部により記憶された前記制御偏差の時間的な変化に関する特性のうち前記基板を露光する期間に対応する部分に重み付けし、該重み付けにより得られた値に基づいて前記位置制御系における前記基板ステージの位置の指令値を補正することを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light,
A substrate stage movable while holding the substrate;
A position control system for controlling the position of the substrate stage;
A control unit for controlling the position control system;
A storage unit that stores characteristics about temporal changes in the control deviation between the position and the target position of the more controlled the substrate stage to the position control system,
Including
The control unit is a portion corresponding to a time period during which the substrate is exposed out of the characteristics related to the temporal change of the control deviation stored in the storage unit , based on the characteristics related to the temporal change in the amount of light in the exposure light. And an instruction value for the position of the substrate stage in the position control system is corrected based on a value obtained by the weighting . 前記基板は第１基板であって、前記制御部は、前記第１基板とは異なる露光量で露光すべき第２基板を露光する際に、前記制御偏差の時間的な変化に関する特性のうち前記第２基板を露光する期間に対応する部分に基づいて取得された、前記第１基板を露光する際の前記指令値の補正量とは異なる補正量で前記指令値を補正することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。 The substrate is a first substrate, and the control unit exposes the second substrate to be exposed with an exposure amount different from that of the first substrate , among the characteristics relating to the temporal change of the control deviation. The command value is corrected with a correction amount that is acquired based on a portion corresponding to a period for exposing the second substrate and that is different from the correction amount of the command value when exposing the first substrate. The exposure apparatus according to claim 1. 前記制御部は、前記光量の時間的な変化に関する特性のうちの立上がり部分および立下り部分に比べて光量の時間変化の少ない部分の時間の長さを調整し、当該調整した部分を前記立上り部分と前記立下り部分とに接続することにより、光量の時間的な変化に関する特性を新たに生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。 Wherein, rising portion and to adjust the length of time of the time portion of a small change in the amount of light as compared to the falling portion, the rising portion of the adjustment portion of the characteristic relating to the temporal variation of the light amount more to connect to said falling portion, the exposure device according to claim 1 or 2, characterized in that newly generated characteristics about temporal change in the amount of light. 前記制御部は、前記露光光の照度が変化したとき、変化した照度において光量の時間的な変化に関する特性を測定し直して前記記憶部により記憶させる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。 Wherein, when the illuminance of the exposure light is changed, according to claim 1 to 3, characterized in that is stored by the storage unit and re-measuring the characteristics concerning the temporal change of Oite light quantity change illuminance The exposure apparatus according to any one of the above. 前記制御部は、一定の期間を経過した際に、制御偏差の時間的な変化に関する特性、および光量の時間的な変化に関する特性のうち少なくとも一方を測定し直して前記記憶部により記憶させ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。 The control unit re-measures at least one of the characteristic related to the temporal change in the control deviation and the characteristic related to the temporal change in the amount of light when a predetermined period has elapsed , and stores the measured value in the storage unit. the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized. 前記制御部は、前記基板を露光している際に前記基板ステージの制御偏差の時間的な変化に関する特性を取得し、前記取得した特性を前記記憶部により記憶させることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の露光装置。 The said control part acquires the characteristic regarding the time change of the control deviation of the said substrate stage when exposing the said board | substrate, The said acquired characteristic is memorize | stored by the said memory | storage part, It is characterized by the above-mentioned. 6. The exposure apparatus according to any one of 5 to 5 . 請求項１乃至６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、
前記ステップで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物品の製造方法。 Exposing the substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 6 ;
Developing the substrate exposed in the step;
A method for producing an article comprising:
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