JP6071263B2 - Exposure apparatus, exposure system, and device manufacturing method using the same - Google Patents

Exposure apparatus, exposure system, and device manufacturing method using the same Download PDF

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

Description

本発明は、露光装置および露光システム、ならびにそれらを用いたデバイスの製造方法に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure system, and a device manufacturing method using them.

露光装置は、半導体デバイスや液晶表示装置などの製造工程に含まれるリソグラフィー工程において、原版(マスクなど)のパターンを、投影光学系を介して感光性の基板(表面にレジスト層が形成されたウエハやガラスプレートなど)に転写する装置である。このような露光装置では、諸要因による基板の表面形状の変化に起因して、基板の表面に結像されるべきパターンの像に、フォーカスのずれ(投影光学系のフォーカス位置のずれ)が発生する場合がある。このフォーカスずれに対処するために、従来の露光装置には、例えば、予め基板の表面形状を基板単位やロット単位で計測しておき、計測結果から特定された同一傾向の表面形状を前提としてフォーカス補正を実施するものがある。このフォーカス補正に関して、特許文献1は、基板の表面形状に沿った軌道で基板ステージを動かしながら面位置の変化量を計測し、軌道からの変化量を駆動する面位置検出方法を開示している。しかしながら、基板表面のうねり形状は、基板の製造方法や製造メーカーの違いにより、基板それぞれで異なる。したがって、露光装置で処理する同一ロット内に製造メーカーなどが異なる基板が混在すると、計測した基板の表面形状と補正対象の基板の表面形状とが異なるため、正確な補正結果が得られない場合がある。そこで、フォーカス補正を厳密に実施するならば、処理対象となる基板の表面形状が異なるものに対して新たに形状計測を実施する、またはすべての基板に対して形状計測を実施し、この計測結果に基づいて補正を実施する必要がある。   In a lithography process included in a manufacturing process of a semiconductor device, a liquid crystal display device, or the like, an exposure apparatus applies a pattern of an original (such as a mask) to a photosensitive substrate (a wafer having a resist layer formed on the surface) via a projection optical system. Or a glass plate). In such an exposure apparatus, due to changes in the surface shape of the substrate due to various factors, a focus shift (shift in the focus position of the projection optical system) occurs in the pattern image to be imaged on the substrate surface. There is a case. In order to cope with this focus shift, the conventional exposure apparatus, for example, measures the surface shape of the substrate in advance in units of substrates or lots, and focuses on the surface shape of the same tendency specified from the measurement result. Some perform corrections. With respect to this focus correction, Patent Document 1 discloses a surface position detection method that measures the amount of change in the surface position while moving the substrate stage along the track along the surface shape of the substrate, and drives the amount of change from the track. . However, the undulation shape of the substrate surface varies from substrate to substrate due to differences in substrate manufacturing methods and manufacturers. Therefore, if different substrates from different manufacturers are mixed in the same lot processed by the exposure equipment, the surface shape of the measured substrate and the surface shape of the substrate to be corrected are different, so an accurate correction result may not be obtained. is there. Therefore, if focus correction is strictly performed, a new shape measurement is performed on a substrate having a different surface shape to be processed, or a shape measurement is performed on all the substrates. It is necessary to perform correction based on the above.

特開2010−258085号公報JP 2010-258085 A

しかしながら、上記のように基板ごとに特徴を判断して新たに形状計測を実施したり、すべての基板に対して形状計測を実施したりすることは、フォーカスずれを補正する時間がより多くかかることを意味し、露光装置のスループットの観点から望ましくない。   However, it will take more time to correct the focus shift when judging the characteristics of each board as described above and newly performing shape measurement or performing shape measurement on all the boards. This is not desirable from the viewpoint of the throughput of the exposure apparatus.

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、例えば、基板の表面形状の変化に起因したフォーカスずれの補正時間を抑えるのに有利な露光装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide an exposure apparatus that is advantageous in, for example, suppressing a correction time for defocusing due to a change in the surface shape of a substrate.

上記課題を解決するために、本発明は、照明光学系からの光を原版に形成されたパターンに照射し、投影光学系を介してパターンの像を基板上に露光する露光装置であって、基板を保持し移動する基板ステージと、基板ステージに載置された基板の表面の高さを計測して、基板の表面形状を取得する計測部と、基板上に形成された第2層より下の第1層の表面の高さを計測部を用いて計測して得られた表面形状データを用いて基板のフォーカス方向位置を補正して第2層の露光処理の制御を行い、露光処理の制御と並行して計測部に第2層の表面の高さを計測させる制御部と、を備え、計測部によって計測された第2層の表面の高さの情報は、第2層の露光処理における基板のフォーカス方向位置の補正には用いられず、第2層の上に形成される第3層の露光処理における基板のフォーカス方向位置の補正に用いられるIn order to solve the above problems, the present invention is an exposure apparatus that irradiates a pattern formed on an original plate with light from an illumination optical system, and exposes an image of the pattern on a substrate via a projection optical system, A substrate stage that holds and moves the substrate, a measurement unit that obtains the surface shape of the substrate by measuring the height of the surface of the substrate placed on the substrate stage, and a second layer formed on the substrate. the first height of the surface of the layer and controls the exposure of the second layer by correcting the focus direction position of the base plate using surface shape data obtained by measuring using the measurement unit, the exposure process of And a control unit that causes the measurement unit to measure the height of the surface of the second layer in parallel with the control of the above, and information on the height of the surface of the second layer measured by the measurement unit is the exposure of the second layer It is not used for correcting the focus direction position of the substrate in processing, but is formed on the second layer. Used to correct the focus direction position of the substrate in the exposure processing of the third layer that.

本発明によれば、例えば、基板の表面形状の変化に起因したフォーカスずれの補正時間を抑えるのに有利な露光装置を提供することができる。   According to the present invention, for example, it is possible to provide an exposure apparatus that is advantageous for suppressing the correction time of focus shift caused by a change in the surface shape of a substrate.

本発明の一実施形態に係る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 which concerns on one Embodiment of this invention. 一実施形態に係る露光処理シーケンスを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the exposure process sequence which concerns on one Embodiment. 本発明の一実施形態に係る露光システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the exposure system which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

(露光装置および露光システム)
まず、本発明の一実施形態に係る露光装置について説明する。図1は、本実施形態に係る露光装置1の構成を示す概略図である。この露光装置1は、一例として液晶表示装置の製造に用いられ、ステップ・アンド・スキャン方式にてマスク(原版)2に形成されているパターン(例えば回路パターン)をガラスプレート3上(基板上)に転写露光する走査型投影露光装置とする。なお、図1では、投影光学系4の光軸に平行にZ軸を取り、該Z軸に垂直な平面内で露光時のマスク2およびガラスプレート3の走査方向にY軸を取り、該Y軸に直交する非走査方向にX軸を取っている。露光装置1は、照明光学系5と、マスクステージ6と、投影光学系4と、基板ステージ7と、基板形状計測部8と、制御部9とを備える。照明光学系5は、例えばHgランプなどの光源を有し、マスク2に対してスリット状に成形された照明光10を照射する。マスクステージ6は、マスク2を保持しつつ可動であり、走査露光時には基板ステージ7の移動と同期し、相対的に移動する。投影光学系4は、基板ステージ7に保持されたガラスプレート3の表面上に、マスク2からの露光光(パターン像)11を投影、結像する。この投影光学系4は、不図示であるが、例えば、平面鏡、凹面鏡および凸面鏡などで構成されるオフナー光学系である。
(Exposure device and exposure system)
First, an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an exposure apparatus 1 according to the present embodiment. The exposure apparatus 1 is used for manufacturing a liquid crystal display device as an example, and a pattern (for example, a circuit pattern) formed on a mask (original plate) 2 by a step-and-scan method is applied on a glass plate 3 (on a substrate). A scanning projection exposure apparatus for transferring and exposing to the above. In FIG. 1, the Z axis is taken in parallel to the optical axis of the projection optical system 4, and the Y axis is taken in the scanning direction of the mask 2 and the glass plate 3 during exposure in a plane perpendicular to the Z axis. The X axis is taken in the non-scanning direction orthogonal to the axis. The exposure apparatus 1 includes an illumination optical system 5, a mask stage 6, a projection optical system 4, a substrate stage 7, a substrate shape measuring unit 8, and a control unit 9. The illumination optical system 5 has a light source such as an Hg lamp, for example, and irradiates the mask 2 with illumination light 10 shaped like a slit. The mask stage 6 is movable while holding the mask 2 and moves relatively in synchronization with the movement of the substrate stage 7 during scanning exposure. The projection optical system 4 projects and forms exposure light (pattern image) 11 from the mask 2 on the surface of the glass plate 3 held on the substrate stage 7. Although not shown, the projection optical system 4 is an Offner optical system composed of, for example, a plane mirror, a concave mirror, and a convex mirror.

基板ステージ7は、感光剤が塗布されたガラスプレート3を保持しつつ、特に、投影光学系4の光軸方向(Z軸方向)および光軸に直交するXY平面方向に移動する。また、基板ステージ7は、その側面に、少なくとも、XYZの各軸方向に対応した複数の参照ミラー12を備える。そして、露光装置1は、これらの参照ミラー12にそれぞれヘリウムネオンなどのビームを照射することで基板ステージ7の位置を測定する複数のレーザー干渉計13を備える。参照ミラー12とレーザー干渉計13との組は、位置計測部を構成しており、図1では一例として1つの組のみを図示している。レーザー干渉計13は、基板ステージ7の位置を実時間で計測し、計測値を制御部9へ送信する。この位置計測部としては、上記のような干渉計に限らず、半導体レーザーを用いたエンコーダなども採用可能である。   In particular, the substrate stage 7 moves in the optical axis direction (Z-axis direction) of the projection optical system 4 and the XY plane direction orthogonal to the optical axis while holding the glass plate 3 coated with the photosensitive agent. Further, the substrate stage 7 includes a plurality of reference mirrors 12 corresponding to at least the XYZ axial directions on the side surface thereof. The exposure apparatus 1 includes a plurality of laser interferometers 13 that measure the position of the substrate stage 7 by irradiating these reference mirrors 12 with a beam such as helium neon. The set of the reference mirror 12 and the laser interferometer 13 constitutes a position measurement unit, and FIG. 1 shows only one set as an example. The laser interferometer 13 measures the position of the substrate stage 7 in real time and transmits the measured value to the control unit 9. The position measuring unit is not limited to the interferometer as described above, and an encoder using a semiconductor laser can also be used.

基板形状計測部(計測部)8は、ガラスプレート3の表面のうねりなど、ガラスプレート3の表面の形状を計測するものであり、具体的には、基板ステージ7上に載置されている状態のガラスプレート3の表面のZ軸方向の高さ位置(表面高さ)を検出する。この基板形状計測部8としては、例えば、レーザー干渉計が採用可能である。   The substrate shape measuring unit (measuring unit) 8 measures the shape of the surface of the glass plate 3 such as the undulation of the surface of the glass plate 3, and is specifically placed on the substrate stage 7. The height position (surface height) of the surface of the glass plate 3 in the Z-axis direction is detected. As this board | substrate shape measurement part 8, a laser interferometer is employable, for example.

制御部9は、例えばコンピュータなどで構成され、露光装置1の各構成要素に配線を介して接続され、プログラムなどにしたがって各構成要素の動作および制御を実行し得る。特に、本実施形態の制御部9は、少なくとも、基板ステージ7の動作を制御するステージ制御部14と、基板情報管理部15と、基板情報記憶部16と、主制御部17とを含む。ステージ制御部14は、主制御部17からの駆動指令に基づいて、走査露光時の基板ステージ7の動作を制御するとともに、後述するフォーカス補正時のZ軸方向の基板ステージ7の動作も制御する。基板情報管理部(管理部)15は、露光装置1の動作を外部から制御する外部システム制御部100から、特にガラスプレート3の搬入時に、基板識別情報と処理レイヤー情報とを取得する。ここで、外部システム制御部100は、同一フロアに設置された露光装置1を含む少なくとも1つの露光装置からなり、それぞれネットワーク回線で接続された露光システムにおいて、各露光装置に対する処理基板の割り当てなどを統括し制御するものである。また、「基板識別情報」とは、基板(ここではガラスプレート3)に対して処理を行うすべての装置(露光装置や塗布現像装置など)で一意に決められ、基板ごとに固有の情報を管理するために使用される情報をいう。さらに、「処理レイヤー情報」とは、1つの基板に複数回の露光処理を実施してパターンの層を重ね合わせる場合、今回の処理が何層目の処理に該当するか、すなわち露光装置内に搬入された基板にはすでに何層目のパターンまで形成されているかを示す情報をいう。これらの基板識別情報と処理レイヤー情報とは、外部システム制御部100により管理されている。また、基板情報管理部15は、取得した基板識別情報と処理レイヤー情報とを参照して、基板情報記憶部16から任意の層を形成した際の基板の表面形状データ(基板形状データ)を取得し、露光処理時に、取得した基板形状データを主制御部17に送信する。さらに、基板情報管理部15は、基板形状計測部8から、露光処理中に検出した高さ位置情報を取得し、また、位置計測部のレーザー干渉計13から、基板形状計測部8の検出時点でのXY平面の位置情報を取得する。基板情報記憶部(記憶部)16は、基板形状データを一時的に保管するSSDやHDDなどの記憶媒体である。この基板情報記憶部16にて保管される基板形状データは、基板情報管理部15が取得した高さ位置情報とXY平面の位置情報とを予め関連付けたものである。主制御部17は、ステージ制御部14に対して、基板情報管理部15より受信した基板形状データに基づいて駆動指令を送信し、その他、露光処理に係る駆動指令を各構成要素に送信する。   The control unit 9 is configured by, for example, a computer, and is connected to each component of the exposure apparatus 1 via wiring, and can execute the operation and control of each component according to a program or the like. In particular, the control unit 9 of this embodiment includes at least a stage control unit 14 that controls the operation of the substrate stage 7, a substrate information management unit 15, a substrate information storage unit 16, and a main control unit 17. The stage control unit 14 controls the operation of the substrate stage 7 at the time of scanning exposure based on the drive command from the main control unit 17 and also controls the operation of the substrate stage 7 in the Z-axis direction at the time of focus correction described later. . The substrate information management unit (management unit) 15 acquires substrate identification information and processing layer information from the external system control unit 100 that controls the operation of the exposure apparatus 1 from the outside, particularly when the glass plate 3 is carried in. Here, the external system control unit 100 includes at least one exposure apparatus including the exposure apparatus 1 installed on the same floor, and assigns a processing substrate to each exposure apparatus in each exposure system connected by a network line. It controls and controls. “Substrate identification information” is uniquely determined by all apparatuses (exposure apparatus, coating and developing apparatus, etc.) that process a substrate (here, the glass plate 3), and manages unique information for each substrate. Information used to do this. Furthermore, “processing layer information” refers to what layer processing this time corresponds to when processing a plurality of exposure processes on a single substrate and overlaying pattern layers, that is, within the exposure apparatus. This is information indicating how many layers of patterns have already been formed on the carried substrate. The board identification information and the processing layer information are managed by the external system control unit 100. Further, the substrate information management unit 15 refers to the acquired substrate identification information and processing layer information, and acquires the surface shape data (substrate shape data) of the substrate when an arbitrary layer is formed from the substrate information storage unit 16. Then, the acquired substrate shape data is transmitted to the main controller 17 during the exposure process. Further, the substrate information management unit 15 acquires the height position information detected during the exposure process from the substrate shape measurement unit 8, and the detection time of the substrate shape measurement unit 8 from the laser interferometer 13 of the position measurement unit. The position information of the XY plane at is acquired. The substrate information storage unit (storage unit) 16 is a storage medium such as an SSD or HDD that temporarily stores substrate shape data. The board shape data stored in the board information storage unit 16 is obtained by associating the height position information acquired by the board information management unit 15 and the position information on the XY plane in advance. The main control unit 17 transmits a drive command to the stage control unit 14 based on the substrate shape data received from the substrate information management unit 15, and transmits a drive command related to the exposure process to each component.

次に、露光装置1による露光処理の流れについて説明する。図2は、露光装置1における露光処理シーケンスを示すフローチャートである。なお、この図2のフローチャートでは、露光装置1が複数台の露光装置の少なくとも1つとして露光システムを構成し、処理対象となるガラスプレート3が外部システム制御部100の指令により露光装置1内に搬入されると想定している。さらに、露光システムは、1つのガラスプレート3に対して、複数回の露光処理を重ねることで複数の層からなるパターンを転写するものとする。その上で、以下の説明では、一例として、露光装置1内に搬入されてきた今回の処理対象となるガラスプレート3上には、すでに2層目までのパターンが転写されており、今回の露光処理にて3層目のパターンを転写するものとする。   Next, the flow of exposure processing by the exposure apparatus 1 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an exposure processing sequence in the exposure apparatus 1. In the flowchart of FIG. 2, the exposure apparatus 1 constitutes an exposure system as at least one of a plurality of exposure apparatuses, and a glass plate 3 to be processed is placed in the exposure apparatus 1 according to a command from the external system control unit 100. It is assumed that it will be brought in. Furthermore, the exposure system shall transfer the pattern which consists of a several layer with respect to the one glass plate 3 by overlapping a multiple times of exposure process. In addition, in the following description, as an example, the pattern of up to the second layer has already been transferred onto the glass plate 3 to be processed this time that has been carried into the exposure apparatus 1. It is assumed that the third layer pattern is transferred by the processing.

まず、主制御部17は、露光処理シーケンスを開始すると、外部システム制御部100からの基板搬入指令に基づいて、露光装置1内にガラスプレート3を搬入させる(ステップS100:基板搬入)。次に、ステップS100でのガラスプレート3の搬入に合わせて、基板情報管理部15は、外部システム制御部100から基板識別情報と処理レイヤー情報とを取得する(ステップS101)。このとき、処理レイヤー情報には、今回の露光処理が最上層の3層目のパターン転写に相当する(最上層の下には2層目までのパターンがすでに転写されている)旨の情報が含まれている。次に、基板情報管理部15は、取得した基板識別情報とレイヤー情報とを参照して、基板情報記憶部16から基板の表面形状データを取得(抽出)する(ステップS102)。このとき、取得される表面形状データは、基板識別情報にて特定した今回処理対象となるガラスプレート3のもので、かつ、最上層の1つ下の層の2層目までのパターンが転写されている時点での基板の表面形状を示すデータである。   First, when the exposure processing sequence is started, the main control unit 17 loads the glass plate 3 into the exposure apparatus 1 based on a substrate loading command from the external system control unit 100 (step S100: substrate loading). Next, in accordance with the loading of the glass plate 3 in step S100, the substrate information management unit 15 acquires substrate identification information and processing layer information from the external system control unit 100 (step S101). At this time, the processing layer information includes information that the current exposure processing corresponds to the pattern transfer of the third layer of the uppermost layer (the pattern up to the second layer has already been transferred under the uppermost layer). include. Next, the substrate information management unit 15 refers to the acquired substrate identification information and layer information, and acquires (extracts) substrate surface shape data from the substrate information storage unit 16 (step S102). At this time, the acquired surface shape data is for the glass plate 3 to be processed this time specified by the substrate identification information, and the pattern up to the second layer below the uppermost layer is transferred. It is the data which shows the surface shape of the board | substrate in the time of being.

次に、主制御部17は、以下の工程を並行して実行する。まず、主制御部17は、基板情報管理部15が抽出した基板の表面形状データに基づいて基板ステージ7に対して投影光学系のフォーカス方向の位置の補正を実施させ、その後、各構成要素に対して露光処理を実施させる(ステップS103)。このとき、フォーカス補正時には、主制御部17は、基板の表面形状データをステージ制御部14に送信し、上記のように基板ステージ7をZ軸方向に適宜駆動させることで、基板の表面形状に起因するフォーカスずれを補正する。ここで、基板の表面形状に起因するとは、例えばガラスプレート3のうねりなどで、ガラスプレート3の表面の高さ位置が地点によって異なることを示す。これに対して、フォーカス位置の補正とは、その高さ位置に投影光学系のフォーカス位置(焦点位置)が合うように補正することをいう。一方、主制御部17は、このステップS103と並行して、基板形状計測部8に対し、3層目のパターンが転写された状態でのガラスプレート3の表面の高さ位置を検出させる(ステップS104)。   Next, the main control unit 17 executes the following steps in parallel. First, the main control unit 17 causes the substrate stage 7 to correct the position in the focus direction of the projection optical system based on the surface shape data of the substrate extracted by the substrate information management unit 15, and then causes each component to Then, an exposure process is performed (step S103). At this time, at the time of focus correction, the main control unit 17 transmits the surface shape data of the substrate to the stage control unit 14, and appropriately drives the substrate stage 7 in the Z-axis direction as described above to obtain the surface shape of the substrate. Correct the resulting focus shift. Here, “because of the surface shape of the substrate” means that the height position of the surface of the glass plate 3 varies depending on the point due to, for example, the undulation of the glass plate 3. On the other hand, the correction of the focus position refers to correction so that the focus position (focus position) of the projection optical system matches the height position. On the other hand, in parallel with step S103, the main control unit 17 causes the substrate shape measurement unit 8 to detect the height position of the surface of the glass plate 3 in a state where the third layer pattern is transferred (step). S104).

次に、基板情報管理部15は、ステップS104にて検出された高さ位置情報を取得して、この高さ位置情報と基板ステージ7の位置情報とから求めた表面形状データと、基板識別情報および処理レイヤー情報とを関連付ける(ステップS105)。このとき、処理レイヤー情報には、この表面形状データが3層目のパターンが転写済みのときのものである旨の情報が含まれることになる。この後、基板情報管理部15は、関連付けた情報を基板情報記憶部16に保存する。そして、主制御部17は、ガラスプレート3に対する3層目のパターンの転写が終了後、処理済みのガラスプレート3を露光装置1の外部へ搬出させ(ステップS106)、一連の露光処理を終了する。   Next, the substrate information management unit 15 acquires the height position information detected in step S104, the surface shape data obtained from the height position information and the position information of the substrate stage 7, and the substrate identification information. And the processing layer information are associated (step S105). At this time, the processing layer information includes information indicating that the surface shape data is obtained when the third layer pattern has been transferred. Thereafter, the board information management unit 15 stores the associated information in the board information storage unit 16. Then, after the transfer of the third layer pattern to the glass plate 3 is completed, the main control unit 17 carries out the processed glass plate 3 to the outside of the exposure apparatus 1 (step S106), and ends a series of exposure processes. .

このように、露光装置1は、露光処理ごとにガラスプレート3の形状を計測しておき、同一のガラスプレート3に対する次回(次層)のパターン転写の際に参照してフォーカス補正を実施した後に露光処理を実施する。これにより、露光装置1は、ガラスプレート3の形状の変化に起因したフォーカスずれが発生し得る場合でも、露光処理の前に適切にフォーカス補正を実施し、パターン転写を精度良く実施することができる。最上層は、下の層の表面にレジストなどをほぼ均一に塗布して形成されているため、最上層の表面形状と下の層の表面形状とは、同様の傾向を有する。そのため、下の層の表面形状データを用いて、最上層の表面に対してフォーカス方向位置の補正を行っても問題ない。さらに、露光装置1は、ガラスプレート3の形状の計測を、フォーカス補正または露光処理中に並行して実施する。すなわち、一連の露光処理時間の中で、ガラスプレート3の形状を計測するための計測時間をそれ単体で設けないため、結果的にフォーカス補正のための時間増加を抑える。したがって、露光装置1のスループットへの影響を極力抑えることができる。   As described above, the exposure apparatus 1 measures the shape of the glass plate 3 for each exposure process, and performs focus correction with reference to the next (next layer) pattern transfer to the same glass plate 3. Perform an exposure process. Thereby, the exposure apparatus 1 can appropriately perform the focus correction before the exposure process and perform the pattern transfer with high accuracy even when the focus shift due to the change in the shape of the glass plate 3 may occur. . Since the uppermost layer is formed by applying a resist or the like almost uniformly on the surface of the lower layer, the surface shape of the uppermost layer and the surface shape of the lower layer have the same tendency. Therefore, there is no problem even if the focus direction position is corrected with respect to the surface of the uppermost layer using the surface shape data of the lower layer. Further, the exposure apparatus 1 measures the shape of the glass plate 3 in parallel during focus correction or exposure processing. That is, since a single measurement time for measuring the shape of the glass plate 3 is not provided in a series of exposure processing times, an increase in time for focus correction is consequently suppressed. Therefore, the influence on the throughput of the exposure apparatus 1 can be suppressed as much as possible.

なお、ステップS102にて基板情報管理部15が抽出した2層目に係る表面形状データは、ステップS104およびS105を参照すれば、露光装置1による前回の露光処理の際に計測されていた高さ位置情報に基づくものである。ここで、例えば、今回の露光処理が1層目のパターン転写に係るものである場合など、参照すべき表面形状データが存在しないこともあり得る。この場合、露光装置1は、ステップS103でのフォーカス補正は実施せず、単にステップS104での高さ位置の検出のみを実施して、次回参照する表面形状データを作成するものとしてもよい。   Note that the surface shape data relating to the second layer extracted by the substrate information management unit 15 in step S102 is the height measured during the previous exposure process by the exposure apparatus 1 with reference to steps S104 and S105. It is based on position information. Here, for example, when the current exposure processing is related to pattern transfer of the first layer, there may be no surface shape data to be referred to. In this case, the exposure apparatus 1 may not perform the focus correction in step S103, but simply perform the height position detection in step S104 to create surface shape data to be referred to next time.

また、上記露光処理シーケンスでは、露光システムに含まれる1つの露光装置1についての動作として、基板の表面形状データなどの流れを例示した。これに対して、例えば、露光システムに含まれる他の露光装置も露光装置1と同一構成および制御とすることで、外部システム制御部100を介し、表面形状データを他の複数の露光装置と共有させてもよい。さらに、本実施形態では、基板情報管理部15および基板情報記憶部16は、露光装置1内に構成しているが、露光システム内の一露光装置である露光装置1に設置するのではなく、露光システム内、例えば外部システム制御部内に設置する構成もあり得る。図3は、一例として3つの露光装置201、202、203と、各露光装置201〜203にネットワーク回線204を介して接続されたシステム制御部205とを含む露光システム200の構成を示す概略図である。このうち、システム制御部205は、上記基板情報管理部15および基板情報記憶部16にそれぞれ対応した基板情報管理部206および基板情報記憶部207を含む。この場合、複数の露光装置内で計測し得られたガラスプレート3の高さ位置情報などは、一旦システム制御部205に集約される。そして、システム制御部205は、それぞれの露光装置にて次に露光処理が実施される際には、基板識別情報や処理レイヤー情報と合わせて、高さ位置情報などを参照して得られた表面形状データを各露光装置に送信することとなる。   In the above exposure processing sequence, the flow of the substrate surface shape data and the like is exemplified as the operation for one exposure apparatus 1 included in the exposure system. On the other hand, for example, other exposure apparatuses included in the exposure system have the same configuration and control as the exposure apparatus 1 so that the surface shape data is shared with a plurality of other exposure apparatuses via the external system control unit 100. You may let them. Further, in the present embodiment, the substrate information management unit 15 and the substrate information storage unit 16 are configured in the exposure apparatus 1, but are not installed in the exposure apparatus 1 which is one exposure apparatus in the exposure system. There may be a configuration in which the exposure system is installed, for example, in an external system control unit. FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of an exposure system 200 including three exposure apparatuses 201, 202, and 203 as an example, and a system control unit 205 connected to each of the exposure apparatuses 201 to 203 via a network line 204. is there. Among these, the system control unit 205 includes a board information management unit 206 and a board information storage unit 207 corresponding to the board information management unit 15 and the board information storage unit 16, respectively. In this case, the height position information and the like of the glass plate 3 obtained by measuring in a plurality of exposure apparatuses are once collected in the system control unit 205. Then, when the next exposure process is performed in each exposure apparatus, the system control unit 205 obtains the surface obtained by referring to the height position information together with the substrate identification information and the processing layer information. The shape data is transmitted to each exposure apparatus.

以上のように、本実施形態によれば、基板の表面形状の変化に起因したフォーカスずれの補正時間を抑えるのに有利な露光装置を提供することができる。さらに、このような露光装置を含むことで、スループットへの影響を抑えつつ、基板に対して良好なパターンを転写するのに有利な露光システムを提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an exposure apparatus that is advantageous for suppressing the correction time for defocusing due to a change in the surface shape of the substrate. Further, by including such an exposure apparatus, it is possible to provide an exposure system that is advantageous for transferring a good pattern to the substrate while suppressing the influence on the throughput.

(デバイスの製造方法)
次に、本発明の一実施形態のデバイス(半導体デバイス、液晶表示デバイス等)の製造方法について説明する。半導体デバイスは、ウエハに集積回路を作る前工程と、前工程で作られたウエハ上の集積回路チップを製品として完成させる後工程を経ることにより製造される。前工程は、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたウエハを露光する工程と、ウエハを現像する工程を含む。後工程は、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)と、パッケージング工程(封入)を含む。液晶表示デバイスは、透明電極を形成する工程を経ることにより製造される。透明電極を形成する工程は、透明導電膜が蒸着されたガラス基板に感光剤を塗布する工程と、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたガラス基板を露光する工程と、ガラス基板を現像する工程を含む。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。
(Device manufacturing method)
Next, a method for manufacturing a device (semiconductor device, liquid crystal display device, etc.) according to an embodiment of the present invention will be described. A semiconductor device is manufactured through a pre-process for producing an integrated circuit on a wafer and a post-process for completing an integrated circuit chip on the wafer produced in the pre-process as a product. The pre-process includes a step of exposing a wafer coated with a photosensitive agent using the above-described exposure apparatus, and a step of developing the wafer. The post-process includes an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (encapsulation). A liquid crystal display device is manufactured through a process of forming a transparent electrode. The step of forming the transparent electrode includes a step of applying a photosensitive agent to a glass substrate on which a transparent conductive film is deposited, a step of exposing the glass substrate on which the photosensitive agent is applied using the above-described exposure apparatus, and a glass substrate. The process of developing is included. According to the device manufacturing method of the present embodiment, it is possible to manufacture a higher quality device than before.

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ず、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 preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

1 露光装置
2 マスク
3 ガラスプレート
4 投影光学系
5 照明光学系
7 基板ステージ
8 基板形状計測部
9 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exposure apparatus 2 Mask 3 Glass plate 4 Projection optical system 5 Illumination optical system 7 Substrate stage 8 Substrate shape measurement part 9 Control part

Claims (7)

照明光学系からの光を原版に形成されたパターンに照射し、投影光学系を介して前記パターンの像を基板上に露光する露光装置であって、
前記基板を保持し移動する基板ステージと、
前記基板ステージに載置された前記基板の表面の高さを計測して、前記基板の表面形状を取得する計測部と、
前記基板上に形成された第2層より下の第1層の表面の高さを前記計測部を用いて計測して得られた表面形状データを用いて前記基板のフォーカス方向位置を補正して前記第2層の露光処理の制御を行い、前記露光処理の制御と並行して前記計測部に前記第2層の表面の高さを計測させる制御部と、
を備え
前記計測部によって計測された前記第2層の表面の高さの情報は、前記第2層の露光処理における前記基板のフォーカス方向位置の補正には用いられず、前記第2層の上に形成される第3層の露光処理における前記基板のフォーカス方向位置の補正に用いられることを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus that irradiates a pattern formed on an original plate with light from an illumination optical system and exposes an image of the pattern on a substrate through a projection optical system,
A substrate stage for holding and moving the substrate;
A measurement unit that measures the height of the surface of the substrate placed on the substrate stage and acquires the surface shape of the substrate;
Using surface shape data obtained the height of the surface of the first layer below the second layer formed on the substrate is measured by using the measurement unit to correct the focus direction position of the base plate before SL and controls the exposure of the second layer, the control unit for measuring the height of the front Symbol surface of the second layer in the measurement unit in parallel with control of the exposure process Te,
Equipped with a,
The information on the height of the surface of the second layer measured by the measurement unit is not used for correcting the focus direction position of the substrate in the exposure processing of the second layer, and is formed on the second layer. An exposure apparatus used for correcting the position of the substrate in the focus direction in the third layer exposure process .
前記制御部は、前記基板を識別するための基板識別情報と、前記基板上に前記パターンがすでに何層目までの層として転写されているかを示す処理レイヤー情報とを、前記露光装置への前記基板の割り当てを外部から統括し制御するシステム制御部から取得し、前記基板識別情報および前記処理レイヤー情報に、前記計測部が先の露光処理にて計測した計測値を関連付けることで、任意の層での表面形状データを取得することを特徴とする請求項1に記載の露光装置。   The control unit includes substrate identification information for identifying the substrate, and processing layer information indicating how many layers the pattern has already been transferred on the substrate to the exposure apparatus. An arbitrary layer is obtained by associating the measurement value measured in the previous exposure process by the measurement unit with the substrate identification information and the processing layer information, obtained from a system control unit that controls and controls the assignment of the substrate from the outside. 2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the surface shape data is acquired. 前記制御部は、前記システム制御部からの前記基板識別情報および前記処理レイヤー情報の取得と、前記計測部からの前記計測値の取得とを実行し、前記表面形状データを管理する管理部と、
前記管理部で管理された前記表面形状データを記憶する記憶部と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載の露光装置。
The control unit executes the acquisition of the substrate identification information and the processing layer information from the system control unit, and the acquisition of the measurement value from the measurement unit, and manages the surface shape data,
A storage unit for storing the surface shape data managed by the management unit;
The exposure apparatus according to claim 2, comprising:
前記制御部は、前記露光処理に際し、参照すべき前記表面形状データが予め存在しない場合には、前記フォーカス方向位置の補正を実施させないことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の露光装置。   4. The control unit according to claim 1, wherein the control unit does not perform the correction of the focus direction position when the surface shape data to be referred to does not exist in advance during the exposure process. 5. The exposure apparatus described. 前記制御部は、前記第2層より1つ下の層の表面の高さを前記計測部を用いて計測して得られた表面形状データを用いて前記露光処理の制御を行うことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の露光装置。 The control unit controls the exposure process using surface shape data obtained by measuring the surface height of the layer one layer below the second layer using the measurement unit. The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 4. 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
その露光した基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
A step of exposing a substrate using the exposure apparatus according to claim 1;
Developing the exposed substrate;
A device manufacturing method comprising:
照明光学系からの光を原版に形成されたパターンに照射し、投影光学系を介して前記パターンの像を基板上に露光する露光方法であって、An exposure method for irradiating a pattern formed on an original plate with light from an illumination optical system and exposing an image of the pattern on a substrate through a projection optical system,
基板上に形成された第1層の表面の高さを計測して表面形状データを取得する工程と、Measuring the height of the surface of the first layer formed on the substrate to obtain surface shape data;
取得された前記表面形状データを用いて、前記第1層が形成された後に第2層が形成された基板のフォーカス方向の位置を補正して前記第2層の露光処理の制御を行う制御工程と、A control step of controlling the exposure process of the second layer by correcting the position in the focus direction of the substrate on which the second layer is formed after the first layer is formed using the acquired surface shape data When,
前記制御工程と並行して、前記第2層の表面の高さを計測する工程と、を有し、In parallel with the control step, measuring the height of the surface of the second layer,
計測された前記第2層の表面の高さの情報は、前記第1層が形成された後に前記第2層が形成された前記基板のフォーカス方向の位置の補正には用いられず、前記第2層が形成された後に第3層が形成された前記基板の露光処理における前記基板のフォーカス方向位置の補正に用いられる、ことを特徴とする露光方法。The measured information on the height of the surface of the second layer is not used for correcting the focus direction position of the substrate on which the second layer is formed after the first layer is formed. An exposure method, wherein the exposure method is used for correcting a focus direction position of the substrate in the exposure processing of the substrate on which the third layer is formed after two layers are formed.
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