JP6448220B2 - 露光装置、露光方法及びデバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
図1は基板上に形成された下地の複数のショット領域のそれぞれに露光を順次行う露光装置100の概略を示す図である。光源1は、複数の波長帯域の光を露光光として出力することができる。光源1より射出した光は、照明光学系4の整形光学系(不図示)を介して所定のビーム形状に整形される。整形されたビームは更に、オプティカルインテグレータ(不図示)に入射され、ここで、後述する原版としてのレチクル(マスク)9を均一な照度分布で照明するために多数の2次光源が形成される。照明光学系4の光路上には遮光板5が配置され、レチクル9上に任意の照明域を形成する。遮光板5は、後述する露光対象の部分領域以外の領域に対する露光を遮る遮光部を構成する。
主制御部3は、下地となる各ショット領域の形状(投影光学系10の光軸方向から見たときの形状)の情報を取得し、ショット領域の形状データとして記憶部23に格納する。露光装置100は、各ショット領域の形状データを、図5に示す様な露光装置100が接続されたネットワーク130経由で外部のデータベース120から取得する。ネットワーク130には各ショット領域の形状を計測する計測器110や他の露光装置100’が接続されている。計測器110や露光装置100,100’が計測した各ショット領域の形状の情報がデータベース120に格納されている。露光装置100は、各ショット領域の形状の情報が既にデータベース120に格納されていればそこから取得する。各ショット領域の形状の情報がデータベース120に格納されていなければ、露光装置100は、その中に保有する計測器を用いて各ショット領域の形状を計測するように構成しても良い。露光装置は、ロット単位で露光を行う場合に、ロットの第1番目のウエハ15における各ショット領域の形状の計測結果をロットの他のウエハ15に使用してもよい。もちろん露光装置100による計測結果は、ネットワーク130に接続されたデータベース120に保存し、以後の露光処理で使用するように構成しても良い。
主制御部3は、記憶部23に記憶された生産管理上の位置ずれの許容範囲と、各ショット領域の形状から算出したショット領域の分割を実施しない場合の位置ずれ量とを比較し、ショット領域を分割する分割露光の適否を決定し、記憶部23へ記憶する。ショット領域を分割する場合、主制御部3は、分割された部分領域の形状、各部分領域に位置決めするためのウエハステージ16のシフト(XY)補正量およびローテーション(θ)補正量、投影光学系10の倍率補正量を計算し、記憶部23に記憶する。主制御部3は、加えて、他の駆動部の補正成分についても補正量を計算して同様に記憶してもよい。主制御部3は、ショット領域の分割の有無を、記憶部23に設定されている位置合わせ基準に合致するかどうかで判断する。主制御部3は、記憶部23に記憶している分割パターン群の中から分割された部分領域の形状を選択する。S1〜S2までは露光処理の前処理であり、実際の露光処理はS3から開始される。
主制御部3は、露光処理が開始されたら、まず第m番目のウエハをウエハステージ16の上にロードし、露光処理の対象とする第n番目のショット領域へ移動する。
第n番目のショット領域への移動が完了したら、主制御部3は、記憶部23に記憶されたショット領域の分割の有無と分割された部分領域の形状に基づき、照明系制御部8を介して遮光板5を駆動する。主制御部3は、同時に、記憶部23に記憶されたウエハステージ16のXYθ補正量に基づき、ステージ制御部20を介してウエハステージ16を駆動する。主制御部3は、さらに、記憶部23に記憶された投影光学系10の倍率補正量に基づき、投影光学系制御部14を介して駆動部(倍率調整機構)13を駆動する。
主制御部3は、第n番目のショット領域にショット領域の分割が無い場合には、第n番目のショット領域に一括露光を行う。第n番目のショット領域にショット領域の分割がある場合には、主制御部3は、分割された部分領域毎に分割露光を行う。
主制御部3は、分割されたショット領域のすべてに対して分割露光が終わるまでS4とS5を繰り返す。分割露光がすべて終了したら、S7に進む。
主制御部は、すべてのショット領域の露光が終了するまでS3からS6を繰り返す。すべてのショット領域の露光が終了したら、主制御部3は、ウエハ15をアンロードする。さらに露光を行うべき次のウエハが存在する場合には、次のウエハをウエハステージ16にロードして、S3からS7を繰り返し行う。
第2実施形態について図1と図6を用いて説明する。第2実施形態では、記憶部23に対して、生産管理上のスループットの下限値(目標範囲)を記憶する機能が追加されている。主制御部3は、記憶部23に記憶された生産管理上のスループットの下限値を読み込み、図6に示すように、分割するショット領域の数とスループットの関係式から、分割するショット領域の数を決定する。例えばスループットの下限値が96枚の場合、分割し得るショット領域の数は4以下であると分かる。そして主制御部3は、各ショット領域の形状から算出したショット領域の分割を実施しない場合の位置ずれ量を計算する。そして主制御部3は、位置ずれ量が記憶部23に記憶された生産管理上の位置ずれ許容値を超えているショット領域の中から、分割するショット領域数を超えない範囲で、分割するショット領域を決定し、決定結果を記憶部23へ記憶する。主制御部3は、分割するショット領域の分割された領域の形状、各分割された領域に対応するウエハステージ16のシフト(XY)・ローテーション(θ)補正量、投影光学系10の倍率補正量を計算し、記憶部23に記憶する。以上の処理は、図4のS2で実施され、S2以外のステップは第1実施形態と同じである。
第3実施形態について図4、図7を用いて説明する。図7は、S2において全ショット領域について分割露光の適否と分割形状を決定した後に、露光の単位とする領域の形状に基づいてショット領域をグループ分けした概略図である。グループAは分割露光を適用しないグループである。グループB〜Dはそれぞれ部分領域の形状が同一であるショット領域からなるグループである。
次に、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。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。
Claims (14)
- 投影光学系を介してレチクルのパターンを、基板の上に形成された複数のショット領域に順次投影してそれぞれのショット領域を露光する露光装置であって、
前記複数のショット領域に含まれる1つのショット領域を分割せずに該1つのショット領域を露光する一括露光、および、前記複数のショット領域に含まれる1つのショット領域を複数の部分領域に分割して前記部分領域毎に露光を行う分割露光を行う露光手段を備え、
前記露光手段は、前記複数のショット領域のそれぞれに対して、前記投影光学系の光軸方向から見たときの当該ショット領域の形状の情報に基づいて、前記一括露光及び前記分割露光のいずれを行うかを決定し、前記一括露光を行うと決定した場合には前記一括露光を行い、前記分割露光を行うと決定した場合には前記分割露光が行われる前記部分領域の形状を決定し該決定された部分領域の形状に基づいて前記分割露光を行うことを特徴とする露光装置。 - 前記露光手段は、前記投影光学系の倍率を調整する倍率調整機構と、前記部分領域以外の領域に対する露光を遮る遮光部と、前記基板を保持して前記投影光学系の光軸に垂直な平面上で移動および回転が可能なステージと、前記遮光部により調整される露光領域の形状と前記部分領域の形状とのずれを低減するように、前記倍率調整機構、前記遮光部および前記ステージを制御する制御部とを有することを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
- 前記制御部は、前記部分領域の形状に基づいて前記倍率を制御し、前記部分領域の位置に基づいて前記ステージの移動および回転の少なくともいずれかを制御することを特徴とする請求項2に記載の露光装置。
- 前記制御部は、前記露光装置の外部から前記情報を取得することを特徴とする請求項2または3に記載の露光装置。
- 前記複数のショット領域それぞれの形状を計測する計測器を備え、前記制御部は、前記計測器の計測結果から前記情報を取得することを特徴とする請求項2または3に記載の露光装置。
- 前記制御部は、ロットの第1番目の基板における前記計測器の計測結果から前記情報を取得することを特徴とする請求項5に記載の露光装置。
- 前記制御部は、ショット領域を分割しない場合のショット領域の形状と前記基板上に投影されるパターンの形状とのずれ量が許容範囲内にない場合に、前記分割露光を行うと決定することを特徴とする請求項2ないし6のいずれか1項に記載の露光装置。
- 前記制御部は、ショット領域を分割しない場合のショット領域の形状と前記基板上に投影されるパターンの形状とのずれ量に基づいて前記分割露光を行うショット領域における前記部分領域の数と形状を決定することを特徴とする請求項2ないし7のいずれか1項に記載の露光装置。
- 前記制御部は、前記複数のショット領域の露光に要する時間が予め設定されている目標範囲の中に入るように、前記分割露光を行うショット領域の数を決定することを特徴とする請求項2ないし8のいずれか1項に記載の露光装置。
- 前記制御部は、露光の単位とする領域の前記光軸方向から見たときの形状に基づいて前記複数のショット領域を複数のグループにグループ分けし、前記複数のショット領域への露光を前記グループ毎に順次行うことを特徴とする請求項2ないし9のいずれか1項に記載の露光装置。
- 前記制御部は、歩留まり目標値に基づいて前記分割露光を行うショット領域の数を決定することを特徴とする請求項2ないし10のいずれか1項に記載の露光装置。
- 前記制御部は、前記分割露光を行うと決定した場合には、前記投影光学系の光軸方向から見たときの前記ショット領域の形状と前記部分領域の形状とのずれを低減するように前記部分領域の形状を決定することを特徴とする請求項2ないし11のいずれか1項に記載の露光装置。
- 投影光学系を介してレチクルのパターンを、基板の上に形成された複数のショット領域に順次投影してそれぞれのショット領域を露光する露光方法であって、
前記複数のショット領域のそれぞれに対して、前記投影光学系の光軸方向から見たときの当該ショット領域の形状の情報に基づいて、前記複数のショット領域に含まれる1つのショット領域を分割せずに該1つのショット領域を露光する一括露光、および、前記複数のショット領域に含まれる1つのショット領域を複数の部分領域に分割して部分領域毎に露光を行う分割露光のいずれを行うかを決定する工程と、
前記決定する工程において前記一括露光を行うと決定した場合には前記一括露光を行い、前記決定する工程において前記分割露光を行うと決定した場合には前記分割露光が行われる前記部分領域の形状を決定し該決定された部分領域の形状に基づいて前記分割露光を行う工程と、
を含むことを特徴とする露光方法。 - 請求項1ないし12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露光工程と、
前記露光工程で露光された前記基板を現像する現像工程と、
を含み、前記現像工程で現像された前記基板を用いてデバイスを製造することを特徴とするデバイスの製造方法。
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