KR20230113145A - 노광 방법, 노광 장치 및 물품의 제조 방법 - Google Patents

노광 방법, 노광 장치 및 물품의 제조 방법 Download PDF

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히로아키 시라오
와타루 기지마
신고 요네다
준 기타가와
유타 다카이
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

원판의 패턴을 기판의 제1 샷 영역에 노광하고, 원판의 패턴을 상기 제1 샷 영역의 일부와 중복되는 제2 샷 영역에 노광하는 노광 방법이며, 상기 제1 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크의 위치를 계측하는 제1 계측 공정과, 상기 제1 계측 공정에서 계측된 결과에 기초하여 노광을 행하는 노광 공정을 포함하고, 상기 노광 공정은, 상기 제1 계측 공정에서 계측된 상기 얼라인먼트 마크의 위치 정보에 기초하여 상기 제1 샷 영역의 위치 정렬을 행하고, 상기 제1 샷 영역의 위치 정렬에 사용되는 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 사용하여 상기 제2 샷 영역의 위치 정렬을 행한다.

Description

노광 방법, 노광 장치 및 물품의 제조 방법{EXPOSURE METHOD, EXPOSURE APPARATUS, AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은, 노광 방법, 노광 장치 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 패널이나 유기 EL 디스플레이 등의 제조에서는, 원판(마스크)의 패턴을, 투영 광학계를 통해 감광제가 도포된 기판(유리 기판)을 노광하는 노광 장치가 사용된다. 근년에는, 대면적의 패널의 수요가 높아지고 있고, 그것에 수반하여 노광 장치에 의해 노광되는 영역의 대면적화가 요구된다.
일본 특허 공개 제2015-12258호 공보에는, 인접하는 샷 영역의 일부가 겹치도록 노광하는, 소위 연결 노광이라고 불리는 노광 방법에 대하여 개시되어 있고, 대면적의 노광 영역을 노광할 수 있다.
그러나, 연결 노광에 있어서의 상지층과 하지층의 중첩을 행할 때, 하지층에 형성된 얼라인먼트 마크의 계측에 의한 스루풋의 저하가 과제로 될 수 있다. 예를 들어, 3개의 샷 영역이 인접한 상지층을 연결 노광으로 노광할 때는, 일반적으로, 각 샷 영역에 대응하는, 하지층에 형성된 얼라인먼트 마크를 각각 계측한다. 이에 의해, 하지층에 있어서의 패턴과 상지층에 있어서의 패턴의 어긋남양을 산출하고 있다. 그러나, 각 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크를 각각 계측할 때는, 얼라인먼트 마크를 계측하는 계측부를, 얼라인먼트 마크를 계측할 수 있는 위치로 구동할 필요가 있기 때문에, 스루풋이 저하되어 버릴 우려가 있다.
그래서, 본 발명은, 연결 노광에 있어서의 스루풋을 향상시키는 데 있어서 유리한 노광 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면으로서의 노광 방법은, 원판의 패턴을 기판의 제1 샷 영역에 노광하고, 원판의 패턴을 상기 제1 샷 영역의 일부와 중복되는 제2 샷 영역에 노광하는 노광 방법이며, 상기 제1 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크의 위치를 계측하는 제1 계측 공정과, 상기 제1 계측 공정에서 계측된 결과에 기초하여 노광을 행하는 노광 공정을 포함하고, 상기 노광 공정은, 상기 제1 계측 공정에서 계측된 상기 얼라인먼트 마크의 위치 정보에 기초하여 상기 제1 샷 영역의 위치 정렬을 행하고, 상기 제1 샷 영역의 위치 정렬에 사용되는 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 사용하여 상기 제2 샷 영역의 위치 정렬을 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징은 (첨부된 도면을 참조하여) 이하의 예시적인 실시예의 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명에 따르면, 연결 노광에 있어서의 스루풋을 향상시키는 데 있어서 유리한 노광 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 노광 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 얼라인먼트 스코프 및 오프 액시스 스코프의 배치를 나타낸 도면이다.
도 3은 제1 실시 형태에 있어서의 샷 영역의 배치를 나타낸 도면이다.
도 4는 계측을 생략하는 샷 영역의 결정 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 있어서의 노광 처리의 흐름을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 2개의 샷 영역의 배치를 나타낸 도면이다.
도 7은 4개 이상의 샷 영역의 배치를 나타낸 도면이다.
도 8은 제2 실시 형태에 있어서의 노광 처리의 흐름을 나타낸 흐름도이다.
이하에, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 첨부의 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일한 부재에 대해서는 동일한 참조 번호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
<제1 실시 형태>
본 실시 형태에 있어서의 노광 장치의 구성에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 노광 장치는, 반도체 디바이스나, 플랫 패널 디스플레이(FPD) 등의 디바이스를 제조할 때의 리소그래피 공정에 사용되는 장치이다. 노광 장치는, 원판(마스크)의 패턴을 레지스트가 도포된 기판에 전사함으로써, 기판의 샷 영역에 잠상 패턴을 형성한다. 본 실시 형태에 있어서의 노광 장치는, 원판의 패턴을 조명하여, 투영 광학계를 통해 원판의 패턴을 기판에 있어서의 복수의 영역에 전사한다. 본 실시 형태에서는, 스텝 앤드 스캔 방식의 노광 장치에 대하여 설명하지만, 이에 한정되지 않고, 스텝·앤드·리피트 방식 등 그밖의 노광 방식이어도 된다.
도 1은, 본 실시 형태에 있어서의 노광 장치(100)의 구성을 도시하는 개략도이다. 본 실시 형태에서는, 기판(60)이 적재되는 면을 XY 평면이라고 하고, XY 평면에 수직인 방향을 Z방향이라고 하여 좌표계를 정의한다. 또한, 원판(30) 및 기판(60)의 주사 방향을 Y방향이라고 하고, XY 평면 내에 있어서 Y방향과 수직인 방향을 X방향이라고 하여 좌표계를 정의한다.
노광 장치(100)는, 원판(30)을 적재하는 원판 스테이지(31)와, 기판(60)을 적재하는 기판 스테이지(61)와, 원판(30)을 조명하는 조명 광학계(10)와, 원판(30)의 패턴을 기판(60)에 투영하는 투영 광학계(40)를 갖는다. 또한, 노광 장치(100)는, 슬릿 결상계(20)와, 반사경(32, 62)과, 레이저 간섭계(33, 63)와, X 차광판(50)과, 제어부(70)와, 얼라인먼트 스코프(80)와, 오프 액시스 스코프(81)를 갖는다. 원판(30)과 기판(60)은, 투영 광학계(40)를 통해 광학적으로 대략 공액의 위치(투영 광학계(40)의 물체면 및 상면)에 배치된다. 조명 광학계(10)와 원판 스테이지(31) 사이에는, 노광광의 정형을 행하는 슬릿 결상계(20)가 배치된다. 또한, 기판(60)을 주사 노광할 때, 기판(60)의 다른 영역에 원판(30)의 패턴의 상이, 서로의 일부가 겹치도록 순차 노광(이하, 연결 노광)하기 위한 X 차광판(50)이, 투영 광학계(40)와 기판 스테이지(61) 사이에 배치되어 있다. X 차광판(50)은, 연결 노광에 의해, 중복되어 노광되는 영역의 노광량을 조절하기 위한 차광판으로서의 역할을 한다. 제어부(70)는, 노광 장치(100)의 각 부의 구동을 제어한다.
조명 광학계(10)는, 도시하지 않은 초고압 수은 램프나 LED 광원 등의 광원부, 파장 선택 필터, 렌즈군, 셔터 등으로 구성된다. 조명 광학계(10)는, 노광에 적합한 파장의 광을 슬릿 결상계(20)로 조사한다. 슬릿 결상계(20)는 도시하지 않은 슬릿을 갖고, 조명 광학계(10)로부터의 입사광을 어느 일정 스테이지 주사 속도(예를 들어, 주사 속도의 상한값 등)에 있어서의 필요 노광량을 충족시키는 노광 폭으로 정형한다.
원판(30)을 탑재한 원판 스테이지(31)는, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 Y방향으로 주사된다. 원판 스테이지(31)에는 복수의 반사경(32)이 배치되어, 원판 스테이지(31) 밖에 배치된 레이저 간섭계(33)로부터의 계측광을 반사한다. 레이저 간섭계(33)는, 반사된 계측광을 받아, 원판 스테이지(31)의 위치를 상시 감시, 계측한다. 제어부(70)는, 레이저 간섭계(33)에 의한 계측 결과에 기초하여 원판 스테이지(31)의 위치 및 속도의 제어를 행한다.
투영 광학계(40)는, 도시하지 않은 미러 및 렌즈를 갖고, 노광광을 반사, 굴절시킴으로써, 원판(30)에 형성되어 있는 패턴을 기판(60)에 투영한다. 또한, 투영 광학계(40)의 미러 및 렌즈는, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 Z방향이나 회전 방향으로 구동되어, 임의의 배율, 시프트를 발생시킨다.
본 실시 형태에 있어서의 노광 장치(100)에서는, 기판(60)의 샷 영역(S1)(제1 샷 영역)에 제1 상을 노광하고, 샷 영역(S1)의 일부와 중복되는 샷 영역(S2)(제2 샷 영역)에 제2 상을 노광한다. 또한, 샷 영역(S2)의 일부와 중복되는 샷 영역(S3)(제3 샷 영역)에 제3 상을 노광한다. 이와 같이, 제1 상과 제2 상, 제2 상과 제3 상에 의해 노광되는 영역을 서로 연결시키는 노광 방법을, 이하에는, 연결 노광이라고 칭한다.
X 차광판(50)은, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 구동된다. X 차광판(50)을 수평으로 구동하여 노광광을 차광하는 위치를 변경함으로써, 슬릿 결상계(20)에 의해 성형된 노광광이 주사 방향에 대하여 비스듬히 차광되고, 이에 의해 연결 노광에 의해 중복되어 노광되는 영역에 적산되는 노광량이 제어된다.
기판(60)을 탑재한 기판 스테이지(61)는, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 X, Y 및 Z방향으로 주사된다. 기판 스테이지(61)에는 복수의 반사경(62)이 배치되고, 기판 스테이지(61) 밖에 배치된 레이저 간섭계(63)로부터의 계측광을 반사한다. 레이저 간섭계(63)는 반사된 계측광을 받아, 기판 스테이지(61)의 위치를 상시 감시, 계측한다. 제어부(70)는, 레이저 간섭계(63)에 의한 계측 결과에 기초하여 기판 스테이지(61)의 위치 및 속도 제어를 행한다.
얼라인먼트 스코프(80)(계측부)는, 기판(60)에 형성된 얼라인먼트 마크를, 원판(30) 및 투영 광학계(40)를 통해 계측한다. 한편, 오프 액시스 스코프(81)(계측부)는, 투영 광학계(40)의 하방에 배치되어, 원판(30) 및 투영 광학계(40)를 통하지 않고, 기판(60) 상의 얼라인먼트 마크를 계측한다. 도 2는, 얼라인먼트 스코프(80)와 오프 액시스 스코프(81)의 배치를 도시하는 도면이다. 얼라인먼트 스코프(80)와 오프 액시스 스코프(81)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 기판(60) 상의 샷 영역에 대응하는 각 얼라인먼트 마크를 계측 가능한 위치에 배치된다. 본 실시 형태에서는, 얼라인먼트 스코프(80)와 오프 액시스 스코프(81)로 얼라인먼트 마크를 계측하는 형태에 대하여 설명하지만, 얼라인먼트 스코프(80)만, 혹은 오프 액시스 스코프(81)로만 얼라인먼트 마크를 계측하는 형태여도 된다.
제어부(70)는, 얼라인먼트 스코프(80)로 계측한 얼라인먼트 마크의 계측값을 사용하여, 각 샷 영역에 있어서의 노광의 위치 정렬에 관한 보정량을 결정하는 처리를 행하는 처리부로서 기능한다. 제어부(70)는, 데이터 보유부(71), 구동량 연산부(72), 구동 지시부(73)로 구성된다. 데이터 보유부(71)는, 노광 장치에 의해 기판 위에 노광된 마크로부터 계측되는 샷 내의 하나 이상의 점의 X, Y방향의 어긋남양을 보유한다. 또한, 각종 구동축의 구동 오프셋, 민감도 등의 구동 파라미터, 노광 장치에서 취득한 각종 계측 데이터, 기판(60) 상의 샷 영역의 배치 좌표, 샷 영역 내에서의 얼라인먼트 마크의 배치 좌표를 보유한다. 구동량 연산부(72)는, 데이터 보유부(71)에 보유되어 있는 데이터로부터 일반적 통계 방법을 사용하여 X, Y방향의 위치 오프셋, 회전, 배율 등의 각종 보정 성분을 계산한다. 또한, 구동량 연산부(72)는 구동 파라미터 및 계산된 보정 성분에 기초하여 각 축의 구동 지시량을 결정한다. 구동 지시부(73)는, 구동량 연산부(72)에서 결정한 각 구동 기구에 대한 구동 지시량을 사용하여, 각 구동 기구에 대한 구동 지시를 출력한다. 또한, 제어부(70)는, 그 하드웨어 구성으로서, 예를 들어 CPU(중앙 처리 장치) 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 장치에 의해 구성된다. 이 경우, 데이터 보유부(71)는 메모리에 의해 실현되고, 구동량 연산부(72) 및 구동 지시부(73)는 CPU에 의해 실현된다.
이어서, 도 3을 사용하여, 본 실시 형태에 있어서의 기판(60)에 형성된 샷 영역과 얼라인먼트 마크에 대하여 설명한다. 노광 장치(100)는, 기판(60)에 형성된 하지층의 샷 영역에 대하여 중첩 노광을 행한다. 기판(60)에는, 제1 샷 노광(제1 노광)의 중첩처가 되는 샷 영역(S1), 제2 샷 노광(제2 노광)의 중첩처가 되는 샷 영역(S2), 제3 샷 노광(제3 노광)의 중첩처가 되는 샷 영역(S3)이 형성되어 있다. 샷 영역(S1)의 구석의 근방에는, 샷 영역(S1)에 대응하는 얼라인먼트 마크(AM1, AM2, AM3, AM4)가 형성되어 있다. 샷 영역(S2)의 구석의 근방에는, 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크(AM3, AM4, AM5, AM6)가 형성되어 있다. 샷 영역(S3)의 구석의 근방에는, 샷 영역(S3)에 대응하는 얼라인먼트 마크(AM5, AM6, AM7, AM8)가 형성되어 있다. 얼라인먼트 마크(AM3과 AM4)는, 샷 영역(S1)의 일부와 샷 영역(S2)의 일부가 중복되는 영역에 형성되어 있다. 얼라인먼트 마크(AM5과 AM6)는, 샷 영역(S2)의 일부와 샷 영역(S3)의 일부가 중복되는 영역에 형성되어 있다. 도 3의 예에서는, 샷 영역(S1)과, 샷 영역(S2)과, 샷 영역(S3)은 동일한 크기의 영역이다.
(비교예에 있어서의 노광 방법)
본 실시 형태의 비교예에 대하여 설명한다. 하지층에 형성되어 있는 샷 영역에 대하여 중첩 노광을 행하기 위해, 각각의 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 얼라인먼트 스코프(80) 및 오프 액시스 스코프(81)를 사용하여 계측한다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 얼라인먼트 스코프(80) 및 오프 액시스 스코프(81)는, 각 샷 영역의 얼라인먼트 마크를 동시에 계측 가능한 위치에 배치되어 있는 것으로 한다.
먼저, 샷 영역(S1)의 얼라인먼트를 행한다. 얼라인먼트 스코프(80) 및 오프 액시스 스코프(81)로, 샷 영역(S1)에 대응하는 얼라인먼트 마크(AM1, AM2, AM3, AM4)를 계측하여, 위치 정보를 취득한다. 그때, 얼라인먼트 마크(AM1, AM2, AM3, AM4)를 계측할 수 있도록 기판 스테이지(61)를 계측 위치로 구동시킨다. 얼라인먼트 마크(AM1, AM2, AM3, AM4)의 위치 정보에 기초하여, 샷 영역(S1)의 위치 정렬에 관한 보정량을 산출한다.
이어서, 샷 영역(S2)의 얼라인먼트를 행한다. 얼라인먼트 스코프(80) 및 오프 액시스 스코프(81)로, 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크(AM3, AM4, AM5, AM6)를 계측하여, 위치 정보를 취득한다. 그때, 얼라인먼트 마크(AM3, AM4, AM5, AM6)를 계측할 수 있도록 기판 스테이지(61)를 계측 위치로 구동시킨다. 얼라인먼트 마크(AM3, AM4, AM5, AM6)의 위치 정보에 기초하여, 샷 영역(S2)의 위치 정렬에 관한 보정량을 산출한다.
이어서, 샷 영역(S3)의 얼라인먼트를 행한다. 얼라인먼트 스코프(80) 및 오프 액시스 스코프(81)로, 샷 영역(S3)에 대응하는 얼라인먼트 마크(AM5, AM6, AM7, AM8)를 계측하여, 위치 정보를 취득한다. 그때, 얼라인먼트 마크(AM5, AM6, AM7, AM8)를 계측할 수 있도록 기판 스테이지(61)를 계측 위치로 구동시킨다. 얼라인먼트 마크(AM5, AM6, AM7, AM8)의 위치 정보에 기초하여, 샷 영역(S3)의 위치 정렬에 관한 보정량을 산출한다.
이어서, 샷 영역(S1, S2, S3)을 산출된 각각의 보정량에 기초하여, 노광 장치(100)의 각 부를 조정하면서, 하지층의 패턴에 중첩하도록 노광을 행한다.
이상의 공정에 의해, 연결 노광을 행할 수 있다.
연결 노광을 행할 때는, 상기에서 설명한 바와 같이, 얼라인먼트 마크(AM1, AM2, AM3, AM4)를 계측하는 위치로부터, 얼라인먼트 마크(AM3, AM4, AM5, AM6)를 계측하는 위치로, 기판(60)을 구동시킬 필요가 있다. 또한, 얼라인먼트 마크(AM3, AM4, AM5, AM6)를 계측하는 위치로부터, 얼라인먼트 마크(AM5, AM6, AM7, AM8)를 계측하는 위치로, 기판(60)을 구동시킬 필요가 있다. 각각의 샷 영역을 중첩하기 위한 보정량을 산출하기 위해, 각각의 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크군을 계측함으로써, 스루풋의 저하가 과제로 될 수 있다.
(본 실시 형태에 있어서의 노광 방법)
본 실시 형태에 있어서도, 비교예와 마찬가지로, 각 샷 영역에 대하여 중첩하여 노광을 행하기 위한 보정량을 산출하는 것을 목적으로 하고 있다. 본 실시 형태에서는, 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크(AM3, AM4, AM5, AM6)의 계측을 생략함으로써, 비교예에 비해 스루풋을 향상시킬 수 있다.
도 4는, 얼라인먼트 마크의 계측을 생략하는 샷 영역을 결정하는 흐름도이다. 도 4의 각 공정은, 제어부(70)가 노광 장치(100)의 각 부를 제어함으로써 실행된다.
스텝 S101에서는, 데이터 보유부(71)에 보존되어 있는 샷 영역(S1)과 샷 영역(S2)과 샷 영역(S3)의 배치 좌표와, 각 샷 영역 내의 얼라인먼트 마크의 배치 좌표로부터 각 얼라인먼트 마크의 배치 좌표를 산출한다. 그리고, 샷 영역이 중복되어 있는 영역(중복 영역)에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크를, 공통의 얼라인먼트 마크로서 특정한다. 본 실시 형태에서는, 얼라인먼트 마크(AM3, AM4)가 샷 영역(S1, S2)에서 공통의 얼라인먼트 마크라고 특정되고, 얼라인먼트 마크(AM5, AM6)가 샷 영역(S2, S3)에서 공통의 얼라인먼트 마크로서 특정된다.
스텝 S102에서는, 샷 영역 내의 모든 얼라인먼트 마크가, 샷 사이에서 공통의 얼라인먼트 마크로 되어 있는 샷 영역을, 얼라인먼트 마크의 계측을 생략 가능한 샷 영역으로서 결정한다(결정 공정). 본 실시 형태에서는, 샷 영역(S2)의 얼라인먼트 마크(AM3, AM4)와, 얼라인먼트 마크(AM5, AM6)가 다른 샷 영역과의 공통의 얼라인먼트 마크라고 특정되어 있다. 따라서, 샷 영역(S2)이, 얼라인먼트 마크의 계측을 생략 가능한 샷 영역으로서 결정된다.
상기한 처리에 의해, 얼라인먼트 마크의 계측을 생략하는 샷 영역이 결정된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 얼라인먼트 마크의 계측을 생략하는 샷 영역이 1개이지만, 후술하는 도 7의 예과 같이, 샷 영역의 레이아웃에 따라서는 계측을 생략하는 샷 영역이 2개 이상 결정되어도 된다.
이어서, 도 5를 참조하여, 노광 장치(100) 내에 기판(60)이 반입되고 나서, 기판(60)이 반출될 때까지의 처리(노광 처리)에 대하여 설명한다. 도 5는, 본 실시 형태에 있어서의 노광 처리의 흐름도이다. 도 5의 각 공정은, 제어부(70)가 노광 장치(100)의 각 부를 제어함으로써 실행된다.
스텝 S201에서는, 샷 영역(S1)에 대응하는 얼라인먼트 마크군(얼라인먼트 마크(AM1 내지 4))의 계측이 행해진다(제1 계측 공정). 제1 계측 공정에서는, 계측부(얼라인먼트 스코프(80) 및 오프 액시스 스코프(81))와 기판(60)의 상대 위치 관계가 제1 위치로 되는 상태에서, 제1 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크군(얼라인먼트 마크(AM1 내지 4))을 계측한다. 또한, 제1 계측 공정에서는, 제1 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크군(얼라인먼트 마크(AM1 내지4))의 각각을 병행하여 계측한다. 병행하여 계측이란, 바람직하게는 복수의 얼라인먼트 마크를 동시에 계측하는 것을 의미하지만, 각각의 얼라인먼트 마크의 계측에 있어서의 타이밍의 적어도 일부가 중복되어 있으면 된다.
스텝 S202에서는, 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크군(얼라인먼트 마크(AM3 내지 6))의 계측을 생략하고, 샷 영역(S3)에 대응하는 얼라인먼트 마크군(얼라인먼트 마크(AM5 내지8))의 계측이 행해진다(제2 계측 공정). 제2 계측 공정에서는, 계측부(얼라인먼트 스코프(80) 및 오프 액시스 스코프(81))와 기판(60)의 상대 위치 관계가 제2 위치로 되는 상태에서, 제3 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크군(얼라인먼트 마크(AM5 내지8))을 계측한다. 또한, 제2 계측 공정에서는, 제3 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크군(얼라인먼트 마크(AM5 내지 8))의 각각을 병행하여 계측한다. 병행하여 계측이란, 바람직하게는 복수의 얼라인먼트 마크를 동시에 계측하는 것을 의미하지만, 각각의 얼라인먼트 마크의 계측에 있어서의 타이밍의 적어도 일부가 중복되어 있으면 된다.
스텝 S203에서는, 얼라인먼트 마크의 계측을 생략한, 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크군(얼라인먼트 마크(AM3 내지 6))의 위치 정보를 나타내는 산출값을 산출한다. 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 산출값은, S201에서 계측된 얼라인먼트 마크(AM3, AM4)의 위치 정보(제1 정보) 및 S202에서 계측된 얼라인먼트 마크(AM5, AM6)의 위치 정보(제2 정보)에 기초하여 산출된다.
또한, 얼라인먼트 마크(AM1 내지 4)를 계측했을 때의 얼라인먼트 마크(AM3, AM4)의 계측 결과와, 얼라인먼트 마크(AM3 내지 6)를 계측했을 때의 얼라인먼트 마크(AM3, AM4)의 계측 결과는, 계측 결과가 다를 우려가 있다. 이것은 양자의 계측 시에 기판 스테이지(61)를 구동시킴으로써, 스테이지 구동의 오차에 의존한 어긋남양이 발생해 버리기 때문이다. 그 때문에, 미리 측정해 둔 양자의 계측 결과의 어긋남양(제3 정보)을 보유해 두어도 된다.
마찬가지로, 얼라인먼트 마크(AM3 내지 6)를 계측했을 때의 얼라인먼트 마크(AM5, AM6)의 계측 결과와, 얼라인먼트 마크(AM5 내지 8)를 계측했을 때의 얼라인먼트 마크(AM5, AM6)의 계측 결과는, 계측 결과가 다를 우려가 있다. 그 때문에, 미리 측정해 둔 양자의 계측 결과의 어긋남양(제4 정보)을 보유해 두어도 된다. 이 어긋남양을 캘리브레이션양이라고도 칭한다. 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측값은, 제1 정보와, 제2 정보와, 제3 정보와, 제4 정보에 기초하여 산출될 수 있다.
스텝 S204에서는, 제1 계측 공정에서 계측된 얼라인먼트 마크군(얼라인먼트 마크(AM1 내지 4))의 위치 정보에 기초하여, 샷 영역(S1)의 위치 정렬에 관한 보정량을 산출한다. 또한, 스텝 S203에서 산출된 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크군(얼라인먼트 마크(AM3 내지 6))의 산출값에 기초하여, 샷 영역(S2)에 있어서의 샷 영역(S2)의 위치 정렬에 관한 보정량을 산출한다. 또한, 제2 계측 공정에서 계측된 얼라인먼트 마크군(얼라인먼트 마크(AM5 내지8))의 위치 정보에 기초하여, 샷 영역(S3)의 위치 정렬에 관한 보정량을 산출한다. 스텝 S203과 스텝 S204를, 산출 공정이라고도 칭한다.
스텝 S205에서는, 산출 공정에서 산출된 샷 영역(S1 내지 3)의 보정량의 산출 결과에 기초하여, 각 샷 영역의 중첩 노광을 행한다(노광 공정). 노광 공정에서는, 원판(30)과 기판(60) 사이의 위치 정렬을 제어하면서, 노광이 행해진다.
본 실시 형태의 노광 공정에서는, 제1 계측 공정에서 계측되어, 샷 영역(S1)의 위치 정렬에 사용한 얼라인먼트 마크의 계측 결과를 제2 샷 영역의 위치 정렬에도 사용하고 있다.
(변형예)
상기에서는, 3개의 인접한 샷 영역의 연결 노광의 예를 나타냈지만, 2개의 인접한 샷 영역의 연결 노광이어도 된다. 도 6은, 샷 영역(S1)과 샷 영역(S2)이 인접하는 패턴 레이아웃의 예이다. 얼라인먼트 마크(AM3, AM4)는, 2개의 인접한 샷 영역의 중복 영역에 배치되어 있고, 공통의 얼라인먼트 마크이다.
또한, 샷 영역(S2)은, 샷 영역(S1)보다 작고, 얼라인먼트 마크(AM1과 AM3)와의 사이의 거리와, 얼라인먼트 마크(AM3과 AM5)와의 사이의 거리가 다르다.
도 6의 예에 있어서도, 공통의 얼라인먼트 마크의 계측을 생략해도 된다. 공통의 얼라인먼트 마크의 계측을 생략함으로써, 생략하지 않는 경우에 비해 스루풋을 향상시킬 수 있다. 여기서, 얼라인먼트 스코프(80)의 2개의 스코프 사이의 거리 및 오프 액시스 스코프(81)의 2개의 스코프 사이의 거리는, 얼라인먼트 마크(AM1과 AM3)와의 사이의 거리로 고정되어 있는 것으로 한다.
공통의 얼라인먼트 마크의 계측을 생략하지 않는 경우에 대하여 설명한다. 먼저, 얼라인먼트 스코프(80), 오프 액시스 스코프(81)로 얼라인먼트 마크(AM1 내지 4)를 계측할 수 있는 위치로 기판(60)을 구동시켜, 샷 영역(S1)에 대응하는 얼라인먼트 마크(AM1 내지 4)를 계측한다(제1 계측 공정). 이어서, 얼라인먼트 스코프(80), 오프 액시스 스코프(81)로 얼라인먼트 마크(AM3, AM4)를 계측할 수 있는 위치로 기판(60)을 구동시켜, 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크(AM3, AM4)를 계측한다. 이어서, 얼라인먼트 스코프(80), 오프 액시스 스코프(81)로 얼라인먼트 마크(AM3, AM4)를 계측할 수 있는 위치로 기판(60)을 구동시켜, 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크(AM5, AM6)를 계측한다.
본 변형예에서는, 공통의 얼라인먼트 마크의 계측을 생략함으로써, 공통의 얼라인먼트 마크의 계측을 생략하지 않는 경우에 비해, 스루풋을 향상시킬 수 있다. 본 변형예는, 제1 계측 공정에서 계측된 얼라인먼트 마크군 중, 샷 영역(S1)과 샷 영역(S2)이 중복되는 영역에 형성된 얼라인먼트 마크의 위치 정보에 기초하여, 샷 영역(S2)의 위치 정렬에 관한 보정량을 산출한다.
또한, 공통의 얼라인먼트 마크의 계측의 생략은, 4개 이상의 인접한 샷 영역의 연결 노광이어도 된다. 도 7은, 샷 영역(S1 내지 S5)이 인접하는 패턴 레이아웃의 예이다. 얼라인먼트 마크(AM3 내지 10)는, 2개의 인접한 샷 영역의 중복 영역에 배치되어 있고, 공통의 얼라인먼트 마크이다.
도 6의 예에 있어서도, 공통의 얼라인먼트 마크의 계측을 생략해도 된다. 예를 들어, 샷 영역(S1, S3, S5)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측만을 행하고, 샷 영역(S2, S4)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측을 생략해도 된다. 이에 의해, 공통의 얼라인먼트 마크의 계측을 생략하지 않는 경우에 비해, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
이상으로부터, 본 실시 형태에서는, 공통의 얼라인먼트 마크의 계측을 생략함으로써, 연결 노광에 있어서의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
<제2 실시 형태>
본 실시 형태에서는, 공통의 얼라인먼트 마크의 계측을 생략하지 않는 제1 모드와, 공통의 얼라인먼트 마크의 계측을 생략하는 제2 모드를 전환 가능한 형태에 대하여 설명한다. 또한, 노광 장치(100)의 구성에 대해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다. 또한, 본 실시 형태에서 언급하지 않는 사항에 대해서는, 제1 실시 형태를 따른다.
본 실시 형태에서는, 공통의 얼라인먼트 마크의 계측을 생략하지 않는 제1 모드와, 공통의 얼라인먼트 마크의 계측을 생략하는 제2 모드를 전환할 수 있다. 이에 의해, 제1 실시 형태에 비해, 얼라인먼트 마크의 계측 정밀도를 향상시킬 수 있다.
노광 처리를 연속하여 실행함으로써, 열이 발생한다. 이 열의 영향에 의해, 얼라인먼트 마크의 계측 결과가 변화될 수 있다. 오프 액시스 스코프(81)가 배치되어 있는 투영 광학계(40)의 열변형이나, 오프 액시스 스코프(81)의 지지 부재의 열변형에 의해, 얼라인먼트 마크를 계측할 때의 오프 액시스 스코프(81)의 위치·자세가 변화될 우려가 있다.
그 경우에는, 제1 실시 형태에서 설명한 캘리브레이션량을 변경하여 계측함으로써, 얼라인먼트 마크의 계측을 생략해도, 고정밀도로 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 산출할 수 있다.
도 3에서 나타낸 패턴 레이아웃을 참조하여, 본 실시 형태의 공정을 설명한다. 도 8은, 본 실시 형태에 있어서의 처리의 흐름도이다. 도 8의 각 공정은, 제어부(70)가 노광 장치(100)의 각 부를 제어함으로써 실행된다.
S301에서는, 샷 영역(S1)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측을 행한다.
S302에서는, 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측이 필요한지를 판정한다(판정 공정). 샷 영역(S2)의 얼라인먼트 마크의 계측을 실시할지의 판정 방법으로서는, 기판의 처리 매수, 시간, 투영 광학계(40)에 대한 노광광의 에너지양의 적어도 하나에 기초하여 판정이 행해진다. S302에서, 계측이 필요하다고 판정된 경우에는, 스텝 S303으로 진행하고, 계측이 필요하지 않다고 판정된 경우에는, 스텝 S304로 진행한다.
기판의 처리 매수로 판정하는 방법에서는, 전회의 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크를 계측한 기판을 기점으로 하여, 지정된 매수에 미치지 않은 경우에는, 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측을 생략한다. 그리고, 지정된 매수 이상의 기판을 처리했을 때에 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측을 실시한다.
시간으로 판정하는 방법에서는, 전회의 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크를 계측한 시간을 기점으로 하여, 지정된 시간이 경과하지 않은 경우에는, 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측을 생략한다. 그리고, 지정된 시간이 경과했을 때에 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측을 실시한다.
노광광의 에너지양으로 판정하는 방법에서는, 투영 광학계(40)의 온도 변화가 노광 에너지에 의한 것이라고 생각한다. 그리고, 전회의 샷 영역(S2)의 얼라인먼트 마크를 계측했을 때의 투영 광학계(40)의 온도로부터, 지정된 온도의 변화량을 하회하는 경우에는, 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측을 생략한다. 지정된 온도의 변화량을 상회하는 경우에는, 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측을 실시한다.
S302에서, 계측이 필요하다고 판정된 경우에는, 스텝 S303으로 진행하고, 계측이 필요하지 않다고 판정된 경우에는, 스텝 S304로 진행한다. 스텝 S303에서는, 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측을 행한다.
스텝 S304에서는, 샷 영역(S3)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측을 행한다.
스텝 S305에서는, 상기한 스텝에서 계측된 계측 결과에 기초하여, 각 샷 영역의 중첩 노광을 행한다. 또한, 스텝 S302에서 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측이 필요하지 않다고 판정된 경우에는, 스텝 S305에서 노광이 실행되기 전에, 제1 실시 형태의 도 5의 흐름도에서 설명한, 스텝 S203의 산출 공정이 실행된다.
이상으로부터, 본 실시 형태에서는, 공통의 얼라인먼트 마크의 계측을 생략하지 않는 제1 모드와, 공통의 얼라인먼트 마크의 계측을 생략하는 제2 모드를 전환할 수 있다. 이에 의해, 노광 처리에 수반하여 오프 액시스 스코프(81)의 계측 결과가 변화되는 경우라도, 노광의 중첩 정밀도를 유지한 상태에서, 샷 영역(S2)에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측 처리를 생략하는 것이 가능해진다.
<물품의 제조 방법 실시 형태>
본 발명의 실시 형태에 관한 물품의 제조 방법은, 예를 들어 플랫 패널 디스플레이(FPD), 반도체 디바이스, 센서나 광학 소자 등의 물품을 제조하는 데 적합하다. 본 실시 형태의 물품의 제조 방법은, 기판 위에 도포된 감광재에 상기한 노광 장치에 의한 노광으로 잠상 패턴을 형성하여, 노광 기판을 얻는 공정(노광 공정)과, 이러한 공정에서 잠상 패턴이 형성된 노광 기판을 현상하여, 현상 기판을 얻는 공정(현상 공정)을 포함한다. 또한, 이러한 제조 방법은, 다른 주지의 공정(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 포함한다. 본 실시 형태의 물품의 제조 방법은, 종래의 방법에 비해, 물품의 성능·품질·생산성·생산 비용의 적어도 하나에 있어서 유리하다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되지 않는 것은 물론이고, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다.
30: 원판
60: 기판
70: 제어부
100: 노광 장치
AM: 얼라인먼트 마크
S1: 제1 샷 영역
S2: 제2 샷 영역
S3: 제3 샷 영역

Claims (15)

  1. 원판의 패턴을 기판의 제1 샷 영역에 노광하고, 원판의 패턴을 상기 제1 샷 영역의 일부와 중복되는 제2 샷 영역에 노광하는 노광 방법이며,
    상기 제1 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크의 위치를 계측하는 제1 계측 공정과,
    상기 제1 계측 공정에서 계측된 결과에 기초하여 노광을 행하는 노광 공정을 포함하고,
    상기 노광 공정은, 상기 제1 계측 공정에서 계측된 상기 얼라인먼트 마크의 위치 정보에 기초하여 상기 제1 샷 영역의 위치 정렬을 행하고, 상기 제1 샷 영역의 위치 정렬에 사용되는 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 사용하여 상기 제2 샷 영역의 위치 정렬을 행하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  2. 원판의 패턴을 기판의 제1 샷 영역에 노광하고, 원판의 패턴을 상기 제1 샷 영역의 일부와 중복되는 제2 샷 영역에 노광하는 노광 방법이며,
    상기 제1 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크의 위치를 계측하는 제1 계측 공정과,
    상기 제1 계측 공정에서 계측된 결과에 기초하여 노광을 행하는 노광 공정과,
    상기 제2 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측을 행할지를 판정하는 판정 공정을 포함하고,
    상기 노광 공정은,
    상기 제1 계측 공정에서 계측된 상기 얼라인먼트 마크의 위치 정보에 기초하여 상기 제1 샷 영역의 위치 정렬을 행하고,
    상기 판정 공정에서, 상기 제2 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측을 행하는 것으로 판정한 경우에는, 상기 제1 샷 영역의 위치 정렬에 사용된 상기 위치 정보를 사용하지 않고 상기 제2 샷 영역의 위치 정렬을 행하고,
    상기 판정 공정에서, 상기 제2 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크의 계측을 행하지 않는 것으로 판정한 경우에는, 상기 제1 샷 영역의 위치 정렬에 사용된 상기 위치 정보를 사용하여 상기 제2 샷 영역의 위치 정렬을 행하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 판정 공정은, 기판의 처리 매수, 시간, 노광광의 에너지양의 적어도 하나에 기초하여, 상기 제2 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크군의 계측을 행할지를 판정하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 샷 영역의 위치 정렬 및 상기 제2 샷 영역의 위치 정렬에 사용되는 얼라인먼트 마크는, 상기 제1 샷 영역과 상기 제2 샷 영역이 중복되는 영역에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크인 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노광 공정은, 샷 영역의 위치 정렬에 관한 보정량에 기초하여, 상기 원판의 위치와 상기 기판의 위치 사이의 위치 정렬을 제어하면서 상기 기판을 노광하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 계측 공정은, 해당 제1 계측 공정에 있어서 얼라인먼트 마크의 계측을 행하는 계측부와 상기 기판의 상대 위치 관계가 제1 위치로 되는 상태에서, 상기 제1 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크를 계측하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 계측 공정은, 상기 제1 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크군의 각각의 얼라인먼트 마크를 병행하여 계측하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노광 방법은, 상기 원판의 패턴을 상기 제2 샷 영역의 일부와 중복되는 제3 샷 영역으로의 노광을 더 행하는 노광 방법이며,
    상기 제3 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크의 위치를 계측하는 제2 계측 공정을 더 포함하고,
    상기 노광 공정은, 상기 제2 계측 공정에서 계측된 상기 얼라인먼트 마크의 위치 정보에 기초하여 상기 제2 샷 영역의 위치 정렬을 행하여, 상기 제1 샷 영역의 위치 정렬에 사용되는 얼라인먼트 마크의 위치 정보와, 상기 제3 샷 영역의 위치 정렬에 사용되는 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 사용하여 상기 제2 샷 영역의 위치 정렬을 행하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 샷 영역의 위치 정렬 및 상기 제3 샷 영역의 위치 정렬에 사용되는 얼라인먼트 마크는, 상기 제2 샷 영역과 상기 제3 샷 영역이 중복되는 영역에 형성되어 있는 얼라인먼트 마크인 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제2 계측 공정은, 해당 제2 계측 공정에 있어서 얼라인먼트 마크의 계측을 행하는 계측부와 상기 기판의 상대 위치 관계가 제2 위치로 되는 상태에서, 상기 제3 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크군을 계측하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 제2 계측 공정은, 상기 제3 샷 영역에 대응하는 얼라인먼트 마크군의 각각의 얼라인먼트 마크를 병행하여 계측하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 샷 영역은, 상기 제2 샷 영역과 동일한 크기의 영역인 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 샷 영역은, 상기 제2 샷 영역과 다른 크기의 영역인 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  14. 광원으로부터의 광을 원판에 조사하여, 원판의 패턴을 기판에 전사하는 투영 광학계를 갖고,
    제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법을 사용하여, 상기 기판을 노광하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
  15. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 노광 방법을 사용하여 기판을 노광하여, 노광 기판을 얻는 노광 공정과,
    상기 노광 기판을 현상하여, 현상 기판을 얻는 현상 공정을 포함하고,
    상기 현상 기판으로부터 물품을 제조하는 것을 특징으로 하는 물품의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024090767A1 (ko) 2022-10-26 2024-05-02 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 용량 회복 장치 및 배터리 용량 회복 방법

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WO2024090767A1 (ko) 2022-10-26 2024-05-02 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 용량 회복 장치 및 배터리 용량 회복 방법

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