TW503468B

TW503468B - Exposure device, surface position adjustment device, mask and device manufacturing method

Info

Publication number: TW503468B
Application number: TW090116529A
Authority: TW
Inventors: Yoshiki Kida; Tsuneo Miyai
Original assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2002-09-21
Also published as: US20020003216A1; KR20020005472A; EP1170636A3; CN1332470A; EP1170636A2; CN1290155C; US20040036849A1; KR100781105B1; US6900880B2; SG103303A1

Description

A7 五、發明說明（丨·）【技術領域】 — 本發明係關於曝光裝置、面位置調整裝置、光罩以及兀件製造方法，更詳細地說，係關於製造半導體元件和液晶顯7K元件等之電子元件之微影製程所使用之曝光裝置、用於§周整該曝光裝置中基板的面位置之面位置調整裝置、適用於該曝光裝置之光罩以及使用該曝光裝置之元件製造方法。【習知技術】以往，在製造之半導體元件和液晶顯示元件等之微影衣手壬，主要使用有步進且重複（step and repeat)方式之靜止型投影曝光裝置（亦即步進器），以及步進且掃描（step and scan)方式之掃描型投影曝光裝置(掃描步進式投影曝光裝置 :亦即掃描步進器)等之投影曝光裝置。但是，半導體兀件，雖是在晶圓等之基板上重疊數十層電路圖案而成，但各層(layer)之圖案之線寬並非一樣。亦即存在有：與最先端之投影曝光裝置、例如以KrF準分子雷射爲光源之掃描步進器(以下，簡稱爲「KrF掃描裝置」）之解析界限相同程度之細線寬之電路圖案佔大部分之臨界層(critical layer)，線寬較粗之電路圖案所構成之非臨界層(又稱rough layer)，以及其等的中間線寬之電路圖案佔大部分之中間層(middle layer)等等。一般而言，曝光波長越短解析力越高，曝光波長爲相同時’解析力、亦即可解析之最小線寬，當投影光學系統 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -·--------II--------- 3 59分4防 ^ * A7 ______B7____ 五、發明說明（> ) 之數値孔徑(ν·α·)越大則越微細。又，步進器等之靜止型曝光裝置（也稱爲一次曝光裝置），相較於掃描步進器係解析力稍差但有高處理能力的傾向。因此，在實際之半導體元件等之製造現場，係將各種曝光裝置使用於不同層，而通常是使用複數種曝光裝置來製造同一電子元件。作爲該將各種曝光裝置使用於不同層的方法，經常採行的有，將曝光波長短的掃描步進器(例如KrF掃描裝置)和曝光波長長的步進器(例如i線步進器)組合而成之混合且匹配(mix and match) 0 又，投影曝光裝置中，必須在使晶圓等之基板表面和投影光學系統之最佳成像面呈一致之狀態下，將光罩之圖案轉寫在基板上。因此，在投影曝光裝置設有高度位置檢測系統，以檢測晶圓表面之投影光學系統之光軸方向之位置（以下稱「高度位置」）之被設置著。近年來，當晶圓之高度位置測定時之測定點取1點時’由於晶圓表面之高低差的影響而無法檢測正確的高度位置’故有人提案出能檢測晶圓上之複數點的高度位置之高度檢沏I系統(以下也稱^ 多點AF系統」）。該多點AF系統’係例如對晶圓從斜方向照射以既定間距並排之複數狹縫光’根據該複數狹縫光之來自晶圓的反射'光1 '和分別的狹縫光1所1對應之複數受光器（受光元件）之相對位置’高精度地檢測出晶圓上複數點之高度位置。又，在高度位置檢測系統’當晶圓之高度位置偏離最佳聚焦位置’而使來自晶身寸％丨扁離受光元件之^受:光 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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5 J 3 4 6 S 、* A7 ___B7_ 五、發明說明（$ ) 領域時（晶圓之高度位置偏離受光元件所能檢測之高度位置範圍時），高度位置之檢測變困難。又，特別是對晶圓從斜方向照射複數之狹縫光，而在晶圓上形成以既定間距排列之複數狹縫像，將各狹縫光之反射光藉由複數受光器進行分別檢測之多點AF系統，由於晶圓之高度位置偏離目標位置，晶圓上之狹縫像亦偏離該狹縫像之排列方向。當此晶圓上之狹縫像之偏離量變成狹縫像間距(鄰接之二狹縫像之間隔）之1/2時，這些反射光分別朝對應之受光器逐一進行偏離入射。因此最端側之受光器以外之受光器，會和晶圓表面在目標位置時輸出同樣的信號。此時多點AF系統，儘管晶圓表面偏離目標位置，有將會將這時的晶圓表面位置當作目標位置而發生錯誤檢測的情形。於是，現行之投影曝光裝置，一般會設有稱作追蹤感測器之光電感測器，即使因基板的高度位置偏離目標位置 ’而變得無法檢測高度位置，也能檢測基板表面之偏離目標位置的方向，或在高度位置檢測用之複數光束之來自基板的反射光分別朝對應之受光元件逐一進行偏離入射時’ 能檢測該基板之高度位置偏離目標位置。又，具有該追蹤感測器之多點AF系統，例如揭示在特開平7 - 130635號公報和其對應案之美國專利第5,5.69,930。又，以前之步進器等之投影曝光裝置的情形，與解析力提升無關之處理量提升之相關條件，例如基板台之曝光照射間的步進速度、定位時之容許位置誤差等，經常是在同一條件下進行曝光。亦即，在稱作處理程式檔之曝光條 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線* 辨463 A7 ____ B7__— __ 五、發明說明（vV ) 件設定用的一種資料庫中，僅設定一套各種控制因子。亦即，在以前的投影曝光裝置，係無關於所要求之圖案線寬而以可曝光的最小線寬爲目標來決定載台因子等之控制因子。又，以前之步進器之可曝光最大領域（以下稱「曝光範圍」）之大小係例如22mm X 22mm之正方形’又’掃描步進器之曝光範圍之大小係例如25mmX33mm之長方形’大小和形狀均不同。因此，藉由前述之混合且匹配’在進行使步進器之1曝光照射領域和掃描步進器之1曝光照射領域重疊之所謂1 in 1曝光時，必須使可進行廣面積曝光之掃描步進器之實際曝光領域配合步進器之曝光範圍’將無法有效地活用掃描步進器之能力(廣大的可曝光範圍）。另一方面，在進行使掃描步進器之1曝光照射領域和步進器之相鄰2曝光照射領域重疊之所謂2 in 1曝光時，因爲二個曝光照射領域之中心不同，有時會殘留照射轉動、照射倍率等的誤差。又，習知之步進器和掃描步進器所使用之光罩，係對應於光罩之對準方法的不同而互相具有配置和數目不同之對準標記。又，倂用曝光範圍之尺寸不同的步進器和掃描步進器之混合且匹配，係揭示在例如美國專利第5,989,761 、號。又，在習知之投影曝光裝置，對應於追蹤感測器之量測點，係在投影領域內之中心部附近配置一個或二個，或在投影領域之矩形領域之一組對向邊的兩外側之另一組對 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) IAW--------訂---------線—▲ A7 __ B7___ 五、發明說明（4 ) 向邊的中央部附近配置一對。因此，依據最初進行曝光之曝光照射領域（第一曝光照射）之決定方式，在第一曝光照射之曝光時會產生追蹤感測器之量測點不在晶圓上的狀態。亦即，通常的第一曝光照射，係選擇晶圓上之周邊曝光照射，在該周邊曝光照射形成所謂之缺口曝光照射時，任一追蹤感測器之量測點均不存在於晶圓上。追蹤感測器，主要用來在第一曝光照射之曝光時迅速地將晶圓表面設定 .在最佳聚焦位置附近。因此，爲了使追蹤感測器之機能有效果發揮，必須以儘可能不發生上述般事態的方式來決定第一曝光照射之必要，在晶圓上之曝光照射領域之配置和第一曝光照射的決定(選擇)時會產生限制。又，如上所述，在習知之投影曝光裝置，不拘曝光對象之最小線寬，因爲裝置之因子爲經常固定的，在轉寫細線寬圖案時或轉寫粗線寬圖案時皆以同等之精度進行曝光。亦即，就算在進行以粗線寬的圖案爲對象之粗層(rough layer)的曝光時，也和進行以更細線寬（對應於曝光波長和投影系統之數値孔徑而決定之可解柝最小線寬）之圖案爲對象之中間層或臨界層之曝光時相同，設定同樣的曝光時之載台振動容許値、相對自聚焦時的目標面之基板表面位置偏差容許値等之控制因子。其結果，即使在要求低精度而更重視處理量之曝光時，也和要求高精度但必須重視解析力之曝光時相同，皆使用同一控制値進行曝光。 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 ____ —_B7_^___ 五、發明說明（V ) 【發明之摘述】本發明係有鑑於上述事情而成，其第丨目的係提供一靜止型曝光裝置，在與、掃描步進器等之掃描曝光裝置進行混合和匹配時，可使該掃描曝光裝置之能力發揮最大極限 ’並能有效地抑制其和掃描曝光裝置所形成的圖案之重疊誤差之產生。又，本發明之第2目的係提供掃描曝光裝置和靜止型曝光裝置任何一個皆可使用之光罩。又，本發明之第3目的係提供一面位置調整裝置，其能迅速調整待投影第1物體圖案之第2物體在投影光學系統光軸方向上之位置偏差。又，本發明之第4目的係提供一曝光裝置，其能提升決定基板上之區隔領域之配置時、決定區隔領域之曝光順序(選擇)時之自由度。又，本發明之第5目的係提供能有助於元件生產性之提升之元件製造方法。根據本發明之第1目的，係一在光罩和基板大致呈靜止狀態下，透過光罩藉由能量光束曝光基板之第1曝光裝置，其所具備之曝光系統，係包含：投影光學系統’其像場大小’能將基板上的一區隔領域(掃描曝光裝置1次的曝光照射區)以投射至基板之射出自光罩之能量光束同時曝光；以及載置基板之基板台。在此，所謂掃描曝光裝置代表著，能邊使光罩和基板同步移動，邊將光罩之圖案轉寫在基板上之一區隔領域之 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) IAW--------訂---------線丨▲ Β7 五、發明說明（' ) 掃描曝光方式之曝光裝置，例如掃描步進器(掃描步進式投影曝光裝置)等。藉此，曝光系統具備一投影光學系統，其像場大小，能將基板上的一區隔領域(掃描曝光裝置1次的曝光照射區 )’在光罩和基板呈大致靜止的狀態下，以投射至基板之射出自光罩之能量光束同時曝光。因此，在進行前述之混合和匹配時，能將掃描曝光裝置1次曝光之曝光照射領域同時曝光。因此，藉由1 in 1曝光，能將掃描曝光裝置之最大可曝光範圍當作曝光照射領域來設定，藉此，能使掃描曝光裝置之能力發揮最大限度，並使兩方的曝光裝置(掃描曝光裝置和本發明之曝光裝置）之曝光照射中心一致，故能儘量抑制曝光照射轉動、曝光照射倍率等之殘留誤差。這時，前述之掃描曝光裝置之一區隔領域可爲（25mm X33mm)和(26 mm X33 mm)中任一大小之長方形形狀。這時，前述光罩可爲6吋大小，前述投影光學系統之投影倍率可爲1/4倍。在本發明之第1之曝光裝置，在前述掃描曝光裝置之前述一區隔領域可爲(22 mm X26 mm)之長方形形狀。這時，前述光罩可爲6吋大小，前述投影光學系統之投影倍率可爲1/5倍。在本發明之第1之曝光裝置，前述像場直徑和掃描曝光裝置之一區隔領域大致呈內切之圓形。亦即，在掃描曝光裝置之前述一個之區隔領域爲(ammXbmm)之矩形時，像場可爲直徑至少D4(a2 + b2)1/2之圓形。 9 才^氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 __ --- __B7___ 五、發明說明（$ ) 在本發明之第1曝光裝置，前述投影光學系統可解析前述基板上之具有〇·35//m線寬之圖案。本發明之第1曝光裝置更可具備一控制系統，以對前述曝光系統進行整體控制，並對應於轉寫對象之圖案的最小線寬來變更曝光系統之處理量之相關控制因子。這時，因爲具備該控制系統，其能對應於轉寫對象之圖案之最小線寬而變更有助於處理量之曝光系統之控制因子（以下稱「處理量控制因子」），因此能改變處理量控制因子，例如對轉寫對象之圖案之最小線寬細、所要求之曝光精度嚴格之曝光，能形成解析力較處理量更受重視之狀態（或値），對轉寫對象之圖案之最小線寬粗、所要求之曝光精度不高之曝光，相反地形成處理量較解析力更受重視之狀態（或値) 。因此，相較於經常根據同一處理量控制因子來控制曝光系統的情形，明顯地可使處理量提升。又，這時，由於僅在所要求之曝光精度不高之曝光、換言之可容許某種程度之曝光精度降低的情形，將處理量控制因子改變成更重視處理量之狀％(或値）’結果也能維持充分的曝光精度。因此，當進行與掃描步進器等之掃描曝光裝置之混合且匹配時，能使該掃描曝光裝置之能力發揮最大限度，且能維持充分的曝光精度(包含重疊精度），也能提升處理量。這時，構成前述變更對象之控制因子可包含：擇自基板台之定位精度之相關物理量容許値、至判斷基板台之定位完成爲止之時間、投影光學系統之光軸方向上從基板表面目標面起之誤差容許値、能量光束之照射所引起之蓄積 10 ί紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱)' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0--------tr-------------------------------- Α7 ____Β7 ______ 五、發明說明（q ) 於投影光學系統之熱量容許値、基板台在曝光中之振動量容許値、給予基板之累積曝光量之容許誤差、基板之對準量測精度之相關物理量、以及對準量測時之自聚焦之開關中至少之一。這時，前述基板台之定位精度之相關物理量之容許値可包含：從定位目標値起之容許誤差、最大容許速度和最大容許加速度中至少之一。又前述基板之對準量測精度相關之物理量可包含：從基板上複數個對準標記中選擇對準量測用之對準標號時，相關之選擇量和對準標記之量測時間中至少之一。本發明之第1曝光裝置中，前述控制系統，可分最小線寬0.7/zm以下和最小線寬0.7# m以上之2階段來變更控制因子。依據本發明的第2目的之面位置調整裝置，係在投影第1物體上所形成的圖案之投影光學系統之像面使第2物體表面大致呈一致者，其具備：照射系統，從第2物體的斜方向照射第1光束，經由投影光學系統而在圖案之投影領域內形成複數個第1照射點，並從第2物體的斜方向照射第2光束，在投影領域之至少一個角落附近形成第2照射點；第1受光感測器，可分別光電檢測出來自各第1照射點之反射光，可輸出各第1照射點之第2物體表面之投影光學系統光軸方向上對既定基準面之偏差量所對應之偏差信號； 11 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 x 297公釐） ""* (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

V »1— ϋ n n I— n 一：OJI n n n ·ϋ ϋ «ϋ I I I n ϋ n n n ϋ ϋ i an n· ί ϋ 11 n ·ϋ *-ϋ -ϋ i-i I n -ϋ -n I 桃468 A7 ___B7____ 五、發明說明（) 第2受光感測器，可光電檢測出第2光束之來自第2 物體之反射光； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 載台，保持第2物體，且至少可沿光軸方向驅動；以及驅動裝置，根據第2受光感測器之輸出將載台驅動於光軸方向，以將第2物體表面配置在投影光學系統之最佳成像面附近，並根據各第1受光器之輸出將載台驅動於光軸方向，俾使第2物體表面與投影光學系統之最佳成像面呈大致一致。據此，第1受光感測器檢測第2物體表面之投影光學系統的光軸方向上相對既定基準面(例如目標面）之偏差量( 偏離量）。在此，由於第2物體之光軸方向位置移位，來自照射系統而照射至第2物體上之複數第1照射點之第1光束之各反射光，係分別照射在偏離所對應之第1受光感測器之位置，有時第2物體之光軸方向位置之檢測會變得不可能。於是，驅動裝置根據第2受光感測器之輸出，藉由移動載台，而使載台上所保持之第2物體表面配置在投影光學系統之最佳成像面附近。又，當第2物體表面之光軸方向位置配置在投影光學系統之最佳成像面附近，照射在複數第1照射點之第1光束之各反射光被第1受光感測器接收時，驅動裝置將根據這時來自各第1受光感測器之偏差信號，而以在投影光學系統之最佳成像面使第2物體表面大致呈一致的方式沿光軸方向驅動載台。這時，也能藉由第2受光感測器來辨識第2物體表面係位於投影光學系 ,I_-__ I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）挪4 6 8 A7 ___B7__ 五、發明說明（丨（）統之像面附近。藉此’能迅速地使第2物體表面和投影光學系統之最佳成像面呈大致一致。又，由於照射系統對第 2物體從斜方向照射第2光束於投影領域之至少之一之角落附近而形成第2照射點’藉由在正交於光軸之面內調整第2物體和投影光學系統之位置關係’可容易地在第2物體上形成該第2照射點。因此’第1物體之圖案經由投影光學系統所投影之第2物體上之一曝光照射領域(區隔領域 )，即使有局部缺口形狀’亦能迅速調整該第2物體於投影光學系統之光軸方向上之相關位置偏離。本發明之面位置調整裝置較佳爲’前述第2照射點在投影領域之四個角落附近至少形成各一個’對應該各第2 照射點而分別設置第2受光感測器。這時，不須在正交於光軸之面內進行第2物體與投影光學系統之位置關係調整，至少一個第2照射點就會形成在第2物體上。因此’第 1物體之圖案經由投影光學系統所投影在第2物體上之一曝光照射領域（區隔領域），即使爲局部缺口形狀’也能迅速且更容易調整該第2物體之光軸方向上之相關位置偏離〇這時，可從對應於該第2照射點之至少四個第2受光感測器內選擇所使用之第2受光感測器。這時’第1物體之圖案經由投影光學系統所投影在第2物體上之一曝光照射領域（區隔領域），即使爲局部缺口形狀，也能按照其形狀而選擇適當的第1受光感測器。本發明之面位置調整裝置，可將前述投影領域沿著正 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ;·________1T_________手#_______________________ A7 B7____- 五、發明說明（1/ ) 交於光軸之2維方向分割成四個矩形領域，且將各分割領域沿著其對角線分割爲2所得之二個三角形領域中之外側領域內，配置各第2照射點。本發明之面位置調整裝置’前述第2受光感測器有追蹤感測器之功能，第2受光感測器之輸出包含檢測信號之有無。本發明面位置調整裝置’可自前述複數之第1受光感測器中任意選擇所使用之第1受光感測器。本發明之面位置調整裝置’其中前述驅動裝置’當第 2物體表面在投影光學系統之最佳成像面附近時，可倂用第1受光感測器和第2受光感測器之輸出。亦即，第2物體表面位在投影光學系統之最佳成像面附近時，第2受光感測器輸出光軸方向上第2物體表面相對既定基準面之偏差量之對應信號，驅動裝置即將此輸出和第1受光感測器之輸出併用於第2物體之光軸方向之面位置調整。依據本發明的第3目的之第2曝光裝置，係在光罩和基板大致呈靜止之狀態下，透過投影光學系統將光罩之圖案轉寫在基板上者；其具備用來進行圖案轉寫之曝光系統，該曝光系統包含使基板表面和投影學系統之最佳成像面一致之本發明的面位置調整裝置，前述第1物體爲光罩，第2物體爲基板。據此’藉由面位置調整裝置，光罩圖案所投影之基板上之曝光照射領域（投影領域，亦即區隔領域），即使爲局部分缺口形狀’亦可迅速調整投影光學系統之光軸方向上 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

· I — — — — II -------- I I Avi I I I I--I I I I--I 丨 I 丨 I 丨 I

I I 14 503·搬 A7 —B7—___ 五、發明說明) 之基板之位置偏離。因此’由於即使設置所謂之缺口區隔領域亦不特別產生阻礙，所以可提升基板之面積利用效率，且在基板上之區隔領域之配置時亦可使其自由度提升。這時較佳爲，前述投影光學系統之投影領域之四個角落附近形成至少各一個第2照射點，對應各第2照射點分別設置第2受光感測器。這時’作爲最初進行曝光之區隔領域，由於不管是決定（選擇）基板上之任何位置之區隔領域（包含缺口區隔領域）均沒有阻礙’故也能提升區隔領域之曝光順序之決定(選擇)時之自由度。本發明之第2曝光裝置’該第2照射點可形成於投影領域之複數角落附近，該驅動裝置可在對應於投影領域之區隔領域在基板上之位置，選擇形成於該複數角落中之至少之一角落附近之第2照射點，根據該第2照射點上之來自該第2物體表面之反射光之第2感測器的光電檢測結果來驅動載台。這時，光罩圖案經由投影光學系統所投影之投影領域之對應區隔領域，在呈局部缺口之缺口曝光照射時，驅動裝置對應於該形狀而選擇適當之第2照射點，根據所選擇之照射點上來自第2物體表面之反射光之第2感測器之光電檢測結果，驅動載台而控制光軸方向之位置。又，對應於區隔領域（曝光照射領域）之大小而選擇使用之第2受光感測器亦可。本發明之第2曝光裝置較佳爲，前述投影光學系統所具有的像場之大小，能將基板上的一區隔領域(用來掃描曝光基板之掃描曝光裝置1次的曝光照射區)在光罩和基板呈 15 度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱) --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -0--------^_________^—0—______________ 5刪微 A7 -----B7 _ 五、發明說明（νγ ) 大:止狀態下同時曝光。這時，藉由丨in丨曝光，可將掃描曝光裝置之最大可曝光範圍作爲照射領域來設定，藉此，能使掃描曝光裝置之能力發揮最大限度，且兩方之曝光裝置之曝光照射中心能一致，故能儘量抑制重疊所產生之曝光照射轉動和曝光照射倍率等之殘留誤差。這時，可進一步包含控制系統，以控制曝光系統整體 ’並按照轉寫對象圖案之最小線寬來變更曝光系統之處理量之相關控制因子。本發明之第2曝光裝置，可進一步包含控制系統，不拘投影光學系統之像場大小，可控制曝光系統整體，並按照轉寫對象圖案之最小線寬來變更曝光系統之處理量之相關控制因子。這時’例如針對轉寫對象圖案之最小線寬細 ’所要求之曝光精度嚴格之曝光（例如在臨界層等之曝光），係形成解析力較處理量更受重視之狀態（或値）；針對轉寫對象之圖案之最小線寬粗，所要求之曝光精度不高之曝光(例如在非臨界層(粗層)或中間層等之曝光），相反地形成處理量較解析力更受重視之狀態（或値），而以這種方式變更處理量控制因子。因此，相較於經常根據同一處理量控制因子控制曝光系統之場合，明顯地可能使處理量提升。然而，在使用掃描曝光裝置和靜止型曝光裝置之混合且匹配曝光中，如上所述，若使掃瞄曝光裝置所曝光之基板上之一區隔領域，形成能以靜止型曝光裝置作一次曝光時，在該靜止型之曝光裝置上，就能使用和習知掃描曝光裝置所用之光罩具有同~圖案領域之光罩。更進一步言， 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Α7 _____Β7______ 五、發明說明（\< ) 掃描曝光裝置和靜止型曝光裝置能共用同一光罩之可能性會產生。但是，掃描曝光用之光罩和靜止型曝光裝置用之光罩，其光罩對準標記之配置不同。基於如此的情事所形成之光罩即爲本發明之光罩。依據本發明之第四目的之曝光裝置用光覃，係包含：光罩基板；以及形成在該光罩基板之一面之既定圖案，其包含電路圖案、掃描曝光裝置用之光罩對準標記、靜止型曝光裝置用之光罩對準標記。本發明之光罩，由於存在有分別裝置用之光罩對準標記，所以在進行混合且匹配之場合等，可使用掃描曝光裝置和靜止型曝光裝置之任一個。這時，該既定圖案，可進一步包含空間影像量測用圖案。在微影製程，藉由使用本發明之第1和第2曝光裝置之任一個進行曝光，能在基板上形成精度良好之圖案，藉此，能高產率地製造出更高集成度之微元件。因此，本_ 明之其他觀點，係提供出使用本發明之第1和第2曝光裝置之任一個之元件製造方法。【圖式簡單說明】第1圖係槪略顯示本發明之一實施形態之曝光裝置之構造；第2圖係詳細顯示第1圖之照明單元部分； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

17 A7 __^__B7___ 五、發明說明（vV ) 第3圖係顯示第1圖之標線片從圖案面側(在第1圖之下面側)所見之圖（俯視圖）；第4圖係顯示圖1之晶圓保持器之俯視圖；第5圖係顯不載台裝置和第1圖之聚焦位置檢測系統之詳細構造；第6A圖係顯示圖案形成板之一例之俯視圖；第6B圖係顯示在對應於第6A圖之圖案形成板之晶圓表面上圖案像之配置圖；第6C圖係顯示對應於第6A圖之圖案形成板之受光器 j 第7A圖係顯示形成於晶圓上之曝光照射領域之配置之一例；第7B圖係顯示形成於晶圓上之曝光照射領域之配置之其他例；桌8 A圖係顯不圖案形成板之變形例之俯視圖；第8B圖係顯示在對應於第8A圖之圖案形成板之晶圓表面上圖案像之配置圖；第8C圖係顯示對應於第8A圖之圖案形成板之受光器第9圖係使用本實施形態之曝光裝置、與掃描曝光裝置進行混合且匹配時之例之說明圖；桌10圖係顯不曝光裝置中一連串的處理動作之相關主控制裝置之控制運算法流程圖；第11圖係顯示曝光對象最小線寬1爲0.3//m以上 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ' "" " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -* ϋ I I ϋ n n^OJI n ·ϋ I n n n I ϋ I— n I ϋ n -ϋ ϋ n n —.1 n n n n ϋ n ϋ ϋ n ϋ n A7 ___B7__ 五、發明說明（1) OJAm以下之模式、0.7以上之模式這二個模式設定處理量控制因子之資料表之一例；第12圖係說明對每個模式設定第11圖之X和Y容許値之理由，係顯示X載台和Y載台(基板台）之減速終了後相對目標値之位置誤差之時間變化；第13圖係說明Z追隨用之狹縫像(第2照射點)之良好配置範圍；第14圖係說明本發明之元件製造方法之實施形態之流程圖；第15圖顯示在第14圖之步驟204處理之流程圖。【本發明之較佳實施形態】

以下，根根據第1至12圖說明本發明之一實施形態。第1圖係槪略顯示一實施形態之曝光裝置之構造。此曝光裝置10係步進且重複方式之縮小投影曝光裝置(所謂步進器）。該曝光裝置10具備配置在無塵室地板面上之沿X 軸方向(在第1圖之左右方向)相鄰之本體室12和機械室20 〇本體室12藉由隔板分成室22和室24之二室。在第1 圖之左室22，其內部容納有作爲後述之控制系統之主控制裝置28(參照第5圖)和其他處理器等。又，此室22在其內部設有被未圖示之隔板分成上下二個之室36a和36b。上側之室36a，係形成在內部設有未圖示標線片庫和多關節機械手所構成之標線片裝載器40a等之標線片裝載室。又 19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ··--------1T--------- 56 爾 3- A7 ________B7_________ 五、發明說明（J) ，下側之室36b，係形成在內部設有未圖示之晶圓載具、多關節機械手所構成之晶圓裝載器40b等之晶圓裝載室。且，在室22之外部配置顯示器、鍵盤等之輸出入裝置29( 參照第5圖）。室24 ’係形成在其內部容納曝光系統100大部分之曝光室。曝光系統100具備：藉由365nm紫外域之光線(i線) 照明作爲光罩之標線片R之照明單元ILU，保持標線片R 之標線片載台RST、配置在光罩載台RST之第1圖下方之投影光學系統PL，載置配置投影光學系統PL下方之基板( 和第2物體)之晶圓W之載台裝置42等。照明單元ILU如第1圖所示，其一部分(在第1圖右側部分)配置在機械室 20內，剩餘的部分配置在曝光室24內。曝光系統100之其他構造部分配置在曝光室24內。在該機械室20之內部，收容有包含冷卻器、加熱器和送風風扇等（全部省略圖示）之空調裝置。藉由該空調裝置，透過未圖示之供排氣配管系統來進行曝光室內24內、標線片:載室36a和晶圓裝載室36b內之空g周’适些室之內部，溫度調整調整在目標溫度±〇.l°C程度。又，在供排氣系統之各處，因應必要，設置除去微塵之空氣濾淸器 (HEPA濾淸器和ULPA濾淸器等）。亦即，將有機物和離子等除去之化學過濾器設置在供排氣系統之必要場所亦可。在機械室20，照明單元ILU之一部分和空調裝置係分別獨立配置在被未圖示之隔板分成2個之室內，藉由空調裝置對配有照明單元ILU—部分之室內進行空調。 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 ____ B7___ 五、發明說明（1 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次，針對曝光系統100之構造各部分詳細說明。首先，針對照明單元ILU說明。這照明單元實際上如第2圖所示被分離成二個箱體部分。第2圖中之右側之箱體50，係形成在內部收容有曝光用光源之超高壓水銀燈(以下，稱爲水銀燈）14之燈室。又，第2圖中之左側之殼體44，係形成在內部容納各種光學構件之照明系統殼體。在燈室50內，以既定之位置關係配置水銀燈14、橢圓鏡16、未圖示之快門、反射鏡Ml和干涉濾波器18等。又，在照明系統殼體44內，從右依序地容納第1中繼透鏡30、標線片簾32、第2中繼透鏡34和反射鏡M2。又，在燈室50和照明系統殼體44之境界部分配置照度均一化光學系統26，其包含輸入透鏡、光學積分器(複眼透鏡、內面反射形積分器(棒狀透鏡等）或繞射光學元件等，在本實施形態係使用複眼透鏡，以下亦稱爲「複眼透鏡」）。又，照明系統殻體44之射出端部，亦即在反射鏡M2之下方部分，配置主聚光透鏡38。在此，針對照明單元ILU之構造各部分(箱體除外)和其作用一起根據第2圖說明。從水銀燈14發出之照明光 E1藉由橢圓鏡16聚光在第2焦點。在這第2焦點附近’ 配置以未圖示之快門驅動機構來開閉之未圖示之快門，其快門開狀態之場合’照明光EL透過反射鏡Ml入射干涉濾波器18。之後，藉由這干涉濾波器18僅取出曝光所需之波長光譜、例如波長365nm之i線。在此，除了作爲曝光用光線之i線，使用波長436nm之g線亦可，又複數種類 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 ___B7____ 五、發明說明（y°) 之波長之光之混合亦可。亦即，藉由產生將水銀燈代之以 KrF準分子雷射光(波長：248nm)和ArF準分子雷射光(波長：193nm)之類的遠紫外領域之脈衝光之準分子雷射等構成光源亦可。經由干涉濾波器18之照明光EL(i線成分)入射在照度均一化光學系統26。構成此照度均一化光學系統26之複眼透鏡之射出側焦點面，係與水銀燈14形成共軛位置關係，而構成2次光源面。構成該複眼透鏡之2次光源面之各點光源(元件）之發光，透過未圖示之照明系統開口光圈和第1中繼透鏡30照明標線片簾32。這時，以標線片簾32而言，使用開口形狀可變之可變簾。此標線片簾32如第5圖所示設計成2枚 L字狀之可動簾45A和45B所形成之可動簾(以下，此可動簾亦稱爲「可動簾45A和45B」）。此可動簾45A和45B 藉由可動簾驅動機構43A和43B驅動，此驅動機構43A和 43B之動作藉由主控制裝置28控制。亦即，作爲光學積分器是使用反射型積分器之場合，前述之2次光源面形成入射面側，以標線片簾(遮光片)32爲一例，係和標線片圖案呈實質共軛的射出面形成近接配置。回到第2圖，通過該標線片簾32之開口之照明光 EL(i線成分)通過第2中繼透鏡34後，在反射鏡m2被彎折後，透過主聚光透鏡38，照明在和前述2次光源面呈傅立葉變換位置關係之標線片R。這時，藉由使複眼透鏡之各個透鏡單元透過主聚光透鏡38照明檩線片r ,而完成光 22 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱)^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -f aw 一 δτ · I— n ϋ n n n I I ϋ ^ 5 J 3463 A7 · ___ _B7____ 五、發明說明) 學積分器之角色。因此，在標線片R上之標線片簾32之開口所界定之照明領域內能實施均一照明。

在本實施形態，燈室50，係透過兩軟管46A和46B 與化學過濾器風扇單元FFU連接。化學過濾器風扇單元 FFU由從圖2之右方依序配置之內藏化學過濾器和風扇之送風部、ULPA過濾器（皆在圖中省略）構成。這時’在 ULPA過濾器之第2圖之左端和燈室50之上端藉由軟管 46A連接，燈室50內之空氣從設置在其下端之排氣部46B 排出。又，在化學過濾器之右端設置凸出之空氣吸入口 48 〇在此，以化學過濾器而言，只要能除去以硫銨爲中心之濁狀物質（化學物質)則不拘其構成，例如靜電吸附型、活性碳型、化學藥品添加型活性碳型、離子交換型等之任一種類之化學過濾器皆可使用。在此，簡單說明此化學過濾器風扇單元FFU之作用° 藉由主控制裝置28(參照第5圖)水銀燈14點燈時，在此同時內藏在送風部之風扇被驅動，從空氣吸入口 48吸入之空氣通過化學過濾器風扇單元FFU和軟管46A供給於燈室 50內。從空氣吸入口 48吸入之空氣藉由通過化學過濾器’ 形成化學淸淨空氣（亦即除去濁狀物質之空氣），以ULPA 過濾器除去物理雜質(空氣粒子）之後，經由軟管46A供給於燈室50內。供給於燈室50內之化學淸淨且物理淸淨之空氣藉由 23 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨—丨丨丨丨丨I .丨丨—丨丨* 丨赢

I A7 ___B7____ 五、發明說明（yV) 水銀燈14之發熱’變成熱空氣而通過排氣部46B排氣。在此，空氣吸入口 48藉由自然吸氣吸入大氣(無塵室環境中之空氣），在前述空氣之循環中，藉由未圖示之風扇之轉動對大氣壓送風部之下流側形成正壓，上流側形成負壓，所以對大氣壓形成正壓之部分主要吸入從燈室5〇吸入漏出之空氣大致同一量之大氣。如此，在本實施形態，藉由化學過濾器除去濁狀物質之空氣供給於燈室50內，所以在橢圓鏡16、水銀燈14和反射鏡Ml等之光學反射面和透過面上濁狀物不產生，可防止起因於光學系統之透過率之降低之曝光裝置之性能降低等。亦即，通過軟管等將供給在燈室50內之空氣返回化學過濾器風扇單元亦可，化學過濾器的長壽命變得可能而可將操作價格降低和維持性提升。此時，將冷卻器設置在化學過濾器風扇單元FFU，冷卻從燈室50排出之空氣亦可〇另一方面，在照明系統殼體44，如第2圖所示，透過內藏化學過濾器和HEPA濾淸器(或ULPA濾淸器)之濾淸器單元FU經常供應工廠用之乾燥空氣。這時，藉由化學過濾器除去濁狀物質之空氣（乾燥空氣）也被供給在照明系統殼體44內，所以在透鏡和反射鏡等之光學反射面和透過面上濁狀物不發生，可防止起因於光學系統之透過率之降低之曝光裝置之性能降低等。這時，照明系統殼體44之密閉性不高，所供給之乾燥空氣藉由自然排氣漏出於曝光室 24 ^^尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210497公釐） '" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·· 訂---------線丨秦 > n n ϋ n n ϋ ϋ n ·ϋ ϋ n n n ϋ n n ϋ n n —i - 5034β8- Α7 _______Β7 _ 五、發明說明（β) 內。返回第1圖，標線片載台RST在其上面之四個角落部分具有真空吸附部52，透過此真空吸附部52將標線片R 固定在標線片載台RST。此標線片載台RST具有開□(圖式省略），其對應於標線片R上之電路圖案形成領域之圖案領域ΡΑ(參照第3圖），藉由未圖示之驅動機構可微動於X 方向、Υ方向和βζ方向(Ζ軸轉動之轉動方向）。其次，針對本實施形態所用之標線片R，根據第3圖說明。在第3圖，係顯示從標線片R之圖案面側(在第1圖下面側)所見之俯視圖。作爲標線片R，係形成一邊6吋、亦即約152.4mm之正方形玻璃基板之一面(在第3圖紙面側)上，形成橫向長W(W例如約100mm)、縱向長L(L例如約132mm)之長方形圖案領域PA。此圖案領域PA之中心和玻璃基板之中心設計成一致。以下稱此圖案領域PA之中心爲標線片中心Rc。在圖案領域之周圍設置具有約2mm 左右寬度之遮光帶BS。在投影曝光裝置，曝光前必須將標線片對位於既定之基準位置。作爲該對位的基準，通常是設置標線片對準標記。之後，以標線片對準顯微鏡(本實施形態之標線片對準顯微鏡容後詳述)量測此標線片對準標記，求得和標線片基準位置之偏差（ΔΧ、ΔΥ和△ z)，以補正該等偏差的方式對標線片作微少驅動(微動調整）而進行標線片之對位(標線片對準）。標線片對準，不管是第一層或第二層以後，均須在曝光前進行，因此在所有的標線片上均必須預先形成 25 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • MW MM I 一：OJ* μ·* I MW MM Ml· I I n ϋ n n n n n n ϋ n n 1_1 n n n n n n ϋ n n -1-i n 一本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 ___B7____ 五、發明說明（乂）標線片對準標記。在本實施形態所用之標線片R，如第3圖所示，在通過標線片中心Rc之X軸上，在標線片中心Rc之相關對稱位置上，在離開圖案領域PA之外緣(遮光帶BS之內緣)約 15mm程度之位置，設置一對的標線片對準標記Rxly、 Rx2 0。此外，在標線片R，如第3圖所示，在通過標線片中心Rc之Y軸相關對象之配置，以近接遮光帶BS(離開 0.1〜0.2mm程度)分別形成7對的標線片對準標記Rxyl '

Rxy2、Rxy3、Rxy4、Rxy5、Rxy6、Rxy7、Rxy8、Rxy9、 RxylO、Rxyll、Rxyl2、Rxyl3、Rxyl4 〇其中，一對的標線片對準標記RXyl3、Rxyl4配置在通過標線片中心Rc之X軸上。又，標線片對準標記Rxyl 、Rxy3、Rxy5和Rxy7、Rxy9、Rxyll分別對稱於通過標線片中心Rc之X軸，同樣地，標線片對準標記Rxy2、 Rxy4、Rxy6和Rxy8、RxylO、Rxyl2分別對稱於通過標線片中心Rc之X軸。在標線片R，如第3圖所示，除了上述標線片對準標記外，用在成像特性量測之4對的量測用標記MPMai、 MPMbi，MPMa2、MPMb2，MPMq、MPMc2，MPMdi、 MPMd2形成對稱配置於通過標線片中心Rc之Y軸，且接近遮光帶BS之外側。這時，量測用標記MPMai、MPMN ，MPMCl、MPMc2，關於通過標線片中心Rc之X軸，係對稱於量測用標記MPMa2、MPMb2，MPMdi、MPMd2。回到第1圖，在標線片11之上方，具有€^0等之攝 26 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

辨468 A7 _____B7____ 五、發明說明（·/；) 影元件，並配置有一對標線片對準顯微鏡RA1和RA2(以曝光波長之光作爲對準用照明光之影像處理方式者）。這時，標線片對準顯微鏡RA1和RA2，關於包含投影光學系統 PL之光軸AX之YZ平面，是呈對稱(左右對稱)配置。又，這些標線片對準顯微鏡RA1和RA2形成在通過光軸AX 之面內可往復移動於X軸方向之構造。通常，這些標線片對準顯微鏡RA1和RA2，以載置標線片R在標線片台RST上之狀態，將配置在標線片R之遮光帶外側之一對標線片對準標記Rxly和Rx2 0分別設定在可觀察位置。亦即，標線片對準標記Rxly和Rx2 0，通常是作爲曝光裝置10之標線片對準用來使用。換言之，標線片對準標記Rxly和Rx20係像曝光裝置10之靜止型之曝光裝置用之光罩對準標記。但是，由於標線片對準顯微鏡RA1和RA2可往復移動於X方向，藉由標線片對準標記Rxly和Rx2 0將存在於圖案領域PA側之一對標線片對準標記RXyl3、Rxyl4用作標線片對準用之標記當然是可以的。總之，藉由使用標線片對準顯微鏡RA1、RA2，可將標線片R定位成使圖案領域PA之中心(標線片中心Rc)通過投影光學系統PL光軸AX。另一方面，於掃描步進器等之掃描曝光裝置使用標線片R之場合，7對標線片對準標記Rxyl、Rxy2、Rxy3、 Rxy4、Rxy5、Rxy6、Rxy7、Rxy8、Rxy9、RxylO、Rxyll 、Rxyl2、Rxyl3、Rxyl4之內，至少一對作爲標線片對準 27 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) #--------訂---------線 A7 ______B7__ 五、發明說明（>v ) 用標記。亦即，標線片對準標記Rxyl〜Rxyl4係掃描曝光裝置用之光罩對準標記，特別是，標線片對準標記Rxyl3 、Rxyl4在靜止型之曝光裝置和掃描曝光裝置係可共用之標記。至目前爲止之說明可明瞭，在本實施形態之曝光裝置 10，因爲標線片對準顯微鏡RA1、RA2在X軸方向爲可動，所以就算使用掃描曝光裝置用之標線片，藉由使用其中適當的至少1組標線片對準標記，即可實行標線片對準。前述投影光學系統PL，在標線片R之下方將其光軸方向AX當作Z軸方向而保持在未圖示之本體柱上，其係使用在光軸AX方向以既定間隔配置之複數枚透鏡元件(折射光學元件)和保持這些透鏡元件之鏡筒所構成之例如兩側遠心折射光學系統。作爲此投影光學系統，係例如數値孔徑 Ν·Α =0.52，投影倍率1/4，像面側之像場Ef爲直徑D = 約41.4mm之圓形(參照第9圖），能解析在晶圓W上具有 0.3//m左右線寬之圖案者。藉由此投影光學系統PL，因爲（25Χ 25 + 33 Χ33)1/2 = 41·4成立，所以可一次曝光 25mm X33mm之矩形之曝光範圍。，回到第1圖，前述載台裝置42具有基座54、在基座 54上可往復移動於第1圖之Y軸方向之Y載台56、在Y 載台56上可往復移動於與Y軸方向正交之X軸方向之X 載台58、設置在X載台58上之作爲基板載台之基板台60 。又，在基板台60上載置近似圓形之晶圓保持器62，藉由此晶圓保持器62以將晶圓W真空吸附保持住。 28 --------------------訂---------線- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 細463 A7 ______Β7_____ 五、發明說明) 第4圖槪略顯示晶圓保持器62之俯視圖。如第4圖所示，晶圓保持器62，在近似圓形之外壁(緣部)64和位於其中央部之三葉狀內壁66所圍繞之既定形狀之真空領域VA 內，以大致均等之間隔橫過全域配置著直徑〇.15mm程度高〇·〇2程度之多數支銷68。內壁66和外壁64亦爲 0.02mm程度。又，在真空領域VA內，以中心角大致120 °之間隔，沿著半徑方向配置複數真空口 70。以在晶圓保持器62上載置晶圓W之晶圓W之裝載狀態，透過複數真空口 70藉由未圖示之真空幫浦之負壓，將晶圓w下面、內壁66、外壁64所圍之空間內之銷68之間隙施以真空吸引，以將晶圓W吸附保持於晶圓保持器62。在此，在晶圓保持器62之外壁64之更外側，如第4 圖所示，橫過周圍之大致全領域形成凸緣部72。在此凸緣部72在各處形成合計五個U字狀之缺口 74A〜74E。這些缺口 74A〜74E，係用來配置可檢測晶圓W端緣之晶圓端緣感測器而設，以求得晶圓中心位置偏離和轉動偏離。亦即，在對應缺口 74A〜74E之內側部分之凸緣部72之上側和下側之位置，分別配置構成透過型之光檢測器之發光元件和受光元件（或受光元件和發光元件）。配置在對應於缺口 74A之內側部分之位置之感測器，係用來檢測凹口方向朝〇 °方向(6點鐘方向)載置之晶圓W之凹口。配置在對應於缺口 74B之內側部分之位置之感測器，係用來檢測凹口方向朝90°方向（3點鐘方向)載置之晶圓W之凹口。配置在缺口 74C內側部分之位置之感測器，係用來檢測凹口 29 本紙@度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）一 --------訂---------線-41^- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丘9趟亍 A7 __B7_____ 五、發明說明（>?> ) 方向朝〇。方向（6點鐘方向)載置之晶圓w之外周部之一部分。配置在缺口 74D內側部分之位置之感測器’不拘所配置之晶圓W之方向（0°方向或90°方向），係用來檢測晶圓W之外周部之一部分。配置在對應於缺口 74E之內側部分之位置之感測器，係用來檢測凹口方向朝90°方向（3點鐘方向)載置之晶圓W之外周部之一部分。回到第1圖，該基板台60在X載台58上被定位於 XY方向，且安裝成可容許Z軸方向之移動和相對XY平面之傾斜之狀態。且，此基板台60在不同3點之支持點藉由未圖示之3根軸來支持，這3根軸藉由晶圚驅動裝置 21(參照第5圖)獨立驅動於Z軸方向，藉此固定在基板台 60上之晶圓W之面位置(Z軸方向位置和相對XY平面傾斜)能設定在所望之狀態。在此基板台60上固定移動鏡27，藉由配置在外部之千涉計31，監視基板台60之X方向、Y方向和0 z方向(Z 軸周圍之轉動方向）之位置，藉由干涉計所得之位置資訊供給主控制裝置28(參照第5圖）。亦即，例如鏡面加工基板台60之端面，來作爲干涉計之反射面(相當於移動鏡27之反射面)亦可。主控制裝置28透過如第5圖所示之晶圓驅動裝置21(此係包含X載台58、Y載台56之驅動系統和基板台56之驅動系統之全部)控制Y載台56、X載台58和基板台60之定位動作，並綜合控制裝置整體之動作。又，在基板台60上之一端部，固定著形成有各種基準標記之基準標gB板FM。該各種基準標記，係包含量測從 30 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) IAW--------訂---------線* 谢463 A7 __B7_______ 五、發明說明（>p 後述之離軸方式之對準系統之檢測中心至投影光學系統PL 之光軸爲止之距離之基線量測、標線片對準等所用之基準標記。又，在基板台60之一端部，固定著構成揭示在例如特開平8 - 83753號公報和其對應案之美國專利第 5,650,840號等之狹縫掃描方式之空間影像量測器之一部分之基準平面板（未圖示）。在此基準平面板上形成既定之狹縫，在基板台60內部設置受光光學元件，以檢測透過此狹縫而射入基板台60內部的光。又，係援用上述美國專利之揭示作爲本說明書之記載之一部分。在前述投影光學系統PL之鏡筒之-Y側(在第1圖之紙面側）之側面，設置作爲離軸(off-axis)方式之標記檢測系統之對準系統ALG。作爲此對準系統ALG，例如揭示在特開平7- 321030號公報和其對應案之美國專利第5,721，605 號等，係使用組裝有焦點檢測系統·，以鹵素燈等之寬頻(寬帶域)光照明標記，藉由處理此標記影像來量測標記位置之 FIA(Field Image Alignment)系統之對準感測器。此對準系統ALG，可進行設置在基板台60上之基準標記板FM上之基準標記、和晶圓上之對準標記之X、Y 2維方向之位置量測。又，援用上述美國專利之揭示作爲本說明書之記載之一部分。來自對準系統ALG之資訊被送到未圖示之對準控制裝置。且，藉由對準控制裝置，A/D轉換該資訊，運算處理該數位化之波形信號而檢測標記位置。所檢測出之標記位置資訊被送到主控制裝置28。 31 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # n H ! ϋ H 1_1 ϋ I II n n n n ϋ n n ϋ i-i -I n n n n n 1 ϋ n I n 5Θ分樹- Α7 _ Β7____ 五、發明說明（沪）又，作爲對準系統ALG，例如，除檢測方式採用FIA 系統等之成像方式（影像處理方式）以外，例如採用檢測繞射光、散射光之方式等之對準感測器亦可。例如可使用一對準系統，大致垂直地照射同調光束於晶圓上之對準標記，使該標記所產生之同次數的繞射光（土1次、±2次、… 、土η次繞射光)產生干涉而進行檢測。這時，可每個次數均獨立檢測繞射光，而使用至少一個次數之檢測結果；亦可照射波長不同之複數同調光束於對準標記’在每個波長使各次數之繞射光產生干涉來進行檢測。在此曝光系統100，前述之標線片對準等終了後，根據對準系統ALG之檢測信號藉由主控制裝置28進行標線片R和晶圓W之對位(對準）。根據後述之聚焦檢測系統之檢測信號，以標線片R之圖案面和晶圓W表面於投影光學系統PL形成共軛、且投影光學系統PL之成像面和晶圓W 表面一致(晶圓表面進入投影光學系統PL之最佳成像面之焦點深度範圍內）的方式，藉由主控制裝置28透過驅動裝置21於Ζ軸方向和傾斜方向驅動控制基板台60以進行面位置之調整。經如此般定位和聚焦後之狀態，若藉射出自照明單元ILU之照明光EL以大致均一之照度照明標線片 R之圖案領域ΡΑ時，標線片R圖案之縮小像將透過投影光學系統PL成像於表面上塗佈有光阻之晶圓W上。更且’在本實施形態，係設置斜入射方式之焦點檢測系統之一之多點聚焦位置檢測系統，在投影光學系統PL 所產生之圖案投影領域(以下稱此投影領域所對應之晶圓w 32 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210>< 297公爱) '' —- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 __ B7______ 五、發明說明（τΑ) 上之領域爲「曝光領域」）內使晶圓W定位時’相對於平行於XY平面之構成基準的假想面（基準面），用來檢測晶圓W表面之Z方向(光軸AX方向）之位置。此多點聚焦位置檢測系統，如第1圖所示係具備：對投影光學系統PL 之光軸從既定角度傾斜方向在晶圓w表面照射多數之成像光束之照射系統74’分別接收從這些成像光束之來自晶圓 W表面的反射光之受光系統％。再進一步詳加說明，如第5圖所示，照射系統74包含光纖束81、聚光透鏡82、圖案形成板83、透鏡84、反射鏡85和照射物鏡86等而構成。又，受光系統76包含聚光物鏡87、轉動方向振動板88、成像透鏡89、受光用狹縫板98和具有多數之受光感測器之受光器90而構成。在此，說明此多點聚焦位置檢測系統（74、76)之構成各部之作用，不同於曝光用光之不使晶圓w上之光阻感光之波長之照明光IL，係從未圖示之照明光源透過光纖束81 來引導。從光纖束81射出之照明光IL，經過聚光透鏡82 照明圖案形成板83。透過圖案形成板83之照明光(光束)IL 經過透鏡84、反射鏡85和照射物鏡86投影在晶圓W表面，使圖案形成板83上之圖案像投影成像在晶圓表面。被晶圓W反射之照明光(圖案像之光束)IL經過聚光物鏡87、轉動方向振動板88和成像透鏡89再成像於配置在受光器 90前側之受光用狹縫板98上。在此’受光器90具有在分別接收投影在晶圓上之複數圖案像之反射光之複數發光二極體等之受光感測器，在受光用狹縫板98，設置對應於各 33 ^張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱1 " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 訂---------線—· 5034^ A7 ___B7____ 五、發明說明（) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 受光感測器之狹縫。因此，在受光用狹縫板98上再成像之圖案像之光束，透過各自之狹縫以受光感測器受光，來自各受光感測器之檢測信號（光電變換信號）透過感測器選擇電路93供給於信號處理裝置91。主控制裝置28透過加振裝置(例如振動器和超音波振動器等)92對轉動方向振動板88施以振動。各圖案像之光束之來自晶圓W的反射光全部受到轉動方向振動板88的振動，因此在受光用狹縫板98上再成像之各圖案像和各受光元件產生相對振動。信號處理裝置91，對感測器選擇電路93所選擇之受光器90上的複數受光元件之各檢測信號，用加振裝置92之振動信號實施同步檢測而獲得聚焦信號 (S曲線信號），將該聚焦信號供給主控制裝置28。又，主控制裝置28，當晶圓W之表面與基準平面(例如投影光學系統PL之成像面)一致時，是以各聚焦信號成爲〇的方式，例如調整配置在狹縫板98前面之未圖示的平行平板玻璃之角度、或將電氣補償加在聚焦信號之値，以預先進行各受光感測器之校準。在第6A圖顯示圖案形成板83。如第6A圖所示，在圖案形成板83，以5行5列之矩陣狀配置，形成5X5 = 25 個開口圖案Pn〜P55。這時，在列方向(在第6A圖之左右方向)鄰接之開口圖案之間隔係D1，在行方向(在第6A圖之上下方向）鄰接之開口圖案之間隔形成D2(>D1)。例如，D2=1.35 XD1。又第6A圖中，在第1行第1列之開口圖案Pu和第2行第1列之開口圖案P21之間，形成開口圖 34 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5034 防 A7 _____B7 __ 五、發明說明（0) 案P60。又，在第1行第5列之開口圖案P15和第2行第5 列之開口圖案P25之間，形成開口圖案P70。又，在第4行第1列之開口圖案Pm和第5行第1列之開口圖案P51之間，形成開口圖案P80。又，在第4行第5列之開口圖案P45 和第5行第5列之開口圖案P55之間，形成開口圖案P90。如此，在圖案形成板83形成總共29個之開口圖案。這些開口圖案形成對圖案形成板83之4邊方向(X、Y 方向)傾斜45度之狹縫狀，這些開口圖案之像係投影在晶圓表面之投影光學系統PL所產生之標線片圖案之投影領域(曝光領域）。在本實施形態，來自照射系統74之像光束（圖案像光束），在XZ平面內對光軸AX從傾斜既定角度α之方向照射在晶圓W面(或基準標記板FM表面），此像光束之來自晶圓W面之反射光束，在χζ平面內相於對光軸ΑΧ，對稱於來自前述照射系統74之像光束朝傾斜既定角度α方向前進而被受光系統76如前述般接收。亦即，由上方看時，來自照射系統74之像光束和其反射光束係沿著X軸從一方進入另一方。因此，在晶圓W表面之曝光領域Ef內，如第6Β圖所示，透過對X軸和Y軸傾斜45度之5行5列之矩陣狀配置之總共25個狹縫狀之開口圖案Pll〜p55，係形成第1光束之第1照射點，在各第1照射點形成狹縫狀之開口圖案 Pu〜P55像(以下稱「狹縫像」）Su〜S55。這時，曝光領域 E f係2 5 mm X 3 3 mm之領域，在适領域E f內，形成5 f了 5 35 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) IAW--------^--------- 5034(^ A7 ___ B7___ 五、發明說明（列之狹縫像Sn〜S55。在列方向(在第6B之左右方向)鄰接之狹縫像之間隔爲dl(dl例如爲5.8mm)，在行方向（在第 6B之上下方向）鄰接之狹縫像之間隔形成爲d2(d2例如爲 5.8mm) 〇在本實施形態之多點聚焦檢測系統（74、76)，上述狹縫像s 1 1〜S 5 5，係以各個中心點作爲量測點’以求得晶圓 W與既定基準面、例如投影光學系統PL之成像面在光軸 AX方向(Z軸方向）之偏差量，亦即晶圓W之Z位置。又，如6B圖所示，透過開口圖案P60之第2光束，在晶圓W表面上之狹縫像Sn和S21之間形成第2照射點，在該第2照射點形成狹縫像S60。同樣地，透過開口圖案P70之第2光束，在晶圓W表面上之狹縫像Si5和S25 之間形成第2照射點，在該第2照射點形成狹縫像S70。又，透過開口圖案P80之第2光束，在晶圓W表面上之狹縫像S41和S51之間形成第2照射點，在該第2照射點形成狹縫像S80。又，透過開口圖案P90之第2光束，在晶圓 W表面上之狹縫像S45和S25之間形成弟2照射點’在^弟 2照射點形成狹縫像S90。狹縫像S60〜S90與各個狹縫像Su〜Sn大致爲同樣大小，同樣地對X軸和Y軸傾斜45。。第1列之狹縫像 Sll〜S51之各個中心點，狹縫像S60和狹縫像S80之中心點全部在平行於Y軸之同一直線上。又’狹縫像S60之中心點位在狹縫像Sn之中心點和狹縫像S21之中心點之中點位置。又，狹縫像S80之中心點位在狹縫像S41之中心點 36 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · H ϋ ϋ ϋ n a— n^eJI n n I ϋ I I n I I ϋ n n n n n n «I n n n n A7 _____B7 ___ 五、發明說明（“）和狹縫像S51之中心點之中點位置。與上述同樣，第5列之狹縫像心5〜$55之各個中心點、狹縫像S70和狹縫像S90之中心點全部在平行於Y軸之同一直線上。又，狹縫像S70之中心點位在狹縫像Sls之中心點和狹縫像S25之中心點之中點位置。又’狹縫像S90 之中心點位在狹縫像S45之中心點和狹縫像S55之中心點之中點位置。如前所述，形成狹縫像Sn〜S55、S60、S70、S80、 S90之光束，以XZ平面作爲對晶圓W之入射平面’對晶圓W之表面進行傾斜照射。因此，晶圓W之Z位置(高度位置)變化時，各狹縫像之照射位置亦沿著X軸方向（同一行之狹縫像，例如狹縫像Su〜S15之並排方向)移動。亦即，在本實施形態，係將焦點位置檢測用之5 x5( =25個）之狹縫像配置在曝光領域Ef內，但只要在曝光領域Ef內之全域以大致均等間隔配置狹縫像S，則狹縫像S 之數目多少皆可。第6C圖顯示多點聚焦位置檢測系統(74、76)之受光器 90。該受光器90上對應狹縫像Sn〜S15以5行5列之矩陣狀配置著發光二極體等所構成之作爲第1受光感測器之光感測器Dn〜D55。這些光感測器Du〜D55對X軸、Y軸呈傾斜45度配置。對應此，配置在受光器90之前面(在第1 圖之下面)側之受光用狹縫板98上，對向於這些光感測器 Dn〜D55而分別形成對X軸、γ軸傾斜45度之狹縫。藉此，使狹縫像Sn〜S55之反射光以外之光(例如散光)不致射入。 37 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線」 A7 _____ B7____ 五、發明說明（^V ) 這時，在對向於光感測器Dn〜D55之受光用狹縫板98 之狹縫上，第6B圖之狹縫像Sn〜S55分別進行再成像。且，被晶圓W表面反射之光，藉由轉動方向振動板88轉動振動，使受光用狹縫板98上再成像之各狹縫像之位置振動於在第6C圖之箭頭RD方向。因此，各光感測器Dn〜D55 之檢測信號透過感測器選擇電路93藉由信號處理裝置91 ，以轉動振動頻率之信號實施同步檢測。又，在第6C圖，在與光感測器Du和D21之間，配置以既定長度延伸於X軸方向之作爲第2受光感測器的追蹤感測器D60。在受光用狹縫板98之對向於追蹤感測器D60 之部分，對應於追蹤感測器D60形成延伸於X軸方向之細長狹縫狀之開口。追蹤感測器D60，係在同一行之光感測器、例如在光感測器Dn〜D15之並排方向(X軸方向)排列複數個受光領域之陣列感測器。追蹤感測器D60接收來自狹縫像S60之反射光(狹縫像之像光束）時，透過感測器選擇電路93對信號處理裝置91輸出檢測信號。信號處理裝置91，以追蹤感測器D60之中心部作爲基準位置AC(以下，稱中心位置「AC」），量測來自狹縫像S60之反射光之受光位置對中心位置AC之偏離量以及偏離方向。此中心位置AC，係在光感測器Du〜D55中，連結第1列之光感測器Dn〜D51之中心點之直線上。亦即，來自狹縫像S60 之反射光照射在追蹤感測器D60之中心點時，在形成有狹縫像S60之照射點上晶圓W之Z位置和最佳聚焦位置大致一致。 38 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) #

· I --丨丨--» — —III 593樹 A7 ___B7____ 五、發明說明（4) 與上述同樣，在第6C圖，在受光器90上之光感測器 D15和D25之間、光感測器D41和D51之間和光感測器D45 和D55之間，分別配置以既定長度延伸於X軸方向之作爲第2受光感測器之追蹤感測器D70、D80、D90。以這些追蹤感測器D70、D80、D90而言，使用與光感測器D60同樣之構造之陣列感測器。且，在受光用狹縫板98之分別對向於這些追蹤感測器D70、D80、D90之部分，分別形成對應追蹤感測器D70、D80、D90延伸於X軸方向之細長狹縫狀開口。且，追蹤感測器D70、D80、D90接收從狹縫像S70、S80、S90來之反射光時，透過感測器選擇電路 93輸出檢測信號至信號處理裝置91。信號處理裝置91量測來自狹縫像S70、S80、S90之反射光之追蹤感測器D70 、D80、D90之受光位置、和個個追蹤感測器之中心位置 AC之偏離量以及偏離方向。追蹤感測器D80之中心位置 AC在連結第1列之光感測器Dn〜D51之中心點之直線上。又，追蹤感測器D70、D90各別之中心位置AC係在連結第5列之光感測器D15〜D55之中心點之直線上。因此，來自狹縫像S70、S80、S90之反射光照射在追蹤感測器 D70、D80、D90之中心點時，在形成有狹縫像S70、S80 、S90之各照射點上晶圓W之Z位置與最佳聚焦位置大致 —致。感測器選擇電路93按照主控制裝置28之指令，在η 根(η，例如爲10)光電變換信號之輸出線(Oi-On)中之特定之輸出線，例如在〇n使前述陣列感測器所構成之四個追蹤 39 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------訂---------線丨▲ 桃468 A7 _____B7________ 五、發明說明（β) 感測器D60、D70、D80、D90之任何一個之檢測信號輸出，同時在剩下之輸出線之各個，將選自光感測器 D15〜D55中之(η - 1)個、例如9個光感測器之檢測信號個別輸出。在信號處理裝置91之內部設置有例如：分別連接於η 根輸出線仏〜〇η之η個信號處理電路，和數位變換來自這些信號處理電路之輸出信號，並當作串列資料對主控制裝置28輸出之信號輸出電路等。前述主控制裝置28由包含CPU(中央運算處理裝置）、 ROM、RAM、I/O介面等之微電腦(或工作站)而構成，綜合控制曝光系統100之構造各部。在此主控制裝置28，倂設輸入出裝置29。此輸入出裝置29包含鍵盤、滑鼠等之點選裝置，以及顯示器等。透過此輸入出裝置29藉由操作者進行各種資料輸入。其次，藉由上述構造之本實施形態之曝光系統100,將標線片R之圖案依序轉寫在晶圓W上之各照射領域時，就在第一曝光照射之曝光前所進行之晶圓W之聚焦校正控制作簡單說明。其前提，係標線片對準、對準系統ALG之基線量測和晶圓對準等之準備作業已完成。又，標線片簾32 係配合標線片R之圖案領域PA之大小而設定其開口。又，關於上述之標線片對準和基線量測等之準備作業，係詳細揭示在例如特開平4- 324923號公報和其對應案之美國專利第5,243，195號，故援用該美國專利之揭示作爲本說明書記載之一部分。 40 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 ___B7_ 五、發明說明（VI) 又，作爲上述之晶圓對準，進行例如EGA(Enhanced global alignment)。在此之EGA ’例如詳細揭不在特開昭 61 — 44429號公報其對應案之美國專利第4,780,617號等，係將晶圓上之複數曝光照射領域中預先選擇之特定複數（3 以上）之曝光照射領域（取樣曝光照射)所附設之對準標記之位置，用對準系統量測，根據其量測結果和晶圓上之各照射領域之設計上之排列座標’進行使用最小平方法之既定之統計運算，求得晶圓上之各照射領域之排列座標。援用上述美國專利之揭示作爲本說明書之記載之一部分。首先，就晶圓W上形成如第7A圖所示之曝光照射領域SAm(m= 1、2........Μ)之場合說明。這時，任何一個曝光照射領域SAm皆非所謂之缺口照射，因此主控制裝置28，根據預先容納在記憶體內之照射地圖資料或藉由操作者所輸入的指令，將追蹤感測器D60 、D70、D80、D90之任意一個指令和依據初期値設定之受光感測器之選擇指令給與感測器選擇電路93，例如追蹤感測器D60分別連接光感測器Dn、Di5、D22、D24、D33、 D42、D44、D51、055於10根的各信號輸出線。其次，主控制裝置28根據晶圓對準結果，透過晶圓驅動裝置21驅動X載台58、Y載台56，將保持在基板台60 之晶圓W上之第一曝光照射區之定位於標線片圖案之投影位置。其次，當來自照射系統74之照明光IL照射時，如前述在晶圓W上形成狹縫像Sn〜S55和S60〜S90。但是， 41 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨·

• I__— II--—I — I I I — 111----1---I---I 503嫩 A7 _____B7____ 五、發明說明（火。）此時，若將晶圓W之表面從最佳聚焦位置朝+ Z方向偏移時，來自狹縫像Sn〜S55和S60〜S90之反射光會在受光器 90前側之受光用狹縫板98上偏移於第6C圖之左側。此時，晶圓W表面之+ Z方向之偏移量，較既定値小之場合，亦即，來自狹縫像Si!〜S55之反射光在受光用狹縫板98上之偏移量若較X軸方向之光感測器間隔小，狹縫像Su〜 S55之像光束將不會被任一光感測器接收。另一方面，當晶圓W之表面之+ Z方向之偏移量大致一致於上述既定値之場合，狹縫像Sn〜S55之像光束分別入射於對應之光感測器左鄰之光感測器（以下，稱這種狀態爲「間距偏移」）。第5列之光感測器(D15、D25、D35、D45、D55)以外之光感測器D接收來自狹縫像之反射光。上述之任何場合，來自狹縫像S60之反射光，在從追蹤感測器D60之中心位置AC偏向第6C圖左側之受光領域被接收，其檢測信號透過感測器選擇電路93輸出至信號處理裝置91。丨曰號處理裝置91 ’如則述，量測來自狹縫像 S60之反射光之受光位置對中心位置AC之偏移方向和偏移量並輸出至主控制裝置28。主控制裝置28，係以使來自狹縫像S60之反射光來到追縱感測器D60之中心位置AC 的方式，伺服控制基板台60而將晶圓W之Z位置配置在最佳聚焦位置之附近。另一方面，若將晶圓W之表面從最佳聚焦位置偏向一 z方向時，狹縫像Su〜s55和S60〜S90於受光用狹縫板 98上偏向第6C圖之右側。此種場合，也對應於偏移量之 42 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I · ·ϋ ϋ n n 1 n )^eJf ϋ ϋ ·ϋ an n n ϋ I n - 5 J 3463 A7 ___B7____ 五、發明說明（M) 大小，來自狹縫像Sn〜S55之像光束或是不會被任何光感測器接收，或被第1列之光感測器(Dn、D21、D31、D41、· D51)以外之光感測器D接收（間距偏移狀態）。又，在本實施形態，各狹縫像所對應之光感測器受光與否，或鄰接之其他光感測器受光與否，不只是對多點聚焦位置檢測系統之前述基準面(相當於投影光學系統之成像面)之晶圓W之偏移量，亦即在受光用狹縫板98上之狹縫像之偏移量、和光感測器之問題，實際上亦與振動板88所產生之狹縫像之振動範圍有關乃至爲明顯。上述之任何場合，來自狹縫像S60之反射光在位於追蹤感測器D60之中心位置AC之右側之受光領域被接收，該檢測信號透過感測器選擇電路93輸出到信號處理裝置 91。信號處理裝置91如前述量測來自狹縫像S60之反射光之受光位置對中心位置AC之偏移方向和偏移量，並輸出到主控制裝置28。主控制裝置28，係以使來自狹縫像S60 之反射光來到追蹤感測器D60中心位置AC的方式，伺服控制基板台60，而將晶圓W之Z位置配置在最佳聚焦位置之附近。如此般調整晶圓W之Z位置時，Z位置檢測用之狹縫像Sn〜S55再成像於各別對應之光感測器Du〜D55上。但是，這時，因爲只選擇光感測器Du、D15、D22、D24、D33 、d42、d44、d51、d55，所以這些光感測器分別輸出檢測信號至第5圖之信號處理裝置91。信號處理裝置91輸出對應於各別之檢測信號之聚焦信號至主控制裝置28。且，主 43 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

辨4 6 8 A7 _________ B7__ 五、發明說明（p) 控制裝置28根據各聚焦信號量測被選擇之各量測點之z 位置’根據那些Z位置求得例如晶圓W上之領域之假想平面’以使晶圓W上之曝光照射領域(一致於曝光領域Ef)與最佳聚焦位置一致的方式，透過晶圓驅動裝置21控制基板台60之Z驅動和對χγ平面之傾斜。亦即，如此般進行晶圓W之聚焦校正控制。如此’在本實施形態，能同時得知來自晶圓W之Z位置之最佳聚焦位置之偏移量和偏移方向，即使在間距偏移產生時仍能迅速將晶圓表面配置在最佳聚焦位置之附近。又，藉由在X方向加長追蹤感測器D60、D70、D80、 D90 ’就算來自狹縫像Sii〜s55之反射光束之位置偏移較光感測器之X軸方向之間隔更大，仍能迅速將晶圓W表面之Z位置移動至最佳聚焦位置之附近。又’在主控制裝置28，打開照明單元ILU內之快門而藉由曝光用照明光E1之照射標線片R，以在晶圓W之第一曝光照射區轉寫標線片R之圖案。之後，在主控制裝置28，控制Y載台56和X載台58 之驅動，邊將晶圓W上之第二曝光照射以後之照射領域依序定位在標線片圖案之投影領域，邊轉寫標線片R之圖案。在第二曝光照射區以後，也和第一曝光照射之場合一樣 ’使用追蹤感測器之聚焦校正控制是可能的。但是，曝光第一曝光照射區之際，因爲晶圓表面與最佳聚焦位置大致一致，所以在第二曝光照射區以後進行曝光之場合，晶圓表面和最佳聚焦位置不會形成大幅偏移。因此，在進行第 44 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0--------1T--------- A7 ___B7_____ 五、發明說明（^) 二曝光照射區以下之曝光時’不須使用上述追蹤感測器來進行將晶圓表面配置在最佳聚焦位置之附近之動作，只進行使用上述光感測器之聚焦校正控制亦可。其次，就在晶圓W上形成如第7B圖所不之曝光照身寸領域SAm(m= 1、2........P)之場合加以說明。這時，曝光照射領域SAm之一部分形成所謂缺口照射。這時，作爲第一曝光照射區來選擇之可能性高的是照射領域SA!、 SA8、SAk、SAP四個缺口領域。這時，在作爲第一曝光照射區是決定爲曝光照射領域SAi之場合，在主控制裝置28 ，根據照射地圖資料，或對應於藉由操作者所輸入之指令，將追蹤感測器D90之選擇指令給與感測器選擇電路93。又，作爲第一曝光照射區是決定爲曝光照射領域SA8之場合，在主控制裝置28，同樣地將追蹤感測器D80之選擇指令給與感測器選擇電路93。又，作爲第一曝光照射區是決定爲曝光照射領域SAk之場合，在主控制裝置28，同樣地將追蹤感測器D70之選擇指令給與感測器選擇電路93。又，作爲第一曝光照射區是決定爲照射領域SAP之場合，在主控制裝置28，同樣地將追蹤感測器D60之選擇指令給與感測器選擇電路93。又，在主控制裝置28，任一場合均根 •據內定（default)設定而將光感測器之選擇指令給與感測器選擇電路93。據此，藉由感測器選擇電路93，追蹤感測器D60、 D7〇、D80、D90內所選擇的追蹤感測器將連接信號輸出線〇10，光感卞則器 Dn、D15、D22、D24、D33、D42、D44、D51 45 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公餐Ί» ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •Aw--------訂---------線 — 一 5 J 3468 A7 ____ B7 _____ 五、發明說明（#) 、D55分別連接剩下9根之各信號輸出線（^〜仏。其次，藉由主控制裝置28，與上述一樣，根據晶圓對準結果，透過晶圓驅動裝置21驅動X載台58、Y載台56 ，將保持於基板台60之晶圓W上所決定之第一曝光照射區定位在標線片圖案之投影位置。並且，與上述全部一樣，所選擇的追蹤感測器(D60、D70、D80、D90之既定之一 )之檢測信號透過感測器選擇電路93輸出至信號處理裝置 91。和前述一樣，信號處理裝置91量測來自所選擇之追蹤感測器之對應狹縫像之反射光之受光位置對中心位置AC 之偏移方向和偏移量，輸出至主控制裝置28。主控制裝置 2 8，以使來自狹縫像之反射光來到所選擇之追蹤感測器之中心位置AC的方式，伺服控制基板台60而將晶圓W之Z 位置配置在最佳聚焦位置之附近。之後，進行和曝光第7A圖之晶圓W上之各曝光照射領域之場合同樣的動作。這樣，在本實施形態，就算作爲第一曝光照射區是決定採位於晶圓W上之缺口曝光照射領域也沒有障礙，仍能將晶圓表面配置在最佳聚焦位置之附近。在第8A圖，顯示照射系統74內之圖案形成板之變形 .例。顯示於第8A圖之圖案形成板83’上，除開口圖案Pn 〜P55和P60〜P90外，在第2行第3列之開口圖案P23和第3行第3列之開口圖案P33之間形成開口圖案P100。在第8B圖，顯示使用第8A圖之圖案形成板83’時形成在晶圓W表面之曝光領域Ef內之狹縫像。這時，除圖 46 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨訂---------線」 Α7 J_ 五、發明說明（k<) 案形板83’之開口圖案Pu〜P55之狹縫像Sn〜S55和開口圖案P60〜P90之狹縫像S60〜S90外，另形成開口圖案P100 之狹縫像S100。在第8C圖，顯示對應於第8A圖之圖案形成板83’而設置在受光系統76內之變形例之受光器90’。顯示於第8C 圖之受光器90’，將前述第6C圖之追蹤感測器D60〜D90 代之以與光感測器Dn〜D55同樣構造之追蹤感測器D600 〜D900而當作第2感測器來配置。這些追蹤感測器D600 〜D900和第6C圖之追蹤感測器D60〜D90同樣地是用來檢測「間距偏移」，追蹤感測器D600〜D900藉由來自晶圓表面之狹縫像S60〜S90之反射光之入射之有無來檢測「間距偏移」之有無，只在來自狹縫像S60〜S90之反射光入射時輸出檢測信號。再者，在第8C圖之受光器90’，在第2行之光感測器D21〜D25和第3·行之光感測器D31〜 D35之間配置方向辨別感測器D100，以作爲接收來自狹縫像S100之反射光之感測器。此方向辨別感測器D100延伸於同一行之光感測器、例如光感測器D21〜D25之並排方向( 在第8圖之紙面內左右方向），具有例如大約等於光感測器和光感測器D25之間隔之長度。又，方向辨別感測器 Dl〇〇，以其長軸方向之中心點爲界限，二分成受光領域 Dl〇〇a和受光領域DIOOb。方向辨別感測器D100接收來自狹縫像S100之反射光，以辨別晶圓W表面對投影光學系統PL之成像面偏移於+ Z方向或偏移於-Z方向。例如，方向辨別感測器D100，在來自狹縫像S100之反射光入射 47 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5034 m A7 _ B7_ 五、發明說明（一）在受光領域DIOOa之時，輸出檢測信號而通知晶圓W表面從最佳聚焦位置偏向-Z方向’來自狹縫像S100之反射光入射於受光領域DIOOb之時，輸出檢測信號而通知晶圓W 表面從最佳聚焦位置偏向+Z方向。主控制裝置28，在使用第8A圖之圖案形成板83’和第 8C圖之受光器90’之場合，根據方向辨別感測器D100之輸出調整晶圓W表面之Z位置，同時根據選自追蹤感測器 D600〜D900中之至少一個感測器之檢測信號之有無檢查「間距偏移」是否產生。因此，能以使來自狹縫像Sn〜 S55之反射光分別入射到對應之光感測器Du〜D55的方式，迅速移動晶圓W表面之Z位置至最佳聚焦位置之附近。晶圓W表面之Z位置移動至最佳聚焦位置之附近時，主控制裝置28根據選自光感測器Dn〜D55中之至少一光感測器之檢測信號控制基板台60之Z驅動(和對XY平面之傾斜），進行晶圓W表面和投影光學系統PL的最佳成像面之位置關係之調整。使用第8A圖和第8C圖之變形例之形成板83’和受光器90’之場合，也和使用前述圖案形成板83 和受光器90之場合一樣，按照曝光對象之曝光照射領域在晶圓W上之位置，選擇追蹤感測器D600〜D900之一部分來使用即可。其次，就使用本實施形態之曝光系統1〇〇，進行與掃描曝光裝置之混合且匹配之場合作說明。在此，如第9圖所示，使用曝光領域ΕΓ爲25mm X 8mm，一個曝光照射領域(區隔領域）SA’爲25mm X33mm 48 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —·--------訂---------線丨·------------

J 3 4 6 S A7 _ B7__ 五、發明說明（之長方形之Ki*F掃描器作爲掃描曝光裝置。此Ki*F掃描器具備一投影光學系統PL’，其晶圓側之像場爲直徑d=(82 + 252)1/2 4 26.25mm之圓形。又，在第9圖，雖顯示曝光領域ΕΓ沿箭頭SD之方向掃描，但實際上，曝光領域Ef’ 是固定著而是晶圓W沿相反於箭頭方向SD進行掃描。這時，從第3圖亦可明瞭，本實施形態之曝光系統 100之曝光領域Ef之大小和KrF掃描器之照射領域SA’之大小一致。因此，當進行此混合且匹配時，和以前之I線步進器不同，可進行所謂1 in 1之曝光。當然，在此混合且匹配，關於臨界層係使用KrF掃描器進行曝光，關於 0.3/zm線寬和間距(line and space)以上之中間層或非臨界層(粗層），使用曝光系統1〇〇進行曝光。在本實施形態之曝光系統1〇〇可實現所謂每1小時處理120片的200mm晶圓之高處理量。其次，針對在曝光裝置10之一連串之處理動作，以顯示主控裝置28(具體而言爲CPU)之控制運算之第1〇圖之流程表爲中心，且參照適宜之其他圖面加以說明。其前提，係預先作成顯示在第11圖之資料表，記憶在主控制裝置28之RAM內。針對此第11圖之資料表簡單說明。曝光時轉寫對象之圖案之最小線寬(以下，適宜地稱爲「曝光對象最小線寬」）1，意味著形成於標線片R上之電路圖案中之最小線寬圖案可轉寫在晶圓W上之圖案像之線寬，係顯示所要求的曝光精度之値。從第11圖可明瞭，在本實施形態提供出，此曝光對象最小線寬1爲0.3/zm以 49 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐1 ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線* A7 _ _B7___ 五、發明說明（0 ) 上0.7以下之模式（以下，方便起見稱爲「中間模式」）和〇.7μτη以上之模式（以下，方便起見稱爲「粗模式」）之2 個模式。並且對各別之模式，設定X、Υ容許値、Ζ容許値、對準量測畫面數、取樣曝光照射數等之與曝光系統 100之處理量有關之控制因子。在第11圖，X、Υ容許値意味著，曝光照射間步進等時之X載台58(基板台60)、Υ載台56之定位相關之容許値，即構成定位是否完成之判斷基準之値，係相對目標値( 目標位置），規定X軸方向、Υ軸方向之位置誤差(err)之容許範圍之兩端値、或誤差之絕對値(對目標値之正側之誤差和負側之誤差之容許最大値爲同値之場合）。在此，針對每個模式設定這些X、Y容許値之理由參照第12圖說明。在X載台58、Y載台56之曝光照射間步進時，以速度變化呈大約梯形的方式，進行加速―等速移動—減速後，成爲停止狀態。在第12圖，顯示此減速結束後相對目標値之位置誤差之時間變化。如第12圖所示，在定位時X 載台58、Y載台56會振動。通常，相對目標値之位置誤差(err)在既定容許範圍內之時點即判斷定位完成。上述之容許範圍通常以標準偏差，亦即RMS値爲基準而S了定。從第12圖可明瞭，相較於將上述位置誤差(err)之容許範圍設定在A範圍的情形，若設定在B範圍，則判斷定位完成的時間將加快時間T1，因此提升處理量。因此，在本實施形態，對應於曝光對象最小線寬1，亦即所要求之曝光精度，來改變X、Y容許値、及其所規定之容許誤差範圍(參照 50 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I--------訂----------線 ------ 5 Ο 3術 Α7 _______Β7 _ 五、發明說明（) 第12圖之A、B)，以在維持所要求之曝光精度下提升處理量，而基於此觀點對每個模式設定X、Y容許値。回到第11圖，Z容許値意味著，曝光時之焦點偏移之容許値，亦即，根據多點聚焦位置檢測系統（74、76)之輸出而使晶圓表面和投影光學系統PL之成像面（目標面)一致時，在光軸方向(Z軸方向）之晶圓W表面對目標値之位置誤差之容許範圍之兩端値，或誤差之絕對値(對目標面之正側之誤差和負側之誤差之容許最大値爲同値之場合）。例如，在曝光對象最小線寬1細小，所要求之曝光精度高之場合，在曝光時所容許之焦點偏移量非常小，相反地曝光對象最小線寬1並未如此細小，所要求之曝光精度較低時，曝光時所容許焦點偏移量稍大些亦無影響。聚焦之磨合 (run in)時間係依存於Z容許値，所以Z容許値會影響曝光系統100之處理量。在第11圖，所謂對準量測畫面數，係對準系統ALG 般之FIA系統之感測器對同一標記取得複數畫面之影像，根據該複數畫面之影像信號之平均値等檢測標記位置，藉由變更取得影像之畫面數、亦即量測畫面數能提升或降低量測精度。此量測畫面數會影響量測時間。又，所謂取樣曝光照射數，在第2層以後之曝光時，係指在各層曝光前所進行之前述特開昭61 - 44429號公報和其對應案之美國專利第4,780,617號等所揭示之EGA之取樣曝光照射數。變更取樣曝光照射數，係和變更標線片與晶圓之相對對位精度有關。又，取樣照射數會影響量測 51 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -IAW 訂------- ——線」科346& A7 ______B7 ___ 五、發明說明（^) 時間’取代取樣曝光照射數，或和其加以組合’而使用應以EGA方式檢測之晶圓上的對準標記數亦可。第1〇圖之控制運算的開始，係藉由操作者透過輸入出 .裝置29，進行前述曝光對象最小線寬1之輸入和其他曝光條件設定用之各種輸入後，完成開始指示之時。首先，在步驟102，判斷被記憶在RAM內之既定容納領域之曝光對象最小線寬是否滿足0.3//mil <0.7# m。在此，例如，操作者輸入1= 0.35 // m時，在步驟102之判斷爲肯定，進入步驟104。在步驟104，依據前述第11圖之資料表，選擇中間模式之因子後，進到步驟110，按既定順序實行前述之標線片對準和基線量測、以及標線片簾32之配合圖案領域PA 之開口設定等既定之準備作業。在下一個步驟112,使用未圖示之晶圓裝載器和基板台60上之未圖示之收受機構進行晶圓交換(在基板台60上沒有晶圓時僅進行晶圓之裝載）。在下一個步驟114，實行依據上述EGA方式之晶圓對準。此時，設取樣曝光照射數爲12，附設在那些取樣曝光照射之各對準標記之量測時之對準系統ALG之畫面數爲5 ，進行對準標記之位置量測。並且，根據將此量測結果，亦即根據以對準系統ALG之指標中心作爲基準之各對準標記之位置資訊、和各對準標記量測時之基板台60之位置資訊，算出各對準標記之載台座標系統(X，Y)上之位置，根據此算出結果和晶圓W上各照射領域之設計上之排列座標 52 尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

谢468 A7 ___B7___ 五、發明說明（0 ) ，進行使用最小平方法之既定之統計運算，求得晶圓W上之各晶圓領域之排列座標(定位目標位置之座標）。在下一步驟116,進行如下之步進且重複方式之曝光，在晶圓上之各曝光照射領域依序轉寫標線片R之圖案。亦即，根據上述步驟114之晶圓對準結果，透過晶圓驅動裝置21驅動X載台58、Y載台56，以將保持在基板台60之晶圓W上之第一曝光照射區定位在標線片圖案之投影位置。這時，定位完成之判斷，係在X軸方向和Y軸方向在與目標値之位置誤差(eir)收在±0.1^m之範圍內之時點來進行。與此定位成完之大致同時，將來自照射系統74的照明光IL照射在晶圓W上並以既定順序實施第一曝光照射區之曝光前，進行前述晶圓W之聚焦校正之控制。此時，係以從晶圓W上之第一曝光照射區（一致於曝光領域)之最佳聚焦位置對目標面之位置偏移、亦即焦點偏移之容許値位於既定誤差（±〇.l//m)範圍內的方式，透過晶圓驅動裝置21控制基板台60之Z驅動和對XY平面之傾斜。亦即，在此係於晶圓W之定位完成後實行聚焦校正控制’但在其定位完成前就開始進行聚焦校正控制亦可，或在晶圓之步進中至少開始進行多點聚焦位置檢測系統之量測亦可。然後，打開照明單元ILU內之快門，用曝光用光EL 照射標線片R以在晶圓W之第一曝光照射區轉寫標線片R 之圖案。之後，控制Y載台5 6和X載台5 8之驅動’以邊將晶 53 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ··--------訂---------線-·----- ______B7__ 五、發明說明（圓w上之第二曝光照射區以後之曝光照射領域依序定位在標線片圖案之投影領域，且與上述同樣轉寫標線片圖案。在第二曝光照射區以後亦和前述同樣，曝光照射間步進時之定位完成之判斷，係在X軸方向和γ軸方向上與目標値之位置誤差(err)收在±0.1//m範圍內之時點來進行，且當聚焦校正控制時之焦點偏移位於既定誤差（±〇·1 # m)之範圍內之時點，開始曝光。如此般，晶圓W之曝光完成時，進到步驟118判斷既定片數之晶圓之曝光是否完成，若此判斷爲否定時，回到步驟112，重複步驟112〜步驟118之處理、判斷。並且，既定片數之晶圓之曝光完成時，在步驟118之判斷爲肯定，結束本常式(routine)之一連串之處理。另一方面，在上述步驟102判斷爲否定之場合，進入步驟106，判斷曝光對象之最小線寬1是否滿足1^0.7/zm 。在此，操作者例如以曝光對象最小線寬1=0.8//m輸入，步驟106之判斷爲肯定，進入步驟108。在步驟106，依據前述之第11圖之資料表，選擇粗模式之因子後，進入步驟110，按既定之順序實行前述之既定之準備作業。其後，至步驟118之判斷爲肯定爲止，反覆進行步驟112〜步驟118之處理和判斷。這時，在步驟 114，係進行依據上述EGA方式之晶圓對準，此時，設取樣曝光照射數爲3，附設在該等取樣曝光照射之各對準標記之量測時之對準系統ALG之量測畫面數爲1，進行對準標記之位置檢測。又，在步驟116，與前述一樣進行步進 54 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------丨丨訂---------線—秦 A7 ___-____ B7 _ 五、發明說明（0 ) 且重複方式之曝光，在晶_ W上之各照射領域依序轉寫標線片R之圖案，曝光照射間步進時之定位完成之判斷，在 X軸方向和Y軸方向與目標値之位置誤差(err)收在士 /zm之範圍內之時點進行。又在曝光前所進行之聚焦校正控制’係使焦點偏移之容許値位在既定之誤差（土〇.1 範圍內來進行。另一方面，若操作者以曝光對象最小線寬，輸入1 = 0·2// m等之値時，在上述步驟1〇2、步驟1〇6之判斷依序爲否定，移行至步驟120，在輸入出裝置29之顯示器上，進行線寬輸入異常之顯示，且同時強制結束處理。此乃基於’在此曝光裝置10，線寬0.3係解析界限，並未假設把更細的圖案當作曝光對象的情形。因此，該線寬輸入異常之原因，單純是操作者之輸入錯誤，或實際上曝光對象之層係最小線寬〇.3//m以下之臨界層等，無關緊要。如此般，在本實施形態之曝光裝置10，依據第10圖之流程圖進行一連串處理之結果，按照曝光所要求之曝光精度(在本實施形態，如前述根據曝光對象最小線寬1來判斷），如下述般改變：a·基板台60之X、Y容許値，亦即用來判斷曝光照射間步進時之定位是否完成之相對目標値之位置誤差(err)之容許値，b· Z容許値，亦即聚焦校正控制時之聚焦偏移之容許値，c.對準量測畫面數，d. EGA之取樣曝光照射數。亦即，在主控制裝置28，所要求之曝光精度高，必須高精度地進行基板台60之定位之中間模式時，將X、Y之 55 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — · 1- ϋ ϋ n n n n^OJ« ϋ I I I I n I I 1 n 1 n n ϋ n n n ϋ n -ϋ ϋ n n n n n n I n n - 5 03微 A7 B7 五、發明說明（00 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 容許値設定爲小，而等到正確定位基板台60、亦即基板台 60之定位誤差變小之後，才開始下一動作’而儘量使曝光精度變高；相反地曝光精度不高，基板台60之定位精度粗之粗模式時，加大X、Y之容許値而縮短定位時間。相較於不拘所要求之曝光精度而將X、γ之容許値設定成一定値之場合，處理量之提升變得可能。又，在主控制裝置28，所要求之曝光精度高之中間模式之場合，對應此縮小曝光時之焦點偏移之容許値；所要求之曝光精度沒有如此之高之粗模式之場合’將曝光時之焦點偏移之容許値設成稍大。此結果，相較於前者’後者的情形聚焦之磨合時間變短；相較於不拘所要求之曝光精度而一律設定曝光時之焦點偏移之容許値之場合，曝光處理時間之縮短變得可能。這時，能充分維持曝光精度。線丨# 又，在主控制裝置28，所要求之曝光精度高之中間模式時，增多EGA取樣曝光照射數；所要求之曝光精度沒有如此之高之粗模式時，減少取樣曝光照射數。此結果’相較於不考慮所要求之曝光精度而經常使用同數之取樣曝光照射數之場合，能使處理量提升。又，曝光精度也能充分維持。又，在主控制裝置，所要求精度高之中間層時，增多對準量測畫面數；所要求之曝光精度沒有如此之高之粗模式時，減少對準量測畫面數。此結果，相較於不考慮所要求之曝光精度而經常使用同數之對準量測畫面數之場合，藉由縮短對準量測時間來提昇處理量是可能的。又，曝光 56 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 ____ ___B7___ 五、發明說明（4) 精度也能充分維持。從目前爲止之說明可明瞭，在本實施形態’包含照射系統74和受光系統76(包含光感測器Dn〜D55、追蹤感測器 D60、D70、D80、D90 或追蹤感測器 D600、D700、 D800、D900和方向辨別感測器D100等)所組成之多點聚焦位置檢測系統、基板台60、晶圓驅動裝置21和主控制裝置28等係構成面位置調整裝置。如以上所詳細說明，本實施形態之曝光裝置1〇具備一投影光學系統PL，其像場大小能將掃描曝光裝置、例如 KrF掃描器之晶圓上之一曝光照射領域(區隔領域），在標線片R和晶圓W大致靜止之狀態下，以投射至晶圓W之射出自標線片R之曝光用光EL進行同時曝光。因此，在進行前述混合且匹配時，能將KrF掃描器等之掃描曝光裝置所能1次曝光之曝光照射領域實施同時曝光。因此，藉由 1 in 1曝光，能將掃描曝光裝置之可曝光之最大範圍設定成曝光照射領域，藉此，能使掃描曝光裝置發揮最大極限。掃描曝光裝置和曝光裝置10因曝光照射中心相同，故可儘量抑制重疊所產生之曝光照射轉動、曝光照射倍率等之殘餘誤差。因此，在製造半導體元件等之元件之微影製程中包含使用掃描曝光裝置之曝光步驟之場合，藉由採用本實施形態之與曝光裝置10之混合且匹配，將能實現高精度化和高處理量化。又，依據本實施形態之曝光裝置10，如上述a.〜d. 57 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # I— n n f -ϋ n 1 .^1 ϋ n ·ϋ I An I— n n I n n I I n ·ϋ I I I— 1· 1^1 ϋ I I I n n I , A7 __________B7__ 五、發明說明（☆) 之各種處理量控制因子，係藉由主控制裝置28，對應於曝光對象最小線寬1(所要求之曝光精度)如前述進行變更’因此對同一晶圓實施曝光之際，相較於經常根據相同處理量控制因子來控制曝光系統100之場合，明顯地能使處理量提升。另一方面，所要求之曝光精度沒有如此之高，換言之能容許某程度之曝光精度降低之場合，係採更重視處理量之狀態來變更處理量控制因子，結果對曝光精度能維持充分精度。又，在上述實施形態，主控制裝置28對應於曝光對象最小線寬1，係針對變更a.基板台60之X，Y容許値、 b. Z容許値、c.對準量測畫面數、d· EGA取樣曝光照射數之4個處理量控制控制因子全部變更之場合作說明，但不限於此，對應於曝光對象最小線寬只變更a.〜d·任意1 個、任意2個或任意3個亦可。即使在該場合，亦可使處理量提升。當然，對曝光精度將能維持更高精度。又，在主控制裝置28，代替或加至目前爲止所說明者，作爲處理量控制因子，對應於曝光對象最小線寬而變更 e.與基板台60之定位精度相關之物理量之容許値、f·判 •斷基板台60之定位完成爲止之時間、g·起因於曝光用光 EL之照射之聚積在投影光學系統之熱量之容許値(所謂之 E値極限）、h.基板台60之曝光中振動量之谷許値、丨·給與晶圓之累積曝光量之容許誤差、j·與晶圓之對準量測精度相關之物理量、k.對準量測時之自動聚焦之開和關等之處理量控制因子亦可。 58 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

· In ϋ ·1 n n 一-OJ· βϋ fi —9 n I— I I n n n ·__ϋ n I 1 n l I I n n —1 -i-i n i-i n 1.1— n n I A7 ____ B7__ 五、發明說明（4 ) 在此，e.與基板台60之定位精度有關之物理量之容許値，除了上述a·可包含照射間步進時之最大容許速度、最大容許加速度中至少之一。例如，在粗模式時，藉由較中間模式時增加曝光照射間步進時之最大容許速度(步進速度）、最大容許加速度之至少一方，能縮短照射間步進時間，也因此，可縮短晶圓W之曝光處理所需要時間（曝光處理時間）。但是，加大步進速度時，由於能以較高速移動所限制之距離（曝光照射間距離），一般加減速度的絕對値會變大。這時，配合步進速度之增加，藉由改變用來判斷定位是否完成之相對目標値的位置誤差(err)之容許値，可在不增加定位時間下，縮短曝光時之步進時間。但不一定要這樣作，只要考慮因步進速度之提升所產生之曝光處理時間縮短和定位時間之增加，以提高整體處理量之程度來改變基板台60步進時之速度和加減速度(移動狀態），用來判斷上述定位是否完成之相對目標値的位置誤差(err)之容許値是經常使用相同値亦可。又，至於上述f.判斷基板台60之定位完成爲止之時間意味著，定位完成之判斷係定爲上述位置誤差(err)位在 .既定範圍內之狀態，或當連續既定時間t時即判斷爲定位結束，這時爲既定時間t。在粗模式之時，能較中間模式時縮短既定時間t。又，上述g.之所謂E値極限，其包含在處理量控制因子之理由如下所述。投影光學系統PL之起因於吸收照明光所聚積的熱量會產生成像特性變化，按照所要求之曝 59 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I ϋ I n n n n n 一54· n ϋ n n ϋ ϋ ϋ I ϋ I* ϋ n n n n n ϋ n n n n n 1· n ϋ ϋ ϋ n _ 5034 防 A7 _____B7___ 五、發明說明（^ ) 光精度，能容許此成像特性之變化之範圍不同。這時，若熱量蓄積至不能容許之程度，爲冷卻投影光學系統有停止曝光之必要，變更E値極限將影響處理量。亦即，粗模式時較中間模式時，由於能加大成像特性之變化之容許範圍 ’故蓄積在投影光學系統之熱量之容許値變大。又，h.基板台60之曝光中之振動量之容許値被包含在處理量控制因子之理由如下所述。曝光對象最小線寬和曝光時能容許之XY面內之載台振動有一定之關係。一般而言，曝光對象最小線寬愈小，曝光時之載台振動不夠小就會影響曝光。相反地，在曝光對象最小線寬沒有這麼小之場合，即使曝光時之振動多少存在也不會對曝光有不良影響。後者之場合，基板台之移動結束後，藉由在振動未完全消失之狀態開始下一動作，即可縮短全體之處理時間。亦即，在粗模式時，較中間模式時能增大基板台60之振動量之容許値。又，i.給與晶圓之累積曝光量之容許誤差，特別是光源爲脈衝光源之場合，因爲每個脈衝之能量不一，所以會形成問題，但藉由如下之理由，被包含在處理量控制因子。亦即，按照曝光對象最小線寬，給與晶圓之累積曝光量之容許誤差不同，累積曝光量之誤差的改變，可藉由改變曝光時從光源射出而照在晶圓上之脈衝數和反覆頻率(發射週期）之至少之一方來達成。使用脈衝光源之場合，因每個脈衝之能量不一，照射在晶圓之脈衝數愈多累積曝光量之控制精度提升。相反地，減少照射在晶圓之脈衝數時累積 60 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ;#--------訂---------線丨·--------I---------------- A7 __B7 __ 五、發明說明（d ) 曝光量控制精度降低但處理量提升。因此，若目標累積曝光量相同，在粗模式時照射在晶圓之脈衝數較中間模式時少。又，若應照射在晶圓之脈衝數相同，由增高反覆頻率可縮短曝光時間。因此，在粗模式時，光源之脈衝發射之反覆頻率較中間模式時高。又，在j.與晶圓之對準量測精度有關之物理量中，能包含：EGA量測之取樣曝光照射之選擇、亦即與應量測之對準標記之選擇有關之量、對準標記之量測時間中至少之一。作爲與對準標記之選擇有關之量，除了 c·取樣曝光照射數，亦包含將取樣曝光照射之選擇範圍定爲以晶圓中心爲中心之半徑在何種程度的範圍內之曝光照射領域等。又，對準標記之量測時間之變更，不限於經由d.之量測畫面數之變更之方法。若取樣曝光照射之選擇範圍小，EGA 量測所決定之各曝光照射之位置誤差可能會變大，但標記量測用之晶圓移動時間變小，而能縮短EGA計廁所需時間，所以在粗模式時，可較中間模式縮小取樣曝光照射之選擇範園。亦即，上述j·之物理量包含EGA量測應檢測之晶圓上之對準標記數'例如每個取樣曝光照射應檢測之對準標記數之相關量亦可。又，k·對準量測時之自動聚焦之開和關，由以下之理由，被包含於處理量控制因子。在通常FIA系統等之對準系統ALG中’大多組裝有使用瞳分割稜鏡等而構成之聚焦檢測系統（焦點檢測系統）。該場合，若聚焦檢測系統開以在對準標記之檢測時進行晶圓之自動聚焦，對準標記之量 61 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂 ί 線丨·- A7 —_____ B7___ 五、發明說明（V〇) 測精度雖會提升，但是計測所需要時間增加，所以對準量測時之自動聚焦之開和關會左右處理量。只要按照所要求之曝光精度，亦即曝光對象最小線寬來切換開和關即可。亦即，在粗模式時關，在中間模式時開。又，在粗模式時相較中間模式時’若加長聚焦位置檢測系統之目標面和基線(投影光學系統PL之圖案投影位置與對準系統ALG之檢測中心之位置關係)等之各種測定之實行間隔，可提升處理量。亦即，在上述實施形態之說明所針對的情形，係主控制裝置根據藉由操作者輸入之曝光對象最小線寬1之値，以本身之判斷來改變前述處理量控制因子，但本發明並非僅限於此。例如，在設定有用來進行曝光系統之控制之各種因子之處理程式檔中，將曝光時所用之與控制因子有關之參數値予以個別設定亦可。這時，操作者事先在處理程式檔分別設定各種參數之値，控制系統依據該處理程式檔進行曝光系統之控制，藉此，即可按照曝光對象線寬，而在曝光之際進行上述控制因子之變更。因此，不須重新製作包含判斷程式之複雜之曝光處理程式（軟體），而是將習知之處理程式檔作簡易變更就足夠。除此之外，操作者能以手動選擇而構成中間模式和粗模式亦可。或者，控制系統在搬送中以條碼讀取器讀取使用在曝光之標線片R之資訊，根據該讀取之資訊自動判別曝光對象最小線寬亦可。又，如揭示在例如特開平7- 122473號公報及其對應 62 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -·________1T_____iil#_______________________ A7 _ B7__ 五、發明說明) 案之美國專利申請569,4〇〇號（申請日1995年12月8日）等，在標線片(光罩)側使用與EGA相同之手法，有採用對準法來求取透過投影光學系統之標線片倍率和轉動等的情形，按照曝光對象之圖案之最小線寬，藉由變更該EGA之取樣標記數，以變更光罩和基板之相對對位精度亦可。又，援用在上述美國專利申請之揭不作爲本說明書之一部分。又，在本實施形態之曝光裝置使用之標線片R，在玻璃基板之一面除了電路圖案以外，亦包含掃描裝置用之標線片對準標記RXY1〜RXY14和靜止型曝光裝置中通常使用之一對標線片對準標記Rxiy、Rx20。因此，在進行例如混合且匹配之場合等，此標線片R在掃描曝光裝置和靜止型曝光裝置之任一個皆可使用。又，在本實施形態之曝光裝置1〇使用此標線片R之場合，由於一對標線片對準顯微鏡RA1、RA2於X軸方向可動，故使用位在標線片對準標記RXY1〜RXY14中之Y軸方向中央位置之一對標線片對準標記RXY13、RXY14可進行標線片對準。又，在本實施形態之曝光裝置10，由於一對標線片對準顯微鏡RA1 、RA2於X軸方向可動，故就算使用在掃描曝光裝置用之標線片（僅形成掃描曝光裝置用之標線片對準標記），仍可毫無阻礙地實行標線片對準。又，在標線片R上設有··以狹縫掃描方式之空間影像量測器進行光學系統PL之成像特性量測時用於空間影像量測之量測用圖案MPMai、MPMh、MPMa2、MPMb2、 MPMCl、MPMc2、MPM^、MPMd2。因此在使用此標線片 63 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G χ 297公餐) " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ··------- I訂---------線丨 SO 34 m A7 ___ B7________ 五、發明說明（V>〇 R之場合，不須準備形成有量測用圖案之空間影像量測專用之量測標線片（測試標線片）。當然，在空間影像量測之際，必須以僅各量測用圖案之周圍部分被曝光用光EL照明的方式，來改變標線片簾32之開口位置、大小。又，在本實施形態之曝光裝置，構成焦點位置檢測檢測系統(74, 76)之照射系統74，在投影標線片R之圖案領域PA內之電路圖案之晶圓上之投影領域(曝光領域)Ef內之四個角落附近形成各一個Z位置追蹤用之狹縫像S60、 S70、S80、S90(第2照射點），並設置可分別接收各從第2 照射點之反射光束(狹縫像之光束)之追蹤感測器D60、D70 、D80、D90(或 D600、D700、D800、D900)。因此，即使投影領域矩形之一部分爲缺口形狀，亦即，即使曝光對象之曝光照射領域係所謂缺口曝光照射，仍能將至少其中之一個第2照射點(狹縫像D60、D70、D80、D90之任何一個）形成在該晶圓W(照射領域)上，根據對應該反射光束之追蹤感測器之輸出，主控制裝置28使基板台60移動，能將固定在基板台60上之晶圓W配置在投影光學系統PL之最佳成像面之附近。且，晶圓W配置在投影光學系統之最佳成像面後，來自複數之第1照射點(狹縫像Sn〜S55)之像光束在對應之光感測器Du〜D55分別被受光。且，主控制裝置28，根據來自所選擇之光感測器之偏差信號，以使晶圓表面在投影光學系統PL之最佳成像面呈大致一致的方式控制基板台60之光軸方向之驅動。藉此，曝光對象之曝光照射領域即使係所謂缺口曝光照射，仍能迅速調整與晶本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·1 -線」 Α7 ___Β7 五、發明說明（β ) 圓W之光軸方向相關之位置偏移，能使晶圓表面迅速地和投影光學光學系統PL之最佳成像面形成大致一致。因此，在本實施形態之曝光狀態1〇，在晶圓w上即使設置所謂缺口曝光照射亦不產生障礙，所以不只前述第 7A圖之曝光照射領域之配置，第7B圖之曝光照射領域之配置亦爲可能。比較這些第7A和7B圖可明白，可使晶圓面積利用效率提升，且在配置晶圓W上之照射領域時亦能提升其自由度。又在本實施形態，在投影領域Ef內之四個角落附近形成各一個之第2照射點，對應各第2照射點分別設置追蹤感測器，所以作爲最初進行曝光之第一曝光照射區，可決定(選擇）晶圓上之任何位置之照射領域(包含缺口領域）。因此，亦可使曝光照射領域之曝光順序之決定（選擇）之際之自由度提升。但是，本發明不限定於此，追蹤感測器至少設置一個即可，對應此追蹤感測器之狹縫像(第2照射點），只要形成在晶圓W上之標線片圖案之投影領域之任一角落附近即可。即使在該場合，作爲第一曝光照射區係選擇存在晶圓 W上之適當位置之曝光照射領域，該照射領域即使係所謂缺口照射，仍能迅速調整與晶圓之光軸方向有關之位置偏移。或者，在晶圓上之標線片圖案之投影領域之四個角落分別形成複數個Z追蹤用之狹縫像(第2照射點），只對應第2照射點之數目之數目設置分別接收從這些狹縫像之反 65 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 訂---------線-

5 Ο 3 4 6 S Α7 _______ 五、發明說明（以）射光之追蹤感測器亦可。這時，各第2照射點，如第13圖所示，沿著XY 2次元方向將投影領域Ef分割成四個矩形領域ΕΠ〜Ef4，且能配置在位於將各分割領域Efi(i= 1、2 、3、4)沿著該對角線2分割之二個三角形領域之中之外側之領域(第13圖中之斜線部）內。又，在上述實施形態的說明所針對的情形’係按照第一曝光照射在晶圓上之位置選擇四個追蹤感測器中所使用之追蹤感測器；但標線片圖案經由投影光學系統PL所投影之晶圓上之投影領域Ef呈矩形之一部分欠缺之缺口曝光照射之場合，必須按照該形狀選擇適當之追蹤感測器。因此，如上述，將Z追蹤用之狹縫像(第2照射點)在晶圓上之標線片圖案之投影領域之四個角落分別形成複數個，以只對應第2照射點數目之數目來設置分別接收來良這些狹縫像之反射光之追蹤感測器之場合，可按照曝光照射領域之大小來選擇使用之追蹤感測器。或’在具有複數追蹤感測器之場合，不一定要設成能選擇所使用之追蹤感測器亦可〇同樣地，在上述實施形態，針對從複數之光感測器 Dn〜D55內可任意選擇所使用的光感測器之場合說明，但不限於此，即使同時使用全部之光感測器亦可。又，在上述實施形態，當晶圓W表面配置在投影光學系統PL之最佳成像面之附近時，爲了聚焦校正控制，將所選擇之追蹤感測器和光感測器〜〇55中所選擇者倂用亦可。當晶圓W表面在投影光學系統PL之最佳成像面之 66 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .·

n-^OJ· n n ϋ ϋ n n n I n n ϋ n n -n ϋ n n ϋ n n I— n ϋ I n ϋ n n n -ϋ ϋ I 5 J 3463 A7 _____B7_______ 五、發明說明（以）附近時，在追蹤感測器D60〜D90的情形，作爲檢測信號係實質輸出對應於光軸方向上晶圓W表面對既定基準面之偏差量之信號，作爲追蹤感測器D600〜D900，係使用與光感測器Du〜D55同樣之感測器。又，在上述實施形態以軟體進行光感測器和光追蹤感測器之選擇亦可。又，在上述實施形態，用於混合且匹配之掃描曝光裝置之一照射領域(區隔領域)係25mm X 33mm之大小之長方形，但不限於此，26mm X33mm之大小之長方形亦可。這時，與上述實施形態同樣以標線片而言，使用6吋大小之標線片，投影光學系統PL之投影倍率可爲1/4倍。或者，在掃描曝光裝置之個照射領域（區隔領域）可爲 22mm X26mm之大小之長方形。這時，標線片使用6吋大小之標線片，以投影光學系統PL而言可使用投影倍率爲1/5倍者。這些場合，也和上述實施形態一樣，作爲靜止型曝光裝置之投影光學系統，其像場（晶圓側），只要使用其直徑和掃描曝光裝置之一曝光照射領域大致呈內切之圓形者即可。亦即，在掃描曝光裝置之一個之區隔領域爲（amm Xbmm)之矩形之場合，作爲靜止型曝光裝置之投影光學系統，其像場使用直徑D_(a2 + b2)1/2之圓形者即可。又，在上述實施形態，針對藉由水銀燈、KrF準分子雷射和ArF準分子雷射等構成光源之場合說明，但不限於此，在本發明，作爲能量光束，能將DFB半導體雷射或光纖雷射所發振之紅外線區域、或可視光區域之單一波長雷 67 ____ ____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

·------- 丨訂---------^ I 辨463 A7 _— _ B7_________ 五、發明說明（心）射光，例如以摻雜餌（或餌和鏡兩方）之光纖增幅器增幅後，使用非線形光學結晶變換成紫外光波長之高次諧波亦可 Ο 亦即，本發明不僅適用於半導體元件之製造所用之曝光裝置，也適用在包含液晶顯示元件等之顯示器之製造所用、將元件圖案轉寫在玻璃板上之曝光裝置，薄膜磁頭之製造所用、轉寫元件圖案在陶瓷晶圓之曝光裝置，以及用在攝影元件(CCD等）、DNA晶片、光罩或標線片等之製造之曝光裝置等。亦即，將複數之透鏡等之光學構件所構成之照明光學系統和投影光學系統PL組入曝光裝置之本體，作光學調整之同時，將多數之機械零件所組成之標線片台RST和X 載台58、Y載台56以及基板台60等構成之台裝置42安裝在曝光裝置之本體後，連接配線和配管，進一步藉由進行綜合調整（電氣調整和動作確認等）即能製造出依據上述實施形態之曝光裝置10等之本發明之曝光裝置。亦即，曝光裝置之製造較佳爲在溫度和潔淨度等受到管理之無塵室內進行。《元件製造方法》其次，針對在微影製程使用上述曝光裝置1〇之元件製造方法之實施形態作說明。在第14圖，顯示元件(1C和LSI等之半導體晶片、液晶面板、CCD、薄膜磁頭和微機械等）之製造例之流程圖。 68 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ;· 訂---------線」 A7 _ __ B7___ 五、發明說明（A) 如第14圖所顯示，首先，在步驟201(設計步驟），進行元件之機能和性能設計（例如，半導體元件之電路設計等）’ 進行爲實現其機能爲目的之圖案設計。接著，在步驟202( 光罩製作步驟），製作形成設計之電路圖案之光罩。另一方面，在步驟203(晶圓製造步驟），使用矽等之材料製造晶圓。其次，在步驟204(晶圓處理步驟），使用在步驟201〜步驟203所準備之光罩和晶圓，如後述，藉由微影技術等在晶圓上形成實際之電路等。其次，在步驟205(元件組裝步驟），使用在步驟204處理之晶圓進行元件組裝。在此步驟205，視需要而包含切片製程、打線製程和封裝製程(晶片封入)等之製程。最後，在步驟206(檢查步驟），進行在步驟205所製作之元件之動作確認測試和耐久性測試等之檢查。經過如此之製程後完成測試就可出貨。在第15圖，於半導體元件之場合，顯示上述步驟204 之詳細流程例。在第15圖，在步驟211(氧化步驟)氧化晶圓之表面。在步驟212(CVD步驟)在晶圓表面形成絕緣膜。在步驟213(電極形成步驟)在晶圓上藉由蒸鍍形成電極。在步驟214(離子植入步驟）將離子植入晶圓。以上之步驟 211〜步驟214分別構成晶圓處理之各階段之前處理製程，在各階段對應於所需之處理選擇實施。在晶圓處理之各階段，上述之前處理製程完成時，如以下實行後處理製程。在此後處理製程，首先，在步驟 215(光阻形成步驟)塗佈感光劑於晶圓。接著，在步驟216( 69 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) IAW--------訂---------線丨▲

5 J 3 4 6 S A7 _ B7___ 五、發明說明（0 ) 曝光步驟），用上面說明之曝光裝置10等曝光裝置將光罩之電路圖案轉寫在晶圓。其次，在步驟217(顯像步驟)顯像被曝光之晶圓，在步驟218(蝕刻步驟)藉由蝕刻除去光阻殘留部分以外之部分之露出構件。並且，在步驟219(光阻除去步驟），除去蝕刻完畢後不需要之光阻。藉由反覆進行這些前處理製程和後處理製程，在晶圓上形成多重電路圖案。依據以上說明之本實施形態之元件製造方法，在曝光製程(步驟216)使用上述實施形態之曝光裝置10進行曝光，所以能充分維持曝光精度且提升處理量而進行曝光。特別是，在製造半導體元件等之元件之微影製程中包含用掃描曝光裝置之曝光製程之場合，藉由採用上述實施形態之與曝光裝置之混合且匹配，能實現高精度化和高處理量化。因此，具有微細圖案之微元件之精度不會降低，能提升其處理量而使生產性提升。上述本發明之實施形態和其變形例係在現狀適當之實施形態，但微影系統之該行業者，在不跳脫本發明之精神和範圍，對上述之實施形態或其變形例作多種之附加、變形和置換應是容易思及的。所有的如此之附加、變形和置換均包含在藉由記載在以下之申請專利範圍最明確顯示之本發明之範圍。〔符號簡單說明〕 10…曝光裝置 70 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 蒙 Γ L I -· 1· ϋ ϋ ϋ n 11 n 】 r im· hm I mm I ami 酿 n n n n n ϋ n I i·— ·ϋ n m n ·ϋ ϋ ϋ n ϋ n n i - 紛4防 A7 _B7 五、發明說明（q ) 12…本體室 14…水銀燈 16…橢圓鏡 18…干涉濾波器 20…機械室 21…晶圚驅動裝置 22…左室 24…右室 2 6…光學系統 27…移動鏡 28…主控制裝置 29…輸出入裝置 3〇…第一中繼透鏡 32…光柵簾 34…第二中繼透鏡 36a…標線片裝載室 36b…晶圓裝載室 38…主聚光透鏡 4〇a…標線片裝載器 40b…晶圓裝載器 42…載台裝置 44…殼體 43A、43B…可動簾驅動機構 45A、45B…可動簾 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I · ϋ ϋ ϋ n H ϋ 一-θν I n ϋ ϋ I n n I n I I I n n n in n n ϋ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 5辦防 A7 _B7 五、發明說明（、〇 ) 46A、46B…軟管 48…空氣吸入口 50…燈室 52…真空吸附部 54…基座 56、58···台 60…基板台 62…晶圓保持器 64…外壁 66…內壁 68…銷 70…真空口 74…照射系統 74A〜74E…U字狀缺口 81…光纖束 82…聚光透鏡 83…圖案形成板 84…透鏡 8 5…反射鏡 86…照射物鏡 87…聚光物鏡 88…轉動方向振動板 89…成像透鏡 90…受光器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —訂----- 線丨· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 _B7 五、發明說明（# ) 91…信號處理器 92…加振裝置 93…選擇電路 98…受光用狹縫板 100…曝光系統 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) IAW--------訂---------*5^ -fl— ϋ I I n ϋ n I ϋ n I n n n ϋ n ·ϋ n ϋ 1_1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉

Claims

AH Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 h一種曝光裝置’係在光罩和基板大致呈靜止狀態下 ’透過光罩藉由能量光束曝光基板者，其所具備之曝光系統包含：投影光學系統，其像場大小，能將基板.上的一區隔領域(掃描曝光裝置1次的曝光照射區）以投射至基板之射出自光罩之能量光束同時曝光；以及載置基板之基板台。 2·如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中前述掃描曝光裝置中之一區隔領域係（25mm X 33mm)和（26mm X 33mm)中任一個尺寸之長方形。 3·如申請專利範圍第2項之曝光裝置，其中前述光罩係6时大小’投影光學系統之投影倍率係1/4倍。 4·如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中前述掃描曝光裝置之~區隔領域係尺寸(22mm X26mm)之長方形。 5·如申請專利範圍第4項之曝光裝置，其中前述光罩係6吋大小，投影光學系統之投影倍率係1/5倍。 6·如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中前述像場 ’係直徑和掃描曝光裝置之一區隔領域大致呈內切之圓形〇入如申請專利範圍第丨項之曝光裝置，其中前述投影光學系統可在基板上解析線寬0.36/z m之圖案。 8·如申|靑專利範圍第1項之曝光裝置，進一步包含控制系統，以控制前述曝光裝置全體，並配合轉寫對象圖案之最小線寬來變更曝光系統之處理量之相關控制因子。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 1 T297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂：線 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 9·如申請專利範圍第8項之曝光裝置，其中構成前述變更對象之控制因子包含：擇自基板台之定位精度之相關物理量容許値、至判斷基板台之定位完成爲止之時間、投影光學系統之光軸方向上從基板表面目標面起之誤差容許値、能量光束之照射所引起之蓄積於投影光學系統之熱量容許値、基板台在曝光中之振動量容許値、給予基板之累積曝光量之容許誤差、基板之對準量測精度之相關物理量、以及對準量測時之自聚焦之開關中至少之一。 10·如申請專利範圍第9項之曝光裝置，其中前述基板台之定位精度之相關物理量之容許値包含：從定位目標値起之容許誤差、最大容許速度和最大容許加速度中至少之 -- 〇 11. 如申請專利範圍第9項之曝光裝置，其中前述基板之對準量測精度相關之物理量包含：從基板上複數個對準標記中選擇對準量測用之對準標號時，相關之選擇量和對準標記之量測時間中至少之一。 12. 如申請專利範圍第1項之曝光裝置，其中前述控制系統，係分最小線寬0.7/zm以下和最小線以上之2階段來變更控制因子。 13·—種元件製造方法，其包含微影製程製程係使用申請專利範圍第1項之曝光裝置進行。 14.一種面位置調整裝置，係在投影第1物體上所形成的圖案之投影光學系統之像面，使第2物體表面呈大致一致者，其具備：本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) -έ 線 A8B8C8D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 照射系統，從第2物體的斜方向照射第1光束，經由投影光學系統而在圖案之投影領域內形成複數個第1照射點，並從第2物體的斜方向照射第2光束，在投影領域之至少一個角落附近形成第2照射點；第1受光感測器，可分別光電檢測出來自各第1照射點之反射光’可輸出各弟1照射點之第2物體表面之投影光學系統光軸方向上對既定基準面之偏差量所對應之偏差信號；第2受光感測器，可光電檢測出第2光束之來自第2 物體之反射光；載台，保持第2物體，且至少可沿光軸方向驅動；以及線驅動裝置，根據第2受光感測器之輸出將載台驅動於光軸方向，以將第2物體表面配置在投影光學系統之最佳成像面附近，並根據各第1受光器之輸出將載台驅動於光軸方向，俾使第2物體表面與投影光學系統之最佳成像面呈大致一致。 15. 如申請專利範圍第14項之面位置調整裝置，其中前述第2照射點，係在投影領域之四個角落附近至少各形成一個，對應各第2照射點來分別設置第2受光感測器。 16. 如申請專利範圍第15項之面位置調整裝置，其中，可自對應前述第2照射點之至少四個第2感測器中選擇所使用之第2受光感測器。 17. 如申請專利範圍第15項之面位置調整裝置，其中 3 ^__ _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公H ' Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍，將前述投影領域沿著正交於光軸之2維方向分割成四個矩形領域，且將各分割領域沿著其對角線分割爲2所得之二個三角形領域中之外側領域內，配置各第2照射點。 18. 如申請專利範圍第14項之面位置調整裝置，其中前述第2受光感測器有追蹤感測器之功能，第2受光感測器之輸出包含檢測信號之有無。 19. 如申請專利範圍第14項之面位置調整裝置，其中，可自前述複數之第1受光感測器中任意選擇所使用之第 1受光感測器。 20. 如申請專利範圍第14項之面位置調整裝置，其中前述驅動裝置，當第2物體表面在投影光學系統之最佳成像面附近時，係倂用第1受光感測器和第2受光感測器之輸出。 21—種曝光裝置，係在光罩和基板大致呈靜止之狀態下，遶過投影光學系統將光罩之圖案轉寫在基板上者；其具備用來進行圖案轉寫之曝光系統，該曝光系統包含使基板表面和投影學系統之最佳成像面一致之申請專利範圍第14項之面位置調整裝置，前述第1物體爲光罩，第 2物體爲基板。 22. 如申請專利範圍第21項之曝光裝置，其中前述投影光學系統之投影領域之四個角落附近形成至少各一個第 2照射點，對應各第2照射點分別設置第2受光感測器。 23. 如申請專利範圍第21項之曝光裝置，其中，前述第2照射點形成在投影領域之複數個角落附近； 4 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) .1T-· 線中國國家標準（CNS)A4規格(210 x 297公' ' A8B8C8D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 前述驅動裝置，係按照投影領域所對應之區隔領域之基板上位置，選擇形成在複數角落中至少一個角落附近之第2照射點’根據第2照射點上來自第2物體表面之反射光之第2感測器的光電檢測結果，來驅動載台。 24·如申請專利範圍第21項之曝光裝置，其中前述投影光學系統所具有的像場之大小，能將基板上的一區隔領域（用來掃描曝光基板之掃描曝光裝置1次的曝光照射區) 在光罩和基板呈大致靜止狀態下同時曝光。 25·如申請專利範圍第24項之曝光裝置，進一步包含控制系統’以控制曝光系統整體，並按照轉寫對象圖案之最小線寬來變更曝光系統之處理量之相關控制因子。 26·如申請專利範圍第21項之曝光裝置，進一步包含控制系統，以控制曝光系統整體，並按照轉圖案之最小線寬來變更曝光系統之處理量之相關控胃〗線 27.—種兀件製造方法，其包、含微影製微影製程係使用申請専利範圍第21項之曝光裝置進彳。 28·—種光罩，係適用在曝光裝置者，其包含：光罩基板；以及既疋圖案’形成在光罩基板之一面，包含電路圖案、掃描曝光衣置用之;7b罩邊準標記、靜止型曝光裝置用之光罩對準標記。 29·如申請專利範圍第28項之光罩，其中前述既定圖案進一步包含空間像量測用圖案。 5 ^紙張尺度iaw中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公爱)