TWI579649B - 曝光方法、曝光裝置及元件製造方法 - Google Patents

曝光方法、曝光裝置及元件製造方法 Download PDF

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TWI579649B
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篠崎忠明
中村信貴
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尼康股份有限公司
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70783Handling stress or warp of chucks, masks or workpieces, e.g. to compensate for imaging errors or considerations related to warpage of masks or workpieces due to their own weight

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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
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Description

曝光方法、曝光裝置及元件製造方法
本發明係關於曝光方法、曝光裝置及元件製造方法。
本申請案,以2011年4月5日申請之日本國特願2011-083594號為基礎主張優先權,並將其內容援用於此。
於平板顯示器等電子元件之製程中,係使用如專利文獻1所揭示之以曝光用光使基板曝光之曝光裝置。元件則係藉由在基板上積層複數層圖案(圖案化之膜)據以形成。於曝光處理中,在已形成於基板之圖案重疊下一圖案之像時,係測量基板之對準標記並根據該對準標記之測量結果,實施進行基板與下一圖案之像之位置對準的對準處理。
先行技術文獻
[專利文獻1]日本特開2001-215718號公報
於曝光處理中,當基板變形時,圖案之重疊精度降低,其結果,將導致曝光不良之發生及產生不良元件。為了在基板變形之情形時仍能抑制圖案重疊精度之降低,精確的取得與基板變形相關之資訊是非常有效的。在基板之變形包含非線性成分(非線性變形)之情形時,藉由增加對準標記 之測量點數,即能精確的取得與包含該非線性變形之基板變形相關之資訊。然而,當增加對準標記之測量點數時,用以進行該測量之時間增加,而有可能導致生產量之降低。
本發明之目的在提供一種能在抑制生產量降低之同時、精確的取得與基板變形相關之資訊,而能抑制發生曝光不良之曝光方法及曝光裝置。又,本發明之再一目的在提供一種能在抑制生產量降低之同時、抑制不良元件之產生之元件製造方法。
為達成上述目的,本發明之一態樣之曝光方法,係以曝光用光使基板曝光,其包含:取得含該基板端部之外緣區域之第1部分之變形相關的資訊;根據該取得之結果與既定關係式,取得與該第1部分不同之該外緣區域之第2部分之變形相關的資訊;以及根據所取得之與該第1部分及該第2部分之變形相關的資訊,使該基板曝光。
本發明另一態樣之元件製造方法,包含使用上述態樣之曝光方法使基板曝光之動作,以及使曝光後之基板顯影之動作。
本發明再一態樣之曝光裝置,係以曝光用光使基板曝光,其具備:用以取得與含該基板端部之外緣區域之第1部分之變形相關之資訊的第1取得裝置;以及根據以該第1取得裝置取得之結果與既定關係式,取得與該第1部分不同之與該外緣區域之第2部分之變形相關之資訊的第2取 得裝置;根據所取得之與該第1部分及該第2部分之變形相關之資訊,使該基板曝光。
本發明再一態樣之元件製造方法,包含使用上述曝光裝置使基板曝光之動作,以及使曝光後之基板顯影之動作。
根據本發明之上述態樣,能在抑制生產量降低之同時、抑制曝光不良之發生。此外,根據本發明之上述態樣,能在抑制生產量降低之同時、抑制不良元件之產生。
以下,將一邊參照圖式一邊說明本發明之實施形態,但本發明並不限定於此。於以下之說明中,係設定一XYZ正交座標系,一邊參照此XYZ正交座標系一邊說明各部之位置關係。並設水平面內之既定方向為X軸方向、於水平面內與X軸方向正交之方向為Y軸方向、分別與X軸方向及Y軸方向正交之方向(亦即鉛直方向)為Z軸方向。此外,設繞X軸、Y軸及Z軸旋轉(傾斜)方向分別為θ X、θ Y及θ Z方向。
<第1實施形態>
首先,說明第1實施形態。圖1係顯示第1實施形態之曝光裝置EX之一例的概略構成圖、圖2係立體圖。圖1及圖2中,曝光裝置EX,具備:可保持光罩M移動之光罩載台1、可保持基板P移動之基板載台2、移動光罩載台1之驅動系統3、移動基板載台2之驅動系統4、以曝光用光 EL照明光罩M之照明系統IS、將經曝光用光EL照明之光罩M之圖案像投影至基板P之投影系統PS、控制曝光裝置EX全體之動作之控制裝置5、連接於控制裝置5以儲存與曝光相關之各種資訊之記憶裝置5R。
光罩M包含形成有待投影至基板P之元件圖案之標線片。基板P則包含例如玻璃板等基材、與形成在該基材上之感光膜(塗有感光劑)。本實施形態中,基板P之外形為四角形。本實施形態中,基板P包含大型玻璃板,該基板P一邊之尺寸例如為500mm以上。本實施形態中,基板P之基材係使用一邊約3000mm之四角形玻璃板。
又,本實施形態之曝光裝置EX,具備用以測量光罩載台1及基板載台2之位置資訊之干涉儀系統6、檢測光罩M表面(下面、圖案形成面)之位置資訊之第1檢測系統7、檢測基板P表面(曝光面、感光面)之位置資訊之第2檢測系統8、以及執行基板P上之對準標記測量之對準系統9。
又,曝光裝置EX具備機體13。機體13,具備例如透過防震台BL配置在無塵室內之支承面(例如床面)FL上之基座板10、配置在基座板10上之第1柱11、配置在第1柱11上之第2柱12。本實施形態中,機體13支承投影系統PS、光罩載台1及基板載台2之各個。本實施形態中,投影系統PS係透過平台14支承於第1柱11。光罩載台1被支承為可相對第2柱12移動。基板載台2則被支承為可相對基座板10移動。
本實施形態中,投影系統PS具有複數個投影光學系。 照明系統IS具有對應複數個投影光學系之複數個照明模組。又,本實施形態之曝光裝置EX係一邊使光罩M與基板P同步移動於既定掃描方向、一邊將光罩M之圖案像投影至基板P。亦即,本實施形態之曝光裝置EX係所謂的多透鏡型掃描曝光裝置。
本實施形態中,投影系統PS具有7個投影光學系PL1~PL7,照明系統IS具有7個照明模組IL1~IL7。當然,投影光學系及照明模組之數量不限於7個,例如投影系統PS可具有11個投影光學系、照明系統IS可具有11個照明模組。
照明系統IS可對既定照明區域IR1~IR7照射曝光用光EL。
照明區域IR1~IR7包含在從各照明模組IL1~IL7射出之曝光用光EL之照射區域中。本實施形態中,照明系統IS係以曝光用光EL照明不同之7個照明區域IR1~IR7之各個。照明系統IS以均勻照度分布之曝光用光EL照明光罩M中配置在照明區域IR1~IR7之部分。本實施形態中,從照明系統IS射出之曝光用光EL係例如使用從水銀燈射出之輝線(g線、h線、i線)。
光罩載台1可在保持光罩M之狀態下相對照明區域IR1~IR7移動。光罩載台1具有可保持光罩M之光罩保持部15。
光罩保持部15包含可真空吸附光罩M之夾頭機構,將光罩M保持成可釋放。本實施形態中,光罩保持部15將光 罩M保持成光罩M之下面(圖案形成面)與XY平面大致平行。驅動系統3例如包含線性馬達,能在第2柱12之導引面12G上移動光罩載台1。本實施形態中,光罩載台1可藉由驅動系統3之作動,在以光罩保持部15保持光罩M之狀態下,於導引面12G上移動於X軸、Y軸及θ Z方向之3方向。
投影系統PS可對既定投影區域PR1~PR7照射曝光用光EL。
投影區域PR1~PR7相對於從各投影光學系PL1~PL7射出之曝光用光EL之照射區域。本實施形態中,投影系統PS係將圖案之像投影至不同之7個投影區域PR1~PR7之各個。投影光學系統PS將光罩M之圖案之像以既定投影倍率投影至基板P中配置在投影區域PR1~PR7之部分。
基板載台2可在保持基板P之狀態下相對投影區域PR1~PR7移動。基板載台2具有可保持基板P之基板保持部16。基板保持部16包含可真空吸附基板P之夾頭機構,將基板P保持成可釋放。本實施形態中,基板保持部16將基板P保持成基板P之表面(曝光面)與XY平面大致平行。驅動系統4例如包含線性馬達,可在基座板10之導引面10G上移動基板載台2。本實施形態中,基板載台2藉由驅動系統4之作動,在以基板保持部16保持基板P之狀態下,於導引面10G上移動於X軸、Y軸、Z軸、θ X、θ Y及θ Z方向之6方向。
干涉儀系統6,具有測量光罩載台1之位置資訊之雷射 干涉儀單元6A、與測量基板載台2之位置資訊之雷射干涉儀單元6B。雷射干涉儀單元6A可使用配置在光罩載台1之測量鏡(mirror)1R,測量光罩載台1之位置資訊。雷射干涉儀單元6B可使用配置在基板載台2之測量鏡2R,測量基板載台2之位置資訊。
本實施形態中,干涉儀系統6可使用雷射干涉儀單元6A、6B測量光罩載台1及基板載台2之各個於X軸、Y軸及θ X方向之位置資訊。實施基板P之曝光處理時、或實施既定測量處理時,控制裝置5根據干涉儀系統6之測量結果,使驅動系統3、4作動以實施光罩載台1(光罩M)及基板載台2(基板P)之位置控制。
對準系統9測量設於基板P之對準標記。
對準系統9係所謂之離軸方式之對準系統,具有與基板載台2所保持之基板P之表面對向配置之複數個顯微鏡9A~9F。顯微鏡9A~9F之各個,分別具有對檢測區域AL1~AL6照射檢測光的投射部、與能取得配置在檢測區域AL1~AL6之對準標記之光學像的受光部。
控制裝置5,係以藉由投影系統PS形成之光罩M之圖案像重疊於已形成在基板P之圖案之方式,實施曝光處理。曝光處理時,控制裝置5係測量基板P之對準標記,並根據該對準標記之測量結果,實施進行基板P與光罩M之圖案像之位置對準的對準處理。
圖3係顯示投影系統PS之投影區域PR1~PR7與對準系統9之檢測區域AL1~AL6與基板P之一位置關係例的 示意圖,其顯示包含基板P表面之平面內的位置關係。
如圖3所示,本實施形態中,基板P之外形為四角形。本實施形態中,基板P之外形係於X軸方向長之長方形。當然,基板P之外形亦可以是正方形、或於Y軸方向長之長方形。
基板P具有4個邊。基板P具有與X軸方向大致平行之2個邊S1、S2及與Y軸方向大致平行之2個邊S3、S4。
以下之說明中,將基板P具有之與X軸方向大致平行之2個邊S1、S2中之一邊適當的稱為第1邊S1、將另一邊適當的稱為第2邊S2。本實施形態中,第1邊S1係+Y側之邊、第2邊S2則係-Y側之邊。又,將基板P具有之與Y軸方向大致平行之2個邊S3、S4中之一邊適當的稱為第3邊S3、將另邊適當的稱為第4邊S4。本實施形態中,第3邊S3係-X側之邊、第4邊S4則係+X側之邊。
又,以下之說明中,將包含基板P之端(邊)之基板P外緣區域適當的稱為外緣區域GA。此外,將基板P中位於外緣區域GA內側之區域適當的稱為內部區域UA。內部區域UA係包含基板P之中心之區域。外緣區域GA則係配置在內部區域UA周圍之區域。
又,將外緣區域GA中、於Y軸方向長(延伸)之部分適當的稱為Y部分GAy、將於X軸方向延伸之部分適當的稱為X部分GAx。
本實施形態中,Y部分Gay包含:含延伸於Y軸方向之第3邊S3之第1Y部分GAy1、與含延伸於Y軸方向之 第4邊S4之第2Y部分GAy2。X部分GAx包含:含延伸於X軸方向之第1邊S1之第1X部分GAx1、與含延伸於X軸方向之第2邊S2之第2X部分GAx2。Y部分Gay中,第1Y部分GAy1係相對基板P中心配置在-X側,第2Y部分GAy2則相對基板P中心配置在+X側。X部分GAx中,第1X部分GAx1係相對基板P中心配置在+Y側,第2X部分GAx2則相對基板P中心配置在-Y側。
如圖3所示,本實施形態中,基板P之表面具有光罩M之圖案像被投影之複數個曝光區域(被處理區域)PA1~PA6。本實施形態中,基板P之表面具有6個曝光區域PA1~PA6。曝光區域PA1、PA2、PA3於Y軸方向大致分離等間隔配置,曝光區域PA4、PA5、PA6於Y軸方向大致分離等間隔配置。曝光區域PA1、PA2、PA3相對曝光區域PA4、PA5、PA6配置在+X側。曝光區域PA1~PA6配置在基板P之內部區域UA。
本實施形態中,投影區域PR1~PR7之各個於XY平面內為梯形。本實施形態中,投影光學系PL1、PL3、PL5、PL7之投影區域PR1、PR3、PR5、PR7係於Y軸方向以大致等間隔配置,投影光學系PL2、PL4、PL6之投影區域PR2、PR4、PR6於Y軸方向以大致等間隔配置。投影區域PR1、PR3、PR5、PR7相對投影區域PR2、PR4、PR6配置在-X側。又,於Y軸方向,在投影區域PR1、PR3、PR5、PR7之間分別配置投影區域PR2、PR4、PR6。
本實施形態中,顯微鏡9A~9F之檢測區域AL1~AL6 相對投影區域PR1~PR7配置在-X側。檢測區域AL1~AL6於Y軸方向分離配置。複數個檢測區域AL1~AL6中,於Y軸方向的外側2個檢測區域AL1(AL5)與檢測區域AL2(AL6)之間隔,與複數個曝光區域PA1~PA6中於Y軸方向的外側2個曝光區域PA1(PA4)之-Y側邊緣與曝光區域PA3(PA6)之+Y側之邊緣之間隔大致相等。
對準系統9檢測設於基板P之複數個對準標記m1~m6。本實施形態中,基板P上於Y軸方向配置有6個對準標記m1~m6,此等對準標記m1~m6之群組於X軸方向配置在4處。1個群組中,對準標記m1~m6之各個係於X軸方向分離配置。4個群組之各個,於Y軸方向分離配置。
以下之說明中,將對準標記m1~m6之4個群組中位於最-X側之群組適當的稱為第1群組G1,將第1群組G1之-X側之群組適當的稱為第2群組G2,將第2群組G2之-X側之群組適當的稱為第3群組G3,將位於最+X側之群組適當的稱為第4群組G4。第1~第4群組G1~G4之對準標記m1~m6中,第1群組G1之對準標記m1~m4最接近第3邊S3,第4群組G4之對準標記m1~m4最接近第4邊S4。
第2、第3群組G2、G3之對準標記m1~m6配置在基板P之內部區域UA。第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6配置在基板P之外緣區域GA。本實施形態中,第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6配置在外緣區域GA中之Y部分GAy。本實施形態中,第1群組G1之對準 標記m1~m6配置在Y部分Gay中之第1Y部分GAy1,第4群組G4之對準標記m1~m6配置在Y部分Gay中之第2Y部分GAy2。
又,對準標記m1~m6中之對準標記m1、m2係在曝光區域PA1、PA4之各兩端部相鄰設置,對準標記m3、m4在曝光區域PA2、PA5之各兩端部相鄰設置,對準標記m5、m6則在曝光區域PA3、PA6之各兩端部相鄰設置。
本實施形態中,對應在基板P上於Y軸方向分離配置之6個對準標記m1~m6,配置有顯微鏡9A~9F(檢測區域AL1~AL6)。顯微鏡9A~9F係設置成對準標記m1~m6可同時配置在檢測區域AL1~AL6。對準系統9可使用顯微鏡9A~9F同時檢測6個對準標記m1~m6。換言之,對準系統9可同時檢測第1群組G1之對準標記m1~m6、可同時檢測第2群組G2之對準標記m1~m6、可同時檢測第3群組G3之對準標記m1~m6、並可同時檢測第4群組G4之對準標記m1~m6。
如前所言,基板P有可能產生變形。例如,基板P有在曝光處理前後進行之各種製程處理中被加熱之情形。其結果,即有可能產生基板P之變形(熱變形)。又,亦有可能因基板保持部16之保持狀態,使基板P產生變形(畸變變形)。基板保持部16之保持狀態,例如包含設於基板保持部16之吸附機構之吸附不均。此外,基板P變形之原因並不限於製程處理及基板保持部16之保持狀態。例如,在將基板P裝載於特開2001-332600號公報等所揭示之托盤的狀 態下將基板P搬入(裝載)基板保持部16之場合,會因該托盤之形狀、變形等,而使得被搬入並保持於基板保持部16之基板P有可能產生變形。
圖4A係以示意方式顯示基板P產生變形之狀態之一例的圖。圖4B係圖4A所示之基板P產生變形時之曝光區域PA1~PA6各個之變形狀態、以及以示意方式顯示第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6之一位置例的圖。同樣的,圖5A、圖6A、圖7A係以示意方式顯示基板P產生變形之一狀態例的圖,圖5B、圖6B、圖7B係以示意方式顯示圖5A、圖6A、圖7A所示之基板P產生變形時之曝光區域PA1~PA6各個之變形狀態、以及第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6之一位置例的圖。又,於圖4A~圖7A中,未變形狀態之基板P係以虛線顯示。於圖4B~圖7B中,未變形狀態之曝光區域PA1~PA6亦以虛線顯示。
本申請案之發明人,發現在基板P產生變形之情形時,該基板P之變形圖案,如圖4A~圖7A之各個所示,主要可分類為4個變形圖案(類型化)。
圖4A所示之變形圖案,係變形成第1X部分GAx1(第1邊S1)及第2X部分GAx2(第2邊S2)相對基板P之中心彎向外側、第1Y部分GAy1(第3邊S3)及第2Y部分GAy2(第4邊S4)相對基板P之中心彎向內側之變形圖案。
圖5A所示之變形圖案,係變形成第1X部分GAx1(第1邊S1)及第2X部分GAx2(第2邊S2)相對基板P之中心彎向內側、第1Y部分GAy1(第3邊S3)及第2Y部分GAy2(第 4邊S4)相對基板P之中心彎向外側之變形圖案。
圖6A所示之變形圖案,係變形成第1X部分GAx1(第1邊S1)之中央部相對基板P之中心向外側突出、第2X部分GAx2(第2邊S2)之中央部相對基板P之中心向內側突出、第1Y部分GAy1(第3邊S3)之+Y側之端較-Y側之端位於-X側、第2Y部分GAy2(第4邊S4)之+Y側之端較-Y側之端位於+X側之變形圖案。
圖7A所示之變形圖案,則係變形成第1X部分GAx1(第1邊S1)之中央部相對基板P之中心向內側突出、第2X部分GAx2(第2邊S2)之中央部相對基板P之中心向外側突出、第1Y部分GAy1(第3邊S3)之+Y側之端較-Y側之端位於+X側、第2Y部分GAy2(第4邊S4)之+Y側之端較-Y側之端位於-X側之變形圖案。
以下之說明中,將圖4A所示之基板P之變形圖案適當的稱為第1變形圖案、將圖5A所示之基板P之變形圖案適當的稱為第2變形圖案、將圖6A所示之基板P之變形圖案適當的稱為第3變形圖案、將圖7A所示之基板P之變形圖案適當的稱為第4變形圖案。
又,以下之說明中,為簡單起見,雖以外緣區域GA之變形係第1邊S1、第2邊S2、第3邊S3及第4邊S4中之至少一個變形的情形為例加以說明,但第1邊S1之變形係包含第1X部分GAx1之變形的概念、第2邊S2之變形係包含第2X部分GAx2之變形的概念、第3邊S3之變形係包含第1Y部分GAy1之變形的概念、第4邊S4之變形係 包含第2Y部分GAy2之變形的概念。
如圖4B、圖5B、圖6B、圖7B所示,基板P之曝光區域PA1~PA6之各個會隨著基板P之第1、第2、第3、第4變形圖案而變形。此外,對準標記m1~m6之各個亦會隨著基板P之第1、第2、第3、第4變形圖案而位移。第1群組G1之對準標記m1~m6會隨著外緣區域GA之第1Y部分GAy1之變形而位移,第4群組G4之對準標記m1~m6昨會隨著外緣區域GA之第2Y部分GAy2之變形而位移。
如圖4A所示,本實施形態中,第1變形圖案係基板P之第3邊S3及第4邊S4分別以描繪2次曲線之方式變形的變形圖案。換言之,第1變形圖案係一能以2次式表示第3邊S3及第4邊S4之各個的變形圖案。
如圖5A所示,本實施形態中,第2變形圖案係基板P之第3邊S3及第4邊S4分別以描繪2次曲線之方式變形的變形圖案。換言之,第2變形圖案係一能以2次式表示第3邊S3及第4邊S4之各個的變形圖案。
如圖6A所示,本實施形態中,第3變形圖案係基板P之第3邊S3及第4邊S4分別以描繪相對Y軸傾斜之直線之方式變形的變形圖案。換言之,第3變形圖案係一能以1次式表示第3邊S3及第4邊S4之各個的變形圖案。
如圖7A所示,本實施形態中,第4變形圖案係基板P之第3邊S3及第4邊S4分別以描繪相對Y軸傾斜之直線之方式變形的變形圖案。換言之,第4變形圖案係一能以1次式表示第3邊S3及第4邊S4之各個的變形圖案。
本申請案之發明人,發現會依據第3邊S3及第4邊S4之變形狀態,決定第1邊S1及第2邊S2之變形狀態。換言之,發明人發現了第1邊S1及第2邊S2之變形狀態與第3邊S3及第4邊S4之變形狀態間之相關關聯。
亦即,發明人發現可藉由取得與第3邊S3及第4邊S4之變形相關之資訊,並根據該取得之結果與預算決定之既定關係式(關聯式),來取得(推定)與第1邊S1及第2邊S2之變形相關之資訊。
又,本實施形態中,變形狀態包含變形程度、變形後之形狀、及變形量(未變形之狀態與產生變形之狀態的差)中之至少一種。
本實施形態中,與第3邊S3及第4邊S4之變形相關之資訊,可藉由測量對準標記m1~m6來取得。對準標記m1~m6會依據基板P之變形而位移。配置在含第3邊S3之第1Y部分GAy1之第1群組G1之對準標記m1~m6依據第3邊S3(第1Y部分GAy1)之變形而位移,配置在含第4邊S4之第2Y部分GAy2之第4群組G4之對準標記m1~m6則依據第4邊S4(第2Y部分GAy2)之變形而位移。本實施形態中,對準系統9可測量對準標記m1~m6。因此,控制裝置5藉由使用對準系統9測量基板P之第1群組G1之對準標記m1~m6,即能根據該測量結果取得與第3邊S3之變形相關之資訊。又,控制裝置5藉由使用對準系統9測量基板P之第4群組G4之對準標記m1~m6,即能根據該測量結果取得與第4邊S4之變形相關之資訊。
既定關係式可根據例如前置實驗、或模擬結果加以決定。
既定關係式可以是1次式、亦可以是2次式。當然,既定關係式亦可以是3次以上之多項式。本實施形態中,在基板P之第3邊S3及第4邊S4係以描繪2次曲線之方式變形之情形時,關係式採用2次式。換言之,基板P之變形係第1變形圖案及第2變形圖案中之至少一方時,採用2次式作為關係式。
又,本實施形態中,基板P之第3邊S3及第4邊S4係以描繪直線之方式變形之情形時,關係式採用1次式。換言之,基板P之變形係第3變形圖案及第4變形圖案中之至少一方時,採用1次式作為關係式。
亦即,本實施形態中,係預先準備與第3邊S3(第1Y部分GAy1)及第4邊S4(第2Y部分GAy2)之變形相應之複數個關係式。該等複數個關係式,次數不同。本實施形態中,至少預先準備1次式之關係式與2次式之關係式,依據第3邊S3及第4邊S4之變形狀態,從複數個關係式中選擇既定關係式。亦即,當第3邊S3及第4邊S4係以描繪2次曲線之方式變形時,係選擇預先準備之1次式關係式及2次式關係式中之2次式關係式,當第1邊S1及第2邊S2係以描繪直線之方式變形時,則選擇預先準備之1次式關係式及2次式關係式中之1次式關係式。
例如,根據對準系統9之測量結果,取得基板P之第3邊S3及第4邊S4之變形狀態係描繪既定2次曲線之變形 狀態的情形時,控制裝置5即可根據該取得之結果(與既定2次曲線相關之資訊)與預先決定之既定關係式(2次式),取得(推定)第1邊S1及第2邊S2之變形狀態。又,根據對準系統9之測量結果,取得基板P之第3邊S3及第4邊S4之變形狀態係描繪既定直線之變形狀態的情形時,控制裝置5即可根據該取得之結果(與既定直線相關之資訊)與預先決定之既定關係式(1次式),取得(推定)第1邊S1及第2邊S2之變形狀態。
又,當設定既定關係式為2次式時,根據該關係式決定之第1邊S1及第2邊S2之變形狀態係以2次式表示。換言之,當設定既定關係式為2次式時,第1邊S1及第2邊S2係以描繪既定2次曲線之方式變形。
又,當設定既定關係式為1次式時,根據該關係式決定之第1邊S1及第2邊S2之變形狀態係以1次式表示。換言之,當設定既定關係式為1次式時,第1邊S1及第2邊S2係以描繪既定直線(含2個以上之直線)之方式變形。
其次,參照圖8之流程圖、及圖9~圖12之示意圖說明本實施形態之一曝光方法例。
曝光前之基板P被既定搬送裝置搬送(裝載)至基板保持部16。於基板P設有對準標記m1~m6。控制裝置5為取得與被保持在基板保持部16之基板P之變形相關之資訊,使用對準系統9測量被保持在該基板保持部16之基板P之第1群組G1之對準標記m1~m6、及第4群組G4之對準標記m1~m6。
首先,控制裝置5控制以基板保持部16保持基板P之基板載台2之位置,以使第1群組G1之對準標記m1~m6配置在對準系統9之檢測區域AL1~AL6。控制裝置5一邊使用雷射干涉儀系統6測量基板載台2之位置、一邊使用對準系統9測量第1群組G1之對準標記m1~m6(步驟SA1)。
其次,控制裝置5控制以基板保持部16保持基板P之基板載台2之位置,以使第4群組G4之對準標記m1~m6配置在對準系統9之檢測區域AL1~AL6。控制裝置5一邊使用雷射干涉儀系統6測量基板載台2之位置、一邊使用對準系統9測量第4群組G4之對準標記m1~m6(步驟SA2)。
如此,控制裝置5即能求出在以雷射干涉儀系統6規定之座標系中之第1群組G1之對準標記m1~m6各個之位置、與在以雷射干涉儀系統6規定之座標系中之第4群組G4之對準標記m1~m6各個之位置。
又,控制裝置5可根據以步驟SA1所測量之第1群組G1之對準標記m1~m6之測量結果,取得與第3邊S3之變形相關之資訊。此外,控制裝置5可根據以步驟SA2測量之第4群組G4之對準標記m1~m6之測量結果,取得與第4邊S4之變形相關之資訊。
又,控制裝置5可根據第1群組G1之對準標記m1~m6之測量結果、及第4群組G4之對準標記m1~m6之測量結果中之至少一方,取得與基板P之變形相關之資訊。
又,控制裝置5可根據對準系統9之測量結果,求出第1群組G1之對準標記m1~m6之位移量、及第4群組G4之對準標記m1~m6之位移量。
又,對準標記m1~m6之位移量,係指在基板P未變形之狀態下於基板P上之對準標記m1~m6之位置、與基板P產生變形之狀態下於基板P上之對準標記m1~m6之位置的差。
又,本實施形態,雖係設定為在測量第1群組G1之對準標記m1~m6後測量第4群組G4之對準標記m1~m6,當然亦可設定為在測量第4群組G4之對準標記m1~m6後測量第1群組G1之對準標記m1~m6。
其次,控制裝置5根據第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6之測量結果,求出基板P之變形之線性成分(步驟SA3)。
基板P之變形可分為線性成分與非線性成分。控制裝置5首先求出線性成分及非線性成分中之線性成分。又,基板P之變形之線性成分,包含例如從在以雷射干涉儀系統6規定之座標系中之基準格子點的位移量,基板P相對該格子點於X軸方向之變位成分、於Y軸方向之變位成分、於θ Z方向之旋轉成分、於X軸方向之定比(scaling)成分、於Y軸方向之定比成分、以及正交度中之至少一種。
其次,控制裝置5根據在步驟SA3中求出之基板P之變形之線性成分,求出在基板P之曝光時用以修正該線性成分之對基板P的線性修正值(線性修正量)(步驟SA4)。
以下之說明中,將以步驟SA4求出之線性修正值適當的稱為板材(plate)線性修正值。
其次,控制裝置5根據第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6之測量結果,求出基板P之變形之非線性成分(步驟SA5)。
本實施形態中,控制裝置5可根據以步驟SA3求出之基板P之變形之線性成分與第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6之測量結果,求出基板P之變形之非線性成分。本實施形態中,控制裝置5可根據第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6之測量結果,取得包含線性成分及非線性成分雙方之與基板P之變形相關之資訊。控制裝置5可根據與基板P之變形相關之資訊(根據對準標記m1~m6之測量結果求出者)、與以步驟SA3求出之基板P之變形之線性成分之差,求出基板P之變形之非線性成分。
如上所述,對準標記m1~m6會依據基板P之變形而位移。第1群組G1之對準標記m1~m6,主要係依據第3邊S3之變形狀態而位移,接近第4邊S4之第4群組G4之對準標記m1~m6,主要係依據第4邊S4之變形狀態而位移。因此,控制裝置5可根據使用對準系統9測量第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6之位置(例如在以雷射干涉儀系統6規定之座標系中之位置)的結果,求出第3、第4邊S3、S4是否有以2次曲線及直線中之任一變形狀態產生變形。此外,控制裝置5可根據第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6之測量結果,求出基板P是否有以第1 變形圖案、第2變形圖案、第3變形圖案及第4變形圖案中之任一變形圖案產生變形。
例如,根據對準系統9之測量結果,判斷連結第1、第4群組G1、G4各個之對準標記m1~m6之線描繪出2次曲線之情形時,控制裝置5即判斷第3、第4邊S3、S4已變形成描繪出2次曲線,而能判斷基板P已以第1變形圖案及第2變形圖案之至少一方產生變形。具體而言,當判斷連結對準標記m1~m6之線,如圖4B所示,已相對基板P之中心向內側彎曲時,控制裝置5即判斷基板P已以第1變形圖案變形,而判斷已如圖5B所示彎向外側時,即可判斷已以第2變形圖案變形。
又,根據對準系統9之測量結果,判斷連結第1、第4群組G1、G4各個之對準標記m1~m6之線已描繪出直線,該線相對Y軸傾斜情形時,控制裝置5即判斷第3、第4邊S3、S4已變形成描繪出相對Y軸傾斜之直線,而能判斷出基板P已以第3變形圖案及第4變形圖案之至少一方產生變形。具體而言,當判斷連結對準標記m1~m6之線,已如圖6B所示般傾斜時,控制裝置5即判斷基板P已以第3變形圖案產生變形,當判斷已如圖7B所示般傾斜時,即可判斷基板P已以第4變形圖案產生變形。
控制裝置5根據對準標記m1~m6之測量結果,求出基板P以第1變形圖案、第2變形圖案、第3變形圖案及第4變形圖案中之何種變形圖案變形(步驟SA6)。
以下,舉一例而言,以基板P之變形之非線性成分包 含第2變形圖案之非線性成分之情形為例加以說明。圖9及圖10係以示意方式顯示被保持於基板保持部16、以第2變形圖案變形之基板P之變形之非線性成分之一例的圖。圖9係顯示在基板P以第2變形圖案變形時之第3邊S3及第4邊S4之變形之非線性成分之一例的示意圖、圖10則係顯示在基板P以第2變形圖案變形時之第1邊S1及第2邊S2之非變形成分之一例的示意圖。
如前所述,在基板P以第2變形圖案變形之狀態下,設第3邊S3及第4邊S4係描出2次曲線,而能以2次式表示。在基板P以第2變形圖案變形之狀態下,在抽出該基板P之變形之非線性成分情形下,第3邊S3及第4邊S4亦描繪一2次曲線,能以2次式表示。
將圖9中,在第3邊S3之於X軸方向之非線性成分,以下述2次式表示。
△ x1(PY)=a×PY2+b×PY+c………(1)
將圖9中,在第4邊S4之於X軸方向之非線性成分,以下述2次式表示。
△ x2(PY)=d×PY2+e×PY+f………(2)
此處,PY係表示在基板P上之座標系(基板座標系)中之Y軸方向成分。
控制裝置5,可根據以對準系統9測量對準標記m1~m6之結果,決定表示第3邊S3之2次式之式(1)之係數a、b、c及表示第4邊S4之2次式之式(2)之係數d、e、f。
控制裝置5可根據第1群組G1之對準標記m1~m6之 測量結果,藉由就式(1)實施包含擬合(fitting)處理(例如使用最小平方法之擬合處理)之既定運算處理,來求出式(1)之係數a、b、c。又,控制裝置5可根據第4群組G4之對準標記m1~m6之測量結果,藉由就式(2)實施包含擬合處理之既定運算處理,來求出式(2)之係數d、e、f。
藉上述方式,於基板P之非線性成分中,決定用以表示第3邊S3之2次式之式(1)、及用以表示第4邊S4之2次式之式(2)(步驟SA7)。
藉由以上動作,即完成根據對準標記m1~m6之測量結果,取得與第3邊S3及第4邊S4之非線性成分之變形相關之資訊。
其次,控制裝置5根據表示第3邊S3及第4邊S4之式(1)及式(2)、與預先決定之既定關係式,決定表示第1邊S1及第2邊S2之2次式。
如以上所述,既定關係式可根據例如前置實驗、或模擬結果預先加以決定,與該關係式相關之資訊被儲存於記憶裝置5R。又,於記憶裝置5R中,預先儲存有與第3邊S3及第4邊S4之變形相應之複數個關係式。控制裝置5視根據對準標記m1~m6之測量結果取得之第3邊S3及第4邊S4之變形狀態,從複數個關係式選擇既定關係式(步驟SA8)。
亦即,控制裝置5依據第3邊S3及第4邊S4之變形狀態,從複數個關係式中決定為取得與第1邊S1及第2邊S2之變形相關之資訊所使用之關係式。
本實施形態中,當判斷基板P以第2變形圖案變形時,亦即當判斷基板P之第3邊S3及第4邊S4係變形為描繪出2次曲線時,控制裝置5即選擇2次式作為既定關係式。
控制裝置5,根據與所取得之第3邊S3及第4邊S4之變形相關之資訊、與既定關係式之下述式(3),取得與第1邊S1之變形相關之資訊(步驟SA9)。
具體而言,控制裝置5根據表示使用對準系統9之測量結果及運算處理(擬合處理等)所取得之第3邊S3及第4邊S4之變形狀態的上述式(1)、(2)與下述式(3),求出表示第1邊S1之2次曲線(2次式)。又,式(3)係表示在第1邊S1之於X軸方向之非線性成分的2次式。
△ y1(PX)=α×(d-a)/2×PX2+h×PX+i………(3)
又,控制裝置5根據與所取得之第3邊S3及第4邊S4之變形相關之資訊、與既定關係式之下述式(4),取得與第2邊S2之變形相關之資訊(步驟SA10)。
具體而言,控制裝置5根據表示使用對準系統9之測量結果及運算處理(擬合處理等)所取得之第3邊S3及第4邊S4之變形狀態的上述式(1)、(2)與下述式(4),求出表示第2邊S2之2次曲線(2次式)。又,式(4)係表示在第2邊S2之於X軸方向之非線性成分的2次式。
△ y2(PX)=β×(a-d)/2×PX2+j×PX+k………(4)
式(3)及式(4)中,PX係表示在基板P上之座標系(基板座標系)中之X軸方向成分。又,係數α、β係從前置實驗或模擬等求出之既定值(比例計數)。
又,圖10中以示意方式顯示了以上述式(3)表示之第1邊S1、及以式(4)表示之第2邊S2。
如上所述,根據藉由取得與第3邊S3及第4邊S4之變形相關之資訊所得之係數a、d、與從前置實驗或模擬等求出之係數α、β,在以2次式表示第1邊S1及第2邊S2之情形時,可求出該2次之係數(α×(d-a))、(β×(a-d))。又,於式(3)及式(4)中,1次係數h、j及0次係數i、k可從基板P之外形或第1、第4群組G1、G4之對準標記m6、m1之位置,無歧異的加以定出。
承上所述,可根據第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6之測量結果,取得與第3邊S3及第4邊S4之變形相關之資訊,根據第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6之測量結果與既定關係式,取得與第1邊S1及第2邊S2之變形相關之資訊。亦即,本實施形態中,控制裝置5可根據第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6之測量結果,取得與包含第1~第4邊S1~S4之基板P之外緣區域GA之變形相關之資訊。
其次,控制裝置5取得與基板P之內部區域UA之變形相關之資訊(步驟SA11)。
本實施形態中,控制裝置5求出在配置於基板P之內部區域UA之複數個曝光區域PA1~PA6之各個中之變形之非線性成分。
本實施形態,如圖11及圖12所示,於複數個曝光區域PA1~PA6之各個,定有代表之複數個位置D1~D6。本 實施形態中,於1個曝光區域PA1(PA2、PA3、PA4、PA5、PA6)雖定有6個代表之位置D1~D6,但該位置亦可以是5個以下、亦可以是7個以上。
如圖11之示意圖所示,本實施形態中,控制裝置5根據以式(1)及式(2)表示之2個2次式△ x1(PY)、△ x2(PY),藉由線性內插,算出在複數個位置D1~D6各個之於X軸方向之非線性成分。
此外,如圖12之示意圖所示,控制裝置5根據式(3)及式(4)表示之2個2次式△ y1(PX)、△ y2(PX),藉由線性內插,算出在複數個位置D1~D6各個之於Y軸方向之非線性成分。
其次,控制裝置5根據在曝光區域PA1~PA6各個之變形之非線性成分,求出用以在基板P之曝光時修正在曝光區域PA1~PA6各個之變形之非線性成分的對曝光區域PA1~PA6各個之非線性修正值(非線性修正量)(步驟SA12)。
又,控制裝置5根據在曝光區域PA1~PA6各個之基板P之變形之非線性成分,求出用以在基板P之曝光時修正在曝光區域PA1~PA6各個之線性成分的對曝光區域PA1~PA6各個之線性修正值(線性修正量)(步驟SA13)。
以下之說明中,將於步驟SA12求出之非線性修正值適當的稱為掃描非線性修正值、將於步驟SA13求出之線性修正值適當的稱為掃描線性修正值。
求出板材線性修正值、掃描非線性修正值及掃描線性 修正值後,控制裝置5即開始保持於基板保持部16之基板P之曝光(步驟SA14)。控制裝置5根據求出之修正值調整曝光條件,使基板P曝光。控制裝置5調整曝光條件,以在已形成於基板P之圖案良好的重疊次一圖案之像。
曝光條件之調整,包含例如對投影區域PR1~PR7之基板P之移動條件、及投影光學系PL1~PL7之圖案像之投影條件中之至少一方。基板P之移動條件,包含基板P之移動速度(掃描速度)、加速度及移動方向中之至少一種。圖案像之投影條件,包含投影區域PR1~PR7之各個在XY平面內之位置(變位、輪動(rotation))、大小(倍率)及形狀中之至少一種。圖案像之投影條件可藉由例如特開2003-151880號公報、及特開2003-309053號公報等所揭示之包含變位調整機構、輪動調整機構及定比(scaling)調整機構等的調整機構加以調整。
如上所述,本實施形態之曝光裝置EX,係一邊使光罩M與基板P往既定掃描方向同步移動、一邊將光罩M之圖案之像投影至基板P之曝光裝置(多透鏡型掃描曝光裝置)。基板P之曝光時,控制裝置5控制光罩載台1及基板載台2,使光罩M及基板P移動於XY平面內之既定掃描方向。本實施形態中,基板P之掃描方向(同步移動方向)為X軸方向,光罩M之掃描方向(同步移動方向)亦為X軸方向。控制裝置5使基板P對投影系統PS之第1~第7投影區域PR1~PR7移動於X軸方向,並與該基板P往X軸方向之移動同步,相對照明系統IS之第1~第7照明區域IR1~IR7 使光罩M移動於X軸方向,一邊藉由照明系統IS以曝光用光EL照明光罩M,透過投影系統PS將來自光罩M之曝光用光EL照射於基板P。據此,以照射於第1~第7投影光學系PL1~PL7之第1~第7投影區域PR1~PR7之來自光罩M之曝光用光EL使基板P曝光,將光罩M之圖案之像投影至基板P。
如以上之說明,根據本實施形態,能在抑制對準標記之測量點數之同時,取得與基板P之變形相關之資訊。因此,能在抑制生產量降低之同時,精確的取得與基板P之變形相關之資訊,抑制曝光不良之發生及不良元件之產生。
又,本實施形態,雖係以在步驟SA6之後之處理中,基板P以第2變形圖案變形之情形為例作了說明,但在以第1變形圖案變形之情形時,亦能實施與上述相同之處理,以取得與基板P之變形相關之資訊。
<第2實施形態>
接著,說明第2實施形態。以下之說明中,與上述實施形態相同或同等之構成部分係賦予相同符號,並簡化或省略其說明。
上述第1實施形態,係以基板P之變形之非線性成分包含第2變形圖案(或第1變形圖案)之非線性成分的情形為例,針對步驟SA6之後之處理作了說明。第2實施形態,作為一例,係以基板P之變形之非線性成分包含第4變形圖案之非線性成分之情形為例加以說明。
圖13係顯示第2實施形態之曝光方法之一例的流程 圖。又,圖13所示之步驟SA1~SA6之處理,由於與上述第1實施形態中說明之處理相同,因此省略說明。
圖14及圖15係以示意方式顯示被保持於基板保持部16、以第4變形圖案變形之基板P之變形之非線性成分之一例的圖。圖14係顯示在基板P以第4變形圖案變形之情形時之第3邊S3及第4邊S4之變形之非線性成分之一例的示意圖,圖15則係顯示在基板P以第4變形圖案變形之情形時之第1邊S1及第2邊S2之非變形成分之一例的示意圖。
在基板P以第4變形圖案變形之狀態下,設第3邊S3及第4邊S4係描繪直線、能以1次式表示。在基板P以第4變形圖案變形之狀態下,即使在抽出該基板P之變形之非線性成分之情形下,第3邊S3及第4邊S4亦描繪直線、能以1次式表示。
圖14中,將在第3邊S3之於X軸方向之非線性成分,以下述1次式表示。
△ x1(PY)=a×PY+b………(5)
圖14中,將在第4邊S4之於X軸方向之非線性成分,以下述1次式表示。
△ x2(PY)=c×PY+d………(6)
此處,PY係表示在基板P上之座標系(基板座標系)中下之Y軸方向成分。
控制裝置5可根據以對準系統9測量對準標記m1~m6之結果,決定表示第3邊S3之1次式之式(5)之係數a、b 及表示第4邊S4之1次式之式(6)之係數c、d。
控制裝置5可根據第1群組G1之對準標記m1~m6之測量結果,藉由就式(5)實施包含擬合處理之既定運算處理,求出式(5)之係數a、b。此外,控制裝置5可根據第4群組G4之對準標記m1~m6之測量結果,藉由就式(6)實施包含擬合處理之既定運算處理,求出式(6)之係數c、d。
藉由上述處理,於基板P之非線性成分中,決定表示第3邊S3之1次式之式(5)、及表示第4邊S4之1次式之式(6)(步驟SB7)。
據此,即根據對準標記m1~m6之測量結果,取得了與第3邊S3及第4邊S4之非線性成分之變形相關之資訊。
其次,控制裝置5根據表示第3邊S3及第4邊S4之式(5)及式(6)與預先決定之既定關係式,決定表示第1邊S1及第2邊S2之1次式。
如上所述,既定關係式可根據例如前置實驗或模擬結果預先加以決定,關於該關係式之資訊被儲存於記憶裝置5R。又,記憶裝置5R中,預先儲存有對應第3邊S3及第4邊S4之變形之複數個關係式。控制裝置5視根據對準標記m1~m6之測量結果取得之第3邊S3及第4邊S4之變形狀態,從複數個關係式中選擇既定關係式(步驟SB8)。
亦即,控制裝置5視第3邊S3及第4邊S4之變形狀態,從複數個關係式中決定為取得與第1邊S1及第2邊S2之變形相關之資訊所使用之關係式。
本實施形態中,當判斷基板P係以第4變形圖案變形 之時,亦即,判斷基板P之第3邊S3及第4邊S4係以描繪直線之方式變形時,控制裝置5選擇1次式作為既定關係式。
控制裝置5根據所取得之與第3邊S3及第4邊S4之變形相關之資訊與既定關係式之下述式(7),取得與第1邊S1之變形相之資訊(步驟SB9)。
具體而言,控制裝置5根據使用對準系統9之測量結果及運算處理(擬合處理等)取得之表示第3邊S3及第4邊S4之變形狀態之上述(5)、式(6)與下述式(7),求出表示第1邊S1之2條直線(1次式)。此處,式(7)係表示在第1邊S1之於X軸方向之非線性成分的1次式。
△ y(PX)=α×(c-a)/2×(L/2-| PX |)………(7)
式(7)中,L係於X軸方向之基板P之尺寸,係數α係從前置實驗或模擬等求出之既定值(比例計數)。
又,控制裝置5根據與取得之第3邊S3及第4邊S4之變形相之資訊與既定關係式之上述式(7),取得與第2邊S2之變形相關之資訊(步驟SB10)。
本實施形態中,與第1邊S1之變形相關之資訊及與第2邊S2之變形相關之資訊之各個,係以式(7)表示。
又,圖15中以示意方式顯示了以上述式(7)表示之第1邊S1及第2邊S2。
如前所述,根據藉由取得與第3邊S3及第4邊S4之變形相關之資訊而得之係數a、c與從前置實驗或模擬等求出之係數α,以1次式表示第1邊S1及第2邊S2之情形 時,可求出該1次係數(α×(c-a)/2)。又,式(7)中,0次係數可從基板P之外形、或第1、第4群組G1、G4之對準標記m6、m1之位置,無歧異的加以定出。
承上所述,可根據第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6之測量結果取得與第3邊S3及第4邊S4之變形相關之資訊,根據第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6之測量結果與既定關係式取得與第1邊S1及第2邊S2之變形相關之資訊。亦即,本實施形態中,控制裝置5可根據第1、第4群組G1、G4之對準標記m1~m6之測量結果,取得與包含第1~第4邊S1~S4之基板P之外緣區域GA之變形相關之資訊。
接著,控制裝置5,取得與基板P之內部區域UA之變形相關之資訊(步驟SB 11)。
本實施形態中,控制裝置5係求出配置在基板P之內部區域UA之複數個曝光區域PA1~PA6各個之變形之非線性成分。
本實施形態,如圖16及圖17所示,於複數個曝光區域PA1~PA6之各個,分別設定有代表之複數個位置D1~D6。本實施形態中,就1個曝光區域PA1(PA2、PA3、PA4、PA5、PA6)雖設定有6個代表之位置D1~D6,但該位置可以是5個以下、亦可以是7個以上。
如圖16之示意圖所示,本實施形態中,控制裝置5係根據以式(5)及式(6)表示之2個1次式△ x1(PY)、△ x2(PY),藉由線性內插來算出在複數個位置D1~D6各個之於X軸 方向的非線性成分。
又,如圖17之示意圖所示,控制裝置5根據以式(7)表示之1次式△ y(PX),藉由線性內插來算出在複數個位置D1~D6各個之於Y軸方向之非線性成分。
其次,控制裝置5根據在曝光區域PA1~PA6各個之變形之非線性成分,求出用以在基板P之曝光時修正在曝光區域PA1~PA6各個之變形之非線性成分的對曝光區域PA1~PA6各個之掃描非線性修正值(步驟SB12)。
又,控制裝置5根據在曝光區域PA1~PA6各個之基板P之變形之非線性成分,求出用以修正在基板P之曝光時在曝光區域PA1~PA6各個之線性成分的對曝光區域PA1~PA6各個之掃描線性修正值(步驟SB13)。
在求出板片線性修正值、掃描非線性修正值及掃描線性修正值後,控制裝置5即開始被保持在基板保持部16之基板P之曝光(步驟SB14)。控制裝置5根據所求出之修正值調整曝光條件,使基板P曝光。控制裝置5調整曝光條件,以在已形成於基板P之圖案良好的重疊次一圖案之像。
如以上之說明,本實施形態亦能在抑制生產量降低之同時,精確的取得與基板P之變形相關之資訊以抑制曝光不良之發生、產生不良元件。
又,本實施形態中,雖係於步驟SA6之後之處理中,基板P以第4變形圖案變形之情形為例作了說明,但以第3變形圖案變形時,亦能實施與上述相同之處理,以取得與基板P之變形相關之資訊。
又,上述實施形態,雖係根據取得與相對基板P之中心配置在-X側之第1Y部分GAy1之變形相關之資訊與配置在+X側之第2Y部分GAy2之變形相關之資訊的結果與既定關係式,來取得與X部分GAx之變形相關之資訊,但亦可以根據取得與相對基板P之中心配置在+Y側之第1X部分GAx1之變形相關之資訊與配置在-Y側之第2X部分GAx2之變形相關之資訊的結果與既定關係式,來取得與Y部分Gay之變形相關之資訊。
又,上述實施形態,雖係取得與延伸於Y軸方向之Y部分Gay之變形相關之資訊,根據該取得之結果與既定關係式來取得與延伸於X軸方向之X部分GAx之變形相關之資訊,但亦可以是例如根據取得與延伸於Y軸方向之Y部分Gay之變形相關之資訊的結果與既定關係式,來取得與延伸於與X軸及Y軸不同方向(例如相對Y軸傾斜45度之方向)之部分之變形相關之資訊。藉由既定關係式之調整,可根據與基板P之外緣區域GA中之第1部分之變形相關之資訊與既定關係式,來取得與第1部分不同之第2部分之變形相關之資訊。
又,上述實施形態中,雖係設定為取得與基板P之外緣區域中相對基板P之中心配置在一側(例如-X側)之部分之變形相關之資訊與配置在另一側(例如+X側)之部分之變形相關之資訊,但亦可以是僅取得與其中一方之變形相關之資訊。藉由既定關係式之調整,即可根據與基板P之外緣區域GA中之第1部分之變形相關之資訊與既定關係 式,取得與第1部分不同之第2部分之變形相關之資訊。
又,上述實施形態中,基板P之外形雖係長方形或正方形,但亦可以是菱形、或平行四邊形。此外,基板P之外形可以不是四角形,而可以是如半導體晶圓般之圓形、或橢圓形。
又,上述實施形態中,與基板P之變形相關之資訊雖係藉由測量配置在基板P之對準標記m1~m6來取得,但亦可以是例如使用能以光學方式測量基板P之端(外形)之測量裝置,來取得與基板P之變形相關之資訊。
又,上述實施形態之基板P,不僅顯示元件用之玻璃基板,亦可適用半導體元件製造用之半導體晶圓、薄膜磁頭用之陶瓷晶圓、或曝光裝置所使用之光罩或標線片之原版(合成石英、矽晶圓)等。
又,作為曝光裝置EX,除了能適用使光罩M與基板P同步移動以透過光罩M之圖案之曝光用光EL對基板P進行掃描曝光之步進掃描(step & scan)方式之掃描型曝光裝置(掃描步進機)以外,亦能適用在使光罩M與基板P靜止之狀態下,使光罩M之圖案一次曝光,並使基板P依序步進移動的之步進重複(step & repeat)方式的投影曝光裝置(步進機)。
又,本發明亦可適用於如美國專利第6341007號說明書、美國專利第6208407號說明書、美國專利第6262796號說明書等所揭示之具備複數個基板載台之雙載台型之曝光裝置。
又,本發明亦能適用於美國專利第6897963號說明書、歐洲專利申請公開第1713113號說明書等所揭示之具備保持基板之基板載台、與不保持基板而搭載形成有基準標記之基準構件及/或各種光電感測器之測量載台的曝光裝置。此外,亦可採用具備複數個基板載台與測量載台之曝光裝置。
曝光裝置EX之種類,並不限於液晶顯示元件製造用或顯示器製造用之曝光裝置,亦能廣泛適用於將半導體元件圖案曝光至基板P之半導體元件製造用之曝光裝置,以及用以製造薄膜磁頭、攝影元件(CCD)、微機器、MEMS、DNA晶片、或用以製造標線片或光罩等之曝光裝置等。
又,上述各實施形態中,雖係使用含雷射干涉儀之干涉儀系統來測量各載台之位置資訊,但不限於此,但亦可使用例如檢測設於各載台之之標尺(繞射光柵)之編碼器系統。
又,上述實施形態中,雖係使用在光透射性基板上形成有既定遮光圖案(或相位圖案、減光圖案)之光透射型光罩,但亦可取代此光罩,使用例如美國專利第6778257號公報所揭示,根據待曝光圖案之電子資料來形成透射圖案或反射圖案、或形成發光圖案之可變成形光罩(電子光罩、主動光罩或影像產生器)。又,亦可取代具有非發光型影像顯示元件之可變成形光罩,而裝備包含自發光型影像顯示元件之圖案形成裝置。
上述實施形態之曝光裝置EX,係將包含本申請案申請 專利範圍所記載之各構成要素的各種次系統,以能保持既定之機械精度、電氣精度、光學精度之方式加以製造。為確保此等各種精度,於組裝前後,進行對各種光學系統進行用以達成光學精度之調整、對各種機械系統進行用以達成機械精度之調整、對各種電氣系統進行用以達成電氣精度之調整。
從各種次系統至曝光裝置之組裝製程,係包含機械連接、電路之配線連接、氣壓迴路之配管連接等。當然,從各種次系統至曝光裝置之組裝製程前,係有各次系統個別之組裝製程。當各種次系統至曝光裝置之組裝製程結束後,即進行綜合調整,以確保曝光裝置EX整體之各種精度。此外,曝光裝置之製造最好是在溫度及清潔度等皆受到管理之無塵室進行。
半導體元件等之微元件,如圖18所示,係經進行微元件之功能、性能設計之步驟201,根據此設計步驟製作光罩(標線片)之步驟202,製造元件基材之基板之步驟203,包含依據上述實施形態進行基板處理(曝光處理,包含使用光罩圖案以曝光用光使基板曝光之動作、以及使曝光後基板(感光材)顯影之動作)的基板處理步驟204,元件組裝步驟(包含切割步驟、結合步驟、封裝步驟等之加工製程)205,以及検査步驟206等而製造。又,於步驟204,包含藉由使感光材顯影,以形成對應光罩圖案之曝光圖案層(顯影後之感光材之層),透過此曝光圖案層加工基板之動作。
又,上述各實施形態及變形例之要件可適當加以組 合。又,亦有不使用部分構成要件之情形。此外,在法令許可範圍內,援用上述實施形態及變形例所引用之關於曝光裝置等之所有公開公報及美國專利之揭示作為本文記載之一部分。
1‧‧‧光罩載台
1R、2R‧‧‧測量鏡
2‧‧‧基板載台
3‧‧‧光罩載台驅動系統
4‧‧‧基板載台驅動系統
5‧‧‧控制裝置
5R‧‧‧記憶裝置
6‧‧‧干涉儀系統
6A、6B‧‧‧雷射干涉儀單元
7、8‧‧‧第1、第2檢測系統
9‧‧‧對準系統
9A~9F‧‧‧顯微鏡
10‧‧‧基座板
10G‧‧‧導引面
11、12‧‧‧第1、第2柱
12G‧‧‧導引面
13‧‧‧機體
14‧‧‧平台
15‧‧‧光罩保持部
16‧‧‧基板保持部
AL1~AL6‧‧‧檢測區域
D1~D6‧‧‧位置
EL‧‧‧曝光用光
EX‧‧‧曝光裝置
FL‧‧‧支承面
G1~G4‧‧‧第1~4群組
GA‧‧‧外緣區域
GAx‧‧‧外緣區域之X部分
GAx1‧‧‧第1X部分
GAx2‧‧‧第2X部分
GAy‧‧‧外緣區域之Y部分
GAy1‧‧‧第1Y部分
GAy2‧‧‧第2Y部分
IL1~IL7‧‧‧照明模組
IR1~IR7‧‧‧照明區域
IS‧‧‧照明系統
M‧‧‧光罩
m1~m6‧‧‧對準標記
P‧‧‧基板
PA1~PA6‧‧‧曝光區域
PL1~PL7‧‧‧投影光學系
PR1~PR7‧‧‧投影區域
PS‧‧‧投影系統
S1~S4‧‧‧基板之第1~第4邊
UA‧‧‧內部區域
圖1係顯示第1實施形態之曝光裝置之一例的概略構成圖。
圖2係顯示第1實施形態之曝光裝置之一例的立體圖。
圖3係顯示第1實施形態之投影系統之投影區域與對準系統之檢測區域與基板之關係之一例的示意圖。
圖4A係顯示第1實施形態之基板之變形狀態之一例的示意圖。
圖4B係顯示第1實施形態之基板之變形狀態之一例的示意圖。
圖5A係顯示第1實施形態之基板之變形狀態之一例的示意圖。
圖5B係顯示第1實施形態之基板之變形狀態之一例的示意圖。
圖6A係顯示第1實施形態之基板之變形狀態之一例的示意圖。
圖6B係顯示第1實施形態之基板之變形狀態之一例的示意圖。
圖7A係顯示第1實施形態之基板之變形狀態之一例的 示意圖。
圖7B係顯示第1實施形態之基板之變形狀態之一例的示意圖。
圖8係顯示第1實施形態之曝光方法之一例的流程圖。
圖9係顯示第1實施形態之基板之第3、第4邊之變形狀態之一例的示意圖。
圖10係顯示第1實施形態之基板之第1、第2邊之變形狀態之一例的示意圖。
圖11係顯示第1實施形態之基板之內部區域之變形狀態之一例的示意圖。
圖12係顯示第1實施形態之基板之內部區域之變形狀態之一例的示意圖。
圖13係顯示第2實施形態之曝光方法之一例的流程圖。
圖14係顯示第2實施形態之基板之第3、第4邊之變形狀態之一例的示意圖。
圖15係顯示第2實施形態之基板之第1、第2邊之變形狀態之一例的示意圖。
圖16係顯示第2實施形態之基板之內部區域之變形狀態之一例的示意圖。
圖17係顯示第2實施形態之基板之內部區域之變形狀態之一例的示意圖。
圖18璽係顯示本實施形態之元件製造方法之一例的流程圖。
GAx1‧‧‧第1X部分
GAx2‧‧‧第2X部分
GAy1‧‧‧第1Y部分
GAy2‧‧‧第2Y部分
P‧‧‧基板
S1~S4‧‧‧基板之第1~第4邊

Claims (13)

  1. 一種曝光方法,係以曝光用光使基板曝光,其包含:取得與含該基板端部之外緣區域之第1部分之變形相關的資訊;根據該取得之結果與既定關係式,取得與該第1部分不同之該外緣區域之第2部分之變形相關的資訊;以及根據所取得之與該第1部分及該第2部分之變形相關的資訊,使該基板曝光。
  2. 如申請專利範圍第1項之曝光方法,其中,該第1部分係分別配置在相對該基板中心之一方及另一方。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之曝光方法,其中,該第1部分延伸於第1方向,該第2部分延伸於與該第1方向交叉之第2方向。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之曝光方法,其中,該基板之外形為四角形;該第1部分包含延伸於該第1方向之該基板之2個邊;該第2部分包含延伸於該第2方向之該基板之2個邊。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之曝光方法,其中,該基板具有配置在該第1部分之複數個對準標記;與該第1部分之變形相關之資訊之取得,包含測量該對準標記。
  6. 如申請專利範圍第5項之曝光方法,其中,該對準標記係對應該基板外緣區域之變形而位移。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之曝光方法,其中,預 先準備對應該第1部分之變形之複數個該關係式;視該第1部分之變形狀態,從複數個該關係式選擇既定關係式。
  8. 如申請專利範圍第7項之曝光方法,其中,複數個該關係式之次數不同。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之曝光方法,其包含在取得與該外緣區域之變形相關之資訊後,取得與該外緣區域內側之該基板內部區域之變形相關的資訊。
  10. 如申請專利範圍第9項之曝光方法,其包含根據與該外緣區域之變形相關之資訊、及與該內部區域之變形相關之資訊中之至少一方,調整曝光條件。
  11. 一種元件製造方法,包含:使用申請專利範圍第1至10項中任一項之曝光方法使基板曝光之動作;以及使曝光後之基板顯影之動作。
  12. 一種曝光裝置,係以曝光用光使基板曝光:其具備第1取得裝置,用以取得與含該基板端部之外緣區域之第1部分之變形相關之資訊;以及第2取得裝置,係根據以該第1取得裝置取得之結果與既定關係式,取得與該第1部分不同之與該外緣區域之第2部分之變形相關之資訊;根據所取得之與該第1部分及該第2部分之變形相關之資訊,使該基板曝光。
  13. 一種元件製造方法,包含:使用申請專利範圍第12項之曝光裝置使基板曝光之動作;以及使曝光後之基板顯影之動作。
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