JPH09186073A - 露光装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より効率的かつ低コストで半導体チップが製
造できるような半導体露光装置を提供する。 【解決手段】 パルス光１で原板を照明し、原板と基板
を移動させながら原板のパターンを基板上に露光転写す
るスキャン型の露光装置において、各パルス光発光時の
露光状態を検出する手段１２，１５と、前記露光状態に
基づいて露光不良の領域があるか否かを判定する情報処
理手段１０４とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体チッ
プ製造用の露光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体チップの製造工程におい
て、パルス光を光源とする半導体露光装置を使用して半
導体チップの回路パターン等を露光するときにその露光
状況に致命的な欠陥があった場合においても、正常なチ
ップと同様に検査を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
チップの検査は複数回行われ、その試験には多大な労力
が費やされているため、不良チップに対しても、正常な
チップと同様に検査を行うと、製造効率が下がり、その
結果として、製造コストが上昇する。

【０００４】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、より効率的かつ低コストで半導体チップが
製造できるような露光装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の露光装置および方法では、パルス光で原板を照
明し、原板と基板を移動させながら原板のパターンを基
板上に露光転写するスキャン型の露光装置および方法に
おいて、各パルス光発光時の露光状態を検出し、前記露
光状態に基づいて露光不良の領域があるか否かを判定す
る情報処理を行うことを特徴とする。

【０００６】また、前記露光状態検出に際しては複数の
情報を検出し、前記情報処理に際しては前記複数の情報
のうち２つ以上に基づいて露光不良の領域があるか否か
を判定することを特徴とする。

【０００７】また、前記情報処理に際しては、露光不良
の領域の基板上の位置を記憶することを特徴とする。

【０００８】また、前記露光状態検出に際しては、各パ
ルス光の光量を検出することを特徴とする。

【０００９】また、前記露光状態検出に際しては、各パ
ルス光の発光に同期して前記原板と基板の位置を検出す
ることを特徴とする。

【００１０】また、前記露光状態検出に際しては、前記
原板と該原板の照明領域を規定するブレードとの相対位
置を検出することを特徴とする。

【００１１】また、前記露光状態検出に際しては、前記
原板のパターンが転写される際の転写倍率を各パルス光
発光毎に検出することを特徴とする。

【００１２】また、前記情報処理に際しては、前記基板
上の所定の点における過去の露光状態を考慮して、次回
のパルス光の発光を行った場合の前記所定の点における
積算露光量を算出し、その結果に基づいて前記所定の点
が露光不良となるか否かを判定することを特徴とする。

【００１３】また、前記基板上における露光光強度を一
定に制御し、該露光量制御における露光量の制御精度を
考慮して、前記情報処理に際しては露光不良の領域があ
るか否かを判定することを特徴とする。

【００１４】

【作用】パルス光源を用いた半導体露光装置を用いて露
光を行う際に、パルス光の発光タイミングと同期させ
て、そのときの露光状況、すなわち原板と基板のステー
ジ同期誤差、フォーカス方向のずれ、露光強度むら等の
露光時に発生する様々な誤差要因を検出し、それらに対
し特定の評価を行い、その評価結果にしきい値を設定す
るなどして露光不良をあらかじめ決定する。そして、露
光不良を起こした場合、ショット内に含まれるチップ全
てを捨ててしまうと、製造効率が大幅に悪化するので、
ショット内の露光不良部分を記憶し、そのデータを出力
する。そしてその露光不良部分を含むチップだけを不良
として捨て、動作チェック等を行わないようにする。す
なわち、従来と比較してショット中の露光不良となった
部分を早急に特定し、その部分に含まれるチップだけを
不良として排除し、その後のプロセスを行う。これによ
り、走査露光時の露光状況から不良チップを排除しなか
った場合と比較して、製造効率を向上させ、製造コスト
を下げる。これが本発明の基本的な考え方であり、図１
はこの本発明の基本的な概念を示した図である。図中、
２０１は一連のパルス光により１回の走査によって露光
される領域（露光フィールド）、２０２は露光不良を生
じた領域、２０３はこの領域２０２を含むチップの領域
である。露光不良は領域２０２のように部分的に起こる
と考えられるので、チップ２０３しか露光不良の影響を
被らないこととなる。したがって、チップ２０３以外は
良好な露光状態であり、チップ２０３だけを不良品とし
て扱えばよいこととなる。

【００１５】

【実施例】図２は、本発明の一実施例に係る走査型の露
光装置を示す概略図であり、この装置はＩＣ、ＬＳＩ等
の半導体デバイス、液晶デバイス、ＣＣＤ等の撮像デバ
イス、磁気ヘッド等のデバイスを製造する際に用いられ
るものである。同図において、エキシマレーザ等のパル
ス光を放射する光源１からの光束はビーム整形光学系２
により所望の形状に整形され、ハエの目レンズ等のオプ
ティカルインテグレータ３の光入射面に指向される。ハ
エの目レンズは複数の微小なレンズの集まりからなるも
のであり、その光射出面近傍に複数の２次光源が形成さ
れる。

【００１６】４はコンデンサレンズであり、オプティカ
ルインテグレータ３の２次光源からの光束でマスキング
ブレード６をケーラー照明している。マスキングブレー
ド６とレチクル９は結像レンズ７とミラー８により、共
役な関係に配置されており、マスキングブレード６の開
口の形状によりレチクル９における照明領域の形と寸法
が規定するため、レクチルの移動に同期させて走査され
る。１０は投影光学系であり、レチクル９に描かれた回
路パターンを半導体基板１１に縮小投影している。レチ
クル９はレチクルステージ１３に固定され、投影光学系
１０を介してウエハステージ１４上に固定された半導体
基板１１に対してアライメントされる。ウエハステージ
１４上には露光量検出器１５が配置されており、この露
光量検出器１５により光学系１０を介した際のレーザの
露光量をモニタすることができる。１２はもう１つの露
光量検出器であり、ハーフミラー５により分割されたパ
ルス光の一部の光束をモニタしている。

【００１７】制御系の構造は、レーザ制御系１０３、露
光量演算器１０２、ステージ駆動制御系１０１、ＡＦ演
算器１１１、およびそれらの演算部分等を統括する主制
御系１０４からなる。レーザ制御系１０３は、主制御系
１０４において目標となる露光量が得られるように計算
されたレーザ発光強度および発振タイミング信号を受
け、トリガ信号１６および充電電圧信号１７により、光
源１が発するレーザのパルスエネルギおよび発光間隔を
制御する。露光量演算器１０２は、実際の露光が始まる
前に、露光量検出器１２および１５から得られた照度検
出信号１０８および１０９に基づいて、それらの検出期
間の相関をとることにより、実際の露光の際に露光量検
出器１２からのデータのみでウエハ上の露光量を推定す
る。ステージ駆動制御系１０１は、レチクルステージ１
３とウエハステージ１４の現在位置を認識し、そのデー
タを主制御系１０４に送るとともに、主制御系１０４か
ら送られてきたステージ駆動信号をもとにステージ信号
１１３を出力してステージ１３，１４を駆動する。ＡＦ
演算器１１１は、ＡＦ光学系１１０により得られたデー
タから投影レンズ駆動信号１１２を出力し、フォーカス
を制御する。そのときのフォーカス状況は主制御系１０
４へ伝達され、逆にフォーカス目標値を主制御系１０４
から受け取る。

【００１８】以上のレーザ制御系１０３、露光量演算器
１０２、ステージ駆動制御系１０１、ＡＦ演算器１１１
はそれぞれ、パルス光を発光するためのトリガ信号に同
期して動作し、各データを検出する。主制御系１０４
は、露光状態を入力する入力装置１０５、露光状態を出
力するデータ出力インタフェース１０７および露光状況
をグラフィカルに表示する表示部１０６を有する。ま
た、各制御系からパルス光強度、ステージ位置、フォー
カス状況等のデータを受け取り、それらを用いて入力装
置１０５により入力された目標露光量を達成するための
制御演算を行う。その制御演算の結果から、パルス光の
発光強度指令信号、ステージ駆動信号、フォーカス目標
信号等を各演算器、制御系などに送る。

【００１９】次に、露光不良を判定する一方法を示す。
半導体チップの露光不良の原因としては、まずレチクル
９とウエハ１１の同期位置ずれ誤差を考えることができ
る。図３は、同期ずれ誤差を示した図である。半導体露
光装置においては、ショット間の移動のためや、走査露
光方式の場合は露光光をスキャンさせるために、ウエハ
（走査露光方式の場合はレチクルも）を移動させること
になる。その際に、レチクルとウエハの相対速度に変動
があったり、それぞれのステージを移動する際に振動が
混入したりして、ウエハ面上で本来露光を行いたい露光
エリア３０１とは違う露光エリア３０２にレチクルがあ
てがわれてしまい、ウエハ面の意図する位置に露光を行
うことができないことがある。

【００２０】そのときに発生する誤差の概要を示したの
が図４である。図４左図は、第１レイヤと第２レイヤと
の間の同期誤差の結果を示したものであり、右図は発光
間の同期誤差を示したものである。左図は、第１レイヤ
と第２レイヤの同期誤差により、本来であればレイヤ間
で接続されなくてはならない部分も同期誤差のために円
で囲った部分のようにずれてしまい、所望の回路の構成
を行うことができなくなる。また右図は、ショット間の
同期誤差により第１発光と第２発光との間でレチクルと
ウエハ間で同期ずれが出て、所望の回路形成を行うこと
ができなくなっている。そこで、これらの誤差を検知し
てこのような露光不良がある場合には、その露光不良の
ある位置を装置が記憶し、チップ検査段階で実際の検査
を行わないようにすることで、半導体チップの製造効率
を上げることができる。

【００２１】パルス光の発光タイミングに同期して露光
誤差を算出するとき、同期誤差の方向として、スキャン
方向であるＸ軸方向、スリット長手方向であるＹ軸方
向、ＸＹ平面に垂直であるＺ軸方向、Ｘ軸回りの回転方
向ω_X、Ｙ軸回りの回転方向ω_Y、Ｚ軸回りの回転方向ω
_Zが考えられ、半導体チップ製造時の不良を判定する上
で考慮しなくてはならない。露光不良判断の方法として
は、各誤差方向の誤差をパルス光の発光ごとにその絶対
値を足していき、その和があらかじめ設定したしきい値
を超過する場合にはその部位を不良露光とする方法が考
えられる。また、計算負荷を軽減するために、それぞれ
の誤差方向に対して最大誤差をあらかじめ決定してお
き、その値を超過した場合にはその露光部分に関しては
不良と判断する方法も考えられる。

【００２２】また、Ｘ軸方向の誤差をΔｘ、Ｙ軸方向の
誤差をΔｙ、Ｚ軸回りの回転誤差をω_Ｚ とし、基準と
なる露光エリア面内の位置を（ｘ，ｙ）と座標表示する
と、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸回転方向に誤差が生じた場合
には数１式のように各点は座標変換される。

【００２３】

【数１】 したがって、この変換後の座標と変換前の座標との距離
を計算し、かかる距離を露光エリア内の各点について発
光ごとに加算し、その加算結果に対してしきい値を設け
て露光不良を判断する方法や、かかる露光エリア内各点
での加算結果の総和に対してしきい値を設けて露光不良
を判断する方法などが考えられる。また、かかる距離の
各点での加算結果に対してしきい値を設けて露光不良を
判断する方法では、しきい値を超過するとその露光エリ
ア全てを不良とするのではなく、露光エリア面内での露
光不良領域を限定することができる。このため、露光エ
リア内でも露光不良の部分を含むチップのみを不良とす
れば良くなるので、半導体チップの製造効率がさらに良
くなると考えられる。なお、ここで用いた、誤差Δｘ、
Δｙおよびω_Ｚは、それぞれいくつかの測定点を使用
し、それらの値を平均化するなどの方法で求めた最適な
値である。

【００２４】レイヤ間の露光不良判定については、ショ
ット上の同一位置におけるレチクル、ウエハ間の同期ず
れから上述の判断基準などにより、その位置における露
光状況を判断すればよい。

【００２５】次に、別の露光不良判定方法を示す。半導
体チップを露光する際に、レチクル・ウエハ間の距離の
ずれは、光学系の焦点距離のずれを生じさせ、露光誤差
につながる。この焦点距離のずれは、露光装置でパター
ンを形成していく上で、そのパターンの鮮明さを左右す
ることとなる。そして、半導体チップの露光誤差をパル
ス光の発光タイミングに同期させて検出するときに、焦
点距離に作用する誤差Ｚ、Ｘ軸回りの回転誤差ω_Ｘ、Ｙ
軸回りの回転誤差ω_Ｙなどを考慮して、露光不良を判定
することが考えられる。その判定方法としては、それぞ
れの方向に対する誤差の絶対値を足していき、その和が
あらかじめ設けたしきい値を超過するかどうかを調べ、
超過する場合は露光不良とすることも考えられる。ま
た、計算の簡素化のため、それぞれの方向に対する誤差
と、あらかじめ設けたそれぞれの方向の誤差しきい値と
を比較し、そのしきい値を超過する場合にはその部分の
露光を不良とすることが考えられる。さらには、ウエハ
面の座標系を、スキャン方向をＸ、スリット長手方向を
Ｙ、これらそれぞれの方向を軸とする回転方向をω_Ｘお
よびω_Ｙ、ＸとＹとからなる平面の法線方向をＺとした
ときに、ウエハの座標系にω_Ｘおよびω_Ｙなる回転誤差
が加わったとすると、数２式の座標変換が作用すると考
えられる。

【００２６】

【数２】 である。

【００２７】誤差の入る前のウエハ面をＺ＝０とする
と、回転誤差とＺ軸方向の誤差Δｚが入った後のウエハ
面は数３式となる。

【００２８】

【数３】 したがって、露光エリア上の座標を数３式に代入し、フ
ォーカス方向の距離（誤差）を求めてその誤差に対して
しきい値を設ける方法、露光エリアの各点の誤差を足し
ていき、その和に対してしきい値を設ける方法なども考
えることができる。

【００２９】なお、ここで用いた、誤差Δｚ、ω_Ｘおよ
びω_Ｙは、それぞれいくつかの測定点を使用し、それら
の値を平均化するなどの方法で求めた最適な値である。

【００３０】さらに別の露光不良判定方法を示す。半導
体露光装置において、ウエハ面上の露光量はウエハに焼
き付けるパターンの線幅などに影響するため、均一にし
なくてはならない。図５は、パルス光源を使用した走査
型半導体露光装置のウエハ上への露光量の与え方を示し
たものである。図５中の階段状の部分の一段一段は、ス
リット形状をしたパルス光を示しており、その横方向位
置は露光フィールド上の位置、縦の長さはパルス光の強
度を表している。図５下図のように、パルス光の発光強
度とそのときの発光位置に誤差がない場合には、理想的
な露光が行われ、ウエハ面上には均一な露光量を与える
ことができる。図５上図は、理想的な露光状態ではない
場合を示したものであり、図５左上図は発光位置が少し
ずれた場合の露光状態を示しており、図５右上図はパル
ス光の発光強度が他のパルスの発光強度からずれた場合
を表したものである。発光位置誤差の要因としては、レ
チクルステージとウエハステージの同期ずれやそれに伴
う機械的なノイズなどに起因するパルス光の発光位置誤
差などが、ウエハ面上での露光量を変動させる原因とし
て考えられる。その位置誤差の方向としては、スキャン
方向Ｘ、スリット長手方向Ｙ、フォーカス方向Ｚと、そ
れぞれの方向軸に対する回転誤差ω_Ｘ、ω_Ｙ、ω_Ｚ等が
考えられる。したがって、実際に走査型半導体露光装置
を使用する場合は、パルス光ごとの発光強度およびその
パルス光の発光位置をパルス光の発光に同期させて検出
し、それらに含まれた誤差を考慮して常にウエハ面上で
の露光状況を把握し、露光量誤差を常に計算しておく必
要がある。静止型露光装置における露光量誤差の観点で
は、パルス光の発光強度のばらつきだけが露光量誤差を
与える要因として考えられるので、強度誤差のみを考慮
すればよい。

【００３１】半導体露光プロセスの順番では、露光のた
めの位置決めが行われた後で露光（パルス光の発光）を
行うので、良好な露光を行うためには、露光位置につい
ての誤差を算出し、その誤差による影響を打ち消すよう
に露光光量の制御を行い、その部位の露光量誤差を許容
値以下にすることを考慮しなくてはならない。しかし、
位置誤差が大きく、露光量を制御することでその部位の
露光量誤差を許容値以下にすることができない場合や、
発光位置誤差は許容範囲内にあるが、発光した結果、そ
の強度の誤差が大きく、次回以降の発光によりその誤差
を補正することができない場合は、その部位を露光不良
であると判定し、その露光不良部位を記憶しておき、そ
の情報をチップの良否を判定する場合に使用する。

【００３２】図６は、露光不良を判定するようにした１
つの露光フィールドに対する露光処理のフローチャート
である。同図に示すように、露光処理を開始すると、レ
チクルステージおよびウエハステージを移動させて露光
領域に達すると、移動した位置の確認を行う（ステップ
Ｓ６１）。このときの確認事項として、Ｘ、Ｙ、Ｚ、ω
_Ｘ、ω_Ｙおよびω_Ｚを計測する。そして、計測した移動
位置を考慮して次回のパルス光の発光強度を計算する
（ステップＳ６２）。そして、次回の発光強度を制御す
ることによって、要求される露光誤差を満たすことがで
きるかどうかを判断し（ステップＳ６３）、満たす場合
は発光強度の計算結果に基づいてパルス光を発光させる
（ステップＳ６４）。そのときのパルス光にはばらつき
があるので、そのばらつきによる発光強度を確認し（ス
テップＳ６５）、その誤差とステージの位置決め誤差等
の誤差を加味して次回のパルス光により、前回生じた露
光誤差を許容された誤差範囲内に修正することができる
かどうかを判断する（ステップＳ６６）。ステップＳ６
３またはＳ６６において、要求される露光誤差を満たす
ことができないか、修正不能と判断された場合は、その
露光不良位置を記憶し（ステップＳ６７）、ステップＳ
６８へ進む。ステップＳ６６において修正不能と判断さ
れたときはただちにステップＳ６８へ進む。ステップＳ
６８では、次の露光位置へレチクル・ウエハステージを
移動する。そして、全ての露光が終了したかどうかを判
断し（ステップＳ６９）、終了している場合は露光動作
を終了する。終了していない場合は、ステップＳ６１に
戻る。

【００３３】パルス光源を用いた半導体露光装置の露光
の可否を判断するときには、以上に示した誤差評価基準
を独立させて採用することは事実上できないので、少な
くとも２つの評価基準を組み合わせて判断することも考
えられる。その際には、それらの判断基準について適切
な重み等を付加して、それぞれの誤差を複合的に評価す
る露光不良判別法も考えられる。

【００３４】次に、マスキングブレードとステージ系の
同期誤差から露光不良と判定することも考えられる。走
査露光時にはレチクルステージに照射するビーム形状の
整形、ビーム照射領域の確定をするために、レチクルス
テージの移動すなわちレチクルの移動に同期させて、マ
スキングブレードを移動させる。しかし、マスキングブ
レードとレチクルステージとの間に同期誤差があると、
それに起因する露光不良が発生する。そこで、マスキン
グブレードとレチクルステージの相対位置を走査露光時
にモニタし、それを用いて露光状態を判断して、その露
光エリアが露光不良かどうかを判断することが考えられ
る。相対位置要素としてはＸ、Ｙ、Ｚ、ω_X、ω_Y、ω_Z
方向が考えられ、判断方法はステージの同期誤差に基づ
く露光不良領域判定方法と同様に、それぞれの方向に対
しての許容誤差を決定しておき、判定領域内の複数の位
置について同期誤差を算出し、その中で最大のものを用
いて判断する方法、そのときの計測誤差の和に対し閾値
を設けて露光不良を判断する方法、測定点の誤差の統計
処理結果に対して閾値を設けておく方法などが考えられ
る。

【００３５】これらの判定方法により、マスキングブレ
ードとレチクルステージの同期誤差に起因する誤差から
露光状態を判別し、その結果露光不良と判別された部分
を記憶し、同部分を含むチップに対しては、次層以降で
の露光の労力を減らしたり、検査行程を省略するなどし
て、製造効率の向上を図ることができる。

【００３６】走査露光時には、ステージの位置に対して
投影光学系の目標縮小比の設定が行われている場合があ
る。そのため、ステージの位置に対して、実時間に投影
光学系の縮小倍率を制御しなくてはならない。しかしな
がら、投影光学系の目標縮小比と実際の縮小比との間に
誤差の生じることがある。図７は、スキャン露光時に投
影系の縮小倍率を変化させた場合を示した図である。図
７（Ａ）はスキャン位置における投影光学系の縮小倍率
を示した図である。点線は目標縮小倍率が一定である場
合を示しているが、実線のようにスキャン位置において
その縮小倍率を変化させる場合がある。このとき、ウエ
ハに焼きつけられる領域としては図７（Ｂ）の実線で囲
われた部分のようになる。しかし、実線の縮小倍率が図
７（Ａ）の波線のようになった場合には、ウエハに焼き
付けられる領域は図７（Ｂ）の波線で囲われた形とな
り、この波線の形が実線の形と大きく異なる場合には、
露光面の局所、または、全体に像の歪みが生じることと
なり、次層以降のオーバーレイに影響の生じることが考
えられる。従って、投影光学系のスキャン位置における
目標縮小倍率と、実際の縮小倍率との誤差から、露光状
態を判定する必要が出てくる。

【００３７】この投影光学系の誤差に対して、本発明の
概念を適用し、パルス露光毎の投影光学系の実際の縮小
倍率を縮小倍率検出手段により検出して、目標縮小倍率
に対する投影光学系の縮小倍率の誤差が大きい場合に
は、露光を行わないで、再露光を行うことが考えられ
る。誤差の判定には、ある評価基準に対して閾値を設
け、その閾値を基準に露光状態を判断することとなる。
その際の閾値の設け方としては、目標縮小倍率からのズ
レ量そのものに設ける方法、走査フィールド上幾つかの
測定点について目標値からのズレを計測し、それらを統
計処理してその統計値に対して閾値を設ける方法、また
回路パターンに基づき、回路パターンが他の部分と比較
して複雑であったりして、より縮小倍率に対してより厳
しい精度が必要である場合には各点での測定値に対し、
重みをかけるなどした上で、ズレ量に対して閾値を設け
る方法、統計処理を行った結果に対して閾値を設ける方
法に適用することも考えられる。

【００３８】これら一連の手法を用いることにより、投
影光学系の縮小倍率の誤差に起因する露光不良を判定
し、露光不良と判別された部分を記憶し、同部分を含む
チップに対しては、次層以降での露光の労力を減らした
り、検査行程を省略するなどして、製造効率の向上を図
ることができる。

【００３９】図８は、半導体チップの露光を終えた後、
それらを一つ一つのチップに裁断する工程のフローチャ
ートである。上記のいずれかの方法で露光不良である位
置が決定され、その露光不良を起こしている位置はあら
かじめメモリなどに蓄えられているものとする。裁断工
程においては、まずその露光不良位置を読み込み（ステ
ップＳ７１）、チップの裁断を行う（ステップＳ７
２）。その後、露光不良位置と現在の裁断位置とを比較
して、裁断したチップが露光不良領域を含むか否かを判
断する（ステップＳ７３）。裁断を行ったチップが露光
領域を含むときはそのチップを捨ててから（ステップＳ
７４）、含まない場合は直接、次の裁断位置へ移動する
（ステップＳ７５）。そして、裁断領域内かどうかを判
断し（ステップＳ７６）、裁断領域内であれば、ステッ
プＳ７２へ戻って再び裁断を行い、裁断領域外のときに
は裁断を終了する。

【００４０】さらに、ウエハ面上での露光状況は露光装
置に備え付けられた表示部分に表示することにより、オ
ペレータに知らせることができる。図９は、その表示例
を示したもので、露光不良部分８０１を示すとともに、
その露光不良部分を含むチップ８０２は露光不良による
不良チップであることが示されている。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、多数個
のパルス光を供給する露光光供給手段と、露光光供給手
段から順次供給されるパルス光の光量を検出する光量検
出手段と、パルス光の発光に同期して原板および被露光
基板の位置および姿勢を検出する位置検出手段と、光量
検出手段および位置検出手段の検出結果からパルス光発
光時の露光状態を計算する演算手段とを具備するように
したため、ショット中の露光不良となった部分を早急に
特定することができ、その部分に含まれるチップだけを
不良としてその後のプロセスを行うことができる。

【００４２】また、走査露光時の露光状況から不良チッ
プを排除しなかった場合と比較して、製造効率が向上
し、製造コストが下がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る露光不良部分の基本
的な概念を示す図である。

【図２】 本発明の一実施例に係る半導体露光装置の構
成を示す図である。

【図３】 同期ずれの誤差を示す図である。

【図４】 図３に係る誤差の概要を示す図である。

【図５】 パルス光源を使用した走査型半導体露光装置
のウエハ上への露光量の与え方を示す図である。

【図６】 露光不良を判定するフローチャートである。

【図７】 スキャン露光時に投影系の縮小倍率を変化さ
せた場合の説明図である。

【図８】 半導体チップの露光を終えた後、それらを個
々のチップに裁断する際のフローチャートである。

【図９】 半導体露光装置が有する表示装置に表示され
た表示例を示す図である。

【符号の説明】

１：光源、２：ビーム整形光学系、３：オプティカルイ
ンテグレータ、４：コンデンサレンズ、５：ハーフミラ
ー、６：マスキングブレード、７：結像レンズ、８：ミ
ラー、９：レチクル、１０：投影光学系、１１：半導体
基板、１２：露光量検出器、１３：レチクルステージ、
１４：ウエハステージ、１５：露光量検出器、１６：ト
リガ信号、１７：充電電圧信号、１０１：ステージ駆動
制御系、１０２：露光量演算器、１０３：レーザ制御
系、１０４：主制御系、１０５：入力装置、１０６：表
示部、１０７：データ出力インタフェース、１０８：照
度検出信号、１０９：照度検出信号、１１０：ＡＦ光学
系、１１１：ＡＦ演算器、１１２：投影レンズ駆動信
号、１１３：ステージ信号、２０１：領域、２０２：露
光不良部分、２０３：チップ、３０１：本来の露光位
置、３０２：実際の露光位置、８０１：露光不良部分、
８０２：チップ、８０３：レチクル内の回路を１／４倍
した領域、８０４：ウエハの移動方向、８０５：レチク
ルステージの移動方向、８０６：１回のパルス光発光に
より露光される領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 邦貴 神奈川県川崎市中原区今井上町53番地キヤ ノン株式会社小杉事業所内

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パルス光で原板を照明し、原板と基板を
   移動させながら原板のパターンを基板上に露光転写する
   スキャン型の露光装置において、各パルス光発光時の露
   光状態を検出する手段と、前記露光状態に基づいて露光
   不良の領域があるか否かを判定する情報処理手段とを具
   備することを特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】 前記露光状態検出手段は複数の情報を検
   出し、前記情報処理手段は前記複数の情報のうち２つ以
   上に基づいて露光不良の領域があるか否かを判定するこ
   とを特徴とする請求項１記載の露光装置。
3. 【請求項３】 前記情報処理手段は、露光不良の領域の
   基板上の位置を記憶することを特徴とする請求項１〜２
   記載の露光装置。
4. 【請求項４】 前記露光状態検出手段は、各パルス光の
   光量を検出する手段を有することを特徴とする請求項１
   〜３記載の露光装置。
5. 【請求項５】 前記露光状態検出手段は、各パルス光の
   発光に同期して前記原板と基板の位置を検出する手段を
   有することを特徴とする請求項１〜４記載の露光装置。
6. 【請求項６】 前記露光状態検出手段は、前記原板と該
   原板の照明領域を規定するブレードとの相対位置を検出
   する手段を有することを特徴とする請求項１〜５記載の
   露光装置。
7. 【請求項７】 前記露光状態検出手段は、前記原板のパ
   ターンが転写される際の転写倍率を各パルス光発光毎に
   検出する手段を有することを特徴とする請求項１〜６記
   載の露光装置。
8. 【請求項８】 前記情報処理手段は、前記基板上の所定
   の点における過去の露光状態を考慮して、次回のパルス
   光の発光を行った場合の前記所定の点における積算露光
   量を算出し、その結果に基づいて前記所定の点が露光不
   良となるか否かを判定することを特徴とする請求項１〜
   ７記載の露光装置。
9. 【請求項９】 前記基板上における露光光強度を一定に
   する露光量制御手段を有し、該露光量制御手段の露光量
   の制御精度を考慮して、前記情報処理手段は露光不良の
   領域があるか否かを判定することを特徴とする請求項８
   記載の露光装置。
10. 【請求項１０】 パルス光で原板を照明し、原板と基板
    を移動させながら原板のパターンを基板上に露光転写す
    るスキャン型の露光方法において、各パルス光発光時の
    露光状態を検出する工程と、前記露光状態に基づいて露
    光不良の領域があるか否かを判定する情報処理工程とを
    具備することを特徴とする露光方法。
11. 【請求項１１】 前記露光状態検出工程では複数の情報
    を検出し、前記情報処理工程では前記複数の情報のうち
    ２つ以上に基づいて露光不良の領域があるか否かを判定
    することを特徴とする請求項１０記載の露光方法。
12. 【請求項１２】 前記情報処理工程は、露光不良の領域
    の基板上の位置を記憶することを特徴とする請求項１０
    〜１１記載の露光方法。
13. 【請求項１３】 前記露光状態検出工程は、各パルス光
    の光量を検出する工程を有することを特徴とする請求項
    １０〜１２記載の露光方法。
14. 【請求項１４】 前記露光状態検出工程は、各パルス光
    の発光に同期して前記原板と基板の位置を検出する工程
    を有することを特徴とする請求項１０〜１３記載の露光
    方法。
15. 【請求項１５】 前記露光状態検出工程は、前記原板と
    該原板の照明領域を規定するブレードとの相対位置を検
    出する工程を有することを特徴とする請求項１０〜１４
    記載の露光方法。
16. 【請求項１６】 前記露光状態検出工程は、前記原板の
    パターンが転写される際の転写倍率を各パルス光発光毎
    に検出する工程を有することを特徴とする請求項１０〜
    １５記載の露光方法。
17. 【請求項１７】 前記情報処理工程では、前記基板上の
    所定の点における過去の露光状態を考慮して、次回のパ
    ルス光の発光を行った場合の前記所定の点における積算
    露光量を算出し、その結果に基づいて前記所定の点が露
    光不良となるか否かを判定することを特徴とする請求項
    １０〜１６記載の露光方法。
18. 【請求項１８】 前記基板上における露光光強度を一定
    にする露光量制御工程を有し、該露光量制御工程におけ
    る露光量の制御精度を考慮して、前記情報処理工程では
    露光不良の領域があるか否かを判定することを特徴とす
    る請求項１７記載の露光方法。