JPH10199794A - 露光装置および方法 - Google Patents

露光装置および方法

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JPH10199794A
JPH10199794A JP398597A JP398597A JPH10199794A JP H10199794 A JPH10199794 A JP H10199794A JP 398597 A JP398597 A JP 398597A JP 398597 A JP398597 A JP 398597A JP H10199794 A JPH10199794 A JP H10199794A
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JP
Japan
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amount
substrate
expansion
contraction
exposure
Prior art date
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Pending
Application number
JP398597A
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English (en)
Inventor
Yukio Araki
幸雄 荒木
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の伸縮量を算出してステップ移動させる
際、合わせずれが生じることなくパターンを露光するこ
とができる露光装置を提供する。 【解決手段】 露光装置は光源7、振動子3、受光スリ
ット2、オートフォーカスセンサ9、中継基板8などか
らなる基板の傾き量測定機構を有し、露光ステージ5に
載置された基板の伸縮量を測定する際、まず、基板6に
割り当てられた64ショットのうち任意の10ショット
に形成された位置検出マーク16の座標xを測定する。
位置検出マーク16の座標xが測定されたショットの傾
き量θを測定する。ショットの中心Oから距離G離れた
測定点a1、測定点a2をショットの隅に設定し、設定
された測定点a1の高さF1および測定点a2の高さF
2を測定する。測定された高さF1、F2から1ショッ
トの傾き量θを算出し、算出されたショットの傾き量θ
で位置検出マークの座標xを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置および方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、露光装置として、例えばレンズ縮
小投影露光装置は、露光ステージの上に載置された基板
(シリコンウェハー)を1ショットずつステップ移動さ
せて基板に割り当てられたショットにパターンを露光す
る。ここで、ショットとは1回の露光で照射される領域
であり、例えば1枚の基板には64(=8×8)のショ
ットが割り当てられている(図2参照)。
【0003】露光ステージに載置された基板は高温工程
などのプロセス処理の影響で通常、伸縮している状態に
あるので、ステップ移動させる基板のステップ量はその
伸縮量に応じて設定される。このとき、伸縮量はショッ
トに形成された位置検出マークの座標を例えば10ショ
ット分統計処理することにより理論値との差から算出さ
れ、算出された伸縮量に基づいて全てのショットの座標
が算出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高温工
程などのプロセス処理の影響により基板は単に伸縮する
だけでなく、拡大して見るとうねっていたり傾いていた
りする場合がある(図5参照)。従来では基板が傾いて
いる状態であっても、そのまま位置検出マークの座標を
測定していたので、伸縮量に誤差が生じていた。すなわ
ち、図6に示すように測定される位置検出マークの座標
には誤差(x/cosθ−x)が生じているので、その
ままパータンを露光すると誤差分だけ合わせずれが生じ
てしまう。
【0005】そこで、本発明は、基板の伸縮量を算出し
てステップ移動させる際、合わせずれが生じることなく
パターンを露光することができる露光装置および方法を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に記載の露光装置は、露光ステー
ジに載置された基板の伸縮量を算出する伸縮量算出手段
を備え、該算出された伸縮量に応じたステップ量だけ前
記基板を移動して露光する露光装置において、前記露光
ステージに載置された基板の傾き量を算出する傾き量算
出手段と、該算出された傾き量で前記算出される伸縮量
を補正する伸縮量補正手段とを備えたことを特徴とす
る。
【0007】また、1回の露光で照射される領域を示す
ショットが前記基板に複数割り当てられており、前記伸
縮量算出手段は、前記ショットに形成された位置検出マ
ークの座標を測定する座標測定手段を備え、前記伸縮量
補正手段は、該測定された位置検出マークの座標を前記
傾き量で補正することが好ましい。さらに、前記傾き量
算出手段は、前記ショットの少なくとも2箇所に光源か
らの光が照射される測定領域を設定し、該設定された測
定領域で反射される光が合焦するように前記基板が載置
された露光ステージを移動させ、該移動量から前記傾き
量を算出することか好ましい。また、レンズ縮小投影露
光装置に適用されることが好ましい。
【0008】請求項5に記載の露光方法は、露光ステー
ジに載置された基板の伸縮量を算出し、該算出された伸
縮量に応じたステップ量だけ前記基板を移動して露光す
る露光方法において、前記露光ステージに載置された基
板の傾き量を算出し、該算出された傾き量で前記算出さ
れる伸縮量を補正することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の露光装置および方法の実
施の形態について説明する。本実施形態における露光装
置はレンズ縮小投影露光装置に適用される。図1は実施
の形態における露光装置の要部の構成を概略的に示す図
である。露光装置は装置本体1、縮小投影レンズ4、露
光ステージ5などから構成されている。また、装置本体
1には全体を制御する制御部(図示せず)が設けられて
おり、制御部は後述する伸縮量算出処理手順などの制御
プログラムを実行して露光ステージ5をステップ移動さ
せ、露光ステージ5に載置されたシリコンウェハーなど
の基板6の上に縮小投影レンズ4を介してパターンを露
光する。
【0010】図2は基板6の平面を示す図である。1枚
の基板6には1回の露光で照射される領域を示すショッ
トが8×8(=64)箇所に割り当てられている。ま
た、この露光装置では光源7、振動子3、受光スリット
2、オートフォーカスセンサ9、中継基板8などから露
光ステージ5に載置された基板の傾き量を測定する傾き
量測定機構が構成されており、光源7から基板6に向け
て照射された光がオートフォーカスセンサ9で合焦する
ように露光ステージ5を上下に動かし、その移動量から
後述するようにショットの傾き量θを測定する。露光ス
テージ5に載置されたシリコンウェハーなどの基板6
は、前述したように高温工程などのプロセス処理の影響
で伸縮していたり、傾いていたりするので、これらを考
慮して露光ステージ5を移動させるステップ量を設定し
なければならない。
【0011】図3は伸縮量算出処理手順を示すフローチ
ャートである。まず、基板6に割り当てられた64ショ
ットのうち任意の10ショットに形成された位置検出マ
ーク16の座標xを測定する(ステップS1)。図5は
位置検出マーク16が形成されたショットを示す図であ
る。同図(A)はショットの平面を示し、同図(B)は
その傾きを示す。
【0012】つづいて、位置検出マーク16の座標が測
定されたショットの傾き量θを測定する(ステップS
2)。図4はショットの傾き量θの測定手順を示すフロ
ーチャートである。ショットの中心Oから距離G離れた
測定点a1、測定点a2をショットの隅に設定し(ステ
ップS11)、設定された測定点a1の高さF1および
測定点a2の高さF2を測定する(ステップS12)。
光源7から設定された測定点a1、a2に向けて光を照
射し、反射された光がオートフォーカスセンサ9で合焦
するように露光ステージ5を上下に動かし、その移動量
から測定点a1の高さF1および測定点a2の高さF2
を測定する。測定された高さF1、F2から1ショット
の傾き量θを〔数1〕にしたがって算出する(ステップ
S13)。
【0013】
【数1】θ=tan-1((F1−F2)/2G)
【0014】つづいて、〔数2〕によりステップS1で
測定された位置検出マークの座標xをステップ2で測定
されたショットの傾き量θで補正する(ステップS
3)。
【0015】
【数2】xa=x/θ−x
【0016】ここで、xはショットの傾き量θを補正す
る前の位置検出マーク16の座標であり、xaはショッ
トの傾き量θを補正した後の位置検出マーク16の座標
である。図6はショットの傾きおよびx、θの関係を示
す図である。
【0017】ショットの傾き量θが補正された位置検出
マーク16の座標xaを統計処理し、基板6の中心から
位置検出マーク16までの距離を理論値A、実測値A’
として伸縮量Bを〔数3〕にしたがって算出する(ステ
ップS4)。
【0018】
【数3】伸縮量B=(A’−A)/A
【0019】これにより、高温工程などのプロセス処理
によって伸縮した基板6の伸縮量が正確に算出される。
この後、ショット間のステップピッチをCとして、露光
装置は〔数4〕に示すステップ量で露光ステージ5を順
次移動させて各ショットにパターンを露光する。
【0020】
【数4】 ステップ量=(1+伸縮量B)×ステップピッチC
【0021】このように、本実施形態の露光装置によれ
ば、各ショットの傾き量θを考慮して伸縮量を算出する
ことにより基板6を正確にステップ移動させることがで
き、合わせずれが生じることなく基板にパターンを露光
できる。尚、上記実施形態では、X座標についてだけ示
したが、Y座標についても同様にショットの傾き量θを
考慮して伸縮量を算出してもよい。また、本実施形態で
は位置検出マーク16が測定されたショットについてだ
けその傾き量θを測定したが、基板6に割り当てられた
全てのショットについてその傾き量θを測定して統計処
理を行ってもよい。さらに、統計処理を行うことによっ
て各ショットの傾き量がわかるショットだけを選択して
測定してもよい。
【0022】
【発明の効果】本発明の請求項1に記載の露光装置によ
れば、伸縮量算出手段により露光ステージに載置された
基板の伸縮量を算出し、該算出された伸縮量に応じたス
テップ量だけ前記基板を移動して露光する際、傾き量算
出手段により前記露光ステージに載置された基板の傾き
量を算出し、伸縮量補正手段により該算出された傾き量
で前記算出される伸縮量を補正するので、基板の伸縮量
を算出してステップ移動させる際、合わせずれが生じる
ことなくパターンを露光することができる。
【0023】請求項2に記載の露光装置によれば、1回
の露光で照射される領域を示すショットが前記基板に複
数割り当てられており、前記伸縮量算出手段は、前記シ
ョットに形成された位置検出マークの座標を測定する座
標測定手段を備え、前記伸縮量補正手段は、該測定され
た位置検出マークの座標を前記傾き量で補正するので、
ショット単位に複数測定することにより統計処理の精度
を高めることができる。また、位置検出マークの座標の
測定および傾き量の算出を同一のショット内で行うこと
ができ、効率を高めることができる。
【0024】請求項3に記載の露光装置によれば、前記
傾き量算出手段は、前記ショットの少なくとも2箇所に
光源からの光が照射される測定領域を設定し、該設定さ
れた測定領域で反射される光が合焦するように前記基板
が載置された露光ステージを移動させ、該移動量から前
記傾き量を算出するので、傾き量測定機構を容易に付属
させることができ、露光ステージの機能を活かして簡単
に傾き量を測定できる。
【0025】請求項4に記載の露光装置によれば、レン
ズ縮小投影露光装置に適用されるので、レンズ縮小投影
露光装置においてパターンの合わせずれを解消できる。
【0026】請求項5に記載の露光方法によれば、露光
ステージに載置された基板の伸縮量を算出し、該算出さ
れた伸縮量に応じたステップ量だけ前記基板を移動して
露光する露光方法において、前記露光ステージに載置さ
れた基板の傾き量を算出し、該算出された傾き量で前記
算出される伸縮量を補正するので、基板の伸縮量を算出
してステップ移動させる際、合わせずれが生じることな
くパターンを露光することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態における露光装置の要部の構成を概
略的に示す図である。
【図2】基板6の平面を示す図である。
【図3】伸縮量算出処理手順を示すフローチャートであ
る。
【図4】ショットの傾き量θの測定手順を示すフローチ
ャートである。
【図5】位置検出マークが形成されたショットを示す図
である。
【図6】ショットの傾きおよびx、θの関係を示す図で
ある。
【符号の説明】
1……装置本体、2……受光スリット、3……振動子、
4……縮小投影レンズ、5……露光ステージ、6……基
板、7……光源、16……位置検出マーク

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 露光ステージに載置された基板の伸縮量
    を算出する伸縮量算出手段を備え、 該算出された伸縮量に応じたステップ量だけ前記基板を
    移動して露光する露光装置において、 前記露光ステージに載置された基板の傾き量を算出する
    傾き量算出手段と、 該算出された傾き量で前記算出される伸縮量を補正する
    伸縮量補正手段とを備えたことを特徴とする露光装置。
  2. 【請求項2】 1回の露光で照射される領域を示すショ
    ットが前記基板に複数割り当てられており、 前記伸縮量算出手段は、前記ショットに形成された位置
    検出マークの座標を測定する座標測定手段を備え、 前記伸縮量補正手段は、該測定された位置検出マークの
    座標を前記傾き量で補正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】 前記傾き量算出手段は、前記ショットの
    少なくとも2箇所に光源からの光が照射される測定領域
    を設定し、該設定された測定領域で反射される光が合焦
    するように前記基板が載置された露光ステージを移動さ
    せ、該移動量から前記傾き量を算出することを特徴とす
    る請求項2記載の露光装置。
  4. 【請求項4】 レンズ縮小投影露光装置に適用されるこ
    とを特徴とする請求項1記載の露光装置。
  5. 【請求項5】 露光ステージに載置された基板の伸縮量
    を算出し、 該算出された伸縮量に応じたステップ量だけ前記基板を
    移動して露光する露光方法において、 前記露光ステージに載置された基板の傾き量を算出し、 該算出された傾き量で前記算出される伸縮量を補正する
    ことを特徴とする露光方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001077012A (ja) * 1999-09-09 2001-03-23 Canon Inc 投影露光装置およびデバイス製造方法
WO2018144129A1 (en) * 2017-02-03 2018-08-09 Applied Materials, Inc. Method of pattern placement correction

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