JP2009038271A - Exposure apparatus and method, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】 露光量精度を劣化させることなく、露光量レンジを拡張する。ショット内のパターン線幅精度を向上させる。
【解決手段】 マスクと感光基板とを走査させながら該マスクを介して該感光基板のショット領域を露光する際、該走査の方向におけるショット内の目標露光量分布から複数の目標露光量プロファイルを算出し、該目標露光量プロファイルごとに、該目標露光量プロファイルにしたがって露光量を制御しながら、該マスクを介して該ショット領域を露光する。
【選択図】図9PROBLEM TO BE SOLVED: To extend an exposure amount range without deteriorating exposure amount accuracy. Improve pattern line width accuracy in a shot.
When exposing a shot area of a photosensitive substrate through the mask while scanning the mask and the photosensitive substrate, a plurality of target exposure amount profiles are calculated from the target exposure amount distribution in the shot in the scanning direction. Then, for each target exposure profile, the shot area is exposed through the mask while controlling the exposure according to the target exposure profile.
[Selection] Figure 9
Description
本発明は、ICやLSIなどの半導体素子、液晶基板、薄膜磁気ヘッド等のデバイスを、フォトリソグラフィ技術を用いて製造するための露光装置及び方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus and method for manufacturing a device such as a semiconductor element such as an IC or LSI, a liquid crystal substrate, a thin film magnetic head using a photolithography technique.
従来、LSIあるいは超LSIなどの極微細パターンから形成される半導体素子の製造工程において、マスクに描かれた回路パターンを感光剤が塗布された基板上(ウエハ)に縮小露光して焼付け形成する縮小投影露光装置が使用されている。半導体素子の実装密度の向上に伴い、回路パターンのより一層の微細化が要求されるとともに、パターンの仕上がり寸法(パターン線幅)を均一化し得る露光方法や露光装置の対応がなされてきた。 Conventionally, in a manufacturing process of a semiconductor element formed from an ultrafine pattern such as LSI or VLSI, a reduction is performed by reducing and exposing a circuit pattern drawn on a mask onto a substrate (wafer) coated with a photosensitive agent. A projection exposure apparatus is used. As the mounting density of semiconductor elements has been improved, further miniaturization of circuit patterns has been demanded, and exposure methods and exposure apparatuses that can make the finished dimensions (pattern line width) uniform have been made.
従来の露光装置あるいは露光方法においては、基板上に塗布された感光剤に応じた露光量にて感光剤を露光する。ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置においては、基板面の露光ショット領域(位置)を移動しながら一定露光量で露光を繰り返す。但し、ウエハ面内で各露光ショットにおいて一定露光量にて感光剤を繰り返し露光した場合でも、得られたパタン−ン線幅と設計パターン線幅との間に差異(パターン線幅誤差)が生じる。パターン線幅の均一性を保つため、露光ショットに応じて露光量を補正する様々な露光方法が開示されている。例えば、ショット内の基準位置からの走査距離のn次多項式関数にしたがって露光量を制御する方法が特許文献1に開示されている。
しかしながら、露光ショット内の露光量をショット内の位置関数として表し、1回の走査露光で所望の露光量を実現する方法では、要求される露光量レンジがレーザ出力レンジに比べ大きな場合、レーザの精度が確保できない。そのため、ショット内のパターン線幅精度を確保できない、という問題が生じうる。
本発明は前記の従来技術における問題点に鑑み、ショット内のパターン線幅精度を向上させることを例示的目的とする。
However, in the method of expressing the exposure amount in the exposure shot as a position function in the shot and realizing the desired exposure amount by one scanning exposure, if the required exposure amount range is larger than the laser output range, the laser Accuracy cannot be secured. Therefore, a problem that the pattern line width accuracy in the shot cannot be ensured may occur.
An object of the present invention is to improve pattern line width accuracy in a shot in view of the above-described problems in the prior art.
上記の課題を解決するために、本発明の露光装置は、マスクと感光基板とを走査させながら該マスクを介して該感光基板のショット領域を露光する露光装置であって、該走査の方向におけるショット内の目標露光量分布から複数の目標露光量プロファイルを算出し、該目標露光量プロファイルごとに、該目標露光量プロファイルにしたがって露光量を制御しながら、該マスクを介して該ショット領域を露光する、ことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an exposure apparatus of the present invention is an exposure apparatus that exposes a shot area of a photosensitive substrate through the mask while scanning the mask and the photosensitive substrate, in the scanning direction. A plurality of target exposure profile is calculated from the target exposure distribution in the shot, and the shot area is exposed through the mask while controlling the exposure according to the target exposure profile for each target exposure profile. It is characterized by.
また、本発明の露光方法は、マスクと感光基板とを走査させながら該マスクを介して該感光基板のショット領域を露光する露光方法であって、該走査の方向におけるショット内の目標露光量分布を計測し、該目標露光量分布から複数の目標露光量プロファイルを算出し、該目標露光量プロファイルごとに、該目標露光量プロファイルにしたがって露光量を制御しながら、該マスクを介して該ショット領域を露光する、ことを特徴とする。 The exposure method of the present invention is an exposure method in which a shot area of the photosensitive substrate is exposed through the mask while scanning the mask and the photosensitive substrate, and the target exposure amount distribution in the shot in the scanning direction Measuring a plurality of target exposure profiles from the target exposure distribution, and controlling the exposure amount in accordance with the target exposure profile for each target exposure profile, the shot region via the mask It is characterized by exposing.
本発明によれば、例えば、ショット内のパターン線幅精度を向上させることができる。 According to the present invention, for example, the pattern line width accuracy in a shot can be improved.
本発明の好ましい形態では、スリット状光束(スリット状露光光)で感光基板のショット領域を走査露光する際、1回の露光制御をレーザ出力レンジ内に収めることでレーザの精度を確保する。また、複数の目標レーザ出力プロファイル(目標露光量プロファイル)に基づいた多重露光により、最終的な感光基板走査方向のショット内露光量分布形状を調整し、パターン線幅精度を確保すること特徴としている。
より具体的には、スリット状光束でショット領域を走査露光する際、レーザの出力を制御することで走査方向の露光量分布の形状を精密に調整する。露光量分布の形状を調整する際、レーザ出力精度を保証可能なレーザ出力レンジを超過する場合に対し、分割した目標レーザ出力プロファイル群に基づき露光量分布を分割し多重露光を行うことで、これを正確に実現する。
In a preferred embodiment of the present invention, when the shot area of the photosensitive substrate is scanned and exposed with a slit-shaped light beam (slit-shaped exposure light), the accuracy of the laser is ensured by placing one exposure control within the laser output range. In addition, the multiple exposure based on a plurality of target laser output profiles (target exposure profile) adjusts the final shot exposure dose distribution shape in the scanning direction of the photosensitive substrate, thereby ensuring the pattern line width accuracy. .
More specifically, when the shot area is scanned and exposed with the slit light beam, the shape of the exposure amount distribution in the scanning direction is precisely adjusted by controlling the output of the laser. When adjusting the shape of the exposure distribution, if the laser output range that can guarantee the laser output accuracy is exceeded, the exposure distribution is divided based on the divided target laser output profile group and multiple exposure is performed. Is realized accurately.
また、感光基板面上に走査方向に沿って動く露光量検出器を具備し、上記目標レーザ出力プロファイルの形状と感光基板上の露光量分布形状の関係を検出する露光量検出手段を用いることにより、レーザ出力を調整する。
また、感光基板面の露光量分布は、基板の所定位置から各露光ショットの位置までの距離の関数として露光量分布を指定する。
本実施形態は、以下の2工程で求めた前記各露光ショットの目標レーザ出力プロファイル群に基づきレーザ出力を制御する、ステップ・アンド・スキャン型の露光方式に係る。第1工程は、各露光ショットの露光領域と目標露光量に応じて各露光ショットの露光量分布を計算する工程である。第2工程は、第1工程で求めた各露光ショットの露光量分布に応じて目標レーザ出力プロファイル群を計算する工程である。
In addition, an exposure amount detector that moves along the scanning direction on the photosensitive substrate surface is provided, and an exposure amount detection unit that detects the relationship between the shape of the target laser output profile and the exposure amount distribution shape on the photosensitive substrate is used. Adjust the laser output.
The exposure amount distribution on the photosensitive substrate surface designates the exposure amount distribution as a function of the distance from a predetermined position on the substrate to the position of each exposure shot.
The present embodiment relates to a step-and-scan type exposure method that controls laser output based on a target laser output profile group of each exposure shot obtained in the following two steps. The first step is a step of calculating the exposure amount distribution of each exposure shot according to the exposure area and the target exposure amount of each exposure shot. The second step is a step of calculating a target laser output profile group according to the exposure dose distribution of each exposure shot obtained in the first step.
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
[第1の実施例]
図1は本発明の実施例に係るステップ・アンド・スキャン型露光装置の概略構成を示す。同図において、101は例えば、ArF等のガスが封入され、レーザ光を発光させるパルスレーザ光源である。この光源は遠紫外領域の波長193nmの光を発光する。また、レーザ光源には、共振器を構成するフロントミラー、露光波長を狭帯化するための狭帯化モジュール、波長の安定性やスペクトル幅をモニタするためのモニタモジュール、及びシャッタ等が設けられている。狭帯化モジュールは、回折格子、プリズム等からなる。モニタモジュールは、分光器やディテクタ等からなる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First embodiment]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a step-and-scan type exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure,
レーザ光源のガス交換動作、あるいは波長安定化のための制御、放電印加電圧の制御等は、レーザ制御装置102により制御される。本実施例では、レーザ制御装置102のみによる単独制御は行わず、インタフェースケーブルで接続した露光装置全体の制御を司る主制御装置103からの命令で制御できるようにしてある。
The
パルスレーザ光源101より射出したビームは、照明光学系104のビーム整形光学系(不図示)を介して所定のビーム形状に整形された後、オプティカルインテグレータレンズ105に入射され2次光源を形成する。107はマスク(またはレチクル)113の照度分布を変える機能を備えたコンデンサレンズである。コンデンサレンズ107はオプティカルインテグレータレンズ105で形成された2次光源からの光束を、開口幅を変え得る可変スリット110に指向し、可変スリット110をケーラ照明する。可変スリット110は後述する開口幅を変え得る機構である。
The beam emitted from the pulsed
照明光学系104の開口絞り106の開口部はほぼ円形であり、照明系制御装置108によってその開口部の直径、ひいては照明光学系の開口数(NA)を所望の値に設定できるようになっている。この場合、後述する投影レンズ114の開口数に対する照明光学系の開口数の比の値がコヒーレンスファクタ(σ値)である。したがって、照明系制御装置108は照明系の開口絞り106を制御することで、σ値を設定できることになる。
The aperture of the
照明光学系104の光路上にはハーフミラー111が配置され、マスク113を照明する露光光の一部がこのハーフミラーにより反射され取り出される。ハーフミラー111の反射光の光路上にはフォトセンサ109が配置され、前記露光光の強度(露光エネルギー)に対応した出力を発生する。フォトセンサ109の出力は、パルスレーザ光源101のパルス発光毎に積分を行う積分回路(不図示)によって1パルスあたりの露光エネルギーに変換され、照明系制御装置108を介して主制御装置103に入力されている。
A
投影レンズ114の瞳面(マスクに対するフーリエ変換面)上には、開口部がほぼ円形である投影レンズの開口絞り(不図示)が配置され、モータ等の駆動手段によって開口部の直径を制御することで、所望の値に設定できる。 On the pupil plane of the projection lens 114 (Fourier transform plane with respect to the mask), an aperture stop (not shown) of the projection lens having a substantially circular aperture is arranged, and the diameter of the aperture is controlled by a driving means such as a motor. Thus, it can be set to a desired value.
マスク113には焼き付けを行う半導体素子の回路パターンが形成されており、照明光学系104より照射される。2次元方向の可変ブレード112は、光軸に直交方向の面に遮光板を配置し、マスク113の回路パターン面の照射領域を任意に設定可能にしている。図2にマスク113を照明している状態を示す。可変ブレード112によって遮光されたスリット状の光束203が、斜線で示すマスクの回路パターン202の一部を照明する。
A circuit pattern of a semiconductor element to be baked is formed on the
図1の投影レンズ114によって、フォトレジストが塗布されたウエハ115上に回路パターン202の一部を縮小倍率β(βは例えば1/4)で縮小投影する。この時、マスク113及びウエハ115をスリット状光束203に対し、投影レンズ114の縮小比率βと同じ速度比率で互いに逆方向にスキャン(走査)させながら、パルスレーザ光源101のパルス発光による多パルス露光を繰り返す。走査方向は、スリット状光束203の短手方向である。これにより、マスク全面の回路パターン202をウエハ上の1チップ領域または複数チップ領域に転写する。
A part of the
ウエハステージ116は3次元方向に移動可能であり、投影レンズ114の光軸方向(Z方向)及び、この方向に直交する面内(X−Y面)を移動できる。ウエハステージに固定された移動鏡117との間の距離をレーザ干渉計118で計測することでウエハステージ116のX−Y面位置が検出される。主制御装置103の制御下にあるステージ制御装置120は、レーザ干渉計118によりウエハステージ116の位置を検出し、モータ等の駆動手段119を制御することで、ウエハステージを所定のX−Y面位置へ移動させる。
The
121及び122はシングルステージ構成におけるフォーカス面検出手段を構成する投光光学系及び検出光学系である。投光光学系121はウエハ上のフォトレジストを感光させない非露光光から成る複数個の光束を投光する。これら複数個の光束は、ウエハ115上に各々集光されて反射される。ウエハ115で反射された光束は、検出光学系122に入射される。図示は略したが、検出光学系122内には各反射光束に対応させて複数個の位置検出用の受光素子が配置されている。各位置検出用受光素子の受光面とウエハ上での各光束の反射点は結像光学系によりほぼ共役となるように構成されている。投影レンズ114の光軸方向におけるウエハ面の位置ずれは、検出光学系122内の位置検出用受光素子上の入射光束位置ずれとして計測される。フォーカス面情報は多重露光過程において再計測されることなく同一のフォーカス面情報が使用される。
図示は略したが、ツインステージ構成の場合、フォーカス面検出手段は投影レンズ114とは異なる計測用ステーションに構成される。計測用ステーションで計測されたフォーカス面情報は、シングルステージ構成の場合と同様に多重露光過程において再計測されることなく同一のフォーカス面情報が使用される。
Although not shown, in the case of a twin stage configuration, the focus plane detection means is configured in a measurement station different from the
本実施例ではマスクとウエハを所定の関係となるように位置決めした後、マスク全面の回路パターンをウエハのチップ領域へ転写するスキャン露光を行う。スキャン露光の制御は、主制御装置103からの同期信号に基づいてレーザ制御装置102、ウエハステージ制御装置120、及びマスクステージ制御装置126が行う。その後、ウエハをウエハステージ116により所定量X−Y平面内に駆動(ステップ)させ、ウエハの他の領域を順次同じように投影露光する、所謂ステップ・アンド・スキャン方式を採用している。
In this embodiment, after the mask and the wafer are positioned so as to have a predetermined relationship, scan exposure is performed to transfer the circuit pattern on the entire mask surface to the chip area of the wafer. Scan exposure control is performed by the
図3(a)はウエハ115内の複数のチップ領域を、破線の矢印で示す順番にステップ・アンド・スキャン方式に繰り返しながら走査露光してゆく様子を示している。302はある時点での露光ショット(スキャンによりマスク回路パターンを露光する範囲)、303はスリット状光束であり、走査露光する方向をY、走査方向と直交する方向(非走査方向)をXで示している。図3(b)に露光ショットを拡大したものを示す。スリット状光束303は、図2のマスク回路パターンの一部を照射するスリット状光束203が、投影レンズを通過して結像する露光光である。スリット状光束303のX方向(非走査方向)の光強度分布を制御することによって、露光ショット302のX方向(非走査方向)の露光量分布を調整する。また、露光ショット302におけるY方向(走査方向)の位置に応じてレーザ出力を制御することより、露光ショット302のY方向(走査方向)の露光量分布を調整する。
FIG. 3A shows a state in which a plurality of chip regions in the
次に、図1の露光装置における露光量の調整方法について説明する。マスクに描画された回路パターンをウエハのチップ領域へ走査露光(転写)する際、回路パターンの仕上がり寸法を決める重要な条件の1つが露光量である。
本実施例の露光量の調整方法は、図3(b)に304で示す走査方向の露光量分布に関する調整方法である。要求される露光量分布とレーザ出力レンジに基づき複数個の目標レーザ出力プロファイルからなる目標レーザ出力プロファイル群を生成し、複数回の露光により所望の露光量分布を達成することを特徴としている。
Next, a method for adjusting the exposure amount in the exposure apparatus of FIG. 1 will be described. When the circuit pattern drawn on the mask is scanned and exposed (transferred) to the chip area of the wafer, one of the important conditions for determining the finished dimension of the circuit pattern is the exposure amount.
The exposure amount adjustment method of this embodiment is an adjustment method related to the exposure amount distribution in the scanning direction indicated by 304 in FIG. A target laser output profile group including a plurality of target laser output profiles is generated based on a required exposure amount distribution and a laser output range, and a desired exposure amount distribution is achieved by a plurality of exposures.
本実施例の露光量の調整方法の詳細な手順について図4〜図8を参照しながら説明する。図4は可変スリット110によるスリット内露光量分布を示す図、図5は露光量分布算出フローチャート、図6は目標レーザ出力プロファイル群算出フローチャート、図7は走査多重露光フローチャートである。また、図8(a)は目標レーザ出力プロファイル、図8(b)は目標レーザ出力プロファイル群を示す図である。
A detailed procedure of the exposure amount adjustment method of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram showing the exposure amount distribution in the slit by the
最初に、露光量分布から目標レーザ出力プロファイルを算出する方法を述べる。感光基板内の各露光ショットの基準位置からの距離の関数として各露光ショットにおける目標露光量分布が与えられる(ステップ502)。レーザの発振周波数、ウエハステージ116の走査速度、スリット内露光量分布401より、1回の走査で露光を行うための目標レーザ出力プロファイル804を生成する(ステップ602)。目標レーザ出力プロファイル804は各露光ショットの基準位置からの距離の関数として、所定距離毎の離散的なレーザ出力で与えられる。レーザ出力調整による露光量制御方法は、特開平07−029810号公報(特許文献1)に開示されている。
First, a method for calculating the target laser output profile from the exposure dose distribution will be described. A target exposure distribution in each exposure shot is given as a function of the distance from the reference position of each exposure shot in the photosensitive substrate (step 502). A target
次に、目標レーザ出力プロファイルから目標レーザ出力プロファイル群へと変換する方法を述べる。目標レーザ出力プロファイル804において要求されるレーザ出力レンジ(目標レーザ出力プロファイルレンジ801)がレーザの達成しうるレンジ(レーザ出力レンジ802)内にあるかを判定する(ステップ603)。目標レーザ出力プロファイルレンジ801がレーザ出力レンジ802内にある場合は、目標レーザ出力プロファイル804に基づきレーザ出力を制御し露光を行う。目標レーザ出力プロファイルレンジ801がレーザ出力レンジ802内にない場合は、目標レーザ出力プロファイル群807(807a、807b)を生成するステップへと進む(ステップ604、605)。
Next, a method for converting the target laser output profile into the target laser output profile group will be described. It is determined whether the laser output range (target laser output profile range 801) required in the target
目標レーザ出力プロファイル群807を生成するステップでは、多重露光する際の露光の回数(多重露光回数)と、基準となる各露光での基準露光量を計算する。多重露光回数は目標レーザ出力プロファイルレンジ801とレーザ出力レンジ802の比率により決定される(ステップ604)。ここでは、先ず、目標レーザ出力プロファイル804中の最大レーザ出力805aを最大値とするレーザ出力レンジ802を第1基準とする。そして、第1基準でのレーザ出力レンジ802に収まらなかったプロファイル804中の最大レーザ出力805bを次の第2基準でのレーザ出力レンジの最大値として選択する。この過程を次の(式1)を満たすまで繰り返す。
各基準でのレーザ出力レンジ×多重露光回数≧目標レーザ出力プロファイルレンジ……(式1)
この場合、選択された基準の数だけ露光を繰り返す(多重露光を行う)必要がある。
In the step of generating the target laser output profile group 807, the number of times of exposure at the time of multiple exposure (number of times of multiple exposure) and the reference exposure amount at each reference exposure are calculated. The number of multiple exposures is determined by the ratio between the target laser
Laser output range for each standard x number of multiple exposures ≥ target laser output profile range (Equation 1)
In this case, it is necessary to repeat exposure (perform multiple exposure) for the selected number of references.
上述において、目標レーザ出力プロファイル群807を生成するステップでは、最大レーザ出力805aの側から計算したが、最小レーザ出力側から計算を始めてもかまわない。
また、多重露光回数は(式1)を満たす回数ならば任意で良い。但し、1走査あたりの目標レーザ出力プロファイルレンジはレーザ出力レンジより小さくする必要がある。本実施例では、目標レーザ出力プロファイル807aと807bでの2回の多重走査露光で露光量を満足できるとする。
In the above description, in the step of generating the target laser output profile group 807, the calculation is performed from the maximum laser output 805a side, but the calculation may be started from the minimum laser output side.
Further, the number of multiple exposures may be arbitrary as long as it satisfies (Equation 1). However, the target laser output profile range per scan needs to be smaller than the laser output range. In this embodiment, it is assumed that the exposure amount can be satisfied by two multiple scanning exposures with the target
次に、各基準に対する目標レーザ出力プロファイルを決定する。目標レーザ出力プロファイル804の、各基準に対しレーザ出力レンジ外にある部分808a、808b、808cの目標レーザ出力をゼロ出力としたプロファイルを各基準に対する目標レーザ出力プロファイル807a、807bとする。各基準に対する目標レーザ出力プロファイル807a、807b中において、基準に対しレーザ出力レンジ外に存在するプロファイルは目標値ゼロとして取り扱われる。
Next, a target laser output profile for each criterion is determined. Profiles in which the target laser output of the target
生成された目標レーザ出力プロファイル群807に基づき多重露光を行う方法について述べる。前述したようにフォーカス位置情報は多重露光の先頭において計測、保存され、ウエハステージ116はウエハステージ制御装置120により適切に制御される。目標レーザ出力プロファイル群807のうち、目標レーザ出力プロファイル807aに沿って露光を行う。目標レーザ出力プロファイル807aのうち、ゼロ出力の部分808aはレーザ印加電圧ゼロとして空発振を行う。次に、目標レーザ出力プロファイル群807のうち、他方の目標レーザ出力プロファイル807bに沿って露光を行う。目標レーザ出力プロファイル807bのうち、ゼロ出力の部分808b、808cはレーザ印加電圧ゼロとして空発振を行う。この処理を規定の多重露光回数を満たすまで繰り返し行い、所望の露光量分布を達成する(ステップ702、703)。
なお、レーザ出力レンジの切換えは、例えば開口絞り106を制御して行う。但し、レーザの発振周波数、ウエハステージ116の走査速度、スリット内露光量分布401などを制御して行っても良い。
A method of performing multiple exposure based on the generated target laser output profile group 807 will be described. As described above, the focus position information is measured and stored at the head of the multiple exposure, and the
The laser output range is switched by controlling the
目標レーザ出力プロファイル群のうち、目標レーザ出力プロファイル807a、807bの露光順番については任意である。このとき、各目標レーザ出力プロファイルに基づき感光基板に露光される露光量分布はレーザ出力にスリット内露光量分布401を重み付けしたもの(901a、901b)となる。最終的に感光基板(ウエハ)に露光される露光量分布902は各目標レーザ出力プロファイルに基づき感光基板に露光されたレーザ出力を積算した値となる。
Of the target laser output profile group, the exposure order of the target
図1を参照して、ウエハ115上の露光量分布を計測する検出計は、ウエハステージ116に置いた露光量検出器127を用いる。露光量検出器127はウエハステージ116を移動させることにより、スリット状光束が照射される全域を計測することができる。本実施例の露光量検出器はフォトセンサセルを走査方向Yに均等配置したライン型センサあるいはピンホール型センサである。
各ショットにおいて前述した手法により生成された目標レーザ出力プロファイル群に基づき感光基板に露光を行う。この時、1ショット内を規定の多重露光回数分繰り返し露光してから異なるショットを多重露光するか、ウエハ面内を1ショット1回ずつ露光することを規定の多重露光回数分繰り返すことで多重露光を実現するかは任意である。
本実施例により、ウエハ面内の各露光ショットにおいて多重露光を行うことにより、露光量精度を劣化させることなく、露光量レンジを拡張できる。
Referring to FIG. 1, a detector for measuring the exposure amount distribution on
In each shot, the photosensitive substrate is exposed based on the target laser output profile group generated by the above-described method. At this time, multiple exposure is performed by repeatedly exposing a single shot for a specified number of multiple exposures and then multiple shots for different shots, or exposing the wafer surface once for each shot. It is arbitrary whether or not is realized.
According to this embodiment, the exposure range can be expanded without degrading the exposure accuracy by performing multiple exposure on each exposure shot in the wafer surface.
[デバイス製造方法の実施例]
次に、図10および図11を参照して、上述の露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図10は、デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造方法を例に説明する。
ステップ1(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では設計した回路パターンに基づいてマスク(原版またはレチクルともいう)を製作する。ステップ3(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウエハ(基板ともいう)を製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、マスクとウエハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ5(組立)は、後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の組立工程を含む。ステップ6(検査)では、ステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷(ステップ7)される。
[Example of device manufacturing method]
Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a flowchart for explaining how to fabricate devices (ie, semiconductor chips such as IC and LSI, LCDs, CCDs, and the like). Here, a semiconductor chip manufacturing method will be described as an example.
In step 1 (circuit design), a semiconductor device circuit is designed. In step 2 (mask production), a mask (also referred to as an original plate or a reticle) is produced based on the designed circuit pattern. In step 3 (wafer manufacture), a wafer (also referred to as a substrate) is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer using the mask and the wafer by the above exposure apparatus using the lithography technique. Step 5 (assembly) is referred to as a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4. including. In step 6 (inspection), the semiconductor device manufactured in step 5 undergoes inspections such as an operation confirmation test and a durability test. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).
図11は、ステップ4のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ11(酸化)では、ウエハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)では、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン打込み)では、ウエハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)では、ウエハに感光剤を塗布する。ステップ16(露光)では、上述した露光装置を用い、マスクの回路パターンを介しウエハを露光する。ステップ17(現像)では、露光したウエハを現像する。ステップ18(エッチング)では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。 FIG. 11 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the surface of the wafer. In step 13 (electrode formation), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. In step 15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the exposure apparatus described above to expose the wafer through the circuit pattern of the mask. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), the resist that has become unnecessary after the etching is removed. By repeatedly performing these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
101…パルスレーザ光源
102…レーザ制御装置
103…露光装置の主制御装置
104…照明光学系
105…インテグレータレンズ
106…照明系開口絞り
107…コンデンサレンズ
108…照明系制御装置
109…フォトセンサ
110…可変スリット
111…ハーフミラー
112…可変ブレード
113…マスク(レチクル)
114…投影レンズ
115…ウエハ
116…ウエハステージ
117…移動鏡
118…レーザ干渉計
119…ウエハステージ制御手段
120…ウエハステージ制御装置
121、122…フォーカス面検出手段
123…マスクステージ
124…移動鏡
125…レーザ干渉計
126…マスクステージ制御装置
127…露光量検出器
202…回路パターン
203…スリット状光束
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (7)
該走査の方向におけるショット内の目標露光量分布から複数の目標露光量プロファイルを算出し、
該目標露光量プロファイルごとに、該目標露光量プロファイルにしたがって露光量を制御しながら、該マスクを介して該ショット領域を露光する、
ことを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that exposes a shot area of the photosensitive substrate through the mask while scanning the mask and the photosensitive substrate,
Calculating a plurality of target exposure profile from the target exposure distribution in the shot in the scanning direction;
For each target exposure profile, the shot area is exposed through the mask while controlling the exposure according to the target exposure profile.
An exposure apparatus characterized by that.
該走査の方向におけるショット内の目標露光量分布を計測し、
該目標露光量分布から複数の目標露光量プロファイルを算出し、
該目標露光量プロファイルごとに、該目標露光量プロファイルにしたがって露光量を制御しながら、該マスクを介して該ショット領域を露光する、
ことを特徴とする露光方法。 An exposure method for exposing a shot area of the photosensitive substrate through the mask while scanning the mask and the photosensitive substrate,
Measure the target exposure distribution in the shot in the scanning direction,
Calculating a plurality of target exposure profiles from the target exposure distribution;
For each target exposure profile, the shot area is exposed through the mask while controlling the exposure according to the target exposure profile.
An exposure method characterized by the above.
前記ステップにおいて露光された基板を現像するステップと、
を有することを特徴とするデバイス製造方法。 Exposing the substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3,
Developing the substrate exposed in said step;
A device manufacturing method comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007202526A JP2009038271A (en) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | Exposure apparatus and method, and device manufacturing method |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007202526A JP2009038271A (en) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | Exposure apparatus and method, and device manufacturing method |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010002102A1 (en) | 2009-02-20 | 2010-08-26 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki, Kitakyushu | Inverter device for electric vehicles and protective method therefor |
-
2007
- 2007-08-03 JP JP2007202526A patent/JP2009038271A/en active Pending
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