TWI889111B

TWI889111B - 投影曝光裝置

Info

Publication number: TWI889111B
Application number: TW112151517A
Authority: TW
Inventors: 仲野健一; 鈴木一之; 落合亮; 渡邊幸二
Original assignee: 日商伯東股份有限公司
Priority date: 2023-12-29
Filing date: 2023-12-29
Publication date: 2025-07-01
Also published as: TW202526516A

Abstract

投影透鏡的性能變化不影響節拍時間，且可高精度測定。投影曝光裝置包含：運送控制部，在基板台位於基板交換位置時，讓像差/位置偏移測定台位於投影曝光位置的方式，來控制基板台及像差/位置偏移測定台的運送；以及攝影控制部，在經由運送控制部讓像差/位置偏移測定台位於投影曝光位置時，經由定位符號攝影部對位置偏移檢測用符號攝影，並且經由像差檢測用符號攝影部對光罩側像差檢測用符號及基準光罩側像差檢測用符號攝影的方式，來控制定位符號攝影部及像差檢測用符號攝影部的攝影。

Description

投影曝光裝置

本發明關於一種投影曝光裝置。

專利文獻1(日本特開平9-50959號公報)係記載在投影曝光裝置中包含基板符號檢測光學系統、光罩符號檢測光學系統、及修正機構的態樣，其中基板符號檢測光學系統不藉由投影光學系統來將寬頻波長之第一檢測光照明於基板符號，並且不藉由投影光學系統接收來自基板符號的第一檢測光，藉此用於檢測基板符號；光罩符號檢測光學系統以第二檢測光藉由投影光學系統照射光罩符號，並接收來自光罩符號的光，藉此用於檢測光罩符號；修正機構為了修正基板上相對於被反射之第二檢測光之投影光學系統之色差(軸向色差、橫向色差(distortion)等)，配置於光罩與基板之間。換言之，該專利文獻1中記載有藉由比較設於光罩的符號及設於投影曝光位置側之符號，來檢測投影光學系統之像差並修正的態樣。

專利文獻2(日本特開平10-172907號公報)係記載在投影曝光裝置中包含第一定位系統及第二定位系統之態樣，其中第一定位系統將與曝光用照射光不同波長之第一定位光照射於配置在投影光學系統之像面側之第一基準符號，並且藉由投影光學系統檢測從第一基準符號產生之光資訊；第二定位系統將與曝光用照射光約略相同波長之第二定位光照射於光罩上之符號、及配置在投影光學系統之像面側之第二基準符號，再藉由投影光學系統檢測二個符號，並檢測因色差產生的補償(offset)量。換言之，該專利文獻2中記載有藉由比較設於光罩之符號及設於投影曝光位置側之符號，來檢測投影光學系統之像差並修正的態樣。

專利文獻3(美國專利US7403264B2)係記載在微影投影裝置中包含將圖案化之光線投影至基板之對象部分上用於形成圖像之投影系統，相對於測定之像差值，預測因時間經過產生之投影系統之像差變化，並決定對於選擇之圖案用的至少一個圖像的參數，因預測之投影系統的像差變化所產生之應用程式固有的影響，再依據預測之投影系統的像差變化、及對於至少一個圖像的參數的應用程式固有的影響，產生於選擇之圖案固有的控制訊號，回應控制訊號，來補償預測之投影系統的像差變化的對於圖像的應用程式固有的影響的態樣。

專利文獻4(日本特開平11-168062號公報)係記載投影曝光裝置包含基板台、投影光學系統、第一符號檢測機構、及第二符號檢測機構的態樣，其中第一符號檢測機構係在投影光學系統之投影視野的外側，在從投影光學系統的光軸距離固定間隔的第一位置具有檢測中心，可以光學地檢測感光基板上之符號；第二符號檢測機構係光學地檢測光罩之複數符號中，存在於投影光學系統之視野內約略固定之第二位置的特定符號。並記載有在該投影曝光裝置中，設於基板台的一部分，並將經由第一符號檢測機構可以檢測之第一基準符號、及介由投影光學系統經由第二符號檢測機構可以檢測之第二基準符號，以對應第一位置及第二位置的間隔之固定的位置關係來並排設置的基準符號板；以經由第二符號檢測機構檢測第二基準符號的方式，定位基板台的第一定位機構；經由第二符號檢測機構檢測光罩之特定符號及第二基準符號兩者，以二個符號成為預設之位置關係的方式來定位光罩台的第二定位機構；經由第一符號檢測機構檢測檢測中心與第一基準符號之位置偏移量，將位置偏移量作為基線誤差量來記憶的態樣。換言之，該專利文獻4係記載檢測感光基板上之第一基準符號與第一符號檢測機構之檢測中心的位置偏移量的態樣。

專利文獻5(日本特開平10-12520號公報)係記載分別檢測從光罩上之第一符號射出之光線、及從附設於轉印有光罩之圖案之基板上的照射區域的第二符號射出，並在第一方向上距離第一符號固定間隔之位置通過光罩的光線，測定第一符號與第二符號之往垂直於第一方向之第二方向的位置偏移量，檢測照射區域及光罩之旋轉角，將測定之位置偏移量對應測定之旋轉角以補償量部分修正，根據修正後之第一符號及第二符號之位置偏移量進行光罩與照射區域之第二方向之對位的態樣。

專利文獻6(美國專利公開US20110027542A1)係記載經由定位相機檢測工件之定位符號與光罩之定位符號，根據經由定位相機檢測出之二個定位符號的偏移量，計算光罩與工件之位置偏移量及工件之變形量，基於算出之位置偏移量，來調整工件與光罩之定位的態樣。

專利文獻7(日本特開平9-260273號公報)係記載曝光裝置包含第一測定機構、台座、第二測定機構、第三測定機構、第四測定機構、及光罩驅動機構，其中第一測定機構介由投影光學系統觀察感光基板上之對位符號，並測定與其本身具有之基準符號的偏移；台座搭載感光基板，並相對於投影光學系統往平行方向及垂直方向驅動；第二測定機構測定該台座之平行及垂直方向的驅動位置；第三測定機構介由投影透鏡重疊光罩上之圖案與感光基板上之圖案、及光罩上之圖案與為了使用於第一測定機構之校準而設置於第一台座上的校準圖案，來同時測定；第四測定機構包含光罩基準符號，並重疊光罩上之符號與光照基準符號來同時測定；光罩驅動機構將光罩往X、Y及θ方向驅動。換言之，該專利文獻7記載有藉由利用同軸定位(on-axis alignment)系統來定位光罩側之基準圖案與校準符號，來求得並修正光罩之座標與投影透鏡之放大率誤差的態樣。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平9-50959號公報

[專利文獻2]日本特開平10-172907號公報

[專利文獻3]美國專利US7403264B2

[專利文獻4]日本特開平11-168062號公報

[專利文獻5]日本特開平10-12520號公報

[專利文獻6]美國專利公開US20110027542A1

[專利文獻7]日本特開平9-260273號公報

在投影曝光裝置(步進式)中，形成之圖案的解析度與重疊(定位)精度會是最重要的性能。又，由於是製造裝置，亦一併期望有高產能(短節拍時間(takt time))。

另一方面，投影光罩之圖案的透鏡(投影透鏡)係對氣壓或溫度變化較弱，因生產稼動中的氣壓變化或溫度變化，甚至曝光時的光能量，該透鏡性能會逐漸變化。由於該變化對於曝光性能會產生較大影響，在生產稼動中測定或預測該變化，一邊進行各種修正並經常地維持固定性能是必要的。

在修正控制中，測定投影透鏡之性能(像差)變化的技術是必要的，量測各別像差之技術有開方各種方法。然而，高精度測定該些像差的習知技術必須停止生產動作來測定，該動作是使產能大幅度惡化的原因。

本發明係以不影響節拍時間且高精度測定投影透鏡之性能變化為課題。

第一態樣係一種投影曝光裝置，其將光罩之圖案介由投影光學系統投影到被運送至投影曝光位置之基板，在該光罩形成有用於檢測該投影光學系統之像差或像差變化之光罩側像差檢測用符號，該投影曝光裝置包含：定位符號攝影部，其對設置於該基板之定位符號攝影；基板台，其搭載該基板；像差/位置偏移測定台，其搭載基準光罩，並且搭載像差檢測用符號攝影部，該基準光罩形成有用於檢測該投影光學系統之像差或像差變化之基準光罩側像差檢測用符號，且形成有用於測定相對於該定位符號攝影部之基準位置之位置偏移的位置偏移檢測用符號，該像差檢測用符號攝影部夾持該基準光罩，並從該投影光學系統之相反側對該光罩側像差檢測用符號及該基準光罩側像差檢測用符號攝影；運送控制部，在該基板台位於基板交換位置時，讓該像差/位置偏移測定台位於該投影曝光位置的方式，來控制該基板台及該像差/位置偏移測定台的運送；以及攝影控制部，在經由該運送控制部讓該像差/位置偏移測定台位於該投影曝光位置時，經由該定位符號攝影部對該位置偏移檢測用符號攝影，並且經由該像差檢測用符號攝影部對該光罩側像差檢測用符號及該基準光罩側像差檢測用符號攝影的方式，來控制該定位符號攝影部及該像差檢測用符號攝影部的攝影。

第二態樣係在第一態樣中，在該基板交換位置，每次交換搭載於該基板台之基板時，執行經由該攝影控制部之攝影的控制的投影曝光裝置。

第三態樣係在第二態樣中，在該基板交換位置，每次交換搭載於該基板台之基板時，根據經由該攝影控制部之該攝影的結果，來修正該定位符號攝影部之位置偏移，並且修正該投影光學系統的像差或像差變化的投影曝光裝置。

經由第一態樣、第二態樣及第三態樣，可以不影響節拍時間且高精度測定投影透鏡之性能變化

10:光罩

20:投影光學系統

30:基板

40:對位光罩攝影部

50:基板台

60:基準光罩

70:像差檢測用符號攝影部

80:像差/位置偏移測定台

85:連結部件

86:一體的台座

90:運送控制部

100:攝影控制部

110:像差/位置偏移測定部

120:像差/位置偏移修正部

170:架台

200:投影曝光裝置

210:燈箱

211:光源

220:光罩遮板投影光學系統

221:遮板

230:光罩台

250:基板運送部

260:基板交換部

261:吸著墊

270:光罩庫

280:光罩運送用多關節機器人

281:手部

290:減震裝置

M61、M62:基準光罩側像差檢測用符號

M63:位置偏移檢測用符號

M11、M12、M13、M14:光罩側像差檢測用符號

M31:定位符號

AR1:照射區域

AR2:投影曝光區域

P1:投影曝光位置

P2:基板交換位置

P3:退避位置

IL:照射光

圖1為表示實施態樣之投影曝光裝置之整體構成的立體圖。

圖2A為抽出實施態樣之投影曝光裝置之一部分構成的示意圖。

圖2B為抽出實施態樣之投影曝光裝置之一部分構成的示意圖。

圖3A為表示光罩之構成例的圖。

圖3B為放大光罩上之符號的示意圖。

圖3C為放大光罩上之符號的示意圖。

圖3D為放大光罩上之符號的示意圖。

圖4為表示投影光學系統之構成例的圖。

圖5為在從上表面觀察基板的圖中，與定位符號攝影部之位置關係的示意圖。

圖6A為表示基準光罩之構成例的圖。

圖6B為放大基準光罩上之符號的示意圖。

圖6C為放大基準光罩上之符號的示意圖。

圖6D為放大基準光罩上之符號的示意圖。

圖6E為表示攝影圖像中之光罩上之符號與基準光罩上之符號之關係的圖。

圖6F為表示攝影圖像中之光罩上之符號與基準光罩上之符號之關係的圖。

圖7為表示實施態樣之投影曝光裝置之控制的處理順序的流程圖。

圖8A為對應於圖2A之圖，抽出實施態樣之投影曝光裝置之一部分構成的示意圖。

圖8B為對應於圖2B之圖，抽出實施態樣之投影曝光裝置之一部分構成的示意圖。

以下，參照圖式說明本發明之投影曝光裝置的實施態樣。

圖1為表示實施態樣之投影曝光裝置200之整體構成的立體圖。

圖2A、圖2B為抽出實施態樣之投影曝光裝置200之一部分構成的示意圖。

圖2A、圖2B為以箭頭A側觀察圖1的圖。

如圖1所示之投影曝光裝置200包含燈箱(lamp house)210、光罩遮板(mask blind)投影光學系統220、光罩台230、投影光學系統20、基板台50、像差/位置偏移測定台80、基板運送部250、基板交換部260、光罩庫270、光罩運送用多關節機器人280、及減震裝置290來構成。

燈箱210係其內部配置有作為射出曝光用之照射光IL之曝光用光源211的水銀燈的殼體。水銀燈係使用例如射出波長365nm之水銀之譜線者。

光罩遮板投影光學系統220係介由專用之光學系統220使限制曝光區域之遮板221投影於光罩10。

光罩10載置/保持於光罩台230。

投影光學系統20係使描繪於光罩10之照射區域AR1之圖案影像，成像於被運送至投影曝光位置P1之基板30的投影曝光區域AR2。

基板30載置/保持於基板台50。

像差/位置偏移測定台80為用於測量投影光學系統20之像差或像差變化、及定位符號攝影部40之位置偏移的台座，其載置、保持基準符號60。

基板運送部250係將基板台50運送至X方向之基板交換位置P2、投影曝光位置P1之各位置，並且將像差/位置偏移測定台80運送至X方向之投影曝光位置P1、退避位置P3之各位置。

基板交換部260係交換位於基板交換位置P2之基板台50上的基板30。

光罩庫270係防止異物附著至光罩10之表面並保存複數枚之交換用之光罩10的保存架，其將複數枚之光罩10以間隔排列來收納。

光罩運送用多關節機器人280係回應成像於基板30之投影曝光圖案影像的變更請求，進行為了交換光罩台230上之光罩10之處理的機器人。光罩運送用多關節機器人280藉由驅動控制機器人各軸，並且控制手臂前端之手部281的握持、開放，從光罩台230上將光罩10運送出，並且從光罩庫270取出新的光罩10運送到光罩台230上。

減震裝置290介在裝著有投影光學系統20、基板台50、光罩台230之架台170與無塵室之地面之間來設置。減震裝置290高精度地維持投影光學系統20、基板30與光罩10的位置關係，並防止或抑制振動傳達至投影光學系統20、基板台50及光罩台230。

如圖2B所示，投影曝光裝置200係將光罩10之圖案介由投影光學系統20投影至被運送到投影曝光位置P1的基板30者。

如圖2A、圖2B所示，投影曝光裝置200包含光罩10、投影光學系統20、基板30、定位符號攝影部40、基板台50、基準光罩60、像差檢測用符號攝影部70、像差/位置偏移測定台80、運送控制部90、攝影控制部100、像差/位置偏移測定部110、及像差/位置偏移修正部120來構成。運送控制部90、攝影控制部100、像差/位置偏移測定部110、及像差/位置偏移修正部120係構成投影曝光裝置200之控制器190。

(光罩)

圖3A為表示光罩10之構成例的圖。圖3A為從光罩10上表面觀察之圖。

光罩10為例如在玻璃基板上之照射區域AR1描繪有作為電路圖案之投影圖案PT1的曝光影像的原板。在光罩10上，除投影圖案PT1以外，形成有光罩側像差檢測用符號M11、M12、M13、M14。光罩側像差檢測用符號M11、M12、M13、M14係用於檢測投影光學系統20之像差R或像差變化△R之符號。光罩側像差檢測用符號M11、M12、M13、M14係形成於從照射區域AR1遠離的位置。

如圖3B放大所示，光罩側像差檢測用符號M11、M12分別用於檢測光罩10之位置偏移的符號，照射光IL不透過的部分作為例如圓形或橢圓形填入黑色者來描繪。

如圖3C放大所示，光罩側像差檢測用符號M13、M14分別為焦距檢測用之符號，例如作為黑色的線(照射光IL不透過的部分)之寬度與各線間的間隔(照射光IL透過的部分)為5μm的複數線排列來描繪。

光罩側像差檢測用符號M11、M12只要可以檢測光罩10之位置偏移，可以採用任意的形狀、圖樣。例如，如圖3D所示，光罩側像差檢測用符號M11、M12亦可為十字狀者。

(投影光學系統)

圖4為表示投影光學系統20之構成例的圖。圖5為在從上表面觀察基板30的圖中，表示各投影區域。以下一併參照圖3A、圖4及圖5來說明。

如圖4所示，投影光學系統20例如為利用平凸、雙凸、平凹、雙凹透鏡等之複數枚的投影透鏡群來構成的縮小或放大之透鏡光學系統。投影光學系統20係將光罩10之照射區域AR1之投影圖案PT1的影像光學地縮小或維持原大小，在基板30上之固定之投影區域AR2作為投影曝光圖案PT2來投影曝光。

如圖3A所示之光罩10的照射區域AR1的影像係投影至如圖5所示之基板30上之投影區域AR2。於此，如圖5中之箭頭所示，以在基板30上之各投影區域AR2依序曝光投影曝光圖案PT2的方式，來控制曝光位置。例如，藉由在X、Y方向上驅動基板台50，來控制曝光位置。

(基板)

基板30只要可以將投影曝光圖案投影其上，可以適用任意物件。在實施態樣中，例如預想為覆晶球柵陣列(flip chip-ball grid array，FC-BGA)基板。在以FC-BGA基板為對象的投影曝光中，由於將增層(build-up)數量眾多地重複而在製程上需要時間，並且各層之配線圖案細微會成為高密度。因此，在投影曝光裝置200中雖要求生產週期的短縮化、高精度之定位精度、將像差抑制到極限的高解析度，本實施態樣之投影曝光裝置200仍為合適的。

如圖5所示，在基板30上，形成有定位符號M31。圖5表示下述之定位符號攝影部40與定位符號M31的位置關係。定位符號M31沿著定位符號攝影部40之排列方向即Y軸方向配置五個、及沿著X軸方向配置四個。定位符號M31例如配置在八個矩形之投影區域AR2分別的四角。

(定位符號攝影部)

定位符號攝影部40對設置於基板30之定位符號M31攝影。

定位符號攝影部40例如以於顯微鏡裝著數位攝影機之顯微鏡攝影機來構成。如圖5所示，定位符號攝影部40利用可以分別從上方攝影沿著基板30上之Y軸方向排列之五個定位符號M31的方式，沿著Y軸方向配置五個。

如圖2B所示，將表示以定位符號攝影部40攝影之圖像的攝影圖像訊號S1，以無線或有線發送至攝影控制部100。

(基板台)

如圖2A所示，基板台50係載置、保持基板30，並經由基板運送部250被驅動於X、Y、Z之三維方向上，並且被驅動於環繞X軸、Y軸之傾斜方向、環繞Z軸之旋轉方向。

基板台50上之基板30係經由基板交換部260在基板交換位置P2被交換。例如，基板交換部260以包含具備吸著墊261之基板運送手臂262來構成。藉由透過吸著墊261來握持基板30，並驅動控制基板運送手臂262，來進行基板30之搬入及搬出。

在實施態樣之投影曝光裝置200中，如圖5中箭號所示，藉由使基板台50在X、Y方向驅動之逐步重複(step-and-repeat)的方式，在基板30之各投影區域AR2依序曝光投影曝光圖案PT2。

(基準光罩)

如圖2A所示，基準光罩60係載置、搭載於像差/位置偏移測定台80。

圖6A為表示基準光罩60之構成例的圖。圖6A為從上表面觀察基準光罩60的圖。

基準光罩60例如以玻璃基板構成，玻璃基板上形成有基準光罩側像差檢測用符號M61、M62及位置偏移檢測用符號M63。

基準光罩側像差檢測用符號M61、M62為分別對應於光罩側像差檢測用符號M11、M12的符號，用於檢測投影光學系統20之像差R或像差變化△R的符號。

位置偏移檢測用符號M63係用於測量相對於定位符號攝影部40之基準位置Q0的位置偏移△Q的符號。

如圖6B放大所示，基準光罩側像差檢測用符號M61、M62係用於檢測分別相對於光罩側像差檢測用符號M11、M12之相對位置來作為光罩10的位置偏移的符號，例如照射光IL不透過的部分描繪為橢圓形框狀或圓形框狀。基準光罩側像差檢測用符號M61、M62只要可以檢測光罩10之位置偏移，可以採用任意的形狀、圖樣。例如，基準光罩側像差檢測用符號M61、M62如圖6C所示，照射光IL不透過的部分亦可形成為四角框狀者。

如圖6A所示，位置偏移檢測用符號M63例如描繪為沿著定位符號攝影部40之排列方向(Y軸方向)的格子圖樣狀。位置偏移檢測用符號M63只要可以測量定位符號攝影部40之位置偏移△Q，可以採用任意的形狀、圖樣。例如，位置偏移檢測用符號M63如圖6D所示，亦可描繪為沿著定位符號攝影部40之排列方向(Y軸方向)的尺規狀。

(像差檢測用符號攝影部)

如圖2A所示，像差檢測用符號攝影部70搭載於像差/位置偏移測定台80。

像差檢測用符號攝影部70在圖2A圖中，配置於基準光罩60的下方。像差檢測用符號攝影部70夾住基準光罩60從投影光學系統20的相反側，攝影光罩側像差檢測用符號M11、M12、M13、M14與基準光罩側像差檢測用符號M61、M62。像差檢測用符號攝影部70例如以數位攝影機來構成。像差檢測用符號攝影部70包含位於基板交換位置P2側之像差檢測用符號攝影部70A、位於退避位置P3側之像差檢測用符號攝影部70B、及在兩者間位於光軸20C之像差檢測用符號攝影部70C來構成。

表示以像差檢測用符號攝影部70攝影之圖像的攝影圖像訊號S2，以無線或有線發送至攝影控制部100。

(像差/位置偏移測定台)

如圖2A所示，像差/位置偏移測定台80將基準光罩60載置、保持於其上表面，並且將像差檢測用符號攝影部70搭載於基準光罩60之下方，且經由基板運送部250被驅動於X、Y、Z之三維方向。

基板運送部250、基板台50、像差/位置偏移測定台80、投影光學系統20、光罩10係介由架台170被減震裝置290所支撐。

(運送控制部)

如圖2A、圖2B所示，運送控制部90係驅動基板運送部250，並控制基板台50及像差/位置偏移測定台80之X、Y、Z之三維方向的位置。又，運送控制部90控制基板台50之環繞X軸、Y軸之傾斜方向、環繞Z軸之旋轉方向的姿態(以下，稱為位置、姿態的控制)。

如圖2A所示，運送控制部90以基板台50位於基板交換位置P2時，像差/位置偏移測定台80位於投影曝光位置P1的方式，來控制基板台50及像差/位置偏移測定台80之經由基板運送部250的運送。

又，如圖2B所示，運送控制部90以基板台50位於投影曝光位置P1時，像差/位置偏移測定台80位於退避位置P3的方式，來控制基板台50及像差/位置偏移測定台80之經由基板運送部250的運送。

在實施態樣中，基板台50與像差/位置偏移測定台80係分別以同步定位於相鄰之位置(P2、P1)或(P1、P3)的方式被控制運送。

(攝影控制部)

攝影控制部100利用像差/位置偏移測定台80經由運送控制部90位於投影曝光位置P1時，藉由定位符號攝影部40攝影位置偏移檢測用符號M63，並且藉由像差檢測用符號攝影部70攝影光罩側像差檢測用符號M11、M12、M13、M14與基準光罩側像差檢測用符號M61、M62的方式，控制定位符號攝影部40及像差檢測用符號攝影部70的攝影。

(像差/位置偏移測定部)

像差/位置偏移測定部110在基板交換位置P2於每次交換搭載於基板台50之基板30時，基於經由攝影控制部100之攝影結果，測量定位符號攝影部40之位置偏移△Q，並且測量投影光學系統20之像差R或像差變化△R。

(像差/位置偏移修正部)

像差/位置偏移修正部120在基板交換位置P2於每次交換搭載於基板台50之基板30時，對應定位符號攝影部40之位置偏移△Q的測定值，修正定位符號攝影部40之位置偏移△Q，並且對應投影光學系統20之像差R或像差變化△R的測定值，修正投影光學系統20之像差R或像差變化△R。

(控制的處理順序)

圖7為表示實施態樣之投影曝光裝置200之控制的處理順序的流程圖。

(光罩之交換及設置處理S11)

如圖1所示，經由光罩運送用多關節機器人280，從光罩台230上運送出光罩10，並且從光罩庫270取出新的光罩10，設置於光罩台230上。

(基板交換處理及像差/位置偏移修正處理S12)

如圖2A所示，基板台50被定位於基板交換位置P2，並且像差/位置偏移測定台80被定位於投影曝光位置P1。

基板台50上之基板30係經由基板交換部260在基板交換位置P2被交換。尚，基板30例如介由圖未表示之滾筒輸送機(roller conveyor)被搬入、搬出。

攝影控制部100藉由發送攝影指令訊號至定位符號攝影部40，來控制經由定位符號攝影部40的攝影。表示以定位符號攝影部40攝影之圖像的攝影圖像訊號S1被輸入至攝影控制部100。

像差/位置偏移測定部110基於攝影圖像訊號S1測定定位符號攝影部40的位置偏移△Q。換言之，像差/位置偏移測定部110測量相對於投影圖像之定位符號攝影部40的相對位置的變化。

在定位符號攝影部40位於基準位置Q0的情況，位置偏移檢測用符號M63在攝影圖像中的預設基準位置被攝影。然而，在定位符號攝影部40位於從基準位置Q0偏移的情況，位置偏移檢測用符號M63在從攝影圖像中的預設基準位置偏移的位置被攝影。像差/位置偏移測定部110例如藉由經過影像處理來測量從攝影圖像中的位置偏移檢測用符號M63的基準位置偏移的量，來測定定位符號攝影部40的位置偏移△Q。

像差/位置偏移修正部120對應定位符號攝影部40的位置偏移△Q的測定值，來修正定位符號攝影部40的位置偏移△Q。定位符號攝影部40的位置偏移△Q的修正，如果具備可以調整定位符號攝影部40的位置、姿態的機構，經由調整定位符號攝影部40的位置、姿態，即可修正定位符號攝影部40的位置偏移△Q。又，如果不具備可以調整定位符號攝影部40的位置、姿態的機構，在後述之對齊處理S13中，經由加上定位符號攝影部40的位置偏移△Q的測定值來使基板台50移動，即可修正定位符號攝影部40的位置偏移△Q。

攝影控制部100藉由發送攝影指令訊號至像差檢測用符號攝影部70，來控制經由像差檢測用符號攝影部70之攝影。表示以像差檢測用符號攝影部70攝影之圖像的攝影圖像訊號S2被輸入至攝影控制部100。

像差/位置偏移測定部110基於攝影圖像訊號S2測量投影光學系統20之像差R或像差變化△R。換言之，像差/位置偏移測定部110測量投影光學系統 20之光軸20C方向的焦距變化、影像面之變化、伴隨光罩10之熱膨脹變化之倍率、歪曲變化。如下所述，可以測量各種像差R。

(光罩10之位置偏移)

在投影光學系統20之像差R為基準水平以下的情況，在攝影圖像中，光罩側像差檢測用符號M11、M12與基準光罩側像差檢測用符號M61、M62的相對位置偏移係落在預設之閾值以下。然而，如圖6E所示，當投影光學系統20之像差R超過基準水平，在攝影圖像中，光罩側像差檢測用符號M11、M12與基準光罩側像差檢測用符號M61、M62的相對位置偏移會超過預設之閾值。像差/位置偏移測定部110係移動光罩10之位置，並測定像差檢測用符號攝影部70A、70B之攝影圖像中之光罩側像差檢測用符號M11、M12的中心位置與基準光罩側像差檢測用符號M61、M62的中心位置從偏移的位置到一致的位置的相對位置偏移量。將測定之相對位置偏移量作為投影光學系統20之像差R(光罩10之位置偏移)。

(投影透鏡之焦距變化及影像面歪曲量)

又，在投影光學系統20之像差R為基準水平以下的情況，相對於光罩側像差檢測用符號M13、M14之影像面之最佳焦距位置的偏移係落在預設之閾值以下。然而，當投影光學系統20之像差R超過基準水平，相對於光罩側像差檢測用符號M13、M14之影像面之最佳焦距位置的偏移會超過預設之閾值。像差/位置偏移測定部110係在上下方向上移動像差檢測用符號攝影部70C，並測定攝影圖像中之光罩側像差檢測用符號M13、M14之條紋圖樣的對比度達到最佳之高度位置(最佳焦距位置)的上下方向移動量。將測定之像差檢測用符號攝影部70C之上下方向的變化量，作為投影光學系統20之像差R(投影透鏡之焦距變化及影像面歪曲量)。

(投影透鏡之倍率變化)

又，在投影光學系統20之像差R為基準水平以下的情況，在攝影圖像中，光罩側像差檢測用符號M11、M12與基準光罩側像差檢測用符號M61、M62之間的尺寸差係落在預設之閾值以下。然而，如圖6F所示，當投影光學系統20之像差R超過基準水平，在攝影圖像中，光罩側像差檢測用符號M11、M12與基準光罩側像差檢測用符號M61、M62之間的尺寸差會超過預設之閾值。像差/位置偏移測定部110係經由影像處理來測量攝影圖像中之光罩側像差檢測用符號M11、M12與基準光罩側像差檢測用符號M61、M62之間的尺寸差的偏移。將測定之尺寸差作為投影光學系統20之像差R(投影透鏡之倍率變化)。

像差/位置偏移修正部120對應投影光學系統20之像差R的測定值，來修正投影光學系統20之像差R。例如，藉由在光軸20C之方向即Z軸方向上驅動投影光學系統20內之一部分的投影透鏡21、22，可以調整經由投影光學系統20之焦點位置或投影倍率並修正像差R。又，例如藉由在X、Y方向上驅動光罩台230，可以調整光罩10之X、Y位置並修正像差R。

尚，除了修正像差R，亦可修正相對於前次像差之本次像差的像差變化△R。其結果，可以抑制投影光學系統20之像差R或像差變化△R。

(對齊處理S13)

接著，如圖2B所示，經由運送控制部90，基板台50被運送至投影曝光位置P1，並且像差/位置偏移測定台80被運送至退避位置P3。

當基板台50被定位於投影曝光位置P1，攝影控制部100藉由發送攝影指令訊號至定位符號攝影部40，來控制經由定位符號攝影部40之攝影。表示以定位符號攝影部40攝影之圖像的攝影圖像訊號S1被輸入至攝影控制部100。基板30通過定位符號攝影部40之下時，定位符號攝影部40攝影各定位符號M31的座標位置。

像差/位置偏移測定部110算出相對於攝影圖像中之定位符號M31之基準位置的位置偏移、相對於成為基準之各定位符號M31的排列方向的傾斜角，並測定基板30之座標位置、傾斜、倍率。對應測定之基板30之座標位置、傾斜、倍率，來控制基板台50之位置、姿態。

於此，加上在基板交換處理及像差/位置偏移修正處理S12測定之定位符號攝影部40之位置偏移△Q的測定值，來控制基板台50之位置、姿態。其結果，可以修正定位符號攝影部40之位置偏移△Q。

其結果，可抑制伴隨定位符號攝影部40之位置偏移△Q之基板30的定位精度低下，而維持定位精度為高精度。

(曝光控制處理S14)

接著，經由運送控制部90，基於在對齊處理S13中測定之基板30的座標位置、傾斜、倍率，以依序將投影曝光圖案PT2投影曝光在基板30上之各投影區域AR2的方式，控制基板台50的位置、姿態。

其結果，如圖5所示，於基板30上之各投影區域AR2依序曝光投影曝光圖案PT2。

(基板運出處理S15)

接著，如圖2A所示，經由運送控制部90，將基板台50運送至基板交換位置P2，並且將像差/位置偏移測定台80運送至投影曝光位置P1。

之後，如果不需要交換光罩10(S16的判斷N)，移往上述基板交換處理及像差/位置偏移修正處理S12。如果需要交換光罩10(S16的判斷Y)，順序為回到光罩之交換及設置處理S11。

在上述實施態樣中，基板台50與像差/位置偏移測定台80作為分別的物件，但基板台50與像差/位置偏移測定台80亦可為一體的物件。

圖8A、圖8B分別為對應於圖2A、圖2B之圖，表示介由連結部件85將基板台50與像差/位置偏移測定台80作為一體的台座86來構成的投影曝光裝置200的構成例。

如圖8A所示，運送控制部90以基板30位於基板交換位置P2，並且基準光罩60位於投影曝光位置P1的方式，來控制台座86之經由基板運送部250的運送。

又，如圖8B所示，運送控制部90以基板30位於投影曝光位置P1，並且基準光罩60位於退避位置P3的方式，來控制台座86之經由基板運送部250的運送。

藉由如上所述之實施態樣，在交換基板30時，測定投影光學系統20之像差R或像差變化△R，並且測定定位符號攝影部40的位置偏移△Q。藉此，不會影響基板曝光的節拍時間，且可抑制投影光學系統20之像差R或像差變化△R，並且抑制基板30之對位精度的低下，可以維持對位精度於高精度。因此，藉由本實施態樣，可以提供市場適合對於高密度封裝基板等，要求基板曝光的生產週期的短縮化與高解析度之曝光圖案影像的基板進行曝光的投影曝光裝置200。

10:光罩 20:投影光學系統 30:基板 40:對位光罩攝影部 50:基板台 60:基準光罩 80: 像差/位置偏移測定台 170: 架台 200: 投影曝光裝置 210: 燈箱 211: 光源 220: 光罩遮板投影光學系統 221: 遮板 230: 光罩台 250: 基板運送部 260: 基板交換部 261: 吸著墊 270: 光罩庫 280: 光罩運送用多關節機器人 281: 手部 290: 減震裝置

Claims

一種投影曝光裝置，其將光罩之圖案藉由投影光學系統投影到被運送至投影曝光位置之基板，在該光罩形成有用於檢測該投影光學系統之像差或像差變化之光罩側像差檢測用符號，該基板形成有定位符號，該投影曝光裝置包含：定位符號攝影部，其在該基板被運送至該投影曝光位置時，對該基板上之該定位符號攝影；基板台，其搭載該基板；基板交換部，其在該基板台被運送至基板交換位置時，交換該基板台上之該基板；像差/位置偏移測定台，其搭載基準光罩，並且搭載像差檢測用符號攝影部，該基準光罩形成有用於檢測該投影光學系統之像差或像差變化之基準光罩側像差檢測用符號，且形成有用於測定相對於該定位符號攝影部之基準位置之位置偏移的位置偏移檢測用符號，該像差檢測用符號攝影部夾持該基準光罩，並從該投影光學系統之相反側對該光罩側像差檢測用符號及該基準光罩側像差檢測用符號攝影，其中，該基準光罩側像差檢測用符號與該位置偏移檢測用符號係分別以在該像差/位置偏移測定台定位於該投影曝光位置時，經由該像差檢測用符號攝影部與該定位符號攝影部為可攝影的方式形成於該基準光罩上之預設位置；運送控制部，其以該基板台位於該基板交換位置，並且讓該像差/位置偏移測定台位於該投影曝光位置之第一控制位置，以及該基板台位於該投影曝光位置，並且讓該像差/位置偏移測定台位於退避位置之第二控制位置的交替定位的方式，來控制該基板台及該像差/位置偏移測定台的運送；以及攝影控制部，在經由該運送控制部讓該基板台及該像差/位置偏移測定台位於該第一控制位置時，經由該定位符號攝影部對該基準光罩上之該位置偏移檢測用符號攝影，並且經由該像差檢測用符號攝影部對該基準光罩上之該光罩側像差檢測用符號及該基準光罩側像差檢測用符號攝影，在經由該運送控制部讓該基板台及該像差/位置偏移測定台位於該第二控制位置時，經由該定位符號攝影部對該基板上之該定位符號攝影的方式，來控制該定位符號攝影部及該像差檢測用符號攝影部的攝影，其中，在經由該運送控制部讓該基板台及該像差/位置偏移測定台位於該第一控制位置時，經由該基板交換部交換搭載於該基板台之該基板。
如請求項1所述之投影曝光裝置，其中在該基板交換位置，每次交換搭載於該基板台之基板時，執行經由該攝影控制部之攝影的控制。
如請求項2所述之投影曝光裝置，其中在該基板交換位置，每次交換搭載於該基板台之基板時，根據經由該攝影控制部之該攝影的結果，來修正該定位符號攝影部之位置偏移，並且修正該投影光學系統的像差或像差變化。