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JP2003068622A - 露光装置及びその制御方法並びにデバイスの製造方法 - Google Patents

露光装置及びその制御方法並びにデバイスの製造方法

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Publication number
JP2003068622A
JP2003068622A JP2001257795A JP2001257795A JP2003068622A JP 2003068622 A JP2003068622 A JP 2003068622A JP 2001257795 A JP2001257795 A JP 2001257795A JP 2001257795 A JP2001257795 A JP 2001257795A JP 2003068622 A JP2003068622 A JP 2003068622A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exposure
substrate
optical system
monitoring
projection optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001257795A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroki Kaneme
弘已 兼目
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2001257795A priority Critical patent/JP2003068622A/ja
Priority to US10/227,384 priority patent/US6879381B2/en
Publication of JP2003068622A publication Critical patent/JP2003068622A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70525Controlling normal operating mode, e.g. matching different apparatus, remote control or prediction of failure
    • 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
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70258Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】投影光学系の補正レンズが目標位置から許容範
囲を越えてずれた状態で露光が実施された場合に、その
ようにして露光されたウエハが次工程に送られることを
防止する。 【解決手段】走査露光中に補正レンズの目標位置からず
れ量を監視し(S306)、許容範囲を越えて位置ずれ
があった場合には(S308でYES)、エラーを表示
するとともに動作を停止する(S309)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置及びその
制御方法並びにデバイスの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】LSIあるいは超LSIなどの極微細パ
ターンで形成される半導体素子の製造工程において、レ
チクル等の原版に形成された回路パターンを感光剤(レ
ジスト)が塗布された基板上に縮小投影して焼き付ける
縮小投影露光装置が使用されている。従来より、回路素
子の実装密度を向上させるべく、パターンのより一層の
微細化が要求されており、このような背景の下で、レジ
ストプロセスの発展とともに、投影露光装置の微細化へ
の対応が進んでいる。
【0003】投影露光装置の微細化への対応の一つとし
て、パターンを正確に重ね合わせるアライメント精度の
向上が挙げられる。このアライメント精度に大きな影響
を与える要素として、投影光学系の倍率誤差や歪曲誤差
がある。
【0004】倍率誤差や歪曲誤差は、所望の格子点と投
影パターンの格子点との差として現れる。投影光学系の
倍率誤差と歪曲誤差は、投影光学系の製造工程上の調整
及び露光装置の設置時の調整により補正されるが、周囲
の環境、特に気圧や温度によって変化することが知られ
ている。また、投影光学系は、ウエハ露光時に露光エネ
ルギーを吸収する。これにより光学要素(例えば屈折
率、形状)が変化し、これが倍率誤差や歪曲誤差を変化
させる要因となる。
【0005】これら気圧や温度の変化、光吸収等による
倍率誤差と歪曲誤差を補正する方法として、投影光学系
中に、光軸方向に移動する複数の補正用レンズを配置
し、これらの位置を変化させる方法や、露光光の波長を
変化させる方法が本出願人により提案されている(特許
2897345号)。
【0006】また、微細化への対応を図る一方で、半導
体素子の製造コストの観点から、露光装置における一層
のスループット向上が図られてきている。例えば、露光
光源の大出力化により、1ショット当たりの露光時間を
短縮する方法や、露光面積を拡大することにより1ショ
ット当たりの素子数を増やす方法などが挙げられる。
【0007】さらに、近年においては半導体素子のチッ
プサイズの拡大に対応するために、ウエハをステップ移
動させながらマスクパターンを順次焼き付けるステップ
・アンド・リピート方式のいわゆるステッパから、マス
クとウエハを同期させながら走査露光を行い、1つのシ
ョットの露光が終わったら次のショットに順次移動させ
るステップ・アンド・スキャン方式の露光装置へと移行
しつつある。
【0008】このステップ・アンド・スキャン方式の露
光装置は、露光フィールドがスリット状であるため、投
影光学系の大型化を図ることなく露光面積を拡大できる
特徴を持つ。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前述したステップ・ア
ンド・スキャン方式の露光装置では、マスクパターンを
ウエハ上の各ショット領域へ焼き付けるために各ショッ
ト領域の露光前に実施されるステップ移動の際に、気
圧、温度、光吸収の変化量に応じて、投影光学系の補正
用レンズを光軸方向へ移動させ、投影光学系の倍率誤差
と歪曲誤差を補正する。この時、補正用レンズの目標位
置と現在位置との誤差が所定時間以上にわたって所定値
以内に収まったときに位置決め完了と判断し、その直後
に露光が行われていた。
【0010】しかしながら、投影光学系の高NA化や光
源の高出力化、あるいは二次光源の分布を種々コントロ
ールして照明し高解像を達成する変形照明法の採用に伴
う各種照明モード切換え機構の搭載などにともなって、
照明光学系は大型化するとともに重量が増大する傾向に
あり、これが露光装置の制振特性を悪化させている。
【0011】特に、前述した走査露光をするステップ・
アンド・スキャン方式の露光装置の場合に、露光中の制
振特性の悪化が顕著である。露光中の露光装置内の他の
部分の動作若しくは外部からの振動等による外乱によ
り、投影光学系の補正用レンズの位置ずれが発生したま
ま、すなわち投影倍率誤差と歪曲誤差が残留したまま露
光が行われると、必要なアライメント精度が得られてい
ないデバイスを次の工程(現像工程等)へ進ませてしま
うという問題があった。
【0012】さらに、ここまでは、投影光学系の倍率誤
差や歪曲誤差に関して述べてきたが、これら以外にも、
例えば投影光学系のフォーカス誤差や像面湾曲誤差等を
考慮することが望ましい。
【0013】本発明は、上記の背景に鑑みてなされたも
のであり、例えば、露光中における投影光学系の光学特
性が外乱等により好ましくない状態に変化した場合に、
それに対処しうる装置及び方法を提供することを1つの
課題としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の側面は、
パターンを基板に投影する投影光学系を有する露光装置
に係り、基板の露光中における前記投影光学系の光学特
性を監視する監視装置と、前記監視装置による監視結果
に基づいて前記露光の後の処理を制御する制御装置とを
備えることを特徴とする。
【0015】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
制御装置は、基板の露光中における前記投影光学系の光
学特性が許容範囲内の特性でなかった場合に、例えば表
示器やスピーカ等の装置を利用して、警告を発すること
が好ましい。
【0016】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
制御装置は、基板の露光中における前記投影光学系の光
学特性が許容範囲内の特性でなかった場合に、露光に関
する動作を停止させることが好ましい。
【0017】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
投影光学系は、その光学特性を補正するための補正レン
ズを含み、前記監視装置は、基板の露光中における前記
補正レンズの制御状態を監視することが好ましい。
【0018】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
露光装置は、基板の露光前及び露光中に前記補正レンズ
を目標位置に駆動する駆動装置を更に備えることが好ま
しい。
【0019】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
監視装置は、基板の露光中における前記目標位置からの
前記補正レンズの位置のずれを監視し、前記制御装置
は、基板の露光中における前記目標位置からの前記補正
レンズの位置のずれが許容範囲を越えたか否かに基づい
て前記露光の後の処理を制御することが好ましい。
【0020】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
監視装置による監視対象としての光学特性は、例えば、
前記投影光学系の投影倍率、歪曲、フォーカス及び像面
湾曲のうち少なくとも1つに直接的又は間接的に関連す
る。
【0021】本発明の第2の側面は、パターンを基板に
投影する投影光学系を有する露光装置の制御方法に係
り、基板の露光中における前記投影光学系の光学特性を
監視する監視工程と、前記監視工程における監視結果に
基づいて前記露光の後の処理を制御する制御工程とを含
むことを特徴とする。
【0022】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
制御工程では、基板の露光中における前記投影光学系の
光学特性が許容範囲内の特性でなかった場合に警告を発
することが好ましい。
【0023】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
制御工程では、基板の露光中における前記投影光学系の
光学特性が許容範囲内の特性でなかった場合に、露光に
関する動作を停止させることが好ましい。
【0024】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
投影光学系は、その光学特性を補正するための補正レン
ズを含み、前記監視工程では、基板の露光中における前
記補正レンズの制御状態を監視することが好ましい。
【0025】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
制御方法は、基板の露光前及び露光中に前記補正レンズ
を目標位置に駆動する駆動工程を更に含むことが好まし
い。
【0026】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
監視工程では、基板の露光中における前記目標位置から
の前記補正レンズの位置のずれを監視し、前記制御工程
では、基板の露光中における前記目標位置からの前記補
正レンズの位置のずれが許容範囲を越えたか否かに基づ
いて前記露光の後の処理を制御することが好ましい。
【0027】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
監視光工程における監視対象としての光学特性は、例え
ば、前記投影光学系の投影倍率、歪曲、フォーカス及び
像面湾曲のうち少なくとも1つに関連する。
【0028】本発明の第3の側面は、デバイスの製造方
法に係り、基板に感光材を塗布する塗布工程と、パター
ンを基板に投影する投影光学系を有する露光装置を利用
して、感光材が塗布された基板に該パターンを焼き付け
る露光工程と、パターンが焼き付けられた基板を現像す
る工程とを含み、前記露光工程は、基板の露光中におけ
る前記投影光学系の光学特性の光学特性を監視する監視
工程を含み、前記現像工程は、前記監視工程による監視
結果がパターンの焼付けに関して異常があった旨を示し
ていない基板についてのみ実施されることを特徴とす
る。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の好適な実施の形態を説明する。
【0030】図1は、本発明の好適な実施形態としての
ステップ・アンド・スキャン型露光装置の概略構成を示
す図である。パルスレーザ光源101は、例えば、Kr
F等のガスを使用して248nm等の遠紫外領域の波長
の光を露光光として発生する。また、パルスレーザ光源
101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回折格子やプリズム等からなる狭
帯化モジュール、波長の安定性やスペクトル幅をモニタ
(監視)するための分光器やディテクタ等からなるモニ
タモジュール、及びシャッター等が設けられている。パ
ルスレーザ光源101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。ただし、パルスレーザ
光源101は、レーザ制御装置102のみによって制御
されるのではなく、上位の制御は、レーザ制御装置10
2にインターフェースケーブルを介して接続された、露
光装置全体を制御するための主制御装置103によって
なされる。
【0031】パルスレーザ光源101から射出されたビ
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に、オプ
ティカルインテグレータ(不図示)に入射し、マスク
(原版)109を均一な照度分布で照明するための多数
の2次光源を形成する。照明光学系104の光路上には
ハーフミラー106が配置されており、レチクル109
を照明する露光光の一部がこのハーフミラー106によ
り反射され取り出される。ハーフミラー106で反射さ
れた反射光の光路上には紫外光用のフォトセンサ107
が配置されており、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107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、
露光装置全体を制御する主制御装置103に入力され
る。
【0032】レチクル(原版)109には、焼き付けを
行うべき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より照明される。可変ブラインド10
5は、光軸に直交する面に配置された遮光板を含んでお
り、これによりレチクル109の回路パターン面の照明
領域を任意に設定することができる。
【0033】図2は、照明光学系104により照明され
ているレチクル109を示す図である。図2において、
レチクル109の回路パターン202の一部が、可変ブ
ラインド105により断面形状が規定されたスリット状
光束203によってスリット照明されている。回路パタ
ーン202のうちスリット照明されている部分は、図1
に示す投影光学系110を通して、フォトレジストが塗
布されたウエハ116上に縮小倍率β(βは例えば1/
4)で縮小投影される。
【0034】この時、図1に示す矢印のように、レチク
ル109及びウエハ116を、投影光学系110とスリ
ット状光束203に対して、投影光学系110の縮小倍
率βと同じ速度比率で互いに逆方向にスキャンさせなが
ら、パルスレーザ光源101からのパルス発光による多
パルス露光を繰り返すことにより、レチクル109全面
の回路パターン202をウエハ116上の1チップ領域
または複数チップ領域に転写することができる。
【0035】レチクルステージ122は、レチクル10
9を保持しながら、不図示の駆動系によって矢印方向に
スキャン駆動される。マスクステージ122には、移動
鏡123が固定されており、この移動鏡123を利用し
て、レーザ干渉計124によりレチクルステージ122
の位置と速度が検出される。
【0036】ウエハステージ117は、ウエハ116を
保持しながら、ステージ駆動系120によって矢印方向
にスキャン駆動される。ウエハステージ117には、移
動鏡118が固定されており、この移動鏡118を利用
して、レーザ干渉計119によりウエハステージ117
の位置と速度が検出される。
【0037】投影光学系110は、倍率誤差と歪曲誤差
を補正するための補正レンズ(補正用レンズ)111及
び112を有する。補正レンズ111及び112は、空
気圧や圧電素子等を利用したアクチュエータを有する補
正レンズ駆動系113及び114によって、それぞれ投
影光学系110の光軸方向に駆動し、ウエハ116に転
写する回路パターン像の倍率誤差や歪曲誤差を低減す
る。補正レンズ111及び112の移動量は、例えば、
該補正レンズ又はそれを保持する移動体(不図示)の変
位量を変位センサ(不図示)で検出し、該変位センサの
出力に基づいて補正レンズ駆動系113及び114をフ
ィードバック制御することにより制御されうる。
【0038】次に、この実施形態における露光中の補正
レンズ111及び112の位置の制御及びモニタ動作
(監視動作)を図3及び図4を参照しながら説明する。
図3は、主制御装置103による露光制御を示すフロー
チャートであり、図4は、投影光学系制御装置115に
よる補正レンズ111及び112の制御動作を示すフロ
ーチャートである。
【0039】まず、ステップS301において、ウエハ
116が搬送装置(不図示)によりウエハステージ11
7上の所定位置に載置され、ステップS302におい
て、主制御装置103は、第1チップの露光開始位置へ
ウエハステージ117を移動させて露光開始の準備をす
る。
【0040】次に、ステップS303では、主制御装置
103は、現在の気圧、温度、光吸収量(これらは不図
示のセンサにより計測される)における投影倍率誤差と
歪曲誤差を推定し、補正レンズ111及び112の光学
設計値に基づいて当該誤差を補正するための補正レンズ
111及び112の最適位置(補正レンズ駆動位置)を
算出する。そして、主制御装置103は、補正レンズ駆
動位置を伴う「補正レンズ駆動」指令を投影光学系制御
装置115へ送信する。その後、主制御装置103は、
ステップS304において、投影光学系制御装置115
からの「移動終了」通知を待つ。
【0041】投影光学系制御装置115は、受信した
「補正レンズ駆動」指令に従い、図4のステップS40
1において、補正レンズ駆動系113及び114を制御
することにより補正レンズ111及び115の移動を開
始させる。ここで、補正レンズ111及び112の位置
は、フィードバック制御により制御される。すなわち、
補正レンズ111及び112の位置は、位置の指令値
(目標値)である補正レンズ駆動位置と変位センサ(不
図示)の出力である現在値(制御量)との差、すなわち
位置偏差に基づいて補正レンズ駆動系113、114を
動作させることにより制御される。
【0042】ステップS402では、投影光学系制御装
置115は、補正レンズ111及び112の位置決めが
終了したか否かを判断し、終了していない場合にはステ
ップS401を繰り返す。この判断は、例えば、位置偏
差が所定時間以上にわたって所定範囲内に収まったか否
かを判断基準としてなされうる。
【0043】投影光学系制御装置115は、補正レンズ
111及び112の位置決めが完了すると、ステップS
403において、「移動終了」通知を主制御装置103
に返信した後、ステップS404へ進んで、「位置ずれ
モニタ開始」の指示を待つ。
【0044】主制御装置103は、「移動終了」通知を
受けると、ステップS305において、投影光学系制御
装置115に対して、補正レンズ111及び112につ
いての「位置ずれモニタ開始」指令を送信する。次い
で、主制御装置103は、ステップS306において、
レチクル109に形成された回路パターン202をウエ
ハ116の該当するチップ領域(ショット領域)に転写
するスキャン露光を行うように関連する各部を制御す
る。
【0045】投影光学系制御装置115は、補正レンズ
111及び112についての「レンズ位置ずれモニタ開
始」指令を受けて、図4のステップS405において、
補正レンズ111及び112の位置ずれのモニタ(監
視)を開始する。具体的には、所定のサンプリング時間
(例えば、1msec)間隔で、補正レンズ111及び
112の変位を計測する変位センサ(不図示)による計
測値(制御量)と目標値との差、すなわち位置偏差(位
置ずれ量)をサンプリングする。そして、当該位置偏差
に基づいて、フィードバック制御系を構成する補正レン
ズ駆動系113及び114を動作させるとともに当該位
置偏差を記憶する。この位置偏差(位置ずれ量)のモニ
タ(監視)は、投影光学系制御装置115がステップS
406において「位置ずれモニタ終了」指令を受けるま
で継続される。
【0046】主制御装置103は、スキャン露光が終了
した時点で処理をステップS307に進めて、「補正レ
ンズ位置ずれモニタ終了」指令を投影光学系制御装置1
15に送信する。
【0047】投影光学系制御装置115は、「レンズ位
置ずれモニタ終了」指令を受けると、位置ずれモニタを
終了し、ステップS407へ進みモニタ結果を解析す
る。この解析として、投影光学系制御装置115は、例
えば、サンプリングした全位置ずれ量の相加平均が指定
範囲を超えたか否かを判断する。そして、その解析結果
を位置ずれモニタ結果(例えば、正常又は異常)として
主制御装置103に通知し、図4に示す一連の処理を終
了する。
【0048】主制御装置103は、ステップS308に
おいて位置ずれモニタ結果(解析結果)受け、「位置ず
れあり(異常)」である場合(すなわち、パターンの露
光に関して異常があった場合)は、ステップS309に
進み、オペレータに露光異常であったことを警告するエ
ラーメッセージを表示器(不図示)に表示し、露光処理
を停止させる。この際、表示器による警告を発する他、
スピーカ等を利用して警告を発してもよい。そして、主
制御装置103は、ステップS310において、オペレ
ータによって再スタートが指示されるのを待つ。
【0049】以上のように、本発明の好適な実施形態の
露光装置によれば、補正レンズ111及び112がそれ
らの目標位置から許容範囲を越えてずれた場合、すなわ
ち位置ずれが発生した場合に、その旨をオペレータに警
告するとともに露光処理を停止させる。したがって、オ
ペレータはその警告に基づいて直ちに当該露光装置の調
整や保守点検を行うことができ、露光不良のデバイスを
最小限とすることができる。また、露光不良のウエハが
次の工程(例えば、現像工程)に送られることを防止す
ることができる。
【0050】また、要求されるアライメント精度や結像
精度が比較的低い精度の回路パターンを露光する場合に
は、オペレータは、露光装置の動作を再スタートさせる
ことで、処理をステップS311に進めて、露光処理を
継続させることもできる。
【0051】一方、ステップS308において「位置ず
れなし(正常)」と判断した場合は、主制御装置103
は、処理をステップS311に進めて、ウエハ116内
の全チップについて露光が終了するまで、ステップS3
02からステップS311までの露光動作の制御を繰り
返す。
【0052】ウエハ116内の全チップについて露光が
完了したら、主制御装置103は、処理をステップS3
12に進める。その後、露光が完了したウエハ116が
搬送装置によりウエハステージ116から搬出される。
搬出されたウエハは、例えば所定枚数ごとに次の工程
(例えば、現像工程)に送られる。
【0053】以上の処理は、処理すべきウエハの全てに
ついて実施される(ステップS313)。
【0054】なお、上記の実施形態では、投影光学系の
倍率誤差や歪曲誤差の補正を補正を目的とする補正レン
ズの目標位置からのずれを監視し、それが許容範囲を越
えたときに警告を発するとともに以後の動作を停止させ
ることに関して述べているが、本発明はかかる実施形態
に限定されるものではない。例えば、本発明は、投影光
学系のフォーカス誤差や像面湾曲誤差等の補正を目的と
する補正レンズの目標位置からのずれを監視し、それが
許容範囲を越えたときに警告を発するとともに以後の動
作を停止させる実施形式にも適用可能である。
【0055】以下、上記の露光装置を利用した半導体デ
バイスの製造プロセスを説明する。図5は半導体デバイ
スの全体的な製造プロセスのフローを示す。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(マスク作製)では設計した回路パターンに基
づいてマスク(レチクル等)を作製する。一方、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、上記のマスクとウエハを用いて、リソグラフ
ィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次の
ステップ5(組み立て)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)等の組立て工
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
検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完
成し、これを出荷(ステップ7)する。
【0056】図6は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。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)ではウエハ表面に絶縁膜を
成膜する。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)では上記の露光装置によって回路パターンをウエハ
に焼き付ける。この際の露光装置の制御は、前述の通り
であり、露光時に補正レンズの制御に関して異常があっ
た場合、すなわちパターンの焼き付けに関して異常があ
った場合には露光装置は動作を停止する。ステップ17
(現像)では、ステップS16で異常なくパターンが焼き
付けられたウエハのみを現像する。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
ンを形成する。
【0057】
【発明の効果】本発明によれば、例えば、露光中におけ
る投影光学系の光学特性が外乱等により好ましくない状
態に変化した場合に、それに対処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施形態としてのステップ・ア
ンド・スキャン型露光装置の概略構成を示す図である。
【図2】照明光学系により照明されているレチクルを示
す図である。
【図3】主制御装置による露光制御を示すフローチャー
トである。
【図4】投影光学系制御装置による補正レンズの制御動
作を示すフローチャートである。
【図5】半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフロ
ーを示す図である。
【図6】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図であ
る。
【符号の説明】
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 可変ブラインド 106 ハーフミラー 107 フォトセンサ 108 照明系制御装置 109 レチクル 110 投影光学系 111 第1移動レンズ 112 第2移動レンズ 113 第1移動レンズ駆動系 114 第2移動レンズ駆動系 115 投影光学系制御装置 116 ウエハ 117 ウエハステージ 118 移動鏡 119 レーザ干渉計 120 ウエハステージ駆動系 121 ステージ制御装置 122 レチクルステージ 123 移動鏡 124 レーザ干渉計 201 レチクル 202 回路パターン 203 スリット状光束

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パターンを基板に投影する投影光学系を
    有する露光装置であって、 基板の露光中における前記投影光学系の光学特性を監視
    する監視装置と、 前記監視装置による監視結果に基づいて前記露光の後の
    処理を制御する制御装置と、 を備えることを特徴とする露光装置。
  2. 【請求項2】 前記制御装置は、基板の露光中における
    前記投影光学系の光学特性が許容範囲内の特性でなかっ
    た場合に警告を発することを特徴とする請求項1に記載
    の露光装置。
  3. 【請求項3】 前記制御装置は、基板の露光中における
    前記投影光学系の光学特性が許容範囲内の特性でなかっ
    た場合に、露光に関する動作を停止させることを特徴と
    する請求項1又は請求項2に記載の露光装置。
  4. 【請求項4】 前記投影光学系は、その光学特性を補正
    するための補正レンズを含み、 前記監視装置は、基板の露光中における前記補正レンズ
    の制御状態を監視することを特徴とする請求項1乃至請
    求項3のいずれか1項に記載の露光装置。
  5. 【請求項5】 基板の露光前及び露光中に前記補正レン
    ズを目標位置に駆動する駆動装置を更に備えることを特
    徴とする請求項4に記載の露光装置。
  6. 【請求項6】 前記監視装置は、基板の露光中における
    前記目標位置からの前記補正レンズの位置のずれを監視
    し、 前記制御装置は、基板の露光中における前記目標位置か
    らの前記補正レンズの位置のずれが許容範囲を越えたか
    否かに基づいて前記露光の後の処理を制御することを特
    徴とする請求項5に記載の露光装置。
  7. 【請求項7】 前記監視装置による監視対象としての光
    学特性は、前記投影光学系の投影倍率、歪曲、フォーカ
    ス及び像面湾曲のうち少なくとも1つに関連することを
    特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載
    の露光装置。
  8. 【請求項8】 パターンを基板に投影する投影光学系を
    有する露光装置の制御方法であって、 基板の露光中における前記投影光学系の光学特性を監視
    する監視工程と、 前記監視工程における監視結果に基づいて前記露光の後
    の処理を制御する制御工程と、 を含むことを特徴とする露光装置の制御方法。
  9. 【請求項9】 前記制御工程では、基板の露光中におけ
    る前記投影光学系の光学特性が許容範囲内の特性でなか
    った場合に警告を発することを特徴とする請求項8に記
    載の露光装置の制御方法。
  10. 【請求項10】 前記制御工程では、基板の露光中にお
    ける前記投影光学系の光学特性が許容範囲内の特性でな
    かった場合に、露光に関する動作を停止させることを特
    徴とする請求項8又は請求項9に記載の露光装置の制御
    方法。
  11. 【請求項11】 前記投影光学系は、その光学特性を補
    正するための補正レンズを含み、 前記監視工程では、基板の露光中における前記補正レン
    ズの制御状態を監視することを特徴とする請求項8乃至
    請求項10のいずれか1項に記載の露光装置の制御方
    法。
  12. 【請求項12】 基板の露光前及び露光中に前記補正レ
    ンズを目標位置に駆動する駆動工程を更に含むことを特
    徴とする請求項11に記載の露光装置の制御方法。
  13. 【請求項13】 前記監視工程では、基板の露光中にお
    ける前記目標位置からの前記補正レンズの位置のずれを
    監視し、 前記制御工程では、基板の露光中における前記目標位置
    からの前記補正レンズの位置のずれが許容範囲を越えた
    か否かに基づいて前記露光の後の処理を制御することを
    特徴とする請求項12に記載の露光装置の制御方法。
  14. 【請求項14】 前記監視工程における監視対象として
    の光学特性は、前記投影光学系の投影倍率、歪曲、フォ
    ーカス及び像面湾曲のうち少なくとも1つに関連するこ
    とを特徴とする請求項8乃至請求項13のいずれか1項
    に記載の露光装置の制御方法。
  15. 【請求項15】 デバイスの製造方法であって、 基板に感光材を塗布する塗布工程と、 パターンを基板に投影する投影光学系を有する露光装置
    を利用して、感光材が塗布された基板に該パターンを焼
    き付ける露光工程と、 パターンが焼き付けられた基板を現像する工程とを含
    み、 前記露光工程は、基板の露光中における前記投影光学系
    の光学特性の光学特性を監視する監視工程を含み、 前記現像工程は、前記監視工程による監視結果がパター
    ンの焼付けに関して異常があった旨を示していない基板
    についてのみ実施されることを特徴とするデバイスの製
    造方法。
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