JP7312053B2 - Exposure apparatus and article manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、露光装置、および物品の製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus and an article manufacturing method.
半導体デバイスなどの製造工程(リソグラフィ工程)で用いられる装置の1つとして、露光光に対して基板を走査することにより基板のショット領域の走査露光を行う露光装置が知られている。このような露光装置では、基板の走査中、露光光でのショット領域の露光に先立って基板の表面位置を計測(フォーカス計測)し、その計測結果に基づいて基板の高さ制御および傾き制御が行われる。 2. Description of the Related Art As one of the apparatuses used in the manufacturing process (lithography process) of semiconductor devices and the like, an exposure apparatus is known that performs scanning exposure of a shot area of a substrate by scanning the substrate with exposure light. In such an exposure apparatus, the surface position of the substrate is measured (focus measurement) during scanning of the substrate prior to exposure of the shot area with the exposure light, and the height and tilt of the substrate are controlled based on the measurement results. done.
近年では、収率を向上させるため、基板の周縁部に配置されて原版のパターンの一部のみが転写される欠けショット領域においても走査露光が行われる。このような欠けショット領域では、フォーカス計測の対象となる複数の計測対象箇所の一部が欠損しているため、欠損している計測対象箇所でのフォーカス計測の結果が用いられると、基板の高さ制御および傾き制御を精度よく行うことが困難になりうる。特許文献1には、ショット領域のレイアウト情報などからフォーカス計測の有効/無効判定を事前に行い、その判定結果に基づいて、欠損している計測対象箇所でのフォーカス計測値を用いないように、基板の高さ制御および傾き制御を行う方法が提案されている。 In recent years, in order to improve the yield, scanning exposure is also performed in the imperfect shot area, which is located at the peripheral edge of the substrate and where only part of the pattern of the original is transferred. In such a missing shot area, a part of a plurality of measurement target locations that are the target of focus measurement is missing. It can be difficult to accurately perform depth control and tilt control. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200020, the validity/invalidity of focus measurement is determined in advance from the layout information of the shot area, and based on the determination result, the focus measurement value is not used at the missing measurement target location. Methods have been proposed for substrate height control and tilt control.
例えば、基板の高さ制御は、少なくとも1つの計測対象箇所でのフォーカス計測の結果を用いて行うことができるが、基板の傾き制御は、少なくとも2つの計測対象箇所でのフォーカス計測の結果を用いないと行うことができない。つまり、欠けショット領域の走査露光では、基板の傾き制御が基板の高さ制御より遅れて開始され、基板の傾き制御の開始時刻と露光開始時刻との時刻差が短縮されることとなる。この場合、基板の傾き制御で発生して露光開始後も残存する基板の振動が、基板上へのパターン形成精度に影響を与えることがある。 For example, substrate height control can be performed using the results of focus measurement at at least one measurement target location, while substrate tilt control can be performed using focus measurement results at at least two measurement target locations. I can't do it without it. That is, in scanning exposure of the imperfect shot area, substrate tilt control is started later than substrate height control, and the time difference between the start time of substrate tilt control and the exposure start time is shortened. In this case, the vibration of the substrate that is caused by tilt control of the substrate and remains after the start of exposure may affect the accuracy of pattern formation on the substrate.
そこで、本発明は、走査露光における基板上へのパターン形成精度の点で有利な技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a technique that is advantageous in terms of pattern formation accuracy on a substrate in scanning exposure.
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、露光光に対して基板を保持したステージを走査することにより前記基板のショット領域を露光する露光装置であって、前記ステージの走査中に、前記露光光による前記ショット領域の露光に先立って、前記ショット領域の表面位置を計測する計測部と、前記計測部の計測結果に基づいて、前記基板の傾き制御を行う制御部と、を含み、前記制御部は、前記計測部により複数の計測点で表面位置が計測された場合に前記基板の傾き制御を開始し、前記露光光による前記ショット領域の露光開始時刻における前記基板の振動が小さくなるように、前記基板の傾き制御の開始時刻と前記露光開始時刻との時刻差に応じて、少なくとも前記露光開始時刻より前の期間における、前記基板の傾き制御のための前記ステージの駆動に関する制御プロファイルを決定する、ことを特徴とする。 To achieve the above object, an exposure apparatus as one aspect of the present invention is an exposure apparatus that exposes a shot area of a substrate by scanning a stage holding the substrate with respect to exposure light, wherein the stage a measurement unit that measures the surface position of the shot area prior to the exposure of the shot area with the exposure light during the scanning of , and a control unit that controls the tilt of the substrate based on the measurement result of the measurement unit. and wherein the control unit starts tilt control of the substrate when the surface position is measured at a plurality of measurement points by the measurement unit, and controls the substrate at a start time of exposure of the shot area with the exposure light. The stage for tilt control of the substrate at least in a period before the exposure start time according to the time difference between the start time of the tilt control of the substrate and the exposure start time, so that the vibration of the determining a control profile for driving the
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。 Further objects or other aspects of the present invention will be made clear by preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
本発明によれば、例えば、走査露光における基板上へのパターン形成精度の点で有利な技術を提供することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to provide an advantageous technique in terms of pattern formation accuracy on a substrate in scanning exposure.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims. Although multiple features are described in the embodiments, not all of these multiple features are essential to the invention, and multiple features may be combined arbitrarily. Furthermore, in the accompanying drawings, the same or similar configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
<第1実施形態>
本発明に係る第1実施形態の露光装置100について説明する。本実施形態の露光装置100は、例えば、投影光学系から射出された露光光(スリット光、パターン光)に対して基板Wを走査することにより基板Wのショット領域の走査露光を行う、所謂スキャン・アンド・リピート方式の露光装置(走査露光装置)である。以下の説明では、投影光学系の光軸AXに平行な軸をZ軸とし、Z軸に垂直な平面内で互いに直交する2つの軸をX軸およびY軸とする。また、マスクMおよび基板Wの走査方向(即ち、基板上における照射領域の走査方向)をY方向とする。
<First embodiment>
An
[露光装置の構成]
図1は、本実施形態の露光装置100の構成を示す概略図である。露光装置100は、例えば、照明系106と、マスクステージ103と、投影光学系101と、基板ステージ105と、計測部102と、制御部104とを含みうる。
[Configuration of exposure device]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an
照明系106は、エキシマレーザ等の不図示の光源から放出された光をスリット光として整形してマスクM(原版)を照明する。マスクMは、例えば石英ガラス等によって作製されており、基板上に転写されるべきパターン(例えば回路パターン)が形成されている。マスクステージ103は、マスクMを保持するチャックを含み、少なくともX,Yの各軸方向に移動可能である。マスクステージ103は、基板Wの露光の際には、投影光学系101の光軸AXと垂直な面方向であるY軸方向(矢印103a)に一定速度で走査する。マスクステージ103の各軸方向の位置情報は、マスクステージ103に設置されたバーミラー120と、マスクステージ103の位置検出用の第1干渉計121とを用いて常時計測されうる。
The
投影光学系101は、マスクMを透過した光を所定の投影倍率で基板上に投影する。投影光学系101の像面(フォーカス面)は、Z軸方向に対して垂直となる関係にある。基板Wは、例えば単結晶シリコン基板であり、表面上にレジスト(感光剤)が塗布されうる。基板ステージ105は、基板Wを保持するチャックを含み、X,Y、Zの各軸方向、さらには各軸の回転方向であるθx、θy、θz方向に移動(回転)可能である。基板ステージ105は、基板Wの露光の際には、投影光学系101の光軸AXと垂直な面方向であるY軸方向(矢印105a)に一定速度で走査する。基板ステージ105の各軸方向の位置情報は、基板ステージ105に設置されたバーミラー123と、基板ステージ105の位置検出用の第2干渉計124とを用いて常時計測されうる。
The projection
計測部102は、基板ステージ105により保持されている基板Wの表面位置計測(フォーカス計測)を行う。第1実施形態の計測部102は、基板Wに光を斜めから照射する斜入射型であり、基板Wに計測用の光束を投光する投光部と、投光部により投光されて基板Wで反射した光束(反射光束)を受光する受光部と、処理部126とを含みうる。
The
投光部は、例えば、光源110と、コリメータレンズ111と、スリット部材112と、投光光学系113と、ミラー114とを含みうる。光源110は、例えばランプや発光ダイオードなどを有し、基板上のレジストが感光しない波長の光束を射出する。コリメータレンズ111は、光源110から射出された光束を、断面の光強度分布がほぼ均一となる平行光にする。スリット部材112は、互いの斜面が相対するように貼り合わされた一対のプリズムによって構成されており、貼り合わせ面には、複数の開口(本実施形態では9個のピンホール)が形成されたクロム等の遮光膜が設けられている。投光光学系113は、両側テレセントリック光学系であり、スリット部材112に形成された複数の開口をそれぞれ通過することで生成された複数の光束(本実施形態では9本の光束)を、ミラー114を介して基板上に入射させる。
The light projecting unit can include, for example, a
複数の開口を有する平面と基板Wの表面を含む平面とは、投光光学系113に対してシャインプルーフの条件を満足するように構成されうる。本実施形態では、投光部からの各光束が基板Wに入射するときの入射角(光軸となす角)は、70°以上である。また、投光部から射出された複数の光束は、各光束が入射した位置での表面高さを互いに独立して計測可能なように、X方向からXY平面内でθ°(例えば22.5°)回転した方向より、基板上の互いに異なる位置に入射する。
The plane having the plurality of apertures and the plane including the surface of the substrate W can be configured to satisfy the Scheimpflug condition for the projection
受光部は、例えば、ミラー115と、受光光学系116と、補正光学系117と、光電変換部118とを含みうる。ミラー115は、基板Wで反射された複数の光束を受光光学系116に導く。受光光学系116は、両側テレセントリック光学系であり、複数の光束に対して共通に設けられたストッパ絞りによって、基板上に形成されているパターンに起因して発生する高次の回折光(ノイズ光)をカットする。補正光学系117は、複数の光束に対応するように複数のレンズを有しており、受光光学系116を通過して光軸が互いに平行になっている複数の光束を、光電変換部118の受光面に対して、互いに同一の大きさを有したスポット光となるように結像する。光電変換部118は、例えば、複数の光束に対応する数(本実施形態では9個)の光電変換素子を含みうる。各光電変換素子は、CCDラインセンサなどを含み、受光面に入射した光束の強度(光強度)を検出し、処理部126(演算回路)に出力する。処理部126は、例えばCPUやメモリなどを有するコンピュータによって構成され、光電変換部118からの出力に基づいて各計測点での基板Wの表面位置を計測する(求める)。
The light receiving section can include, for example, a
受光光学系116、補正光学系117および光電変換部118では、基板上の各計測点と光電変換部118の受光面とが互いに共役になるように、予め倒れ補正が行われている。そのため、各計測点の局所的な傾きに起因して発生する受光面でのピンホール像の位置変化はなく、各計測点の光軸方向AXでの高さ変化に応答して、受光面上でのピンホール像の位置が変化する。ここで、本実施形態の光電変換部118は、1次元CCDラインセンサによって構成されているが、2次元の位置計測素子を複数配置したものを使用してもよい。
In the light receiving
制御部104は、主制御部127と、マスク位置制御部122と、基板位置制御部125とを含む。各制御部は、例えばCPUやメモリなどを含むコンピュータによって構成されうる。主制御部127は、露光装置100の各構成要素に回線を介して接続されて、プログラムなどに従って各構成要素の動作を統括制御する。マスク位置制御部122は、主制御部127からの指令に基づいて、マスクステージ103の動作を制御する。基板位置制御部125は、主制御部127からの指令に基づいて、基板ステージ105の動作を制御する。
The
主制御部127は、計測部102の計測結果に基づいて基板Wの高さおよび傾きを制御しながら、基板Wのショット領域の走査露光を制御する。つまり、主制御部127は、基板Wの高さおよび傾きを制御しながら、マスクステージ103および基板ステージ105を、投影光学系101の投影倍率に応じた速度比で相対的に走査する。これにより、投影光学系101から露光光が照射される照射領域(即ち、投影光学系101によりマスクMのパターン像が投影される領域)を基板上で移動させ、マスクMのパターンを基板上のショット領域に転写することができる。このような走査露光を、基板ステージ105をステップ移動させながら、基板Wにおける複数のショット領域の各々について順次行うことにより、1枚の基板Wにおける露光処理を完了させることができる。
The
[ショット領域の走査露光]
上述した露光装置100における基板Wのショット領域の走査露光について説明する。図2は、走査露光を行う対象のショット領域201と、投影光学系101から露光光が照射される照射領域202と、計測部102で基板Wの表面位置計測を行う複数の計測点(本実施形態では9個の計測点)との位置関係を示す図である。図2において、照射領域202は、破線で囲まれた矩形状の領域である。計測点203(203a~203c)は、照射領域202の内側において基板Wの表面位置計測を行う計測点である。また、計測点204(204a~204c)、計測点205(205a~205c)は、照射領域202での露光に先立って基板Wの表面位置計測を行う計測点(先読み計測点)である。計測点204および計測点205はそれぞれ、照射領域202内の計測点203から走査方向に距離Lpだけ離間した位置に配置される。本実施形態では、計測点203,204,205はそれぞれ、走査方向(Y方向)と交差する方向(X方向)に配列された3個の計測点によって構成されているが、それに限られず、2個の計測点、もしくは4個以上の計測点によって構成されてもよい。また、計測点203は、計測点204および計測点205での計測結果の校正を行うために用いられうる。
[Scanning exposure of shot area]
Scanning exposure of the shot area of the substrate W in the
このように構成された計測部102では、照射領域202での露光に先立って基板Wの表面位置計測を行うために使用される計測点が、基板Wの走査方向(移動方向)に応じて切り替えられる。例えば、方向Fに基板Wを移動させてショット領域201の走査露光を行う場合には、計測点204(204a~204c)が使用される。この場合、主制御部127は、照射領域202内の基板表面が投影光学系101のベストフォーカス位置に配置されるように、計測点204での計測結果に基づいて基板ステージ105を駆動することにより基板Wの高さおよび傾きを制御(調整)する。一方、方向Rに基板Wを移動させてショット領域201の走査露光を行う場合には、計測点205(205a~205c)が使用される。この場合、主制御部127は、照射領域202内の基板表面が投影光学系101のベストフォーカス位置に配置されるように、計測点205での計測結果に基づいて基板ステージ105を駆動することにより基板Wの高さおよび傾きを制御(調整)する。なお、ベストフォーカス位置は、最適露光像面位置とも呼ばれる。
In the
図3は、基板Wの高さおよび傾きを制御するための基板ステージ105の駆動に関する制御ブロック図の一例である。本制御ブロック図では、PID(Proportional-Integral-Differential)制御を適用した例を示しており、減算器127a、PID補償器127b、フィルタ127cおよび制限器127dが含まれうる。減算器127a、PID補償器127b、フィルタ127cおよび制限器127dは、主制御部127の構成要素として設けられうる。図3において、PID補償器127bには、Pゲイン(比例ゲイン)、Dゲイン(微分ゲイン)、Iゲイン(積分ゲイン)が設定されている。フィルタ127cは、例えばローパスフィルタであり、フィルタ定数(カットオフ周波数)が設定されている。制限器127dには、基板ステージ105の駆動量を制限するための駆動制限値が設定されている。主制御部127は、計測部102で計測された基板Wの表面位置とベストフォーカス位置(目標位置)との偏差を減算器127aにより算出し、当該偏差に対して、PID補償器127b(ゲイン)、フィルタ127c、制限器127d(駆動制限値)を適用する。これにより、基板Wの高さ制御および傾き制御を行うための基板ステージ105の操作量(目標駆動量)を決定することができる。
FIG. 3 is an example of a control block diagram for driving the
次に、複数のショット領域に対する走査露光について、図4A~図4Cを参照しながら説明する。図4A~図4Cには、既に走査露光が終了したショット領域201aと、ショット領域201aの次に走査露光が行われるショット領域201bと、ショット領域201bの次に走査露光が行われるショット領域201cとが示されている。ショット領域201a,201bは、基板Wの中央部に配置されて基板Wのエッジを含まず、マスクMのパターンの全体が転写される完全ショット領域である。一方、ショット領域201cは、基板Wの周縁部に配置されて基板Wのエッジを含み、マスクMのパターンの一部のみが転写される(換言すると、マスクMのパターンの一部が転写されない)欠けショット領域である。
Next, scanning exposure for a plurality of shot areas will be described with reference to FIGS. 4A to 4C. 4A to 4C show a
図4A~図4Cにおける丸印および×印は、計測部102(各計測点203~205)による表面位置計測の対象となるショット領域上の計測対象箇所を示している。丸印は、基板Wの内側に位置する有効な計測対象箇所を示しており、×印は、基板Wの外側に位置している無効な計測対象箇所を示している。図4A~図4Cに示す例では、ショット領域201bに対して計測対象箇所311~313が設定され、ショット領域201cに対して計測対象箇所321~323が設定されている。ここで、図4A~図4Cでは、図示および説明を分かり易くするため、走査方向(Y方向)において、計測対象箇所が、計測部102における計測点の間隔(距離Lp)より広い間隔で配置されているが、実際には、計測点の間隔より狭い間隔で配置されうる。また、計測対象箇所は、基板Wにおけるショット領域のレイアウト情報(設計情報)などに基づいて事前に設定され、有効/無効の判断は、例えば特許文献1に記載された方法を用いて行われうる。
Circle marks and cross marks in FIGS. 4A to 4C indicate measurement target locations on the shot area to be subjected to surface position measurement by the measurement unit 102 (measurement points 203 to 205). Circle marks indicate valid measurement target locations located inside the substrate W, and x marks indicate invalid measurement target locations located outside the substrate W. FIG. In the examples shown in FIGS. 4A to 4C, measurement target points 311 to 313 are set for the
図4Aは、ショット領域201bの走査露光を開始する直前の状態を示している。主制御部127は、ショット領域201aから照射領域202が抜け出してショット領域201aの走査露光が終了すると、方向R(+Y方向)への基板ステージ105の駆動を終了し、ショット領域201aの幅分だけ-X方向に基板ステージ105を駆動する。これにより図4Aに示す状態となる。そして、主制御部127は、次のショット領域201bの走査露光を行うため、方向F(-Y方向)への基板ステージ105の駆動(基板Wの走査)を開始する。
FIG. 4A shows the state immediately before scanning exposure of the
ショット領域201bの走査露光では、方向Fへの基板Wの走査中、図4Bに示すように、計測点204が計測対象箇所311に配置されたタイミングで、計測部102(計測点204)により計測対象箇所311の表面位置計測が行われる。主制御部127は、その計測結果に基づいて、照射領域202内に計測対象箇所311が配置されたときに、照射領域202内の基板表面がベストフォーカス位置に配置されるように、基板ステージ105により基板Wの高さ制御および傾き制御を行う。ショット領域201bにおける他の計測対象箇所312,313・・・に対しても同様の制御が行われる。ショット領域201bから照射領域202が抜け出してショット領域201bの走査露光が終了すると、主制御部127は、方向Fへの基板ステージ105の駆動を終了し、ショット領域201bの幅分だけ-X方向に基板ステージ105を駆動する。そして、次のショット領域201cの走査露光を行うため、方向R(+Y方向)への基板ステージ105の駆動(基板Wの走査)を開始する。
In the scanning exposure of the
ショット領域201cの走査露光では、方向Rへの基板Wの走査中、図4Cに示すように、計測点205が計測対象箇所321に配置されたタイミングで、計測部102(計測点205)により計測対象箇所321の表面位置計測が行われる。主制御部127は、その計測結果に基づいて、照射領域202内に計測対象箇所321が配置されたときに、照射領域202内の基板表面がベストフォーカス位置に配置されるように、基板ステージ105により基板Wの高さ制御および傾き制御を行う。ショット領域201bにおける他の計測対象箇所322,323・・・に対しても同様の制御が行われる。ショット領域201cから照射領域202が抜け出してショット領域201cの走査露光が終了すると、主制御部127は、方向Fへの基板ステージ105の駆動を終了する。
In the scanning exposure of the
ここで、走査露光中における基板Wの高さ(Z方向位置)は、X方向に配列された複数の計測対象箇所のうち1以上の有効な計測対象箇所(丸印)があれば制御可能である。即ち、基板Wの高さ制御は、計測部102における複数の計測点204a~204c(または205a~205c)のうち1つの計測点で表面位置計測が行われた場合に開始される。一方、走査露光中における基板Wの傾き(Y軸周りのチルト)は、X方向に配列された複数の計測対象箇所のうち2以上の有効な計測対象箇所(丸印)がないと制御することができない。即ち、基板Wの傾き制御は、計測部102における複数の計測点204a~204c(または205a~205c)のうち2つの計測点で表面位置計測が行われた場合に開始される。
Here, the height (position in the Z direction) of the substrate W during scanning exposure can be controlled if there is one or more effective measurement target locations (circles) among the plurality of measurement target locations arranged in the X direction. be. That is, the height control of the substrate W is started when surface position measurement is performed at one of the plurality of
本実施形態では、1つの計測点で表面位置計測が行われた場合に基板Wの高さ制御を開始するものとしたが、それに限られず、予め設定された第1の数の計測点で表面位置計測が行われた場合に基板Wの高さ制御を開始してもよい。同様に、2つの計測点で表面位置計測が行われた場合に基板Wの傾き制御を開始するものとしたが、それに限られず、予め設定された第2の数(所定数)の計測点で表面位置計測が行われた場合に基板Wの高さ制御を開始してもよい。ただし、第2の数は、第1の数より多い。 In the present embodiment, the height control of the substrate W is started when the surface position measurement is performed at one measurement point. The height control of the substrate W may be started when the position measurement is performed. Similarly, the tilt control of the substrate W is started when surface position measurement is performed at two measurement points, but the present invention is not limited to this, and a second number (predetermined number) of measurement points set in advance is used. The height control of the substrate W may be started when the surface position measurement is performed. However, the second number is greater than the first number.
例えば、欠けショット領域であるショット領域201cの走査露光において、計測点205での表面位置計測が最初に行われる計測対象箇所321では有効な計測対象箇所(丸印)は1つだけである。一方、計測点205での表面位置計測が次に行われる計測対象箇所322では有効な計測対象箇所(丸印)が2つある。そのため、基板Wの高さ制御は、最初の計測対象箇所321の計測時に開始されるのに対し、基板Wの傾き制御は、最初の計測対象箇所321の計測時には開始されず、次の計測対象箇所322の計測時に開始されることとなる。つまり、欠けショット領域の走査露光では、完全ショット領域の走査露光と比べて、基板Wの傾き制御の開始時刻と照射領域202での露光開始時刻までの期間が短縮されることとなる。
For example, in the scanning exposure of the
このような欠けショット領域の走査露光において、完全ショット領域の走査露光と同様に基板Wの傾き制御を行うと、基板Wの傾き制御で発生した基板Wの振動(振幅)を露光開始時刻までに許容範囲に収めることが困難となる。その結果、マスクMのパターンの転写精度が低下しうる。つまり、基板の傾き制御で発生して露光開始後も残存する基板の振動が、基板上へのパターン形成精度に影響を与えることがある。ここで、基板Wの振動(振幅)とは、基板Wの目標高さおよび目標傾きに対する制御偏差として規定されうる。また、基板Wは基板ステージ105により保持されており、基板Wと基板ステージ105とを一体として考えることができるため、基板Wの振動は、基板ステージ105の目標高さおよび目標傾きに対する制御偏差と捉えることもできる。
In such scanning exposure of the imperfect shot area, if tilt control of the substrate W is performed in the same manner as scanning exposure of the complete shot area, the vibration (amplitude) of the substrate W generated by the tilt control of the substrate W will be reduced by the exposure start time. It becomes difficult to keep it within the allowable range. As a result, the transfer accuracy of the pattern of the mask M may deteriorate. In other words, the vibration of the substrate, which is generated by tilt control of the substrate and remains after the start of exposure, may affect the accuracy of pattern formation on the substrate. Here, the vibration (amplitude) of the substrate W can be defined as a control deviation with respect to the target height and target tilt of the substrate W. FIG. In addition, the substrate W is held by the
上記事項について、図5を参照しながら具体的に説明する。図5は、基板Wの高さZ(Z方向位置)および傾きTiltX(Y軸周りのチルト)の制御プロファイルと、そのときの基板Wの振動(制御偏差Err)とを示す図である。横軸は時刻Tを示している。図5(a)~(b)は、完全ショット領域(例えばショット領域201b)の走査露光の場合を示しており、図5(a)は基板Wの高さZおよび傾きTiltXの制御量を、図5(b)は基板Wの振動をそれぞれ示している。図5(c)~(d)は、欠けショット領域(例えばショット領域201c)の走査露光の場合を示しており、図5(c)は基板Wの高さZおよび傾きTiltXの制御量を、図5(d)は基板Wの振動をそれぞれ示している。
The above matter will be specifically described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing a control profile of the height Z (Z-direction position) and tilt X (tilt about the Y-axis) of the substrate W, and the vibration of the substrate W at that time (control deviation Err). The horizontal axis indicates time T. FIG. FIGS. 5A and 5B show the case of scanning exposure of a complete shot area (for example, shot
また、図5において、時刻t0は、計測部102における複数の計測点204a~204c(または205a~205c)のうち1つの計測点で表面位置計測が行われて基板Wの高さ制御が開始される時刻である。時刻t1は、計測部102における複数の計測点204a~204c(または205a~205c)のうち2つの計測点で表面位置計測が行われて基板Wの傾き制御が開始される時刻である。また、時刻t2は、照射領域202がショット領域に到達して当該ショット領域の露光が開始される時刻(露光開始時刻)である。
5, at time t0, surface position measurement is performed at one of the plurality of
完全ショット領域(例えばショット領域201b)の走査露光では、最初の表面位置計測が2つ以上の計測点で行われるため、図5(a)に示すように、基板Wの高さ制御と基板Wの傾き制御とが同じタイミングで開始されうる(即ち、時刻t0≒時刻t1)。本実施形態では、時刻t0(t1)と露光開始時刻t2との時刻差において基板Wの振動(制御偏差Err)が許容範囲に収まるように設定された制御プロファイルを用いて、基板Wの高さ制御および傾き制御を行う。これにより、図5(b)に示すように、露光開始時刻t2までに基板Wの振動を許容範囲に収めることができる。ここで、制御プロファイルは、基板ステージ105の駆動プロファイルとして規定することができ、例えば、基板Wの目標高さおよび目標傾き、基板ステージ105の駆動速度、駆動制限値、駆動時間などにより決定されうる。本実施形態において、基板ステージ105の駆動速度、駆動制限値および駆動時間はそれぞれ、基板Wの高さ方向および傾き方向への基板ステージ105の駆動に関するものである。
In scanning exposure of a complete shot area (for example, shot
一方、欠けショット領域(例えばショット領域201c)の走査露光では、最初の表面位置計測では基板Wの傾き制御が開始されないため、図5(c)に示すように、基板Wの傾き制御の開始時刻t1と露光開始時刻t2との時刻差が短縮されてしまう。この場合において、従来では、完全ショット領域と同様の制御プロファイルを用いて基板Wの傾き制御が行われていたが、それでは、図5(d)に示すように、基板Wの傾き制御により発生した基板Wの振動が露光開始後においても残存しうる。つまり、基板Wの傾き制御により発生した基板Wの振動を露光開始時刻t2までに許容範囲に収めることが困難になりうる。
On the other hand, in the scanning exposure of the imperfect shot area (for example, the
そこで、本実施形態の露光装置100(主制御部127)は、基板Wの傾き制御の開始時刻t1と露光開始時刻t2との時刻差(以下では、単に「時刻差」と呼ぶことがある)に応じて、基板Wの傾き制御に使用する制御プロファイルを決定(変更)する。例えば、主制御部127は、時刻差が閾値より小さい場合の方が、時刻差が当該閾値より大きい場合より、基板Wの傾き制御で発生する基板Wの振動が小さくなるように制御プロファイルを決定するとよい。また、主制御部127は、時刻差が小さいほど、基板Wの傾き制御で生じる基板Wの振動が小さくなるように制御プロファイルを決定してもよい。これにより、例えば欠けショット領域の走査露光において、基板Wの傾き制御で発生して露光開始後も残存する基板Wの振動を低減することができる。以下に、基板Wの傾き制御の開始時刻t1と露光開始時刻t2との時刻差に応じた制御プロファイルの決定例について説明する。
Therefore, the exposure apparatus 100 (main controller 127) of the present embodiment determines the time difference between the tilt control start time t1 of the substrate W and the exposure start time t2 (hereinafter sometimes simply referred to as "time difference"). , the control profile used for tilt control of the substrate W is determined (changed). For example, the
[制御プロファイルの決定例]
図6は、本実施形態において、基板Wの傾き制御に使用する制御プロファイル(傾き制御プロファイル)の決定例を示す図である。図6において、実線(Z)は、基板Wの高さ制御プロファイルを示しており、破線(TiltX)は、従来における基板Wの傾き制御プロファイルを示しており、一点鎖線(TiltX’)は、本実施形態における基板Wの傾き制御プロファイルを示している。横軸は時刻Tを示している。ここで、基板Wの傾き制御プロファイルは、上述したように、基板ステージ105の駆動プロファイルとして規定することができ、例えば、基板Wの目標傾き、基板Wの傾き方向への基板ステージ105の駆動速度、駆動制限値、駆動時間などにより決定されうる。
[Example of determination of control profile]
FIG. 6 is a diagram showing an example of determination of a control profile (tilt control profile) used for tilt control of the substrate W in this embodiment. In FIG. 6, the solid line (Z) indicates the height control profile of the substrate W, the dashed line (TiltX) indicates the conventional tilt control profile of the substrate W, and the dashed line (TiltX') indicates the present 4 shows a tilt control profile of the substrate W in the embodiment. The horizontal axis indicates time T. FIG. Here, the tilt control profile of the substrate W can be defined as the driving profile of the
図6(a)は、基板ステージ105の駆動制限値を変更することにより基板Wの傾き制御プロファイルを決定する例を示す図である。例えば、従来(TiltX)では、時刻差が閾値tlimより小さい場合(欠けショット領域)であっても、基板ステージ105の駆動制限値として、完全ショット領域の走査露光で使用された値Limitを用いて、基板Wの傾き制御を行っていた。一方、本実施形態(TiltX’)では、主制御部127は、時刻差が閾値tlimより小さい場合、基板ステージ105の駆動制限値を、完全ショット領域の走査露光で使用された値Limitより小さい値Limit’に変更して、基板Wの傾き制御を行う。これにより、基板Wの傾きを緩やかに変化させることができるため、基板Wの傾き制御で発生する基板Wの振動を低減し、露光開始後において残存する基板Wの振動を低減することができる。
FIG. 6A is a diagram showing an example of determining the tilt control profile of the substrate W by changing the drive limit value of the
また、主制御部127は、時刻差が閾値tlimより小さい場合、基板Wの目標傾きを変更してもよい。具体的には、基板Wの目標傾きを、完全ショット領域の走査露光で使用された値Targetより小さい値Target’に変更してもよい。これによっても、基板Wの傾きを緩やかに変化させることができるため、基板Wの傾き制御で発生する基板Wの振動を低減することができる。
Further, the
図6(b)は、基板Wの傾き制御の開始タイミングにおける基板ステージ105の駆動速度(以下では、「初期駆動速度」と呼ぶことがある)を変更することにより基板Wの傾き制御プロファイルを決定する例を示す図である。例えば、従来(TiltX)では、時刻差が閾値tlimより小さい場合(欠けショット領域)であっても、基板ステージ105の初期駆動速度として、完全ショット領域の走査露光で使用された値Vdを用いて、基板Wの傾き制御を行っていた。一方、本実施形態(TiltX’)では、主制御部127は、時刻差が閾値tlimより小さい場合、基板ステージ105の初期駆動速度を、完全ショット領域の走査露光で使用された値Vdより小さい値Vd’に変更して、基板Wの傾き制御を行う。この場合、基板ステージ105の駆動時間が従来の傾き制御と同様になるように、基板Wが目標傾きTargetになるまでの基板ステージ105の駆動速度を制御するとよい(図6(b)に示す例では駆動速度を値Vd’で一定としている)。これによっても、基板Wの傾きを緩やかに変化させることができるため、基板Wの傾き制御で発生する基板Wの振動を低減することができる。
FIG. 6(b) determines the tilt control profile of the substrate W by changing the driving speed of the
また、主制御部127は、基板ステージ105の初期駆動速度の代わりに、基板Wが目標傾きTargetになるまでの基板ステージ105の平均駆動速度を変更してもよい。具体的には、主制御部127は、時刻差が閾値tlimより小さい場合、基板ステージ105の平均駆動速度を、完全ショット領域の走査露光で使用された値より小さい値に変更して、基板Wの傾き制御を行ってもよい。
Also, instead of the initial driving speed of the
図6(c)は、基板Wが目標傾きTargetになるまでの基板ステージ105の駆動時間を変更することにより基板Wの傾き制御プロファイルを決定する例を示す図である。例えば、従来(TiltX)では、時刻差が閾値tlimより小さい場合(欠けショット領域)であっても、基板ステージ105の駆動時間として、完全ショット領域の走査露光で使用された値Tdを用いて、基板Wの傾き制御を行っていた。一方、本実施形態(TiltX’)では、主制御部127は、時刻差が閾値tlimより小さい場合、基板ステージ105の駆動時間を、完全ショット領域の走査露光で使用された値Tdより長い値Td’に変更して、基板Wの傾き制御を行う。これによっても、基板Wの傾きを緩やかに変化させることができるため、基板Wの傾き制御で発生する基板Wの振動を低減することができる。
FIG. 6C is a diagram showing an example of determining the tilt control profile of the substrate W by changing the driving time of the
また、フィルタ127cのフィルタ定数(カットオフ周波数)を変更しても、同様の効果を得ることができる。具体的には、主制御部127は、フィルタ127cのフィルタ定数(カットオフ周波数)を、完全ショット領域の走査露光で使用された値より小さい値に変更することで、基板Wの傾き制御で発生する基板Wの振動を低減することができる。
A similar effect can be obtained by changing the filter constant (cutoff frequency) of the
ここで、基板ステージ105等の装置構成によっては、図6(d)に示すように、基板ステージ105の駆動時間を、完全ショット領域の走査露光で使用された値より短い値に変更してもよい。または、基板ステージ105の駆動速度(初期駆動速度、平均駆動速度)を、完全ショット領域の走査露光で使用された値より大きい値に変更してもよい。この場合、基板Wの傾きを目標傾きに短時間で到達させることができるため、基板Wの傾き制御のための基板ステージ105の駆動の終了時刻から露光開始時刻t2までの期間を延長することができる。つまり、この場合、基板Wの傾き制御で発生する基板Wの振動は増加しうるが、露光開始時刻t2までの期間が延長されるため、露光開始時刻t2までの基板Wの振動の低減量を増やし、露光開始後において残存する基板Wの振動を低減することができる。PID補償器127bの制御ゲインを変更しても、同様の効果を得ることができる。
Here, depending on the device configuration of the
上述したように、本実施形態の露光装置100は、基板Wの傾き制御の開始時刻t1と露光開始時刻t2との時刻差に応じて、基板Wの傾き制御プロファイルを決定(変更)する。これにより、例えば欠けショット領域の走査露光など、当該時刻差が短縮された場合においても、基板Wの傾き制御で発生する基板Wの振動を低減し、露光開始後に残存する基板Wの振動を低減することができる。
As described above, the
<第2実施形態>
本発明に係る第2実施形態について説明する。ここでは、本発明に係る走査露光処理のフローについて説明する。図7は、走査露光処理を示すフローチャートである。当該フローチャートの各工程は、主制御部127によって制御されうる。なお、本実施形態は、第1実施形態を基本的に引き継ぐものであり、装置構成や走査露光の内容などは第1実施形態で説明したとおりである。
<Second embodiment>
A second embodiment according to the present invention will be described. Here, the flow of scanning exposure processing according to the present invention will be described. FIG. 7 is a flowchart showing scanning exposure processing. Each step of the flowchart can be controlled by the
S1では、主制御部127は、不図示の基板搬送機構を用いて、基板Wを基板ステージ105上に搬入し、チャックに保持させる。S2では、主制御部127は、後述するS6のグローバルアライメント工程のための事前計測および補正を実行する(プリアライメント工程)。具体的には、主制御部127は、グローバルアライメントで用いる不図示の高倍アライメントスコープの視野に基板のマークが入るように、不図示の低倍アライメントスコープを用いて基板Wの位置や回転等のずれ量を計測して補正する。S3では、主制御部127は、例えば計測部102を用いて基板の複数箇所の表面高さを計測し、基板Wの全体的な傾きを算出して補正する(グローバルチルト工程)。本工程では、基板Wにおける複数のショット領域のうち幾つかのショット領域(サンプルショット領域)が、表面高さを計測する複数個所として選択されうる。
In S1, the
S4では、主制御部127は、走査露光に用いられる基板Wの高さ制御プロファイルおよび傾き制御プロファイルを決定するための決定処理を行う。高さ制御プロファイルが事前に決定されており変更の必要がない場合には、本工程において、傾き制御プロファイルのみが決定されうる。当該決定処理は、例えば、同様の前処理が行われた複数の基板Wを含むロットの先頭基板やダミー基板を用いて行われ、傾き制御プロファイルを決定した後の基板Wについては本工程が省略されうる。ここで、傾き制御プロファイルの決定処理は、基板W(例えば先頭基板やダミー基板)のショット領域ごとに行われてもよいが、例えば、同様の形状を有するショット領域をグループ化し、各グループの代表ショット領域に対してのみに行われてもよい。本工程の詳細については後述する。
In S4, the
S5では、主制御部127は、投影光学系101内の投影レンズの傾きや像面湾曲等の補正値を算出して補正する(投影レンズ補正工程)。補正値の算出には、基板ステージ105上に設けられた光量センサおよび基準マークと、マスクステージ103上に設けられた基準プレートとが用いられうる。具体的には、主制御部127は、光量センサに、基板ステージ105をXYZの各軸方向に走査したときの露光光の光量変化を計測させる。そして、主制御部127は、光量センサの出力である光量変化量に基づいて、基準プレートに対する基準マークのずれ量を求め、ずれ量を補正するための補正値を算出する。
In S5, the
S6では、不図示の高倍アライメントスコープを用いて、基板W上のアライメントマークを計測し、基板W全体の位置ずれ量(回転ずれ量も含む)および各ショット領域共通の位置ずれ量を算出して補正する(グローバルアライメント工程)。ここで、アライメントマークを精度よく計測するためには、アライメントマークのコントラストがベストコントラスト位置(高さ)になければならない。このベストコントラスト位置の計測には、計測部102とアライメントスコープとが用いられうる。具体的には、主制御部127は、予め定められた高さ(Z方向)に基板ステージ105を移動させ、アライメントスコープにコントラストを計測させると同時に、計測部102に表面高さを計測させる工程を数回繰り返す。このとき、主制御部127は、表面高さの計測結果と各表面高さに応じたコントラストの計測結果とを関連付けて保存する。そして、主制御部127は、得られた複数のコントラストの計測結果に基づいて、最もコントラストの高い表面高さを求め、ベストコントラスト位置(高さ)に決定する。
In S6, a high-magnification alignment scope (not shown) is used to measure the alignment marks on the substrate W, and the amount of positional deviation (including the amount of rotational deviation) of the entire substrate W and the amount of positional deviation common to each shot area are calculated. Correct (global alignment step). Here, in order to measure the alignment mark with high accuracy, the contrast of the alignment mark must be at the best contrast position (height). The
S7では、主制御部127は、露光対象となるショット領域の表面位置を計測部102に計測させながら、走査露光を行う(走査露光工程)。この工程は、第1実施形態で説明した方法に従って行われうる。具体的には、主制御部127は、基板W(ショット領域)を走査しながら、照射領域202での露光に先立って計測部102の計測点(204または205)でショット領域の表面位置計測を行い、その計測結果に基づいて基板Wの高さ制御および傾き制御を行う。本工程における基板Wの高さ制御および傾き制御では、露光対象のショット領域に対してS4で決定された高さ制御プロファイルおよび傾き制御プロファイルが適用されうる。本工程では、基板Wにおける全てのショット領域に対して走査露光が行われうる。また、S8では、主制御部127は、基板ステージ105による基板Wの保持を終了させ、不図示の基板搬送機構を用いて基板ステージ105上から基板Wを搬出する。このようにして、1枚の基板Wに対する一連の露光工程が終了する。他の基板Wがある場合には、上記の走査露光処理が繰り返し行われうる。
In S7, the
次に、図7に示すフローチャートのS4で行われる傾き制御プロファイルの決定処理について説明する。図8は、傾き制御プロファイルの決定処理を示すフローチャートである。当該フローチャートの各工程は、主制御部127によって制御されうる。本実施形態では、駆動パラメータが互いに異なる複数の駆動条件で基板ステージ105を駆動し、当該複数の駆動条件のうち基板Wの振動(制御偏差)の最大値が最も小さくなる駆動条件を適用して傾き制御プロファイルを決定する例を説明する。駆動パラメータとしては、例えば、第1実施形態で説明したように、基板ステージ105の駆動制限値、駆動速度、駆動時間などが用いられうる。以下の説明では、駆動パラメータとして基板ステージ105の駆動時間を用い、複数の駆動条件として、駆動時間が8msから5msまでの間で1msずつ異なる4種類の駆動条件を用いる例について説明する。
Next, the inclination control profile determination process performed in S4 of the flowchart shown in FIG. 7 will be described. FIG. 8 is a flow chart showing the inclination control profile determination process. Each step of the flowchart can be controlled by the
S4-1では、主制御部127は、複数の駆動条件のうちの1つの駆動条件を設定する。S4-2では、主制御部127は、S4-1で設定された1つの駆動条件を用いて基板ステージ105を駆動する。本工程では、S7の工程での走査露光と同様の基板ステージ105の駆動を、露光光を基板Wに照射しない状態で行うことが好ましい。また、本工程では、基板ステージ105の駆動中、計測部102(計測点203~205のいずれであってもよい)により基板Wの表面位置計測が行われうる。
At S4-1, the
S4-3では、主制御部127は、S4-2における基板ステージ105の駆動中に計測部102で行われた基板表面計測の結果に基づいて、基板Wの振動(制御偏差)を取得する(算出する)。S4-4では、主制御部127は、複数の駆動条件の全てにおいて基板Wの振動を取得したか否かを判断する。本実施形態では、上述したように、8ms、7ms、6ms、5msの4種類の駆動時間のそれぞれについて基板Wの振動を取得したか否かを判断する。全ての駆動条件で基板Wの振動を取得していない場合にはS4-1に戻り、駆動条件を変えてS4-1~S4-3を繰り返す。一方、全ての駆動条件で基板Wの振動を取得した場合にはS4-5に進む。
In S4-3, the
S4-5では、主制御部127は、傾き制御プロファイルを決定する。例えば、主制御部127は、複数の駆動条件の中から、基板Wの振動(制御偏差)の最大値が最も小さくなった駆動条件を選択し、選択した駆動条件を基板ステージ105の駆動プロファイルに適用することにより傾き制御プロファイルを決定する。また、主制御部127は、基板Wの振動の最大値ではなく、基板Wの振動(制御偏差)の標準偏差が最も小さくなった駆動条件を基板ステージ105の駆動プロファイルに適用することにより傾き制御プロファイルを決定してもよい。このような傾き制御プロファイルの決定処理は、ショット領域ごと(または代表ショット領域ごと)に行われうる。
At S4-5, the
ここでは、基板ステージ105の駆動時間を駆動パラメータとして用いたが、基板ステージ105の駆動制限値や駆動速度を駆動パラメータとして用いてもよい。 例えば、ベストフォーカス位置に基板Wの表面を配置するための基板ステージ105の駆動量は、基板Wの平坦度によって異なる。基板Wの平坦度が低いと、その分、基板ステージ105の駆動量が大きくなり、基板ステージ105の駆動性能を超える駆動を行った場合などでは、基板Wの振動が大きくなりうる。そのため、基板Wの平坦度が低いロットに対して露光処理を行う場合には、基板ステージ105の駆動制限値を駆動パラメータとして用いるとよい。基板Wの平坦度は、例えば外部の計測装置などによって事前に計測されうる。
Here, the driving time of the
また、基板ステージ105の駆動制限値を駆動パラメータとして用いると、基板Wの傾きが初期の目標傾き(Target)に到達せずに制御残差が発生し、基板上へのパターン形成精度の点で不利になりうる。そのため、高いパターン形成製度を要求する基板W(ロット)の走査露光を行う場合や、投影光学系101の焦点深度が小さい場合などには、基板ステージ105の駆動時間および駆動速度の少なくとも一方を駆動パラメータとして用いるとよい。
In addition, if the drive limit value of the
また、基板ステージ105の駆動を開始する時刻と照射領域202でのショット領域の露光開始時刻との時間間隔は、走査露光時の基板W(基板ステージ105)の走査速度に応じて異なる。つまり、基板Wの走査速度が遅いほど、当該時間間隔が長くなる傾向にある。したがって、当該時間間隔が比較的(所定の間隔より)長ければ、即ち、基板Wの走査速度が比較的(所定の速度より)遅ければ、基板ステージ105の駆動時間および駆動速度の少なくとも一方を駆動パラメータとして用いることが効果的である。例えば、基板Wの走査速度が比較的遅い基板W(ロット)に対して露光処理を行う場合には、基板ステージ105の駆動時間および駆動速度の少なくとも一方を駆動パラメータとして用いるとよい。なお、PID補償器127bの制御ゲインを変更しても、同様の効果を得ることができる。
Also, the time interval between the start time of driving the
<物品の製造方法の実施形態>
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程(基板を露光する工程)と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像(加工)する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
<Embodiment of method for manufacturing article>
The method for manufacturing an article according to the embodiment of the present invention is suitable for manufacturing an article such as a microdevice such as a semiconductor device or an element having a fine structure. The method for manufacturing an article according to the present embodiment includes a step of forming a latent image pattern on a photosensitive agent applied to a substrate using the exposure apparatus (the step of exposing the substrate), and a step of forming the latent image pattern in this step. and developing (processing) the substrate. In addition, such manufacturing methods include other well-known steps (oxidation, deposition, deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, etc.). The article manufacturing method of the present embodiment is advantageous in at least one of article performance, quality, productivity, and production cost compared to conventional methods.
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the claims are appended to make public the scope of the invention.
100:露光装置、101:投影光学系、102:計測部、103:マスクステージ、104:制御部、105:基板ステージ、106:照明光学系、201:ショット領域、202:照射領域、203~205:計測点 100: exposure apparatus, 101: projection optical system, 102: measurement unit, 103: mask stage, 104: control unit, 105: substrate stage, 106: illumination optical system, 201: shot area, 202: irradiation area, 203 to 205 : Measuring point
Claims (10)
前記ステージの走査中に、前記露光光による前記ショット領域の露光に先立って、前記ショット領域の表面位置を計測する計測部と、
前記計測部の計測結果に基づいて、前記基板の傾き制御を行う制御部と、
を含み、
前記制御部は、
前記計測部により複数の計測点で表面位置が計測された場合に前記基板の傾き制御を開始し、
前記露光光による前記ショット領域の露光開始時刻における前記基板の振動が小さくなるように、前記基板の傾き制御の開始時刻と前記露光開始時刻との時刻差に応じて、少なくとも前記露光開始時刻より前の期間における、前記基板の傾き制御のための前記ステージの駆動に関する制御プロファイルを決定する、ことを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus for exposing a shot area of a substrate by scanning a stage holding the substrate with respect to exposure light,
a measurement unit that measures a surface position of the shot area prior to exposure of the shot area with the exposure light during scanning of the stage ;
a control unit that controls the inclination of the substrate based on the measurement result of the measurement unit;
including
The control unit
starting tilt control of the substrate when the surface position is measured at a plurality of measurement points by the measurement unit;
At least before the exposure start time according to the time difference between the start time of tilt control of the substrate and the exposure start time, so that the vibration of the substrate at the exposure start time of the shot region by the exposure light is reduced . determining a control profile for driving the stage for tilt control of the substrate during a period of .
前記基板の高さ制御は、第1の数の計測点で表面位置が計測された場合に開始され、
前記基板の傾き制御は、前記第1の数より多い第2の数である前記複数の計測点で表面位置が計測された場合に開始される、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の露光装置。 The control unit further controls the height of the substrate based on the measurement result of the measurement unit,
the substrate height control is initiated when the surface position is measured at a first number of measurement points;
4. The substrate tilt control according to any one of claims 1 to 3, wherein the substrate tilt control is started when the surface position is measured at the plurality of measurement points, which is a second number larger than the first number. 2. The exposure apparatus according to item 1 or 2.
前記制御部は、前記制御プロファイルをショット領域ごとに決定する、ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の露光装置。 the substrate includes a plurality of shot areas,
9. The exposure apparatus according to claim 1, wherein said control section determines said control profile for each shot area.
前記露光工程で露光された前記基板を加工する加工工程と、を含み、
前記加工工程で加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。 an exposure step of exposing a substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 9;
and a processing step of processing the substrate exposed in the exposure step,
A method for manufacturing an article, comprising manufacturing an article from the substrate processed in the processing step.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001168024A (en) | 1999-09-29 | 2001-06-22 | Nikon Corp | Aligner and device producing method |
JP2002270498A (en) | 2001-03-14 | 2002-09-20 | Nikon Corp | Aligner and exposure method |
JP2003203855A (en) | 2002-01-10 | 2003-07-18 | Nikon Corp | Exposure method and aligner, and device manufacturing method |
JP2005129595A (en) | 2003-10-21 | 2005-05-19 | Canon Inc | Scanning aligner and device manufacturing method |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3564833B2 (en) * | 1995-11-10 | 2004-09-15 | 株式会社ニコン | Exposure method |
JP3278061B2 (en) * | 1999-06-14 | 2002-04-30 | 株式会社ニコン | Scanning exposure method, scanning exposure apparatus, and device manufacturing method using the method |
JP2000003871A (en) * | 1999-06-14 | 2000-01-07 | Nikon Corp | Exposure method |
JP4746081B2 (en) * | 2008-09-29 | 2011-08-10 | キヤノン株式会社 | Scanning exposure apparatus and device manufacturing method |
JP4869425B2 (en) * | 2010-06-21 | 2012-02-08 | キヤノン株式会社 | Scanning exposure apparatus and device manufacturing method |
JP6364059B2 (en) * | 2016-11-18 | 2018-07-25 | キヤノン株式会社 | Exposure apparatus, exposure method, and article manufacturing method |
JP6882091B2 (en) * | 2017-06-21 | 2021-06-02 | キヤノン株式会社 | Exposure equipment and manufacturing method of articles |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001168024A (en) | 1999-09-29 | 2001-06-22 | Nikon Corp | Aligner and device producing method |
JP2002270498A (en) | 2001-03-14 | 2002-09-20 | Nikon Corp | Aligner and exposure method |
JP2003203855A (en) | 2002-01-10 | 2003-07-18 | Nikon Corp | Exposure method and aligner, and device manufacturing method |
JP2005129595A (en) | 2003-10-21 | 2005-05-19 | Canon Inc | Scanning aligner and device manufacturing method |
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