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KR100914181B1 - 노광장치 및 디바이스 제조방법 - Google Patents

노광장치 및 디바이스 제조방법 Download PDF

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KR100914181B1
KR100914181B1 KR1020070089294A KR20070089294A KR100914181B1 KR 100914181 B1 KR100914181 B1 KR 100914181B1 KR 1020070089294 A KR1020070089294 A KR 1020070089294A KR 20070089294 A KR20070089294 A KR 20070089294A KR 100914181 B1 KR100914181 B1 KR 100914181B1
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토시타카 아마노
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

노광장치는, 투영 광학계와, 제1의 기준 마크를 갖는 원판 스테이지와, 기판 스테이지와, 상기 원판에 형성된 마크의 상기 투영 광학계에 의한 제1의 상의 특성을 상기 원판 및 상기 투영 광학계를 통해서 계측하는 계측기를 포함한다. 이 계측기는, 게다가 상기 제1의 기준 마크의 상기 투영 광학계에 의한 제2의 상의 특성을, 상기 기준 마크 및 상기 투영 광학계를 통해서 계측한다. 노광장치는, 또한 상기 투영 광학계에 의해 형성된 상의 상기 특성에 관하여, 상기 투영 광학계에 기인하는 제1의 열 변화 계수와 상기 원판에 기인하는 제2의 열 변화 계수를 산출하는 산출부도 포함한다.
노광장치, 투영 광학계, 기준 마크, 레티클

Description

노광장치 및 디바이스 제조방법{EXPOSURE APPARATUS AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은, 반도체 칩(IC나 LSI 등), 액정 패널, CCD, 박막 자기 헤드, 마이크로 머신 등의 미세한 패턴을 갖는 디바이스를 제조하기 위한 노광장치에 관한 것이다.
반도체 노광장치를 이용한 노광 처리에 있어서는, 노광 열에 의한 투영 광학계 및 레티클의 배율 변화와, 투영 광학계의 초점 위치 변화를 노광 결과로부터 산출하고, 노광 처리 중에 투영 광학계 및 레티클에 인가된 열량 등으로부터 변화 계수를 산출하고 있다. 여기서, 레티클 및 투영 광학계에 대해서 노광 처리를 실시해, 노광 부하와 노광 결과로부터 열 변화 계수를 산출하는 경우에는, 레티클과 투영 광학계의 합산된 변화 계수를 얻을 수가 있다. 한편, 노광 처리 동안에 레티클과 광학적으로 등가인 위치에 배치된 소위 레티클 기준 플레이트를 이용해 변화량을 정기적으로 계측하고, 그 계측값으로부터 열 변화 계수를 산출하는 경우에는, 투영 광학계의 변화 계수만을 얻을 수가 있다.
근년의 미세화 디바이스는, 고정밀도로 배율이나 초점 위치 등의 변화 보정을 행하는 것을 필요로 하고 있다. 또, 개개의 보정값에 대하여 허용되는 변동량도 한층 엄격하게 할 필요가 있다. 한편, 생산성을 향상하기 위해서 노광 처리 이외의 계측 처리에 허용되는 시간은 짧아지고 있다.
본 발명은, 생산성의 저하를 억제하고, 또 노광 정밀도를 향상시킬 수 있는 노광장치 및 그것의 방법을 지향한다.
본 발명의 제1의 측면에 따르면, 원판을 통해서 기판을 노광하는 노광장치는 상기 원판으로부터의 빛을 상기 기판에 투영하기 위한 투영 광학계와, 상기 원판을 보유하고 이동시키도록 구성된 제1의 기준 마크를 갖는 원판 스테이지와, 상기 기판을 보유하고 이동시키도록 구성된 기판 스테이지와, 상기 원판 스테이지가 보유한 원판에 형성된 마크의 상기 투영 광학계에 의한 제1의 상의 특성을 상기 원판 및 상기 투영 광학계를 통해서 계측하고, 한편 상기 제1의 기준 마크의 상기 투영 광학계에 의한 제2의 상의 특성을 상기 기준 마크 및 상기 투영 광학계를 통해서 계측하는 계측기와, 상기 계측기에 의해 계측된 상기 제1의 상의 특성과 상기 제2의 상의 특성에 근거해, 상기 투영 광학계에 의해 형성된 상의 상기 특성에 관하여, 상기 투영 광학계에 기인하는 제1의 열 변화 계수와 상기 원판에 기인하는 제2의 열 변화 계수를 산출하는 산출부와, 상기 산출부에 의해 산출된 상기 제1의 열 변화 계수와 상기 제2의 열 변화 계수에 따라, 상기 투영 광학계에 의해 형성된 상의 상기 특성의 변화를 보상하는 보상부를 구비한다.
본 발명의 제2의 측면에 따르면, 원판을 통해서 기판을 노광하는 노광 장치는, 상기 원판으로부터의 빛을 상기 기판에 투영하기 위한 투영 광학계와, 상기 원판을 보유하고, 이동시키도록 구성된 원판 스테이지와, 상기 기판을 보유하고, 이시키도록 구성된 기판 스테이지와, 상기 원판 스테이지가 보유한 제1의 원판에 형성된 마크의 상기 투영 광학계에 의한 제1의 상의 특성을, 상기 제1의 원판 및 상기 투영 광학계를 통해서 계측하고, 한편 상기 원판 스테이지가 보유한 제2의 원판에 형성된 마크의 상기 투영 광학계에 의한 제2의 상의 특성을, 상기 제2의 원판 및 상기 투영 광학계를 통해서 계측하는 계측기와, 상기 계측기에 의해 계측된 상기 제1의 상의 특성과 상기 제2의 상의 특성에 근거해, 상기 투영 광학계에 의해 형성된 상의 상기 특성에 관하여, 상기 투영 광학계에 기인하는 제1의 열 변화 계수와 상기 제1의 원판에 기인하는 제2의 열 변화 계수를 산출하는 산출부와, 상기 산출부에 의해 산출된 상기 제1의 열 변화 계수와 상기 제2의 열 변화 계수에 따라, 상기 투영 광학계에 의해 형성된 상의 상기 특성의 변화를 보상하는 보상부를 구비한다.
본 명세서에 있어서, "열 변화 계수"란, 예를 들면, 포커스 변화 계수, 시프트 변화 계수, 틸트 변화 계수, 상면(image field;초점 위치) 변화 계수, 디스토션(distortion) 변화 계수, 각종 수차 변화 계수라는 점에 유념한다.
　본 발명에 의하면, 생산성의 저하를 억제하고, 또 노광 정밀도를 향상시킬 수가 있다.
본 발명의 그 외의 특징들은 첨부된 도면을 참조하여 이하의 예시적 실시 예의 설명으로부터 분명해질 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 노광장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치의 구성의 개략도이다. 레티클(원판) 위의 회로 패턴을 웨이퍼(기판) 위에 전사 노광할 때에는, 노광장치 제어계(70)로부터의 지시가 광원 제어계(30)에 전달되고, 광원 제어계(30)로부터의 지시에 의해 노광용 광원(1)의 동작이 제어된다.
노광용 광원(1)과 레티클 스테이지(원판 스테이지; 4)와의 사이에는, 조명광의 형상 등을 변경하기 위한 미도시의 조명 광학계가 구성되어 있다. 조명 광학계 내에는, 결상 성능의 안정 등을 목적으로 N2 등의 기체가 퍼지(purge)되어 있다. 기체의 분출구 또는 배출구 부근에 기체의 유량을 모니터하기 위한 미도시의 유량계가 구성되어 있다. 또, 조명 광학계 내에는 기압을 모니터하기 위한 기압계와, 조명 광학계 내의 분위기의 온도를 모니터하기 위한 온도계도 구성되어 있다. 게다가, 조명 광학계 내의 분위기의 온도 및 조명 광학계와 레티클 스테이지(4)와의 사이의 분위기의 온도를 모니터하기 위해서 온도계가 구성되어 있다.
레티클 스테이지(4)에는 레티클(2)이 보유된다. 레티클 기준 플레이트(3)는 도 1에 나타낸 구성에 있어서 레티클 스테이지(4)에 보유되어 있지만, 레티클 기준 플레이트(3)는 광학적으로 레티클(2)과 등가인 다른 위치에 고정되어 있는 경우도 있다. 레티클 기준 플레이트(3) 위에는, 여러 종류의 기준 마크(미도시)가 설치되어 있다. 주사형 노광 장치에서는, 레티클 스테이지(4)가 투영 광학계(5)의 광축 방향(z축), 이 방향과 직교한 방향(x축, y축)으로 이동 가능하고, 광축에 대해서 회전하는 것도 가능하다.
레티클 스테이지(4)의 구동 제어는, 레티클 스테이지 제어계(40)에 전달되는 노광장치 제어계(70)로부터의 지시에 의해 행해지고, 레티클 스테이지 제어계(40)의 지시 하에 레티클 스테이지(4)가 구동 제어된다. 레티클 스테이지(4)의 위치는, 레이저 간섭계나 인코더 등의 위치 미도시의 위치 검출계에 의해 계측된다. 게다가, 레티클 스테이지(4)는 레티클 스테이지(4) 자신의 발열을 억제하기 위해서, 순수한 물 등의 액체를 순환시키는 미도시의 수단이나 에어 등을 직접 내뿜는 미도시의 수단에 의해 냉각된다. 또한, 여기에는 액체나 에어의 유량을 모니터하기 위한 유량계, 온도를 모니터하기 위한 온도계가 구성되어 있다.
투영 광학계(5)는, 복수의 렌즈로 구성되어 있고, 노광시에는 레티클 위의 회로 패턴을 웨이퍼(8) 위에, 투영 광학계(5)의 축소 배율에 대응한 배율로 결상시키도록 동작한다. 또한, 투영 광학계(5)는, 레이저 간섭계나 인코더 등의 미도시의 위치 검출계가 구성되어 있어, 각 렌즈의 위치를 계측하고 있다. 게다가, 투영 광학계(5)는, 투영 광학계(5) 내의 분위기의 온도를 모니터하기 위한 미도시의 온도계와, 분위기 기압을 모니터하기 위한 미도시의 기압계를 구비하고 있다. 또, 렌즈 가 흡수한 열을 발산시키기 위해서, 순수한 물 등의 액체를 순환시키는 미도시의 수단이나 에어 등을 직접 내뿜는 미도시의 수단에 의해 투영 광학계(5)를 냉각하고 있다. 또한, 여기에는, 이때의 액체나 에어의 유량을 모니터하기 위한 유량계와, 결상 성능의 안정 등을 목적으로 N2 등의 기체 퍼지의 유량을 모니터하기 위한 유량계가 구성되어 있다.
TTR 관찰 광학계(20)는 Through　The　Reticle 방식의 관찰 광학계이다. 파이버(21)로부터 출사한 조명 광속은 반투명경(22)을 통과하고, 대물렌즈(23)를 통과하며, 미러(24)에서 반사되어, 레티클 기준 플레이트(3)(또는 레티클 2) 근방에 집광된다. 레티클 기준 플레이트(3)(또는 레티클 2) 근방에 집광한 조명 광속은, 투영 광학계(5)를 통해서 스테이지 기준 플레이트(9) 위에 집광한다. 스테이지 기준 플레이트(9)로부터의 반사광은 동일 광로를 따라 돌아와서, 투영 광학계(5), 레티클 기준 플레이트(3)(또는 레티클 2), 미러(24), 대물렌즈(23)을 통해서 그 순서대로 반투명경(22)에서 반사되어 촬상 소자(25)에 입사된다.
TTR 관찰 광학계(20) 내에는 관찰면에 대한 초점 위치를 변경하는 미도시의 릴레이 렌즈가 구성되어 있다. TTR 관찰 광학계(20)는, 분위기의 온도를 모니터하기 위한 온도계와, 분위기 기압을 모니터하기 위한 기압계를 갖는다. 또, TTR 관찰 광학계(20)는 대물 및 릴레이 렌즈가 흡수한 열을 발산시키기 위해서, 순수한 물 등의 액체를 순환시키는 수단이나 에어 등을 직접 내뿜는 미도시의 수단을 갖는다. 이때의 액체나 기체의 유량을 모니터하기 위한 유량계뿐만 아니라, 결상 성능의 안 정 등을 목적으로 N2 등의 기체 퍼지의 유량을 모니터하기 위한 유량계가 설치되어 있다. 또, TTR 관찰 광학계(20)는 대물 및 릴레이 렌즈의 위치를 계측하기 위해서, 레이저 간섭계나 인코더 등의 위치 검출계가 구성되어 있다.
오프 액시스(off-axis)의 오토 포커스 광학계는 투광 광학계(6)와 검출 광학계(7)로 구성되어 있다. 투광 광학계(6)는 광속의 형태의 비노광 광을 방출하고, 이 광은, 스테이지 기준 플레이트(9) 위의 점(또는 웨이퍼(8)의 상면)에 집광한다. 반사된 광속은, 검출 광학계(7)에 입사한다. 검출 광학계(7) 내에는 미도시의 위치 검출용 수광소자가 배치되어, 위치 검출용 수광 소자와 스테이지 기준 플레이트(9) 위의 광속의 반사점이 공역이 되도록 구성되어 있다. 스테이지 기준 플레이트(9)의 투영 광학계(5)의 광축 방향에 대한 위치 오프셋은, 검출 광학계(7) 내의 위치 검출용 수광소자에의 입사 광속의 위치 오프셋으로서 계측된다.
레티클(2) 위에 묘화된 마크나 레티클 기준 플레이트(3) 위에 묘화된 마크는, 노광용 광원(1)으로부터 방출된 노광 광속에 의해 조명 광학계 또는 TTR 관찰 광학계(20)를 통해서 조명된다. 스테이지 기준 플레이트(9)에는 레티클(2) 위에 묘화된 마크나 레티클 기준 플레이트(3) 위에 묘화된 마크가 조명되고, 투영 광학계(5)를 통해서 형성된 패턴 상에 대응한 미도시의 마크가 형성되어 있다. 검출 광학계(7)에 의해 계측된 스테이지 기준 플레이트(9)의 소정의 기준면에 대한 위치 오프셋은, 웨이퍼 스테이지 제어계(60)에 전달된다.
웨이퍼 스테이지 제어계(60)는, 포커스 캘리브레이션(focus calibration) 계 측시, 소정의 기준 위치의 근방에서, 투영 광학계(5)의 광축 방향(z방향)으로 투영 광학계(5)의 상하 구동을 행한다. 또, 노광시에는 웨이퍼(8)의 위치 제어도 행한다.
또, 웨이퍼 표면을 비노광 광으로 관찰 및 계측하는 것이 가능한 오프 액시스 방식의 오프 액시스 관찰 광학계(미도시)가 구성되어 있다. 오프 액시스 관찰 광학계는, 분위기의 온도를 모니터하기 위한 온도계와, 분위기 기압을 모니터하기 위한 기압계로 구성되어 있다. 노광장치 제어계(70)는, 보정값에 근거해 유닛의 보정을 제어하는 것으로 고정밀한 노광을 행한다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명한다. 본 발명의 제1~ 제5의 실시 예는, 도 1에 나타낸 노광장치에 있어서, 투영 광학계의 열 변화량과 레티클의 열 변화량을 분리해 계측하는 구체적인 계측 방법에 관한 것이다.
(제1의 실시 예)
도 2는 투영 광학계(5)의 열 변화량과 레티클(2)의 열 변화량을 분리 계측하는 계측 시퀀스를 나타낸다.
스텝 S10에서, 레티클(2) 위에 묘화되어 있는 계측용 마크의 계측 위치에 레티클 스테이지(4), 웨이퍼 스테이지(10), 조명 광학계, 투영 광학계(5) 등, 계측에 필요한 유닛을 구동한다.
스텝 S15에서, 마크(제1의 상의 특성)를 계측한다. 계측값은 초점 위치나 평면 방향 위치 오프셋량 등을 포함한다.
스텝 S20에서, 모든 마크의 계측이 완료했는지 아닌지를 확인하고, 모든 마 크의 계측이 완료하지 않는 경우에는, 다음의 계측 마크의 좌표 정보로부터 다음의 계측 위치를 산출하고, 플로우는 스텝 S10으로 돌아온다. 총 마크의 수는, 변화량을 계측하는 항목에 따라 변할 수 있다. 예를 들면, 포커스 또는 시프트(오프셋)의 변화량을 계측하는 경우는 1마크, 틸트의 변화량이나 배율 변화량을 계측하는 경우는 2마크, 상면 변화량이나 디스토션 변화량을 계측하는 경우는 3마크로 하면 된다.
스텝 S25에서, 레티클 기준 플레이트(3) 위에 묘화되어 있는 계측용 마크( 제1의 기준 마크)의 계측 위치에 레티클 스테이지(4), 웨이퍼 스테이지(10), 조명 광학계, 투영 광학계(5) 등, 계측에 필요한 유닛을 구동한다.
스텝 S30에서, 마크(제2의 상의 특성)를 계측한다. 계측값은 초점 위치나 평면 방향 위치 오프셋량 등을 포함한다.
스텝 S35에서, 모든 마크의 계측이 완료했는지 여부를 확인하고, 모든 마크 계측이 완료하지 않은 경우에는, 다음의 계측 마크의 좌표 정보로부터 다음의 계측 위치를 산출하고, 플로우는 스텝 S25로 돌아온다. 계측 처리중에 열 변화를 작게 하기 위해서, 단시간에 계측을 완료할 필요가 있다. 이 때문에, 레티클(2) 위의 계측 마크 수 및 레티클 기준 플레이트(3) 위의 계측 마크 수는 최적화해 두는 것이 바람직하다.
스텝 S40에서, 투영 광학계(5)와 레티클(2)의 열 변화량을 산출한다. 레티클 위의 마크의 계측에 의해 얻은 계측값(제1의 상의 특성값)에는 투영 광학계의 열 변화량과 레티클의 열 변화량이 포함되어 있다. 한편, 레티클 기준 플레이트(3) 위 의 마크의 계측에 의해 얻은 계측값(제2의 상의 특성값)에는 투영 광학계의 열 변화량만이 포함되어 있다. 실제의 계측값에는 계측 오차 마진, 웨이퍼 스테이지측 계측 에러 등의 다른 성분도 포함되지만, 이들 다른 성분은 레티클 마크 계측 및 레티클 기준 마크 계측에도 포함되는 에러 성분이기 때문에, 여기에서는 무시될 수가 있다.
열 변화량의 산출은 다음과 같이 행해진다.
레티클 마크 계측 결과=레티클 열 변화량+투영 광학계 열 변화량 ...(식 1)
레티클 기준 플레이트 마크 계측 결과 = 투영 광학계 열 변화량 ...(식 2)
식 1 및 식 2로부터, 다음의 식이 성립되고,
레티클 열 변화량 = 레티클 마크 계측 결과 - 레티클 기준 플레이트 마크 계측 결과 ...(식 3)
식 2 및 식 3으로부터 레티클 열 변화량과 투영 광학계 열 변화량을 분리해 산출하는 것이 가능하다.
(제2의 실시 예)
도 3은, 2매의 레티클을 사용해 투영 광학계(5)의 열 변화량과 레티클(2)의 열 변화량을 분리 계측하는 계측 시퀀스를 나타낸다.
스텝 S50에서, 열 부하가 걸려 있는 레티클(2; 제1의 원판) 위에 묘화되어 있는 계측용 마크의 계측 위치에 레티클 스테이지(4), 웨이퍼 스테이지(10), 조명 광학계, 투영 광학계(5) 등, 계측에 필요한 유닛을 구동한다.
스텝 S55에서, 마크(제1의 상의 특성)를 계측한다. 계측값은 초점 위치나 평 면 방향 위치 오프셋량 등을 포함한다.
스텝 S60에서, 모든 마크의 계측이 완료했는지 여부를 확인하고, 모든 마크 계측이 완료하지 않는 경우에는, 다음의 계측 마크의 좌표 정보로부터 다음의 계측 위치를 산출하고, 플로우는 스텝 S50으로 돌아온다. 변화량을 계측하는 항목에 따라 총 마크 수를 변경할 수 있다. 예를 들면, 포커스 변화량이나 시프트(오프셋) 변화량을 계측하는 경우는 1마크, 틸트 변화량이나 배율 변화량을 계측하는 경우는 2마크, 상면 변화량이나 디스토션 변화량을 계측하는 경우는 3마크로 하면 된다.
스텝 S65에서, 레티클(2) 교환을 행한다. 이때의 노광 열의 영향을 받지 않은 레티클로 교환함으로써, 레티클 마크 계측을 했을 때에 투영 광학계의 열변형만 계측이 가능하다.
스텝 S70에서, 열 부하가 걸려 있지 않은 레티클(제2의 원판) 위에 묘화되어 있는 계측용 마크의 계측 위치에 레티클 스테이지(4), 웨이퍼 스테이지(10), 조명 광학계, 투영 광학계(5) 등, 계측에 필요한 유닛을 구동한다.
스텝 S75에서, 마크(제2의 상의 특성)를 계측한다. 계측값은 초점 위치나 평면 방향 위치 오프셋량 등을 포함한다.
스텝 S80에서, 모든 마크의 계측이 완료했는지 여부를 확인하고, 모든 마크 계측이 완료하지 않은 경우에는, 다음의 계측 마크의 좌표 정보로부터 다음의 계측 위치를 산출하고, 플로우는 스텝 S70으로 돌아온다. 계측 처리 중의 열 변화를 작게 하기 위해, 단시간에 계측을 완료할 필요가 있다. 이 때문에, 레티클(2) 위의 계측 마크 수는 최적화해 두는 것이 바람직하다.
스텝 S85에서, 투영 광학계(5)와 레티클(2)의 열 변화량을 산출한다. 열 변화한 레티클 위의 마크의 계측에 의해 얻은 계측값(제1의 상의 특성값)에는 투영 광학계의 열 변화량과 레티클의 열 변화량이 포함되어 있다. 한편, 열 변화하지 않은 레티클 위의 마크의 계측에 의해 얻은 계측값(제2의 상의 특성값)에는 투영 광학계의 열 변화량만이 포함되어 있다. 실제의 계측값에는 계측 오차나 웨이퍼 스테이지측 계측 에러 등의 다른 성분도 포함되지만, 이들 다른 성분은 열 변화한 레티클의 마크 계측 및 열 변화하지 않은 레티클의 마크 계측에 포함되는 에러 성분이기 때문에, 여기에서는 무시할 수가 있다.
열 변화량의 산출을 다음과 같이 행한다.
열 부하가 걸려 있는 레티클에 대한 계측 결과 = 레티클 열 변화량 ＋ 투영 광학계 열 변화량 ...(식 4)
열 부하가 걸려 있지 않은 레티클에 대한 계측 결과 = 투영 광학계 열 변화량 ...(식 5)
식 4 및 식 5로부터, 아래의 식이 성립하고,
레티클 열 변화량 = 열 부하가 걸려 있는 레티클에 대한 계측 결과 - 열 부하가 걸려 있지 않은 레티클에 대한 계측 결과 ...(식 6),
식 5 및 식 6으로부터 레티클 열 변화량과 투영 광학계 열 변화량을 분리해 산출하는 것이 가능하다.
도 2 및 도 3에서의 계측 수단은, 특히 구성에 관해서 한정은 없지만, 동일 구성으로 레티클 기준 플레이트 마크와 레티클 마크 쌍방이 단시간에 계측 가능해 야 한다.
이하, 상세한 계측 방법에 관해서 설명한다. 미리 계측의 전 준비로서, 계측 대상 마크를 계측 위치에 구동해 둔다. 이 구동은, 레티클 기준 플레이트 위의 마크의 계측의 경우에는 레티클 기준 플레이트(3)와 스테이지 기준 플레이트(9)를 구동하고, 레티클 위의 마크의 계측의 경우에는 레티클(2) 위의 마크와 스테이지 기준 플레이트를 구동함으로써 행해진다.
(제3의 실시 예)
도 4는 도 1에 나타낸 TTR 관찰 광학계(20)를 계측 수단으로서 이용하는 경우의 초점 위치 계측 시퀀스를 나타내는 도면이다. TTR 관찰 광학계에 의한 계측의 준비로서 계측 마크에 대해서 TTR 관찰 광학계의 대물렌즈를 구동(도 4에는 미도시)하고, 계측 준비는 완료해 있는 것으로 한다.
스텝 S100에서, TTR 관찰 광학계 내의 릴레이 렌즈를 계측 개시 위치에 구동한다.
스텝 S105에서, 레티클측 마크의 계측을 실행한다. 여기서의 계측은, TTR 관찰 광학계 내의 조명계에 의해 조명된 레티클측 마크로부터의 반사광을 이용한, 광량 또는 화상 계측에 의해 행해진다.
스텝 S110에서, 레티클측 마크의 계측이 완료하지 않은 경우에는, 스텝 S115에서 릴레이 렌즈의 초점 위치를 변경하고, 계측이 완료할 때까지 스텝 S105 및 스텝 S110를 반복한다.
스텝 S120에서, 완료한 레티클측 마크 계측 결과에 근거해 레티클측 마크에 대한 TTR 관찰 광학계(20)의 초점 위치를 산출하고, 초점 위치(BF(Best　Focus) 위치)에 구동한다.
스텝 S100~S110의 처리는, 레티클측 마크에 대한 TTR 관찰 광학계(20)의 BF 위치를 얻지만, 항상 양자의 관계가 불변인 경우에는 생략해도 된다.
스텝 S125에서, 웨이퍼측 마크를 계측 위치에 구동한다. 여기서 웨이퍼측 마크를 계측 위치에 구동하는 이유는, 스텝 S100~S110의 처리를 실행할 때에, 웨이퍼측 마크면이 TTR 관찰 광학계(20) 아래에 있으면, 웨이퍼면으로부터의 반사광이 TTR 관찰 광학계에 바람직하지 않게 입사해 버리기 때문에 있다. 이것을 피하기 위해, 일시적으로 웨이퍼 스테이지를 반사면이 없는 위치에 구동할 필요가 있다. 따라서, 스텝 S100~S110의 처리를 생략하는 경우, 스텝 S125도 생략해도 된다.
스텝 S130에서, 웨이퍼측 마크의 계측을 행한다. 여기서의 계측은, TTR 관찰 광학계(20) 내의 조명계에 의해 조명된 웨이퍼측 마크로부터의 반사광을 이용한 광량 또는 화상 계측을 수행한다.
스텝 S135에서, 웨이퍼측 마크의 계측이 완료하지 않은 경우에는, 스텝 S140에서 웨이퍼 Z 스테이지의 초점 위치를 변경하고, 계측이 완료할 때까지 스텝 S130 및　스텝 S135를 반복한다.
스텝 S145에서, 완료한 웨이퍼측 마크 계측 결과에 근거해 레티클측 마크에 대한 웨이퍼측 마크의 초점 위치를 산출해, 초점 위치를 산출한다.
스텝 S150에서, 계측하는 모든 마크의 계측이 완료했는지 여부를 확인한다. 모든 마크의 계측이 완료하지 않은 경우에는, 레티클 스테이지(4), 웨이퍼 스테이 지(10), 및 TTR 관찰 광학계(20)의 대물렌즈를 구동하고, 플로우는 스텝 S100로 돌아온다.
도 4에 나타낸 TTR 관찰 광학계(20)를 이용한 초점 위치 계측 시퀀스는, 레티클 마크 및 레티클 기준 플레이트 마크의 계측 공통 시퀀스이다.
(제4의 실시 예)
도 5는 TTR 관찰 광학계(20)를 이용한 초점 위치 계측 시퀀스를 나타낸다. 도 4에 나타낸 것과 다른 점은, 미리 레티클측 마크 및 웨이퍼측 마크를 TTR 관찰 광학계로 계측 가능한 위치에 구동해 두고, 스텝 S160에서 TTR 관찰 광학계 내의 릴레이 렌즈를 투영 광학계의 광축 방향으로의 구동과 계측을 행하고 있다는 점이다. 도 5에 나타낸 시퀀스는 도 4에 나타낸 시퀀스보다 단시간에 계측을 완료할 수가 있다.
스텝 S165에서, 계측하는 모든 마크의 계측이 완료했는지 아닌지를 확인한다. 모든 마크의 계측이 완료하지 않은 경우에는, 레티클 스테이지(4), 웨이퍼 스테이지(10), TTR 관찰 광학계(20)의 대물렌즈를 구동하고, 플로우는 스텝 S160로 돌아온다.
도 4 및 도 5에 나타낸 시퀀스에 의해 TTR 관찰 광학계(20)를 이용한 초점 위치 계측에 대해 설명했다. 도 4 및 도 5에 따른 레티클측 마크와 웨이퍼측 마크의 초점 위치를 맞추고, 레티클측 마크와 웨이퍼측 마크의 상대 오프셋을 산출함으로써 평면 방향의 위치 오프셋을 계측한다. 또한, TTR 관찰 광학계의 계측 기준에 대한 레티클측 마크의 위치 오프셋을 산출함으로써 레티클측 마크의 평면 방향의 위치 오프셋을 얻을 수 있다. 더 나아가서, TTR 관찰 광학계 이외의 계측 수단에 의해 초점 위치 계측 및 평면 방향 위치 오프셋 계측을 하는 것도 가능하다.
(제5의 실시 예)
도 6은 스테이지 기준 플레이트(9)에 형성된 레티클측 마크에 대응한 슬릿형 마크(제2의 기준 마크)와 센서를 갖는 구성에 대하여 행해지는 시퀀스의 설명이다. 조명 광학계에 의해 노광 광을 레티클측 마크에 조명하고, 투영 광학계(6)를 통해서 스테이지 기준 플레이트 위에 형성된 상(제1의 상)을 이용해 초점 위치 및 평면 방향 위치 오프셋을 계측한다.
계측의 준비로서, 계측하는 마크 영역만을 조명하는 모양 조명 광학계 내의 차광판과, 계측 대상 마크를 계측 위치에 구동해 둔다(도 6에는 미도시). 레티클 기준 플레이트(3) 위의 마크(제2의 상)를 계측하는 경우에는, 레티클 기준 플레이트와 스테이지 기준 플레이트(9)를 구동한다. 또, 레티클(2) 위의 마크(제1의 상)를 계측하는 경우에는, 레티클 위의 마크와 스테이지 기준 플레이트를 구동한다.
스텝 S170에서, 광축 방향으로 웨이퍼 스테이지(10)를 구동하는 중에 레티클측 마크에 노광 광을 조명하고, 스테이지 기준 플레이트측 슬릿을 투과한 광량을 적산 계측한다.
스텝 S175에서, 초점 위치의 산출을 행하고, 초점 위치에 웨이퍼 스테이지(10)를 Z 구동(광축 방향으로 구동)한다.
스텝 S180에서, 평면 방향으로 웨이퍼 스테이지(10)를 구동하는 중에 레티클측 마크에 노광 광을 조명하고, 스테이지 기준 플레이트측 슬릿을 투과한 광량을 적산 계측한다.
스텝 S185에서, 평면 방향의 위치 오프셋을 산출한다.
스텝 S190에서, 모든 마크의 계측 완료를 확인한다. 모든 마크의 계측이 완료하지 않은 경우에는, 레티클 스테이지(2), 웨이퍼 스테이지(10), 조명 광학계 내의 차광판 등을 구동하고, 플로우는 스텝 S170으로 돌아온다.
TTR 관찰 광학계(20) 및 스테이지 기준 플레이트(9) 위에 형성된 상을 이용하는 초점 위치 계측 및 평면 방향 위치 오프셋 계측의 계측 시퀀스에 대해 설명했다. 그렇지만, 상기 시퀀스 이외에서도 레티클 및 투영 광학계를 통해서 초점 위치 계측 및 평면 방향 위치 오프셋 계측이 가능한 구성이면, 본 발명의 본질인 레티클(2)의 열 변화량 및 투영 광학계(6)의 열 변화량의 분리 계측이 가능하다.
다음에, 제6 및 제7의 실시 예에서는, 투영 광학계(6)의 열 변화 계수와 레티클(2)의 열 변화 계수를 분리해 계측하는 구체적인 계측 방법에 대해서 설명한다.
(제6의 실시 예)
도 7은 도 2에 나타낸 시퀀스에 따라 행한 레티클 계측 및 레티클 기준 플레이트 계측으로 취득한 열 변화를 나타내는 도면이다. 도 7의 실선은 레티클 계측에 의해 얻은 열 변화를 나타내고, 점선은 레티클 기준 플레이트 계측에 의해 얻은 열 변화를 나타내며, 일점쇄선은 레티클 계측값과 레티클 기준 플레이트 계측값과의 차, 즉 레티클(2)의 열 변화량을 나타낸다.
레티클 마크를 계측해 얻은 계측값에는, 레티클(2)이 열 변화한 변화량과 투 영 광학계(6)가 열 변화한 변화량이 포함되어 있기 때문에,　이하의 식(상술한 식1을 약간 다르게 재표현)이 성립한다.
레티클 계측값 = 레티클 열 변화량 ＋ 투영 광학계 열 변화량 ...(식 1)
레티클 기준 플레이트 마크를 계측해 얻은 계측값에는, 투영 광학계(6)가 열 변화한 변화량이 포함되어 있기 때문에, 이하의 식(상술한 식2를, 약간 다르게 재표현)이 성립한다.
레티클 기준 플레이트 계측값 = 투영 광학계 열 변화량 ...(식 2)
식 1 및 식 2로부터, 이하의 식이 성립한다.
레티클 열 변화량 = 레티클 계측값-레티클 기준 플레이트 계측값 ...(식 3)
(제7의 실시 예)
도 8은 도 3에 나타낸 시퀀스에 따라 행한 열 부하가 걸린 레티클 계측(이하 레티클 계측 A) 및 열 부하가 걸려있지 않은 레티클 계측(이하 레티클 계측 B)으로 취득된 열 변화를 나타내는 도면이다. 도 7에 나타낸 실선은 레티클 계측 A에 의해 얻은 열 변화를 나타내고, 점선은 레티클 계측 B에 의해 얻은 열 변화를 나타내며, 일점쇄선은 레티클 계측 A와 레티클 계측 B와의 차, 즉 레티클의 열 변화량을 나타낸다.
레티클 계측 A로 얻은 계측값에는, 레티클(2)이 열 변화한 변화량과, 투영 광학계(6)가 열 변화한 변화량이 포함되어 있기 때문에, 이하의 식(상술한 식 4를 약간 다르게 재표현)이 성립한다.
레티클 계측 A = 레티클 열 변화량 ＋ 투영 광학계 열 변화량 ...(4)
레티클 계측 B로 얻은 계측값에는, 투영 광학계(6)가 열 변화한 변화량이 포함되어 있기 때문에, 이하의 식(상술한 식 5를, 약간 다르게 재표현)이 성립한다.
레티클 계측 B = 투영 광학계 열 변화량 ...(식 5)
식 4 및 식 5로부터, 이하의 식이 성립한다.
레티클 열 변화량 = 레티클 계측 A － 레티클 계측 B ...(식 6)
식 3 및 식 6으로부터 얻은 레티클의 열 변화량은, 도 7 및 도 8에서 알 수 있듯이, 횡축에 시간, 종축에 변화량을 취하는 지수곡선(exponential　curve)을 나타낸다.
열 변화량은 레티클(2)의 변화량과 투영 광학계(6)의 변화량이 분리된 형태로 취득되기 때문에, 각각의 시간에 대한 변화량을 모델화하는 것이 가능하다. 열팽창에 대한 모델 식은, 열 부하가 걸려 있는 시간, 시정수, 및 열 변화하는 물체의 열팽창 계수 등을 반영한 식이어야 한다. 열 수축에 대한 모델 식은, 열 부하가 걸려있지 않은 시간, 시정수, 및 열 변화하는 물체의 열팽창 계수 등을 반영한 식이어야 한다.
(제8의 실시 예)
본 발명의 제8의 실시 예에서는, 투영 광학계(6)의 열 변화 계수와 레티클(2)의 열 변화 계수부터 보정량을 산출해 보정하는 구체적인 보정 방법에 관해서 설명한다.
도 9는 열 변화를 보정해, 노광 처리를 하는 노광 시퀀스를 나타내는 도면이다. 노광 개시 시에는, 이미 노광에 필요한 준비(웨이퍼나 레티클의 장치 내에의 반입, 노광 처리를 하는 조명 조건에의 유닛 구동 등)를 이미 완료했으므로, 도 9에는 도시하지 않았다.
스텝 S200에서, 노광 위치에 웨이퍼 스테이지(10) 및 레티클 스테이지(4)를 구동한다.
스텝 S205에서, 레티클(2) 또는 투영 광학계(6)의 열 변화량 계측의 실시 유무를 확인한다. 이 열 변화량 계측을, 미리 장치의 설정으로 하여 정기적으로 실시해도 되고, 전회 열 변화량 계측을 실시하고 나서의 경과시간 등에 근거해 열 변화량 계측 실시 유무를 자동으로 판단해도 되며, 프로세스 마진을 고려해, 프로세스마다 계측 실시의 특정 타이밍에서 열 변화량 계측을 실시해도 된다.
스텝 S210에서, 열 변화량 계측을 행한다. 레티클(2)과 투영 광학계(6)의 열 변화 계수를 갱신하는 경우에는, 레티클 마크 계측과 레티클 기준 플레이트 마크 계측을 실시해야 한다. 투영 광학계의 열 변화 계수를 갱신하는 경우에는, 레티클 기준 플레이트 마크 계측만을 행하면 된다. 레티클과 투영 광학계의 합산치의 열 변화 계수를 갱신하는 경우에는, 레티클 마크 계측만을 하면 된다.
스텝 S215에서, 열 변화 보정량의 산출과 보정을 실시한다. 이 스텝 S215가 스텝 S210에서 열 변화량 계측을 실시한 직후에 행해지고 있으면, 계측값과 보정값이 같다고 간주하고 열 변화 보정을 실시해도 된다. 그 이외의 경우는, 열 변화 계수를 반영한 변화 모델 식으로 보정량을 산출한다.
열 변화 계수를 갱신할 때, 계측 전에 예측 산출한 열 변화량과 계측 후의 계측값을 비교하고, 그 차가 작은 경우에는, 열 변화 계수가 올바르다고 판단해서, 열 변화 계수의 갱신은 실시하지 않는다. 임계값을 설정해서, 그 차가 이 임계값을 넘은 경우에는 차가 크다고 판단하고, 혹은, 프로세스 마진을 고려해, 프로세스마다 임계값을 설정해도 된다. 차가 임계값을 넘었을 경우에는, 열 변화 모델 식에서 시정수를 변경해서 열 변화 계수를 갱신해도 되고, 혹은 그 자체의 계수를 변경해도 된다.
열 변화 보정은, 광원 파장의 변경으로 행해져도 되고, 웨이퍼 스테이지나 레티클 스테이지의 광축 방향 위치나 수평 방향 위치의 변경으로 행해져도 되며, 투영 광학계(6) 내의 보정 렌즈의 구동으로 행해져도 되고, 웨이퍼 스테이지(10)와 레티클 스테이지(4) 간의 상대 주사 속도의 변경으로 행해져도 된다. 산출된 보정량에 대해서 보정 정밀도와 보정에 필요한 시간을 고려해 보정수단을 결정하면 된다.
스텝 S220에서, 노광 처리를 실시한다.
스텝 S225에서, 웨이퍼 내의 모든 샷(shot)의 노광 완료 여부를 확인한다. 모든 샷의 노광이 완료하지 않은 경우에는, 다음의 샷의 노광의 준비를 하고, 플로우는 스텝 S215로 돌아온다.
스텝 S230에서, 모든 웨이퍼의 노광 완료 여부를 확인한다. 모든 웨이퍼의 노광이 완료하지 않은 경우에는, 다음의 웨이퍼 노광의 준비를 하고, 플로우는 스텝 S200으로 돌아온다.
(제9의 실시 예)
본 발명의 제9의 실시 예에서는, 투영 광학계(6)의 열 변화 계수와 레티 클(2)의 열 변화 계수부터 보정량을 산출해 보정하는 구체적인 보정 방법에 대해서 설명한다.
도 10은 열 변화를 보정하고, 노광 처리를 실시하는 노광 시퀀스를 나타내는 도면이다. 노광 개시 시에는, 이미 노광에 필요한 준비(웨이퍼나 레티클의 장치 내에의 반입, 노광 처리를 실시하는 조명 조건에의 유닛 구동 등)는 이미 완료했으므로, 도 10에는 도시하지 않았다.
스텝 S250에서, 초기 상태에서의 레티클(2) 및 투영 광학계(6)의 열 변화량을 계측한다. 이 경우, 초기 상태를 계측하기 때문에, 레티클(2)은 소정시간 레티클 스테이지(4)에 흡착된 상태로 두어서, 장치 내의 온도에 의한 레티클의 모든 변화를 완전히 끝낸다. 투영 광학계도 열 부하가 걸려 있지 않은 상태로 계측되기 때문에, 투영 광학계가 충분한 시간 방치되어, 투영 광학계의 렌즈가 초기 상태가 된다.
다만, 투영 광학계(6)의 열 변화는 레티클(2)의 열 변화와 분리되어 있기 때문에, 투영 광학계에 열 부하가 걸린 상태로 열 변화를 계측을 실시해도, 레티클 열 변화의 초기 상태를 고정밀하게 계측하는 것이 가능하다. 여기서 행하는 계측은, 제1의 실시 예에서 설명한 레티클 마크 및 레티클 기준 플레이트 마크의 계측이다.
스텝 S255에서, 더미 노광을 실시한다. 더미 노광은 레티클(2) 및 투영 광학계(6)를 열 변화시키는 것이 목적이며, 웨이퍼(8) 노광이 목적은 아니다. 이때의 노광 듀티는 열 변화가 목적이므로, 이때의 통상 노광보다 높은 듀티가 열 변화를 증가시키기 때문에, 단시간에 열 변화 계수를 취득하기 위한 계측을 완료하는 것이 가능하다.
스텝 S260에서, 더미 노광 후의 열 변화량을 계측한다. 계측 내용에 관해서는 스텝 S250에서 이미 설명했으므로 여기에서는 설명을 생략한다.
스텝 S265에서, 계측 완료 여부를 확인한다. 계측 완료란, 계측의 목적인 레티클(2) 및 투영 광학계(6)의 열 변화 계수의 산출에 필요한 계측을 행한 것을 의미한다. 계측이 완료하지 않은 경우에는, 플로우가 스텝 S255로 돌아온다.
스텝 S270에서, 열 변화 계수를 산출해 갱신한다. 열 변화 계수의 산출에 대한 설명은 상기 제 6 및 제7의 실시 예에서 설명이 끝난 상태이기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다.
스텝 S275에서, 프로세스 노광을 위한 노광 준비를 한다. 노광 준비는 노광 웨이퍼의 웨이퍼 스테이지(10)에의 반입이나 노광 위치에 레티클 스테이지(4) 및 웨이퍼 스테이지의 구동을 포함한다.
스텝 S280에서, 열 변화 보정량의 산출과 보정을 행한다. 열 변화량의 산출과 보정에 관한 설명은 상기 제8의 실시 예에서 설명이 이미 끝난 상태이기 때문에, 여기에서는 설명을 생략한다.
스텝 S285에서, 노광 처리를 행한다.
스텝 S290에서, 웨이퍼(8) 내의 모든 샷의 노광 처리가 완료했는지 여부를 확인한다. 모든 샷의 노광 처리가 완료하지 않은 경우에는, 다음 샷의 노광 준비를 하고, 플로우는 스텝 S280로 돌아온다.
스텝 S295에서, 모든 웨이퍼의 노광 처리가 완료했는지 여부를 확인한다. 모든 웨이퍼의 노광 처리가 완료하지 않은 경우에는, 다음 웨이퍼의 노광 준비를 하고, 플로우는 스텝 S275로 돌아온다.
상술의 실시 예에서는 노광 시퀀스의 일례를 들어, 시퀀스 중의 투영 광학계(6)의 열 변화 계수와 레티클(2)의 열 변화 계수로부터 보정량을 산출해 보정하는 구체적인 보정 방법에 관해서 설명했다. 그러나, 본 발명이 적용 가능한 노광 시퀀스는 제8 및 제9의 실시 예에서 예로 든 시퀀스만은 아니다. 노광 처리 개시 전에 미리 레티클의 열 변화 계수 및 투영 광학계의 열 변화 계수가 취득된 경우에는, 노광 처리 직전에 열 변화 보정량의 산출 및 보정만을 실시하면 된다.
이상의 실시 예에 의하면, 레티클(2) 및 투영 광학계(6)의 열 변화를 분리 계측 및 분리 보정하는 것이 가능해져, 노광에 의한 레티클 및 투영 광학계의 열 변화를 항상 고정밀하게 보정해 노광 처리를 하는 것이 가능하다.
또, 레티클(2) 및 투영 광학계(6)의 열 변화 계수를 분리해 산출하는 것이 가능하고, 레티클 및 투영 광학계의 열 변형을 예측 보정하는 것이 가능하기 때문에, 노광 처리 중의 보정 계측 처리의 삭제 또는 회수 삭감이 가능해져, 노광 장치를 효율 좋게 가동시키는 것이 가능해진다.
(제10의 실시 예)
다음에, 이상 몇 개의 실시 예에 기재한 노광 장치를 이용한 미소 디바이스(반도체 칩(IC나 LSI 등), 액정 패널, CCD, 박막 자기 헤드, 마이크로 머신 등)의 제조 프로세스를 설명한다. 도 11은 반도체 디바이스의 제조 플로우를 나타낸다.
스텝 S1(회로 설계)에서는, 반도체 디바이스의 회로 설계를 행한다.
스텝 S2(마스크 제작)에서는, 설계한 패턴을 형성한 마스크(원판 또는 레티클이라고도 한다)를 제작한다.
스텝 S3(웨이퍼 제조)에서는, 실리콘 등의 재료를 이용해 웨이퍼를 제조한다.
"전공정"이라고 불리는 프로세스인 스텝 S4(웨이퍼 프로세스)에서는, 상술한 바와 같이 제작한 마스크 및 웨이퍼를 노광장치에 설치하고, 리소그래피 기술에 의해 웨이퍼 위에 실제의 회로를 형성한다.
"후속 공정"이라고 불리는 프로세스인 스텝 S5(조립)에서는, 스텝 S4에서 회로가 형성된 웨이퍼를 이용해 반도체 칩화한다. 후공정은, 다이싱, 본딩, 패키징 (칩 봉입) 등의 조립 공정을 포함한다.
스텝 S6(검사)에서는, 스텝 S5에서 제작된 반도체 디바이스의 동작 확인 테스트, 내구성 테스트 등의 검사를 행한다.
스텝 S7에서는, 이러한 공정을 거친 반도체 디바이스를 완성해, 출하한다.
상기 스텝 S4의 웨이퍼 프로세스는, 웨이퍼의 표면을 산화시키는 산화 스텝, 웨이퍼 표면에 절연막을 형성하는 CVD(chemical vapor deposition) 스텝, 및 웨이퍼 위에 전극을 증착에 의해 형성하는 전극 형성 스텝을 포함한다. 또, 웨이퍼에 이온을 주입하는 이온 주입 스텝, 웨이퍼에 감광제를 도포하는 레지스트 처리 스텝, 및 마스크 제작 스텝에서 형성된 회로 패턴을 갖는 마스크를 이용해, 레지스트 처리 스텝 후의 웨이퍼를 노광해, 웨이퍼 위에 잠상을 형성하는 노광 스텝(준비 공 정)도 포함한다. 게다가, 노광 스텝에서 웨이퍼를 현상하는 현상 스텝(현상 공정), 현상 스텝에서 현상한 레지스터 상 이외의 부분을 에칭하는 에칭 스텝, 및 에칭 이후의 불필요한 레지스터를 제거하는 레지스터 박리 스텝도 포함한다. 이러한 스텝을 반복해 실시하는 것에 의해, 웨이퍼 위에 다층 회로 패턴을 형성한다.
상기 예시적인 실시 예를 참조하면서 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시 예에 한정되는 것이 아니라는 것이 이해될 것이다. 이하의 특허청구범위는 그러한 모든 변형, 균등구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓게 해석될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1의 실시 예에 따른, 투영 광학계와 레티클의 열 변화량 계측 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2의 실시 예에 따른, 투영 광학계와 레티클의 열 변화량 계측 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3의 실시 예에 따른, TTR 관찰 광학계를 이용한 초점 위치 계측 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제4의 실시 예에 따른, TTR 관찰 광학계를 이용한 초점 위치 계측 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제5의 실시 예에 따른, 공중 상 관찰을 이용한 계측 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제6의 실시 예에 따른, 열 변화를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제7의 실시 예에 따른, 열 변화를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제8의 실시 예에 따른, 열 변화 보정을 포함한 노광 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제9의 실시 예에 따른, 열 변화 계수 갱신을 포함한 노광 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제10의 실시 예에 따른, 디바이스의 제조 프로세스의 플로우를 나타내는 도면이다.

Claims (10)

  1. 원판을 통해서 기판을 노광하는 노광장치로서,
    상기 원판으로부터의 빛을 상기 기판에 투영하기 위한 투영 광학계와,
    상기 원판을 보유하도록 구성된, 제1의 기준 마크를 갖는 기준 플레이트를 갖는 원판 스테이지와,
    상기 기판을 보유하고 이동시키도록 구성된, 제2의 기준 마크를 갖는 기판 스테이지와,
    상기 원판 스테이지가 보유한 원판에 형성된 마크의 상기 투영 광학계에 의한 제1의 상의 특성을 상기 원판, 상기 투영 광학계 및 제2의 기준 마크를 통해서 계측하고, 상기 제1의 기준 마크의 상기 투영 광학계에 의한 제2의 상의 특성을 상기 기준 마크, 상기 투영 광학계 및 제2의 기준 마크를 통해서 계측하는 계측기와,
    상기 계측기에 의해 계측된 상기 제1의 상의 특성과 상기 제2의 상의 특성에 근거해, 상기 투영 광학계에 의해 형성된 상의 상기 특성에 관하여, 상기 투영 광학계에 기인하는 제1의 열 변화 계수와 상기 원판에 기인하는 제2의 열 변화 계수를 산출하는 산출부와,
    상기 산출부에 의해 산출된 상기 제1의 열 변화 계수와 상기 제2의 열 변화 계수에 따라, 상기 투영 광학계에 의해 형성된 상의 상기 특성의 변화를 보상하는 보상부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 특성은,
    상기 투영 광학계에 의해 형성된 상의 면의 상기 투영 광학계의 광축 방향에 있어서의 위치와,
    상기 광축에 수직인 방향에 있어서의 상기 상의 위치와,
    상기 면의 기울기량과,
    상기 상의 배율과,
    상기 면의 형상과,
    상기 상의 디스토션 중 적어도 1개를 포함한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보상부는,
    노광 광의 파장의 변경과,
    상기 원판 스테이지의 위치의 변경과,
    상기 기판 스테이지의 위치의 변경과,
    상기 투영 광학계 내의 광학 소자의 구동과,
    상기 원판 스테이지와 상기 기판 스테이지와의 사이의 상대 주사 속도의 변경 중 적어도 1개에 의해 상기 특성의 변화를 보상하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  4. 원판을 통해서 기판을 노광하는 노광장치로서,
    상기 원판으로부터의 빛을 상기 기판에 투영하기 위한 투영 광학계와,
    상기 원판을 보유하도록 구성된 원판 스테이지와,
    상기 기판을 보유하고 이동시키도록 구성된, 제2의 기준 마크를 갖는 기판 스테이지와,
    상기 원판 스테이지가 보유한 제1의 원판에 형성된 마크의 상기 투영 광학계에 의한 제1의 상의 특성을, 상기 제1의 원판, 상기 투영 광학계 및 상기 제2의 기준 마크를 갖는 기판 스테이지를 통해서 계측하고, 상기 원판 스테이지가 보유한 제2의 원판에 형성된 마크의 상기 투영 광학계에 의한 제2의 상의 특성을, 상기 제2의 원판, 상기 투영 광학계 및 제2의 기준 마크를 통해서 계측하는 계측기와,
    상기 계측기에 의해 계측된 상기 제1의 상의 특성과 상기 제2의 상의 특성에 근거해, 상기 투영 광학계에 의해 형성된 상의 상기 특성에 관하여, 상기 투영 광학계에 기인하는 제1의 열 변화 계수와 상기 제1의 원판에 기인하는 제2의 열 변화 계수를 산출하는 산출부와,
    상기 산출부에 의해 산출된 상기 제1의 열 변화 계수와 상기 제2의 열 변화 계수에 따라, 상기 투영 광학계에 의해 형성된 상의 상기 특성의 변화를 보상하는 보상부를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 특성은,
    상기 투영 광학계에 의해 형성된 상의 면의, 상기 투영 광학계의 광축 방향에 있어서의 위치와,
    상기 광축에 수직인 방향에 있어서의 상기 상의 위치와,
    상기 면의 기울기량과,
    상기 상의 배율과,
    상기 면의 형상과,
    상기 상의 디스토션 중 적어도 1개를 포함한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 보상부는,
    노광 광의 파장의 변경과,
    상기 원판 스테이지의 위치의 변경과,
    상기 기판 스테이지의 위치의 변경과,
    상기 투영 광학계 내의 광학 소자의 구동과,
    상기 원판 스테이지와 상기 기판 스테이지와의 사이의 상대 주사 속도의 변경 중 적어도 1개에 의해 상기 특성의 변화를 보상하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  7. 청구항 1에 기재된 노광장치를 이용해 잠상 패턴이 형성된 기판을 준비하는 공정과,
    상기 잠상 패턴을 현상하는 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  8. 청구항 4에 기재된 노광장치를 이용해 잠상 패턴이 형성된 기판을 준비하는 공정과,
    상기 잠상 패턴을 현상하는 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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