曝光装置以及物品的制造方法与流程

文档序号:23850276发布日期:2021-02-05 14:04阅读:88来源:国知局
曝光装置以及物品的制造方法与流程

[0001]
本发明涉及曝光装置以及物品的制造方法。


背景技术:

[0002]
作为在半导体器件等的制造工序(光刻工序)中使用的装置之一,已知通过利用曝光的光扫描基板而进行基板的拍摄区域的扫描曝光的曝光装置。在这样的曝光装置中,在基板的扫描过程中,在用曝光的光对拍摄区域进行曝光之前,测量(聚焦测量)基板的表面位置,根据其测量结果来进行基板的高度控制以及倾斜控制。
[0003]
近年来,为了提高产量,在配置于基板的周边部仅转印有原版的图案的一部分的缺损拍摄区域也进行扫描曝光。在这样的缺损拍摄区域,作为聚焦测量的对象的多个测量对象部位的一部分发生欠缺,所以当使用欠缺的测量对象部位处的聚焦测量结果时,可能难以精度良好地进行基板的高度控制以及倾斜控制。在专利文献1中提出了如下方法:根据拍摄区域的布局信息等事先进行聚焦测量的有效/无效判定,根据其判定结果,以不使用欠缺的测量对象部位处的聚焦测量值的方式进行基板的高度控制以及倾斜控制。
[0004]
现有技术文献
[0005]
专利文献
[0006]
专利文献1:日本特开平10-116877号公报


技术实现要素:

[0007]
例如,能够使用至少一个测量对象部位处的聚焦测量的结果来进行基板的高度控制,但如果不使用至少两个测量对象部位处的聚焦测量的结果,则无法进行基板的倾斜控制。也就是说,在缺损拍摄区域的扫描曝光中,基板的倾斜控制比基板的高度控制晚开始,基板的倾斜控制的开始时刻与曝光开始时刻的时间差被缩短。在该情况下,在基板的倾斜控制中产生而在开始曝光之后也残存的基板的振动有时对向基板上形成图案的图案形成精度造成影响。
[0008]
因而,本发明的目的在于提供在向扫描曝光下的基板上形成图案的图案形成精度这点上有利的技术。
[0009]
为了达到上述目的,本发明的一个方面的曝光装置通过利用曝光的光扫描基板而曝光所述基板的拍摄区域,所述曝光装置的特征在于,包括:测量部,在所述基板的扫描过程中,在利用所述曝光的光进行的所述拍摄区域的曝光之前,在多个测量点处测量所述拍摄区域的表面位置;以及控制部,根据所述测量部的测量结果,进行所述基板的倾斜控制,当在所述多个测量点中的预定数量的测量点处测量出表面位置的情况下开始所述基板的倾斜控制,所述控制部根据所述基板的倾斜控制的开始时刻与利用所述曝光的光进行的所述拍摄区域的曝光开始时刻的时间差,决定用于所述基板的倾斜控制的控制曲线。
[0010]
以下,本发明的进一步的目的或者其它方面将通过参照附图说明的优选的实施方式而变清楚。
[0011]
根据本发明,例如能够提供在向扫描曝光下的基板上形成图案的图案形成精度这点上有利的技术。
附图说明
[0012]
图1是示出曝光装置的结构的概略图。
[0013]
图2是示出拍摄区域、照射区域以及测量部中的多个测量点的位置关系的图。
[0014]
图3是基板的高度以及倾斜的控制框图。
[0015]
图4a是用于说明针对多个拍摄区域的扫描曝光的图。
[0016]
图4b是用于说明针对多个拍摄区域的扫描曝光的图。
[0017]
图4c是用于说明针对多个拍摄区域的扫描曝光的图。
[0018]
图5是示出基板的控制曲线以及基板w的振动的图。
[0019]
图6是示出基板的倾斜控制曲线的决定例子的图。
[0020]
图7是示出扫描曝光处理的流程图。
[0021]
图8是示出倾斜控制曲线的决定处理的流程图。
[0022]
附图标记说明
[0023]
100:曝光装置;101:投影光学系统;102:测量部;103:掩模载置台;104:控制部;105:基板载置台;106:照明光学系统;201:拍摄区域;202:照射区域;203~205:测量点。
具体实施方式
[0024]
以下,参照附图,详细地说明实施方式。此外,以下的实施方式并不限定权利要求书所涉及的发明。在实施方式中记载有多个特征,但这些多个特征对于发明不全部是必需的,另外,多个特征也可以任意地组合。进而,在附图中,对相同或者同样的结构附加相同的参照编号,省略重复的说明。
[0025]
<第1实施方式>
[0026]
说明本发明的第1实施方式的曝光装置100。本实施方式的曝光装置100例如为关于从投影光学系统射出的曝光的光(狭缝光、图案光)通过扫描基板w而进行基板w的拍摄区域的扫描曝光的、所谓的扫描重复方式的曝光装置(扫描曝光装置)。在以下的说明中,将与投影光学系统的光轴ax平行的轴设为z轴,将在与z轴垂直的平面内相互正交的两个轴设为x轴以及y轴。另外,将掩模m以及基板w的扫描方向(即,基板上的照射区域的扫描方向)设为y方向。
[0027]
[曝光装置的结构]
[0028]
图1是示出本实施方式的曝光装置100的结构的概略图。曝光装置100例如能够包括照明系统106、掩模载置台103、投影光学系统101、基板载置台105、测量部102以及控制部104。
[0029]
照明系统106将从准分子激光器等未图示的光源释放的光整形成狭缝光,对掩模m(原版)进行照明。掩模m例如利用石英玻璃等制作出,形成有应被转印到基板上的图案(例如电路图案)。掩模载置台103包括保持掩模m的夹盘,至少能够在x、y的各轴方向上移动。掩模载置台103在基板w曝光时,向与投影光学系统101的光轴ax垂直的面方向即y轴方向(箭头103a)以一定速度扫描。掩模载置台103的各轴方向的位置信息能够使用设置于掩模载置
台103的条状镜120和掩模载置台103的位置检测用的第1干涉计121随时测量。
[0030]
投影光学系统101按照预定的投影倍率将透射掩模m的光投影到基板上。投影光学系统101的像面(聚焦面)处于与z轴方向垂直的关系。基板w例如为单晶硅基板,能够在表面上涂敷抗蚀剂(感光剂)。基板载置台105包括保持基板w的夹盘,能够在x、y、z的各轴方向、以及各轴的旋转方向即θx、θy、θz方向上移动(旋转)。基板载置台105在基板w曝光时,向与投影光学系统101的光轴ax垂直的面方向即y轴方向(箭头105a)以一定速度扫描。基板载置台105的各轴方向的位置信息能够使用设置于基板载置台105的条状镜123和基板载置台105的位置检测用的第2干涉计124随时测量。
[0031]
测量部102对由基板载置台105保持的基板w进行表面位置测量(聚焦测量)。第1实施方式的测量部102能够包括:投射部,所述投射部为将光斜着照射到基板w的斜入射型,所述投射部将测量用的光束投射到基板w;受光部,接收由投射部投射而由基板w反射的光束(反射光束);以及处理部126。
[0032]
投射部例如能够包括光源110、准直透镜111、狭缝构件112、投射光学系统113以及反射镜114。光源110例如具有灯、发光二极管等,射出使基板上的抗蚀剂不发生感光的波长的光束。准直透镜111使从光源110射出的光束成为剖面的光强度分布大致均匀的平行光。狭缝构件112由以使相互的斜面相向的方式贴合的一对棱镜构成,在贴合面设置有形成有多个开口(在本实施方式中为9个针孔)的铬等遮光膜。投射光学系统113为两侧远心光学系统,使由于分别通过形成于狭缝构件112的多个开口而生成的多个光束(在本实施方式中为9条光束)经由反射镜114入射到基板上。
[0033]
具有多个开口的平面和包括基板w的表面的平面能够构成为相对于投射光学系统113而满足沙姆普弗鲁克(scheimpflug)条件。在本实施方式中,来自投射部的各光束入射到基板w时的入射角(与光轴所成的角)为70
°
以上。另外,从投射部射出的多个光束以能够相互独立地测量各光束入射的位置处的表面高度的方式,从自x方向起在xy平面内旋转了θ
°
(例如22.5
°
)的方向入射到基板上的互不相同的位置。
[0034]
受光部例如能够包括反射镜115、受光光学系统116、校正光学系统117以及光电变换部118。反射镜115将由基板w反射的多个光束引导到受光光学系统116。受光光学系统116为两侧远心光学系统,利用针对多个光束而共同地设置的阻挡光圈,截断起因于形成在基板上的图案所产生的高次衍射光(噪声光)。校正光学系统117以与多个光束对应的方式具有多个透镜,使通过受光光学系统116而光轴相互平行的多个光束针对光电变换部118的受光面成像成具有相互相同的大小的点光。光电变换部118例如能够包括与多个光束对应的数量(在本实施方式中为9个)的光电变换元件。各光电变换元件包括ccd线传感器等,检测入射到受光面的光束的强度(光强度),输出到处理部126(运算电路)。处理部126例如由具有cpu、存储器等的计算机构成,根据来自光电变换部118的输出来测量(求出)各测量点处的基板w的表面位置。
[0035]
在受光光学系统116、校正光学系统117以及光电变换部118中,以使基板上的各测量点和光电变换部118的受光面相互成为共轭的方式,预先进行歪斜校正。因此,没有起因于各测量点的局部的倾斜而产生的受光面处的针孔像的位置变化,受光面上的针孔像的位置响应于各测量点在光轴方向ax上的高度变化而发生变化。在此,本实施方式的光电变换部118由1维ccd线传感器构成,但也可以使用配置有多个2维的位置测量元件的光电变换
部。
[0036]
控制部104包括主控制部127、掩模位置控制部122以及基板位置控制部125。各控制部例如能够由包括cpu、存储器等的计算机构成。主控制部127经由线路连接于曝光装置100的各构成要素,依照程序等对各构成要素的动作进行集中控制。掩模位置控制部122根据来自主控制部127的指令,控制掩模载置台103的动作。基板位置控制部125根据来自主控制部127的指令,控制基板载置台105的动作。
[0037]
主控制部127一边根据测量部102的测量结果来控制基板w的高度以及倾斜,一边控制基板w的拍摄区域的扫描曝光。也就是说,主控制部127一边控制基板w的高度以及倾斜,一边以与投影光学系统101的投影倍率相应的速度比相对地扫描掩模载置台103以及基板载置台105。由此,能够使被从投影光学系统101照射曝光的光的照射区域(即,由投影光学系统101投影掩模m的图案像的区域)在基板上移动,将掩模m的图案转印到基板上的拍摄区域。一边使基板载置台105步进移动,一边对于基板w的多个拍摄区域分别依次进行这样的扫描曝光,从而能够完成1张基板w的曝光处理。
[0038]
[拍摄区域的扫描曝光]
[0039]
说明上述曝光装置100中的基板w的拍摄区域的扫描曝光。图2是示出进行扫描曝光的对象的拍摄区域201、从投影光学系统101照射曝光的光的照射区域202以及利用测量部102来进行基板w的表面位置测量的多个测量点(在本实施方式中为9个测量点)的位置关系的图。在图2中,照射区域202为用虚线包围的矩形形状的区域。测量点203(203a~203c)为在照射区域202的内侧进行基板w的表面位置测量的测量点。另外,测量点204(204a~204c)、测量点205(205a~205c)为在照射区域202中曝光之前进行基板w的表面位置测量的测量点(先读取测量点)。测量点204以及测量点205分别配置于从照射区域202内的测量点203起在扫描方向上分离距离lp的位置。在本实施方式中,测量点203、204、205分别由在与扫描方向(y方向)交叉的方向(x方向)上排列的3个测量点构成,但不限于此,也可以由两个测量点或4个以上的测量点构成。另外,测量点203能够用于进行测量点204以及测量点205处的测量结果的校正。
[0040]
在这样构成的测量部102中,为了在照射区域202曝光之前进行基板w的表面位置测量而使用的测量点根据基板w的扫描方向(移动方向)进行切换。例如,在使基板w向方向f移动而进行拍摄区域201的扫描曝光的情况下,使用测量点204(204a~204c)。在该情况下,主控制部127以使照射区域202内的基板表面配置于投影光学系统101的最佳聚焦位置的方式,根据测量点204处的测量结果来驱动基板载置台105,从而控制(调整)基板w的高度以及倾斜。另一方面,在使基板w向方向r移动而进行拍摄区域201的扫描曝光的情况下,使用测量点205(205a~205c)。在该情况下,主控制部127以使照射区域202内的基板表面配置于投影光学系统101的最佳聚焦位置的方式,根据测量点205处的测量结果来驱动基板载置台105,从而控制(调整)基板w的高度以及倾斜。此外,最佳聚焦位置还被称为最佳曝光像面位置。
[0041]
图3是与用于控制基板w的高度以及倾斜的基板载置台105的驱动有关的控制框图的一个例子。在本控制框图中,示出了应用pid(proportional-integral-differential,比例积分微分)控制的例子,能够包括减法器127a、pid补偿器127b、滤波器127c以及限制器127d。减法器127a、pid补偿器127b、滤波器127c以及限制器127d能够作为主控制部127的构
成要素而设置。在图3中,pid补偿器127b设置有p增益(比例增益)、d增益(微分增益)、i增益(积分增益)。滤波器127c例如为低通滤波器,设置有滤波器常数(截止频率)。限制器127d设定有用于限制基板载置台105的驱动量的驱动限制值。主控制部127利用减法器127a计算由测量部102测量出的基板w的表面位置与最佳聚焦位置(目标位置)的偏差,对该偏差应用pid补偿器127b(增益)、滤波器127c、限制器127d(驱动限制值)。由此,能够决定用于进行基板w的高度控制以及倾斜控制的基板载置台105的操作量(目标驱动量)。
[0042]
接下来,参照图4a~图4c,说明针对多个拍摄区域的扫描曝光。在图4a~图4c中,示出了扫描曝光已结束的拍摄区域201a、接着拍摄区域201a之后进行扫描曝光的拍摄区域201b、以及接着拍摄区域201b之后进行扫描曝光的拍摄区域201c。拍摄区域201a、201b为配置于基板w的中央部、不包括基板w的边缘、转印有整个掩模m的图案的完整拍摄区域。另一方面,拍摄区域201c为配置于基板w的周部边缘部、包括基板w的边缘、仅转印有掩模m的图案的一部分(换言之,掩模m的图案的一部分不被转印)的缺损拍摄区域。
[0043]
图4a~图4c中的圆圈记号以及
×
记号表示作为由测量部102(各测量点203~205)进行的表面位置测量的对象的拍摄区域上的测量对象部位。圆圈记号表示位于基板w的内侧的有效的测量对象部位,
×
记号表示位于基板w的外侧的无效的测量对象部位。在图4a~图4c所示的例子中,针对拍摄区域201b设定有测量对象部位311~313,针对拍摄区域201c设定有测量对象部位321~323。在此,在图4a~图4c中,为了使图示以及说明易于理解,在扫描方向(y方向)上,测量对象部位以比测量部102中的测量点的间隔(距离lp)宽的间隔配置,但实际上能够以比测量点的间隔窄的间隔配置。另外,测量对象部位根据基板w处的拍摄区域的布局信息(设计信息)等事先地设定,有效/无效的判断例如能够使用专利文献1所记载的方法来进行。
[0044]
图4a示出了刚要开始拍摄区域201b的扫描曝光之前的状态。当照射区域202从拍摄区域201a脱出而拍摄区域201a的扫描曝光结束时,主控制部127使基板载置台105向方向r(+y方向)的驱动结束,将基板载置台105向-x方向驱动与拍摄区域201a的宽度相应的量。由此成为图4a所示的状态。然后,主控制部127为了进行接下来的拍摄区域201b的扫描曝光,开始使基板载置台105向方向f(-y方向)的驱动(基板w的扫描)。
[0045]
在拍摄区域201b的扫描曝光中,在向方向f的基板w的扫描过程中,如图4b所示在测量点204配置于测量对象部位311的定时,由测量部102(测量点204)进行测量对象部位311的表面位置测量。主控制部127根据其测量结果,以当在照射区域202内配置有测量对象部位311时使照射区域202内的基板表面配置于最佳聚焦位置的方式,利用基板载置台105来进行基板w的高度控制以及倾斜控制。针对拍摄区域201b中的其它测量对象部位312、313

也进行同样的控制。当照射区域202从拍摄区域201b脱出而拍摄区域201b的扫描曝光结束时,主控制部127结束向方向f的基板载置台105的驱动,将基板载置台105向-x方向驱动与拍摄区域201b的宽度相应的量。然后,为了进行接下来的拍摄区域201c的扫描曝光,开始向方向r(+y方向)的基板载置台105的驱动(基板w的扫描)。
[0046]
在拍摄区域201c的扫描曝光中,在向方向r的基板w的扫描过程中,如图4c所示在测量点205配置于测量对象部位321的定时,由测量部102(测量点205)进行测量对象部位321的表面位置测量。主控制部127根据其测量结果,以当在照射区域202内配置有测量对象部位321时使照射区域202内的基板表面配置于最佳聚焦位置的方式,利用基板载置台105
来进行基板w的高度控制以及倾斜控制。针对拍摄区域201b中的其它测量对象部位322、323

也进行同样的控制。当照射区域202从拍摄区域201c脱出而拍摄区域201c的扫描曝光结束时,主控制部127结束向方向f的基板载置台105的驱动。
[0047]
在此,如果在x方向上排列的多个测量对象部位中有1个以上的有效的测量对象部位(圆圈记号),则能够控制扫描曝光过程中的基板w的高度(z方向位置)。即,当在测量部102中的多个测量点204a~204c(或者205a~205c)中的1个测量点处进行了表面位置测量的情况下开始基板w的高度控制。另一方面,如果在x方向上排列的多个测量对象部位中没有两个以上的有效的测量对象部位(圆圈记号),则无法控制扫描曝光过程中的基板w的倾斜(围绕y轴的偏斜)。即,当在测量部102中的多个测量点204a~204c(或者205a~205c)中的两个测量点处进行了表面位置测量的情况下开始基板w的倾斜控制。
[0048]
在本实施方式中,当在1个测量点处进行了表面位置测量的情况下,开始基板w的高度控制,但不限于此,也可以当在预先设定的第1数量的测量点处进行了表面位置测量的情况下,开始基板w的高度控制。同样地,当在两个测量点处进行了表面位置测量的情况下,开始基板w的倾斜控制,但不限于此,也可以当在预先设定的第2数量(预定数量)的测量点处进行了表面位置测量的情况下,开始基板w的高度控制。其中,第2数量比第1数量多。
[0049]
例如,在作为缺损拍摄区域的拍摄区域201c的扫描曝光中,在最初进行测量点205处的表面位置测量的测量对象部位321处,有效的测量对象部位(圆圈记号)仅为1个。另一方面,在接下来进行测量点205处的表面位置测量的测量对象部位322处,有效的测量对象部位(圆圈记号)有两个。因此,基板w的高度控制在最初的测量对象部位321的测量时开始,相对于此,基板w的倾斜控制在最初的测量对象部位321的测量时不开始,而在接下来的测量对象部位322的测量时开始。也就是说,在缺损拍摄区域的扫描曝光中,与完整拍摄区域的扫描曝光相比,直至基板w的倾斜控制的开始时刻和照射区域202中的曝光开始时刻为止的期间被缩短。
[0050]
在这样的缺损拍摄区域的扫描曝光中,当与完整拍摄区域的扫描曝光同样地进行基板w的倾斜控制时,难以在曝光开始时刻之前使在基板w的倾斜控制中产生的基板w的振动(振幅)收敛于容许范围。其结果,掩模m的图案的转印精度可能下降。也就是说,在基板的倾斜控制中产生而在开始曝光之后也残存的基板的振动有时对向基板上形成图案的图案形成精度造成影响。在此,基板w的振动(振幅)能够被规定为针对基板w的目标高度以及目标倾斜的控制偏差。另外,基板w由基板载置台105保持,能够将基板w和基板载置台105作为一体而考虑,所以基板w的振动还能够理解为针对基板载置台105的目标高度以及目标倾斜的控制偏差。
[0051]
参照图5,具体地说明上述事项。图5是示出基板w的高度z(z方向位置)以及倾斜tiltx(围绕y轴的偏斜)的控制曲线和此时的基板w的振动(控制偏差err)的图。横轴表示时刻t。图5(a)~(b)示出了完整拍摄区域(例如拍摄区域201b)的扫描曝光的情况,图5(a)示出了基板w的高度z以及倾斜tiltx的控制量,图5(b)示出了基板w的振动。图5(c)~(d)示出了缺损拍摄区域(例如拍摄区域201c)的扫描曝光的情况,图5(c)示出了基板w的高度z以及倾斜tiltx的控制量,图5(d)示出了基板w的振动。
[0052]
另外,在图5中,时刻t0为在测量部102中的多个测量点204a~204c(或者205a~205c)中的1个测量点处进行表面位置测量而开始基板w的高度控制的时刻。时刻t1为在测
量部102中的多个测量点204a~204c(或者205a~205c)中的两个测量点处进行表面位置测量而开始基板w的倾斜控制的时刻。另外,时刻t2为照射区域202到达拍摄区域而开始该拍摄区域的曝光的时刻(曝光开始时刻)。
[0053]
在完整拍摄区域(例如拍摄区域201b)的扫描曝光中,在两个以上的测量点处进行最初的表面位置测量,所以如图5(a)所示,基板w的高度控制和基板w的倾斜控制能够在相同的定时开始(即,时刻t0≒时刻t1)。在本实施方式中,使用被设定成在时刻t0(t1)与曝光开始时刻t2的时间差下使基板w的振动(控制偏差err)收敛于容许范围的控制曲线,进行基板w的高度控制以及倾斜控制。由此,能够如图5(b)所示,在曝光开始时刻t2之前使基板w的振动收敛于容许范围。在此,控制曲线能够被规定成基板载置台105的驱动曲线,例如,能够根据基板w的目标高度以及目标倾斜、基板载置台105的驱动速度、驱动限制值、驱动时间等来决定。在本实施方式中,基板载置台105的驱动速度、驱动限制值以及驱动时间分别与向基板w的高度方向以及倾斜方向的基板载置台105的驱动有关。
[0054]
另一方面,在缺损拍摄区域(例如拍摄区域201c)的扫描曝光中,在最初的表面位置测量中不开始基板w的倾斜控制,所以如图5(c)所示,基板w的倾斜控制的开始时刻t1与曝光开始时刻t2的时间差被缩短。在该情况下,以往使用与完整拍摄区域同样的控制曲线进行基板w的倾斜控制,但这样的话,如图5(d)所示,因基板w的倾斜控制而产生的基板w的振动在开始曝光之后也可能残存。也就是说,可能难以在曝光开始时刻t2之前使因基板w的倾斜控制而产生的基板w的振动收敛于容许范围。
[0055]
因而,本实施方式的曝光装置100(主控制部127)根据基板w的倾斜控制的开始时刻t1与曝光开始时刻t2的时间差(以下,有时简称为“时间差”),决定(变更)用于基板w的倾斜控制的控制曲线。例如,主控制部127以使在时间差比阈值小的情况下因基板w的倾斜控制而产生的基板w的振动小于时间差比该阈值大的情况的方式决定控制曲线为好。另外,主控制部127也可以以时间差越小则使因基板w的倾斜控制而产生的基板w的振动越小的方式,决定控制曲线。由此,例如在缺损拍摄区域的扫描曝光中,能够降低因基板w的倾斜控制而产生而在开始曝光之后也残存的基板w的振动。以下,说明与基板w的倾斜控制的开始时刻t1与曝光开始时刻t2的时间差相应的控制曲线的决定例子。
[0056]
[控制曲线的决定例子]
[0057]
图6是示出在本实施方式中用于基板w的倾斜控制的控制曲线(倾斜控制曲线)的决定例子的图。在图6中,实线(z)表示基板w的高度控制曲线,虚线(tiltx)表示以往的基板w的倾斜控制曲线,点划线(tiltx’)表示本实施方式中的基板w的倾斜控制曲线。横轴表示时刻t。在此,基板w的倾斜控制曲线如上所述能够规定为基板载置台105的驱动曲线,例如能够根据基板w的目标倾斜、向基板w的倾斜方向的基板载置台105的驱动速度、驱动限制值、驱动时间等来决定。
[0058]
图6(a)是示出通过变更基板载置台105的驱动限制值,决定基板w的倾斜控制曲线的例子的图。例如,以往(tiltx),即使在时间差比阈值t
lim
小的情况(缺损拍摄区域)下,也使用在完整拍摄区域的扫描曝光中使用的值limit作为基板载置台105的驱动限制值,进行基板w的倾斜控制。另一方面,在本实施方式(tiltx’)中,主控制部127在时间差比阈值t
lim
小的情况下,将基板载置台105的驱动限制值变更为比在完整拍摄区域的扫描曝光中使用的值limit小的值limit’,进行基板w的倾斜控制。由此,能够使基板w的倾斜平稳地变化,所
以能够降低因基板w的倾斜控制而产生的基板w的振动,降低在开始曝光之后残存的基板w的振动。
[0059]
另外,主控制部127也可以在时间差比阈值t
lim
小的情况下,变更基板w的目标倾斜。具体而言,也可以将基板w的目标倾斜变更为比在完整拍摄区域的扫描曝光中使用的值target小的值target’。由此,也能够使基板w的倾斜平稳地变化,所以能够降低因基板w的倾斜控制而产生的基板w的振动。
[0060]
图6(b)是示出通过变更基板w的倾斜控制的开始定时下的基板载置台105的驱动速度(以下,有时称为“初始驱动速度”),决定基板w的倾斜控制曲线的例子的图。例如,以往(tiltx),即使在时间差比阈值t
lim
小的情况(缺损拍摄区域)下,也使用在完整拍摄区域的扫描曝光中使用的值vd作为基板载置台105的初始驱动速度,进行基板w的倾斜控制。另一方面,在本实施方式(tiltx’)中,主控制部127在时间差比阈值t
lim
小的情况下,将基板载置台105的初始驱动速度变更为比在完整拍摄区域的扫描曝光中使用的值vd小的值vd’,进行基板w的倾斜控制。在该情况下,以使基板载置台105的驱动时间与以往的倾斜控制相同的方式,控制基板w成为目标倾斜target之前的基板载置台105的驱动速度为好(在图6(b)所示的例子中使驱动速度恒定为值vd’)。由此,也能够使基板w的倾斜平稳地变化,所以能够降低因基板w的倾斜控制而产生的基板w的振动。
[0061]
另外,主控制部127也可以不变更基板载置台105的初始驱动速度,而变更基板w成为目标倾斜target之前的基板载置台105的平均驱动速度。具体而言,主控制部127也可以在时间差比阈值t
lim
小的情况下,将基板载置台105的平均驱动速度变更为比在完整拍摄区域的扫描曝光中使用的值小的值,进行基板w的倾斜控制。
[0062]
图6(c)是示出通过变更基板w成为目标倾斜target之前的基板载置台105的驱动时间,决定基板w的倾斜控制曲线的例子的图。例如,以往(tiltx),即使在时间差比阈值t
lim
小的情况(缺损拍摄区域)下,也使用在完整拍摄区域的扫描曝光中使用的值td作为基板载置台105的驱动时间,进行基板w的倾斜控制。另一方面,在本实施方式(tiltx’)中,主控制部127在时间差比阈值t
lim
小的情况下,将基板载置台105的驱动时间变更为比在完整拍摄区域的扫描曝光中使用的值td长的值td’,进行基板w的倾斜控制。由此,也能够使基板w的倾斜平稳地变化,所以能够降低因基板w的倾斜控制而产生的基板w的振动。
[0063]
另外,即使变更滤波器127c的滤波器常数(截止频率),也能够得到同样的效果。具体而言,主控制部127通过将滤波器127c的滤波器常数(截止频率)变更为比在完整拍摄区域的扫描曝光中使用的值小的值,能够降低因基板w的倾斜控制而产生的基板w的振动。
[0064]
在此,根据基板载置台105等装置结构,可以如图6(d)所示,将基板载置台105的驱动时间变更为比在完整拍摄区域的扫描曝光中使用的值短的值。或者,也可以将基板载置台105的驱动速度(初始驱动速度、平均驱动速度)变更为比在完整拍摄区域的扫描曝光中使用的值大的值。在该情况下,能够使基板w的倾斜在短时间内达到目标倾斜,所以能够延长用于进行基板w的倾斜控制的基板载置台105的驱动的结束时刻至曝光开始时刻t2为止的期间。也就是说,在该情况下,因基板w的倾斜控制而产生的基板w的振动可能增加,但直至曝光开始时刻t2为止的期间被延长,所以能够增加直至曝光开始时刻t2为止的基板w的振动的降低量,降低在开始曝光之后残存的基板w的振动。即使变更pid补偿器127b的控制增益,也能够得到同样的效果。
[0065]
如上所述,本实施方式的曝光装置100根据基板w的倾斜控制的开始时刻t1与曝光开始时刻t2的时间差,决定(变更)基板w的倾斜控制曲线。由此,例如在缺损拍摄区域的扫描曝光等该时间差被缩短的情况下,也能够降低因基板w的倾斜控制而产生的基板w的振动,降低在开始曝光之后残存的基板w的振动。
[0066]
<第2实施方式>
[0067]
说明本发明的第2实施方式。在此,说明本发明的扫描曝光处理的流程。图7是示出扫描曝光处理的流程图。该流程图的各工序能够由主控制部127控制。此外,本实施方式基本上继承第1实施方式,装置结构、扫描曝光的内容等与在第1实施方式中说明的内容一样。
[0068]
在s1中,主控制部127使用未图示的基板输送机构,将基板w搬入到基板载置台105上,保持于夹盘。在s2中,主控制部127执行用于后述s6的全局对准工序的事先测量以及校正(预对准工序)。具体而言,主控制部127以使基板的标记进入到在全局对准中使用的未图示的高倍对准观测器的视野的方式,使用未图示的低倍对准观测器测量基板w的位置、旋转等的偏离量而校正。在s3中,主控制部127例如使用测量部102来测量基板的多个部位的表面高度,计算基板w的整体性的倾斜来校正(全局偏斜工序)。在本工序中,能够选择基板w中的多个拍摄区域中的几个拍摄区域(样本拍摄区域)作为测量表面高度的多个部位。
[0069]
在s4中,主控制部127进行决定处理,所述决定处理用于决定用于扫描曝光的基板w的高度控制曲线以及倾斜控制曲线。在高度控制曲线事先被决定而无需变更的情况下,在本工序中,能够仅决定倾斜控制曲线。该决定处理例如使用包括进行了同样的前处理的多个基板w的成批的前部基板、伪基板来进行,关于决定了倾斜控制曲线之后的基板w,能够省略本工序。在此,倾斜控制曲线的决定处理也可以针对每个基板w(例如前部基板、伪基板)的拍摄区域而进行,但例如也可以将具有同样的形状的拍摄区域成组,仅针对各组的代表拍摄区域而进行。关于本工序的详细内容将在后面叙述。
[0070]
在s5中,主控制部127计算投影光学系统101内的投影透镜的倾斜、像面弯曲等的校正值而校正(投影透镜校正工序)。对于校正值的计算,能够使用设置于基板载置台105上的光量传感器以及基准标记和设置于掩模载置台103上的基准板。具体而言,主控制部127使光量传感器测量在xyz的各轴方向上扫描了基板载置台105时的曝光的光的光量变化。然后,主控制部127根据作为光量传感器的输出的光量变化量,求出基准标记相对于基准板的偏离量,计算用于校正偏离量的校正值。
[0071]
在s6中,使用未图示的高倍对准观测器测量基板w上的对准标记,计算基板w整体的位置偏离量(还包括旋转偏离量)以及各拍摄区域共同的位置偏离量而校正(全局对准工序)。在此,为了精度良好地测量对准标记,对准标记的对比度必须为最佳对比度位置(高度)。对于该最佳对比度位置的测量,能够使用测量部102和对准观测器。具体而言,主控制部127重复数次下述工序:使基板载置台105向预先决定的高度(z方向)移动,使对准观测器测量对比度,同时使测量部102测量表面高度。此时,主控制部127将表面高度的测量结果与和各表面高度相应的对比度的测量结果关联起来保存。然后,主控制部127根据得到的多个对比度的测量结果,求出对比度最高的表面高度,决定为最佳对比度位置(高度)。
[0072]
在s7中,主控制部127一边使测量部102测量作为曝光对象的拍摄区域的表面位置,一边进行扫描曝光的(扫描曝光工序)。该工序能够依照在第1实施方式中说明的方法而进行。具体而言,主控制部127一边扫描基板w(拍摄区域),一边在照射区域202曝光之前在
测量部102的测量点(204或者205)处进行拍摄区域的表面位置测量,根据其测量结果来进行基板w的高度控制以及倾斜控制。在本工序中的基板w的高度控制以及倾斜控制中,能够针对曝光对象的拍摄区域应用在s4中决定的高度控制曲线以及倾斜控制曲线。在本工序中,能够对基板w处的整个拍摄区域进行扫描曝光。另外,在s8中,主控制部127使由基板载置台105进行的基板w的保持结束,使用未图示的基板输送机构将基板w从基板载置台105上搬出。这样,针对1张基板w的一连串的曝光工序结束。在存在其它基板w的情况下,能够重复进行上述扫描曝光处理。
[0073]
接下来,说明在图7所示的流程图的s4中进行的倾斜控制曲线的决定处理。图8是示出倾斜控制曲线的决定处理的流程图。该流程图的各工序能够由主控制部127控制。在本实施方式中,说明在驱动参数互不相同的多个驱动条件下驱动基板载置台105,应用使该多个驱动条件中的基板w的振动(控制偏差)的最大值为最小的驱动条件来决定倾斜控制曲线的例子。作为驱动参数,例如如在第1实施方式中说明那样,能够使用基板载置台105的驱动限制值、驱动速度、驱动时间等。在以下的说明中,说明使用基板载置台105的驱动时间作为驱动参数、在驱动时间为8ms至5ms的期间使用各相差1ms的4个种类的驱动条件作为多个驱动条件的例子。
[0074]
在s4-1中,主控制部127设定多个驱动条件中的1个驱动条件。在s4-2中,主控制部127使用在s4-1中设定的1个驱动条件来驱动基板载置台105。在本工序中,优选在不将曝光的光照射到基板w的状态下进行与s7的工序中的扫描曝光同样的基板载置台105的驱动。另外,在本工序中,能够在基板载置台105的驱动过程中,由测量部102(也可以为测量点203~205中的任意测量点)进行基板w的表面位置测量。
[0075]
在s4-3中,主控制部127根据在s4-2中的基板载置台105的驱动过程中由测量部102进行的基板表面测量的结果,获取(计算)基板w的振动(控制偏差)。在s4-4中,主控制部127判断在多个驱动条件的所有驱动条件下是否获取到基板w的振动。在本实施方式中,如上所述关于8ms、7ms、6ms、5ms这4个种类的驱动时间分别判断是否获取到基板w的振动。当在所有的驱动条件下都未获取基板w的振动的情况下,返回到s4-1,改变驱动条件,重复s4-1~s4-3。另一方面,当在所有的驱动条件下获取到基板w的振动的情况下进入到s4-5。
[0076]
在s4-5中,主控制部127决定倾斜控制曲线。例如,主控制部127从多个驱动条件之中选择使基板w的振动(控制偏差)的最大值为最小的驱动条件,将选择出的驱动条件应用于基板载置台105的驱动曲线,从而决定倾斜控制曲线。另外,主控制部127也可以通过不将使基板w的振动的最大值为最小的驱动条件应用于基板载置台105的驱动曲线,而将使基板w的振动(控制偏差)的标准偏差为最小的驱动条件应用于基板载置台105的驱动曲线,从而决定倾斜控制曲线。这样的倾斜控制曲线的决定处理能够针对每个拍摄区域(或者每个代表拍摄区域)而进行。
[0077]
在此,将基板载置台105的驱动时间用作驱动参数,但也可以将基板载置台105的驱动限制值、驱动速度用作驱动参数。例如,用于将基板w的表面配置于最佳聚焦位置的基板载置台105的驱动量因基板w的平坦度不同而不同。当基板w的平坦度低时,与其相应地,基板载置台105的驱动量变大,在进行了超过基板载置台105的驱动性能的驱动等情况下,基板w的振动可能变大。因此,在对基板w的平坦度低的成批基板进行曝光处理的情况下,将
基板载置台105的驱动限制值用作驱动参数为好。基板w的平坦度例如能够由外部的测量装置等事先测量。
[0078]
另外,当将基板载置台105的驱动限制值用作驱动参数时,基板w的倾斜未达到初始的目标倾斜(target),而产生控制残差,在向基板上形成图案的图案形成精度这点可能不利。因此,在进行要求高的图案形成精度的基板w(成批)的扫描曝光的情况、投影光学系统101的焦点深度小的情况等下,也可以将基板载置台105的驱动时间以及驱动速度中的至少一方用作驱动参数。
[0079]
另外,开始基板载置台105的驱动的时刻与照射区域202中的拍摄区域的曝光开始时刻的时间间隔因扫描曝光时的基板w(基板载置台105)的扫描速度不同而不同。也就是说,具有基板w的扫描速度越慢则该时间间隔越长的趋势。因而,如果该时间间隔比较(比预定的间隔)长,即如果基板w的扫描速度比较(比预定的速度)慢,则将基板载置台105的驱动时间以及驱动速度中的至少一方用作驱动参数是有效的。例如,在对基板w的扫描速度比较慢的基板w(成批)进行曝光处理的情况下,将基板载置台105的驱动时间以及驱动速度中的至少一方用作驱动参数为好。此外,即使变更pid补偿器127b的控制增益,也能够得到同样的效果。
[0080]
<物品的制造方法的实施方式>
[0081]
本发明的实施方式的物品的制造方法例如适于制造半导体器件等微型器件或具有微细构造的元件等物品。本实施方式的物品的制造方法包括对涂敷于基板的感光剂使用上述曝光装置形成潜像图案的工序(曝光基板的工序)、和对在这样的工序中形成有潜像图案的基板进行显影(加工)的工序。进而,这样的制造方法包括其它公知的工序(氧化、成膜、蒸镀、掺杂、平坦化、蚀刻、抗蚀剂剥离、切割、键合、封装等)。本实施方式的物品的制造方法相比于以往的方法,在物品的性能、品质、生产率、生产成本中的至少1个方面是有利的。
[0082]
其它实施方式
[0083]
本发明的实施方式可以通过系统或装置的计算机来实现,该系统或装置读出并执行记录于存储介质(也可以更完整地称为非临时的计算机可读取的存储介质)的计算机可执行的命令(例如,一个或多个程序),以实施一个或多个如上所述的实施方式的功能,且/或该系统或装置包括实施一个或多个如上所述的实施方式的功能的一个或多个电路(例如,专用集成电路(asic)),本发明的实施方式也可以通过由系统或装置的计算机进行的如下方法实现:例如,从存储介质读出并执行计算机可执行的命令,以实施一个或多个如上所述的实施方式的功能,且/或控制一个或多个电路,以实施一个或多个如上所述的实施方式的功能。计算机可以包括一个或多个处理器(例如,中央处理单元(cpu)、微处理器(mpu)),并且可以包括分离的计算机或分离的处理器的网络,以读出并执行计算机可执行的命令。计算机可执行的命令例如可以从网络或存储介质提供给计算机。存储介质例如可以包括一个或多个硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、分布式计算存储系统、光盘(例如,压缩光盘(cd)、数字多功能光盘(dvd)、或蓝光光盘(bd))、闪存存储器、存储卡等。
[0084]
其它实施例
[0085]
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现,即,通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置,该系统或装置的计算机或是中央处理单元(cpu)、微处理单元(mpu)读出并执行程序的方法。
[0086]
发明并不限于上述实施方式,不脱离发明的精神以及范围,而能够进行各种变更以及变形。因而,为了公开发明的范围而添加权利要求。
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