专利名称：曝光方法
技术领域：
本发明涉及一种曝光方法，特别是涉及半导体制造中的生产支援系统、曝光装置的运用方法和管理方法。
对用扫描曝光装置的曝光中发生的误差来说，有透镜失真误差、载物台匹配误差等。
在透镜方面，存在各种叫做固有失真的变形，因此复制图形的位置精度，发生偏离设计上复制的位置。偏移量大的话，制品就成了废品。
用不同的曝光装置使图形重叠形成器件之际，2台不同的曝光装置各自具有固有的误差，所以进行正确地图形重叠的场合，需要掌握2台曝光装置组合的相对变形。
用同一曝光装置形成重叠图形的情况下，在被重叠图形与重叠图形的关系方面，各自保持形成同样变形，所以一般地说，不会发生相对的偏移。然而，在被重叠图形的曝光工序与重叠图形的曝光工序间隔开，误差随时间变化的场合，二个图形间便发生偏移。要是二个图形间的偏移量大的话，制品就变成了废品。
本发明的目的在于提供一种相对被重叠层，为重叠层进行图形复制时，能够达到提高重叠精度的曝光方法。
为了达到上述目的，本发明要如以下构成。
(1)本发明的曝光方法是，一种使用相互沿相反方向移动载置掩模原版的原版台和载置晶片的晶片台，在扫描方向相对移动上述晶片和掩模原版进行扫描曝光，同时在与上述扫描方向垂直的步进方向移动上述晶片台，以步进重复方式对上述晶片进行曝光的扫描曝光装置的曝光方法，包括在所使用的各曝光装置，对控制晶片，检测向各发射区内在扫描方向4个以上，而且步进方向4个以上矩阵排列形成的多个标记位置信息的步骤；运算从m-a层曝光时使用的扫描曝光装置得到的标记位置信息与从m层曝光使用的扫描曝光装置得到的标记位置信息的各坐标分量的差分的步骤；由算出的差分求出各自表示0～3次的透镜象差参数的步骤；以及根据由求出的参数获得的校正参数，校正透镜象差进行上述m层曝光的步骤。
(2)本发明的曝光方法是，一种使用相互沿相反方向移动载置掩模原版的原版台和载置晶片的晶片台，在扫描方向相对移动上述晶片和掩模原版进行扫描曝光，同时在与上述扫描方向垂直的步进方向移动上述晶片台，以步进重复方式对上述晶片进行曝光的扫描曝光装置的曝光方法，包括取得晶片上的m-a层上沿上述扫描方向形成3个以上的标记的位置信息和用于m层曝光的掩模原版上形成的标记位置信息的步骤；计算二个位置信息的各坐标分量的差分(dx，dy)的步骤；从算出的差分，求出各自表示随掩模原版和晶片的扫描方向移动带来的0～3次误差参数的步骤；以及根据由求出的参数获得的校正参数，校正误差进行上述m层曝光的步骤。
(3)本发明的曝光方法是，一种使用相互沿相反方向移动载置掩模原版的原版台和载置晶片的晶片台，在扫描方向相对移动上述晶片和掩模原版进行扫描曝光，同时在与上述扫描方向垂直的步进方向移动上述晶片台，以步进重复方式对上述晶片进行曝光的扫描曝光装置的曝光方法，包括取得晶片上的m-a层上沿上述扫描方向形成3个以上的标记的位置信息和用于m层曝光的掩模原版上形成的标记位置信息的步骤；由上述m-a层上形成的标记的位置信息求出各发射区的重心坐标，由上述m层掩模原版上形成标记的位置信息求出发射区的重心坐标，计算二个重心坐标的差分(dx，dy)的步骤；从算出的差分，求出各个表示随上述晶片的步进移动方向的0～3次误差参数的步骤；以及根据由求出的参数获得的校正参数，校正误差进行上述m层曝光的步骤。
图2表示为求出透镜失真QC数据而在所用掩模原版上形成的标记示意平面图。
图3表示第1实施例的曝光方法的流程图。
图4表示用现有的校正方法进行曝光，在KrF扫描曝光装置的发射区内的失真照明之间差异的向量图。
图5表示进行第1实施例曝光方法场合的发射区内的失真照明间差的向量图。
图6表示第2实施例的曝光系统示意构成框图。
图7表示一批制品的掩模原版发射区内形成的3点重叠标记的平面图。
图8表示第2实施例的曝光方法流程图。
图9表示用现有曝光方法形成的曝光装置间发射区内残留误差的向量图。
图10表示利用第2实施例的校正方法曝光的曝光装置间发射区内残留误差的向量图。
图11表示第3实施例的曝光方法流程图。
图12表示用现有曝光方法曝光的曝光装置间的晶片成分向量图。
图13表示用第3实施例曝光方法曝光的曝光装置间的晶片成分向量图。
具体实施例方式
以下参照
本发明的实施方案。
(第1实施例)表示以提高发射区内重叠精度为目的的透镜失真校正系统的一个例子。本实施例的透镜失真校正，是利用m层曝光时的最新QC数据与m-1层曝光时的最新QC数据的差分求出校正参数为特征。
图1是表示本发明第1实施例的曝光系统示意构成框图。该系统是以透镜失真校正的集中管理为目的。图1中，用实线表示的箭头线表示数据流向。虚线表示的箭头线表示批次流向。
数据服务器110由存储测量透镜失真的掩模原版(有时简称原版)重叠标记排列误差的原版误差数据库111、保存透镜失真QC数据作为重叠偏移检查结果的失真QC数据库112、管理透镜失真QC履历的QC履历数据库113、及管理制品批次的工艺流程和履历的制品批次数据库114等4个数据库构成。
对进行1～3次透镜失真校正为目的的QC而言，在发射区内的扫描方向和非扫描方向，最少配置4点重叠标记，并需要对其进行测量。
本实施例中，以下说明有关求出透镜失真QC数据的方法。为了求出透镜失真QC数据，图2中表示所用原版上形成的示意性标记。如图2所示，发射区内区域21上，沿原版扫描方向8个，非扫描方向8个排列共计64个的重叠标记22。
利用形成的这些重叠标记22，对晶片上的光刻胶进行曝光，给光刻胶形成潜影。曝光后，测定与各标记对应的潜影位置坐标(Xi，Yi)(i＝1～64)。而且，没有透镜失真和掩模制造误差的场合，计算与各标记对应的潜影形成的位置坐标(测量点)(xi，yi)(i＝1～64)与位置坐标(Xi，Yi)(i＝1～64)的偏移量(ΔXi，Δyi)＝(xi-Xi，yi-Yi) (i＝1～64)。对3枚晶片，每枚晶片12发射曝光，分别计算偏移量。把分别求出的各坐标偏移量的平均值作为失真QC数据。
制品批次数据库104，对已经曝光的各个层，管理曝光日期和时刻、照明条件、曝光装置、原版ID号码。系统控制部100包括运算部101；在运算部101执行规定功能的程序102；进行第1、第2和第3的扫描曝光装置123a、123b、123c，第1、第2的重叠检查装置124a、124b，数据服务器110，运算部101与程序102的数据交换的数据递送部103。运算部101按照程序102，执行透镜失真校正参数的计算、扣除原版制造误差的计算、以及向扫描曝光装置123(123a～123c)、重叠检查装置124(124a、124b)、数据服务器110、系统控制部100中数据递送部103输出指令。
另外，为了透镜失真校正，扫描曝光装置123具有驱动的投影透镜部分、控制投影透镜间压力的压力控制室或改变激态复合物激光器光波长的机构。而且，进而按照透镜失真校正，驱动的投影透镜部分或通过控制投影透镜间压力的压力控制室的激态复合物激光，或变更波长的激态复合物激光产生的扫描像场，为了使其成为非透镜失真校正的扫描像场，扫描曝光装置123具有驱动的投影透镜部分、控制投影透镜间压力的压力控制室、或改变激态复合物激光器光波长的机构。另外，如果利用上述机构对扫描曝光装置123而言，就可以忽略2～3次的透镜失真误差校正与扫描像场校正的交互作用。
另外，透镜失真校正参数的计算和扣除原版制造误差的计算也不一定需要用系统控制部100来进行。例如也可以在扫描曝光装置123内或重叠检查装置124来进行。并且，由重叠检查装置124进行的测量，利用扫描曝光装置123的重叠测量功能也无妨。
参照图3，说明有关使用图1表示的系统。图3是表示本发明第1实施例的曝光方法的流程图。也是将透镜失真合并到m-1层之际的流程图。
(步骤S101)首先，由条形码读入器122读出附加于分批盒121的条形码，识别制品批次的ID号码。
(步骤S102)参照制品批次数据库114，取得与步骤S101中识别的制品批次ID号码对应的制品批次履历数据。该制品批次履历数据里，包括m-1层曝光时采用的扫描曝光装置、照明条件、和曝光日期和时刻的3种数据。
(步骤S103)根据制品批次履历数据里含有的3种数据，参照QC履历数据库113，从m-1层曝光时再取得最新的QC文件ID。
(步骤S104)根据QC文件ID，参照失真QC数据库112，取得m-1层曝光时使用的扫描曝光装置的透镜失真QC数据。该透镜失真QC数据保存于透镜失真QC数据库112时，从原版误差数据库111调用原版误差文件，校正制造误差。
用条形码读入器122识别制品ID号码以后，与检索m-1层曝光时QC失真数据的作业((步骤S102～S104)并行，也进行用于m层曝光的最新QC数据检索((步骤S105～S107)。
(步骤S105)根据制品批次ID号码，参照制品批次数据库114，调用工艺流程数据。该工艺流程数据里，包括m层曝光时的扫描曝光装置、照明条件的二个数据。
(步骤S106)根据工艺流程数据里含有的二个数据，参照QC履历数据库113，从m曝光时再取得最新的QC文件ID。
(步骤S107)根据认识的QC文件ID，参照失真QC数据库112，获得m层曝光时的透镜失真QC数据。该透镜失真QC数据，保存时从原版误差数据库调用原版误差文件，校正制造误差。
(步骤S108)计算由上述作业获得的m层曝光时和m-1层曝光时的QC失真数据的差分(dx，dy)。
(步骤S109)把算出的差分和测量点的坐标代入以下表示的(1)式和(2)式中示出的校正式。
dx＝k1+k3x+k5y+k7x2+k13x3dy＝k2+k4y+k6x+k12x2(1)，dx＝k1+k3x+k5y+k13x3dy＝k2+k4y+k6x+k10xy (2)，但是，dx发射区内成分偏移量X，dy发射区内成分偏移量Y，x发射区内坐标X，y发射区内坐标Y。
而且，通过采用最小二乘法的拟合，求出表示误差的参数k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k10、k12、k13，并求出失真校正参数。
式(1)的校正式，由校正x方向位移成分的k1和校正y方向位移成分k2的0次校正项、及包括校正x方向倍率成分的k3、校正y方向倍率成分的k4、校正旋转成分和垂直度成分的k5、k6的1次项成分而构成。用这些k1到k6校正的偏移量是现有类型的校正式。
本实施例中，除系数k1～k6外，由根据x方向倾斜量对校正赛德尔象差或塞尔尼克象差的象差校正机构进行校正的校正项k7，根据y方向倾斜量校正象差校正机构进行校正的校正项k12，以及通过上下驱动校正象差校正机构的校正项k13的2～3次项而构成。
按照扫描曝光装置的校正机构校正形式，采用(2)式表示的校正式。校正项k1～k6与(1)式同样，但校正项k10利用晶片台驱动，校正项k13通过改变激态复合物激光器光的波长进行校正。
上述例子中在保存透镜失真QC数据时校正原版制造误差，但是按计算失真差时等不同的定时进行扣除也无妨。
(步骤S110)将求得的校正参数输入到用于m层曝光的扫描曝光装置进行曝光。
接着，显示2次～3次透镜失真误差校正效果的验证实验结果。图4是表示在KrF扫描曝光装置的发射区内的失真照明之间差异的向量图。这是用(3)式所示现有扫描曝光装置运用方法的失真校正式表示最小二乘法拟合的残留误差成分。
dx＝k1+k3x+k5ydy＝k2+k4y+k6x (3)dx发射区内成分偏移量X，dy发射区内成分偏移量Y，x发射区内坐标X，y发射区内坐标Y。
并且，以(1)式表示的校正式采用最小二乘法进行参数的拟合，并把所得的残留误差成分表示在图5上。图5是表示进行本发明第1实施例的曝光方法时发射区内的失真照明之间差异的向量图。这是用(1)式所示本发明运用方法的条件失真校正式表示最小二乘法匹配的残留误差成分。表1就是把现有的运用方法和本发明运用方法降低发射区内残留失真误差集中起来的表。[表1](nm)
如表1所示，可以知道，因为本校正方法的3σ值减少，比起现有的校正方法来，实施例中说明的校正方法是适用的。
按照本实施例，通过降低重叠误差，特别是降低通过混合匹配使用场合的透镜失真误差的降低，可以期待提高重叠精度。即，可以期待降低合并不良引起的返工、提高装置使用率、并提高生产率。
并且，可以对透镜象差的随时变化进行校正。采用把另外号码机器和象差合并的办法，在号码机器之间就能够共用原版。因此，可以期望削减原版制作费用、减少尺寸不良的返工、提高装置使用率、提高生产率。进而，通过联机，可以达到削减误输入差错和缩短处理时间。
以上的实施例中，虽然描述了将m层与m-1层合并一起的例子，但是重叠的层不限定与m-1层。假如这时在a层前与曝光后的层叠合，只要把上述实施例的m-1层部分作为m-a层就行。并且有时高精度求出把m层叠合到未来复制的m+a层上的重叠。这时m层曝光时，用曝光m+a的扫描曝光装置、照明条件的最新失真数据与曝光m层时的扫描曝光装置、照明条件的最新失真数据的差分，算出透镜失真校正参数。并且，扫描方向对每个同一的发射和步进方向对每个同一的发射都代入(1)式或(2)式的校正式，将求出的校正值分成每个扫描方向或每个步进方向进行校正也行。
(第2实施例)本实施例中，表示以提高发射区内重叠精度为目的的原版台移动镜弯曲校正系统的一个例子。是用步进重复曝光方式不发生原版台移动镜弯曲校正的扫描曝光装置特有的优点。
图6是表示本发明第2实施例的曝光系统示意构成框图。本系统是以集中管理原版台移动镜弯曲校正系统为目的。另外，图6中，对于与图1同一的部位附加同一符号，并省略其说明。
如图6所示，系统控制部200包括运算部201；在运算部201执行规定功能的程序202；进行第1，第2和第3的扫描曝光装置123a，123b，123c，第1，第2的重叠检查装置124a，124b，数据服务器110，及系统控制部中的运算部201与程序202的数据交换的数据递送部203。运算部201利用程序202，执行透镜失真校正参数的计算、扣除原版制造误差的计算、和向扫描曝光装置123(123a～123c)、重叠检查装置124(124a、124b)、数据服务器110、系统控制部200中数据递送部203的指令输出。
校正参数的计算和扣除原版制造误差的计算不一定需要用系统控制部来进行。例如用扫描曝光装置内或重叠检查装置来进行也行。并且，用重叠检查装置进行的测量，利用扫描曝光装置的重叠测量功能也无妨。
为了进行原版台移动镜弯曲校正，如图7所示，在一批制品的原版发射区31内，沿原版的扫描方向配置3点重叠标记34。该重叠标记34被配置在器件区32外侧的切割区33上。利用各层的制品用原版对控制晶片进行曝光，用重叠检查装置123测定复制到光刻胶上的各层重叠标记坐标。
图8是表示本发明第2实施例的曝光方法流程图。本实施例中，进行m层曝光之际，使原版台移动镜弯曲与m-1层对合起来。
(步骤S201)首先，用条形码读入器120读出添加于分批盒上的条形码，识别制品批次的ID号码。
(步骤S202)参照制品批次数据库内包括的识别制品批次的ID号码，调用对m层曝光所用的制品原版的原版ID号码。参照原版误差数据库，调用m层曝光用制品原版的重叠标记排列误差。
(步骤S203)如果是对于分批制品，取得m-1层曝光时形成的重叠标记的重叠精度测定结果的步骤。
(步骤S204)计算重叠精度测定结果与m层曝光用制品原版的重叠标记排列误差的差分。
(步骤S205)把算出的差分和测量点的坐标代入(4)式表达的校正式。
dx＝k1+k3x+k5y+k11y2+k19y3(4)但是，
dx发射区内成分偏移量X，x发射区内坐标X，y发射区内坐标Y。
而且，通过采用最小二乘法的拟合，求出校正项k1、k3、k5、k11、k19的原版台移动镜校正参数。
式(4)表达的校正式是由校正x方向位移成分的k1和校正y方向位移成分的k2的0次校正项和包括校正x方向倍率成分的k3、校正y方向倍率成分的k4、校正旋转成分和垂直度成分的k5、k6的1次成分校正项而构成。由上述校正项k1～k6为止校正的是现有类型的校正式。对本实施例来说，除校正项k1～k6外，还由校正在扫描方向按2次曲线近似的原版台移动镜弯曲误差的k11和校正在扫描方向按3次曲线近似的原版台移动镜弯曲误差的k19的2～3次校正项而构成。
(步骤S205)把求出的校正参数输入扫描曝光装置进行曝光。
接着，显示使原版移动镜弯曲与m-1层叠合的校正效果验证实验结果。图9是表示用现有曝光方法曝光后的扫描曝光装置之间发射区内残留误差的向量图。这就是用(4)式的现有曝光方法校正式表示最小二乘法分批匹配的残留误差成分。图10是表示用本发明第2实施例的校正方法曝光后的扫描曝光装置之间发射区内残留误差的向量图。这就是用(4)式表示的本发明运用方法的原版移动镜弯曲校正式表示最小二乘法分批匹配的残留误差成分。
表2是把现有的运用方法和有关本发明的扫描曝光装置之间原版台移动镜弯曲校正运用方法降低发射区内残留误差集中一起的表。[表2](nm)
因为本发明运用方法的3σ值方面减少了，比起现有的原版移动镜弯曲不校正的运用方法来，本发明的原版台移动镜弯曲校正是适用的。
本实施例中虽然描述了将m层与m-1层叠合一起的例子，但是重叠的层不限定与m-1层。假如这时在a层前与曝光后的层叠合，只要把上述实施例的m-1层部分作为m-a层，测量m-a层曝光时的重叠测量标记与m层曝光时的重叠测量标记的偏移量，并代入(4)式的校正式，求出校正参数。并且，扫描方向对每个同一的发射和步进方向对每个同一的发射，都代入(4)式的校正式，将求出的校正值分成每个扫描方向或每个步进方向进行校正也行。
按照本实施例，通过降低重叠误差，特别是降低通过混合匹配使用场合的扫描方向移动误差，可以期望提高重叠精度。即，可以期望减少尺寸不良的返工、提高装置使用率、并提高生产率。
(第3实施例)本实施例中，表示以提高晶片内重叠精度为目的的晶片台误差校正系统的一个例子。这里所谓的晶片台误差是晶片台移动镜弯曲误差、步进误差的扫描正反差、叫做每行偏移和每列偏移的步进方向差。
利用分批制品的重叠检查结果，使m-1层曝光时起因于扫描曝光装置固有的晶片台误差积极地与m层曝光时叠合。并且，在一批制品重叠测定点少可靠性小的情况下，参照从曝光时获得的最新QC数据，把起因于曝光m层的扫描曝光装置晶片台误差成分与起因于曝光m-1层的扫描曝光装置晶片台的误差成分合并一起。
以集中管理晶片台误差校正为目的的生产支援系统是与第2实施例中所述的生产支援系统同样的，因而省略说明。在误差校正的计算方面，使用第2实施例中求出的k1和k2、或每次发射的重叠偏移检查结果的平均值。
图11是表示本发明第3实施例的曝光方法流程图。本实施例中，把m层曝光时的晶片台误差与m-1层曝光时的晶片台误差合并起来。
(步骤S301)准备第1实施例中求出的校正项k1和k2。
(步骤S302)在这里，对m-1层曝光时的各发射，求出各发射区包括的各重叠标记的重心坐标。
(步骤S303)求出用于m层曝光的原版上形成的重叠标记重心坐标。
(步骤S304)对各发射，运算在步骤S302、S303求出的二个重心坐标的差分(DX，DY)。
(步骤S305)把在没有校正项k1、k2、偏移时形成的发射区上形成的重叠标记的重心坐标(X，Y)、差分(DX，DY)代入式(5)的校正式。
DX＝K1+K3X+K5Y+K11Y2±S±x±Sxstepx±SystepxDY＝K2+K4Y+K6X+K12X2±S±y±Sxstepy±Systepy(5)x晶片内坐标X、y晶片内坐标Y，S±x扫描正反差校正值X(+扫描时为符号+，-扫描时为符号-)、S±y扫描正反差校正值Y(+扫描时为符号+，-扫描时为符号-)、SxstepxX方向步进时校正值X(+右步进时为符号+，左步进时为符号-)、SystepxY方向步进时校正值X(+上步进时为符号+，下步进时为符号-)、SxstepyX方向步进时校正值Y(+右步进时为符号+，左步进时为符号-)、SystepyY方向步进时校正值Y(+上步进时为符号+，下步进时为符号-)。
本实施例中，除需要的校正项K1～K6外，由在X方向校正以2次曲线近似的晶片台移动镜弯曲误差的k11、在Y方向校正以2次曲线近似的晶片台移动镜弯曲误差的k12的2次项，扫描正反差校正项S±x(X方向的正反差校正项)，扫描正反差校正项S±y(X方向的正反差校正项)，步进方向差校正项Sxstepx(X方向步进时的X方向校正项)，步进方向差校正项Systepx(Y方向步进时的X方向校正项)，Sxstepy(X方向步进时的Y方向校正项)，Systepy(Y方向步进时的Y方向校正项)构成。不管校正时成为基准的扫描方向和步进方向。
(步骤S306)通过用最小二乘法的拟合，求出各校正项，并求出校正参数。
(步骤S307)把求出的校正参数输入到进行m层曝光的扫描曝光装置，进行曝光。
接着，在晶片台误差校正之中，显示把晶片移动镜弯曲与m-1层合起来校正效果的验证实验结果。图12是用现有曝光方法曝光的扫描曝光装置之间晶片成分的向量图。晶片成分就是用(6)式的现有扫描曝光装置运用方法的晶片成分校正式，表示最小二乘法拟合的残留误差成分。
DX＝K1+K3X+K5YDY＝K2+K4Y+K6X(6)DX发射区内平均偏移量XDY发射区内平均偏移量YX晶片内坐标XY晶片内坐标Y。
图13是表示用本发明第3实施例的曝光方法曝光的扫描曝光装置间晶片成分的向量图。这是按(5)式表示的本发明运用方法的校正式利用最小二乘法拟合的残留误差成分。表3是把现有的运用方法和关于本发明扫描曝光装置间晶片台移动镜弯曲校正运用方法降低残留晶片内误差集中起来的表。[表3](nm)
如表3所示，因为本发明运用方法的3σ值方面减少，比起现有的不校正晶片台移动镜弯曲的运用方法来，实施本发明的晶片台移动镜弯曲校正的运用方法是适用的。
晶片台误差有时一批制品重叠测定点数少，可靠性小。这时乘m-1层曝光时获得并输入最新的QC数据，把曝光后的m-1层的晶片台误差成分与乘m层曝光时获得最新QC数据的晶片台误差成分输入到扫描曝光装置进行校正。
步进误差的扫描正反差、叫做每行偏移和每列偏移的步进方向差的求出方面也可以是如以下求出的方法。取得关于曝光m-1层的扫描曝光装置在曝光时刻的最新QC数据与关于曝光m层的扫描曝光装置在曝光时刻的最新QC数据的差分，算出各发射的平均值。进而求出每次正扫描的平均值和每次负扫描的平均值，把该差分输入曝光装置进行校正。并且每行偏移、每列偏移分别对每行偏移、每列偏移求出平均值，把该差分输入曝光装置进行校正。
或者，也可以在输入第1和第2实施例中描述过的校正式之前，求出每次正扫描的平均值和每次负扫描的平均值以及每行的平均值、每列的平均值，把该差分输入曝光装置进行校正。
通过降低重叠误差，特别是降低通过混合匹配使用场合的步进方向误差，可以期待提高重叠精度。即，可以期待减少尺寸不良的返工、提高装置使用率、并提高生产率。
(第4实施例)
也可以实行同时满足第1～第3实施例目的的校正。这时发射区内的校正式变成(7)式或(8)式。
dx＝k1+k3x+k5y+k7x2+k11y2+k13x3+k19y3dy＝k2+k4y+k6x+k12x2(7)dx＝k1+k3x+k5y++k11y2+k13x3+k19y3dy＝k2+k4y+k6x+k10xy (8)dx发射区内成分偏移量X，dy发射区内成分偏移量Y，x发射区内坐标X，y发射区内坐标Y。
(第5实施例)利用第1～第4实施例的校正系统，由于第1次曝光(没有重叠的曝光)，也可以用装置QC，使起因于装置整体中的载物台误差降到最小。这时把第1～第4实施例中所述的重叠偏移检查结果代入校正式，输入当作使最小二乘法拟合残留误差变为最小的装置调整用参数。
另外，本发明不限于上述各实施例，在实施阶段在不脱离本发明精神实旨的范围内可以有种种变形。进而，上述实施例中包括各种阶段的发明，通过公开的多个构成要件的适当组合就能够提取各种发明。例如，即使削除实施例中所示的全部要件的几个构成要件，也能解决发明想要解决的课题一栏中所述的课题，获得发明效果一栏中所述的效果的情况下，削除该构成要件的构成就可以提取出来作为发明。
发明效果如以上说明，按照本发明，通过降低重叠误差，特别是降低通过混合匹配使用场合的透镜失真误差、降低原版和原版台误差、降低晶片和晶片台误差，可以期待提高重叠精度。
权利要求
1.一种曝光方法是，使用相互沿相反方向移动载置掩模原版的原版台和载置晶片的晶片台，在扫描方向相对移动上述晶片和掩模原版进行扫描曝光，同时在与上述扫描方向垂直的步进方向移动上述晶片台，以步进重复方式对上述晶片进行曝光的扫描曝光装置，其特征是包括在所使用的各曝光装置，对控制晶片，检测各发射区内在扫描方向4个以上，而且步进方向4个以上矩阵排列形成的多个标记位置信息的步骤；运算从被重叠层曝光时使用的扫描曝光装置得到的标记位置信息与从重叠层曝光使用的扫描曝光装置得到的标记位置信息的各坐标分量差分的步骤；由算出的差分，求出各个表示的透镜象差参数的步骤；以及根据由求出的参数获得的校正参数，进行上述重叠层曝光的步骤。
2.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征是把上述差分(dx，dy)和没有形成上述标记偏移的位置坐标(x，y)代入[数式1]dx＝k1+k3x+k5y+k7x2+k13x3dy＝k2+k4y+k6x+k12x2(1)，用最小二乘法，求出参数k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k12、和k13。
3.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征是把上述位置信息的差分(dx，dy)和没有形成上述标记偏移的位置坐标(x，y)代入[数式2]dx＝k1+k3x+k5y+k13x3dy＝k2+k4y+k6x+k10xy (2)，用最小二乘法，求出参数k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k10、和k13。
4.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征是上述参数表示失真、像场弯曲、非点象差、彗形象差、边缘象差、和塞尔尼克象差的任何一种。
5.一种曝光方法是，使用相互沿相反方向移动载置掩模原版的原版台和载置晶片的晶片台，在扫描方向相对移动上述晶片和掩模原版进行扫描曝光，同时在与上述扫描方向垂直的步进方向移动上述晶片台，以步进重复方式对上述晶片进行曝光的扫描曝光装置，其特征是包括取得晶片上的被重叠层上，沿上述扫描方向形成3个以上标记的位置信息，和用于重叠层曝光的掩模原版上形成的标记位置信息的步骤；计算二个位置信息的各坐标分量的差分(dx，dy)的步骤；从算出的差分，求出各自表示随掩模原版和晶片的扫描方向移动而来的0～3次误差参数的步骤；以及根据由求出的参数获得的校正参数，校正误差，进行上述重叠层曝光的步骤。
6.根据权利要求5所述的曝光方法，其特征是把上述位置信息的差分(dx，dy)和没有形成上述标记偏移的位置坐标(x，y)代入[数式3]dx＝k1+k3x+k5y+k11y2+k19x3(3)，用最小二乘法，求出参数k1、k3、k5、k11、和k19。
7.根据权利要求5所述的曝光方法，其特征是上述参数表示依赖于上述晶片台和原版台的扫描正反方向的扫描正反误差。
8.一种曝光方法是，使用相互沿相反方向移动载置掩模原版的原版台和载置晶片的晶片台，在扫描方向相对移动上述晶片和掩模原版进行扫描曝光，同时在与上述扫描方向垂直的步进方向移动上述晶片台，以步进重复方式对上述晶片进行曝光的扫描曝光装置，其特征是包括取得晶片上的被重叠层上，沿上述扫描方向形成3个以上标记的位置信息，和用于重叠层曝光的掩模原版上形成标记的位置信息的步骤；由上述被重叠层上形成标记的位置信息求出各发射区的重心坐标，由m层掩模原版上形成标记位置的信息求出发射区的重心坐标，计算二个重心坐标的差分(DX，DY)的步骤；由算出的差分，求出各个表示随上述晶片的步进方向移动的0～3次误参数的步骤；以及根据由求出的参数获得的校正参数，校正误差，进行上述重叠层曝光的步骤。
9.根据权利要求8所述的曝光方法，其特征是把上述重心坐标的差分(DX，DY)和没有形成上述标记偏移的位置坐标(X，Y)代入[数式4]DX＝K1+K3X+K5Y+K11Y2±S±x±Sxstepx±SystepxDY＝K2+K4Y+K6X+K12X2±S±y±Sxstepy±Systepy (4)，用最小二乘法，求出参数K1、K2、K3、K4、K5、K6、k11、k12、S±x、S±y、S±xstepx、S±xstepy、S±ystepx、和S±ystepy。
10.根据权利要求9所述的曝光方法，其特征是将与(DX，DY)、(X，Y)一起，把根据权利要求2或3所述的k1、k2作为K1、K2代入上述式(4)。
11.根据权利要求8所述的曝光方法，其特征是上述参数表示上述晶片台的步进方向移动时发生的偏移误差。
全文摘要
使用扫描曝光装置，当在下层图形上重叠地形成上层图形之时，谋求提高重叠精度。在所用的各曝光装置，对控制晶片，检测各发射区内在扫描方向4个以上，而且步进方向4个以上矩阵排列形成的，多个标记位置信息的步骤；运算与从重叠层曝光使用的扫描曝光装置得到的标记位置信息的各坐标分量的差分的步骤；由算出的差分，求出各自表示透镜象差参数的步骤；以及根据由求出的参数获得的校正参数，进行上述重叠曝光的步骤。
文档编号H01L21/027GK1421746SQ0215382
公开日2003年6月4日 申请日期2002年11月28日 优先权日2001年11月28日
发明者高桑真步, 浅沼庆太, 东木达彦 申请人:株式会社东芝