JP2021128206A - Exposure device, exposure method, exposure system, information processor, and article manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光装置、露光方法、露光システム、情報処理装置、および、物品の製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus, an exposure method, an exposure system, an information processing apparatus, and a method for manufacturing an article.
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、原版（マスク）のパターンを基板に転写する露光装置がある。このような露光装置では、基板上のショット領域にマスクのパターンを高精度に重ね合わせるために投影光学系の結像面（フォーカス面）に基板の表面を精度よく配置することが求められる。このためステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（スキャナー）では、基板を保持する基板ステージを走査方向に駆動しながら、基板ステージに保持された基板を露光する。その際、投影光学系の結像面と基板の基準面との間の距離をフォーカスセンサで計測し、その計測結果に基づいて、基板ステージを結像面に直交する方向に駆動して基準面を結像面に逐次合わせ込む追従駆動が行われる。このような追従駆動では、基板ステージの走査中に、露光位置の前方において、投影光学系の結像面と基板の基準面との間の距離をフォーカスセンサ（先読センサ）で予め計測する（先読みする）ことが必要となる。 As one of the devices used in the manufacturing process (lithography process) of semiconductor devices and the like, there is an exposure device that transfers a pattern of an original plate (mask) to a substrate. In such an exposure apparatus, it is required to accurately arrange the surface of the substrate on the image plane (focus plane) of the projection optical system in order to superimpose the mask pattern on the shot region on the substrate with high accuracy. Therefore, in the step-and-scan type exposure apparatus (scanner), the substrate held by the substrate stage is exposed while driving the substrate stage holding the substrate in the scanning direction. At that time, the distance between the image plane of the projection optical system and the reference plane of the substrate is measured by the focus sensor, and based on the measurement result, the substrate stage is driven in the direction orthogonal to the image plane to be the reference plane. Is sequentially aligned with the image plane, and a follow-up drive is performed. In such a follow-up drive, the distance between the image plane of the projection optical system and the reference plane of the substrate is measured in advance by a focus sensor (look-ahead sensor) in front of the exposure position during scanning of the substrate stage (a look-ahead sensor). Look ahead) is required.
追従駆動において、結像面に直交する方向への基板ステージの駆動量が大きいと、基板ステージの急峻な変動による残留振動の収束時間が長くなり、追従誤差が生じて、フォーカス精度が低下しうる。このため、露光が開始される前の基板ステージの待機位置（露光開始前待機位置）から露光開始位置までの基板ステージの結像面に直交する方向への移動量（引き込み量）はより小さい方が好ましい。 In the follow-up drive, if the drive amount of the substrate stage in the direction orthogonal to the image plane is large, the convergence time of the residual vibration due to the steep fluctuation of the substrate stage becomes long, a follow-up error occurs, and the focus accuracy may decrease. .. Therefore, the amount of movement (pull-in amount) in the direction orthogonal to the image plane of the substrate stage from the standby position of the substrate stage before the start of exposure (standby position before the start of exposure) to the exposure start position is smaller. Is preferable.
これに対し、特許文献１では、同一基板内で露光対象ショット領域を走査露光する際、その近傍ショット領域の引き込み量を使用することが記載されている。また、同一ロット内の過去に露光完了した基板の同一ショット領域の引き込み量を使用し、露光開始前待機位置のフォーカス方向の目標値とすることも記載されている。これにより、特許文献１では、基板ステージの引き込み量を低減させ、露光開始時のフォーカス方向の残留振動の収束時間を短縮化することが提案されている。
On the other hand,
しかしながら、従来の提案ではロットの切り替わり等の基板の状態が変わる場合や、基板の大型化により平坦度を均一に揃えることが困難な状況では、近傍ショット領域の情報を使用できない場合がある等の問題が発生する。 However, in the conventional proposal, when the state of the substrate changes such as when the lot is switched, or when it is difficult to make the flatness uniform due to the increase in size of the substrate, the information of the neighboring shot area may not be used. Problems occur.
本発明は、露光装置において、基板の状態が変わる場合や、大型の基板に処理を実施する場合等においても、露光開始時の光軸の高さ方向の調整時間を短縮できるようにすることを例示的目的とする。 The present invention makes it possible to shorten the adjustment time in the height direction of the optical axis at the start of exposure even when the state of the substrate changes in the exposure apparatus or when processing is performed on a large substrate. For exemplary purposes.
上記課題を解決するために、本発明は、基板を露光することで、前記基板の複数のショット領域のそれぞれに原版のパターンを転写する露光装置であって、前記原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系と、前記基板を保持して移動可能な基板ステージと、前記基板ステージに保持された前記基板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、前記ショット領域の露光を開始する前の前記基板の待機位置から前記露光の開始位置までの前記基板ステージの高さ方向の移動量を算出する演算部と、少なくとも前記ショット領域に形成されるパターンの層情報、および、前記基板のロット情報のいずれか一方の項目を含む管理情報と、前記移動量と、を関連付けて記憶する記憶部と、を有し、前記演算部は、露光対象のショット領域の前記管理情報に基づいて前記移動量を前記記憶部から取得し、前記取得した移動量に基づいて前記露光対象のショット領域の露光を開始する前の前記待機位置を決定することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is an exposure apparatus that transfers an original pattern to each of a plurality of shot regions of the substrate by exposing the substrate, and projects the original pattern onto the substrate. Based on the projection optical system, the substrate stage that holds and moves the substrate, the measuring unit that measures the surface position of the substrate held by the substrate stage, and the measurement results of the measuring unit, the shot is taken. A calculation unit that calculates the amount of movement of the substrate stage in the height direction from the standby position of the substrate before the start of exposure of the region to the start position of the exposure, and layer information of at least the pattern formed in the shot region. , And a storage unit that stores management information including any one item of the lot information of the substrate and the movement amount in association with each other, and the calculation unit is the said unit of the shot area to be exposed. The movement amount is acquired from the storage unit based on the management information, and the standby position before starting the exposure of the shot area to be exposed is determined based on the acquired movement amount.
本発明によれば、露光装置において、基板の状態が変わる場合や、大型の基板に処理を実施する場合においても、露光開始時の光軸の高さ方向の調整時間を短縮することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to shorten the adjustment time in the height direction of the optical axis at the start of exposure even when the state of the substrate changes in the exposure apparatus or when processing is performed on a large substrate. Become.
以下、本発明の実施形態について、添付図面を用いて詳細に説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same member or element is given the same reference number, and duplicate description is omitted.
＜第１実施形態＞
図１は、従来の走査露光装置の一基板の同期走査露光処理を示すフロー図である。Ｆ１００は、基板搬送ハンドから基板ステージへ基板がロードされる手順である。Ｆ１０１は、各ショット領域の基板表面高さを計測し、ベストフォーカス位置を算出する。Ｆ１０２は基板ステージと原版ステージを任意の場所から露光開始前待機位置まで移動する。Ｆ１０３は基板ステージと原版ステージを露光開始前待機位置から加速して同期走査を行なうことにより走査露光を行なう手順である。Ｆ１０４は基板内の全ショット領域の露光シーケンスが終了したかどうかを判断し、終了していなければＦ１０２に戻り、全ショット領域の露光シーケンスが終了していれば基板を搬出（Ｆ１０５）し、次の基板に移る。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a flow chart showing a synchronous scanning exposure process of one substrate of a conventional scanning exposure apparatus. F100 is a procedure in which the substrate is loaded from the substrate transfer hand to the substrate stage. F101 measures the height of the substrate surface in each shot region and calculates the best focus position. F102 moves the substrate stage and the original plate stage from an arbitrary place to a standby position before the start of exposure. F103 is a procedure for performing scanning exposure by accelerating the substrate stage and the original plate stage from the standby position before the start of exposure and performing synchronous scanning. F104 determines whether or not the exposure sequence of the entire shot area in the substrate is completed, returns to F102 if it is not completed, carries out the substrate (F105) if the exposure sequence of the entire shot area is completed, and then carries out the next step. Move to the board of.
図２は、従来の走査露光装置におけるフォーカス制御の動作を説明する図である。図２（Ａ）は、従来の走査露光装置におけるフォーカス制御の動作概念図である。Ｍ２００は原版ステージＭ２０１に搭載された原版上の原版パターンである。露光スリットＭ２０２と先読みセンサＭ２０３は露光装置の投影光学系に対して所定の位置に固定されている。Ｍ２０４は基板ステージＭ２０６上に搭載された基板Ｍ２０５上の露光ショット領域である。原版ステージＭ２０１と基板ステージＭ２０６は少なくとも走査露光方向（図中の矢印）に関して駆動可能であり、所定の走査速度比率で走査することにより走査露光を行なう。フォーカス制御では、走査露光方向へのステージ駆動時に先読みセンサＭ２０３により露光スリットＭ２０２に先駆けて露光ショット領域Ｍ２０４の基板の表面高さを計測する。そして、その先読み計測データに基づいてベストフォーカス位置を算出し、そのベストフォーカス位置に基づいて基板ステージＭ２０６をフォーカス方向へ駆動させる。 FIG. 2 is a diagram illustrating an operation of focus control in a conventional scanning exposure apparatus. FIG. 2A is a conceptual diagram of operation of focus control in a conventional scanning exposure apparatus. M200 is an original pattern on the original plate mounted on the original stage M201. The exposure slit M202 and the look-ahead sensor M203 are fixed at predetermined positions with respect to the projection optical system of the exposure apparatus. M204 is an exposure shot area on the substrate M205 mounted on the substrate stage M206. The original stage M201 and the substrate stage M206 can be driven at least in the scanning exposure direction (arrows in the drawing), and scanning exposure is performed by scanning at a predetermined scanning speed ratio. In the focus control, when the stage is driven in the scanning exposure direction, the look-ahead sensor M203 measures the surface height of the substrate in the exposure shot region M204 prior to the exposure slit M202. Then, the best focus position is calculated based on the look-ahead measurement data, and the substrate stage M206 is driven in the focus direction based on the best focus position.
図２（Ｂ）は、横軸を時刻ｔ、縦軸を基板ステージのフォーカス方向への駆動量ｚとした時のフォーカス制御系による基板ステージ位置の時間変化を表したグラフである。Ｃ２１０は基板ステージのフォーカス方向の位置指令、Ｃ２１１は基板ステージのフォーカス方向の実位置、Ｃ２１２は基板ステージＭ２０６のフォーカス方向への引き込み量を表わしたものである。ここで、引き込み量とは、現在露光処理が実施されているショット領域（露光対象のショット領域）の露光が開始される前の基板ステージの待機位置（露光開始前待機位置）から露光開始位置までの基板ステージのＺ方向の移動量である。 FIG. 2B is a graph showing the time change of the substrate stage position by the focus control system when the horizontal axis is the time t and the vertical axis is the drive amount z in the focus direction of the substrate stage. C210 is a position command in the focus direction of the substrate stage, C211 is an actual position in the focus direction of the substrate stage, and C212 is an amount of pulling of the substrate stage M206 in the focus direction. Here, the pull-in amount is from the standby position (standby position before the start of exposure) of the substrate stage before the start of exposure of the shot area (shot area to be exposed) currently being exposed to the exposure start position. It is the amount of movement of the substrate stage in the Z direction.
ベストフォーカス位置で走査露光を行うには、先読み計測データに基づいて算出された引き込み量を、基板ステージのフォーカス方向の位置指令値に足しこむ。そして、フォーカス方向の目標値とする位置決めと、実位置Ｃ２１１の残留振動が、露光ショット領域Ｍ２０４が先読みセンサＭ２０３を通過した時刻（ｔ0）から露光開始時刻（ｔS）の間に収束していなければならない。しかしながら、フォーカス方向への引き込み量Ｃ２１２は、露光ショット領域Ｍ２０４の一端が先読みセンサＭ２０３を通過した時刻（ｔ0）に初めて計測され算出されるため、基板のｚ方向の厚みばらつきにより、大きなステップ入力になる場合がある。この時、基板ステージの実位置に含まれる残留振動が大きくなり、残留振動の収束時間が長引いてしまう。その結果、露光スリットＭ２０２に露光ショット領域Ｍ２０４の端が到達し、露光を開始する時刻（ｔS）でフォーカス方向の位置決めが完結していないことになり、不良ショット領域が生じうる。すなわち走査露光装置においては、フォーカス方向の位置決め時間の遅延はスループットの僅かな低下をもたらすだけでなく不良ショット領域発生の原因になり、歩留まりの低下を引き起こしうる。 To perform scanning exposure at the best focus position, the pull-in amount calculated based on the look-ahead measurement data is added to the position command value in the focus direction of the substrate stage. Then, the positioning as the target value in the focus direction and the residual vibration of the actual position C211 converge between the time (t 0 ) when the exposure shot region M204 passes through the look-ahead sensor M203 and the exposure start time (t S). There must be. However, since the pull-in amount C212 in the focus direction is measured and calculated for the first time at the time (t 0 ) when one end of the exposure shot area M204 passes through the look-ahead sensor M203, a large step input is made due to the thickness variation in the z direction of the substrate. May become. At this time, the residual vibration included in the actual position of the substrate stage becomes large, and the convergence time of the residual vibration becomes long. As a result, the end of the exposure shot region M204 reaches the exposure slit M202, the positioning in the focus direction is not completed at the time (t S) at which the exposure is started, and a defective shot region may occur. That is, in the scanning exposure apparatus, the delay of the positioning time in the focus direction not only causes a slight decrease in throughput but also causes the occurrence of a defective shot area, which may cause a decrease in yield.
図３は、本実施形態に係る露光装置Ｍ３００の構成を示す概略図である。露光装置Ｍ３００は、原版ステージＭ３０４と、基板ステージＭ３０７と、露光光源Ｍ３０１と、照明光学系Ｍ３０２と、投影光学系Ｍ３０５と、フォーカス計測センサ（計測部）Ｍ３０８ａ及びＭ３０８Ａと、シーケンス制御装置Ｍ３１３と、を備える。原版ステージＭ３０４は、パターンが形成された原版Ｍ３０３を保持して移動する。基板ステージＭ３０７は、基板Ｍ３０６を支持する。照明光学系Ｍ３０２は、原版ステージＭ３０４に支持された原版Ｍ３０３を露光光源Ｍ３０１で照明する。投影光学系Ｍ３０５は、照明光学系Ｍ３０２で照明された原版Ｍ３０３のパターンを基板ステージＭ３０７に保持された基板Ｍ３０６に投影し転写する。フォーカス計測センサＭ３０８ａ及びＭ３０８Ａは、基板Ｍ３０６の光軸方向の高さ（フォーカス）を計測する。シーケンス制御装置Ｍ３１３は、露光装置Ｍ３００のシーケンスを制御する。シーケンス制御装置Ｍ３１３は、演算装置Ｍ３１０と、ステージ制御装置Ｍ３１１と、予測演算装置Ｍ３１２（演算部）を備える。演算装置Ｍ３１０は、原版ステージＭ３０４および基板ステージＭ３０７の駆動位置を演算する。を演算する。ステージ制御装置Ｍ３１１は、原版ステージＭ３０４および基板ステージＭ３０７の駆動を制御することで、原版ステージＭ３０４および基板ステージＭ３０７の位置を制御する。予測演算装置Ｍ３１２は、管理情報と引き込み量を記憶する記憶装置Ｍ３２０（記憶部）から取得した情報を用い、引き込み量を予測する。 FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of the exposure apparatus M300 according to the present embodiment. The exposure device M300 includes an original stage M304, a substrate stage M307, an exposure light source M301, an illumination optical system M302, a projection optical system M305, focus measurement sensors (measurement units) M308a and M308A, a sequence control device M313, and the like. To be equipped with. The original plate stage M304 moves while holding the original plate M303 in which the pattern is formed. The substrate stage M307 supports the substrate M306. The illumination optical system M302 illuminates the original plate M303 supported by the original plate stage M304 with the exposure light source M301. The projection optical system M305 projects and transfers the pattern of the original plate M303 illuminated by the illumination optical system M302 onto the substrate M306 held on the substrate stage M307. The focus measurement sensors M308a and M308A measure the height (focus) of the substrate M306 in the optical axis direction. The sequence control device M313 controls the sequence of the exposure device M300. The sequence control device M313 includes an arithmetic unit M310, a stage control device M311 and a prediction arithmetic unit M312 (calculation unit). The arithmetic unit M310 calculates the drive positions of the original stage M304 and the board stage M307. Is calculated. The stage control device M311 controls the positions of the original plate stage M304 and the substrate stage M307 by controlling the driving of the original plate stage M304 and the substrate stage M307. The prediction calculation device M312 predicts the pull-in amount by using the information acquired from the storage device M320 (storage unit) that stores the management information and the pull-in amount.
露光装置Ｍ３００は、例えば、走査型の露光装置である。光源である露光光源Ｍ３０１から射出された照明光は照明光学系Ｍ３０２で整形され原版Ｍ３０３を照射して、原版Ｍ３０３のパターンは投影光学系Ｍ３０５を介して基板ステージＭ３０７上の基板Ｍ３０６上に結像する。ショット領域全面を露光するためには原版Ｍ３０３と基板Ｍ３０６とを同期して移動させて、走査露光により、原版Ｍ３０３のパターンを基板Ｍ３０６に転写する。 The exposure apparatus M300 is, for example, a scanning exposure apparatus. The illumination light emitted from the exposure light source M301, which is a light source, is shaped by the illumination optical system M302 and irradiates the original plate M303, and the pattern of the original plate M303 is imaged on the substrate M306 on the substrate stage M307 via the projection optical system M305. do. In order to expose the entire shot region, the original plate M303 and the substrate M306 are moved in synchronization, and the pattern of the original plate M303 is transferred to the substrate M306 by scanning exposure.
照明光学系Ｍ３０２は、高圧水銀ランプ等を含む露光光源Ｍ３０１から射出された光束を集光し円弧型に構成されたスリットを介すことで円弧形状の露光光を形成する。 The illumination optical system M302 collects the light flux emitted from the exposure light source M301 including a high-pressure mercury lamp and the like, and forms an arc-shaped exposure light through a slit formed in an arc shape.
原版ステージＭ３０４は、原版Ｍ３０３を保持して走査駆動するように構成され、Ｙ方向（走査方向）に長いストロークを有し、走査方向に直交するＸ方向に適当なストロークを有する。各駆動軸については、ステージ制御装置Ｍ３１１により制御される。 The original plate stage M304 is configured to hold the original plate M303 and drive scanning, has a long stroke in the Y direction (scanning direction), and has an appropriate stroke in the X direction orthogonal to the scanning direction. Each drive shaft is controlled by the stage control device M311.
投影光学系Ｍ３０５は、照明光学系Ｍ３０２で照明された原版Ｍ３０３のパターンを基板ステージＭ３０７に保持された基板Ｍ３０６に投影し転写する。照明光学系Ｍ３０２で形成された露光光源Ｍ３０１からの光が、原版Ｍ３０３を透過して投影光学系Ｍ３０５へ入射されることで、原版Ｍ３０３の露光光が入射された照明領域に存在するパターンの像を基板Ｍ３０６上に形成する。 The projection optical system M305 projects and transfers the pattern of the original plate M303 illuminated by the illumination optical system M302 onto the substrate M306 held on the substrate stage M307. The light from the exposure light source M301 formed by the illumination optical system M302 passes through the original plate M303 and is incident on the projection optical system M305, so that an image of a pattern existing in the illumination region where the exposure light of the original plate M303 is incident. Is formed on the substrate M306.
基板ステージＭ３０７は、基板Ｍ３０６を保持し、Ｙ方向（走査方向）に走査用のストロークを有し、走査方向に直交するＸ方向にステップ移動用のストロークを有する。更に、基板ステージＭ３０７は、Ｚ方向、及びθＸ、θＹ、θＺ方向にも移動可能となるように構成されており、各駆動軸については、ステージ制御装置Ｍ３１１により制御される。 The substrate stage M307 holds the substrate M306, has a stroke for scanning in the Y direction (scanning direction), and has a stroke for step movement in the X direction orthogonal to the scanning direction. Further, the substrate stage M307 is configured to be movable in the Z direction and also in the θX, θY, and θZ directions, and each drive shaft is controlled by the stage control device M311.
フォーカス計測センサＭ３０８ａ及びＭ３０８Ａは、投影光学系Ｍ３０５をＹ方向（走査方向）に挟んだ位置にそれぞれ配置される。そして、フォーカス計測センサＭ３０８ａ及びＭ３０８Ａは、調整時に決定されるフォーカスの基準点に対して、基板上表面のフォーカスのずれ量を計測する。露光装置Ｍ３００では、基板Ｍ３０６と原版Ｍ３０３とを走査方向（Ｙ方向）の前後に走査（駆動）しながら基板Ｍ３０６を露光する。そのため、フォーカス計測センサＭ３０８ａ及びＭ３０８Ａは、基板ステージＭ３０７に保持された基板が投影光学系Ｍ３０５の直下（露光位置）に到達する前に、基板の表面位置を計測する。図４は、本実施形態に係るフォーカス計測センサＭ３０８ａ及びＭ３０８Ａを示す模式図である。本実施形態では、フォーカス計測センサＭ３０８ａ及びＭ３０８Ａは、図４に示すように露光スリットに対して前後の位置（Ａ，Ｂ，Ｃ，ａ，ｂ，ｃ）に複数配置される。 The focus measurement sensors M308a and M308A are arranged at positions sandwiching the projection optical system M305 in the Y direction (scanning direction), respectively. Then, the focus measurement sensors M308a and M308A measure the amount of focus shift on the surface on the substrate with respect to the focus reference point determined at the time of adjustment. The exposure apparatus M300 exposes the substrate M306 while scanning (driving) the substrate M306 and the original plate M303 back and forth in the scanning direction (Y direction). Therefore, the focus measurement sensors M308a and M308A measure the surface position of the substrate before the substrate held by the substrate stage M307 reaches directly below the projection optical system M305 (exposure position). FIG. 4 is a schematic view showing the focus measurement sensors M308a and M308A according to the present embodiment. In the present embodiment, a plurality of focus measurement sensors M308a and M308A are arranged at positions (A, B, C, a, b, c) in front of and behind the exposure slit as shown in FIG.
図３に戻り、シーケンス制御装置Ｍ３１３は、露光装置Ｍ３００におけるシーケンスの制御を演算装置Ｍ３１０、ステージ制御装置Ｍ３１１、予測演算装置Ｍ３１２を使用して実施する。 Returning to FIG. 3, the sequence control device M313 controls the sequence in the exposure device M300 by using the arithmetic unit M310, the stage control device M311 and the prediction arithmetic unit M312.
演算装置Ｍ３１０は、原版ステージＭ３０４および基板ステージＭ３０７を含む駆動対象に指定された駆動軸に対して現在位置から目標位置までのプロファイル（加速期間、等速期間、減速期間等）を計算する。 The arithmetic unit M310 calculates a profile (acceleration period, constant velocity period, deceleration period, etc.) from the current position to the target position with respect to the drive shaft designated as the drive target including the original stage M304 and the substrate stage M307.
ステージ制御装置Ｍ３１１は、演算装置Ｍ３１０で計算したプロファイルに基づいて駆動対象に指定された駆動軸の速度基準、又は、位置基準で制御して、駆動対象を現在位置から目標位置に駆動する。 The stage control device M311 drives the drive target from the current position to the target position by controlling with the speed reference or the position reference of the drive shaft designated as the drive target based on the profile calculated by the arithmetic unit M 310.
予測演算装置Ｍ３１２は、記憶装置Ｍ３２０から通知されたデータ、言い換えると、記憶装置Ｍ３２０から取得した情報を使用して、現在のショット領域における露光開始前待機位置のＺ方向位置を決定する。なお、ここで、現在のショット領域とは、現在露光処理が実施されているショット領域（露光対象のショット領域）を指す。 The prediction arithmetic unit M312 uses the data notified from the storage device M320, in other words, the information acquired from the storage device M320, to determine the Z-direction position of the pre-exposure start standby position in the current shot area. Here, the current shot area refers to a shot area (exposure target shot area) in which the exposure process is currently performed.
図５は、複数の露光装置を含む露光システム１０００を示す概略図である。露光システム１０００は、露光装置Ｍ３００ａと、露光装置Ｍ３００ｂと、露光装置Ｍ３００ｃと、の３台の露光装置と、記憶装置Ｍ３２０とを含む。露光システム１０００では、複数の露光装置間で基板の管理情報を共有する。各種情報を保存する記憶装置Ｍ３２０は、複数の露光装置Ｍ３００に対して通信システムＭ４０２を介して接続され、通信システムＭ４０２により、記憶装置Ｍ３２０と複数の露光装置Ｍ３００間のデータの通信を実施される。
FIG. 5 is a schematic view showing an
記憶装置Ｍ３２０は、少なくとも基板の管理情報と、引き込み量と、を関連付けて記憶する。記憶装置Ｍ３２０は、例えば、ＣＰＵ（コンピュータ）、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）を有する情報処理装置であって、ＣＰＵはメモリからロードしたコンピュータプログラムに従い、記憶装置Ｍ３２０の各機能の制御を行う。一例において、記憶装置Ｍ３２０は、露光装置Ｍ３００と通信システムＭ４０２を介して通信可能に接続され、基板の管理情報に関連付けられた引き込み量を露光装置Ｍ３００に対して通信によって提供する。なお、記憶装置Ｍ３２０は、シーケンス制御装置Ｍ３１３に組み込まれてもよい。 The storage device M320 stores at least the management information of the substrate and the pull-in amount in association with each other. The storage device M320 is, for example, an information processing device having a CPU (computer) and a memory (ROM, RAM), and the CPU controls each function of the storage device M320 according to a computer program loaded from the memory. In one example, the storage device M320 is communicably connected to the exposure device M300 via the communication system M402 and provides the exposure device M300 with a lead-in amount associated with the management information of the substrate by communication. The storage device M320 may be incorporated in the sequence control device M313.
図６は、本実施形態に係る記憶装置Ｍ３２０に記憶される情報の一例を示す図である。記憶装置Ｍ３２０は、図６に示すように基板の管理情報と予測演算装置Ｍ３１２で算出された引き込み量とを関連付けて記憶する。ここで、基板の管理情報とは、少なくとも、ショット領域に形成されるパターンの層情報、および、基板のロット情報のいずれか一方を含む。ここで、ショット領域に形成されるパターンの層情報には、例えば、基板上に複数の層からなる回路パターンを形成する場合に各層を識別するために付される記号（レイヤー番号）が含まれる。また、基板のロット情報には、ロット番号が含まれる。また、基板の管理情報は、例えば、露光装置の名称（装置名称）、基板番号等の基板情報、ショット領域番号等のショット位置情報、および、露光開始時間のタイムスタンプのいずれか１つ以上をさらに含んでいることが好ましい。 FIG. 6 is a diagram showing an example of information stored in the storage device M320 according to the present embodiment. As shown in FIG. 6, the storage device M320 stores the management information of the substrate and the pull-in amount calculated by the prediction calculation device M312 in association with each other. Here, the management information of the substrate includes at least one of the layer information of the pattern formed in the shot region and the lot information of the substrate. Here, the layer information of the pattern formed in the shot region includes, for example, a symbol (layer number) attached to identify each layer when forming a circuit pattern composed of a plurality of layers on the substrate. .. Further, the lot information of the substrate includes the lot number. Further, the substrate management information includes, for example, any one or more of the exposure apparatus name (device name), the substrate information such as the substrate number, the shot position information such as the shot area number, and the time stamp of the exposure start time. Further, it is preferable to include it.
また、記憶装置Ｍ３２０に記憶された情報については、露光装置Ｍ３００から指示される任意に設定された１つ以上の検索キーＤ６１０を元に保存されたデータから一致するデータＤ６２０を抽出し、露光装置Ｍ３００へデータを通知する。 Further, regarding the information stored in the storage device M320, the matching data D620 is extracted from the data stored based on one or more arbitrarily set search keys D610 instructed from the exposure device M300, and the exposure device is used. Notify the data to the M300.
本実施例では、前記実施形態の装置構成における走査露光により、原版Ｍ３０３上のパターンを基板Ｍ３０６上に露光する処理について、基板の管理情報のうち、少なくとも１つが既知である場合の例について説明する。本実施例において、基板の管理情報は、一例として、ロット番号、基板番号、レイヤー番号、ショット領域番号、および、露光開始時間のタイムスタンプを含む。図７は、本実施例に係る露光処理のフロー図である。本実施例では、図７に示すＦ７０１〜Ｆ７０８のシーケンスで露光の処理を実施する。このフローチャートで示す各動作（ステップ）は、シーケンス制御装置Ｍ３１３による各部の制御よって実行されうる。Ｆ７０１では、露光対象となる基板Ｍ３０６が基板ステージＭ３０７に搬入される。 In this embodiment, an example will be described in which at least one of the management information of the substrate is known for the process of exposing the pattern on the original plate M303 onto the substrate M306 by the scanning exposure in the apparatus configuration of the above embodiment. .. In this embodiment, the substrate management information includes, as an example, a lot number, a substrate number, a layer number, a shot area number, and a time stamp of an exposure start time. FIG. 7 is a flow chart of an exposure process according to this embodiment. In this embodiment, the exposure process is performed in the sequence of F701 to F708 shown in FIG. Each operation (step) shown in this flowchart can be executed by controlling each part by the sequence control device M313. In F701, the substrate M306 to be exposed is carried into the substrate stage M307.
Ｆ７０２では、予測演算装置Ｍ３１２は、任意に設定できる基板枚数分、または、任意に設定できる期間内の管理情報のうちの少なくとも１つの項目を選択する。そして、予測演算装置Ｍ３１２は、選択した項目が一致する管理情報に関連付けられた引き込み量を記憶装置Ｍ３２０から通信システムＭ４０２を介して取得する。言い換えると、記憶装置Ｍ３２０は、露光対象のショット領域の管理情報と、記憶された管理情報とを比較し、項目が１つ以上一致する管理情報に関連付けられた引き込み量を予測演算装置Ｍ３１２に出力する。 In F702, the prediction arithmetic unit M312 selects at least one item of the number of boards that can be arbitrarily set or the management information within the period that can be set arbitrarily. Then, the prediction calculation device M312 acquires the pull-in amount associated with the management information that matches the selected items from the storage device M320 via the communication system M402. In other words, the storage device M320 compares the management information of the shot area to be exposed with the stored management information, and outputs the pull-in amount associated with the management information in which one or more items match to the prediction calculation device M312. do.
選択する項目（選択項目）については、例えば１つ以上の項目を任意に選択してもよいし、複数の項目に対して優先度を決定し、または重み付けをしてもよい。この場合、例えば、記憶装置Ｍ３２０は、優先度のより高い項目が一致する管理情報に関連付けられた引き込み量を予測演算装置Ｍ３１２に出力しても良い。予測演算装置Ｍ３１２は、記憶装置Ｍ３２０から条件に合致した項目を検索する。このとき選択した項目が一致する情報が複数ある場合には１つ以上の引き込み量を取得してもよい。 As for the items to be selected (selected items), for example, one or more items may be arbitrarily selected, or a plurality of items may be prioritized or weighted. In this case, for example, the storage device M320 may output the pull-in amount associated with the management information in which the higher priority items match to the prediction calculation device M312. The prediction arithmetic unit M312 searches the storage device M320 for items that match the conditions. At this time, if there are a plurality of pieces of information that match the selected items, one or more pull-in amounts may be acquired.
例えば、レイヤー番号等の層情報を選択項目とし、少なくとも層情報が一致する管理情報に関連付けられた引き込み量を記憶装置Ｍ３２０が予測演算装置Ｍ３１２に出力する。この場合、基板上に複数の層からなる回路パターンを形成する処理において、予測演算装置Ｍ３１２による引き込み量の予測精度をより向上させることができるため好ましい。 For example, the layer information such as the layer number is selected as a selection item, and the storage device M320 outputs the pull-in amount associated with the management information that matches at least the layer information to the prediction calculation device M312. In this case, in the process of forming a circuit pattern composed of a plurality of layers on the substrate, the prediction accuracy of the pull-in amount by the prediction calculation device M312 can be further improved, which is preferable.
Ｆ７０３は、予測演算装置Ｍ３１２の処理である。予測演算装置Ｍ３１２は、Ｆ７０２で取得した１つ以上の引き込み量を使用して露光対象のショット領域の引き込み量を算出する。予測演算装置Ｍ３１２は、一般的統計手法、例えば、平均値（平均化）や中間値、最大値、最小値等を、引き込み量の予測値とし、予測演算を実施する。そして、予測演算装置Ｍ３１２は、算出した引き込み量に基づいて、露光開始前待機位置における基板ステージＭ３０７のＺ方向の位置を決定する。 F703 is a process of the prediction arithmetic unit M312. The prediction calculation device M312 calculates the pull-in amount of the shot region to be exposed by using one or more pull-in amounts acquired by F702. The prediction calculation device M312 uses a general statistical method, for example, an average value (averaging), an intermediate value, a maximum value, a minimum value, or the like as a prediction value of the pull-in amount, and performs a prediction calculation. Then, the prediction arithmetic unit M312 determines the position of the substrate stage M307 in the Z direction at the standby position before the start of exposure based on the calculated pull-in amount.
Ｆ７０４では、ステージ制御装置Ｍ３１１は、Ｆ７０３にて演算した露光開始前待機位置に基板ステージＭ３０７のＺ方向の位置を駆動する。 In F704, the stage control device M311 drives the position of the substrate stage M307 in the Z direction to the standby position before the start of exposure calculated by F703.
Ｆ７０５では、ステージ制御装置Ｍ３１１は、基板ステージＭ３０７をＹ方向に走査させる。また、それと同時に、シーケンス制御装置Ｍ３１３は、基板Ｍ３０６の対象ショット領域の露光が開始される位置より走査方向に対して手前の位置に配置されているフォーカス計測センサを、フォーカス計測センサＭ３０８ａ及び、Ｍ３０８Ａから選択する。そして、選択されたフォーカス計測センサＭ３０８ａまたは、Ｍ３０８Ａを用いて基板Ｍ３０６の表面の高さ（フォーカス）を計測（先読み）する。その後、基板ステージＭ３０７のＹ方向の位置が、基板Ｍ３０６の露光開始位置に到達する前に、フォーカス計測値に基づいて演算装置Ｍ３１０が基板ステージＭ３０７のＺ方向の予測位置を演算する。
ステージ制御装置Ｍ３１１は、基板ステージＭ３０７をＺ方向の予測位置に駆動する。
In F705, the stage control device M311 scans the substrate stage M307 in the Y direction. At the same time, the sequence control device M313 uses the focus measurement sensors M308a and M308A, which are arranged at positions in front of the scanning direction from the position where the exposure of the target shot region of the substrate M306 is started. Select from. Then, the height (focus) of the surface of the substrate M306 is measured (look-ahead) using the selected focus measurement sensor M308a or M308A. After that, the arithmetic unit M310 calculates the predicted position of the substrate stage M307 in the Z direction based on the focus measurement value before the position of the substrate stage M307 in the Y direction reaches the exposure start position of the substrate M306.
The stage control device M311 drives the substrate stage M307 to a predicted position in the Z direction.
Ｆ７０６では、記憶装置Ｍ３２０は、ショット領域に対する露光処理終了後に引き込み量、および、基板管理情報（例えば、ロット番号、基板番号、レイヤー番号、ショット領域番号、露光開始時間のタイムスタンプ）を関連付けて記憶する。 In F706, the storage device M320 stores the pull-in amount and the substrate management information (for example, lot number, substrate number, layer number, shot area number, time stamp of exposure start time) in association with each other after the exposure processing for the shot area is completed. do.
Ｆ７０７では、シーケンス制御装置Ｍ３１３は、全ショット領域の露光が終了したかを判定し、全ショット領域終了していなければＦ７０２からの処理へ遷移する。Ｆ７０８では、基板Ｍ３０６が基板ステージＭ３０７から搬出される。 In F707, the sequence control device M313 determines whether the exposure of the entire shot area is completed, and if the exposure of the entire shot area is not completed, the process proceeds from F702. In F708, the substrate M306 is carried out from the substrate stage M307.
上記シーケンスを実施することでＦ７０５における基板ステージＭ３０７のＺ方向の駆動における駆動量を低減することができ、結果として露光開始時のフォーカス方向の残留振動の収束時間を短縮することが可能となる。また、基板の搬入後における各ショット領域の基板表面高さの計測（図１、Ｆ１０１）を省略することが可能となる。 By carrying out the above sequence, it is possible to reduce the driving amount in driving the substrate stage M307 in the Z direction in F705, and as a result, it is possible to shorten the convergence time of the residual vibration in the focusing direction at the start of exposure. Further, it is possible to omit the measurement of the substrate surface height of each shot region (FIG. 1, F101) after the substrate is carried in.
＜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、上記の露光装置を用いて基板（に塗布された感光剤）にパターン（潜像）を形成する工程（基板を露光する工程）と、かかる工程で露光（パターンを形成された）基板を現像する工程とを含む。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）を含みうる。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 manufacturing method of article>
The method for manufacturing an article according to the embodiment of the present invention is suitable for producing an article such as a microdevice such as a semiconductor device or an element having a fine structure, for example. The method for manufacturing an article of the present embodiment includes a step of forming a pattern (latent image) on a substrate (photosensitizer applied to) using the above-mentioned exposure apparatus (a step of exposing the substrate) and an exposure (exposure) in such a step. It includes a step of developing a substrate (with a pattern formed). Furthermore, such manufacturing methods may include other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, flattening, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, etc.). The method for producing an article of the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.
＜その他の実施形態＞
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変更が可能である。上述の実施形態において、記憶装置Ｍ３２０は、露光装置Ｍ３００の外部装置であるものとしたが、記憶装置Ｍ３２０は、露光装置Ｍ３００の内部に配置されても良い。また、露光システム１０００に複数の露光装置Ｍ３００が含まれる場合に、それぞれの露光装置Ｍ３００が記憶装置Ｍ３２０を備え、それぞれの露光装置Ｍ３００が通信手段を介して他の露光装置と通信可能な構成であっても良い。さらに、記憶される引き込み量は、必ずしも複数の露光装置Ｍ３００間で共有される必要はなく、１台の露光装置Ｍ３００によって完結することも可能である。この場合、管理情報として、装置名称を含まなくても良い。また、演算装置Ｍ３１０および予測演算装置Ｍ３１２は、ひとつの演算装置で構成されても良い。
<Other Embodiments>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist thereof. In the above-described embodiment, the storage device M320 is assumed to be an external device of the exposure device M300, but the storage device M320 may be arranged inside the exposure device M300. Further, when the
Ｍ３００ 露光装置
Ｍ３０３ 原版
Ｍ３０５ 投影光学系
Ｍ３０８ａ、Ｍ３０８Ａ フォーカス計測センサ
Ｍ３１１ ステージ制御装置
Ｍ３１２ 予測演算装置
Ｍ３１３ シーケンス制御装置
Ｍ３２０ 記憶装置
Ｍ４０２ 通信システム
M300 Exposure device M303 Original version M305 Projection optical system M308a, M308A Focus measurement sensor M311 Stage control device M312 Prediction arithmetic unit M313 Sequence control device M320 Storage device M402 Communication system
Claims (15)
前記原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系と、
前記基板を保持して移動可能な基板ステージと、
前記基板ステージに保持された前記基板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、前記ショット領域の露光を開始する前の前記基板の待機位置から前記露光の開始位置までの前記基板ステージの高さ方向の移動量を算出する演算部と、
少なくとも前記ショット領域に形成されるパターンの層情報、および、前記基板のロット情報のいずれか一方の項目を含む管理情報と、前記移動量と、を関連付けて記憶する記憶部と、を有し、
前記演算部は、露光対象のショット領域の前記管理情報に基づいて前記移動量を前記記憶部から取得し、前記取得した移動量に基づいて前記露光対象のショット領域の露光を開始する前の前記待機位置を決定することを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that transfers an original pattern to each of a plurality of shot regions of the substrate by exposing the substrate.
A projection optical system that projects the pattern of the original plate onto the substrate,
A board stage that can hold and move the board,
A measuring unit that measures the surface position of the substrate held on the substrate stage, and
Based on the measurement results of the measurement unit, a calculation unit that calculates the amount of movement of the substrate stage in the height direction from the standby position of the substrate before the start of exposure of the shot region to the start position of the exposure.
It has at least layer information of a pattern formed in the shot region, management information including one item of lot information of the substrate, and a storage unit that stores the movement amount in association with each other.
The calculation unit acquires the movement amount from the storage unit based on the management information of the shot area to be exposed, and the calculation unit before starting exposure of the shot area to be exposed based on the acquired movement amount. An exposure apparatus characterized in determining a standby position.
前記基板ステージに保持された前記基板の表面位置を計測する計測工程と、
前記計測結果に基づいて、前記ショット領域の露光を開始する前の前記基板の待機位置から前記露光の開始位置までの前記基板ステージの高さ方向の移動量を算出する演算工程と、
基板ステージによって、前記基板を保持して移動させる移動工程と、
前記原版のパターンを前記基板に投影する投影工程と、を有し、
前記演算工程において、前記移動量と関連付けられた管理情報であり、少なくとも前記ショット領域に形成されるパターンの層情報、および、前記基板のロット情報のいずれか一方の項目を含む前記管理情報に基づいて露光対象のショット領域の露光を開始する前の前記待機位置を決定することを特徴とする露光方法。 An exposure method in which a pattern of an original plate is transferred to each of a plurality of shot regions of the substrate by exposing the substrate held on the substrate stage.
A measurement process for measuring the surface position of the substrate held on the substrate stage, and
Based on the measurement result, a calculation step of calculating the amount of movement of the substrate stage in the height direction from the standby position of the substrate before the start of exposure of the shot region to the start position of the exposure, and a calculation step.
The moving process of holding and moving the board by the board stage,
It has a projection step of projecting the pattern of the original plate onto the substrate.
In the calculation step, it is management information associated with the movement amount, and is based on the management information including at least one of the layer information of the pattern formed in the shot region and the lot information of the substrate. An exposure method comprising determining a standby position before starting exposure of a shot region to be exposed.
前記露光装置は、前記原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系と、前記基板を保持して移動可能な基板ステージと、前記基板ステージに保持された前記基板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、前記ショット領域の露光を開始する前の前記基板の待機位置から前記露光の開始位置までの前記基板ステージの高さ方向の移動量を算出する演算部と、を有し、
前記情報処理装置は、前記ショット領域の管理情報と、前記移動量と、を関連付けて記憶する記憶部を有し、
前記演算部は、露光対象のショット領域の前記管理情報に基づいて、前記移動量を前記通信手段を介して前記記憶部から取得し、前記取得した移動量に基づいて、前記露光対象のショット領域の露光を開始する前の前記待機位置を決定することを特徴とする露光システム。 An exposure system including a plurality of exposure devices for transferring a pattern of an original plate to each of a plurality of shot regions of the substrate by exposing the substrate, and an information processing device capable of communicating with the plurality of exposure devices via communication means. And
The exposure apparatus includes a projection optical system that projects the pattern of the original plate onto the substrate, a substrate stage that holds and moves the substrate, and a measuring unit that measures the surface position of the substrate held by the substrate stage. And, based on the measurement result of the measurement unit, a calculation unit that calculates the amount of movement of the substrate stage in the height direction from the standby position of the substrate before the start of exposure of the shot region to the start position of the exposure. And have
The information processing device has a storage unit that stores the management information of the shot area and the movement amount in association with each other.
The calculation unit acquires the movement amount from the storage unit via the communication means based on the management information of the shot area to be exposed, and based on the acquired movement amount, the shot area to be exposed. An exposure system comprising determining the standby position before starting the exposure of the above.
少なくとも前記ショット領域に形成されるパターンの層情報、および、前記基板のロット情報のいずれか一方の項目を含む管理情報と、前記移動量と、を関連付けて記憶する記憶部を有し、
前記記憶部は、露光対象のショット領域の前記管理情報と、前記記憶された前記管理情報とを比較し、前記項目が１つ以上一致する前記管理情報に関連付けられた前記移動量を前記演算部に出力することを特徴とする情報処理装置。 By exposing the substrate, a projection optical system that transfers the pattern of the original plate to each of a plurality of shot regions of the substrate and projects the pattern of the original plate onto the substrate, and a substrate stage that holds and moves the substrate. And, based on the measurement unit that measures the surface position of the substrate held on the substrate stage and the measurement result of the measurement unit, the exposure is performed from the standby position of the substrate before the exposure of the shot region is started. An information processing device capable of communicating via a communication means with a plurality of exposure devices having a calculation unit for calculating the amount of movement of the substrate stage in the height direction to the start position.
It has a storage unit that stores at least the layer information of the pattern formed in the shot region, the management information including one of the lot information of the substrate, and the movement amount in association with each other.
The storage unit compares the management information of the shot area to be exposed with the stored management information, and calculates the movement amount associated with the management information in which one or more of the items match. An information processing device characterized by outputting to.
露光した前記基板を現像する工程と、
現像された前記基板から物品を製造する工程と、を有することを特徴とする物品の製造方法。
A step of exposing a substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 1 to 11.
The process of developing the exposed substrate and
A method for producing an article, which comprises a step of producing an article from the developed substrate.
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