JP2013197337A - Exposure method and exposure system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、露光方法、及び露光システムに関する。 Embodiments described herein relate generally to an exposure method and an exposure system.
トランジスタなどの各種半導体素子を多数備える半導体デバイスの製造技術には、集積度を高めるためのパターンの微細化技術が必要不可欠である。露光処理の際に、露光光の散乱光が発生し、この散乱光（フレア）が基板上に迷光として投影されると、基板上に転写すべきパターンの寸法精度が影響を受ける可能性がある。そこで、基板上に転写すべきパターンの寸法精度に対するフレアの影響を低減することが望まれる。 In the manufacturing technology of a semiconductor device having a large number of various semiconductor elements such as transistors, a pattern miniaturization technology for increasing the degree of integration is indispensable. When exposure light is scattered during exposure processing, and this scattered light (flare) is projected on the substrate as stray light, the dimensional accuracy of the pattern to be transferred onto the substrate may be affected. . Therefore, it is desired to reduce the influence of flare on the dimensional accuracy of the pattern to be transferred onto the substrate.
１つの実施形態は、例えば、フレアの影響を低減できる露光方法、及び露光システムを提供することを目的とする。 An object of one embodiment is to provide an exposure method and an exposure system that can reduce the influence of flare, for example.
１つの実施形態によれば、基板を露光するための露光方法が提供される。露光方法では、基板における複数のショット領域のそれぞれを第１の露光光で露光する。露光方法では、複数のショット領域のうち基板における周辺部に配されたショット領域について、第２の露光光による追加露光量を算出する。第２の露光光は、第１の露光光より波長が長い。露光方法では、算出された追加露光量に基づいて、周辺部に配されたショット領域を第２の露光光で追加露光する。 According to one embodiment, an exposure method for exposing a substrate is provided. In the exposure method, each of a plurality of shot areas on the substrate is exposed with first exposure light. In the exposure method, the additional exposure amount by the second exposure light is calculated for the shot areas arranged in the peripheral portion of the substrate among the plurality of shot areas. The second exposure light has a longer wavelength than the first exposure light. In the exposure method, based on the calculated additional exposure amount, the shot area arranged in the peripheral portion is additionally exposed with the second exposure light.
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる露光方法、及び露光システムを詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, an exposure method and an exposure system according to embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments.
（第１の実施形態）
第１の実施形態にかかる露光システムについて図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態にかかる露光システムの構成を示す図である。図３は、露光システムによる露光対象（基板）の露光ショットマップを示す図である。
(First embodiment)
An exposure system according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing the arrangement of an exposure system according to the first embodiment. FIG. 3 is a view showing an exposure shot map of an exposure target (substrate) by the exposure system.
露光システム１は、基板（例えば、ウエハ）に感光材（例えば、レジスト）を塗布装置１０で塗布し、原版（例えば、マスク）のパターンを基板上の感光材に潜像パターンとして転写する露光処理を第１の露光装置２０で行い、基板上の感光材の潜像パターンを現像装置３０で現像する。露光システム１は、これら一連の処理を行うことで、基板に各種の素子が形成された半導体デバイスを製造する。このような半導体デバイスの製造技術には、集積度を高めるためのパターンの微細化技術が要求されている。その要求に応えるべく、パターンのさらなる微細化に向けて、各種のリソグラフィ技術の開発が熱心に進められている。このようなリソグラフィ技術の中には、ＥＵＶ光を露光光として用いる露光技術がある。 In the exposure system 1, a photosensitive material (for example, a resist) is applied to a substrate (for example, a wafer) by a coating apparatus 10, and a pattern of an original (for example, a mask) is transferred to the photosensitive material on the substrate as a latent image pattern. Is performed by the first exposure device 20, and the latent image pattern of the photosensitive material on the substrate is developed by the developing device 30. The exposure system 1 manufactures a semiconductor device in which various elements are formed on the substrate by performing a series of these processes. Such a semiconductor device manufacturing technique requires a pattern miniaturization technique for increasing the degree of integration. In order to meet these demands, development of various lithography techniques has been energetically advanced for further miniaturization of patterns. Among such lithography techniques, there is an exposure technique that uses EUV light as exposure light.
本実施形態において、第１の露光装置２０は、第１の露光光を用いて露光処理を行うが、その第１の露光光として例えばＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）光を用いることができる。ＥＵＶ光の波長は、例えば、λ＝１３．５ｎｍである。 In the present embodiment, the first exposure apparatus 20 performs the exposure process using the first exposure light. For example, EUV (Extreme UltraViolet) light can be used as the first exposure light. The wavelength of the EUV light is, for example, λ = 13.5 nm.
ＥＵＶ露光装置では、露光光の波長が非常に短いため、屈折光学系を構成する適切なレンズ材料（高透過率、屈折率差）が存在せず、反射光学系と反射型マスクとを用いる必要がある。そのため、反射光学系（例えば、反射ミラー）の表面の平坦度に応じた、ＥＵＶ光の散乱光が観測されることがある。この散乱光は、基板上に露光すべきパターンとは異なる形状の迷光として投影される。このような迷光はフレアと呼ばれている。 In the EUV exposure apparatus, since the wavelength of the exposure light is very short, there is no appropriate lens material (high transmittance, refractive index difference) constituting the refractive optical system, and it is necessary to use a reflective optical system and a reflective mask. There is. For this reason, scattered light of EUV light depending on the flatness of the surface of the reflective optical system (for example, a reflective mirror) may be observed. This scattered light is projected as stray light having a shape different from that of the pattern to be exposed on the substrate. Such stray light is called flare.
露光処理の際に、露光光の散乱光が発生し、この散乱光（フレア）が基板上に迷光として投影されると、基板上に転写すべきパターンの寸法精度が影響を受ける可能性がある。そこで、基板上に転写すべきパターンの寸法精度に対するフレアの影響を低減するために、フレア補正の精度を向上させることが望まれる。このフレア補正には、ショット領域内でのフレアの影響について補正するものと、隣接ショット領域からのフレア（ゲストフレア）の影響について補正するものとがある。 When exposure light is scattered during exposure processing, and this scattered light (flare) is projected on the substrate as stray light, the dimensional accuracy of the pattern to be transferred onto the substrate may be affected. . Therefore, it is desired to improve the accuracy of flare correction in order to reduce the influence of flare on the dimensional accuracy of the pattern to be transferred onto the substrate. There are two types of flare correction: correction for the influence of flare in the shot area and correction for the influence of flare from the adjacent shot area (guest flare).
ゲストフレアの補正の精度を向上させるための方法として、例えば、マスクパターンデータに対してゲストフレアの影響をキャンセルするような補正データを演算により求め、その補正データをマスクパターンデータに追加して、そのマスクパターンデータにより作成されたマスクで各ショット領域を露光することが考えられる。 As a method for improving the accuracy of guest flare correction, for example, correction data that cancels the influence of guest flare on the mask pattern data is obtained by calculation, and the correction data is added to the mask pattern data. It is conceivable to expose each shot area with a mask created from the mask pattern data.
しかしながら、マスクパターンデータに対して正確なゲストフレアの補正データ処理を加えマスクパターンを補正したとしても、隣接ショット領域からのフレア（ゲストフレア）の影響を低減することが困難な場合がある。 However, even if correct guest flare correction data processing is applied to the mask pattern data to correct the mask pattern, it may be difficult to reduce the influence of flare (guest flare) from adjacent shot regions.
例えば、図３に示すように、基板ＷＦの露光ショットマップＥＳＭにおいて、破線で囲まれた内側領域ＩＡ内の各ショット領域ＳＨｉ−１〜ＳＨｉ−ｊは、例えば４方向にショット領域が隣接しているので、ゲストフレアの影響を考慮したマスクを用いて露光することで、ゲストフレアの影響を低減できる。一方、破線より外側の周辺部ＰＡ内の各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋは、例えば４方向における一部の方向に隣接ショット領域が存在しないので、ゲストフレアの影響を考慮したマスクを用いて露光しても、露光されたパタ−ンの十分な精度を確保しにくい。すなわち、例えば４方向における一部の方向に隣接ショット領域が存在しない場合、ゲストフレアの影響分について照射量不足となる箇所がそのショット領域内に存在することになる。具体的には、図３に濃淡のパタ−ンで示すように、内側領域ＩＡ内の各ショット領域ＳＨｉ−１〜ＳＨｉ−ｊと周辺部ＰＡ内の各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋとで、ゲストフレア量が異なるので、パタ−ン寸法差が生じやすい。 For example, as shown in FIG. 3, in the exposure shot map ESM of the substrate WF, the shot areas SHi-1 to SHi-j in the inner area IA surrounded by the broken line are adjacent to each other in, for example, four directions. Therefore, the influence of the guest flare can be reduced by performing exposure using a mask in consideration of the influence of the guest flare. On the other hand, for each shot area SH-1 to SH-k in the peripheral area PA outside the broken line, for example, there is no adjacent shot area in a part of the four directions, so a mask considering the influence of guest flare is used. Exposure, it is difficult to ensure sufficient accuracy of the exposed pattern. That is, for example, when there is no adjacent shot area in some of the four directions, there is a spot in the shot area where the dose is insufficient for the influence of the guest flare. Specifically, as shown by shading patterns in FIG. 3, each shot area SH-1 to SHi-j in the inner area IA and each shot area SH-1 to SH-k in the peripheral part PA Since the amount of guest flare is different, pattern dimensional differences are likely to occur.
この問題を解決するために、例えば、図１０に破線で示すように、周辺部ＰＡ内の各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋのさらに外側に複数のダミ−ショット領域ＳＨｄ−１〜ＳＨｄ−ｈを設けて、内側領域ＩＡ内の各ショット領域ＳＨｉ−１〜ＳＨｉ−ｊと周辺部ＰＡ内の各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋとでゲストフレア量が均等になるように、各ダミ−ショット領域ＳＨｄ−１〜ＳＨｄ−ｈを追加露光することも考えられる。 In order to solve this problem, for example, as shown by a broken line in FIG. 10, a plurality of dummy shot areas SHd-1 to SHd- are provided on the outer side of each shot area SH-1 to SH-k in the peripheral portion PA. h is provided so that the guest flare amount is uniform between the shot areas SHi-1 to SHi-j in the inner area IA and the shot areas SH-1 to SH-k in the peripheral area PA. -Additional exposure of the shot areas SHd-1 to SHd-h is also conceivable.
しかし、この方法は、高価なＥＵＶ露光装置の基板処理能力を追加露光で制限することとなり、半導体デバイスの製造におけるＴＡＴ（Ｔｕｒｎ Ａｒｏｕｎｄ Ｔｉｍｅ）が低下するため、半導体デバイスの製造コストが増大する可能性があり、量産運用に適さない方法であると考えられる。 However, this method limits the substrate processing capacity of an expensive EUV exposure apparatus by additional exposure, and TAT (Turn Around Time) in the manufacture of semiconductor devices is reduced, which may increase the manufacturing cost of semiconductor devices. Therefore, this method is not suitable for mass production.
そこで、本実施形態では、運用コストが高額な第１の露光光（例えば、ＥＵＶ光）に対応した露光装置を使わずに、露光光として第１の露光光より波長が長くその運用コストが安価な第２の露光光（例えば、ＤＵＶ（Ｄｅｅｐ ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）光）を用いて、ダミ−ショット領域ではなく周辺部ＰＡ内の各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋに対して追加露光を行うことで、周辺部ＰＡ内の各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋのゲストフレアを補正する。 Therefore, in the present embodiment, the wavelength of the exposure light is longer than that of the first exposure light, and the operation cost is low, without using an exposure apparatus corresponding to the first exposure light (for example, EUV light) that is expensive to operate. By using the second exposure light (for example, DUV (Deep UltraViolet) light), the shot areas SH-1 to SH-k in the peripheral portion PA are not subjected to additional exposure but the dummy shot area. The guest flare in each of the shot areas SH-1 to SH-k in the peripheral portion PA is corrected.
具体的には、露光システム１は、塗布装置１０、第１の露光装置２０、現像装置３０、及び制御系４０を備える。現像装置３０は、回転露光機構３１及び現像機構３２を有する。第１の露光装置２０は、第１の露光光（例えば、ＥＵＶ光）で露光を行うのに対して、回転露光機構３１は、第１の露光光より波長の長い第２の露光光（例えば、ＤＵＶ光）で露光を行う。すなわち、現像装置３０は、運用コストが安価なＷＥＥ（Ｗａｆｅｒ Ｅｄｇｅ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能を有し、ＷＥＥ機能に対応した構成として回転露光機構３１を有する。また、現像装置３０は、本来の現像機能も有し、現像機能に対応した構成として現像機構３２を有する。 Specifically, the exposure system 1 includes a coating device 10, a first exposure device 20, a developing device 30, and a control system 40. The developing device 30 includes a rotary exposure mechanism 31 and a developing mechanism 32. The first exposure apparatus 20 performs exposure with first exposure light (for example, EUV light), whereas the rotary exposure mechanism 31 has second exposure light (for example, longer wavelength than the first exposure light). , DUV light). In other words, the developing device 30 has a WEE (Wafer Edge Exposure) function with a low operating cost, and has a rotary exposure mechanism 31 as a configuration corresponding to the WEE function. The developing device 30 also has an original developing function, and has a developing mechanism 32 as a configuration corresponding to the developing function.
制御系４０は、塗布制御部４１、露光制御部４２、追加露光制御部４３、及び現像制御部４４を有する。 The control system 40 includes a coating control unit 41, an exposure control unit 42, an additional exposure control unit 43, and a development control unit 44.
塗布制御部４１は、塗布装置１０を制御して、基板ＷＦに感光材を塗布する。塗布制御部４１は、塗布処理後の基板ＷＦが第１の露光装置２０へ搬送されるように制御する。露光制御部４２は、例えば露光ショットマップＥＳＭ（図３参照）に基づいて第１の露光装置２０を制御して、原版のパタ−ンを基板ＷＦ上の感光材に潜像パタ−ンとして転写する露光処理を第１の露光光（例えば、ＥＵＶ光）で行う。露光制御部４２は、露光処理後の基板ＷＦが現像装置３０へ搬送されるように制御する。 The application controller 41 controls the application device 10 to apply a photosensitive material to the substrate WF. The coating control unit 41 controls the substrate WF after the coating process to be transported to the first exposure apparatus 20. The exposure control unit 42 controls the first exposure apparatus 20 based on, for example, the exposure shot map ESM (see FIG. 3), and transfers the original pattern to the photosensitive material on the substrate WF as a latent image pattern. The exposure process is performed with first exposure light (for example, EUV light). The exposure control unit 42 performs control so that the substrate WF after the exposure processing is transported to the developing device 30.
追加露光制御部４３は、現像装置３０の回転露光機構３１を制御して、基板ＷＦの周辺部ＰＡに配された各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋ（図３参照）に対して追加露光を第２の露光光（例えば、ＤＵＶ光）で行う。 The additional exposure control unit 43 controls the rotary exposure mechanism 31 of the developing device 30 to perform additional exposure for each of the shot areas SH-1 to SH-k (see FIG. 3) arranged on the peripheral portion PA of the substrate WF. Is performed with second exposure light (for example, DUV light).
具体的には、追加露光制御部４３は、算出部４３１及びレシピ作成部４３２を有する。算出部４３１は、基板ＷＦの周辺部ＰＡの各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋに対して必要な追加露光量を算出する。すなわち、算出部４３１は、基板ＷＦの周辺部ＰＡの各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋについて、第１の露光光（例えば、ＥＵＶ光）より波長の長い第２の露光光（例えば、ＤＵＶ光）による追加露光量を算出する。 Specifically, the additional exposure control unit 43 includes a calculation unit 431 and a recipe creation unit 432. The calculation unit 431 calculates a necessary additional exposure amount for each shot area SH-1 to SH-k of the peripheral portion PA of the substrate WF. That is, the calculation unit 431 performs second exposure light (for example, DUV) having a wavelength longer than that of the first exposure light (for example, EUV light) for each of the shot regions SH-1 to SH-k of the peripheral portion PA of the substrate WF. The additional exposure amount due to light) is calculated.
より具体的には、算出部４３１は、補正ド−ズ量算出部４３１ａ及び変換部４３１ｂを有する。補正ド−ズ量算出部４３１ａは、基板ＷＦの露光ドーズ量マップ（図５（ａ）参照）を露光制御部４２から取得する。露光ショットマップＥＳＭは、各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋ、ＳＨｉ−１〜ＳＨｉ−ｊの露光ド−ズ量のマップを含む。補正ド−ズ量算出部４３１ａは、露光ショットマップＥＳＭに応じて、内側領域ＩＡ内の各ショット領域ＳＨｉ−１〜ＳＨｉ−ｊと周辺部ＰＡの各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋとを比較することなどにより、周辺部ＰＡの各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋについて、不足しているド−ズ量すなわち補正ド−ズ量を求め補正ド−ズ量マップ（図５（ｂ）参照）を作成する。補正ド−ズ量算出部４３１ａは、作成された補正ド−ズ量マップすなわち第１の露光光による補正ド−ズ量マップを変換部４３１ｂへ供給する。 More specifically, the calculation unit 431 includes a corrected dose amount calculation unit 431a and a conversion unit 431b. The corrected dose amount calculation unit 431a acquires an exposure dose amount map (see FIG. 5A) of the substrate WF from the exposure control unit. The exposure shot map ESM includes a map of exposure dose amounts of the respective shot areas SH-1 to SH-k and SHi-1 to SHi-j. The corrected dose amount calculation unit 431a determines the shot areas SHi-1 to SHi-j in the inner area IA and the shot areas SH-1 to SH-k in the peripheral part PA according to the exposure shot map ESM. By making a comparison, for each of the shot areas SH-1 to SH-k in the peripheral portion PA, an insufficient dose amount, that is, a corrected dose amount is obtained to obtain a corrected dose amount map (FIG. 5B). Browse). The corrected dose amount calculation unit 431a supplies the created corrected dose amount map, that is, the corrected dose amount map based on the first exposure light, to the conversion unit 431b.
変換部４３１ｂは、感光材（例えば、レジスト）に対する第１の露光光と第２の露光光との感度比に関する情報を取得するとともに、第１の露光光による補正ド−ズ量マップを補正ド−ズ量算出部４３１ａから受ける。変換部４３１ｂは、感度比に関する情報に基づいて、第１の露光光による補正ド−ズ量マップを第２の露光光による補正ド−ズ量マップ（図５（ｃ）参照）に変換する。変換部４３１ｂは、第２の露光光による補正ド−ズ量マップを、第２の露光光による追加露光量を示す情報としてレシピ作成部４３２へ供給する。 The conversion unit 431b obtains information on the sensitivity ratio between the first exposure light and the second exposure light with respect to the photosensitive material (for example, resist) and corrects the correction dose amount map by the first exposure light. -Received from the amount calculation unit 431a. The conversion unit 431b converts the correction dose amount map based on the first exposure light into the correction dose amount map based on the second exposure light (see FIG. 5C) based on the information on the sensitivity ratio. The conversion unit 431b supplies the correction dose amount map by the second exposure light to the recipe creation unit 432 as information indicating the additional exposure amount by the second exposure light.
レシピ作成部４３２は、算出部４３１により算出された追加露光量、すなわち第２の露光光による補正ド−ズ量マップに基づいて、回転露光機構３１を制御するためのレシピ情報（図６参照）を作成する。レシピ作成部４３２は、作成されたレシピ情報に従って回転露光機構３１を制御して、基板ＷＦの周辺部ＰＡに配された各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋに対して追加露光を第２の露光光（例えば、ＤＵＶ光）で行わせる。言い換えると、レシピ作成部４３２は、補正ド−ズ量算出部４３１ａにより算出された追加露光量（すなわち、補正ド−ズ量）に等価な追加露光量で追加露光を行わせる。 The recipe creation unit 432 uses the additional exposure amount calculated by the calculation unit 431, that is, recipe information for controlling the rotary exposure mechanism 31 based on the correction dose amount map by the second exposure light (see FIG. 6). Create The recipe creation unit 432 controls the rotary exposure mechanism 31 in accordance with the created recipe information, and performs second exposure on each of the shot areas SH-1 to SH-k arranged on the peripheral part PA of the substrate WF. The exposure light (for example, DUV light) is used. In other words, the recipe creation unit 432 causes additional exposure to be performed with an additional exposure amount equivalent to the additional exposure amount (that is, the corrected dose amount) calculated by the corrected dose amount calculation unit 431a.
現像制御部４４は、現像機構３２を制御して、基板ＷＦ上の感光材の潜像パタ−ンを現像する。このとき、基板ＷＦには、上記の露光処理に加えて追加露光処理が施されているので、内側領域ＩＡ内の各ショット領域ＳＨｉ−１〜ＳＨｉ−ｊと周辺部ＰＡ内の各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋとで、ゲストフレア量を均等にでき、現像されるパタ−ン寸法差を低減できる。 The development control unit 44 controls the development mechanism 32 to develop the latent image pattern of the photosensitive material on the substrate WF. At this time, since the substrate WF is subjected to the additional exposure process in addition to the above-described exposure process, each shot area SHi-1 to SHi-j in the inner area IA and each shot area SH in the peripheral portion PA. -1 to SH-k can equalize the amount of guest flare and reduce the developed pattern size difference.
次に、回転露光機構３１の構成について図７を用いて説明する。図７は、回転露光機構３１の構成を示す図である。 Next, the configuration of the rotary exposure mechanism 31 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the rotary exposure mechanism 31.
回転露光機構３１は、光源ＬＳ、照明ユニット３１ｂ、照射部３１ａ、移動部３１ｃ、回転位置検出部３１ｄ、制御演算部３１ｅ、記憶保持部３１ｆ、照射制御部３１ｇ、及び回転駆動制御部３１ｈを有する。 The rotary exposure mechanism 31 includes a light source LS, an illumination unit 31b, an irradiation unit 31a, a moving unit 31c, a rotation position detection unit 31d, a control calculation unit 31e, a storage holding unit 31f, an irradiation control unit 31g, and a rotation drive control unit 31h. .
光源ＬＳは、第２の露光光を発生させる光源であり、例えば、ＤＵＶ光を発生させるＡｒＦ光源又はＫｒＦ光源を用いる。光源ＬＳからの光は、照明ユニット３１ｂへ導かれる。 The light source LS is a light source that generates second exposure light. For example, an ArF light source or a KrF light source that generates DUV light is used. Light from the light source LS is guided to the illumination unit 31b.
照明ユニット３１ｂは、照明光学系３１ｂ１を有し、照明光学系３１ｂ１を用いて、光源ＬＳからの光を照射部３１ａへ導く。 The illumination unit 31b has an illumination optical system 31b1, and guides light from the light source LS to the irradiation unit 31a using the illumination optical system 31b1.
照射部３１ａは、照明ユニット３１ｂから導かれた光を調節して、調節された光を基板ＷＦの表面に照射する。具体的には、照射部３１ａは、絞り３１ａ１、スリット３１ａ２、及び照射ノズル３１ａ３を有する。絞り３１ａ１及びスリット３１ａ２は、光の量を調節して照射ノズル３１ａ３へ導く。照射ノズル３１ａ３は、導かれた光を基板ＷＦの表面に照射する。 The irradiation unit 31a adjusts the light guided from the illumination unit 31b and irradiates the adjusted light on the surface of the substrate WF. Specifically, the irradiation unit 31a includes a diaphragm 31a1, a slit 31a2, and an irradiation nozzle 31a3. The diaphragm 31a1 and the slit 31a2 adjust the amount of light and guide it to the irradiation nozzle 31a3. The irradiation nozzle 31a3 irradiates the surface of the substrate WF with the guided light.
移動部３１ｃは、照射ノズル３１ａ３から照射された光が基板ＷＦの周辺部ＰＡ（図３参照）に走査露光されるように、光源ＬＳ及び基板ＷＦとを相対的に移動させる。移動部３１ｃは、ステ−ジ３１ｃ１、吸着機構３１ｃ２、回転機構３１ｃ３、及び光センサ（例えば、ＵＶセンサ）３１ｃ４を有する。ステ−ジ３１ｃ１上には基板ＷＦが載置され、吸着機構３１ｃ２によりステ−ジ３１ｃ１上に基板ＷＦが固定される。そのとき、光センサ３１ｃ４は、照射ノズル３１ａ３の直下に基板ＷＦの周辺部ＰＡが位置するように位置決めするために用いられる。光センサ３１ｃ４は、例えば、光量センサであり、その受光量が所定の目標値に一致したときに基板ＷＦがステ−ジ３１ｃ１上の目標位置に載置されたものと例えば制御演算部３１ｅにより判断される。回転機構３１ｃ３は、ステ−ジ３１ｃ１上に基板ＷＦが固定された状態でステ−ジ３１ｃ１を回転させる。これにより、例えば、光源ＬＳを固定した状態で、照射ノズル３１ａ３から照射された光が基板ＷＦの周辺部ＰＡに照射されるように維持しながら基板ＷＦを回転する。 The moving unit 31c relatively moves the light source LS and the substrate WF so that the light irradiated from the irradiation nozzle 31a3 is scanned and exposed to the peripheral portion PA (see FIG. 3) of the substrate WF. The moving unit 31c includes a stage 31c1, an adsorption mechanism 31c2, a rotation mechanism 31c3, and an optical sensor (for example, a UV sensor) 31c4. A substrate WF is placed on the stage 31c1, and the substrate WF is fixed on the stage 31c1 by the suction mechanism 31c2. At that time, the optical sensor 31c4 is used for positioning so that the peripheral portion PA of the substrate WF is located immediately below the irradiation nozzle 31a3. The optical sensor 31c4 is, for example, a light quantity sensor, and when the received light amount coincides with a predetermined target value, for example, the control calculation unit 31e determines that the substrate WF is placed at the target position on the stage 31c1. Is done. The rotation mechanism 31c3 rotates the stage 31c1 in a state where the substrate WF is fixed on the stage 31c1. Thereby, for example, while the light source LS is fixed, the substrate WF is rotated while maintaining the light irradiated from the irradiation nozzle 31a3 to be irradiated to the peripheral portion PA of the substrate WF.
回転位置検出部３１ｄは、例えばエンコ−ダなどであり、回転機構３１ｃ３の回転位置（例えば、回転位置を示す角度座標など）を検出し、検出結果を照射制御部３１ｇ及び回転駆動制御部３１ｈへ供給する。 The rotation position detection unit 31d is, for example, an encoder, and detects the rotation position of the rotation mechanism 31c3 (for example, angle coordinates indicating the rotation position) and sends the detection result to the irradiation control unit 31g and the rotation drive control unit 31h. Supply.
制御演算部３１ｅは、回転露光機構３１の各部を全体的に制御する。例えば、制御演算部３１ｅは、取得部３１ｅ１を有し、取得部３１ｅ１を介してレシピ情報をレシピ作成部４３２から取得し記憶保持部３１ｆに記憶させる。
記憶保持部３１ｆは、例えばレシピ情報を記憶する。また、記憶保持部３１ｆは、制御演算部３１ｅによるワ−クエリアとしても用いられ得る。
The control calculation unit 31e controls each part of the rotary exposure mechanism 31 as a whole. For example, the control calculation unit 31e includes an acquisition unit 31e1, acquires the recipe information from the recipe creation unit 432 via the acquisition unit 31e1, and stores the recipe information in the storage holding unit 31f.
The storage holding unit 31f stores, for example, recipe information. The storage holding unit 31f can also be used as a work area by the control calculation unit 31e.
また、制御演算部３１ｅは、必要に応じて記憶保持部３１ｆに記憶されたレシピ情報を参照して、レシピ情報に従って、照射制御部３１ｇ及び回転駆動制御部３１ｈを制御する。 Moreover, the control calculating part 31e refers to the recipe information memorize | stored in the memory holding part 31f as needed, and controls the irradiation control part 31g and the rotation drive control part 31h according to recipe information.
照射制御部３１ｇは、各回転位置に応じた照射量の指令を制御演算部３１ｅから受け、回転位置の検出結果を回転位置検出部３１ｄから受ける。照射制御部３１ｇは、各回転位置に応じた照射量と回転位置の検出結果とに応じて、照射量を決定する。照射制御部３１ｇは、決定された照射量にしたがって、照射部３１ａにおける絞り３１ａ１及びスリット３１ａ２の動作を制御する。 The irradiation control unit 31g receives a dose command corresponding to each rotation position from the control calculation unit 31e, and receives a rotation position detection result from the rotation position detection unit 31d. The irradiation control unit 31g determines the irradiation amount according to the irradiation amount corresponding to each rotation position and the detection result of the rotation position. The irradiation control unit 31g controls the operations of the diaphragm 31a1 and the slit 31a2 in the irradiation unit 31a according to the determined irradiation amount.
回転駆動制御部３１ｈは、回転速度の指令を制御演算部３１ｅから受け、回転位置の検出結果を回転位置検出部３１ｄから受ける。回転駆動制御部３１ｈは、回転位置の検出結果を受ける度に例えばタイマ（図示せず）により時間間隔も計っており、回転位置と時間間隔とから回転速度を求める。回転駆動制御部３１ｈは、求められる回転速度が指令された回転速度に近づくように、移動部３１ｃの回転機構３１ｃ３の動作を制御する。 The rotation drive control unit 31h receives a rotation speed command from the control calculation unit 31e, and receives a rotation position detection result from the rotation position detection unit 31d. Each time the rotation drive control unit 31h receives the detection result of the rotation position, the rotation drive control unit 31h also measures the time interval by a timer (not shown), for example, and obtains the rotation speed from the rotation position and the time interval. The rotation drive control unit 31h controls the operation of the rotation mechanism 31c3 of the moving unit 31c so that the calculated rotation speed approaches the commanded rotation speed.
次に、露光システム１による露光方法について図２を用いて説明する。図２は、露光システム１による露光方法を示すフロ−チャ−トである。 Next, an exposure method by the exposure system 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing an exposure method by the exposure system 1.
ステップＳ１では、算出部４３１が、感光材に関する情報を例えば塗布制御部４１から取得し、第１の露光光に関する情報を例えば露光制御部４２から取得し、及び第２の露光光に関する情報を例えばレシピ作成部４３２から取得する。感光材に関する情報は、例えば、感光材が化学増幅型レジストである旨の情報を含み、例えば、感光材の組成に関する情報を含む。第１の露光光に関する情報は、例えば、第１の露光光がＥＵＶ光である旨の情報を含み、例えば、第１の露光光の波長に関する情報を含む。第２の露光光に関する情報は、例えば、第２の露光光がＤＵＶ光である旨の情報を含み、例えば、第２の露光光の波長に関する情報を含む。 In step S1, the calculation unit 431 acquires information about the photosensitive material from, for example, the application control unit 41, acquires information about the first exposure light from, for example, the exposure control unit 42, and information about the second exposure light, for example, Obtained from the recipe creation unit 432. The information regarding the photosensitive material includes, for example, information indicating that the photosensitive material is a chemically amplified resist, and includes, for example, information regarding the composition of the photosensitive material. The information regarding the first exposure light includes, for example, information indicating that the first exposure light is EUV light, and includes, for example, information regarding the wavelength of the first exposure light. The information regarding the second exposure light includes, for example, information indicating that the second exposure light is DUV light, and includes, for example, information regarding the wavelength of the second exposure light.
算出部４３１は、例えば、感光材に対する第１の露光光及び第２の露光光の感度が、感光材の組成、第１の露光光の波長、及び第２の露光光の波長の複数の組み合わせについて対応付けられたデ−タベ−スを有する。算出部４３１は、感光材に関する情報、第１の露光光に関する情報、及び第２の露光光に関する情報を取得したら、デ−タベ−スを参照し、感光材に対する第１の露光光と第２の露光光との感度比を算出する。 For example, the calculation unit 431 has a plurality of combinations of the sensitivity of the first exposure light and the second exposure light with respect to the photosensitive material, the composition of the photosensitive material, the wavelength of the first exposure light, and the wavelength of the second exposure light. Has an associated database. When the calculation unit 431 acquires the information on the photosensitive material, the information on the first exposure light, and the information on the second exposure light, the calculation unit 431 refers to the database and refers to the first exposure light and the second exposure light on the photosensitive material. The ratio of sensitivity to exposure light is calculated.
なお、デ−タベ−スにおける各感度は、各露光光でのド−ズ量を振った露光実験結果等から、予め実験的に求めることができる。 Each sensitivity in the database can be experimentally obtained in advance from the result of an exposure experiment in which the dose amount of each exposure light is varied.
ステップＳ２では、算出部４３１は、基板ＷＦの周辺部ＰＡの各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋ（図３参照）に対して必要な追加露光量を算出する。すなわち、算出部４３１は、基板ＷＦの周辺部ＰＡの各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋについて、第１の露光光（例えば、ＥＵＶ光）より波長の長い第２の露光光（例えば、ＤＵＶ光）による追加露光量を算出する。ここで、図４は、追加露光量の算出手順を示す図であり、ステップＳ２では、図４に示すステップＳ２１及びステップＳ２２の処理が行われる。 In step S2, the calculation unit 431 calculates a necessary additional exposure amount for each of the shot areas SH-1 to SH-k (see FIG. 3) of the peripheral portion PA of the substrate WF. That is, the calculation unit 431 performs second exposure light (for example, DUV) having a wavelength longer than that of the first exposure light (for example, EUV light) for each of the shot regions SH-1 to SH-k of the peripheral portion PA of the substrate WF. The additional exposure amount due to light) is calculated. Here, FIG. 4 is a diagram showing a procedure for calculating the additional exposure amount. In step S2, the processes of steps S21 and S22 shown in FIG. 4 are performed.
ステップＳ２１では、算出部４３１の補正ド−ズ量算出部４３１ａが、基板ＷＦの露光ショットマップＥＳＭを露光制御部４２から取得する。 In step S <b> 21, the correction dose amount calculation unit 431 a of the calculation unit 431 acquires the exposure shot map ESM of the substrate WF from the exposure control unit 42.
例えば、補正ド−ズ量算出部４３１ａは、図３に示すような露光ショットマップＥＳＭを露光制御部４２から取得する。露光ショットマップＥＳＭは、例えば、周辺部ＰＡのショット領域ＳＨ−１における露光ド−ズ量についてのマップを含む。また、図５は追加露光量の算出方法を具体的に示す図であり、図３及び図５には、露光ド−ズ量の分布を濃淡で模式的に示している。濃い部分は露光ド−ズ量が多く、淡い部分は露光ド−ズ量が相対的に不足していることを示している。例えば、ショット領域ＳＨ−１内では、図５（ａ）に示すように、図中右上の露光ド−ズ量が高く、図中右上から図中左下に向かうに従って露光ド−ズ量が徐々に低下しつつある。 For example, the correction dose amount calculation unit 431a acquires an exposure shot map ESM as shown in FIG. The exposure shot map ESM includes, for example, a map for the exposure dose amount in the shot area SH-1 of the peripheral portion PA. FIG. 5 is a diagram specifically illustrating a method of calculating the additional exposure amount. FIGS. 3 and 5 schematically show the exposure dose amount distribution in shades. The dark portion indicates that the exposure dose is large, and the light portion indicates that the exposure dose is relatively insufficient. For example, in the shot region SH-1, as shown in FIG. 5A, the exposure dose amount at the upper right in the drawing is high, and the exposure dose gradually increases from the upper right in the drawing toward the lower left in the drawing. It is declining.
なお、この露光ド−ズ量の分布はシミュレ−ションによって算出することが可能で、用いる露光装置の縮小光学系のミラ−のラフネスをもとに、距離とフレア量の関数であるＰＳＦ関数を求めてマスクパタ−ン被覆率を考慮することによって、任意領域におけるフレア量を算出することができる。この演算は、隣接ショット領域からの影響（ゲストフレア）を考慮することも可能で、本実施形態においてはこの手法を活用するものとする。隣接ショット領域の配置を実際の露光ショットマップＥＳＭから読み込み、取りうる隣接ショット領域の配置の全てについてゲストフレア量を重畳した露光ド−ズ量マップを作成する。 The distribution of the exposure dose can be calculated by simulation. Based on the roughness of the mirror of the reduction optical system of the exposure apparatus to be used, a PSF function that is a function of the distance and the flare amount is obtained. The flare amount in an arbitrary region can be calculated by taking the mask pattern coverage into consideration. This calculation can also take into account the influence (guest flare) from the adjacent shot region, and this method is used in this embodiment. The arrangement of the adjacent shot areas is read from the actual exposure shot map ESM, and an exposure dose amount map in which the guest flare amount is superimposed on all possible arrangements of the adjacent shot areas is created.
補正ド−ズ量算出部４３１ａは、取得された露光ショットマップＥＳＭ及び露光ド−ズ量マップに応じて、内側領域ＩＡ内の各ショット領域ＳＨｉ−１〜ＳＨｉ−ｊと周辺部ＰＡの各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋとを比較することなどにより、周辺部ＰＡの各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋについて、不足しているド−ズ量すなわち補正ド−ズ量を求め補正ド−ズ量マップを作成する。 The corrected dose amount calculation unit 431a performs the shots SHi-1 to SHi-j in the inner area IA and the shots in the peripheral portion PA according to the acquired exposure shot map ESM and the exposure dose amount map. For example, by comparing the areas SH-1 to SH-k, the missing dose amount, that is, the corrected dose amount is obtained for each shot area SH-1 to SH-k of the peripheral portion PA. -Create a map of the amount.
例えば、周辺部ＰＡのショット領域ＳＨ−１内の露光ド−ズ量が図５（ａ）に示すような分布を有する場合、補正ド−ズ量算出部４３１ａは、例えば内側領域ＩＡ内の各ショット領域ＳＨｉ−１〜ＳＨｉ−ｊの露光ド−ズ量の平均値から、ショット領域ＳＨ−１の露光ド−ズ量を２次元的に引くことで、補正ド−ズ量を求め補正ド−ズ量マップを作成する。すなわち、補正ド−ズ量算出部４３１ａは、例えば内側領域ＩＡ内の各ショット領域ＳＨｉ−１〜ＳＨｉ−ｊの露光ド−ズ量の平均値を示す２次元デ−タに対して、ショット領域ＳＨ−１の露光ド−ズ量の分布を示す２次元デ−タの差分を取ることで、例えば図５（ｂ）に示すような第１の露光光による補正ド−ズ量マップを作成する。図５（ｂ）に示す補正ド−ズ量マップは、例えば、図５（ａ）に示す露光ド−ズ量のマップと濃淡パタ−ンが逆転したものになっている。 For example, when the exposure dose amount in the shot area SH-1 of the peripheral portion PA has a distribution as shown in FIG. 5A, the corrected dose amount calculation unit 431a, for example, sets each dose in the inner area IA. A correction dose amount is obtained by two-dimensionally subtracting the exposure dose amount of the shot region SH-1 from the average value of the exposure dose amounts of the shot regions SHi-1 to SHi-j. Create an amount map. That is, the corrected dose amount calculation unit 431a performs, for example, the shot area on the two-dimensional data indicating the average value of the exposure dose amount of each shot area SHi-1 to SHi-j in the inner area IA. By taking the difference of the two-dimensional data indicating the distribution of the exposure dose amount of SH-1, for example, a correction dose amount map by the first exposure light as shown in FIG. 5B is created. . The corrected dose amount map shown in FIG. 5B is obtained by, for example, reversing the density pattern from the exposure dose map shown in FIG. 5A.
補正ド−ズ量算出部４３１ａは、作成された補正ド−ズ量マップすなわち第１の露光光による補正ド−ズ量マップを変換部４３１ｂへ供給する。 The corrected dose amount calculation unit 431a supplies the created corrected dose amount map, that is, the corrected dose amount map based on the first exposure light, to the conversion unit 431b.
ステップＳ２２では、算出部４３１の変換部４３１ｂが、ステップＳ１で算出された、感光材に対する第１の露光光と第２の露光光との感度比に関する情報を取得する。また、変換部４３１ｂは、第１の露光光による補正ド−ズ量マップを補正ド−ズ量算出部４３１ａから受ける。変換部４３１ｂは、感度比に関する情報に基づいて、第１の露光光による補正ド−ズ量マップを第２の露光光による補正ド−ズ量マップに変換する。 In step S22, the conversion unit 431b of the calculation unit 431 acquires information related to the sensitivity ratio between the first exposure light and the second exposure light calculated in step S1. In addition, the conversion unit 431b receives a correction dose amount map for the first exposure light from the correction dose amount calculation unit 431a. The conversion unit 431b converts the correction dose amount map based on the first exposure light into the correction dose amount map based on the second exposure light based on the information related to the sensitivity ratio.
例えば、感光材に対する第２の露光光の感度が第１の露光光の感度に比べて高い場合、感光材に対する第１の露光光の感度を基準とした第２の露光光の感度比が例えば１より小さい値になる。そこで、変換部４３１ｂは、第１の露光光による補正ド−ズ量マップにおける各画素デ−タの濃淡値に対して１より小さい感度比を係数として施すことで、例えば図５（ｃ）に示すような第２の露光光による補正ド−ズ量マップを作成する。図５（ｃ）に示す補正ド−ズ量マップは、例えば、図５（ｂ）に示す補正ド−ズ量マップと濃淡パタ−ンが同様であるがその濃淡値がより薄いものになっている。 For example, when the sensitivity of the second exposure light to the photosensitive material is higher than the sensitivity of the first exposure light, the sensitivity ratio of the second exposure light based on the sensitivity of the first exposure light to the photosensitive material is, for example, It becomes a value smaller than 1. Therefore, the conversion unit 431b applies a sensitivity ratio smaller than 1 as a coefficient to the gray value of each pixel data in the correction dose amount map by the first exposure light, for example, in FIG. A correction dose amount map by the second exposure light as shown is created. The corrected dose amount map shown in FIG. 5C is the same as the corrected dose amount map shown in FIG. 5B, for example, but the gradation value is lighter. Yes.
変換部４３１ｂは、第２の露光光による補正ド−ズ量マップを、第２の露光光による追加露光量を示す情報としてレシピ作成部４３２へ供給する。 The conversion unit 431b supplies the correction dose amount map by the second exposure light to the recipe creation unit 432 as information indicating the additional exposure amount by the second exposure light.
図２に示すステップＳ３では、レシピ作成部４３２が、算出部４３１により算出された追加露光量、すなわち第２の露光光による補正ド−ズ量マップに基づいて、回転露光機構３１を制御するためのレシピ情報を作成する。図６に、回転露光機構３１のレシピを示す。 In step S3 shown in FIG. 2, the recipe creation unit 432 controls the rotary exposure mechanism 31 based on the additional exposure amount calculated by the calculation unit 431, that is, the correction dose amount map by the second exposure light. Create recipe information. FIG. 6 shows a recipe for the rotary exposure mechanism 31.
例えば、レシピ作成部４３２は、図６に実線で示すように、基板ＷＦの周辺部ＰＡにおける回転露光機構３１の照射部３１ａが走査すべき領域に沿った補正ド−ズ量の分布を決定する。すなわち、レシピ作成部４３２は、基板ＷＦの回転位置ごとの補正ド−ズ量の分布を決定する。このとき、レシピ作成部４３２は、回転露光機構３１における照射量を調節するための構成（絞り３１ａ１及びスリット３１ａ２）の機構的な制約（例えば、急激に照射量を変更できないことなど）を考慮して、図６に破線で示すように、決定された補正ド−ズ量の分布に対してスム−ジングをかけてもよい。レシピ作成部４３２は、例えばスム−ジングが施された、基板ＷＦの回転位置ごとの補正ド−ズ量の分布をレシピ情報として回転露光機構３１へ供給する。 For example, the recipe creation unit 432 determines the distribution of the correction dose along the region to be scanned by the irradiation unit 31a of the rotary exposure mechanism 31 in the peripheral part PA of the substrate WF, as indicated by the solid line in FIG. . That is, the recipe creation unit 432 determines the distribution of the correction dose amount for each rotation position of the substrate WF. At this time, the recipe creation unit 432 takes into consideration the mechanical restrictions (for example, that the dose cannot be changed abruptly) for adjusting the dose in the rotary exposure mechanism 31 (aperture 31a1 and slit 31a2). Then, as shown by a broken line in FIG. 6, smoothing may be applied to the distribution of the determined correction dose amount. The recipe creation unit 432 supplies, to the rotary exposure mechanism 31, for example, a distribution of the correction dose for each rotation position of the substrate WF that has been subjected to smoothing, as recipe information.
ステップＳ４では、塗布制御部４１が、塗布装置１０を制御して、基板ＷＦに感光材を塗布する。露光制御部４２は、例えば露光ショットマップＥＳＭ（図３参照）に基づいて第１の露光装置２０を制御して、原版のパタ−ンを基板ＷＦ上の感光材に潜像パタ−ンとして転写する露光処理を第１の露光光（例えば、ＥＵＶ光）で行う。 In step S4, the coating control unit 41 controls the coating apparatus 10 to apply a photosensitive material to the substrate WF. The exposure control unit 42 controls the first exposure apparatus 20 based on, for example, the exposure shot map ESM (see FIG. 3), and transfers the original pattern to the photosensitive material on the substrate WF as a latent image pattern. The exposure process is performed with first exposure light (for example, EUV light).
ステップＳ５では、回転露光機構３１が、レシピ情報をレシピ作成部４３２から受ける。回転露光機構３１は、レシピ情報に従って、基板ＷＦの周辺部ＰＡに配された複数のショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋを第２の露光光（例えば、ＤＵＶ光）で追加露光する。すなわち、回転露光機構３１は、ステップＳ２で算出された追加露光量に基づいてステップＳ３で作成されたレシピ情報に従って、追加露光を行う。このとき、回転露光機構３１は、図６に示されるように、基板ＷＦの縁部に沿って露光量を変える。 In step S <b> 5, the rotary exposure mechanism 31 receives recipe information from the recipe creation unit 432. The rotary exposure mechanism 31 additionally exposes the plurality of shot areas SH-1 to SH-k arranged on the peripheral portion PA of the substrate WF with the second exposure light (for example, DUV light) according to the recipe information. That is, the rotary exposure mechanism 31 performs additional exposure according to the recipe information created in step S3 based on the additional exposure amount calculated in step S2. At this time, the rotary exposure mechanism 31 changes the exposure amount along the edge of the substrate WF, as shown in FIG.
これにより、基板ＷＦの周辺部ＰＡの各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋの不足ド−ズ量分の追加露光がなされたことになり、その後のＰＥＢ（ｐｏｓｔ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｂａｋｅ）・現像工程を経てパタ−ンが形成され、基板ＷＦの周辺部ＰＡの各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋに含まれるパタ−ンの寸法精度の劣化を抑制することができる。 As a result, the additional exposure corresponding to the insufficient dose amount of each of the shot areas SH-1 to SH-k in the peripheral portion PA of the substrate WF is performed, and then through a subsequent PEB (post exposure bake) / development process. A pattern is formed, and deterioration of the dimensional accuracy of the pattern included in each of the shot areas SH-1 to SH-k in the peripheral portion PA of the substrate WF can be suppressed.
なお、ステップＳ４〜ステップＳ５の２つの露光の間には、ＰＥＢ（ｐｏｓｔ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｂａｋｅ）・現像工程は含まれないので、ステップ間の放置時間が長時間化すると、第１の露光によって発生した化学増幅型レジスト中の酸の失活が促進されるおそれが生じる。このような失活は、雰囲気中アミン濃度が高くなるにつれて加速されることが一般に知られている。よって、第１の露光光による露光処理（ステップＳ４）と第２の露光光による追加露光（ステップＳ５）との時間間隔は、なるべく短く、例えば、アミン濃度の積算値が所定の閾値より低い領域になるように管理される。 Note that the PEB (post exposure bake) / development process is not included between the two exposures of steps S4 to S5, so that if the standing time between the steps is prolonged, the chemical generated by the first exposure There is a risk that acid deactivation in the amplified resist may be promoted. It is generally known that such deactivation is accelerated as the amine concentration in the atmosphere increases. Therefore, the time interval between the exposure process using the first exposure light (step S4) and the additional exposure using the second exposure light (step S5) is as short as possible, for example, a region where the integrated value of the amine concentration is lower than a predetermined threshold value. It is managed to become.
以上のように、第１の実施形態では、図２に示すステップＳ２において、複数のショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋ、ＳＨｉ−１〜ＳＨｉ−ｊのうち基板ＷＦにおける周辺部ＰＡに配された複数のショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋについて、第１の露光光より波長の長い第２の露光光（例えば、ＤＵＶ光）による追加露光量を算出する。ステップＳ４において、基板における複数のショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋ、ＳＨｉ−１〜ＳＨｉ−ｊのそれぞれを第１の露光光（例えば、ＥＵＶ光）で露光する。ステップＳ５において、ステップＳ２で算出された追加露光量に基づいて、基板ＷＦの周辺部ＰＡに配された複数のショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋを第２の露光光で追加露光する。これにより、運用コストが高額な第１の露光光（例えば、ＥＵＶ光）を用いたリソグラフィ工程においても、運用コストが高額な第１の露光光に対応した露光装置のスル−プットを損なうことなく、ゲストフレアの影響を適切に補正でき、基板ＷＦにおける周辺部ＰＡに配された複数のショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋ内のパタ−ンの寸法精度を向上できる。 As described above, in the first embodiment, in step S2 shown in FIG. 2, the plurality of shot regions SH-1 to SH-k and SHi-1 to SHi-j are arranged on the peripheral portion PA in the substrate WF. For the plurality of shot regions SH-1 to SH-k, the additional exposure amount by the second exposure light (for example, DUV light) having a wavelength longer than that of the first exposure light is calculated. In step S4, each of the plurality of shot regions SH-1 to SH-k and SHi-1 to SHi-j on the substrate is exposed with first exposure light (for example, EUV light). In step S5, based on the additional exposure amount calculated in step S2, the plurality of shot areas SH-1 to SH-k arranged in the peripheral portion PA of the substrate WF are additionally exposed with the second exposure light. Thereby, even in the lithography process using the first exposure light (for example, EUV light) having a high operation cost, the throughput of the exposure apparatus corresponding to the first exposure light having a high operation cost is not impaired. The influence of the guest flare can be appropriately corrected, and the dimensional accuracy of the patterns in the plurality of shot areas SH-1 to SH-k arranged in the peripheral portion PA on the substrate WF can be improved.
また、第１の実施形態では、図２に示すステップＳ５において、第２の露光光（例えば、ＤＵＶ光）に対応した回転露光機構３１を用いて、基板ＷＦを回転させながら、基板ＷＦの周辺部ＰＡに配された複数のショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋを追加露光する。これにより、例えば、簡易な構成で追加露光を行うことができ、追加露光のための運用コストを低減できる。 In the first embodiment, in step S5 shown in FIG. 2, the periphery of the substrate WF is rotated while rotating the substrate WF using the rotary exposure mechanism 31 corresponding to the second exposure light (for example, DUV light). A plurality of shot areas SH-1 to SH-k arranged in the portion PA are additionally exposed. Thereby, for example, the additional exposure can be performed with a simple configuration, and the operation cost for the additional exposure can be reduced.
また、第１の実施形態では、図２に示すステップＳ５において、ステップＳ２で算出された追加露光量に基づいて、基板ＷＦの縁部に沿って露光量を変える。これにより、一様な照射量で基板ＷＦの周辺露光を行う場合に比べて、ゲストフレアの補正精度を向上できる。 In the first embodiment, in step S5 shown in FIG. 2, the exposure amount is changed along the edge of the substrate WF based on the additional exposure amount calculated in step S2. Thereby, the correction accuracy of the guest flare can be improved as compared with the case where the peripheral exposure of the substrate WF is performed with a uniform dose.
なお、図１では、露光システム１の構成を概念的に示しているが、各構成要素間の情報のやり取りは、通信回線を介して互いに信号を授受することで行われてもよいし、情報記録媒体を介してユ−ザが入出力することで行われてもよい。また、制御系４０が塗布装置１０、第１の露光装置２０、及び現像装置３０の外部に設けられている構成に限定されず、制御系４０の少なくとも一部が、塗布装置１０、第１の露光装置２０、及び現像装置３０の少なくとも１つの中に設けられていてもよい。 In FIG. 1, the configuration of the exposure system 1 is conceptually shown. However, information exchange between the components may be performed by exchanging signals with each other via a communication line. It may be performed by a user inputting and outputting via a recording medium. In addition, the control system 40 is not limited to the configuration provided outside the coating apparatus 10, the first exposure apparatus 20, and the developing apparatus 30, and at least a part of the control system 40 includes the coating apparatus 10, the first exposure apparatus 20, and the first exposure apparatus 20. It may be provided in at least one of the exposure device 20 and the developing device 30.
あるいは、図２に示すステップＳ１〜ステップＳ３の処理は、ステップＳ４の処理と並行して行われてもよい。また、ステップＳ１における感度比を算出する処理は、インタラクティブに行われてもよい。例えば、算出部４３１が、それぞれユ−ザから入力された、感光材に関する情報、第１の露光光に関する情報、及び第２の露光光に関する情報を取得してもよい。 Or the process of step S1-step S3 shown in FIG. 2 may be performed in parallel with the process of step S4. Further, the process of calculating the sensitivity ratio in step S1 may be performed interactively. For example, the calculation unit 431 may acquire information regarding the photosensitive material, information regarding the first exposure light, and information regarding the second exposure light, which are respectively input from the user.
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態にかかる露光システムについて説明する。図８は、第２の実施形態にかかる露光システムの構成を示す図である。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, an exposure system according to the second embodiment will be described. FIG. 8 is a view showing the arrangement of an exposure system according to the second embodiment. Below, it demonstrates centering on a different part from 1st Embodiment.
第１の実施形態では、第２の露光光に対応した回転露光機構を用いて追加露光を行っているが、第２の実施形態では、第２の露光光に対応した第２の露光装置を用いて追加露光を行う。 In the first embodiment, the additional exposure is performed using the rotary exposure mechanism corresponding to the second exposure light. However, in the second embodiment, the second exposure apparatus corresponding to the second exposure light is provided. To perform additional exposure.
具体的には、露光システム１ｉは、第２の露光装置５０ｉをさらに備え、現像装置３０に代えて現像装置３０ｉを備え、制御系４０に代えて制御系４０ｉを備える。第２の露光装置５０ｉは、第２の露光光（例えば、ＤＵＶ光）に対応した露光装置（ＤＵＶ露光装置）であり、第２の露光光を用いてショット領域ごとに露光するための装置である。 Specifically, the exposure system 1 i further includes a second exposure device 50 i, a development device 30 i instead of the development device 30, and a control system 40 i instead of the control system 40. The second exposure apparatus 50i is an exposure apparatus (DUV exposure apparatus) corresponding to second exposure light (for example, DUV light), and is an apparatus for performing exposure for each shot region using the second exposure light. is there.
図９は、第２の露光装置５０ｉ（ＤＵＶ露光装置）のレシピを示す図である。例えば、第２の露光装置５０ｉは、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の露光装置２０で露光されたショット領域ＳＨ−１の少なくとも一部の領域ＳＨ−１ａ内を分割することで得られる複数のショット領域ＳＨ−１１〜ＳＨ−２１のそれぞれに対して、第２の露光光で追加露光を行う。 FIG. 9 is a view showing a recipe of the second exposure apparatus 50i (DUV exposure apparatus). For example, as shown in FIGS. 9A and 9B, the second exposure apparatus 50i has a region SH-1a in at least a part of the shot area SH-1 exposed by the first exposure apparatus 20. Each of the plurality of shot regions SH-11 to SH-21 obtained by the division is subjected to additional exposure with the second exposure light.
このとき、制御系４０ｉのレシピ作成部４３２ｉは、制御系４０ｉの算出部４３１により算出された追加露光量（図９（ｂ）参照）に基づいて、複数のショット領域ＳＨ−１１〜ＳＨ−２１のそれぞれで露光量を変えるようなレシピ情報を作成し、第２の露光装置５０ｉを制御する。すなわち、レシピ作成部４３２ｉは、第２の露光装置５０ｉを制御して、算出部４３１により算出された追加露光量に基づいて、基板ＷＦの縁部に沿って露光量を異ならせる。
なお、追加露光が第２の露光装置５０ｉにより行われるので、現像装置３０ｉは、回転露光機構３１（図１参照）を有さなくてもよい。
また、露光システム１ｉによる露光方法について、図２に示すステップＳ３及びステップＳ５における処理が第１の実施形態と異なる。
At this time, the recipe creation unit 432i of the control system 40i uses a plurality of shot areas SH-11 to SH-21 based on the additional exposure amount (see FIG. 9B) calculated by the calculation unit 431 of the control system 40i. The recipe information that changes the exposure amount is created for each of the above, and the second exposure apparatus 50i is controlled. That is, the recipe creation unit 432i controls the second exposure apparatus 50i to vary the exposure amount along the edge of the substrate WF based on the additional exposure amount calculated by the calculation unit 431.
Since the additional exposure is performed by the second exposure device 50i, the developing device 30i may not have the rotary exposure mechanism 31 (see FIG. 1).
Further, regarding the exposure method by the exposure system 1i, the processes in step S3 and step S5 shown in FIG. 2 are different from those in the first embodiment.
ステップＳ３では、レシピ作成部４３２ｉが、算出部４３１により算出された追加露光量、すなわち第２の露光光による補正ド−ズ量マップに基づいて、第２の露光装置５０ｉを制御するためのレシピ情報を作成する。 In step S3, the recipe creation unit 432i controls the second exposure apparatus 50i based on the additional exposure amount calculated by the calculation unit 431, that is, the corrected dose amount map by the second exposure light. Create information.
例えば、レシピ作成部４３２ｉは、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、基板ＷＦの周辺部ＰＡにおける各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋ（図３参照）について、第２の露光装置５０ｉによる追加露光を行う際の補正ド−ズ量の分布を決定する。すなわち、レシピ作成部４３２ｉは、各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋごとに、補正をかけるべき領域を決定し、決定された領域内を分割して複数のショット領域を画定し各ショット領域における補正ド−ズ量を決定する。 For example, as shown in FIGS. 9A and 9B, the recipe creating unit 432i performs the second exposure for each of the shot regions SH-1 to SH-k (see FIG. 3) in the peripheral portion PA of the substrate WF. The distribution of the correction dose when the additional exposure is performed by the apparatus 50i is determined. That is, the recipe creation unit 432i determines an area to be corrected for each shot area SH-1 to SH-k, divides the determined area to define a plurality of shot areas, Determine the correction dose.
例えば、図９（ａ）に示すショット領域ＳＨ−１では、図中右上近傍の領域の露光ド−ズ量が十分であるのに対して、それ以外の領域の露光ド−ズ量が不足しているので、レシピ作成部４３２ｉは、ショット領域ＳＨ−１内の一部の領域ＳＨ−１ａを、補正をかけるべき領域として決定する。そして、レシピ作成部４３２ｉは、その領域ＳＨ−１ａを分割することで複数のショット領域ＳＨ−１１〜ＳＨ−２１を画定する。そして、レシピ作成部４３２ｉは、ショット領域ＳＨ−１内の補正ド−ズ量の分布に応じて、複数のショット領域ＳＨ−１１〜ＳＨ−２１のそれぞれの露光量を決定する。 For example, in the shot region SH-1 shown in FIG. 9A, the exposure dose amount in the region near the upper right in the figure is sufficient, but the exposure dose amount in other regions is insufficient. Therefore, the recipe creation unit 432i determines a partial area SH-1a in the shot area SH-1 as an area to be corrected. Then, the recipe creating unit 432i divides the region SH-1a to define a plurality of shot regions SH-11 to SH-21. Then, the recipe creation unit 432i determines the exposure amount of each of the plurality of shot regions SH-11 to SH-21 according to the distribution of the correction dose amount in the shot region SH-1.
レシピ作成部４３２ｉは、基板ＷＦの周辺部ＰＡにおける、第２の露光装置５０ｉ用に決定された各ショット領域（例えば、各ショット領域ＳＨ−１１〜ＳＨ−２１）の露光量を示す情報をレシピ情報として第２の露光装置５０ｉへ供給する。 The recipe creation unit 432i recipes information indicating the exposure amount of each shot area (for example, each shot area SH-11 to SH-21) determined for the second exposure apparatus 50i in the peripheral portion PA of the substrate WF. Information is supplied to the second exposure apparatus 50i.
ステップＳ５では、第２の露光装置５０ｉが、レシピ情報をレシピ作成部４３２ｉから受ける。第２の露光装置５０ｉは、レシピ情報に従って、基板ＷＦの周辺部ＰＡに配された複数のショット領域（例えば、各ショット領域ＳＨ−１１〜ＳＨ−２１）を第２の露光光（例えば、ＤＵＶ光）で追加露光する。すなわち、第２の露光装置５０ｉは、ステップＳ２で算出された追加露光量に基づいてステップＳ３で作成されたレシピ情報に従って、追加露光を行う。このとき、第２の露光装置５０ｉは、図９（ｂ）に示されるように、第２の露光装置５０ｉ用に画定された各ショット領域（例えば、各ショット領域ＳＨ−１１〜ＳＨ−２１）について、露光量を変える。すなわち、第２の露光装置５０ｉは、基板ＷＦの縁部に沿って露光量を変える。 In step S5, the second exposure apparatus 50i receives recipe information from the recipe creation unit 432i. The second exposure apparatus 50i applies a plurality of shot areas (for example, the respective shot areas SH-11 to SH-21) arranged in the peripheral portion PA of the substrate WF to the second exposure light (for example, DUV) according to the recipe information. Additional exposure with light). That is, the second exposure apparatus 50i performs additional exposure according to the recipe information created in step S3 based on the additional exposure amount calculated in step S2. At this time, as shown in FIG. 9B, the second exposure apparatus 50i uses each shot area defined for the second exposure apparatus 50i (for example, each shot area SH-11 to SH-21). Change the exposure amount. That is, the second exposure apparatus 50i changes the exposure amount along the edge of the substrate WF.
以上のように、第２の実施形態では、図２に示すステップＳ５において、第２の露光光（例えば、ＤＵＶ光）に対応した第２の露光装置５０ｉを用いて、基板ＷＦの周辺部ＰＡに配された複数のショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋを追加露光する。これにより、例えば、第１の露光装置より運用コストが安価な露光装置で追加露光を行うことができ、追加露光のための運用コストを低減できる。 As described above, in the second embodiment, the peripheral portion PA of the substrate WF is used in step S5 shown in FIG. 2 using the second exposure apparatus 50i corresponding to the second exposure light (for example, DUV light). A plurality of shot areas SH-1 to SH-k arranged in the above are additionally exposed. Thereby, for example, additional exposure can be performed with an exposure apparatus whose operating cost is lower than that of the first exposure apparatus, and the operating cost for additional exposure can be reduced.
また、第２の実施形態では、図２に示すステップＳ５において、ステップＳ２で算出された追加露光量に基づいて、基板ＷＦの縁部に沿って露光量を変える。これにより、一様な照射量で基板ＷＦの周辺露光を行う場合に比べて、ゲストフレアの補正制度を向上できる。 In the second embodiment, in step S5 shown in FIG. 2, the exposure amount is changed along the edge of the substrate WF based on the additional exposure amount calculated in step S2. Thereby, the correction system of the guest flare can be improved as compared with the case where the peripheral exposure of the substrate WF is performed with a uniform dose.
また、第２の実施形態では、図２に示すステップＳ３において、基板ＷＦの周辺部ＰＡにおける各ショット領域ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋごとに、補正をかけるべき領域を決定し、決定された領域内を分割して第２の露光装置５０ｉ用の複数のショット領域を画定する。そして、図２に示すステップＳ５において、第２の露光装置５０ｉ用の複数のショット領域のそれぞれについて、露光量を変える。これにより、回転露光を行う場合に比べて、ゲストフレアの補正精度を向上できる。 In the second embodiment, in step S3 shown in FIG. 2, a region to be corrected is determined for each of the shot regions SH-1 to SH-k in the peripheral portion PA of the substrate WF. A plurality of shot areas for the second exposure apparatus 50i are defined by dividing the inside. In step S5 shown in FIG. 2, the exposure amount is changed for each of the plurality of shot areas for the second exposure apparatus 50i. Thereby, the correction accuracy of the guest flare can be improved as compared with the case where the rotary exposure is performed.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１、１ｉ 露光システム、１０ 塗布装置、２０ 第１の露光装置、３０、３０ｉ 現像装置、３１ 回転露光機構 ３２ 現像機構、４０、４０ｉ 制御系、４１ 塗布制御部、４２ 露光制御部、４３ 追加露光制御部、４４ 現像制御部、５０ｉ 第２の露光装置、４３１ 算出部、４３１ａ 補正ド−ズ量算出部、４３１ｂ 変換部、４３２、４３２ｉ レシピ作成部、ＳＨ−１〜ＳＨ−ｋ、ＳＨｉ−１〜ＳＨｉ−ｊ ショット領域、ＳＨｄ−１〜ＳＨｄ−ｈ ダミ−ショット領域。 1, 1i exposure system, 10 coating device, 20 first exposure device, 30, 30i developing device, 31 rotary exposure mechanism 32 developing mechanism, 40, 40i control system, 41 coating control unit, 42 exposure control unit, 43 additional exposure Control unit, 44 development control unit, 50i second exposure apparatus, 431 calculation unit, 431a correction dose calculation unit, 431b conversion unit, 432, 432i recipe creation unit, SH-1 to SH-k, SHi-1 ~ SHi-j shot area, SHd-1 to SHd-h dummy shot area.
Claims (5)
前記複数のショット領域のうち前記基板における周辺部に配された複数のショット領域について、前記第１の露光光より波長の長い第２の露光光による追加露光量を算出することと、
前記算出された追加露光量に基づいて、前記周辺部に配された複数のショット領域を前記第２の露光光で追加露光することと、
を含み、
前記周辺部に配された複数のショット領域の追加露光では、前記算出された追加露光量に基づいて、前記基板の縁部に沿って露光量を変える
ことを特徴とする露光方法。 Exposing each of a plurality of shot areas on the substrate with a first exposure light;
Calculating an additional exposure amount by a second exposure light having a wavelength longer than that of the first exposure light for a plurality of shot areas arranged in a peripheral portion of the substrate among the plurality of shot areas;
Based on the calculated additional exposure amount, additional exposure of the plurality of shot regions arranged in the peripheral portion with the second exposure light,
Including
In the additional exposure of the plurality of shot regions arranged in the peripheral portion, the exposure amount is changed along the edge portion of the substrate based on the calculated additional exposure amount.
前記複数のショット領域のうち前記基板における周辺部に配された複数のショット領域について、前記第１の露光光より波長の長い第２の露光光による追加露光量を算出することと、
前記算出された追加露光量に基づいて、前記周辺部に配された複数のショット領域を前記第２の露光光で追加露光することと、
を含むことを特徴とする露光方法。 Exposing each of a plurality of shot areas on the substrate with a first exposure light;
Calculating an additional exposure amount by a second exposure light having a wavelength longer than that of the first exposure light for a plurality of shot areas arranged in a peripheral portion of the substrate among the plurality of shot areas;
Based on the calculated additional exposure amount, additional exposure of the plurality of shot regions arranged in the peripheral portion with the second exposure light,
An exposure method comprising:
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光方法。 In the additional exposure of the plurality of shot areas arranged in the peripheral portion, the plurality of shot areas arranged in the peripheral portion while rotating the substrate using a rotary exposure mechanism corresponding to the second exposure light. The exposure method according to claim 1, wherein additional exposure is performed.
前記周辺部に配された複数のショット領域の追加露光では、前記第２の露光光に対応した第２の露光装置を用いて、前記周辺部に配されたショット領域を追加露光する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光方法。 In the exposure of the plurality of shot areas of the substrate, each of the plurality of shot areas is exposed using a first exposure apparatus corresponding to the first exposure light,
In the additional exposure of the plurality of shot areas arranged in the peripheral portion, the shot area arranged in the peripheral portion is additionally exposed using a second exposure apparatus corresponding to the second exposure light. The exposure method according to claim 1 or 2.
前記複数のショット領域のうち前記基板における周辺部に配された複数のショット領域について、前記第１の露光光より波長の長い第２の露光光による追加露光量を算出する算出部と、
前記算出部により算出された追加露光量に基づいて、前記周辺部に配された複数のショット領域を前記第２の露光光で追加露光する第２の露光部と、
を備えたことを特徴とする露光システム。 A first exposure unit that exposes each of a plurality of shot regions on the substrate with a first exposure light;
A calculation unit that calculates an additional exposure amount by a second exposure light having a wavelength longer than that of the first exposure light for a plurality of shot regions arranged in a peripheral portion of the substrate among the plurality of shot regions;
A second exposure unit that additionally exposes a plurality of shot regions arranged in the peripheral portion with the second exposure light based on the additional exposure amount calculated by the calculation unit;
An exposure system comprising:
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