JP5739837B2 - 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係るステップ・アンド・スキャン型の露光装置(走査露光装置)の概略構成を示す。露光装置は、原版上および基板上でスリット形状の光に対して原版および基板を走査し、原版を介して基板上の各ショット領域を露光する。例えば、ArF等のガスが封入され、レーザ光を発光させるレーザ光源1は、遠紫外領域の波長193nmの光を発生する。レーザ光源1には、共振器を構成するフロントミラー、狭帯化モジュール、モニタモジュール及びシャッタ等が設けられている。狭帯化モジュールは、回折格子やプリズム等からなり、露光波長を狭帯化する。モニタモジュールは、分光器やディテクタ等からなり、スペクトル幅をモニタする。
K[J/V]=(E1−E0)/(V1−V0)・・・(1)
ここで図4の(a)に示すEmaxは、レーザ光源1の出力パルスのエネルギーの上限値を示し、Emaxを上回るような印加電圧を加えても式1のエネルギー特性に従う出力パルスエネルギーは得られない。同様にEminは、レーザ光源1の出力パルスエネルギーの下限値を示し、Eminを下回るような印加電圧を加えても式1のエネルギー特性に従う出力パルスエネルギーは得られない。つまり、レーザ光源1の設計値で決まるEminからEmaxまでのレーザ出力の許容範囲の内で印加電圧を式1に基づき制御することにより、所望の出力パルスエネルギー値Eが得られる。
Dose(X,Y)[J]=aX2+bY2+cXY+dX+eY+f・・・(2)
ここで、Xは基板の中心を原点とした非走査方向の座標、Yは基板の中心を原点とした走査方向の座標であり、Dose(X,Y)は基板15の位置(X,Y)における目標露光量[Joule]である。走査露光により基板上に転写されるパターンの線幅と基板上のレジストの膜厚とは相関がある。基板上のレジストの膜厚は、式2で良く近似できる。このことからも類推できるように、基板上で線幅均一性を改善するための目標露光量を表すのに式2は有用である。しかしながら、基板15上の位置と目標露光量との間の有利な関係式は、式2に限定されるものではなく、実際のリソグラフィー・プロセスの状況に応じて設定され得るものである。式2の係数aからfは、線幅が均一となるように予め求めた基板15上の目標露光量に応じて、ここでは2次曲面で近似して、求めることができる。式2の係数a1からf1は、基板上の様々な位置における露光量の計測結果を用いて求めることもできる。
dose(y)[J]=any4+bny3+cny2+dny+en・・・(3)
ここで、yは、各ショット領域内の走査方向Yの位置の座標であり、dose(y)は各ショット領域内の走査方向の座標yの位置における目標露光量[Joule]を表している。図7の(b)の線71は、ショットs14、s24、s32の5つの位置の露光量を式3で近似した線であり、この近似曲線でショットs24内の走査方向の位置における目標露光量分布を正確に表すことができる。以上のように、S102で、主制御部3は、ショットs1〜s46の各々について、ショット領域内における目標露光量分布を式3の4次多項式関数で近似し、ショット領域毎に式3の係数an〜en(ただしnは1〜46)を求めて記憶する。なお、図7のショットs24の例では、係数a24〜e24を求めるのに隣接する2つのショットの位置における目標露光量を用いた。しかし、例えば、ショットs2のように隣接するショットが1つしか存在しない場合には、s2の2つの位置と1つの隣接ショットにおける2つの位置の計5つの位置における目標露光量を用いればよい。なお、本実施形態では、ショット領域内の走査方向における目標露光量分布を4次多項式関数で近似したが、4次以外の高次多項式関数で近似してもよい。
つぎに、本発明の一実施形態のデバイス(半導体デバイス、液晶表示デバイス等)の製造方法について説明する。ここでは、半導体デバイスの製造方法を例に説明する。
Claims (11)
- 基板をショット領域ごとに走査露光する露光装置であって、
対象ショット領域における目標露光量と、前記対象ショット領域と隣接する隣接ショット領域における目標露光量と、を用いて関数近似をすることにより、前記対象ショット領域内の目標露光量分布を求め、
前記対象ショット領域内の露光量分布が前記目標露光量分布となるように露光量を制御しながら前記対象ショット領域を走査露光する制御部を備えることを特徴とする露光装置。 - 前記制御部は、前記基板上の位置と目標露光量との関係を示す情報に基づいて、前記対象ショット領域における目標露光量と、前記隣接ショット領域における目標露光量とを求めることを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
- 前記制御部は、前記対象ショット領域における目標露光量と、前記対象ショット領域の走査方向に沿って前記対象ショット領域と隣接する隣接ショット領域における目標露光量とを用いて関数近似することにより、前記対象ショット領域内の前記走査方向における前記目標露光量分布を求め、前記対象ショット領域内の走査方向における露光量分布が前記目標露光量分布となるように前記基板の走査に応じて露光量を制御しながら前記対象ショット領域を走査露光することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の露光装置。
- 前記制御部は、前記対象ショット領域の複数の位置における目標露光量と、前記隣接ショット領域の複数の位置における目標露光量とを用いて前記目標露光量分布を求めることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の露光装置。
- 前記露光装置は、前記基板を露光する露光光を発生するレーザ光源を有し、
前記制御部は、前記対象ショット領域の前記目標露光量分布に基づいて、前記レーザ光源の出力を制御しながら前記対象ショット領域を走査露光することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の露光装置。 - 前記制御部は、前記対象ショット領域の前記目標露光量分布と前記レーザ光源の出力の許容範囲とに基づいて前記対象ショット領域を走査するときの前記基板の走査速度を決定し、前記制御部は、前記決定された走査速度で前記基板を走査方向に移動させながら、前記対象ショット領域の露光量分布が前記目標露光量分布となるように前記レーザ光源の出力を制御しながら前記対象ショット領域を走査露光することを特徴とする請求項5に記載の露光装置。
- 前記基板上の位置と目標露光量との関係を示す前記情報は、前記基板上の複数の位置における露光量の計測結果を含むことを特徴とする請求項2に記載の露光装置
- 前記基板上の位置と目標露光量との関係において、前記目標露光量は前記基板上の位置の2次関数で表されることを特徴とする請求項2に記載の露光装置。
- 前記制御部は、前記走査方向における前記目標露光量分布を、前記対象ショット領域内の前記走査方向における位置を変数とする露光量の関数として求めることを特徴とする請求項3に記載の露光装置。
- 請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
前記工程で露光された前記基板を現像する工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。 - 基板をショット領域ごとに走査露光する露光方法であって、
対象ショット領域における目標露光量と、前記対象ショット領域と隣接する隣接ショット領域における目標露光量と、を用いて関数近似をすることにより前記対象ショット領域内の目標露光量分布を求めるステップと、
前記対象ショット領域内の露光量分布が前記目標露光量分布となるように露光量を制御しながら前記対象ショット領域を走査露光するステップと、
を有することを特徴とする露光方法。
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