曝光装置、曝光方法以及半导体器件的制造方法制造方法及图纸

提供了一种即使当光罩被倾斜时也具有高分辨率的曝光装置。该曝光装置包括：用于将形成在光罩（１０１）的表面上的图案投射在晶圆（１３０）上的光学系统；用于测定光罩（１０１）相对于与光学系统的光轴方向垂直的平面的倾斜角度的测定部；以及用于根据由测定部所测定的倾斜角度来调整晶圆（１３０）的位置的调整部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
JP 11-340125 A公开了一种步进重复曝光装置。如图10所示，在JP 11-340125 A中所描述的曝光装置中，通过Z驱动部12A至12C，将样品 台11设置在XY台13上，并且通过晶圆保持器(holder) 10，将晶圆W 保持在样品台11上，以转印(transfer)晶圆W上的光罩(reticle)R的图案。 曝光之前，测定投影光学系统PL的成像表面22相对于XY台13的运转平 面(running plane) 14a的倾斜角度Itx和Ity。在曝光过程中，当将XY台 13逐步移动时，例如，基于成像表面22的倾斜角度和XY台13的位置， 调整Z驱动部12A至12C的伸縮量，以修正晶圆W表面在Z方向的位置和 倾斜角度。随后，在曝光位置，修正晶圆W表面的表面位置，以便将自 动对焦探测器(未示出)所测定的残余离焦量设置为O。在测定投影光学系统PL的成像表面22的倾斜角度的方法中，将具 有良好的平面度的晶圆设置在晶圆保持器上，在曝光区的五个点上测 定对焦位置，B卩，其中心点和四个角点，并且随后，基该测定值， 获得成像表面22的倾斜角度Itx和Ity (未示出)。JP 2003-142365 A公开了一种曝光装置，该装置用于通过在光罩上 在与扫描方向垂直的方向上周期地布置棒状周期图案以及与扫描方向 平行地布置直线标记来计算光罩在光罩的扫描方向和与其垂直的方向 上的光罩变形量。曝光装置用设置在投影曝光光学系统的轴的外部的 探测器来测定光罩变形量。此外，主控制系统执行改变光罩载物台驱 动部和晶圆载物台的相对位移速度，改变在投影光学系统之内的透镜元件之间的间隔，以及通过包括在投影光学系统中的压力控制部来改 变镜筒内的压力，从而修正成像特性的放大倍率成分。然而，JP 11-340125 A和JP 2003-142365 A描述的技术具有以下需 要改善的方面。对于JP 11-340125 A中公开的曝光装置，当异物粘附在光罩和光罩 保持器之间，从而光罩浮于光罩保持器之上时，必须执行繁琐的程序 以测定成像表面的倾斜角度，在该程序中，具有良好的平面度的晶圆 被设置在晶圆保持器上。此外，可想而知的是，在进行曝光操作时或 在交换光罩时，由于所粘附的异物而导致光罩变形，所以在每次曝光 或交换光罩时，必须将具有良好的平面度的晶圆设置在晶圆保持器上， 以测定成像表面的倾斜角度。结果，曝光处理本身变得复杂和繁琐， 这导致难以轻易地获得极好的分辨率。对于JP 2003-142365 A中公开的曝光装置，将棒状周期图案和直线 标记设置在光罩上。因此，要求在光罩上形成棒状周期图案和直线标 记，因为通过通常使用的光罩无法获得光罩变形量，所以难以获得极 好的分辨率。
技术实现思路
本专利技术提供了一种曝光装置，该曝光装置包括用于将形成在光 罩表面上的图案投射在晶圆上的光学系统；用于直接测定(探测)光 罩相对于与光学系统的光轴方向垂直的平面的倾斜角度的测定(探测) 部；以及用于根据由测定部所测定的倾斜角度来调整晶圆的位置的调 整部。在曝光装置中，基于用于直接测定光罩相对于与光学系统的光轴 方向垂直的平面的倾斜角度的测定部所测定的倾斜角度，调整晶圆的 位置。根据具有这种结构的曝光装置，即使当光罩被倾斜时，也能够容易获得具有高分辨率的图案而不使曝光处理复杂化。本专利技术所提供了一种曝光方法，该曝光方法包括将形成于光罩 的表面上的图案投射在晶圆上；测定光罩相对于与光学系统的光轴方 向垂直的平面的倾斜角度；以及基于所测定的倾斜角度而将晶圆的表 面调整成与光罩的表面平行，其中光罩的平面垂直于光学系统的光轴 方向。在该曝光方法中，在曝光前，测定光罩相对于与光学系统的光轴 方向垂直的平面的倾斜角度，以基于所测定的倾斜角度来调整晶圆表 面的位置。因此，即使当光罩被倾斜时，处理也能够被连续执行而不 需为了调整对焦而交换晶圆，从而能够容易获得具有高分辨率的图案。本专利技术提供了一种半导体器件的制造方法，该制造方法包括通过 使用曝光装置在晶圆上形成图案，所述曝光装置包括将形成于光罩 表面上的图案投射在晶圆上的光学系统；用于测定光罩相对于与光学 系统的光轴方向垂直的平面的倾斜角度的测定部；以及用于根据测定 部所测定的倾斜角度来调整晶圆位置的调整部。在该半导体器件的制造方法中，使用曝光装置，利用该曝光装置， 即使在光罩被倾斜时，也能够在不使曝光处理复杂化的情况下调整对 焦，并且形成具有高分辨率的图案。因此，提高半导体器件的生产率 是可能的。需要注意的是，本专利技术各个部件能够用任何部件形成，只要它们 能够实现其功能。例如，各个部件可被实现为执行指定功能的专用硬 件、具有通过计算机程序所给予的指定功能的计算机设备、计算机程 序所实现的计算机设备的指定功能、从它们中任意选择的组合等。本专利技术的各种构成要素不必彼此独立。也可能多个构成要素形成一个构件， 一个构成要素由多个构件形成， 一个构成要素是另一个构 成要素的一部分， 一个构成要素的一部分与另一构成要素的一部分重 复等。根据本专利技术，即使当光罩被倾斜时，曝光装置、曝光方法以及半 导体器件的制造方法也能够实现，从而容易地提供极好的分辨率。附图说明在附图中图l是示出根据本专利技术实施方式的曝光装置的剖视图； 图2A至图2D是示出放置在根据本实施方式的曝光装置的光罩保持器上的光罩的视图，其中，图2A和图2C是光罩的平面图，图2B和图2D是其剖视图3是示出放置在根据本实施方式的曝光装置的光罩保持器上的 光罩的平面图4是用于解释根据本实施方式的曝光装置的光罩的概念图5是用于解释根据本实施方式的曝光装置的光罩的另一概念图6是用于解释根据本实施方式的曝光装置的光罩的倾斜角度的 测定方法的概念图7是用于解释根据本实施方式的曝光装置的光罩的倾斜角度的 测定方法的另一概念图8A至图8C是用于解释根据本实施方式的曝光装置的光罩的浮 置量(floating amount)的计算方法的概念图9A和图9B是用于解释根据本实施方式的曝光装置的光罩的浮 置量的计算方法的概念图；以及图10是示出传统曝光装置的剖视图。具体实施例方式下文将结合附图，对根据本专利技术的曝光装置、曝光方法和半导体 器件的制造方法的优选实施方式进行详细的描述。对于附图的解释，相同的构成要素被赋予相同的参考符号，且其解释在此被省略。在本 专利技术的实施方式中，采用定义为前后、左右和上下的方向进行解释。 然而，为了容易地解释构成要素之间的相对关系，出于方便考虑而定 义这些方向，因此，不限制在实施本专利技术的情况中生产或应用时所使 用的方向。(第一实施方式)参考图1至图9，根据本专利技术的第一实施方式的曝光装置描述如下。曝光装置ioo的结构如下。图1是根据本实施方式的曝光装置的剖视图。如图1所示，本实施方式的曝光装置100包括用于将形成在光罩101的表面上的图案投 射在晶圆130上的光学系统(未示出)、每个均用作测定部的发光器 件110、受光器件120以及控制装置150、用作调整部的晶圆载物台131、 放置在光罩保持器102上的光罩101以及縮影投影透镜160。在曝光装置100中，从光学系统发射的曝光光(exposure light) 穿过光罩101和縮影投影透镜160，以将形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曝光装置，包括：　光学系统，用于将形成在光罩的表面上的图案投射在晶圆上；　测定部，用于测定所述光罩相对于与所述光学系统的光轴方向垂直的平面的倾斜角度；以及　晶圆载物台，用于保持所述晶圆。

【技术特征摘要】
JP 2007-8-8 2007-2061711.一种曝光装置，包括光学系统，用于将形成在光罩的表面上的图案投射在晶圆上；测定部，用于测定所述光罩相对于与所述光学系统的光轴方向垂直的平面的倾斜角度；以及晶圆载物台，用于保持所述晶圆。2. 根据权利要求l所述的曝光装置，还包括调整部，用于基于由 所述测定部测定的所述倾斜角度来调整所述晶圆载物台上的所述晶圆 的位置。3. 根据权利要求2所述的曝光装置，其中，所述调整部基于由所 述测定部测定的所述倾斜角度而将所述晶圆的表面调整成与所述光罩 的表面平行，其中所述光罩的表面垂直于所述光学系统的所述光轴方 向。4. 根据权利要求1所述的曝光装置，其中，所述测定部包括用于 将光发射至所述光罩的发光器件和用于接收在所述光罩上反射的所述 光的受光器件。5. 根据权利要求4所述的曝光装置，其中，所述测...

【专利技术属性】
技术研发人员：林省一郎，
申请(专利权)人：恩益禧电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]