曝光方法、曝光装置及元件制造方法制造方法及图纸

一种曝光方法，适用于一面将掩膜和基板在第１方向同步移动一面对该基板曝光该掩膜的图案，其特征是：包括： 检测复数个调正系统的复数个标志，其中该些调正系统是分别与设于该基板上的多个调正标志呈对向，同时在与该第１方向交叉的第２方向上并列配置有３个或３个以上；以及 基于该检测结果使该掩膜和该基板的位置吻合。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种，一面将掩膜和基板作同步移动一面将掩膜的图案曝光于基板上。
技术介绍
液晶显示元件和半导体元件通过将在掩膜上形成的图案转印于感光基板上，即所谓的光刻法的手法而被制造。该光刻法工程中所使用的曝光装置，具有载置感光基板作2维移动的基板载物台、载置有图案的掩膜作2维移动的掩膜载物台，将掩膜上形成的图案一面逐次移动掩膜载物台及基板载物台一面通过投影光学系统转印于感光基板上。作为曝光装置，主要有将掩膜的图案全体同时转印于感光基板上的一次型曝光装置，和一面将掩膜载物台和基板载物台同步扫描一面将掩膜的图案连续地转印于感光基板上的扫描型曝光装置2种。其中在制造液晶显示元件时，由于显示区域的大型化的要求，扫描型曝光装置被主要应用。扫描型曝光装置有配置多个投影光学系统以使邻接投影区域在扫描方向上进行所定量位移且使邻接投影区域的各个末端(接合部)在与扫描方向直交的方向上重复，即所谓多透镜方式的扫描型曝光装置(多透镜扫描型曝光装置)。多透镜方式的扫描型曝光装置能够一面维持良好的成像特性一面并不使装置大型化而得到大的曝光区域(图案形成区域)。位于该扫描型曝光装置的各投影光学系统的视野光阑，可为例如梯形，扫描方向的视野光阑的孔径宽的合计通常被设定为相等。因此，邻接的投影光学系统的接合部被重复曝光，所以该扫描型曝光装置具有使投影光学系统的光学象差和曝光照度平滑变化的优点。图21所示为原来的多透镜扫描型曝光装置的一例。如图21所示，曝光装置EXJ具备有支持掩膜M的掩膜载物台MST、支持感光基板的基板载物台PST、将掩膜载物台MST所支持的掩膜M通过曝光光EL进行照明的照明光学系统IL、将通过曝光光EL照明的掩膜M的图案的像投影于基板载物台PST所支持的感光基板P上的多个投影光学系统PLa～PLg。投影曝光系统PLa、PLc、PLd、PLg和投影光学系统PLb、PLd、PLf成2列交错状排列，投影光学系统PLa～PLg中的邻接的投影光学系统彼此(例如投影光学系统PLa和PLb、PLb和PLc)在X轴方向上被所定量移位配置。而且，分别与投影光学系统PLa～PLg对应的梯形投影区域的接合部在感光基板P上重复。在掩膜载物台MST的上方，设有进行掩膜M和感光基板P的调正(alignMent)的调正光学系统500A、500B。调正光学系统500A、500B可通过不图示的驱动机构在Y轴方向移动，在调正处理时进入照明光学系统IL和掩膜M之间，同时在扫描曝光时又从照明区域退避。调正光学系统500A、500B检测形成于掩膜M的掩膜调正标志，同时将形成于感光基板P的基板调正标志通过投影光学系统PLa及PLg检测。另外，在基板载物台PST上的-X侧的末端设有在Y轴方向延伸的移动镜502a，在-Y侧的末端设有在X轴方向延伸的移动镜502b，在与这些移动镜502a、502b分别对向的位置，分别设有通过向移动镜502a、502b照射激光，可检测在基板载物台PST的X轴方向及Y轴方向的位置的激光干涉仪501a、501b。图22～图24是用于说明使用曝光装置EXJ的调正处理程序及曝光处理程序的图示。这里是关于在感光基板P上形成4个元件(图案形成区域)PA1～PA4之场合进行说明。如图22所示，在感光基板P上的图案形成区域PA1～PA4的每一个的4角上形成有调正标志。曝光装置EXJ首先如图22(a)所示，将感光基板P上的图1案形成区域PA1的-X侧的2个基板调正标志M1、M2，通过调正光学系统500A、500B通过投影光学系统PLa及PLg而检测。调正光学系统500A、500B同时也检测与基板调正标志M1、M2对应掩膜调正标志(图22中不图示)。接着如图22(b)所示，感光基板P通过基板载物台PST在-X侧移动，调正光学系统500A、500B将图案形成区域PA1的+X侧的2个基板调正标志M3、M4通过投影光学系统PLa及PLg检测。此时，掩膜M也通过掩膜基板MST进行移动，感光基板P的基板调正标志M3、M4所对应的掩膜调正标志和基板调正标志M3、M4一起被检测。接着如图22(c)所示，感光基板P通过基板载物台PST在-X侧移动，调正光学系统500A、500B检测感光基板P的第2图案形成区域PA2的基板调正标志M1、M2及与此对应的掩膜调正标志。接着如图22(d)所示，感光基板P在-X侧移动，调正光学系统500A、500B检测图案形成区域PA2的基板调正标志M3、M4及与此对应的掩膜调正标志。接着如图23(a)所示，感光基板P通过基板载物台PST在-Y侧步进移动，调正光学系统500A、500B检测第3图案形成区域PA3之基板调正标志M3、M4及与此对应的掩膜调正标志。接着如图23(b)所示，感光基板P在+X侧移动，调正光学系统500A、500B检测形成区域PA3的基板调正标志M1、M2及与此对应的掩膜调正标志。接着如图23(c)所示，感光基板P在+X侧移动，调正光学系统500A、500B检测第4图案形成区域PA4的基板调正标志M3、M4及与此对应之掩膜调正标志。接着如图23(d)所示，感光基板P在+X侧移动，调正光学系统500A、500B检测图案形成区域PA4的基板调正标志M1、M2及与此对应的掩膜调正标志。如上所述，一面进行掩膜M和感光基板P的步进移动，一面由2个调正光学系统500A、500B检测各图案形成区域PA1～PA4的各个基板调正标志M1～M4的位置信息及掩膜调正标志的位置信息。然后曝光装置EXJ基于调正光学系统500A、500B的检测结果，求每个图案形成区域的掩膜M和感光基板P的位置误差及位移、旋转、定标(scaling)等像特性，从求得的误差信息算出修正值，并基于该修正值进行曝光处理。在进行曝光处理时，首先如图24(a)所示，使对最后进行调正处理的图案形成区域PA4的曝光处理被进行。即，一面将支持感光基板P的基板载物台PST和支持掩膜M的掩膜载物台MST(图24中不图示)在-X方向作同步移动，一面通过利用曝光光照明掩膜M，进行对感光基板P的图案形成区域PA4的曝光处理。当对图案形成区域PA4的曝光处理结束后，如图24(b)所示，为了进行对图案形成区域PA3的扫描曝光处理，设定掩膜M和感光基板P的位置。即，感光基板P在-X方向移动，同时掩膜M(图24中不图示)为返回初始位置在+X方向进行大的移动。然后，进行对图案形成区域PA3的扫描曝光处理。当对图案形成区域PA3的扫描曝光处理结束后，如图24(c)所示，为了进行对图案形成区域PA1的扫描曝光处理，设定掩膜M和感光基板P的位置。即，感光基板P通过基板载物台PST在+X方向进行大的移动的同时也在+Y方向移动，掩膜M为返回初始位置在+X侧进行大的移动。然后，进行对图案形成区域PA1的扫描曝光处理。当对图案形成区域PA1的曝光处理结束后，如图24(d)所示，为了进行对图案形成区域PA2的扫描曝光处理，设定掩膜M和感光基板P的位置。即，感光基板P在-X方向移动，同时掩膜M为了返回初始位置在+X方向进行大的移动。然后，进行对图案形成区域PA2的扫描曝光处理。这样即分别完成对各图案形成区域PA1～PA4的曝光处理。而且曝光装置EXJ一面通过激光干涉仪501a、501b检测感光基板P的位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种曝光方法，适用于一面将掩膜和基板在第1方向同步移动一面对该基板曝光该掩膜的图案，其特征是包括检测复数个调正系统的复数个标志，其中该些调正系统是分别与设于该基板上的多个调正标志呈对向，同时在与该第1方向交叉的第2方向上并列配置有3个或3个以上；以及基于该检测结果使该掩膜和该基板的位置吻合。2.如权利要求1所述的曝光方法，其特征是该基板的位置吻合是对该进行曝光的曝光区域，在该第1方向上离开所定距离的2处位置或2处位置以上进行该检测。3.如权利要求1或2所述的曝光方法，其特征是进行该基板的曝光之曝光区域在该第2方向上多个并排，且该基板的位置吻合同时检测与该多个曝光区域对应的各个调正标志。4.如权利要求1或2所述的曝光方法，其特征是进行该基板的曝光的曝光区域在该第2方向上多个并排，在对应该曝光区域的该第1方向的2处位置或2处位置以上检测该多个调正标志后，通过邻接的多个曝光区域的彼此逆方向的同步移动而曝光该基板。5.如权利要求3所述的曝光方法，其特征是进行该基板的曝光的曝光区域在该第2方向上多个并排，在对应该曝光区域的该第1方向的2处位置或2处位置以上检测该多个调正标志后，通过邻接的多个曝光区域的彼此逆方向的同步移动而曝光该基板。6.一种曝光装置，适用于一面将掩膜和基板在第1方向同步移动一面对该基板曝光该掩膜的图案，其特征是具备有分别检测设于该基板上的多个位置的调正标志的复数个调正系统，且该调正系统在与该第1方向交叉的第2方向上并列配置有3个或3个以上。7.如权利要求6所述的曝光装置，其特征是该多个调正系统的外侧2个间隔，与该基板的该第2方向的长度大致相等。8.如权利要求6或7所述的曝光装置，其特征是该多个调正系统的外侧2个间隔，长于该掩膜的该第2方向的长度。9.如权利要求6或7所述的曝光装置，其特征是在该多个调正系统的外侧2个上，分别邻接设置着检测与该基板的曝光面直交的方向的位置的AF检测系统。10.如权利要求8所述的曝光装置，其特征是在该多个调正系统的外侧2个上，分别邻接设置着检测与该基板的曝光面直交的方向的位置的AF检测系统。11.如权利要求6或7所述的曝光装置，其特征是该多个调正系统是并列配置在进行该基板的曝光的曝光区域的该第2方向上，且该多个调正系统是分别对应该多个曝光区域配置2个或2个以上。12.如权利要求8所述的曝光装置，其特征是该多个调正系统是并列配置在进行该基板的曝光的曝光区域的该第2方向上，且该多个调正系统是分别对应该多个曝光区域配置2个或2个以上。13.如权利要求9所述的曝光装置，其特征是该多个调正系统是并列配置在进行该基板的曝光的曝光区域的该第2方向上，且该多个调正系统是分别对应该多个曝光区域配置2...

【专利技术属性】
技术研发人员：奈良圭，
申请(专利权)人：尼康株式会社，
类型：发明
国别省市：