一种曝光装置，通过投影光学系统（ＰＬ）在基板（Ｗ）上曝光明暗图案。所述曝光装置包括：位置检测系统（１０），检测基板的单位曝光区域（１０ｆ）中的多个预定位置（１０ａａ－１０ｅａ）。多个参考检测位置（Ｗ）落入与单位曝光区域（１０ｆ）大致相等的范围内。变形计算单元（１１）根据位置检测系统（１０）的检测结果来计算单位曝光区域（１０ｆ）中的变形状态。形状修改单元（１２）根据变形计算单元（１１）所计算的变形状态，修改要在基板（Ｗ）上曝光的明暗图案的形状。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及一种曝光装置、 一种曝光方法以及一种电子器件 制造方法。更具体地，本专利技术的实施例涉及在用于制造电子器件的光刻处 理中使用的曝光装置和方法，该电子器件例如是半导体器件、成像器件、 液晶显示器件、以及薄膜磁头。
技术介绍
在用于制造诸如半导体器件的器件的处理中，在涂覆有感光材料的晶 片(或诸如玻璃板的^L)上形成多层电路图案。需要曝光装置将掩模与 晶片对准，其中该4^模上形成待转印的图案(转印的图案)，该晶片上已 经形成电路图案。膝光装置包括用于进行此对准的对准单元，例如，该对 准单元可以AA像型对准单元。成^f象型对准单元利用光源发射的光来照射在晶片上形成的对准标记 (晶片标记)。然后，对准单元利用成^>光学系统在成# 器件上形成晶片 标记的放大图像，并对所获得的成像信号执行图像处理，以检测晶片标记 的位置。在单个晶片上限定多个单位曝光区域，使得所述多个单位曝光区域设 置成矩阵状。通过单次膝光操作(例如一起(one-shot)曝光^Mt或扫描 啄光操作)，在每一个单位曝光区域中形成与功能元件(诸如LSI (大规 模集成)电路)相对应的电路图案等。更具体地，相对于投影光学系统步 进地移动晶片，此时啄光装置重复地执行针对单个单位啄光区域的啄光操 作多次。结果，将一个或更多个对准标记连同一个或更多个LSI电路图案其上图案已被啄光的晶片经过包括蚀刻和成膜的晶片处理，有可能在 面内方向上变形。更具体地，由于晶片处理等原因，晶片的尺寸可能相对 于其原始形状而言全体性或局部性地发生膨胀或收缩。在现有领域中，为了应对晶片经历瀑光和晶片处理后的此变形，已经 提出使用增强的全局对准(EGA)来修正与单位曝光区域的配置有关的晶 片的面内变形。为了应对每一个单位啄光区域的线性变形(或更具体地， 每一个单位啄光区域的膨胀、收缩和旋转)，该线性变形由使用表示每一个单位膝光区域的面内位置的正交坐标或X和Y坐标的线性函数来表达， 已经提出了用于修正投影光学系统的倍率的倍率修正方法以及用于旋转 掩模的掩模旋转方法。
技术实现思路
近年来，LSI电路图案被进一步微细化。结果，需要以更高的精度将 图案一个一个地重叠在基板上。因此，在未来，曝光装置需要对单位曝光 区域中出现的高级变形(high-level deformation)进行修正，而该些变 形在现有
中是不曾考虑到的。"高级变形"是指不能由使用X和 Y坐标的线性函数表达的高阶变形，或更具体地，由使用X和Y坐标的高 阶函数(例如二次函数或三次函数)表达的变形。为了测量单位膝光区域中的这种高级变形，例如，必须检测单位曝光 区域中多个离散地形成的标记的位置。常规的位置检测装置(其包括单一 位置检测机构或两个位置检测机构)依次检测标记的位置，并因此花费了 大量的时间**测每一个标记位置。这降低了啄光装置的吞吐量(处理能 力)，并且使得难以维持充分高的生产率。根据本专利技术的实施例的一个目的是提供一种曝光装置和一种曝光方 法，能够快速且准确地测量单位曝光区域中发生的变形，并且能够以高精 度在基板上进行图案的重叠。本专利技术的第一方面提供了一种曝光装置，通过投影光学系统在基板上 曝光明暗图案。该瀑光装置包括位置检测系统，该位置检测系统检测^L的单位啄光区域中的多个预定位置，其中多个参考检测位置落入与单位曝 光区域大致相等的范围内。变形计算单元根据位置检测系统的检测结果来 计算出单位瀑光区域中的变形状态。形状修改单元根据变形计算单元所算 出的变形状态来修改要在基仗上曝光的明暗图案的形状。下文中，"单位膝光区域"是指被限定为通过单次膝光操作(例如， 一起瀑光操作或扫描曝光操作)在其中形成明暗图案的1^上区域的曝光 区域。本专利技术的第二方面提供了 一种曝光方法，用于通过投影光学系统把明暗图案啄光到141上的单位曝光区域上。该曝光方法包括:位置检测步骤， 利用位置检测系统检测J^L的啄光区域中的多个预定位置，该位置检测系 统检测落入与一个曝光区域大致相等的范围内的多个预定位置；变形计算 步骤，根据与位置检测步骤中获得的多个预定位置有关的信息，计算单位 膝光区域中的变形状态；以及形状修改步骤，根据变形计算步骤中获得的 变形状态，修改要被膝光在J41上的明暗图案的形状。本专利技术的第三方面提供了一种制造电子器件的方法，包括光刻处理。 在光刻处理中，使用第二方面的啄光方法。在才艮据本专利技术实施例的曝光装置和方法中，利用例如位置检测系统 (一个或更多个位置检测单元)来检测单位膝光区域中的多个位置，该位 置检测系统检测落入与141上限定的单位膝光区域大致相等的范围内的 多个位置。根据与所述多个位置有关的信息，计算单位曝光区域中发生的 变形的状态。换句话说，根据与单位曝光区域中的多个位置有关的信息， 测量单位啄光区域中形成的既存图案的变形。在根据本专利技术的实施例中，通过根据单位曝光区域中形成的既存图案 的变形而修^Li^l上膝光的明暗图案的形状，来改善在基feL上重叠图案 的精度。以这种方式，根据本专利技术实施例的曝光装置和方法能够根据以预 定分布形成的多个位置检测标记而快速且准确地测量单位曝光区域中发 生的变形。因此，能够以高精度将图案重叠在^1上，并且以高精度制造 电子器件。附图说明将参考附图来描述实现本专利技术的各个特征的一般结构。提供附图和相关描述是为了阐述本专利技术的实施例，而非限制本专利技术的范围。图l是示出根据本专利技术一个实施例的曝光装置的示意图；图2是示出图1中所示的位置检测系统的内部的示意图；图3是示出图1中所示的位置检测系统中每一个位置检测单元的内部 的示意图；图4是示出二次成像、反射折射型投影光学系统的结构的示意图，其 作为图l所示的投影光学系统的一个示例；图5是示出图1中所示的光学表面形状修改单元的内部的示意图；图6是示出根据本专利技术一个实施例的曝光方法的曝光程序的流程图；图7是示出在晶片的单位曝光区域中形成的多个LSI电路图案和多个 位置检测标记的示意图；图8是示出根据本专利技术的修改例的位置检测系统的示意图；图9是示出根据本专利技术的另一个修改例的位置检测系统的结构的示 意图；图IO是示出用于制造半导体器件的方法的流程图；以及 图ll是示出用于制造液晶显示器件的方法的流程图。具体实施方式将参考附图来描述本专利技术的实施例。图l是示出根据本专利技术实施例的 膝光装置的结构的示意图。在图1中，X轴和Y轴在与晶片W的表面(曝 光表面)平行的面内彼此正交，而Z轴在晶片W的表面的法线方向延伸。 更具体地，XY平面7jc平地延伸，而(+ ) Z轴在垂直方向向上延伸。图l所示的本实施例的膝光装置包括诸如ArF准分子激光器的啄光光 源以及包括光学积分器(均化器)、视场光阑和聚光透镜的照明单元1。 照明单元1利用从光源发出的瀑光光线IL来照射掩模(标线片)M，该掩 模M上形成有待转印的图案。例如，照明单元1照射掩模M的整个矩形图 案区域，或者沿着X方向在整个图案区域中延伸的细长狭缝区(例如矩形 区)。来自掩模M的图案的光线入射到具有预定的缩小倍率的投影光学系定的单位啄光区 域中形成掩模M的图案图像(明暗图案)，该晶片W上涂有光致抗蚀剂。 更具体地，与掩模M上的照射区域(视场)光学上相对应，在晶片W的单 位啄光区域中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种曝光装置，通过投影光学系统在基板上曝光明暗图案，所述曝光装置包括： 位置检测系统，检测基板的单位曝光区域中的多个预定位置，其中多个参考检测位置落入与所述单位曝光区域大致相等的范围内； 变形计算单元，根据所述位置检测系统的检测 结果来计算所述单位曝光区域中的变形状态；以及 形状修改单元，根据所述变形计算单元计算出的变形状态，修改要在基板上曝光的明暗图案的形状。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：井上英也，白石直正，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：JP[]
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