扫描曝光装置、扫描曝光方法以及物品制造方法与流程

1.本发明涉及扫描曝光装置、扫描曝光方法以及物品制造方法。


背景技术：

2.在专利文献1中，记载有在一边使基板与原版同步地移动一边经由投影光学系统对基板进行曝光的扫描曝光装置中，以使第1拍摄区域与第2拍摄区域部分地重复的方式对第1拍摄区域以及第2拍摄区域进行曝光。在此，第1拍摄区域和第2拍摄区域在与原版以及基板的扫描方向正交的非扫描方向上配置。在专利文献1的曝光方法中，重复进行测量第1拍摄区域与第2拍摄区域重复的连结部的曝光量的第1工序、以及改变设置于投影光学系统与基板之间的可动的遮光构件的位置，从而使该连结部的曝光量变化的第2工序。由此，能够得到连结部(重复区域)的曝光量与遮光构件的位置的关系，基于该关系，根据遮光构件的位置来调整第1拍摄区域以及第2拍摄区域的曝光量的均匀性。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2017-053888号公报


技术实现要素：

6.在曝光装置中，可能产生曝光区域内的照度分布不均匀的情况。作为该原因，考虑由于投影光学系统的光学构件的表面膜厚的不均匀性、污染而反射率变得不均匀、如蝇眼透镜等那样用于在曝光区域内使照度分布变均匀的光学构件所进行的校正不充分等。
7.当在通过遮光构件的调整而调整连结部(重复区域)的曝光量之后由规定原版的照明区域的可变狭缝机构均匀地调整了曝光区域内的曝光量的情况下，能够由可变狭缝机构调整的范围不足，有可能会无法得到目标曝光量。
8.本发明的目的在于提供对于解决进行基板的第1区域的扫描曝光以及与该第1区域部分地重复的第2区域的扫描曝光的情况下的曝光量不足有利的技术。
9.本发明的第1方面涉及一种扫描曝光装置，针对由照明光学系统照明的照明区域而扫描原版，并且一边与所述原版的扫描同步地对基板进行扫描，一边对所述基板进行扫描曝光，所述扫描曝光装置具备：第1调整机构，在进行所述基板的第1区域的扫描曝光以及与所述第1区域部分地重复的第2区域的扫描曝光的模式下，调整被照射到所述第1区域与所述第2区域的重复区域的曝光光的照度分布；第2调整机构，调整所述照明区域的形状；以及控制部，在执行以在所述重复区域的整个区域使曝光量超过目标曝光量的方式使所述第1调整机构进行动作的第1调整动作之后，执行以在所述重复区域使曝光量收敛于所述目标曝光量的容许范围的方式使所述第2调整机构进行动作的第2调整动作。
10.本发明的第2方面涉及一种物品制造方法，所述物品制造方法包括：曝光工序，使用第1方面的扫描曝光装置对基板进行曝光；显影工序，使在所述曝光工序中被曝光的所述基板显影；以及处理工序，对在所述显影工序中被显影的所述基板进行处理，从在所述处理
工序中被处理的所述基板得到物品。
11.本发明的第3方面涉及一种由扫描曝光装置进行的扫描曝光方法，所述扫描曝光装置针对由照明光学系统照明的照明区域而扫描原版，并且一边与所述原版的扫描同步地对基板进行扫描，一边对所述基板进行扫描曝光，所述扫描曝光装置具备：第1调整机构，在对所述基板的第1区域进行扫描曝光之后对与所述第1区域部分地重复的第2区域进行扫描曝光的模式下，调整被照射到所述第1区域与所述第2区域的重复区域的曝光光的照度分布；以及第2调整机构，调整所述照明区域的形状，所述扫描曝光方法包括：调整工序，在执行以在所述重复区域的整个区域使曝光量超过目标曝光量的方式使所述第1调整机构进行动作的第1调整动作之后，执行以在所述重复区域使曝光量收敛于所述目标曝光量的容许范围的方式使所述第2调整机构进行动作的第2调整动作；以及曝光工序，在所述调整工序之后，由所述扫描曝光装置对所述基板进行扫描曝光。
12.根据本发明，提供对于解决进行基板的第1区域的扫描曝光以及与该第1区域部分地重复的第2区域的扫描曝光的情况下的曝光量不足有利的技术。
附图说明
13.图1是示意地示出实施方式的扫描曝光装置的结构的图。
14.图2是示意地示出第2调整机构(可变狭缝机构)的结构的图。
15.图3是示意地示出第1调整机构(遮光构件)的结构的图。
16.图4是示意地示出由第1调整机构(遮光构件)进行的重复区域中的照度分布(曝光量分布)的调整的图。
17.图5是示意地示出由第1调整机构(遮光构件)进行的重复区域中的照度分布(曝光量分布)的调整的图。
18.图6是例示曝光区域扩大模式下的扫描曝光装置的动作的图。
19.图7是示意地示出曝光区域扩大模式下的重复区域中的照度分布(曝光量分布)的调整的图。
20.(符号说明)
21.exp：扫描曝光装置；10：照明光学系统；ama：第1调整机构；amb：第2调整机构；60l、60r：遮光构件；20：可变狭缝机构；40：原版；80：基板。
具体实施方式
22.以下，参照附图，详细地说明实施方式。此外，以下的实施方式并不限定与专利权利要求书相关的发明。在实施方式中记载有多个特征，但这多个特征未必全部对于发明是必需的，另外，多个特征也可以任意地组合。进而，在附图中，对相同或者同样的结构附加相同的参照编号，省略重复的说明。
23.图1示意地示出了一个实施方式的扫描曝光装置exp的结构。扫描曝光装置exp可以具备照明光学系统10、投影光学系统50、原版保持部41、原版驱动机构42、基板保持部81、基板驱动机构82、第1调整机构ama、第2调整机构amb、传感器70以及控制部90。照明光学系统10对由原版保持部41保持的原版40中的照明区域内的区域进行照明。投影光学系统50将原版40中的照明区域内区域的图案投影到由基板保持部81保持的基板80。投影光学系统50
例如可以包括折弯镜14、凹面镜12以及凸面镜15。
24.原版驱动机构42在扫描方向(与y方向平行的方向)上扫描由原版保持部41保持的原版40。基板驱动机构82驱动由基板保持部81保持的基板80。作为由基板驱动机构82进行的基板80的驱动，包括与原版40同步地在扫描方向上扫描基板80的驱动。扫描曝光装置exp针对由照明光学系统10照明的照明区域而扫描原版40，并且一边与原版40的扫描同步地扫描基板80一边对基板80进行扫描曝光。
25.扫描曝光装置exp可以具备进行基板80的第1区域的扫描曝光以及与该第1区域部分地重复的第2区域的扫描曝光的模式(以下称为曝光区域扩大模式)。在曝光区域扩大模式下，原版40的图案被转印到包括第1区域以及第2区域的曝光区域。这样的曝光区域扩大模式有利于将原版40的图案转印到比能够通过1次的扫描曝光来曝光的范围大的曝光区域。曝光区域扩大模式也可以以将原版的图案转印到由定义为设置有在相邻的部分区域间重复的重复区域的多个部分区域构成的曝光区域的方式被执行。上述第1区域以及第2区域是多个部分区域的例子。
26.第1调整机构ama能够在曝光区域扩大模式下，调整被照射到第1区域与第2区域的重复区域的曝光光的照度分布。第2调整机构amb能够规定基于照明光学系统10的原版40的照明区域的形状。传感器70检测由照明光学系统10经由投影光学系统50照射到配置基板80的面的曝光光。传感器70例如能够搭载于基板保持部81。控制部90例如可以由fpga(field programmable gate array(现场可编程门阵列)的简称。)等pld(programmable logic device(可编程逻辑设备)的简称。)或者asic(application specific integrated circuit(专用集成电路)的简称。)或者编入有程序的通用或者专用的计算机或者它们的全部或者一部分的组合构成。
27.图2的(a)、(b)示出了第2调整机构amb的结构例。第2调整机构amb可以包括可变狭缝机构20。可变狭缝机构20具有调整狭缝(开口部)21的形状的功能。来自照明光学系统10的光中的通过了狭缝21的光对原版40进行照明。因而，第2调整机构amb或者可变狭缝机构20对投影光学系统50的物体面(配置原版40的面)中的由照明光学系统10照明的照明区域进行规定。
28.可变狭缝机构20例如可以包括：多个驱动机构22，在与原版40以及基板80的扫描方向正交的非扫描方向(x方向)上排列；以及多个开口规定构件23，由该多个驱动机构22分别控制扫描方向上的位置。由此，可变狭缝机构20能够关于与扫描方向正交的方向(x方向)上的多个位置而调整原版40以及基板80的扫描方向(y方向)上的照明区域的宽度。可变狭缝机构20构成为通过了狭缝21的光收敛于投影光学系统50的有效区域(保证能够为了进行基板80的曝光而使用的区域)24。根据基于多个驱动机构22的开口规定构件23的驱动量来规定狭缝21的形状。多个驱动机构22依照来自控制部90的指令而控制多个开口规定构件23各自的位置，由此控制狭缝21的形状。
29.在图2的(c)中，示意地示出了通过了狭缝21的光入射到投影光学系统50的凹面镜12的区域。当使多个驱动机构22在扫描方向(y方向)上移动时，入射到凹面镜12的光的区域的大小如图2的(c)中的箭头那样变化。可变狭缝机构20以及凹面镜12被设计为使通过了狭缝21的光不从凹面镜12的有效区域超出。
30.图3示意地示出了第1调整机构ama的结构例以及动作。第1调整机构ama可以包括
插入于投影光学系统50与基板80之间的光路的遮光构件60l、60r。遮光构件60l、60r例如能够由金属构成。遮光构件60l、60r被配置为规定针对基板80的曝光光el的照射区域中的非扫描方向(x方向)的端部。遮光构件60l、60r可以具有在与原版40以及基板80的扫描方向(y方向)交叉的方向上延伸的边缘e。
31.第1调整机构ama具有在y方向上驱动遮光构件60l、60r的驱动机构(未图示)，通过在y方向上驱动遮光构件60l、60r，能够变更针对基板80的光el的照射区域的非扫描方向上的端部的照度。在图3中，关于遮光构件60l、60r的位置，示出了状态s1和状态s2。
32.在图4的(a)中，示出了在图3的状态s1下由右侧的遮光构件60r形成的基板上的照度分布il1(x)和在图3的状态s1下由左侧的遮光构件60l形成的基板上的照度分布il2(x)。另外。在图4的(a)中，示出了通过基于照度分布il1(x)的重复区域的曝光和基于照度分布il2(x)的重复区域的曝光实现的累计照度分布il(x)。
33.图4的(b)示出了在图3的状态s2下由右侧的遮光构件60r形成的基板上的照度分布il1(x)和在图3的状态s3下由左侧的遮光构件60l形成的基板上的照度分布il2(x)。另外。在图4的(b)中，示出了通过基于照度分布il1(x)的重复区域的曝光和基于照度分布il2(x)的重复区域的曝光实现的累计照度分布il(x)。可知由状态s2实现的重复区域中的累计照度比由状态s1实现的重复区域中的累计照度大。
34.在图5中，示意地示出了通过对具有在非扫描方向上相邻并且重复的重复区域603的第1区域601、第2区域602分别进行扫描曝光，从而将原版40的图案曝光到包括第1区域601、第2区域602的曝光区域604的方法。在此，既可以在对第1区域601进行扫描曝光之后对第2区域602进行扫描曝光，也可以在对第2区域602进行扫描曝光之后对第1区域601进行扫描曝光。
35.第1区域601如(a1)那样一边由遮光构件60r控制重复区域603的照度分布(曝光量分布)一边被扫描曝光，由此按照遵循如(b1)那样的照度分布il1(x)的曝光量分布，原版40的图案被转印到第1区域601。第2区域602如(a2)那样一边由遮光构件60l控制重复区域603的照度分布(曝光量分布)一边被扫描曝光，由此按照遵循如(b2)那样的照度分布il2(x)的曝光量分布，原版40的图案被转印到第2区域602。通过第1区域601以及第2区域602的曝光，按照遵循如(d)那样的照度分布il(x)的曝光量分布，原版40的图案被转印到由第1区域601以及第2区域602构成的曝光区域604。
36.在图6中，例示出曝光区域扩大模式下的扫描曝光装置exp的动作。该动作能够由控制部90控制。工序s601～s605是校准动作，工序s605是在校准动作后执行的曝光动作。
37.在工序s601中，控制部90根据传感器70的检测结果，执行关于重复区域603而获取沿着与原版40以及基板80的扫描方向(y方向)正交的非扫描方向(x方向)的第1曝光量分布的第1测量动作。具体而言，控制部90测量第1区域601的扫描曝光中的重复区域603的曝光量分布e1(x)以及第2区域602的扫描曝光中的重复区域603的曝光量分布e2(x)。然后，控制部90根据曝光量分布e1(x)以及曝光量分布e2(x)，求出通过第1区域601的扫描曝光以及第2区域602的扫描曝光而被重复地曝光的重复区域603的曝光量分布e(x)。在此，e(x)＝e1(x) e2(x)。在图7的(a)中，例示出在图6的工序s601中得到的重复区域603的曝光量分布e(x)。工序s601能够在由第2调整机构amb规定的照明区域最大的状态(扫描方向上的照明区域的宽度最大的状态)下执行。
38.在曝光量布e1(x)的测量中，控制部90将传感器70配置于重复区域603内的任意的位置(x＝xi)，一边利用第1调整机构ama的遮光构件60r控制重复区域603中的照度分布，一边在扫描方向上扫描基板保持部81。这意味着与基板80的扫描曝光同样地，对传感器70进行扫描曝光。由此，得到重复区域603内的x＝xi处的曝光量(xi)。控制部90一边变更xi，一边多次地执行这样的动作。由此，得到由遮光构件60r控制的曝光量分布e1(x)。
39.同样地，在曝光量分布e2(x)的测量中，控制部90将传感器70配置于重复区域603内的任意的位置(x＝xi)，一边利用第1调整机构ama的遮光构件60l控制重复区域603中的照度分布，一边在扫描方向上扫描基板保持部81。这意味着与基板80的扫描曝光同样地，对传感器70进行扫描曝光。由此，得到重复区域603内的x＝xi处的曝光量e2(xi)。控制部90一边变更xi，一边多次地执行这样的动作。由此，得到由遮光构件60l控制的曝光量分布e2(x)。
40.在上述例子中，为了分别得到曝光量分布e1(x)、e2(x)，在多个位置处分别配置传感器70，在各位置处进行扫描曝光。然而，通过使用在非扫描方向上配置有多个像素的线传感器，能够分别通过1次的扫描曝光来得到曝光量分布e1(x)、e2(x)。
41.在工序s602中，控制部90判断在工序s601中得到的曝光量分布e(x)中的曝光量在重复区域603的整个区域是否超过目标曝光量。然后，控制部90当在工序s601中得到的曝光量分布e(x)在重复区域603的整个区域超过目标曝光量的情况下进入到工序s604。另一方面，控制部90当在工序s601中得到的曝光量分布e(x)中的曝光量未在重复区域603的整个区域超过目标曝光量的情况下，进入到工序s603。例如，在图7的(a)中，在重复区域603的一部分处，曝光量低于目标曝光量。
42.在工序s603中，控制部90如图7的(b)所例示那样执行以在重复区域603的整个区域使曝光量超过目标曝光量的方式使第1调整机构ama进行动作的第1调整动作。这能够通过如在图3中作为状态s2而示出那样，向基于遮光构件60l、60r的遮光量减少的方向驱动遮光构件60l、60r而进行。工序s603能够在由第2调整机构amb规定的照明区域最大的状态(扫描方向上的照明区域的宽度最大的状态)下执行。
43.在工序s604中，控制部90根据传感器70的检测结果，执行关于重复区域603而获取沿着与原版40以及基板80的扫描方向(y方向)正交的非扫描方向(x方向)的第2曝光量分布的第2测量动作。工序s604中的第2测量动作能够按照与工序s601中的第1测量动作同样的方法来执行。
44.在工序s605中，控制部90根据在工序s604中得到的第2曝光量分布，如图7的(d)所例示那样，以使重复区域603中的曝光量(曝光量分布)收敛于目标曝光量的容许范围的方式控制第2调整机构amb。该调整可以包括以使重复区域603中的曝光量(曝光量分布)收敛于目标曝光量的容许范围的方式，调整可变狭缝机构20中的多个开口规定构件23的位置。工序s605也可以包括在使第2调整机构amb进行动作之后确认重复区域603中的曝光量是否收敛于目标曝光量的容许范围的工序。在该情况下，能够在重复区域603中的曝光量(曝光量分布)收敛于目标曝光量的容许范围之前，重复由第2调整机构amb进行的调整。在工序s605中，第2调整机构amb能够向由第2调整机构amb规定的照明区域的扫描方向上的宽度缩小的方向进行调整。即，工序s605在重复区域603的整个区域曝光量足够的状态下开始。因而，不会由于由第2调整机构amb进行的曝光量(曝光量分布)的调整而产生曝光量不足。
45.在工序s606中，控制部90利用在工序s601～s605中被调整的扫描曝光装置exp对基板80的曝光进行曝光。在图6中，记载为在工序s606之前执行工序s601～s605，但能够任意地执行工序s601～s605。
46.以下，例示性地说明能够使用上述扫描曝光装置来实施的物品制造方法。该物品制造方法例如适于制造器件(半导体元件、磁存储介质、液晶显示元件等)、滤色器等物品。该物品造方法可以包括：曝光工序，使用上述扫描曝光装置对涂敷有感光剂的基板进行曝光；显影工序，使在该曝光工序中被曝光的基板显影；以及处理工序，对在该显影工序中被显影的基板进行处理。另外，该制造方法可以包括其它公知的工序(氧化、成膜、蒸镀、掺杂、平坦化、蚀刻、抗蚀剂剥离、切割、键合、封装等)。该物品制造方法相比于以往，在物品的性能、品质、生产率以及生产成本中的至少一个方面是有利的。
47.发明并不限定于上述实施方式，能够不脱离发明的精神以及范围，而进行各种变更以及变形。因而，为了公开发明的范围而添加权利要求。