曝光装置和物品制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了曝光装置和物品制造方法。提供了一种曝光装置，该曝光装置执行在交换基板的同时曝光多个基板中的各个基板的作业处理。该装置包括被配置为保持基板的基板保持器以及被配置为控制作业处理的控制器。控制器基于作业处理的经过时间与基板变形量之间的关系来校正由于基板的变形而生成的重叠误差，并曝光基板。在该关系中，在基板交换时输送到基板保持器的基板被赋予初始变形量，该初始变形量与基板保持器在基板交换时的残留热量对应。

【技术实现步骤摘要】
曝光装置和物品制造方法
本专利技术涉及曝光装置和物品制造方法。
技术介绍
将原件的图案投影并曝光到基板上的曝光装置的重要性能之一是通过多个步骤转印到基板的各个图案的重叠精确度(overlayaccuracy)。当在曝光装置中重复曝光时，基板或基板保持器通过吸收曝光光的能量的一部分被加热，并且基板热膨胀。这会造成重叠精确度的下降。为了应对这一问题，已经提出了一种用于补偿由于用曝光光照射基板或基板保持器而引起的重叠精确度的波动的技术。例如，日本专利No.5555983公开了一种曝光期间的重叠误差(诸如基板倍率)的波动模型。在日本专利No.5555983中，为了提高模型的精确度，在曝光之前和之后通过对准仪来测量重叠误差以获得基板的变化量，并且基于变化宽度来校准模型。但是，基板的变形量是难以预测的，因为它是由诸如曝光视角、曝光次序和曝光量之类的各种变量确定的。另一方面，日本专利No.4444812公开了一种方法，其中将基板划分为微小区域，并且通过微小区域重叠模型来预测由于曝光而引起的基板的变形量。随着半导体器件的小型化和高集成度的最新进展，要求进一步提高曝光装置的重叠精确度。因此，需要进一步对由于基板的热变形引起的重叠精确度的波动进行先进的补偿。
技术实现思路
本专利技术提供了一种在重叠精确度对基板热变形的鲁棒性方面有利的技术。本专利技术在其第一方面中提供了一种曝光装置，该曝光装置执行在交换基板的同时曝光多个基板中的各个基板的作业处理，该曝光装置包括被配置为保持基板的基板保持器以及被配置为控制作业处理的控制器，其中控制器基于作业处理的经过时间与基板变形量之间的关系来校正由于基板的变形而生成的重叠误差，并曝光基板，并且其中，在该关系中，在基板交换时输送到基板保持器的基板被赋予初始变形量，该初始变形量与基板保持器在基板交换时的残留热量对应。本专利技术在其第二方面中提供了一种曝光装置，该曝光装置执行在交换基板的同时曝光多个基板中的各个基板的作业处理，该曝光装置包括被配置为保持基板的基板保持器以及被配置为控制作业处理的控制器，其中控制器基于作业处理的经过时间与基板温度之间的第一关系以及基板温度与基板变形量之间的第二关系来校正由于基板的变形而生成的重叠误差，并曝光基板，并且在第一关系中，在基板交换时输送到基板保持器的基板被赋予初始温度，该初始温度与基板保持器在基板交换时的残留热量对应。本专利技术在其第三方面中提供了一种物品制造方法，该方法包括：使用在第一方面或第二方面中定义的曝光装置曝光基板；以及显影经曝光的基板，其中从经显影的基板制造物品。通过以下(参考附图)对示例性实施例的描述，本专利技术的其它特征将变得清楚。附图说明图1是示出根据实施例的曝光装置的布置的视图；图2是示出曝光时间与基板变形量之间的关系的曲线图；图3是示例性地示出基板变形量的组成的视图；图4A是示出根据实施例的曝光时间(作业处理的经过时间)与基板变形量之间的关系的曲线图；图4B是示出根据现有技术的曝光时间(作业处理的经过时间)与基板变形量之间的关系的曲线图；图5是示出通过多个模型公式的线性叠加而获得的加热模型的时间特性的示例的曲线图；以及图6是示出基于实际测得的温度来校准模型的效果的曲线图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述实施例。注意的是，以下实施例并非旨在限制要求保护的专利技术的范围。在实施例中描述了多个特征，但是并不限制于要求所有这种特征的专利技术，并且可以适当地组合多个这种特征。此外，在附图中，相同的附图标记被赋予相同或相似的配置，并且省略其重复描述。<第一实施例>图1是示出根据实施例的曝光装置10的布置的视图。曝光装置10可以包括例如保持原件1(掩模或标线(reticle))的原件台2、投影光学系统3、基板4、基板保持器5(基板卡盘)、基板台6、照明光学系统7和控制器9。基板台6被配置为支撑基板保持器并且可与基板保持器5一起移动。控制器9控制曝光装置10的各个单元。控制器9包括例如CPU、存储器等，并且控制将原件1的图案转印到基板4的压射区域的处理。照明光学系统7照亮由原件台2保持的原件1。更具体而言，照明光学系统7使用诸如遮蔽叶片之类的遮光构件对从光源发射的光进行整形，并用整形后的光照亮原件1的图案区域(其中形成有图案的区域)。作为光源，可以使用超高压汞灯、诸如LED之类的固态光源、准分子激光器、EUV光源等。原件1由原件台2保持，并且基板4由基板台6(经由基板保持器5)保持。此时，原件1和基板4分别布置在经由投影光学系统3在光学上几乎共轭的位置(投影光学系统3的物平面和像平面)处。投影光学系统3将原件1的图案投影到基板4(其压射区域)上。投影光学系统3可以包括光学元件3a和驱动光学元件3a的驱动器3b。此外，曝光装置10包括测量基板4或基板保持器5的温度的测量设备11，以及调整基板保持器5的温度的调整设备12。测量设备11可以包括用于测量基板的温度的红外相机等，或者可以包括用于测量冷却基板保持器5的冷却水的温度的传感器。曝光装置10可以执行其中在经由基板输送机构(未示出)交换基板的同时对多个基板(例如，一个批次的基板)中的各个基板依次执行曝光的作业处理。控制器9控制这种作业处理。在曝光装置10中，曝光光8的一部分被基板4和基板保持器5吸收，使得基板4受到由此生成的热量的影响而变形，并且重叠精确度会随着曝光时间(作业处理的经过时间)而波动。如图3中所示，基板4的变形量的组成包括基板移位、基板(压射)倍率、基板驱动方向上的移位差、梯形失真(keystone)变形、弯曲变形等。例如，如图2中所示，当使用具有预定强度的曝光光8执行曝光处理时，由于曝光热量引起的基板的变形量呈指数波动，因此会难以精确地将原件1的图案转印到压射区域。因此，在这个实施例中，控制器9基于作业处理的经过时间与基板变形量之间的关系来校正由于基板的变形而生成的重叠误差，并使基板曝光。在此，在上述关系中，在每次交换基板后，将与基板保持器5的残留热量对应的初始变形量赋予被输送到基板保持器5的基板。下面将描述具体示例。例如，控制器9使用预测公式获得相对于作业处理的经过时间的由于基板的热变形引起的重叠误差特性的波动的预测值，并且基于该预测值来校正重叠误差。校正可以通过例如以下方式中的至少一种来实现：通过投影光学系统3的驱动器3b对光学元件3a进行的驱动、基板台6的驱动、原件台2的驱动、照明光学系统7的光学元件的驱动、照明光学系统7的光源的振荡频率的调整等。当通过驱动投影光学系统3的光学元件3a来执行校正时，投影光学系统3的压射倍率可以通过基于预测值在光轴方向上移动光学元件3a来校正。当通过驱动基板台6来执行校正时，控制器9基于预测值来计算基板4的最优曝光位置，并将其反映在基板台6的驱动位置上。因此，可以校正基板变形量的组成，包括基板移位、基板倍率、压射倍率、基板驱动方向上的移位差、梯形失真变形和弯曲变形中的至少一个。此外，还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种曝光装置，其特征在于，执行在交换基板的同时曝光多个基板中的各个基板的作业处理，该曝光装置包括：/n基板保持器，被配置为保持基板；以及/n控制器，被配置为控制作业处理，/n其中控制器基于作业处理的经过时间与基板变形量之间的关系来校正由于基板的变形而生成的重叠误差，并且曝光基板，以及/n其中，在所述关系中，在基板交换时输送到基板保持器的基板被赋予初始变形量，该初始变形量与基板保持器在基板交换时的残留热量对应。/n

【技术特征摘要】
20190517 JP 2019-0939191.一种曝光装置，其特征在于，执行在交换基板的同时曝光多个基板中的各个基板的作业处理，该曝光装置包括：
基板保持器，被配置为保持基板；以及
控制器，被配置为控制作业处理，
其中控制器基于作业处理的经过时间与基板变形量之间的关系来校正由于基板的变形而生成的重叠误差，并且曝光基板，以及
其中，在所述关系中，在基板交换时输送到基板保持器的基板被赋予初始变形量，该初始变形量与基板保持器在基板交换时的残留热量对应。


2.根据权利要求1所述的装置，其中
所述关系由在基板曝光时要应用的加热模型和在基板交换时要应用的冷却模型来表示，
加热模型被表述为



其中是基板变形量，th是曝光时间，Io是饱和变形量，是加热时的初始变形量，并且Kh是加热时的时间常数，以及
冷却模型被表述为



其中是基板变形量，tc是曝光停止时间，是冷却时的初始变形量，并且Kc是冷却时的时间常数。


3.根据权利要求2所述的装置，其中，基于通过紧前一个应用的冷却模型获得的基板变形量的最终预测值，确定加热时的初始变形量，并且，基于通过紧前一个应用的加热模型获得的基板变形量的最终预测值，确定冷却时的初始变形量。


4.根据权利要求2所述的装置，其中加热模型和冷却模型中的每一个由通过线性叠加具有不同系数的多个模型公式而获得的模型公式来表述。


5.一种曝光装置，其特征在于，执行在交换基板的同时曝光多个基板中的各个基板的作业处理，该曝光装置包括：
基板保持器，被配置为保持基板；以及
控制器，被配置为控制作业处理，
其中控制器基于作业处理的经过时间与基板温度之间的第一关系以及基板温度与基板变形量之间的第二关系来校正由于基板的变形而生成的重叠误差，并曝光基板，以及
在第一关系中，在基板交换时输送到基板保持器的基板被赋予初始温度，该初始温度与基板保持器在基板交换时的残留热量对应。

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【专利技术属性】
技术研发人员：繁延笃，吉冈勇德，岛崎将俊，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP