发明名称 曝光量之控制方法与装置、曝光方法与装置、以及装置之制造方法
摘要 首先照明光栅上之图案,经由投影光学系统,将图案之影像投影曝光于感光基板上。具有第一步进器,用以计测对入射在投影光学系统之入射量的透过率变化、第二步进器,用以记忆所测定之透过率变化、第三步进器,在曝光时,逐次计测入射在投影光学系统之入射量、第四步进器,根据记忆透过率之变化,从曝光时计测入射光量,逐次计算在感光基板上之曝光量、以及第五步进器积算从曝光开始时之曝光量,当达到所定曝光量,才终了曝光。控制投影光学系统之透过率变动,以在曝光中之晶圆面上为最适当之总曝光量。
申请公布号 TW463238 申请公布日期 2001.11.11
申请号 TW087105868 申请日期 1998.04.17
申请人 尼光股份有限公司 发明人 田中康明;登道男
分类号 H01L21/027 主分类号 H01L21/027
代理机构 代理人 詹铭文 台北巿罗斯福路二段一○○号七楼之一
主权项 1.一种曝光量控制方法,照明一光罩上之一图案,进行一曝光时,让该图案之一影像,经由一投影光学系统,投影在一基板上,控制在该基板上之一曝光量,该曝光量控制方法包括:以一步进器,根据通过该投影光学系统光量的一减衰率变化,计算出该基板上之一曝光量。2.一种曝光量控制方法,照明一光罩上之一图案,进行一曝光时,让该图案之一影像,经由一投影光学系统,投影在一基板上,控制在该基板上之一曝光量,该曝光量方法包括:以一步进器,根据对该投影光学系统之入射光量的一透过率变化,计算出该基板上之一曝光量。3.如申请专利范围第1项或第2项所述之曝光量控制方法,更包括一步进器,用以比较该曝光量与一所定曝光量。4.如申请专利范围第1项或第2项所述之曝光量控制方法,照明该光罩之一照明光,具有250nm以下之波长。5.如申请专利范围第2项所述之曝光量控制方法,包括:一第一步进器,对入射该投影光学系统之该入射光量,计测出该透过率之变化;以及一第二步进器,用以记忆该透过率变化。6.一种曝光量控制方法,以照明一光罩上之一脉冲光,同时在一相同时间移动该光罩和一基板,进行一曝光时,让该光罩上之一图案,经由一投影光学系统,投影在该基板上,并控制在该基板上之一曝光量,该曝光量控制方法包括:以一步进器,根据通过该投影光学系统之光量的一减衰率变化,计算出该基板上之该曝光量。7.一种曝光量控制方法,以照明一光罩上之一脉冲光,同时在一相同时间移动该光罩和一基板,进行一曝光时,让该光罩上之一图案,经由一投影光学系统,投影在该基板上,并控制在该基板上之一曝光量,该曝光量控制方法包括:以一步进器,根据对入射在该投影光学系统之一入射光量的一透过率变化,计算出该基板上之该曝光量。8.如申请专利范围第6项或第7项所述之曝光量控制方法,其中该步进器控制在该基板上之该曝光量,对该光罩和该基板之相对移动速度、该脉冲光之一发光时间、该脉冲光之强度,以及该脉冲光之该移动方向至少有一个有大变化。9.一种曝光量控制方法,以照明一光罩上之一图案,进行一曝光时,让该图案之一影像,经由一投影光学系统,投影在一基板上,该曝光量控制方法包括:以一第一步进器,根据通过该投影光学系统之一光量的减衰率变化,计算出该基板上之一曝光量;以及以一第二进器,计算该曝光量直到一所定曝光量,才终了该曝光。10.一种曝光量控制方法,为照明一光罩上之一图案,进行一曝光时,让该图案之一影像,经由一投影光学系统,投影在一基板上,该曝光量控制方法包括:以一第一步进器,根据该投影光学系统之一透过率变化,计算出该基板上之一曝光量;以及以一第二步进器,计算该曝光量直到一所定曝光量,才终了该曝光。11.一种曝光量控制装置,为一光罩上之一图案,经由一投影光学系统,投影曝光在一基板上,以控制一曝光量,包括:一记忆部,用以记忆该投影光学系统之光量的一减衰率变化;以及一控制装置,根据记忆之该减衰率变化,计算出该基板上之该曝光量。12.一种曝光量控制装置,为一光罩上之一图案,经由一投影光学系统,投影曝光在一基板上,以控制一曝光量,包括:一记忆部,用以记忆该投影光学系统之透过率变化;以及一控制装置,根据记忆之该透过率变化,计算出该基板上之该曝光量。13.一种曝光装置,为一光罩上之一图案,经由一投影光学系统,投影曝光在一基板上,包括:一记忆部,用以记忆通过该投影光学系统之一光量的一减衰率变化;一计测装置,用以计测入射在该投影光学系统之一入射光量;以及一控制装置,根据记忆之该减衰率变化和计测之该入射光量,计算出该基板上之该曝光量。14.一种曝光装置,为一光罩上之一图案,经由一投影光学系统,投影曝光在一基板上,包括:一记忆部,用以记忆通过该投影光学系统之透过率变化;一计测装置,用以计测入射在该投影光学系统之一入射光量;以及一控制装置,根据记忆之该透过率变化和计测之该入射光量,计算出该基板上之该曝光量。15.一种曝光方法,为照明一光罩上之一图案,该图案之一影像经由一投影光学系统,投影在一基板上,包括:以一第一步进器,进行一曝光前,将一照明光入射到该投影光学系统;以及以一第二步进器,根据该照明光入射后之该投影光学系统的一减衰率,计算出该基板上之一曝光量。16.一种曝光方法,为照明一光罩上之一图案,该图案之一影像经由一投影光学系统,投影在一基板上,包括:以一第一步进器,进行一曝光前,将一照明光入射到该投影光学系统;以及以一第二步进器,根据该照明光入射后之该投影光学系统的一透过率,计算出该基板上之一曝光量。17.如申请专利范围第15项所述之曝光方法,进行一曝光前,将一照明光入射到该投影光学系统,系在该投影光学系统之减衰率为一所定値下。18.如申请专利范围第16项所述之曝光方法,进行一曝光前,将一照明光入射到该投影光学系统,系在设投影光学系统之透过率为一所定値下。19.一种曝光方法,以250nm以下波长光照明在一光罩上之一图案,该图案之一影像经由一投影光学系统,投影在一基板上,包括:以一第一步进器,在每次所定时间,计测该投影光学系统之一减衰率;以及以一第二步进器,根据该计测之该减衰率,计算出该基板上之一曝光量。20.一种曝光方法,以250nm以下波长光照明在一光罩上之一图案,该图案之一影像经由一投影光学系统,投影在一基板上,包括:以一第一步进器,在每次所定时间,计测该投影光学系统之一透过率;以及以一第二步进器,根据该计测之该透过率,计算出该基板上之一曝光量。21.一种元件制造方法,为照明在一光罩上之一图案,该图案之一影像经由一投影光学系统,投影在一基板上,以制造电路元件,包括:根据该投影光学系统之减衰率变化,控制该基板上之一曝光量。22.一种元件制造方法,为照明在一光罩上之一圆案,该图案之一影像经由一投影光学系统,投影在一基板上,以制造电路元件,包括:根据该投影光学系统之透过率变化,控制该基板上之一曝光量。23.一种装置制造方法,包含以紫外线领域之曝光光线,经由一照明光学系统,照明在一光罩,该光罩上之一装置图案,再经由一投影光学系统,投影在一基板上,该装置制造方法包括:一第一工程,判断是否从该照明光学系统及该投影光学系统之中至少一方之光量减衰率变动;一第二工程,当该第一工程判断该减衰率变动时,至少在该曝光光线所定时间,照射在该投影光学系统;以及一第三工程,在该第二工程之后,将该装置图案投影在该基板上。24.一种装置制造方法,包含以紫外线领域之曝光光线,经由一照明光学系统,照明在一光罩,该光罩上之一装置图案,再经由一投影光学系统,投影在一基板上,该装置制造方法包括:一第一工程,判断是否该照明光学系统及该投影光学系统之透过率变动;一第二工程,当该第一工程判断该透过率变动时,在该曝光光线所定时间,照射在该投影光学系统;以及一第三工程,在该第二工程之后,将该装置图案投影在该基板上。25.如申请专利范围第24项所述之装置制造方法,其中该第一工程,系进行对该光罩之照明条件变更时,判断该透过率变动。26.如申请专利范围第24项所述之装置制造方法,其中该第一工程之该光罩以相异种类光罩交换时,判断该透过率变动。27.如申请专利范围第24项所述之装置制造方法,其中该第一工程,当通过该投影光学系统及该照明光学系统之该曝光光线,超过一所定値,判断该透过率变动。28.如申请专利范围第24项所述之装置制造方法,其中该第一工程,当控制该投影光学系统及该照明光学系统周围气体之一空装置的停止时间,超过所定时间时,判断该透过率变动。29.如申请专利范围第24项所述之装置制造方法,其中该第一工程,该投影光学系统及该照明光学系统至少一方之周围气体状态变化时,判断该透过率变动。30.如申请专利范围第24项所述之装置制造方法,其中该第一工程,从检出装置之一输出结果,检出该投影光学系统及该照明光学系统至少一方之污染,判断该透过率变动。31.如申请专利范围第24项至第30项中任一所述之装置制造方法,其中该第一工程,判断该透过率变动时,进行错误表示。32.如申请专利范围第24项至第30项中任一所述之装置制造方法,其中该第二工程,以该透过率变动之要因,调整该曝光光线之照射时间。33.一种投影曝光装置,供给紫外线领域之曝光光线,在一照明光学系统上,照明一光罩,在一投影光学系统上,进行一实际曝光,将该光罩上之一装置图案投影到一基板上,该投影曝光装置包括:一控制装置,判断是否从该照明光学系统及该投影光学系统之光量之一减衰率变动;并当判断该减衰率变动时,在该实际曝光前,控制该照明系统照射在该照明光学系统及该投影光学系统之该曝光光线的一所定时间。34.一种投影曝光装置,供给紫外线领域之曝光光线,在一照明光学系统上,照明一光罩,在一投影光学系统上,进行一实际曝光,将该光罩上之一装置图案投影到一基板上,该投影曝光装置包括:一控制装置,判断是否从该照明光学系统及该投影光学系统之透过率变动;并当判断该透过率动时,在该实际曝光前,控制该照明系统照射在该照明光学系统及该投影光学系统之该曝光光线的一所定时间。35.如申请专利范围第34项所述之投影曝光装置,更包括:一检知装置,用以检知对该光罩之照明条件状态;其中,该控制装置根据从该检知装置之输出,判断该透过率变动。36.如申请专利范围第34项所述之投影曝光装置,更包括:一检知装置,用以检知对该光罩之种类;其中,该控制装置根据从该检知装置之输出,判断该透过率变动。37.如申请专利范围第34项所述之投影曝光装置,更包括:一计时装置,用以计时该曝光光线通过该投影光学系统及该照明光学系统之时间;其中,该控制装置根据从该计时装置之输出,判断该透过率变动。38.如申请专利范围第34项所述之投影曝光装置,更包括:一空调装置,控制该投影曝光装置中之空气状态;其中,该控制装置根据该空调装置之运转及停止相关情报,判断该透过率变动。39.如申请专利范围第34项所述之投影曝光装置,更包括:一管,分离该投影光学系统及该照明光学系统至少一方之周围空气、外部空气;其中,该控制装置根据从该管之关闭的相关情报,判断该透过率变动。40.如申请专利范围第34项所述之投影曝光装置,更包括:一污染检出装置,检出该投影光学系统及该照明光学系统至少一方之污染;其中,该控制装置根据从该空调装置之输出,判断该透过率变动。41.如申请专利范围第34项至40项中任一项所述之投影曝光装置,其中该控制装置,以透过率变动之要因,调整该曝光光线之照射时间。42.一种投影曝光方法,其特征在使用如申请专利范围第33项至第40项中任一项之投影曝光装置,将光罩上之装置图案转移到基板上。43.一种投影曝光装置,以紫外线领域之一曝光光线,经由一照明光学系统,导入到一光罩上之一图案,该光罩上之该图案的一影像,经一投影光学系统上,形成于一基板上之所定曝光领域内部,该投影曝光装置更包括:一记忆装置,记忆该曝光光线通过该照明光学系统及该投影光学系统,所产生该曝光光量之减衰率变动相关情报;其中,该投影曝光装置,根据从该记忆装置之情报,维持该曝光领域内之一定照度分布。44.一种投影曝光装置,以紫外线领域之一曝光光线,经由一照明光学系统,导入到一光罩上之一图案,该光罩上之该图案的一影像,经一投影光学系统上,形成于一基板上之所定曝光领域内部,该投影曝光装置更包括:一记忆装置,记忆该曝光光线通过该照明光学系统及该投影光学系统,所产生一透过率分布变动相关情报;其中,该投影曝光装置,根据从该记忆装置之情报,维护该曝光领域内之一定照度分布。45.一种投影曝光装置,具有一光源,产生紫外线领域波长之一曝光光线;一照明光学系统,从该光源之该曝光光线,导入到一光罩上之一图案;一投影光学系统,形成该光罩上之该图案的一影像,于一基板上之所定的一曝光领域内部,该投影曝光装置更包括:一记忆装置,记忆从该光源之曝光光线通过该照明光学系统及该投影光学系统,所产生一透过率分布变动相关情报;一照度分布调整装置,用以调整该曝光领域内部之一照度分布;以及一控制装置,根据从该记忆装置之情报,维持曝光领域内之一定照度分布,以控制该照度分布调整装置。46.如申请专利范围第45项所述之投影曝光装置,其中该照度分布调整装置至少具有一第一透镜元件,用以沿光轴上移动可能,以及一第二透镜元件,用以在光轴上之中心一点作回转可能;该照明光学系统上配置有一聚光镜系统,该照明光学系统具有一聚光镜系统驱动单位。47.如申请专利范围第45项所述之投影曝光装置,更包括:一计测装置,用以计测该曝光领域内部之该照度分布;其中,该控制装置,根据从该计测装置之情报,修正至少一部分从该记忆装置之情报,根据该修正情报,控制该照度分布调整装置。48.如申请专利范围第45项所述之投影曝光装置,其中该计测装置具有一针孔,配置在该曝光领域内部之部材;一光纤,接受光线经由该针孔导引光线,对曝光光线具有光透过性;以及一光电变换元件,检知从该光纤之光线,变换电器信号。49.如申请专利范围第47项所述之投影曝光装置,其中根据从该计测装置之情报修正,进行单位时间量之一所定之回数,该所定之回数记忆在该记忆装置内部,决定从该透过率分布之单位时间量之变动量多少。50.如申请专利范围第45项至第49项中任一项之投影曝光装置,其中,该记忆装置中之该透过率分布变动情报,记忆该曝光光线通过该投影光学系统及该照明光学系统时间,到该光罩之照明条件、该光罩之种类、该投影光学系统之光学特性以及在该基板反射回到该投影光学系统之光量中至少一个关连有关。51.一种投影曝光装置,以紫外线领域波长之一曝光光线,经由一照明光学系统,导入到一光罩上之一图案,该光罩上之该图案的一影像,经一投影光学系统上,形成于一基板上之所定曝光领域内部,该投影曝光装置更包括:一计测装置,经由该光罩之曝光光线,计测该曝光领域内部之照度分布;一记忆装置,记忆该照明光学系统及该投影光学系统所定之初期情况,经由该光罩之曝光光线在该曝光领域内之照度分布的相关情报;一照度分布调整装置,用以调整该曝光领域内部之一照度分布;以及一控制装置,根据在计测装置计测结果和该记忆装置之该情报,维持曝光领域内之一定照度分布,以控制该照度分布调整装置。52.如申请专利范围第51项所述之投影曝光装置,该记忆体装置内部之该照度分布相关情报,对于该光罩之透过率分布在均一状态与在该曝光领域内部之照度分布相关。53.一种投影曝光方法,以紫外线领域波长之一曝光光线,使用一照明光学系统,导入到一光罩上之一图案,使用一投影光学系统上,该光罩上之该图案的一影像,形成于一基板上之所定曝光领域内部,该投影曝光装置更包括:根据实际曝光光线通过该照明光学系统及该投影光学系统,产生曝光光量之减衰率变动相关情报,维持该曝光领域内部之一定照度分布,调整该曝光领域内部之照度分布工程。54.一种投影曝光方法,以紫外线领域波长之一曝光光线,使用一照明光学系统,导入到一光罩上之一图案,使用一投影光学系统上,该光罩上之该图案的一影像,形成于一基板上之所定曝光领域内部,该投影曝光装置更包括:根据从该光源曝光光线通过该照明光学系统及该投影光学系统,产生透过率变动相关情报,维持该曝光领域内部之一定照度分布,调整该曝光领域内部之照度分布工程。55.如申请专利范围第54项所述之投影曝光方法,更包括一照度分布计测工程,用以计测该曝光领域内之照度分布;以及一修正工程,根据在该照度分布计测工程计测照度分布相关情报,修正至少一部分该透过率分布之变动相关情报。56.如申请专利范围第55项所述之投影曝光方法,其中该修正工程进行单位时间量所定之回数;该所定之回数,为申请专利范围第8项所述之投影曝光方法,决定从该透过率分布之单位时间量的变化量多少。57.一种投影曝光方法,以紫外线领域波长之一曝光光线,使用一照明光学系统,导入到一光罩上之一图案,使用一投影光学系统上,该光罩上之该图案的一影像,形成于一基板上之所定曝光领域内部,该投影曝光装置更包括:一计测工程,用以计测经由光罩之曝光光线上之该曝光领域内的照度分布;一记忆工程,记忆该照明光学系统及该投影光学系统所定之初期情况,经由该光罩之曝光光线在该曝光领域内之照度分布的相关情报;以及一调整工程,根据在计测工程计测照度分布相关情报和该记忆工程记忆情报,维持曝光领域内之一定照度分布,以调整曝光领域内之一定照度分布。58.如申请专利范围第57项所述之投影曝光方法,该记忆工程记忆对于该光罩之透过率分布在均一状态在该曝光领域内部之照度分布相关情报。59.一种投影曝光方法,以紫外线领域波长之一曝光光线,经由一照明光学系统,同时照射到脉冲状一光罩,相同时间移动该光罩和一基板,该光罩上之一图案,经由一投影光学系统,移动曝光投影在一基板上,该投影曝光方法更包括:移动曝光中,每次以脉冲状之曝光光线照射光罩,算出照射计算曝光量,求得平均计算曝光量及平均脉冲能量;根据该平均计算曝光量及该平均脉冲能量,在移动曝光时,控制计算曝光量接近目标计算曝光量;以及考虑至少曝光光线通过投影光学系统,产生透过率分布之变动,修正该目标计算曝光量。60.一种投影曝光装置,以紫外线领域波长之一曝光光线,经由一照明光学系统,同时照射到脉冲状一光罩,相同时间移动该光罩和一基板,该光罩上之一图案,经由一投影光学系统,移动曝光投影在一基板上,该投影曝光方法更包括:一记忆装置,记忆曝光光线通过该照明光学系统及该投影光学系统,产生透过率分布变动相关情报;移动曝光中,每次以脉冲状之曝光光线照射光罩,算出照射计算曝光量,求得平均计算曝光量及平均脉冲能量;根据该平均计算曝光量及该平均脉冲能量,在移动曝光时,控制计算曝光量接近目标计算曝光量;以及目标计算曝光量以该透过率分布之变动系数相乘,修正该目标计算曝光量。61.一种装置制造方法,其特征在包含利用如申请专利范围第53项至第58项中任一项之投影曝光方法,将光罩上之装置图案转移到基板上之工程。图式简单说明:第一图绘示本发明的第一实施例,使用曝光量控制方法的投影曝光装置之简略构成图;第二图绘示对投影光学系统之透过率在时间变化之变动图;第三图绘示本实施例之曝光量控制方法中,关于曝光时的曝光量控制流程图;第四图绘示本发明的第二实施例形态,使用曝光量控制方法的投影曝光装置之简略构成图;第五图绘示关于第四图之演算部45的详细说明图;第六图绘示半导体元件之制造流程图;第七图绘示本发明的第三实施例形态之投影曝光装置之简略构成图;第八图绘示第七图投影曝光装置的高台(Stage)部分之构成图;第九图绘示实施例形态之变化例子说明透过率测定的方法图;第十图绘示本发明的第四实施例形态之投影曝光装置之简略构成图;第十一图绘示第十图之投影曝光装置中,调整照度分布手段的一例子图形;第十二图绘示第十图之投影曝光装置中,光罩步进器的构成图;第十三图绘示第十图之投影曝光装置中,X-Y步进器之构成图;第十四图绘示第十图之投影曝光装置中,光罩步进器与X-Y p817X步进器关系的简略构成图第十五图绘示第十图之投影曝光装置中,计测手段的一个例子图形;第十六图绘示第十图之投影曝光装置中,投影光线构成图;第十七图绘示第十图之投影曝光装置中,曝光顺序的一个例子之流程图;第十八图为说明第十图之投影曝光装置中,照度分布调整手段之图形。第十九图绘示第十图之投影曝光装置中,经过表格一例;第二十图绘示第十图之投影曝光装置中,经过表格一例;第二十一图绘示第十图之投影曝光装置中,经过表格一例;第二十二图绘示第十图之投影曝光装置中,经过表格一例;第二十三图绘示第十图之投影曝光装置中,照度分布调整的一个例子之流程图;第二十四图绘示关于曝光领域上一点在照度的照射上,经过时间的变化图;第二十五图绘示第十图之投影曝光装置中,计测手段的另一个例子;第二十六图绘示本发明的第五实施例形态之投影曝光装置之简略构成图;第二十七图绘示第二十六图之投影曝光装置中,光罩步进器的构成图;第二十八图绘示第二十六图之投影曝光装置中,X-Y步进器之构成图;第二十九图绘示第二十六图之投影曝光装置中,计测手段的一个例子图形;第三十图绘示另一个实施例形态之照度分布调整的一个例子图形;第三十一图绘示透过率分布变动样子图形;第三十二图绘示通过投影光线PL之光束状态图;第三十三图绘示关于第三十二图(b)状态之透过率变动图;第三十四图绘示关于第三十二图(c)状态之透过率变动图。
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