扫描曝光装置及扫描曝光方法

摘要

本发明之目的系求在与扫描曝光之同时，可容易地感测得调整盘与晶圆的相对位移，而于扫描曝光中亦能以高精度施行晶圆的校准。在本发明之扫描曝光装置中，具备：一次元绕射光栅3，在调整盘2上，沿着描绘图型形成领域15的扫描方向两侧连续地配置；二次元绕射光栅11，沿着该半导体晶圆9的晶片领域10之扫描方向两侧连续地配置；及TTR校准装置，将校准光1a、1b照射于该一次元绕射光栅3，使通过该一次元绕射光栅3的绕射光介由投影透镜7而聚光于该二次元绕射光栅，再依由该二次元绕射光栅11反射之绕射光感测该一次元绕射光栅3 及二次元绕射光栅11的位置偏差量，将该调整盘与晶圆中至少一者的位置予以微调整，使位置偏差量纳入既定范围内。

主权项

1.一种扫描曝光装置,其特征为具备:调整盘,形成有描绘图型;调整盘台,搭载有该调整盘;晶圆台,搭载有半导体晶圆;投影光学系,用以将曝光之光照射于该调整盘,介由投影透镜将该描绘图型投影于半导体晶圆上;扫描曝光机构,一面令该调整盘台及晶圆台对于描绘扫描方向相对地移动,一面利用该投影光学系对该半导体晶圆施以逐次曝光;第1之一次元绕射光栅,具有在该调整盘上,沿着描绘图型形成领域的扫描方向两侧连续地配置;二次元绕射光栅,沿着该半导体晶圆的晶片领域之扫描方向两侧连续地配置;TTR校准装置,将校准光照射于该一次元绕射光栅,使通过该一次元绕射光栅的绕射光介由该投影光学系之投影透镜而聚光于该二次元绕射光栅,再依由该二次元绕射光栅反射之绕射光感测该一次元绕射光栅及二次元绕射光栅的沿扫描方向的位置偏差量,将该调整盘台与晶圆台中至少一者的位置予以微调整,使该感测得之位置偏差量纳入既定范围内;及像差修正机构,配置于该调整盘与该投影透镜之间。2.如申请专利范围第1项之扫描曝光装置,其中,更具有单次曝光照射领域内误差修正机构,用以依据由该TTR校准装置所得到之该调整盘与半导体晶圆的相对位置资讯,而修正单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差。3.一种扫描曝光方法,其特征在于:使用如申请专利范围第1或2项之扫描曝光装置,在藉由该扫描曝光机构施行曝光的同时,利用该TTR校准装置连续地感测该调整盘上之一次元绕射光栅及该晶片领域上之二次元绕射光栅的扫描方向之位置偏差量,将该调整盘与晶圆中至少一者的位置或单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差予以修正,使该感测得之位置偏差量纳入既定范围内,对晶圆上之各晶片领域逐一施行校准。4.一种扫描曝光装置,其特征为具备:调整盘,形成有描绘图型;调整盘台,搭载有该调整盘;晶圆台,搭载有半导体晶圆;投影光学系,用以将曝光之光照射于该调整盘,介由投影透镜将该描绘图型投影于半导体晶圆上;扫描曝光机构,一面令该调整盘台及晶圆台对于描绘扫描方向相对地移动,一面利用该投影光学系对该半导体晶圆施以曝光;一次元绕射光栅,具有在该调整盘上,沿着描绘图型形成领域的扫描方向两侧连续地配置之纵纹光栅图型;二次元绕射光栅,沿着该半导体晶圆的晶片领域之扫描方向两侧连续地配置;TTR校准装置,将校准光照射于该一次元绕射光栅,使通过该一次元绕射光栅的绕射光介由该投影光学系之投影透镜而聚光于该二次元绕射光栅,再依由该二次元绕射光栅反射之绕射光感测该一次元绕射光栅及二次元绕射光栅的与扫描方向垂直之方向的位置偏差量,将该调整盘台与晶圆台中至少一者的位置予以微调整,使该感测得之位置偏差量纳入既定范围内;及像差修正机构,配置于该调整盘与该投影透镜之间。5.如申请专利范围第4项之扫描曝光装置,其中,更具有单次曝光照射领域内误差修正机构,用以依据由该TTR校准装置所得到之该调整盘与半导体晶圆的相对位置资讯,而修正单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差。6.一种扫描曝光方法,其特征在于:使用如申请专利范围第4或5项之扫描曝光装置,在藉由该扫描曝光机构施行曝光的同时,利用该TTR校准装置连续地感测该调整盘上之一次元绕射光栅及该晶片领域上之二次元绕射光栅的与扫描方向垂直之方向之位置偏差量,将该调整盘与晶圆中至少一者的位置或单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差予以修正,使该感测得之位置偏差量纳入既定范围内,对晶圆上之各晶片领域逐一施行校准。7.一种扫描曝光装置,其特征为具备:调整盘,形成有描绘图型;调整盘台,搭载有该调整盘;晶圆台,搭载有半导体晶圆;投影光学系,用以将曝光之光照射于该调整盘,介由投影透镜将该描绘图型投影于半导体晶圆上;扫描曝光机构,一面令该调整盘台及晶圆台对于描绘扫描方向相对地移动,一面利用该投影光学系对该半导体晶圆施以逐次曝光;第1之一次元绕射光栅,具有在该调整盘上,沿着描绘图型形成领域的扫描方向两侧连续地配置之纵纹光栅图型;第2之一次元绕射光栅,具有在该调整盘上,沿着描绘图型形成领域的扫描方向两侧配置于描绘图型形成领域之全范围的横纹光栅图型;二次元绕射光栅,沿着该半导体晶圆的晶片领域之扫描方向两侧连续地配置;TTR校准装置,将校准光照射于该第1及第2之一次元绕射光栅,使通过该第1及第2之一次元绕射光栅的绕射光介由该投影光学系之投影透镜而聚光于该二次元绕射光栅,再依由该二次元绕射光栅反射之绕射光感测该第1及第2之一次元绕射光栅与二次元绕射光栅的沿扫描方向的位置偏差量及扫描方向垂直之方向的位置偏差量,将该调整盘台与晶圆台中至少一者的位置予以微调整,使该感测得之位置偏差量纳入既定范围内;及像差修正机构,配置于该调整盘与该投影透镜之间。8.如申请专利范围第7项之扫描曝光装置,其中,更具有单次曝光照射领域内误差修正机构,用以依据由该TTR校准装置所得到之该调整盘与半导体晶圆的相对位置资讯,而修正单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差。9.一种扫描曝光方法,使用如申请专利范围第1或2扫描曝光装置项之扫描曝光装置,在藉由该扫描曝光机构施行曝光的同时,利用该TTR校准装置连续地感测该调整盘上之一次元绕射光栅及该晶片领域上之二次元绕射光栅的扫描方向之位置偏差量及与扫描方向垂直之方向之位置偏差量,将该调整盘与晶圆中至少一者的位置或单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差予以修正,使该感测得之位置偏差量纳入既定范围内,对晶圆上之各晶片领域逐一施行校准。10.一种扫描曝光装置,其特征为具备:调整盘,形成有描绘图型;调整盘台,搭载有该调整盘;晶圆台,搭载有半导体晶圆;投影光学系,用以将曝光之光照射于该调整盘,介由投影透镜将该描绘图型投影于半导体晶圆上;扫描曝光机构,一面令该调整盘台及晶圆台对于描绘扫描方向相对地移动,一面利用该投影光学系对该半导体晶圆施以曝光;两组之一次元绕射光栅,分别具有在该调整盘上,沿着描绘图型形成领域的扫描方向两侧连续地配置之纵纹光栅图型;二次元绕射光栅,沿着该半导体晶圆的晶片领域之扫描方向两侧连续地配置;及TTR校准装置,将波长互异之校准光照射于该两组之一次元绕射光栅,使分别通过该两组之一次元绕射光栅的绕射光介由该投影光学系之投影透镜而聚光于该二次元绕射光栅,再依由该二次元绕射光栅反射之绕射光感测该两组之一次元绕射光栅及二次元绕射光栅的沿扫描方向的位置偏差量,将该调整盘台与晶圆台中至少一者的位置予以微调整,使该感测得之位置偏差量纳入既定范围内。11.如申请专利范围第10项之扫描曝光装置,其中,更具有单次曝光照射领域内误差修正机构,用以依据由该TTR校准装置所得到之该调整盘与半导体晶圆的相对位置资讯,而修正单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差。12.一种扫描曝光方法,其特征在于:使用如申请专利范围第10或11项之扫描曝光装置,在藉由该扫描曝光机构施行曝光的同时,利用该TTR校准装置连续地感测该调整盘上之一次元绕射光栅及该晶片领域上之二次元绕射光栅的扫描方向之位置偏差量,将该调整盘与晶圆中至少一者的位置或单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差予以修正,使该感测得之位置偏差量纳入既定范围内,对晶圆上之各晶片领域逐一施行校准。13.一种扫描曝光方法,其特征在于:使用如申请专利范围第1项之扫描曝光装置,包含如下之步骤:对于某一制造批次珠预先指定的特定之晶圆,将藉由前述TTR校准方式所感测得之调整盘与晶圆的相对位移之资料加以保留之步骤;及在其它晶圆之曝光中,使用该保留之资料以修正调整盘与晶圆中至少一者之位置或单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差之步骤。14.一种扫描曝光方法,其特征在于:使用如申请专利范围第2项之扫描曝光装置,包含如下之步骤:对于某一制造批次珠预先指定的特定之晶圆,将藉由前述TTR校准方式所感测得之调整盘与晶圆的相对位移之资料加以保留之步骤;及在其它晶圆之曝光中,使用该保留之资料以修正调整盘与晶圆中至少一者之位置或单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差之步骤。15.一种扫描曝光方法,其特征在于:使用如申请专利范围第4项之扫描曝光装置,包含如下之步骤:对于某一制造批次珠预先指定的特定之晶圆,将藉由前述TTR校准方式所感测得之调整盘与晶圆的相对位移之资料加以保留之步骤;及在其它晶圆之曝光中,使用该保留之资料以修正调整盘与晶圆中至少一者之位置或单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差之步骤。16.一种扫描曝光方法,其特征在于:使用如申请专利范围第5项之扫描曝光装置,包含如下之步骤:对于某一制造批次珠预先指定的特定之晶圆,将藉由前述TTR校准方式所感测得之调整盘与晶圆的相对位移之资料加以保留之步骤;及在其它晶圆之曝光中,使用该保留之资料以修正调整盘与晶圆中至少一者之位置或单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差之步骤。17.一种扫描曝光方法,其特征在于:使用如申请专利范围第7项之扫描曝光装置,包含如下之步骤:对于某一制造批次珠预先指定的特定之晶圆,将藉由前述TTR校准方式所感测得之调整盘与晶圆的相对位移之资料加以保留之步骤;及在其它晶圆之曝光中,使用该保留之资料以修正调整盘与晶圆中至少一者之位置或单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差之步骤。18.一种扫描曝光方法,其特征在于:使用如申请专利范围第八项之扫描曝光装置,包含如下之步骤:对于某一制造批次珠预先指定的特定之晶圆,将藉由前述TTR校准方式所感测得之调整盘与晶圆的相对位移之资料加以保留之步骤;及在其它晶圆之曝光中,使用该保留之资料以修正调整盘与晶圆中至少一者之位置或单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差之步骤。19.一种扫描曝光方法,其特征在于:使用如申请专利范围第10项之扫描曝光装置,包含如下之步骤:对于某一制造批次珠预先指定的特定之晶圆,将藉由前述TTR校准方式所感测得之调整盘与晶圆的相对位移之资料加以保留之步骤;及在其它晶圆之曝光中,使用该保留之资料以修正调整盘与晶圆中至少一者之位置或单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差之步骤。20.一种扫描曝光方法,其特征在于:使用如申请专利范围第11项之扫描曝光装置,包含如下之步骤:对于某一制造批次珠预先指定的特定之晶圆,将藉由前述TTR校准方式所感测得之调整盘与晶圆的相对位移之资料加以保留之步骤;及在其它晶圆之曝光中,使用该保留之资料以修正调整盘与晶圆中至少一者之位置或单次曝光照射领域图型内的高次之系统误差之步骤。图示简单说明:第一图为概略显示依本发明第1实施形态的扫描曝光装置之构成的图式。第二图为显示第一图中之二次元绕射光栅(晶圆校准记号)之变形例的图型之图式。第三图为显示在藉由扫描曝光装置施行图型曝光时有可能发生之图型重合误差的构成原因之单次曝光照射领域内的扫描方向之误差的例子之图式。第四图为显示依本发明第2实施形态的扫描曝光装置中所使用之一次元绕射光栅的图型之图式。第五图为显示依本发明第3实施形态的扫描曝光装置中所使用之一次元绕射光栅的图型之图式。第六图为概略显示依本发明第4实施形态的扫描曝光装置之构成的图式。第七图为显示逐步重复(step and repeat)曝光装置及TTR校准装置的习用例之构成说明图。