(57)【要約】【課題】フォーカス計測できない露光領域への露光ショットを行う際、露光ショット位置の直前の露光領域での露光ショットのフォーカス計測値および基板の傾き計測値を使用して露光を行うことによりその露光ショットを有効化し、品質を保ちながら生産性を落とすことなく、基板上での良質な製品の取れ数を増加させることができる露光方法を提供する。【解決手段】基板の主面をその外縁部を含め複数個の露光領域に分割して露光する露光方法であって、前記基板の外縁部より外側に中心がある露光領域104，106を露光する際、その位置でのフォーカス計測および前記基板の傾き計測を行わず、その直前の露光領域におけるフォーカス計測値および基板の傾き計測値を用いて前記基板の外縁部より外側に中心がある露光領域を露光することにより、露光ショットを有効化し、品質を保ちながら生産性を落とすことなく、基板上での良質な製品の取れ数を増加させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の主面をその外縁部を含め複数個の露光領域に分割して露光する露光方法であって、前記基板の外縁部より外側に中心がある露光領域を露光する際、その位置でのフォーカス計測および前記基板の傾き計測を行わず、その直前の露光領域におけるフォーカス計測値および基板の傾き計測値を用いて前記露光領域を露光することを特徴とする露光方法。
【請求項２】
基板の主面をその外縁部を含め複数個の露光領域に分割して露光する露光方法であって、前記基板の外縁部より外側に中心がある露光領域を露光する際、その位置でのフォーカス計測および前記基板の傾き計測を行わず、その直後の露光領域におけるフォーカス計測値および基板の傾き計測値を用いて前記露光領域を露光することを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体の製造工程におけるウェハ面へのレチクルのパターンを焼き付ける露光方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上にレチクルのパターンを光学系を介して焼き付ける処理装置でレチクルと基板を固定して露光する装置（ステッパー）と、レチクルと基板を同時に動かして露光する装置（スキャナー）があり、これらの２機種を使い分けてレチクルのパターンを基板上に焼き付け、製品を製造している。
【０００３】
これらの装置は、基板の主面をその外縁部を含め複数個の露光領域に分割して露光するものであって、基板表面が投影光学系の最適な像と合致する焦点合せを行う様に基板を移動ステージ上で投影光学系方向に移動させているために、露光装置ではフォーカスセンサーが使用されており、基板表面に非露光波長の光束を照射し、その反射光を受光して焦点検出が行われ、基板表面での最適な像に対してのずれ量を計測し、移動ステージの投影光学系方向の位置を制御することで焦点合わせを行う。
【０００４】
一方、基板の外縁部では、このフォーカスセンサーでの検出ができない領域が一定幅の禁止帯として設定されるため、この禁止帯の領域では焦点のずれ量が計測できないので、最適な像を認識できず、この領域ではパターンの焼き付けができないことがある。
【０００５】
以下図面を参照しながら説明する。図６（ａ）は露光時のウェハマップを示し、図６（ｂ）はウェハ露光の順序を示している。
【０００６】
図６（ａ）に示すように基板６０１内のフォーカス計測有効領域６０２を含む露光領域６０３に対して一回の露光ショットで製品６０７のパターンの焼き付けが行われる。ウェハ面には、まだ十分に焼き付けができる領域が存在しているが、その領域に製品の焼き付けが行えない露光領域６０４，６０５，６０６が発生する。
【０００７】
即ち、図６（ｂ）に示すように露光する装置としては図示の数値順に０から１６まで準備されているが、前記禁止帯の部分は露光しないので先ず最初の列では順に露光ショット１から６を行い、次に順次露光ショット９から１６を行って継続されることになるが、この中で露光ショット０と７と８に対抗する位置にある図６（ａ）の露光領域６０５，６０４，６０６は無効ショットとなり、これ以外の露光領域６０３は有効ショットとなる。これは、基板の外縁部ではフォーカスセンサーでの検出ができない領域が一定幅の禁止帯として設定されるため、この禁止帯の領域では焦点のずれ量が計測できず、最適な像を認識できないことになり、したがって、この領域では、パターンの焼き付けができないので、無効な露光領域６０４，６０５，６０６ができることになる。
【０００８】
この対策として、例えば特開平６−０２９１８６号公報に記載されているように基板上の禁止帯の境界線位置までフォーカス検出点をシフトさせて焦点合せを行い、しかる後本来のショット露光位置へ移動させてパターンを露光する方法も提案されているが、このように常にフォーカス検出点までステージを移動させ、フォーカス検出を行い、この動作の後にステージを該当の露光領域まで移動させた後に焦点合わせを行って露光ショットとするということは、禁止帯からフォーカス検出可能な点への移動位置の設定が困難で、これを装置に認識させるためには難解なプログラムを組む必要がある。
【０００９】
また一旦、該当の露光領域までステージを移動させた後、フォーカス検出点外、すなわちフォーカス検出の禁止帯の認識を行うために無駄な動きと時間を要し、さらに、禁止帯からフォーカス検出可能な点への移動位置の設定を焼き付けパターンと製品との相関を取りながら決めることが必要であり、これなくしては製品の品質を保つことができないので品質不良を起こし易く、安定した品質での生産を実現することは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平６−０２９１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のように、基板上にレチクルのパターンを光学系を介して焼き付けるための露光用のウェハマップを作成し、マップ上にて複数の露光領域に対して露光の順序を示し、その順に露光ショットを行って、最初の列、次の列と順に露光ショットを進め、これを継続して行く場合、ウェハマップ上には露光ショットで有効露光領域と無効露光領域が発生する。
【００１２】
これは、基板に対して、露光装置のフォーカス計測有効領域が設定されており、この設定領域外にて露光ショットを行う場合は、フォーカス計測および焦点合せができないため、これが無効露光領域となっているものである。したがって、基板上に効率よく製品を焼き付けることができずに基板上での製品の焼付け領域を無駄にしており、基板上で有効に製品の取れ数を増やすことができなくなっている。この結果、製品のコストを低減させることができず、生産性の悪化をきたしている。
【００１３】
また、これらを解決するために発明された特許文献１に記載された発明のように、該当の露光領域までステージを移動させた後、フォーカス検出点外、すなわちフォーカス検出の禁止帯の認識を行った後に、フォーカス検出可能な領域にステージを移動し、フォーカス検出を行い、さらにこの動作の後にステージを該当の露光領域まで移動させた後に焦点合わせを行い、露光ショットして露光を行うようにしたものでは無駄な動きと時間を要し、生産性が非常に悪くなる。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、ウェハの外縁部での露光ショットにおいて、フォーカス計測できない領域での無効露光領域が発生すると予想される場合、該当ショットの配列作成を行うウェハマップ作成時に上記領域の直前または直後の露光ショットのフォーカス計測値および基板の傾き計測値を使用したマップを用意し、これによって前記無効露光領域位置への露光を行うことによりこれを有効化し、品質を保ちながら生産性を落とすことなく、基板上での良質な製品の取れ数を増加させることができる露光方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成すべく、基板の主面をその外縁部を含め複数個の露光領域に分割して露光する露光方法であって、前記基板の外縁部より外側に中心がある外縁露光領域を露光する際、その位置でのフォーカス計測および前記基板の傾き計測を行わず、その直前または直後の露光領域におけるフォーカス計測値および基板の傾き計測値を用いて前記外縁露光領域を露光するようにしたものである。
【００１６】
このように、直前または直後の露光ショットのフォーカス計測値および基板の傾き計測値を用いることにより、これまで無効となっていた露光領域を有効なものにすることができ品質を保ちながら生産性を落とすことなく、基板上での良質な製品の取れ数を増加させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、良質な品質を保ち、生産性を落とすことなく基板上での良質な製品の取れ数を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明露光方法の一実施の形態におけるウェハマップの説明図
【図２】図１のウェハマップに基づく露光順序の説明図
【図３】ステッパーに本発明露光方法を適用した場合の良品試算を示すグラフ
【図４】スキャナーに本発明露光方法を適用した場合の第１の良品試算を示すグラフ
【図５】スキャナーに本発明露光方法を適用した場合の第２の良品試算を示す説明図
【図６】従来の露光方法におけるウェハマップの配列図および露光順序の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態につき図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は本発明露光方法の一実施の形態におけるウェハマップの説明図である。
【００２１】
図１に示すように基板１０１内のフォーカス計測有効領域１０２を含む露光領域１０３に対して一回の露光ショットで製品１０７のパターンの焼き付けが行われる。
【００２２】
しかしながらこのようにすると、ウェハ面には、まだ十分に焼き付けができる領域が存在しているものの、その領域に製品の焼き付けが行えない露光領域１０４，１０５，１０６が発生する。
【００２３】
本実施の形態ではウェハ上への製品の焼き付け（露光)において、ウェハの外縁部での露光時、現状の露光装置ではフォーカスが計測できない領域に例えば図６の露光領域６０４相当位置に無効ショットが発生することを予測して、予め、図１に示すように露光ショットの配列を作成する際、必ず、前記露光領域の直前（一つ前）の露光ショットのフォーカス計測値を使用して、前記無効となる露光領域位置に露光を行うようにしたものであり、これにより露光領域１０４を有効化することができるのである。
【００２４】
即ち、図２に示す露光装置の焼き付け順でウェハマップ上に示す数値の最初の列の露光ショット１から６の順に焼き付けを行い、次の列の露光ショット９から１６を行う際、最初の列の露光ショット１から６の最終ショット６により、前記図６（ｂ）で無効と認識されていた露光領域を有効化するために、前記露光領域の直前の前記ショット６のフォーカス計測値を用いて、前記露光領域の焼き付けを行うことで、これを有効な露光領域１０４にすることができる。
【００２５】
なお、この露光ショットを用いる際は、図１のウェハマップを作成し、有効ショットであることを認識させるために、露光装置の露光条件に該当ショットのフォーカス計測は行わないことと、直前の前記最終露光ショット６のフォーカス計測値を用いることと、傾き補正も同時にこの露光ショットの計測値を用いることの情報を予め与えることとする。これらの情報は、露光装置内でのソフトウェアで対応し、図１のウェハマップ作成時に情報を入力し、露光装置を動作させることで、上記のように有効な露光領域１０４として焼き付けることが可能となる。これにより良質な品質を保ち、生産性を落とすことなく基板上での良質な製品の取れ数を増加させるができる。
【００２６】
同様にして図２に示す露光ショット９のフォーカス値を用いて同露光ショット８の位置に露光ショットを焼き付けることで図６に示したこれまで無効となっていた露光領域６０６を図１における有効な露光領域１０６として焼き付けることが可能となる。
【００２７】
本実施の形態に基づき、これをレチクルと基板を固定して露光する装置（ステッパー）に適用し品質の確認と製品の取れ数の確認を行った結果を図３に示す。図示の通り縦軸に歩留、横軸にショット内有効チップ数をとったグラフとして表した場合の良品試算によれば、無効ショットを有効ショットにすることによるショット内の良品数は、通常の有効ショット内での良品数に対して減少する。製品の良品率が低下するが、無効ショットを有効ショットにすることによる基板全体での良品率の低下は1割以内と予想される。よって、製品の取れ数を、品質を落とすことなく増やすことができる。
【００２８】
また、図４に示す通りレチクルと基板を同時に動かして露光する装置（スキャナー）に適用した場合の第１の良品試算は、無効ショットを有効ショットにすることでのショット内の良品数は、横列で減少し、無効ショットを有効ショットにすることによるその有効ショット内での製品の良品率も低下するが、無効ショットを有効ショットにすることによる基板全体での良品率の低下は1割以内と予想される。よって、製品の取れ数を、品質を落とすことなく増やすことができる。
【００２９】
さらに、図５に示す通りスキャナーに適用した場合の第２の良品試算では、有効ショットのショット内での製品の良品率は、無効ショットを有効ショットにすることによるその有効ショット内での製品の良品率との差はなく、製品の取れ数を、品質を落とすことなく増やすことができると予想される。
【００３０】
以上の結果より、無効な露光領域を有効化することにより、品質を落とすことなく、取れ数を増やすことができ、代表的な品種における取れ数の増加数は、１．１％向上できると試算することができる。
【００３１】
また、最初の列の露光ショットでできる最初の露光領域や最後の露光領域が、これまで無効と認識されていたものを有効化するために、上述の該当露光ショットの直前の露光ショットのフォーカス計測値を用いる代わりに露光ショットの直後（一つ後）の露光ショットのフォーカス計測値を用いることもでき、前記同様の効果が得られる。
【００３２】
即ち、図２で露光ショット０の位置において、露光機の露光条件として、該当ショットのフォーカス計測は行わないことと、その直後の露光ショット１のフォーカス計測値を用いることと、傾き補正も同時に一つ後の計測値を用いることの情報を予め与え、露光順を指定することにより、先に露光ショット０に基づく無効ショットの次の露光ショット１に基づく有効ショットの露光ショット後、一旦、上記無効ショットの場所まで戻り、ここで有効ショットを露光後に、次の露光ショットの露光へと移動することで、前記露光ショット０に基づくショットは有効な露光領域１０５として焼き付けられる。
【００３３】
なお、前記の情報は、露光装置内でのソフトウェアで対応し、前述のようにウェハマップ作成時に情報を入力し、露光装置を動作させることで、上記のように有効な露光領域１０５として焼き付けることが可能となり、前記同様、良質な品質を保ちながら生産性を落とすことなく基板上での良質な製品の取れ数を増加させるができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は基板上のフォーカス計測の禁止帯への露光ショットによる露光領域を有効化した形で製品のパターンを焼き付けることができるので、基板上に作成するパターンの微細化に伴うコストアップや基板上へのパターンの焼き付けできる露光領域の有効活用などの課題に対応することが可能となり、品質が安定した状態で良品の製品の取れ数を増加させることができ、製品コストの低減を低コストで実現できる技術として半導体の製造工程などに有効である。
【符号の説明】
【００３５】
１０１  基板
１０２  フォーカス計測有効領域
１０３  露光領域（有効）
１０４  露光領域（有効）
１０５  露光領域（有効）
１０６  露光領域（有効）
１０７  製品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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