(57)【要約】【課題】完全なショットとエッジショットとを別々に露光する場合にステージ移動の距離を短くする。【解決手段】露光方法は、ウェハー１の完全なショットを露光する第１シーケンスを実行するステップと、第１シーケンスとは別に、ウェハー１にＸ軸方向に並ぶように規定された領域Ａ、Ｂのエッジショットを露光する第２シーケンスを実行するステップとを備えている。領域Ａ、Ｂのそれぞれに含まれるエッジショットの露光では、「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」による露光順序で露光が行われる。エッジショットを露光する第２シーケンスでは、領域Ａに含まれるエッジショットの露光が完了した後、領域Ｂに含まれるエッジショットの露光が行われる。【選択図】図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハーの完全なショットを露光する第１シーケンスを実行するステップと、
前記第１シーケンスとは別に、前記ウェハーに特定方向に並ぶように規定された第１領域と第２領域のエッジショットを露光する第２シーケンスを実行するステップ
とを備え、
前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれに含まれるエッジショットの露光では、ある列のエッジショットの露光が完了した後、隣接する列のエッジショットの露光が行われるという手順が繰り返されると共に、（１）露光されるエッジショットの列に１つのエッジショットのみが含まれる場合には、前記１つのエッジショットが露光され、（２）露光されるエッジショットの列に複数のエッジショットが含まれているとき、前記露光されるエッジショットの列が奇数番目の列である場合には前記複数のエッジショットが前記特定方向に平行な第１方向に順次に露光され、前記露光されるエッジショットの列が偶数番目の列である場合には前記複数のエッジショットが前記第１方向に反対の第２方向に順次に露光され、
前記第２シーケンスでは、前記第１領域に含まれるエッジショットの露光が完了した後、第２領域に含まれるエッジショットの露光が行われる
露光方法。
【請求項２】
ウェハーを移動させるステージと、
前記ウェハーに対して露光ビームを照射して前記ウェハーの各ショットを露光する光学系とを備える露光装置であって、
前記ステージは、ウェハーの完全なショットを露光する第１シーケンスとは別に、前記ウェハーに特定方向に並ぶように規定された第１領域と第２領域のエッジショットを露光する第２シーケンスが実行されるように駆動され、
前記第１領域及び前記第２領域のそれぞれに含まれるエッジショットの露光では、ある列のエッジショットの露光が完了した後、隣接する列のエッジショットの露光が行われるという手順が繰り返されると共に、（１）露光されるエッジショットの列に１つのエッジショットのみが含まれる場合には、前記１つのエッジショットが露光され、（２）露光されるエッジショットの列に複数のエッジショットが含まれているとき、前記露光されるエッジショットの列が奇数番目の列である場合には前記複数のエッジショットが前記特定方向に平行な第１方向に順次に露光され、前記露光されるエッジショットの列が偶数番目の列である場合には前記複数のエッジショットが前記第１方向に反対の第２方向に順次に露光され、
前記第２シーケンスでは、前記第１領域に含まれるエッジショットの露光が完了した後、第２領域に含まれるエッジショットの露光が行われる
露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光方法及び露光装置に関しており、特に、ステップ・アンド・リピート方式によって露光を行う露光方法及び露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステップ・アンド・リピート方式は、半導体装置の製造において最も広く使用される露光方法である。ステップ・アンド・リピート方式では、１ショットに対する露光が終わると、ショットのサイズに応じて露光場所を移動し、次のショットに対する露光を行うという動作が繰り返される。ここで、ショットとは露光の単位のことであり、１ショットには、単一のチップしか含まれない場合、及び複数のチップが含まれる場合の両方がある。ステップ・アンド・リピート方式の露光方法については、例えば、特開平９−１１５８１４号公報に開示されている。
【０００３】
一般に、ステップ・アンド・リピート方式による露光が行われる場合、ウェハステージの駆動軌跡は蛇行する形になる。より具体的には、図１Ａに図示されているように、ウェハー１の或る特定方向に並んだ１列のショット群２が、当該特定方向（例えば、＋Ｘ方向）に順次に露光され、続いて、隣接する列のショットが反対方向（例えば、−Ｘ方向）に順次に露光される。この手順が、全ショットについての露光が完了するまで繰り返して行われる。以下において、各列においてショットが順次に露光される方向を「ステップ方向」と呼ぶことにする。
【０００４】
「ステップ方向」は、ウェハー１の上下方向、左右方向のいずれにとってもよい。図１Ａに示されているように、「ステップ方向」がＸ軸方向に平行であるような露光方法を、以下では、「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」と呼び、同様に、図１Ｂに示されているように、「ステップ方向」がＹ軸方向に平行であるような露光方法を、以下では、「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」と呼ぶことにする。ここで、図１Ａ、図１Ｂでは、オリエンタルフラット（又はノッチ）を下にした場合において、ウェハー１の左右方向をＸ軸方向、上下方向をＹ軸方向として定義している。図１Ａ、図１Ｂに図示されているような「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」、「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」は、ウェハステージの駆動軌跡が蛇行させて不要なステージ移動を回避し、露光のスループットを向上させるために有効である。
【０００５】
露光装置のハード構成は、通常、「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」、「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」のいずれかを行う場合に露光精度が高くなるように設計される。即ち、「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に対応する露光装置は、一般に「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」以外の手順で露光を行うと露光精度が悪くなる。同様に、「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に対応する露光装置は、一般に、「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」以外の手順で露光を行うと露光精度が悪くなる。
【０００６】
ステップ・アンド・リピート方式による露光では、欠けのない完全なショットと、ウェハーの外周部に位置して欠けがある不完全なショット（典型的にはエッジショットと呼ばれる）とを別々のシーケンスで露光することがある。例えば、特開２００１−３１９８７２号公報は、ウェハーの外周部に位置し、欠けがある不完全なショット（典型的にはエッジショットと呼ばれる）の露光を後回しにすることを開示している（図２参照）。エッジショットの露光を後回しにする目的は、露光による温度上昇に起因するウェハーの熱膨張が露光の精度を悪くすることを防ぐためである。エッジショットについては、露光誤差はそれほど重要でない。温度上昇による影響が大きい露光の後期にエッジショットの露光を行うことにより、完全なショットに対する温度上昇による影響を抑制することができる。
【特許文献１】特開平９−１１５８１４号公報
【特許文献２】特開２００１−３１９８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、発明者の検討によると、エッジショットを後回しにして露光を行う方法を、図１Ａ、図１Ｂに図示されているような通常の「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」又は「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」によって行おうとすると、ステージ移動の距離が長くなってしまうという問題がある。例えば、図１Ａを参照して、「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」によってエッジショットを後回しに露光を行う場合、ある列のウェハーの一端（例えば、右端）にあるエッジショット２ａに続いて同一行の他端（例えば、左端）にあるエッジショット２ｂの露光を行うことになる。これは、ステージ移動の距離を増加させてしまう。「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」によってエッジショットを後回しにして露光を行う場合も同様である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、以下に述べられる手段を採用する。本発明の一の観点においては、露光方法が、ウェハーの完全なショットを露光する第１シーケンスを実行するステップと、第１シーケンスとは別に、ウェハーに特定方向に並ぶように規定された第１領域と第２領域のエッジショットを露光する第２シーケンスを実行するステップとを備える。第１領域及び第２領域のそれぞれに含まれるエッジショットの露光では、ある列のエッジショットの露光が完了した後、隣接する列のエッジショットの露光が行われるという手順が繰り返されると共に、（１）露光されるエッジショットの列に１つのエッジショットのみが含まれる場合には、１つのエッジショットが露光され、（２）露光されるエッジショットの列に複数のエッジショットが含まれているとき、露光されるエッジショットの列が奇数番目の列である場合には複数のエッジショットが特定方向に平行な第１方向に順次に露光され、露光されるエッジショットの列が偶数番目の列である場合には複数のエッジショットが第１方向に反対の第２方向に順次に露光される。第２シーケンスでは、第１領域に含まれるエッジショットの露光が完了した後、第２領域に含まれるエッジショットの露光が行われる。
【０００９】
本発明の他の観点においては、露光装置が、ウェハーを移動させるステージと、ウェハーに対して露光ビームを照射する露光光学系とを備えている。このとき、当該露光装置は、上記の露光方法に従って露光が行われるようにステージを移動させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、完全なショットとエッジショットとを別々に露光する場合にステージ移動の距離を短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図３は、本発明の一実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。本実施形態では、露光装置１０は、照明光学系１１と、投影光学系１２と、Ｘ−Ｙステージ１３と、コントローラ１４とを備えている。照明系１１は、レチクル１５に露光ビームを照射する。投影光学系１２は、Ｘ−Ｙステージ１３の上に置かれたウェハー１に、レチクル１５を通過した露光ビームを投影する。露光ビームは、電子ビーム、Ｘ線、又は光のいずれであってもよい。Ｘ−Ｙステージ１３は、露光が行われるように、ウェハー１の所望のショットを露光ビームが投影される位置に移動させる。コントローラ１４は、所望のショットに所望の条件で露光が行われるように、照明光学系１１と、投影光学系１２と、Ｘ−Ｙステージ１３とを制御する。
【００１２】
本実施形態では、欠けのない完全なショットと、エッジショット（即ち、ウェハーの外周部に位置し、欠けがある不完全なショット）とが別のシーケンスで露光される。本実施形態では、欠けのない完全なショットの露光の後、エッジショットの露光が行われる。本実施形態においては、このエッジショットの露光において特別な工夫がなされている。以下、本実施形態において行われる露光方法について詳細に説明する。
【００１３】
図４Ａは、露光装置１０が「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に対応している場合の露光順序を示す図である。図４Ａ（及び図４Ｂ）において、符号２は、ウェハー１の各ショットを示している。丸数字は、ショット群２の露光順序を示している。まず、欠けのない完全なショット群２が露光される（丸数字の“１”）。完全なショット群２の露光のシーケンスは、「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に従って行われる。即ち、ウェハー１の、ある列のショット群２が−Ｘ方向に順次に露光された後、隣接する列のショットが＋Ｘ方向に順次に露光されるという手順が繰り返されて、全ての完全なショット群２が露光される。図４Ａでは、奇数列のショットの露光における「ステップ方向」は−Ｘ方向であり、偶数列のショットの露光における「ステップ方向」は、＋Ｘ方向である。
【００１４】
続いて、エッジショットの露光が行われる（丸数字の“２”及び“３”）。エッジショットの露光のシーケンスにおいては、ウェハー１が、「ステップ方向」に並んだ（即ち、Ｘ軸方向に並んだ）２つの領域：領域Ａ、Ｂに区分される。図４Ａ（及び図４Ｂ）において、破線は領域Ａ、Ｂの境界を示している。領域Ａに属する全てのエッジショット（丸数字の“２”）の露光が完了した後、領域“Ｂに属する全てのエッジショット（丸数字の“３”）の露光が行われる。領域Ａ、Ｂのそれぞれにおけるエッジショットの露光は、「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に従って行われる。図４Ａでは、奇数列のエッジショットの露光における「ステップ方向」は−Ｘ方向であり、偶数列のショットの露光における「ステップ方向」は、＋Ｘ方向である。
【００１５】
より具体的には、図４Ａの例では、領域Ａのエッジショットが下記の手順で露光される：まず、領域Ａの列“１”の４つのエッジショットが−Ｘ方向に順次に露光された後、列“２”の２つのエッジショットが、＋Ｘ方向に順次に露光される。領域Ａの他の列のエッジショットも同様にして露光される。ここで、１つの列に単一のエッジショットしかない場合には、そのエッジショットが露光された後、すぐに隣接する列のエッジショットの露光が行われる。例えば、領域Ａにおいて、列“３”には単一のエッジショットしかないから、当該エッジショットの露光が終わると、列“４”のエッジショットの露光が行われる。
【００１６】
領域Ａの全てのエッジショットの露光が終わると、領域Ｂのエッジショットが下記の手順で露光される：まず、領域Ｂの列“１”の４つのエッジショットが−Ｘ方向に順次に露光された後、列“２”の２つのエッジショットが、＋Ｘ方向に順次に露光される。領域Ｂの他の列のエッジショットも同様にして露光される。ここで、１つの列に単一のエッジショットしかない場合には、そのエッジショットが露光された後、すぐに隣接する列のエッジショットの露光が行われる。例えば、領域Ｂにおいて、列“３”には単一のエッジショットしかないから、当該エッジショットの露光が終わると、列“４”のエッジショットの露光が行われる。
【００１７】
このような露光順序で露光を行うと、ある列の一端のショットの露光の後、同一列の他端のショットが露光されるようにＸ−Ｙステージ１３を移動させる必要がない。即ち、各列の一端のエッジショットと他端のエッジショットは、一方が領域Ａに属し、他方が領域Ｂに属する。したがって、領域Ａのエッジショットをまとめて露光し、その後、領域Ｂのエッジショットをまとめて露光することにより、ショットの列のそれぞれについて、一端のエッジショットの露光の後、他端のエッジショットを露光位置に移動させる必要がなくなる。このため、ステージ移動距離を短くすることができる。
【００１８】
露光装置１０が「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に対応している場合にも、「ステップ方向」をＹ軸方向に変更した上で同様の手順で露光が行われる。図４Ｂは、露光装置１０が「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に対応している場合の露光順序を示す図である。
【００１９】
まず、欠けのない完全なショット群２が露光される（丸数字の“１”）。完全なショット群２の露光のシーケンスは、「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に従って行われる。即ち、ウェハー１の、ある列のショット群２が−Ｙ方向に順次に露光された後、隣接する列のショットが＋Ｙ方向に順次に露光されるという手順が繰り返されて、全ての完全なショット群２が露光される。図４Ｂでは、奇数列のショットの露光における「ステップ方向」は−Ｙ方向であり、偶数列のショットの露光における「ステップ方向」は、＋Ｙ方向である。
【００２０】
続いて、エッジショットの露光が行われる（丸数字の“２”及び“３”）。エッジショットの露光のシーケンスにおいては、ウェハー１が、「ステップ方向」に並んだ（即ち、Ｙ軸方向に並んだ）２つの領域：領域Ａ、Ｂに区分される。領域Ａに属する全てのエッジショット（丸数字の“２”）の露光が完了した後、領域Ｂに属する全てのエッジショット（丸数字の“３”）の露光が行われる。領域Ａ、Ｂのそれぞれにおけるエッジショットの露光は、「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に従って行われる。図４Ｂでは、奇数列のエッジショットの露光における「ステップ方向」は−Ｙ方向であり、偶数列のショットの露光における「ステップ方向」は、＋Ｙ方向である。
【００２１】
この場合も、領域Ａのエッジショットをまとめて露光し、その後、領域Ｂのエッジショットをまとめて露光することにより、ショットの列のそれぞれについて一端のエッジショットの露光の後、他端のエッジショットを露光位置に移動させる必要がなくなる。このため、ステージ移動距離を短くすることができる。
【００２２】
ウェハー１が、３以上の数の領域に区分され、その領域毎にまとめてエッジショットの露光が行われることも可能である。例えば、図５Ａ、図５Ｂに示されているように、ウェハー１が上下左右の４つの領域に区分されてエッジショットの露光が行われることが可能である。はじめから、上下左右４つの領域に分割した露光用のレシピを作成しておけば、左右２つの領域（「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に対応した露光装置１０の場合）または上下２つの領域（「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に対応した露光装置１０の場合）と比較し多少スループットが低下するものの、「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に対応した露光装置と「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に対応した露光装置とで露光用レシピを共用して使うことができる。これにより、「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に対応した露光装置と「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に対応した露光装置毎に露光用レシピを作成する必要が無く、露光用レシピを作成する工数を削減することができる。
【００２３】
詳細には、図５Ａは、露光装置１０が「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に対応している場合の露光順序を示す図である。まず、欠けのない完全なショット群２が「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に従って露光された後（丸数字の“１”）、エッジショットの露光が行われる（丸数字の“２”〜“５”）。
【００２４】
エッジショットの露光においては、ウェハー１が、上下左右の４つの領域：領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２に区分される。領域Ａ１に属する全てのエッジショット（丸数字の“２”）の露光が完了した後、領域Ａ２に属する全てのエッジショット（丸数字の“３”）の露光が行われる。更に、領域Ｂ１に属する全てのエッジショット（丸数字の“４”）の露光が完了した後、領域Ｂ２に属する全てのエッジショット（丸数字の“５”）の露光が行われる。領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２のそれぞれにおけるエッジショットの露光は、「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に従って行われる。
【００２５】
ここで、領域Ａ１に引き続いて領域Ａ２が露光され、同様に、領域Ｂ１に引き続いて領域Ｂ２が露光される。領域Ａ１のエッジショットをまとめて露光後、領域Ａ２のエッジショットをまとめて露光することにより、ステージ移動距離を短くすることができる。同様に、領域Ｂ１のエッジショットをまとめて露光後、領域Ｂ２のエッジショットをまとめて露光することにより、ステージ移動距離を短くすることができる。この時の露光レシピは、１）領域Ａ１に属する全てのエッジショット露光、２）領域Ａ２に属する全てのエッジショット露光、３）領域Ｂ１に属する全てのエッジショット露光、４）領域Ｂ２に属する全てのエッジショット露光、の順で行われる。
【００２６】
一方、図５Ｂは、露光装置１０が「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に対応している場合の露光順序を示す図である。まず、欠けのない完全なショット群２が「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に従って露光された後（丸数字の“１”）、エッジショットの露光が行われる（丸数字の“２”〜“５”）。
【００２７】
「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」の場合と同様に、露光装置１０が「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に対応している場合のエッジショットの露光においても、ウェハー１が、上下左右の４つの領域：領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２に区分される。領域Ａ１に属する全てのエッジショット（丸数字の“２”）の露光が完了した後、領域Ａ２に属する全てのエッジショット（丸数字の“３”）の露光が行われる。更に、領域Ｂ１に属する全てのエッジショット（丸数字の“４”）の露光が完了した後、領域Ｂ２に属する全てのエッジショット（丸数字の“５”）の露光が行われる。領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２のそれぞれにおけるエッジショットの露光は、「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に従って行われる。
【００２８】
この時の露光レシピは、１）領域Ａ１に属する全てのエッジショット露光、２）領域Ａ２に属する全てのエッジショット露光、３）領域Ｂ１に属する全てのエッジショット露光、４）領域Ｂ２に属する全てのエッジショット露光、の順で行われる。これは、図５Ａにおける露光レシピと同じである。この場合、各領域毎にステージ移動が行われるため、上下の２つの領域に分けて露光する場合と比較し多少スループットは低下するものの、「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」に対応した露光装置と同じ露光レシピが使用できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】図１Ａは、「Ｘ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」による従来の露光方法を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、「Ｙ−Ｗｉｎｄｉｎｇ」による従来の露光方法を示す図である。
【図２】図２は、エッジショットの露光を後回しにする従来の露光方法を示す図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態の露光装置の構成を示す概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の一実施形態における露光方法を示す概略図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の他の実施形態における露光方法を示す概略図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の更に他の実施形態における露光方法を示す概略図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の更に他の実施形態における露光方法を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３０】
１：ウェハー
２：ショット
２ａ、２ｂ：エッジショット
１０：露光装置
１１：照明光学系
１２：投影光学系
１３：Ｘ−Ｙステージ
１４：コントローラ
【図１Ａ】
2010135426.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図２】
2010135426.tif 000005
【図３】
2010135426.tif 000006
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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