(57)【要約】【課題】  短時間で効率よく露光できる露光方法及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】  まず、シリコンウェハを平坦度測定装置１内に設置して、ショット領域毎の平坦度を予めまとめて測定する（ステップＳ１）。次に、測定された平坦度に基づいて、ショット領域毎のフォーカスオフセットを制御装置２で予め決定する（ステップＳ２）。次に、シリコンウェハを露光装置３内に設置して、所定のショット領域を露光位置に対して水平方向に位置決めし（ステップＳ３）、さらに、その垂直方向の位置決めをフォーカスオフセットに応じて行った後、露光を行う（ステップＳ４）。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被露光体を複数のショット領域に分割して露光する露光方法において、
前記ショット領域毎の平坦度を予めまとめて測定するステップと、
前記平坦度に基づいて、前記ショット領域毎のフォーカスオフセットを予め決定するステップと、
前記フォーカスオフセットに応じて、前記ショット領域毎に露光を行うステップと、
を備えたことを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記平坦度を測定するステップと前記露光を行うステップとを異なる装置で行うことを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記決定されたフォーカスオフセットが許容範囲内にある前記ショット領域を選択するステップをさらに備え、
選択された前記ショット領域のみに露光を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光方法。
【請求項４】
前記被露光体は、半導体ウェハであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項５】
請求項４に記載の露光方法を用いて、半導体集積回路を形成する工程を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光方法及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、半導体集積回路は、半導体ウェハ上に成膜した薄膜に対して、露光とエッチングとを繰り返し行うことで形成されている。
一般に、露光は、半導体ウェハを複数のショット領域に分割して行われる。ところが、半導体ウェハは部位によって平坦度が異なる場合があるため、半導体ウェハ全面に同じフォーカス距離で露光を行うと、全てのショット領域に精度よく半導体集積回路を形成できないという問題がある。
【０００３】
特許文献１及び２では、露光装置内で、ショット領域毎に平坦度を測定してフォーカスオフセットを決定し、このフォーカスオフセットに応じた露光を行うことが提案されている。
特許文献３では、露光装置内で、ショット領域毎に平坦度を測定してフォーカスオフセットを決定する際に、ショット領域上の複数の位置で平坦度を測定することにより、フォーカスオフセットを決定することが提案されている。
【０００４】
すなわち、上述した特許文献１〜３に記載の露光方法では、以下に示す（１）〜（４）の作業がショット領域毎に繰り返し行われている。
（１）露光装置内に設置した半導体ウェハを水平方向に移動させて、半導体ウェハ上の所定のショット領域と露光位置との水平方向の位置決めを行う。
（２）露光位置との水平方向の位置決めが行われた後に、そのショット領域の平坦度を測定してフォーカスオフセットを決定する。
（３）フォーカスオフセットに応じて半導体ウェハを垂直方向に移動させて、半導体ウェハ上の所定のショット領域と露光位置との垂直方向の位置決めを行う。
（４）露光位置との水平方向及び垂直方向の位置決めが行われた後に、そのショット領域の露光を行う。
【特許文献１】特開平６−３６９９１号公報
【特許文献２】特開２００３−１２４１１３号公報
【特許文献３】特開平８−３７１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１〜３に記載の露光方法では、いずれも露光装置内でショット領域毎にフォーカスオフセットの決定と露光とを繰り返し行うため、露光装置内での作業が複雑化して露光に要する作業効率が悪く、処理時間の増大を招く。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、露光に要する作業効率を向上でき、且つ、作業時間を短縮できる露光方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決するために、本発明に係る露光方法は、被露光体を複数のショット領域に分割して露光する露光方法において、前記ショット領域毎の平坦度を予めまとめて測定するステップと、前記平坦度に基づいて、前記ショット領域毎のフォーカスオフセットを予め決定するステップと、前記フォーカスオフセットに応じて、前記ショット領域毎に露光を行うステップと、を備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明に係る露光方法によれば、露光を行う前に、ショット領域毎の平坦度を予めまとめて測定し、その平坦度に基づいて前記ショット領域毎のフォーカスオフセットを予め決定するようにしたことにより、露光装置内でフォーカスオフセットの決定と露光とを繰り返し行う従来の露光方法と比べて、露光装置内での作業が簡易化する。よって、露光に要する作業効率が向上できるとともに、作業時間を短縮できる。
【０００８】
本発明に係る露光方法においては、前記平坦度を測定するステップと前記露光を行うステップとを異なる装置で行うことが好ましい。
これによれば、複数の被露光体を順次露光する場合に、平坦度を測定するステップと露光を行うステップとを異なる被露光体に対して同時に行えるようになる。よって、上述した従来の露光方法と比べて、露光に要する作業効率を向上できるとともに、作業時間を短縮できる。
【０００９】
また、本発明に係る露光方法においては、前記測定された平坦度が許容範囲内にある前記ショット領域を選択するステップをさらに備え、選択された前記ショット領域のみに前記露光を行うことが好ましい。
通常、露光を含むフォトリソグラフィ工程が施された後の完成品は最終チェックが行われ、この最終チェックで規格外の完成品は廃棄処分となっている。
【００１０】
ここで、本発明に係る露光方法において、前もって決定されたフォーカスオフセットが最終チェックで規格内となり得る許容範囲内のショット領域を選択し、この選択されたショット領域のみに露光を行うようにしたことにより、最終チェックで規格外となり得るショット領域に対して、露光位置との水平方向及び垂直方向の位置決めと露光とをいずれも省略できる。よって、露光に要する作業効率をさらに向上できるとともに、作業時間及びコストを削減できる。
【００１１】
また、本発明に係る露光方法は、前記被露光体が半導体ウェハである場合にも好適に用いることができる。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、被露光体を半導体ウェハとした本発明に係る露光方法を用いて、半導体集積回路を形成する工程を備えたことを特徴とするものである。  これによれば、半導体ウェハ上に半導体集積回路を効率よく短時間で形成することが可能となるため、半導体装置の製造に要する作業効率が向上して、作業時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
本実施形態では、本発明の露光方法を、被露光体としてシリコンウェハ（半導体ウェハ）上に半導体集積回路を形成するための露光工程で適用した場合について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る露光方法を実施する装置の一例を示す模式図である。
【００１３】
この露光方法は、図１に示すように、平坦度測定装置１と、制御装置２と、露光装置３と、により実施される。
平坦度測定装置１は、シリコンウェハ上のショット領域毎の平坦度（フラットネス）を、予めまとめて測定するように構成されている。なお、本実施形態では、１つのショット領域を、シリコンウェハ上に形成された隣接する複数（例えば、８個）のチップ形成予定領域を露光可能な範囲としている。
【００１４】
制御装置２は、平坦度測定装置１で測定された平坦度に基づいて、ショット領域毎のフォーカスオフセットを決定するように構成されている。
露光装置３は、シリコンウェハ上の所定のショット領域と露光位置との水平方向の位置決めを行った後、制御装置２で決定されたフォーカスオフセットに応じて、そのショット領域と露光位置との垂直方向の位置決めを行い、その後露光を行うように構成されている。そして、ショット領域毎に、露光位置との水平方向及び垂直方向の位置決めと露光とを繰り返して行い、シリコンウェハ全面を複数のショット領域に分割して露光するように構成されている。
【００１５】
次に、具体的な露光方法について、図２を参照しながら説明する。
図２は、本発明に係る露光方法の一例を示すフローチャートである。
まず、露光するシリコンウェハを平坦度測定装置１内に設置し、シリコンウェハ上のショット領域毎の平坦度を予めまとめて測定する（ステップＳ１）。
次に、測定された平坦度に基づいて、制御装置２によりショット領域毎のフォーカスオフセットを予め決定する（ステップＳ２）。
【００１６】
次に、シリコンウェハを露光装置３内に設置し、シリコンウェハ上の所定のショット領域と露光装置３内の露光位置との水平方向の位置決めを行う（ステップＳ３）。
次に、露光位置との水平方向の位置決めが行われた後のショット領域に対して、露光位置との垂直方向の位置決めをフォーカスオフセットに応じて行った後に、露光を行う（ステップＳ４）。
【００１７】
続いて、シリコンウェハ上の全てのショット領域に対して露光が行われたかどうかの判断がなされる（ステップＳ５）。このステップＳ５の判断が「ＮＯ」の場合には、再度ステップＳ３及びステップＳ４の作業が行われる。そして、ステップＳ５の判断が「ＹＥＳ」になったところで、１つのシリコンウェハの露光工程が完了する。
なお、平坦度測定装置１でシリコンウェハの平坦度測定が完了し、シリコンウェハを露光装置３に移動させた後には、別のシリコンウェハを平坦度測定装置１に設置して平坦度測定を行うようにする。つまり、平坦度測定装置１での平坦度測定と露光装置３での露光とを異なるシリコンウェハで同時に行うようにする。
【００１８】
本実施形態の露光方法によれば、まず、平坦度測定装置１でショット領域毎の平坦度を予めまとめて測定して、ショット領域毎のフォーカスオフセットを予め決定した後に、露光装置３でショット領域毎の露光を行うようにしたため、露光装置３内でショット領域毎にフォーカスオフセット決定と露光とを繰り返して行う従来の露光方法と比べて、露光装置３内での作業が簡易化できるため、露光に要する作業効率を向上できる。
【００１９】
また、平坦度測定と露光とを別の装置で行うようにしたことにより、平坦度測定と露光とを異なるシリコンウェハで同時に行えるため、上述した従来の露光方法と比べて、複数のシリコンウェハに露光を施す場合の作業効率を向上でき、作業時間を短縮できる。
＜第２実施形態＞
図３は、本発明に係る露光方法の他の例を示すフローチャートである。
【００２０】
この露光方法で用いる制御装置２は、露光を規格内で行うことが可能なフォーカスオフセットの許容範囲 (例えば、一般的なＩ線露光装置の場合、初期状態のフォーカス距離に対して±０．５μｍの範囲）が記録されている。そして、ショット領域毎にフォーカスオフセットを決定した後に、決定されたフォーカスオフセットが許容範囲内かどうかの判断がなされ、フォーカスオフセットが許容範囲内のショット領域を選択するように構成されている。
【００２１】
すなわち、この露光方法では、図３に示すように、まず、第一実施形態と同様に、平坦度測定装置１によって、ショット領域毎の平坦度を予めまとめて測定し（ステップＳ１０）、制御装置２によって、測定された平坦度に基づいてショット領域毎のフォーカスオフセットを決定する（ステップＳ２０）。
次に、制御装置２において、決定されたフォーカスオフセットが許容範囲内のショット領域を選択する（ステップＳ３０）。
【００２２】
次に、シリコンウェハを露光装置３内に設置し、選択されたショット領域に対して、第一実施形態と同様に、所定のショット領域と露光位置との水平方向の位置決めを行う（ステップＳ４０）とともに、そのショット領域と露光位置との垂直方向の位置決めをフォーカスオフセットに応じて行った後に、露光を行う（ステップＳ５０）。つまり、決定されたフォーカスオフセットが許容範囲外のショット領域に対しては、ステップＳ４０及びステップＳ５０の作業がいずれも行われない。
【００２３】
続いて、選択されたショット領域の全てに対して露光が行われたかどうかの判断がなされる（ステップＳ６０）。このステップＳ６０の判断が「ＮＯ」の場合には、再度ステップＳ４０及びステップＳ５０の作業が行われる。そして、ステップＳ６０の判断が「ＹＥＳ」になったところで、１つのシリコンウェハの露光工程が完了する。
本実施形態の露光方法によれば、規格内の露光を行うことが可能なフォーカスオフセットの許容範囲を設定し、決定されたフォーカスオフセットが許容範囲内のショット領域のみに露光を行うようにしたため、最終チェックで規格外となり得るショット領域に対して、露光位置との水平方向及び垂直方向の位置決めと露光とをいずれも行わないようにできる。よって、露光に要する作業効率を向上できるとともに、作業時間及びコストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る露光方法を実施する装置の一例を示す模式図。
【図２】本発明に係る露光方法の一例を示すフローチャート。
【図３】本発明に係る露光方法の他の例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２５】
１…平坦度測定装置、２…制御装置、３…露光装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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