(57)【要約】【課題】スループットの低下を最小限に抑えた経時的な異物検査方法を提供すること。【解決手段】原版ステージ上で異物検査を行う露光装置であって、原版（１）を保持する原版ステージ（３）と、原版に形成されているパターンを露光するための感光基板（４）を保持する基板ステージ（５）と、原版の異物検査を行う異物検査装置（７）と、原版ステージ、基板ステージ、異物検査装置を制御する制御部（２０）を有し、基板交換時間に合わせて、異物検査を複数回に分割して実行し、分割した異物検査を繰り返すことで常時異物検査を行う。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原版ステージ上で異物検査を行う露光装置であって、原版を保持する原版ステージと、前記原版に形成されているパターンを露光するための感光基板を保持する基板ステージと、前記原版の異物検査を行う異物検査装置と、前記原版ステージ、前記基板ステージ、前記異物検査装置を制御する制御部を有し、基板交換時間に合わせて、異物検査を複数回に分割して実行し、分割した異物検査を繰り返すことで常時異物検査を行うことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記異物検査装置において、異物を発見した際には原版全面の異物検査を行うことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記異物検査装置において、異物を発見した際には現在の露光処理を停止することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記異物検査装置において、異物検査開始位置を任意に設定できることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の露光装置を使用して基板を露光する工程と、その露光した基板を現像する工程と、を有することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置における異物の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスや液晶表示デバイスは、原版（マスクまたはレチクル）に形成されたパターンを感光基板上に転写するフォトリソグラフィ工程を用いて製造される。このフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、感光基板を保持して二次元駆動する基板ステージと、原版を保持して二次元駆動する原版ステージとを有する。そして、原版ステージおよび基板ステージを駆動させながら、投影系を介して、原版に形成されたパターンを感光基板に転写する。露光装置としては、原版のパターンの全体を同時に感光基板上に転写する一括型露光装置と、原版ステージと基板ステージとを同期走査しながら原版のパターンを連続的に感光基板上に転写する走査型露光装置との２種類が知られている。
【０００３】
フォトリソグラフィ工程で使用される露光装置においては、原版に埃や塵などの異物が付着していると、原版に形成されたパターンとともに異物の像が感光基板に転写されてしまう。そのため、通常は露光処理を実施する前に原版上の異物を検査および除去するようにしている。
【０００４】
また、最近では原版が大型化（または大口径化）することにより、原版の自重による撓みが発生する。露光装置において原版はその周辺部でのみ支持されるため、原版が大型化することにより原版の自重による撓みが発生し、投影系の焦点深度のマージンを原版の撓みが減らしてしまう。結果として、望まれる解像を得ることが難しくなる。そのため、光透過部材を用いて画定される原版に隣接する空間の圧力を高精度に制御して原版の自重による撓みを矯正することが知られている（特許文献１）。このような光透過部材に関しても、原版と同様に埃や塵などの異物検査、および除去を行っている。
【０００５】
従来の異物検査方法として、図５に示す方法がある。図５の方法は、検査面を撮像装置で撮像し、その結果得られた画像を画像処理することで異物を検査する方法である。この検査を露光処理前に行うために、原版ステージ上で検査を実施する方法が示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１３５０８５号公報
【特許文献２】特開２００９−１２８０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術において異物検査を原版ステージ上で行っている理由は、原版が格納されている原版ストッカから原版ステージに移動する途中で最も異物が付着しやすいと考えられるためである。しかし、原版ステージ上で原版が保持されている間にも異物が付着する可能性があるため、経時的な異物量の確認が必要である。このとき、異物検査が少ない時間で実施できれば良いが、異物検査に多くの時間が必要である場合は露光装置全体のスループットが低下してしまう。
【０００８】
そこで、本発明はスループットの低下を最小限に抑えた経時的な異物検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
その目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、原版ステージ上で異物検査を行う露光装置であって、原版を保持する原版ステージと、前記原版に形成されているパターンを露光するための感光基板を保持する基板ステージと、前記原版の異物検査を行う異物検査装置と、前記原版ステージ、前記基板ステージ、前記異物検査装置を制御する制御部を有し、基板交換時間に合わせて、異物検査を複数回に分割して実行し、分割した異物検査を繰り返すことで常時異物検査を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、スループットの低下を最小限に抑えた経時的な異物検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例に係る露光装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１のフローチャートである。
【図３】本発明の実施例２のフローチャートである。
【図４】本発明の実施例３のフローチャートである。
【図５】従来技術１を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係る露光装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１において、露光装置ＥＸはパターンが形成された原版１とそれに提供される光透過部材２を保持して移動する原版ステージ３と、感光基板４を支持する基板ステージ５を備える。ここで基板とは、例えば半導体ウエハ、液晶パネル用のガラスプレートである。また、原版ステージ３に支持された原版１とそれに提供される光透過部材２を露光光６で照明する照明光学系７を備える。
【００１４】
さらに、露光光６で照明された原版１のパターンを基板ステージ５に保持された感光基板４に投影し転写する投影光学系８と、原版１やそれに提供される光透過部材２を搬送する原版ローダ９とを備えている。さらに、原版１を収納する原版ストッカ２３と、原版１を原版ストッカ２３から取り出し、原版ローダ９へ受け渡す原版ロボット２２とを備えている。これらの各ユニットは制御部２０と接続されており、制御部２０からの制御命令に従って動作する。また、オペレータからの操作内容は操作部２１が受け取り、制御部２０と通信しながら処理を進める。
【００１５】
原版１とそれに提供される光透過部材２を積層した複数の透過面の上部には、異物を検査する異物検査装置１０が配置される。異物検査装置１０もまた、制御部２０からの制御命令に従って動作する。原版ステージ３に保持されている原版１のパターン面と基板ステージ５に保持されている感光基板４の被露光面とは、投影光学系８を介して共役な位置関係に配置される。
【００１６】
本発明の実施形態において露光装置ＥＸは走査型露光装置として構成され、露光光６を射出する照明光学系７に対して原版１と感光基板４とを同期して移動させて、原版１のパターンを感光基板４に走査露光により転写する。また、露光処理終了後は基板ステージ５が保持している感光基板４を新しい感光基板と交換し、新しい感光基板の露光処理を開始する。
【００１７】
なお、本発明は異物検査装置の構成、および異物の除去方法については限定せず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【００１８】
［実施例１］
本発明の実施例１について説明する。図２は、本実施例における露光装置の処理シーケンスである。実施例１では、本発明における異物検査処理シーケンスについて説明する。また、基板交換３回分の時間で原版全面の異物検査が完了する場合を例に説明する。検査領域の分割数は、１回の基板交換時間で実施できる異物検査の検査長により決まる。１回の検査長は、原版長／（基板交換時間−検査準備時間）×検査速度、という計算方法で求めることが可能である。
【００１９】
操作部２１から露光処理を開始すると、まず制御部２０は原版ロボット２２に対して原版ストッカ２３から指定された原版１を取り出すように制御する。続いて制御部２０は取り出した原版１を原版ローダ９に受け渡し、原版ローダ９が原版ステージ３に原版１を搭載するように制御する（ステップ２４）。原版１を原版ステージ３に搭載後、制御部２０からの制御により異物検査装置１０を用いて露光前に原版１全面の異物検査を行い（ステップ２５）、必要であれば異物を除去しておく。また、これらの処理と同時に基板ステージ５を制御し、１枚目の基板を基板ステージ５に搭載しておく（ステップ２６）。
【００２０】
原版および基板の準備が整ったところで、制御部２０が照明光学系７、原版ステージ３、投影光学系８、基板ステージ５を制御し基板１枚目の露光処理を行う（ステップ２７）。基板１枚目の露光処理が終了すると、制御部２０が基板ステージ５を制御し基板１枚目と２枚目の基板交換処理を行う（ステップ２８）。その処理と同時に、異物検査装置１０を用いて原版ステージ３上の原版１に対して異物検査処理を行う。
【００２１】
このとき、基板交換処理に必要な時間に対して原版全体の異物検査時間の方が長い場合に、制御部２０はスループットに影響が出ないように原版１の上端１／３の領域だけ検査を行うように原版ステージ３および異物検査装置１０を制御する（ステップ２９）。続いて基板２枚目の露光処理を行い（ステップ３０）、基板２枚目と３枚目の基板交換処理（ステップ３１）を行う。それと同時に、制御部２０は先程実施した異物検査を再開し、原版１の中央１／３の領域だけ検査を行うように原版ステージ３および異物検査装置１０を制御する（ステップ３２）。
【００２２】
さらに基板３枚目の露光処理を行い（ステップ３３）、基板３枚目と４枚目の基板交換処理（ステップ３４）を行う。それと同時に、制御部２０は先程実施した異物検査を再開し、原版１の下端１／３の領域の検査を行うように原版ステージ３および異物検査装置１０を制御する（ステップ３５）。ここまでで、原版１全面の異物検査が終了したことになる。さらに基板４枚目の露光処理を行い（ステップ３６）、基板４枚目と５枚目の基板交換処理（ステップ３７）を行う際には制御部２０は再度原版１の上端１／３の領域だけの検査を行うように原版ステージ３および異物検査装置１０を制御する（ステップ３８）。
【００２３】
以降も同様に処理を行い、異物検査を継続的に行うことで異物量を経時的に確認することができる。原版搭載時に全面での異物計測を行うためスループットは低下するが、以降は基板交換処理時間を利用し、原版の一部分だけの異物検査を行うことによりスループットに対する影響を最小限に抑えることができる。
【００２４】
以上、本発明の実施例１について説明したが、それは一例であって、処理シーケンスは本発明の要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、以下のような変更を含むものとする。
【００２５】
実施例１では基板交換３回分の時間で原版全面の異物検査が完了するような異物検査方法を例に説明した。しかし、異物検査方法、原版サイズ、基板交換時間などの違いにより、前述した計算方法などを用いてスループットに影響が出ないように検査領域の分割数を変えることができる。
【００２６】
［実施例２］
つぎに、本発明の実施例２について説明する。図３は、本実施例における露光装置の処理シーケンスである。実施例２では本発明における異物検査処理シーケンスにおいて、露光途中で原版１に異物が付着した場合について説明する。また、基板交換３回分の時間で原版全面の異物検査が完了する場合を例に説明する。
【００２７】
基板１枚目の露光処理（ステップ３９）が終了すると、基板１枚目と２枚目の基板交換処理を行う（ステップ４０）。その処理と同時に原版１の上端１／３の領域だけ検査を行うが（ステップ４１）、その際に異物が付着していることが分かった場合は、制御部２０は再度原版１全面の異物検査を行うように原版ステージ３および異物検査装置１０を制御する（ステップ４２）。そして、その異物検査結果に基づいて原版１に付着した異物を除去した後（ステップ４３）、基板２枚目の露光処理を行う（ステップ４４）。
【００２８】
原版全面の異物検査処理はスループットに影響を与えるが、経時的な異物検査の結果から必要な時のみ全面の異物検査を行うようにすることで、全面の異物検査回数を最小限に抑えることができる。よって、スループットに対する影響を最小限に抑えることができる。
【００２９】
以上、本発明の実施例２について説明したが、それは一例であって、処理シーケンスは本発明の要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、以下のような変更を含むものとする。
【００３０】
実施例２では原版に付着した異物を取り除いた後、すぐに基板２枚目の露光処理を行ったが、異物が正しく除去されているか確認するために再度異物検査を行うこともできる。
【００３１】
また、原版に異物が付着していることが分かった場合、操作部にエラーなどを表示してオペレータに通知すると共に、現在の露光処理を停止することもできる。
【００３２】
［実施例３］
つぎに、本発明の実施例３について説明する。図４は、本実施例における露光装置の処理シーケンスである。実施例３では本発明における異物検査処理シーケンスにおいて、原版１に付着した異物を検査・除去した後の、基板交換処理時の異物検査処理について説明する。また、基板交換３回分の時間で原版全面の異物検査が完了する場合を例に説明する。
【００３３】
実施例１で示した原版１が原版ステージ３に搭載された際に実施する原版１全面での異物検査において、原版１の中央付近に異物が付着していたとする。この場合、基板１枚目の露光処理（ステップ４５）後の基板１枚目と２枚目の基板交換処理時（ステップ４６）には、制御部２０は異物が付着していた原版１の中央１／３の領域を先に検査するように原版ステージ３および異物検査装置１０を制御する（ステップ４７）。
【００３４】
そして、基板２枚目の露光処理（ステップ４８）後の基板２枚目と３枚目の基板交換時（ステップ４９）には、制御部２０は原版１の上端１／３の領域を検査するように原版ステージ３および異物検査装置１０を制御する（ステップ５０）。さらに基板３枚目の露光処理（ステップ５１）後の基板３枚目と４枚目の基板交換時（ステップ５２）には、制御部２０は原版１の下端１／３の領域を検査するように原版ステージ３および異物検査装置１０を制御する（ステップ５３）。
【００３５】
これにより、例えば原版に対する異物の付着位置に規則性があるような場合に、異物が付着しやすいと考えられる個所を優先的に検査することでスループットの低下を防ぎつつ、不良の発生を最小限に抑えることができる。
【００３６】
以上、本発明の実施例３について説明したが、それは一例であって、処理シーケンスは本発明の要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、以下のような変更を含むものとする。
【００３７】
実施例３では異物が付着していた原版の中央１／３の領域に対する検査は１回しか行わなかったが、原版の中央１／３の領域に対する検査を優先して複数回行い、その後残りの個所を計測することもできる。前述の処理は、原版に対する異物の付着位置に規則性があり、かつ異物の付着確率が高い場合の対策として有効である。
【００３８】
また、実施例３では露光処理前の原版全面での異物検査結果に基づいて検査順を決定したが、基板交換時の分割された異物検査の結果に基づいて異物検査の検査順を決定することもできる。
【符号の説明】
【００３９】
１  原版
２  光透過部材
３  原版ステージ
４  感光基板
５  基板ステージ
６  露光光
７  照明光学系
８  投影光学系
９  原版ローダ
１０  異物検査装置
２０  制御部
２１  操作部
２２  原版ロボット
２３  原版ストッカ
【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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