(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にパターンを露光する方法であって、
前記基板の第１露光領域を露光する際に、当該第１露光領域の表面状態を測定するとともに、前記第１露光領域に隣接する第２露光領域の表面状態を測定する第１測定工程と、
前記第１露光領域を露光した後で、前記第２露光領域を露光する前に、前記第２露光領域の表面状態を測定するとともに、前記第１露光領域の表面状態を測定する第２測定工程と、
前記第１測定工程で測定された前記第１及び第２露光領域の表面状態と、前記第２測定工程で測定された前記第１及び第２露光領域の表面状態とを合成し、該合成された前記第１及び第２露光領域の表面状態を基に前記ステージを駆動することにより、前記第２露光領域のベストフォーカス面を設定する工程と、
前記第２露光領域のベストフォーカス面を設定した後、前記第２露光領域を露光する工程とを含むことを特徴とする露光方法。
【請求項２】
請求項１に記載の露光方法において、
前記合成された前記第１及び第２露光領域の表面状態に基づいて前記第２露光領域の表面状態を推定し、該推定された前記第２露光領域の表面状態を基に前記ステージを駆動することにより、前記第２露光領域のベストフォーカス面を設定することを特徴とする露光方法。
【請求項３】
基板にパターンを露光する方法であって、
前記基板の周辺部に位置する周辺露光領域に隣接する隣接露光領域を露光する際に、当該隣接露光領域の表面状態を測定するとともに、該周辺露光領域の表面状態を測定する第１測定工程と、
前記隣接露光領域を露光した後で、前記周辺露光領域を露光する前に、前記周辺露光領域の表面状態を測定するとともに、前記隣接露光領域の表面状態を測定する第２測定工程と、
前記第１測定工程で測定された前記隣接及び周辺露光領域の表面状態と、前記第２測定工程で測定された前記隣接及び周辺露光領域の表面状態とを合成し、該合成された前記隣接及び周辺露光領域の表面状態を基に前記ステージを駆動することにより、前記周辺露光領域のベストフォーカス面を設定する工程と、
前記周辺露光領域のベストフォーカス面を設定した後、前記周辺露光領域を露光する工程とを含むことを特徴とする露光方法。
【請求項４】
請求項３に記載の露光方法において、
前記合成された前記隣接及び周辺露光領域の表面状態に基づいて前記周辺露光領域の表面状態を推定し、該推定された前記周辺露光領域の表面状態を基に前記ステージを駆動することにより、前記周辺露光領域のベストフォーカス面を設定することを特徴とする露光方法。
【請求項５】
基板にパターンを露光する方法であって、
前記基板の第１露光領域を露光する際に、当該第１露光領域の表面状態を測定するとともに、前記第１露光領域に隣接する第２露光領域の表面状態を測定する第１測定工程と、
前記第１露光領域を露光した後で、前記第２露光領域を露光する前に、前記第２露光領域の表面状態を測定する第２測定工程と、
前記第１測定工程で測定された前記第２露光領域の表面状態と、前記第１測定工程で測定された前記第２露光領域の表面状態とを比較し、該比較した２つの表面状態の差が所定値よりも大きい場合に、該２つの表面状態の平均値を算出する工程と、
前記２つの表面状態の結果に応じて、前記第２測定工程で測定された前記第２露光領域の表面状態、又は、算出された前記２つの表面状態の平均値を基に前記ステージを駆動することにより、前記第２露光領域のベストフォーカス面を設定する工程と、
前記第２露光領域のベストフォーカス面を設定した後、前記第２露光領域を露光する工程とを含むことを特徴とする露光方法。
【請求項６】
基板にパターンを露光する方法であって、
前記基板の周辺部に位置する周辺露光領域に隣接する隣接露光領域を露光する際に、当該隣接露光領域の表面状態を測定するとともに、前記周辺露光領域の表面状態を測定する第１測定工程と、
前記隣接露光領域を露光した後で、前記周辺露光領域を露光する前に、前記周辺露光領域の表面状態を測定する第２測定工程と、
前記第１測定工程で測定された前記周辺露光領域の表面状態と、前記第２測定工程で測定された前記周辺露光領域の表面状態とを比較し、該比較した２つの表面状態の差が所定値よりも大きい場合に、該２つの表面状態の平均値を算出する工程と、
前記２つの表面状態の結果に応じて、前記第２測定工程で測定された前記周辺露光領域の表面状態、又は、算出された前記２つの表面状態の平均値を基に前記ステージを駆動することにより、前記周辺露光領域のベストフォーカス面を設定する工程と、
前記周辺露光領域のベストフォーカス面を設定した後、前記周辺露光領域を露光する工程とを含むことを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、露光装置に係り、特にウェハ周辺部におけるフォーカス・レベリング機能の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステップ・アンド・リピート方式の露光装置（以下、「ステッパ」という。）では、パターンを露光する際に、レンズ直下の露光する部分（露光領域）のみにレーザを照射し、その反射光をセンサで検知することで、最適なフォーカス位置やウェハの傾き（以下、「フォーカス・レベリング」という。）を測定している。
また、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（以下、「スキャナ」という。）では、スキャン露光を行いながら、スキャン露光領域におけるフォーカス・レベリングの測定を本センサで行うほか、スキャン露光領域の前後の領域におけるフォーカス・レベリングの測定を先読みセンサで行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の半導体プロセスにおいては、収率の向上やＣＭＰの平坦度向上等の要望から、ウェハの周辺から一部がはみ出すショットを露光する場合が多い（図２（ａ）参照）。このようなショットを露光する際に、上記方法によりフォーカス・レベリングの測定を行うと、ウェハからはみ出した部分のセンサが機能しない。このため、フォーカス・レベリングの測定精度が劣化し、フォーカスがずれてパターニングに失敗する現象が発生する問題があった。
【０００４】
さらに、ショットがウェハから大きくはみ出した場合には（図３（ａ）参照）、フォーカス・レベリングの測定が出来ないことがある。この場合、従来では、隣接するショットのフォーカス・レベリングの測定データを用いて露光していた。しかし、特にウェハの周辺部では、膜厚が大きく変化する場合が多いため（図３（ｂ）参照）、フォーカスがずれてしまう可能性が高い。すなわち、ショットＢ（周辺ショット）のベストフォーカス面（図中の実線）と、ショットＡ（隣接ショット）のベストフォーカス面（図中の点線）とは異なるため、ショットＡのフォーカス・レベリングの測定データを用いてショットＢを露光すると、フォーカスずれが発生してしまう問題があった。このため、デフォーカスによるパターン崩れが発生してしまう問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、ウェハ周辺部で精度良くフォーカス・レベリングを測定することを目的とする。
また、本発明は、デフォーカスによるパターン崩れの問題を低減することも目的とする。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係る露光方法は、基板にパターンを露光する方法であって、
前記基板の第１露光領域を露光する際に、当該第１露光領域の表面状態を測定するとともに、前記第１露光領域に隣接する第２露光領域の表面状態を測定する第１測定工程と、
前記第１露光領域を露光した後で、前記第２露光領域を露光する前に、前記第２露光領域の表面状態を測定するとともに、前記第１露光領域の表面状態を測定する第２測定工程と、
前記第１測定工程で測定された前記第１及び第２露光領域の表面状態と、前記第２測定工程で測定された前記第１及び第２露光領域の表面状態とを合成し、該合成された前記第１及び第２露光領域の表面状態を基に前記ステージを駆動することにより、前記第２露光領域のベストフォーカス面を設定する工程と、
前記第２露光領域のベストフォーカス面を設定した後、前記第２露光領域を露光する工程とを含む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おいて、前記合成された前記第１及び第２露光領域の表面状態に基づいて前記第２露光領域の表面状態を推定し、該推定された前記第２露光領域の表面状態を基に前記ステージを駆動することにより、前記第２露光領域のベストフォーカス面を設定することが好適である。
【０００８】
本発明に係る露光方法は、基板にパターンを露光する方法であって、
前記基板の周辺部に位置する周辺露光領域に隣接する隣接露光領域を露光する際に、当該隣接露光領域の表面状態を測定するとともに、該周辺露光領域の表面状態を測定する第１測定工程と、
前記隣接露光領域を露光した後で、前記周辺露光領域を露光する前に、前記周辺露光領域の表面状態を測定するとともに、前記隣接露光領域の表面状態を測定する第２測定工程と、
前記第１測定工程で測定された前記隣接及び周辺露光領域の表面状態と、前記第２測定工程で測定された前記隣接及び周辺露光領域の表面状態とを合成し、該合成された前記隣接及び周辺露光領域の表面状態を基に前記ステージを駆動することにより、前記周辺露光領域のベストフォーカス面を設定する工程と、
前記周辺露光領域のベストフォーカス面を設定した後、前記周辺露光領域を露光する工程とを含むことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係る露光方法において、前記合成された前記隣接及び周辺露光領域の表面状態に基づいて前記周辺露光領域の表面状態を推定し、該推定された前記周辺露光領域の表面状態を基に前記ステージを駆動することにより、前記周辺露光領域のベストフォーカス面を設定することが好適である。
【００１０】
本発明に係る露光方法は、基板にパターンを露光する方法であって、
前記基板の第１露光領域を露光する際に、当該第１露光領域の表面状態を測定するとともに、前記第１露光領域に隣接する第２露光領域の表面状態を測定する第１測定工程と、
前記第１露光領域を露光した後で、前記第２露光領域を露光する前に、前記第２露光領域の表面状態を測定する第２測定工程と、
前記第１測定工程で測定された前記第２露光領域の表面状態と、前記第１測定工程で測定された前記第２露光領域の表面状態とを比較し、該比較した２つの表面状態の差が所定値よりも大きい場合に、該２つの表面状態の平均値を算出する工程と、
前記２つの表面状態の結果に応じて、前記第２測定工程で測定された前記第２露光領域の表面状態、又は、算出された前記２つの表面状態の平均値を基に前記ステージを駆動することにより、前記第２露光領域のベストフォーカス面を設定する工程と、
前記第２露光領域のベストフォーカス面を設定した後、前記第２露光領域を露光する工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明に係る露光方法は、基板にパターンを露光する方法であって、
前記基板の周辺部に位置する周辺露光領域に隣接する隣接露光領域を露光する際に、当該隣接露光領域の表面状態を測定するとともに、前記周辺露光領域の表面状態を測定する第１測定工程と、
前記隣接露光領域を露光した後で、前記周辺露光領域を露光する前に、前記周辺露光領域の表面状態を測定する第２測定工程と、
前記第１測定工程で測定された前記周辺露光領域の表面状態と、前記第２測定工程で測定された前記周辺露光領域の表面状態とを比較し、該比較した２つの表面状態の差が所定値よりも大きい場合に、該２つの表面状態の平均値を算出する工程と、
前記２つの表面状態の結果に応じて、前記第２測定工程で測定された前記周辺露光領域の表面状態、又は、算出された前記２つの表面状態の平均値を基に前記ステージを駆動することにより、前記周辺露光領域のベストフォーカス面を設定する工程と、
前記周辺露光領域のベストフォーカス面を設定した後、前記周辺露光領域を露光する工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図中、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。
実施の形態１．
図１（ａ）は、一般的な露光装置としてのステッパにおけるフォーカス・レベリング測定機能を説明するための図である。
図１（ａ）において、参照符号１はレジストが感光しない波長のレーザ光を発するレーザ光源、２はレーザ光源１から発せられたレーザ光をウェハに入射させる投影光学系、３は図示しないステージ上に支持されたウェハ、４はウェハ３の露光領域（ショット）、５はウェハ３で反射されたレーザ光（反射光）を受光する受光光学系、６は受光光学系５から入射された反射光からウェハ３表面の位置を測定する受光ＣＣＤを示している。また、図示しないが、露光装置は、受光ＣＣＤ６の測定結果に基づいて、ステージを駆動する駆動部を備えている。
【００１５】
次に、上記露光装置としてのステッパによる基本的なフォーカス・レベリングの測定方法について説明する。
ステッパで露光する場合は、レーザ光源１から発せられたレーザ光を、投影光学系２によりウェハ３に入射させる。次に、ウェハ３で反射されたレーザ光を、受光光学系５により受光ＣＣＤ６に入射させる。そして、受光ＣＣＤ６が、反射光を解析して、ウェハ３表面の位置（表面状態）を測定する。
複数のレーザ光源１からそれぞれレーザ光を発して、その複数のレーザ光をウェハ３の露光領域４に照射して、ウェハ３からの複数の反射光を受光ＣＣＤ６で読み取ることにより、ウェハ３の露光領域４のフォーカス・レベリングを測定する。そして、この測定結果を基に、図示しない駆動部が、ステージを駆動制御する。
【００１６】
次に、図１（ｂ）を参照して、一般的な露光装置としてのスキャナによる基本的なフォーカス・レベリングの測定方法について説明する。図１（ｂ）は、スキャナにおけるフォーカス・レベリング機能を説明するための図である。図１（ｂ）において、参照符号４はショット、７は先読みセンサ、８は本センサ、４０は露光スリットを示している。なお、図中の矢印は、スキャン方向を示している。
【００１７】
スキャナで露光する場合は、先ず、複数の先読みセンサ７が、これからスキャンするウェハの表面状態を読み取る。詳細には、先読みセンサ７が、スキャンする露光スリット４０の数ミリ先にレーザ光を照射する。なお、このレーザ光が照射されたスポットをレーザスポットという（本センサ８についても同様）。
そして、複数の先読みセンサ７の測定結果を基に、最適なフォーカス・レベリングとなるようにステージの制御を行う。さらに、複数の本センサ８が、スキャンする露光スリット４０にレーザ光を照射し、フォーカス・レベリングを測定する。このように、先読みセンサ７と本センサ８により常にウェハの表面状態を測定してフィードバックを掛けながらスキャン露光を進めていく。ここで、先読みセンサ７および本センサ８の数は、任意であってよいが、以下、先読みセンサ７および本センサ８がそれぞれ３個の場合について説明する。また、先読みセンサは、レーザ光源１、投影光学系２、受光光学系５、および受光ＣＣＤ６を備えている。
【００１８】
以上、スキャナにおける基本的なフォーカス・レベリング測定方法並びにステージ制御方法について説明した。ここで、先読みセンサの測定結果を重視して主なステージ制御を行い、その後に本センサを補正に使用するか、或いは、先読みセンサの値でラフなステージ制御を行い、その後に本センサの値で正確なステージ制御を行うかは、露光装置によって異なる。
【００１９】
ところで、図２（ａ）に示すように、ウェハの周辺部のショットＢ（以下、「周辺ショット」という。）（４ｂ）では、照射されたレーザスポットがウェハ３からはみ出してしまう場合、すなわちセンサ（先読みセンサ、本センサ）の一部が使用できない場合がある。この場合、現状では使用可能なセンサのみの計測値から、周辺ショット４ｂのフォーカス・レベリングを測定している。しかし、本来、全てのセンサを使用することを前提として、フォーカス・レベリング測定システムが組まれている。このため、センサの一部が使用できない場合には、フォーカス・レベリングの測定精度が低下してしまう。
【００２０】
図２（ｂ）に示すように、特にウェハ周辺部は他の製膜プロセスにおいても膜厚の制御が難しく、その周辺部において膜厚が大きく変化している場合もある。この場合に、センサの一部が使用できないと、測定のだまされ（後述）が生じやすくなってしまう。従って、レベリングの設定が、周辺部の大きな膜厚変化に対応できていない。なお、図２（ｂ）において、矢印は、センサのレーザ光が当たるスポット（以下、「レーザスポット」という。）、すなわちフォーカス・レベリングの測定箇所を示している。また、図中の太い実線は、マスク像のベストフォーカス面を示している。
【００２１】
また、図３（ａ）に示すように、上記図２（ａ）に示す場合よりも、周辺ショット（４ｂ）がウェハ周辺から大きくはみ出してしまう場合には、１個のセンサしか用いることができない。この場合、Ｘ方向（図中の左右方向）のチルトを読み取ることができないため、周辺ショット４ｂに隣接するショットＡ（以下、「隣接ショット」という。）（４ａ）のデータを使用して、周辺ショット４ｂのスキャン露光を行わざるを得ない。しかし、図３（ｂ）に示すように、ウェハ周辺で膜厚の大きな変化があれば、デフォーカスは避けられなくなる。従って、この場合も、上記図２（ｂ）の場合と同様に、フォーカス・レベリング測定が、膜厚変化に対応できない。
【００２２】
これらの場合の対策として、本発明の実施の形態１による露光装置では、図４に示すように、露光領域の表面状態を測定する第１センサとしての先読みセンサ、本センサ、若しくはその双方に、露光領域の近傍の表面状態を測定する第２センサ（以下、「近傍センサ」という。）９を設けた。詳細には、この近傍センサ９は、露光ショット（例えば、隣接ショット４ａ）に隣接するショット（例えば、周辺ショット４ｂ）の表面状態を測定するために設けられたセンサである。近傍センサ９は、図示しないが、露光ショットに隣接するショットに対して少なくとも１本のレーザ光を照射するレーザ照射部と、基板で反射されたレーザ光を受光するレーザ受光部とを備えている。すなわち、近傍センサ９は、少なくとも１個以上のレーザスポットをスキャンさせる。
【００２３】
次に、上記露光装置の動作、具体的にはウェハの表面状態の測定について説明する。
図４に示すように、隣接ショット４ａをスキャン露光する際、先ず、隣接ショット４ａの表面状態を先読みセンサ７（又は本センサ８）によって測定するとともに、その隣接ショット４ａに隣接する周辺ショット４ｂの表面状態の一部を近傍センサ９によって測定する（図中の“隣接ショットスキャン開始”および“隣接ショットスキャン途中”参照）。ここで、周辺ショット４ｂの表面状態の一部とは、周辺ショット４ｂのうち隣接ショット４ａに近い部分のことである。
次に、周辺ショット４ｂをスキャン露光する際、周辺ショット４ｂの表面状態を先読みセンサ７（又は本センサ８）によって測定するとともに、隣接ショット４ａの表面状態の一部を近傍センサ９によって測定する（図中の“周辺ショットスキャン途中”参照）。ここで、センサ７の一部（図中右端のセンサ７）がウェハ３を外れるため、その一部のセンサ７は周辺ショット４ｂの表面状態を計測することができない。そこで、隣接ショット４ａの露光時に測定した隣接ショット４ａの測定データと、周辺ショット４ｂの一部の測定データとから、ウェハ周辺部の表面データ（表面状態）を推定する。その後、この推定された表面データを基にして、図示しないステージを駆動し、ウェハのレベリングを行う。
【００２４】
なお、隣接ショット４ａと、周辺ショット４ｂとの間隔は、露光パターンによって異なるが、例えば２ｍｍ以下である。このような間隔の場合に、ウェハ周辺部の表面状態をより精度良く推定することが可能となる。また、近傍センサは、露光ショット側の隣接ショットの端面から例えば３ｍｍ以内に形成する。また、近傍センサ９はセンサ７（８）の両方の側方に配置され、その数は、それぞれ少なくとも１個以上であればよい。図４は、センサ７（８）の両方に近傍センサ９をそれぞれ２個ずつ設けた例を示している。
【００２５】
次に、図５，６を参照して、周辺ショット４ｂの表面データを読み取ることが出来ない場合（図２，３参照）のベストフォーカス面（最適像面）の設定について説明する。詳細には、上述のようにして推定された表面状態を用いたベストフォーカス面の設定方法について説明する。
【００２６】
上記図４の場合と同様にして、隣接ショット４ａを露光する際に、隣接ショット４ａの表面状態をセンサ７（８）により測定するとともに、周辺ショット４ｂの表面状態の一部を近傍センサ９により測定する。次に、周辺ショット４ｂを露光する際、周辺ショット４ｂの表面状態をセンサ７（８）により測定する。
図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、センサ７の一部がウェハ３を外れるため、その一部のセンサ７は周辺ショット４ｂの表面状態を計測することができない。
【００２７】
ここで、図５（ｂ）に示すように、隣接ショット４ａを露光する際に、センサ７（８）及び近傍センサ９により測定されたデータ（図中、点線の矢印で示す）と、周辺ショット４ｂを露光する際に、センサ７（８）及び近傍センサ９により測定されたデータ（図中、実線の矢印で示す）と、を合成する。この合成されたデータにより、周辺ショット４ｂの表面状態が推定される。さらに、この推定された表面状態を用いて、ベストフォーカス面が設定される。従って、周辺ショット４ｂを露光する際に、正確なベストフォーカス面の設定が可能となる。
【００２８】
また、図６（ｂ）のように、図５（ｂ）よりもさらに周辺よりの周辺ショット４ｂについても、上記図５（ｂ）と同様の方法で、測定データを合成することによって、正確なベストフォーカス面の設定が可能となる。
【００２９】
次に、図７を参照して、ベストフォーカス面を設定する際に、だまされが発生した場合について説明する。ここで、だまされとは、ウェハ表面の位置を、実際とは異なる位置に読み取ることをいう。このだまされの原因としては、表面状態の大きな変化、下地パターンの影響、ウェハ周辺部で下地膜やレジストが存在しない部分の影響などが考えられる。
図７（ａ）〜（ｃ）において、丸印は計測されたウェハ表面位置を、細い実線は実際のウェハ表面を、太い実線は設定されたベストフォーカス面を示している。
【００３０】
図７（ａ）は、３点計測により正常にウェハ表面位置が測定され、最適にベストフォーカス面が設定された場合を示している。
図７（ｂ）は、３点計測のうち中央の測定箇所でだまされが発生した場合を示している。この場合、両端では正常に計測されているため、ベストフォーカス面への影響が少ないことが分かる。
図７（ｃ）は、一部のレーザスポットでの読み取りが可能で、２点計測のうち中央（図中右側）の測定箇所でだまされが発生した場合を示している。この場合、ベストフォーカス面は、図７（ｂ）のように全てのレーザスポット（センサ）を用いた場合に比べて、だまされの影響を受けやすくなる。さらに、ウェハの周辺部の形状によっては、誤差が非常に大きくなってしまう。
【００３１】
このようにだまされが発生した場合、図８に示すように、上述した方法を用いて、隣接ショット４ａ露光時に計測した測定データから、周辺ショット４ｂの表面状態を推定しておく。この推定されたウェハ表面を、図８の細い実線で示す。
そして、上記推定されたウェハ表面と、周辺ショット４ｂ露光時に測定された表面状態とを比較する。この比較において、両者に通常のウェハ表面ではありえないような大きな差が有る場合には、両者の平均値を取るなどの処理を施す。
最後に、その表面データを用いて、ベストフォーカス面を設定する。このように、ショット４ａ露光時の測定データを基にして周辺ショット４ｂの表面状態を予め推定しておくことで、周辺ショット４ｂ露光時に発生した“だまされ”の影響を抑えることができる。ここで、だまされが発生した場合に、従来の方法で設定されたベストフォーカス面（図中点線で示す）が、図中太い実線で示すようなベストフォーカス面に設定される。従って、だまされに起因するフォーカス・レベリングのエラーを低減することが可能となる。このため、だまされに起因するデフォーカスによるパターン崩れを低減することができる。
【００３２】
なお、上記方法では、周辺ショット４ｂの前に隣接ショット４ａを露光する必要があるため、露光の順番に制限が加わる。しかし、このような周辺ショット４ｂでフォーカス・レベリングの精度を重視する場合は、必ずウェハの内部から外部に向かってスキャンすることで先読みセンサを有効に働かせなければならない。そのためウェハ周辺部ではもともとスループットを若干犠牲にしており、今回の露光順の制限によるスループットへの影響は大きなものではない。
【００３３】
なお、本実施の形態１では、スキャナについて説明したが、この方法をステッパに応用する場合も基本的には同じである。ステッパに応用する場合、ショットは固定されているため、必要なセンサの数は多くなる。
【００３４】
以上説明したように、本発明の実施の形態１では、第１露光領域（例えば、隣接ショット４ａ）の表面状態を測定する先読みセンサ７（又は本センサ８）と、この第１露光領域に隣接する第２露光領域（例えば、周辺ショット４ｂ）の表面状態を測定する近傍センサ９とを備えた。
本実施の形態１によれば、隣接ショット４ａを露光する際、その隣接ショット４ａの表面状態をセンサ７（８）により測定するとともに、近傍センサ９により隣接ショット４ａに隣接する周辺ショット４ｂの一部の表面状態を測定することとした。これにより、周辺ショット４ｂの表面状態をセンサ７（８）により測定できない場合であっても、近傍センサ９の測定結果を基に周辺ショット４ｂの表面状態を推定でき、この推定された表面状態を用いてベストフォーカス面を設定することができる。すなわち、ショット内の状態に加えてショットに隣接する部分の状態も読み取れるようにすることで、隣接するショットとの相対的な関係を読み取り、ウェハ周辺ショットを露光するときにウェハの周辺ショットの表面状態を設定および補正することができる。
従って、周辺ショット４ｂで精度良くフォーカス・レベリングを測定することができる。すなわち、周辺ショット４ｂでの露光エラーを低減することができる。これにより、ウェハ周辺部において半導体チップの歩留まりが向上する。また、周辺部チップが正常に露光されることで、ＣＭＰ平坦性等他のプロセスの精度も向上し、周辺部に隣接する領域におけるチップの歩留まりも向上する。また、デフォーカスによる周辺チップのパターニングエラーによって剥れたレジストが飛び散ってウェハ上に堆積して、異物となることを防止することができる。これにより、ウェハ全体の歩留まりが向上する。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、ウェハ周辺部で精度良くフォーカス・レベリングを測定することができる。また、デフォーカスによるパターン崩れの問題を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一般的な露光装置を説明するための図である。
【図２】  周辺ショットでセンサの一部が使用できない場合を示す図である。
【図３】  周辺ショットでセンサの一部が使用できず、チルトの読み取りができない場合を示す図である。
【図４】  本発明の実施の形態１による露光装置において、センサの配置を示す図である。
【図５】  本発明の実施の形態１において、周辺ショットでセンサの一部が使用できない場合のベストフォーカス面の設定方法を説明するための断面図である。
【図６】  本発明の実施の形態１において、周辺ショットでチルトの読み取りができない場合のベストフォーカス面の設定方法を説明するための断面図である。
【図７】  だまされが発生した場合のベストフォーカス面を示す図である。
【図８】  だまされが発生した場合のベストフォーカス面の設定方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１  レーザ光源
２  投影光学系
３  ウェハ
４  露光領域
４ａ  隣接ショット
４ｂ  周辺ショット
５  受光光学系
６  受光ＣＣＤ
７  先読みセンサ（第１センサ）
８  本センサ（第１センサ）
９  近傍センサ（第２センサ）
【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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【図７】
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【図８】
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