曝光装置、曝光方法及设备制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种曝光装置、曝光方法及设备制造方法。
【背景技术】
[0002]随着设备的微图案化(micropatterning)，对曝光装置的投影光学系统要求极其严格的光学性能，并且添加了诸如倍率调整机构和畸变调整机构等的各种成像特性调整机构。这些成像特性调整机构的主要目的在于校正投影光学系统的组装误差以及校正由于曝光热而引起的投影光学系统的成像性能的改变。日本专利特开第7-183214号公报提出了这样一种曝光装置，该曝光装置包括校正投影光学系统的投影倍率的校正系统。在日本专利特开第7-183214号公报中描述的曝光装置中，根据在前的照射区(shot)的照射区倍率来调整投影倍率，并且在在前的照射区的投影倍率超出在后的照射区的对准误差的容差的情况下，根据在后的照射区的照射区倍率来再次调整投影倍率。
[0003]近来，为了提高图像传感器的灵敏度而开发出了背照式(BSI)传感器。通过如下方式来制造BSI传感器:将设备基板粘接到支撑基板以抛光设备基板的背面，然后执行诸如设备基板的背面上的滤色镜和微透镜等的图案(pattern)的重合曝光(overlayexposure)。已知在将设备基板粘接到支撑基板以抛光设备基板的背面时在该设备基板中会发生畸变。因此，必须通过根据执行设备基板上的滤色镜、微透镜等的重合曝光时设备基板的畸变形状来控制投影光学系统的成像性能(倍率、畸变等)而执行曝光。
[0004]然而，由于该设备基板的畸变量大且设备基板上的各个照射区的畸变形状变化大，因此需要在每次曝光各照射区时大幅校正成像性能。在日本专利特开第7-183214号公报中的曝光装置中，根据每个照射区的照射区倍率来校正投影光学系统的成像性能，会因为其高频率的校正而导致生产量的下降。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种有利于生产量的曝光装置。
[0006]本发明在其第一方面提供了一种用于以预定的顺序对基板上的多个照射区区域中的每个照射区区域执行曝光的曝光装置，所述曝光装置包括:投影光学系统，配置成将原版的图案投影到所述多个照射区区域中的每个照射区区域上；调整单元，配置成调整所述投影光学系统的成像特性；以及控制器，配置成基于在所述多个照射区区域中的每个照射区区域的图案中的移动(shift)的数据和曝光顺序，将所述多个照射区区域划分为组，为每个划分的组确定成像特性的设定量，并控制所述调整单元针对每个组将成像特性设置为所述设定量，其中，所述设定量是组中的多个照射区区域共用的，在组间是不同的，以及其中，所述控制器执行划分，以使得属于同一组的照射区区域具有连续的曝光顺序，且属于同一组的照射区区域中的所有移动的值落在预定范围内。
[0007]本发明在其第二方面提供了一种用于对基板上的多个照射区区域连续执行曝光的曝光装置，所述曝光装置包括:投影光学系统，配置成将原版的图案投影到各照射区区域上；调整单元，配置成调整所述投影光学系统的成像特性；以及控制器，配置成控制所述调整单元确定所述成像特性的设定量，以及将所述成像特性设置为所述设定量，其中，所述控制器针对连续的曝光顺序中的多个照射区区域的组，将共用的第一设定量设置为所述设定量，并控制所述调整单元，以使得在对该组曝光时所述成像特性变成所述第一设置量，以及所述控制器针对紧接在所述组前或所述组后曝光的其他照射区区域，将不同于所述第一设定量的第二设定量设置为所述设定量，并控制所述调整单元，以使得在对所述其他照射区区域曝光时成像特性变成所述第二设定量。
[0008]本发明在其第三方面提供了一种通过利用投影光学系统将原版的图案投影在多个照射区区域中的每个照射区区域上，以预定的顺序对基板上的多个照射区区域中的每个照射区区域执行曝光的方法，所述方法包括:基于所述多个照射区区域中的每个照射区区域的图案中的移动的数据以及曝光顺序，将所述多个照射区区域划分为组；为每个划分的组确定所述投影光学系统的成像特性的设定量；以及通过调整使得成像特性变成每个组的所述设定量来执行曝光，其中，所述设定量是组中的多个照射区区域共用的，在组间是不同的，以及其中，执行划分，以使得属于同一组内的照射区区域具有连续的曝光顺序，且属于同一组的照射区区域中的所有移动的值落在预定的范围内。
[0009]根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
【附图说明】
[0010]图1是示出根据本发明的曝光装置的视图。
[0011]图2是示出根据本发明的曝光方法的流程图。
[0012]图3A和图3B是分别示出在晶片表面上各照射区的排列和曝光顺序的视图。
[0013]图4A和图4B是示出在晶片表面上各照射区的倍率的视图。
[0014]图5是用于说明部分曝光方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]以下将参照附图来详细描述本发明的实施例。
[0016][曝光装置]
[0017]图1是示出根据本发明的曝光装置的视图，该曝光装置以预定顺序对基板上的多个照射区区域执行曝光。光源I能够输出作为曝光光的多个波段的光。通过照明光学系统4的成形光学系统(未示出)将由光源I射出的光成形为预定的射束形状。此外，成形的射束被入射在光学积分器(未示出)上，所述光学积分器中形成有若干个二级光源，以便利用均勾的照度分布来照亮中间掩模(reticle)(原版(original))9。
[0018]在照明光学系统4中的孔径光阑(aperture stop) 5的开口部的形状近乎为圆形，且照明光学系统控制器8能够将其开口部的直径和照明光学系统4的数值孔径(NA)设置为目标值。在此情况下，照明光学系统4的数值孔径与投影光学系统10的数值孔径的比值是相干性系数(σ值)。因此，照明光学系统控制器8能够通过控制照明光学系统4的孔径光阑5来设置σ值。在照明光学系统4的光路上放置半反射镜6，用于照亮中间掩模9的曝光光的一部分被该半反射镜6反射并提取。在半反射镜6反射的光的光路上放置光电传感器7，该光电传感器7输出对应于曝光光的强度(曝光量)的信号。
[0019]在中间掩模9上形成将要被印刷的半导体设备的电路图案。照明光学系统4使用曝光光照射中间掩模9。折射型、折反射系统等的投影光学系统10以缩小倍率β (例如，1/2)来投影中间掩模9的电路图案图像，并以在涂布了光刻胶的基板(晶片)15上的照射区区域中形成图像的方式来放置该投影光学系统10。在作为中间掩模9的傅里叶转换面的投影光学系统10的光瞳面上，放置具有近乎圆形开口部的投影光学系统10的孔径光阑Ilo能够通过诸如电机等的孔径光阑驱动器12来控制孔径光阑11的开口部的直径。
[0020]光学元件驱动器(调整单元)13沿着投影光学系统10的光轴而移动构成投影光学系统10中的部分透镜系统的光学元件23。这将投影倍率保持为令人满意的值，从而在防止增加投影光学系统10的各种像差的同时减少畸变误差。投影光学系统控制器14在主控制器3的控制下控制孔径光阑驱动器12和光学元件驱动器13。
[0021]基板台(晶片台)16可在三维方向上移动，并且能够在投影光学系统10的光轴方向(Ζ方向)上和垂直于该方向的平面(X-