露光装置及び半導体装置の製造方法
【課題】レチクルが有するＴＥＧ用パターンとチップ用パターンの間隔を小さくすることができる露光装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る露光装置は、光源１２と、半導体ウェハ１を載置するステージ２２と、光源１２とステージ２２の間に位置するレチクル２０と、光源１２とレチクル２０の間に位置し、レチクル２０に入射する光を部分的に遮光するレチクルブラインド１７と、レチクル２０とステージ２２の間に位置し、レチクル２０及びレチクルブラインド１７の重なりを示す撮像データを生成する撮像部３０と、撮像データを演算処理することにより、レチクル２０に対するレチクルブラインド１７の位置が予め定められた位置になったことを算出する撮像データ処理部３３と、撮像データ処理部３３の算出結果に基づいてレチクルブラインド１７の位置を制御するレチクルブラインド制御部３４とを具備する。
【解決手段】本発明に係る露光装置は、光源１２と、半導体ウェハ１を載置するステージ２２と、光源１２とステージ２２の間に位置するレチクル２０と、光源１２とレチクル２０の間に位置し、レチクル２０に入射する光を部分的に遮光するレチクルブラインド１７と、レチクル２０とステージ２２の間に位置し、レチクル２０及びレチクルブラインド１７の重なりを示す撮像データを生成する撮像部３０と、撮像データを演算処理することにより、レチクル２０に対するレチクルブラインド１７の位置が予め定められた位置になったことを算出する撮像データ処理部３３と、撮像データ処理部３３の算出結果に基づいてレチクルブラインド１７の位置を制御するレチクルブラインド制御部３４とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及び半導体装置の製造方法に関する。特に本発明は、レチクルが有する第１パターンと第２パターンの間隔を小さくして一枚の半導体ウェハから製造することが出来る半導体チップの数を増やすことができる露光装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は、従来の露光装置の構成を説明するための概略図である。水銀ランプ１０２から放射された光は、楕円鏡１０１によって一方向に集光され、シャッター１０３、反射鏡１０４、干渉フィルター１０５、フライアイレンズ１０６、レチクルブラインド１０７、反射鏡１０８、及びコンデンサレンズ１０９を介してレチクル１１０に入射する。このとき、集光された光の一部はレチクルブラインド１０７によって遮光されるため、レチクル１１０には必要な部分のみ光が入射する。レチクル１１０を透過した光は、縮小投影レンズ１１１を介してステージ１１２上の半導体ウェハ１００に入射する。このようにしてレチクル１１０上のパターンは半導体ウェハ１００に縮小投影される。
【０００３】
図１１（Ａ）は、レチクル１１０上のパターンを説明するための図である。レチクル１１０にはチップ用パターン１１０ａ及びＴＥＧ用パターン１１０ｂが、隙間１１０ｃを介して配置されている。チップ用パターン１１０ａは、半導体ウェハ１００に長方形の半導体チップを形成する為のパターンであり、一つの半導体チップを形成する為の長方形のパターン１１０ｄを複数上下に並べた構成である。ＴＥＧ用パターン１１０ｂは、半導体ウェハ１００にＴＥＧを形成する為のパターンである。チップ用パターン１１０ａ及びＴＥＧ用パターン１１０ｂを同時に露光する場合、レチクルブラインド１０７は露光時にチップ用パターン１１０ａ及びＴＥＧ用パターン１１０ｂのいずれも覆う必要がない。
【０００４】
図１１（Ｂ）は、半導体ウェハ１００にＴＥＧ用パターン１１０ｂのみを露光する場合における、レチクル１１０及びレチクルブラインド１０７の位置関係を説明するための図である。レチクルブラインド１０７はチップ用パターン１１０ａを覆っている。この場合、レチクルブラインド１０７の端部１０７ａは隙間１１０ｃ上に位置している。
【０００５】
図１１（Ｃ）は、半導体ウェハ１００にチップ用パターン１１０ａのみを露光する場合における、レチクル１１０及びレチクルブラインド１０７の位置関係を説明するための図である。レチクルブラインド１０７はＴＥＧ用パターン１１０ｂを覆っている。この場合、レチクルブラインド１０７の端部１０７ａは隙間１１０ｃ上に位置している。
なお、図１１（Ｂ），（Ｃ）に類似する技術が、特許文献１に開示されている。
【０００６】
ＴＥＧがスクライブラインに入りきらない場合、ＴＥＧは半導体ウェハ内のスクライブライン以外の位置に形成される。この場合、ＴＥＧを形成する為の領域を、チップとチップの間に設ける必要がある。このような場合、ＴＥＧ用パターンとチップ用パターンは同時に露光される。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３１２０４９号公報（第４段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記したように、レチクルにおいてチップ用パターンとＴＥＧ用パターンの間には、レチクルブラインドの端部を位置させるためにある程度の幅を有する隙間が設けられている。従来のレチクルブラインドは、予め設定された位置情報に従って退避位置から直接所望の位置に配置される構成であった為、上記した隙間を２ｍｍ程度確保する必要があった。このため、チップ用パターンとＴＥＧ用パターンを同時に半導体ウェハ上に露光した場合、形成された半導体チップとＴＥＧの間にもある程度の幅を有する隙間が生じる。
【０００９】
しかし、近年は半導体チップの幅が小さくなっており、製品によっては従来の半導体チップとＴＥＧの間の隙間よりもその幅が小さい場合がある。このような場合、レチクルにおいてチップ用パターンとＴＥＧ用パターンの間の隙間を小さくできると、一枚の半導体ウェハから製造できる半導体チップの数が増加する。
【００１０】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、レチクルが有する第１パターン（例えばＴＥＧ用パターン）と第２パターン（例えばチップ用パターン）の間隔を小さくすることができる露光装置及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係る露光装置は、光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
前記光源から射出した光が前記ステージに入射するまでの光路において、前記光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
前記光路において前記光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光する第１のレチクルブラインドと、
前記光路において前記レチクルと前記ステージの間に位置し、前記レチクルの像及び前記第１のレチクルブラインドの像が重なった像を示す撮像データを生成する撮像部と、
前記撮像データを演算処理することにより、前記レチクルに対する前記第１のレチクルブラインドの位置が予め定められた位置になったことを判断する撮像データ処理部と、
前記撮像データ処理部の判断結果に基づいて前記第１のレチクルブラインドの位置を制御するレチクルブラインド制御部とを具備する。
【００１２】
本発明に係る他の露光装置は、露光用の光源である第１光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
前記第１の光源から射出した光が前記ステージに入射するまでの光路において、前記第１光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
前記光路において前記第１光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光する第１のレチクルブラインドと、
前記光路において前記第１光源と前記第１のレチクルブラインドの間に位置し、前記レチクルの像及び前記第１のレチクルブラインドの像が重なった像を示す撮像データを生成する撮像部と、
前記撮像データを演算処理することにより、前記レチクルに対する前記第１のレチクルブラインドの位置が予め定められた位置になったことを判断する撮像データ処理部と、
前記撮像データ処理部の判断結果に基づいて前記第１のレチクルブラインドの位置を制御するレチクルブラインド制御部とを具備する。
【００１３】
これらの露光装置によれば、前記レチクルブラインド制御部は、前記撮像データ処理部の算出結果に基づいて前記レチクルブラインドの位置を制御するため、従来と比較して高い精度で前記レチクルブラインドの位置を制御することができる。従って、レチクルが有する第１パターンと第２パターンの間隔を小さくすることができる。
【００１４】
後者の露光装置において、前記光路において前記レチクルと前記ステージの間に位置する第２光源を更に具備してもよい。この場合、前記撮像部は、前記第２光源を光源として前記撮像データを生成することができる。また前記光路において前記第１光源と前記第１のレチクルブラインドの間に設けられたフライアイレンズを具備する場合、前記撮像部は、前記第１のレチクルブラインドと前記フライアイレンズの間に位置するのが好ましい。
【００１５】
前記レチクルブラインドに形成された第１マークと、前記レチクルに形成された第２マークとを更に具備してもよい。そして、前記撮像データ処理部は、前記第２マークの像に対する前記第１マークの像の重なりを演算することにより、前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置が前記予め定められた位置になったことを判断してもよい。
この場合、前記レチクルブラインド制御部は、前記第２マークに対する前記第１マークの位置が予め定められた位置になるように前記レチクルブラインドを制御することにより、前記レチクルブラインドを所望の位置である前記予め定められた位置に配置してもよい。また前記レチクルブラインド制御部は、前記第２マークに対する前記第１マークの位置を予め定められた位置にすることにより、前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置を基準位置である前記予め定められた位置に配置した後、前記レチクルブラインドをさらに所望する距離ほど移動させることにより、前記レチクルブラインドを所望の位置に配置させてもよい。
【００１６】
前記レチクルには第１のパターン及び第２のパターンが形成されている場合、前記レチクルブラインドが前記所望の位置に配置された場合に、前記第２のパターンのみが前記レチクルブラインドにより覆われる。
【００１７】
前記第1のレチクルブラインドと部分的に重なり、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光する第２のレチクルブラインドを具備する場合、前記第１マークは、前記第２のレチクルブラインドにより隠されることができる位置にあるのが好ましい。また、前記第２マークは、前記第２のレチクルブラインドにより隠されることができる位置にあるのが好ましい。このようにすると、前記第１マーク及び前記第２マークが前記半導体ウェハに露光されることを防止できる。
【００１８】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、
光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
光路において前記光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
光路において前記光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光するレチクルブラインドと、
を具備する露光装置を準備し、
光路における前記レチクルと前記ステージの間、又は光路における前記レチクルブラインドと前記光源の間に撮像部を配置し、該撮像部を用いて前記レチクル及び前記レチクルブラインドの重なり示す撮像データを生成しつつ前記レチクルブラインドを移動させ、
前記レチクルブラインドを移動させつつ前記撮像データを演算処理することにより、前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置が所望の位置になったことを算出し、該所定の位置になった場合に前記レチクルブラインドの移動を停止させ、
その後、前記撮像部を退避させ、前記半導体ウェハを露光するものである。
【００１９】
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
光路において前記光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
光路において前記光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光するレチクルブラインドと、
を具備する露光装置を準備し、
光路における前記レチクルと前記ステージの間、又は光路における前記レチクルブラインドと前記光源の間に撮像部を配置し、該撮像部を用いて前記レチクル及び前記レチクルブラインドの重なり示す撮像データを生成しつつ前記レチクルブラインドを移動させ、
前記レチクルブラインドを移動しつつ前記撮像データを演算処理して前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置が基準位置になったことを算出し、
その後、前記レチクルブラインドを予め定められた距離ほど移動させることにより、前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置を所望の位置に配置にさせ、
その後、前記撮像部を退避させ、前記半導体ウェハを露光するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る露光装置の構成を説明するための図である。本図に示した露光装置において、水銀ランプ１２から放射された光は、楕円鏡１１によって一方向に集光され、シャッター１３、反射鏡１４、干渉フィルター１５、フライアイレンズ１６、複数のレチクルブラインド１７、反射鏡１８、及びコンデンサレンズ１９を介してレチクル２０に入射する。このとき、集光された光の一部はレチクルブラインド１７によって遮光され、レチクル２０には必要な部分のみ光が入射する。レチクル２０を透過した光は縮小投影レンズ２１を介してステージ２２上の半導体ウェハ１に入射する。このようにしてレチクル２０上のパターンは半導体ウェハ１に縮小投影される。なお、レチクルブラインド１７の位置は、レチクルブラインド制御部３４によって制御される。
【００２１】
また図１に示す露光装置は、撮像カメラ３０、マーク位置データ記憶部３１、撮像カメラ制御部３２、及び撮像データ処理部３３を有する。本実施形態においてレチクルブラインド１７及びレチクル２０それぞれには、遮光膜を開口したマークが形成されている。マーク位置データ記憶部３１は、レチクルブラインド１７上のマークの位置、及びレチクル２０上のマークの位置を記憶している。撮像カメラ制御部３２は、撮像カメラの位置を制御し、撮像カメラ３０を、露光用の光の光路におけるレチクル２０と縮小投影レンズ２１の間に位置させる。レチクル２０と縮小投影レンズ２１の間に配置された撮像カメラ３０は、レチクル２０の投影像にレチクルブラインド１７の投影像が重なった像を示す撮像データを生成する。この撮像データを生成するときの光源は、水銀ランプ１２でもよいし、他の光源を別に設けても良い。後者の場合、光源はフライアイレンズ１６とレチクルブラインド１７の間に配置されるのが好ましい。撮像データ処理部３３は、撮像データを処理して２つのマークの相対位置を算出し、レチクル２０に対するレチクルブラインド１７の相対位置を算出する。そしてレチクルブラインド制御部３４は、撮像データ処理部３３が算出した相対位置に基づいて、レチクルブラインド１７の位置を制御する。なお、上記した露光装置の動作の詳細は、フローチャートを用いて後述する。
【００２２】
図２は、レチクル２０に対するレチクルブラインド１７の位置を説明するための斜視概略図である。露光装置には４枚の長方形のレチクルブラインド１７が設けられている。４枚のレチクルブラインド１７それぞれは、長方形のレチクル２０の上下左右それぞれの辺からレチクル２０の中央に向けて移動し、隣接するレチクルブラインド１７同士が部分的に重なり合う。なお、４枚のレチクルブラインド１７それぞれには、上記した位置合わせ用のマークが形成されており、レチクル２０には、４枚のレチクルブラインド１７それぞれに対応した位置合わせ用のマークが形成されている。
【００２３】
レチクル２０にはチップ用パターン２０ａ及びＴＥＧ用パターン２０ｂが、隙間２０ｅを介して配置されている。チップ用パターン２０ａは、半導体ウェハ１に長方形の半導体チップを形成する為のパターンであり、一つの半導体チップを形成する為の長方形のパターン（図示せず）を複数上下に並べた構成である。ＴＥＧ用パターン２０ｂは、半導体ウェハ１にＴＥＧを形成する為のパターンである。隙間２０ｅは、一つの半導体チップのパターンを形成する為の長方形のパターンより小さく、例えば２００μｍ以下である。
【００２４】
チップ用パターン２０ａ及びＴＥＧ用パターン２０ｂを同時に半導体ウェハ１に露光する場合、レチクルブラインド１７は露光時にチップ用パターン２０ａ及びＴＥＧ用パターン２０ｂのいずれも覆う必要がない。半導体ウェハ１にＴＥＧ用パターン２０ｂのみを露光する場合、図中上側のレチクルブラインド１７がチップ用パターン２０ａのみを覆う。この場合、図中上側のレチクルブラインド１７の下辺は隙間２０ｅ上に位置する。また半導体ウェハ１にチップ用パターン２０ａのみを露光する場合、図中下側のレチクルブラインド１７がＴＥＧ用パターン２０ｂのみを覆う。この場合、図中下側のレチクルブラインド１７の上辺は隙間２０ｅ上に位置する。
【００２５】
図３（Ａ）は、レチクル２０に形成されたマーク２０ｃ及びレチクルブラインド１７に形成されたマーク１７ａの配置を説明するための斜視図である。本図は、図２中下側のレチクルブラインド１７がＴＥＧ用パターン２０ｂを覆う場合を示している。マーク２０ｃ及びマーク１７ａが互いに重なったときに、レチクルブラインド１７の上辺が隙間２０ｅ上に位置し、ＴＥＧ用パターン１１０ｂがレチクルブラインド１７に覆われる。レチクルブラインド制御部３４は、マーク２０ｃ及びマーク１７ａが互いに重なるように下側のレチクルブラインド１７の位置を制御する。
【００２６】
図２中上側のレチクルブラインド１７がチップ用パターン２０ａを覆う場合も、上側のレチクルブラインド１７に設けられたマーク２０ｃ及びこれに対応するマーク１７ａ（図示せず）が互いに重なったときに、レチクルブラインド１７の下辺が隙間２０ｅ上に位置し、チップ用パターン２０ａがレチクルブラインド１７に覆われる。この場合もレチクルブラインド制御部３４は、マーク２０ｃ及びこれに対応するマーク１７ａが互いに重なるように、上側のレチクルブラインド１７の位置を制御する。
【００２７】
また、図２中右側又は左側のレチクルブラインド１７がレチクル２０上に形成されたパターンを覆う場合もあるが、この場合も、レチクルブラインド１７に設けられたマーク１７ａ及びこれに対応するマーク２０ｃ（図示せず）が互いに重なるように、レチクルブラインド１７の位置が制御される。
【００２８】
なお、レチクルブラインド１７に形成されたマーク１７ａ、及びこのマーク１７ａに対応するマーク２０ｃは、露光時には、このレチクルブラインド１７（例えば図２中下側のレチクルブラインド）に隣接する他のレチクルブラインド１７（例えば図２中右側のレチクルブラインド）によって覆われる。このため、マーク１７ａ，２０ｃは半導体ウェハ１に露光されない。
【００２９】
図３（Ｂ）は、マーク１７ａ，２０ｃそれぞれの開口パターンの一例を示す図であり、図３（Ｃ）は撮像カメラ３０による撮像データの信号強度の一例を模式的に示す図である。マーク１７ａ，２０ｃは、それぞれ遮光膜に形成された開口パターンである。マーク１７ａは一本の遮光ラインを有するパターンであり、マーク２０ｃは互いに平行な二本の遮光ラインを有するパターンである。そしてマーク２０ｃが有する二本の遮光ラインの間にマーク１７ａの遮光ラインが位置した場合に、マーク１７ａ，２０ｃが重なったと判断される。
【００３０】
図４は、本実施形態に係る露光装置の動作、すなわち本実施形態に係る露光装置を用いて半導体ウェハ１を露光する方法を説明するフローチャートである。本フローチャートは、レチクル２０が有するチップ用パターン２０ａのみを半導体チップ１に露光する場合を示している。まず撮像カメラ制御部３２は、マーク位置データ記憶部３１からレチクル２０のマーク２０ｃの位置を読み出し、読み出した位置の下方に撮像カメラ３０を配置する（Ｓ２）。次いで撮像カメラ３０は撮像データの生成を開始し、撮像データ処理部３３は、撮像データを処理してレチクルブラインドのマーク１７ａがマーク２０ｃに重なっているか否かを判断し始める（Ｓ４）。
【００３１】
次いでレチクルブラインド制御部３４は、第１のレチクルブラインド１７（本例では図２中下側のレチクルブラインド１７）を、マーク１７ａがマーク２０ｃに重なるまでレチクル２０の中央部に向けて移動させる（Ｓ６，Ｓ８）。
【００３２】
マーク１７ａがマーク２０ｃに重なった場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、レチクルブラインド制御部３４は、第１のレチクルブラインド１７によってＴＥＧ用パターン２０ｂのみが覆われたと判断し、第１のレチクルブラインド１７の移動を停止させる。また撮像データ処理部３３は撮像データの処理を終了する（Ｓ１０）。次いで撮像カメラ制御部３２は、撮像カメラ３０をレチクル２０の下方以外の領域に退避させる（Ｓ１２）。その後レチクルブラインド制御部３４は、第１のレチクルブラインド１７以外のレチクルブラインド１７をレチクル２０の中央に向けて所定の距離ほど移動させる。このとき、レチクルブラインド１７それぞれが有するマーク１７ａ、及びこれらそれぞれに対応するマーク２０ｃは、隣接するレチクルブラインド１７によって覆われる（Ｓ１４）。次いでレチクル２０が有するチップ用パターン２０ａを半導体ウェハ１に露光する（Ｓ１６）。
【００３３】
なお、レチクル２０が有するＴＥＧ用パターン２０ｂのみを半導体チップ１に露光する場合も、Ｓ６によって移動されるレチクルブラインド１７が替わる（例えば図２中上側のレチクルブラインド１７）ことを除いて、図４に示したフローチャートに従って処理が行われる。またレチクル２０が有するチップ用パターン２０ａ及びＴＥＧ用パターン２０ｂを同時に半導体チップ１に露光する場合、すべてのレチクルブラインド１７をチップ用パターン２０ａ及びＴＥＧ用パターン２０ｂに重ならない程度に移動した後、露光を行う。
【００３４】
以上、本発明の第１の実施形態によれば、撮像カメラ３０による撮像データを撮像データ処理部３３が処理することにより、レチクル２０に対するレチクルブラインド１７の位置が所望の位置になったことを算出する。従って、レチクル２０が有するＴＥＧ用パターン２０ｂとチップ用パターン２０ａの間隔を小さくしても、確実にＴＥＧ用パターン２０ｂのみをレチクルブラインド１７により覆うことができ、又はチップ用パターン２０ａのみをレチクルブラインド１７により覆うことができる。この結果、一枚の半導体ウェハ１から製造できる半導体チップの数を増やすことができる。
【００３５】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る露光装置の構成を説明するための図である。本実施形態に係る露光装置は、マーク１７ａ、２０ｃが重なることによりレチクル２０に対するレチクルブラインド１７の位置が基準位置になったことを検出し、その後、レチクルブラインド１７を予め定められた距離ほど移動させることにより、レチクル２０に対してレチクルブラインド１７を所望の位置に配置させるものである。本図に示す露光装置の構成は、レチクルブラインド制御部３４にブラインド位置データ記憶部３４ａが設けられている点を除いて、第１の実施形態で示した露光装置の構成と同一である。以下、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
図６（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態におけるマーク１７ａ，２０ｃの位置を説明するための斜視図である。図６（Ａ）に示すようにマーク１７ａ，２０ｃが重なった場合、レチクルブラインド１７のうちレチクル２０の中心側に位置する辺１７ｂ（図６中は上辺）は、基準位置２０ｄ（例えばレチクル２０のチップ用パターン２０ａの中心）に位置する。その後、図６（Ｂ）に示すように距離Ｌほど戻ることにより、レチクルブラインド１７の辺１７ｂはチップ用パターン２０ａとＴＥＧ用パターン２０ｂの隙間２０ｅ上に配置される。この距離Ｌは、ブラインド位置データ記憶部３４ａに予め記憶されている。
【００３７】
図７は、本実施形態に係る露光装置の動作、すなわち本実施形態に係る露光装置を用いて半導体ウェハ１を露光する方法を説明するフローチャートである。まず撮像カメラ制御部３２は、マーク位置データ記憶部３１からレチクル２０のマーク２０ｃの位置を読み出し、読み出した位置の下方に撮像カメラ３０を配置する（Ｓ２）。またレチクルブラインド制御部３４は、レチクルブラインド１７を基準位置からどの程度戻せばよいかを示す情報を、ブラインド位置データ記憶部３４ａから読み出す（Ｓ３）。
【００３８】
その後、Ｓ４，Ｓ６に示した処理を行う。これらの処理は図４に示した第１の実施形態と同様である為、説明を省略する。そしてマーク１７ａがマーク２０ｃに重なった場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、レチクルブラインド制御部３４は、第１のレチクルブラインド１７が基準位置に配置されたと判断し、第１のレチクルブラインド１７の移動を停止させる。また撮像データ処理部３３は撮像データの処理を終了する（Ｓ１０）。次いで撮像カメラ制御部３２は、撮像カメラ３０をレチクル２０の下方以外の領域に退避させる（Ｓ１２）。
【００３９】
次いでレチクルブラインド制御部３４は、第１のレチクルブラインド１７を、Ｓ３で読み出した距離ほど戻す。これにより、第１のレチクルブラインド１７によってＴＥＧ用パターン２０ｂのみが覆われる（Ｓ１３）。その後の処理（Ｓ１４，Ｓ１６）は、図４に示した第１の実施形態と同様である為、説明を省略する。
以上、本実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
図８は、本発明の第３の実施形態に係る露光装置の構成を説明するための図である。本実施形態に係る露光装置は、撮像カメラ３０が光路においてフライアイレンズ１６とレチクルブラインド１７の間に配置される点、及びレチクル２０と縮小投影レンズ２１の間に撮像用の第２光源３５が配置された点を除いて、第１の実施形態に係る露光装置と同様である。
【００４１】
本実施形態に係る露光装置の動作は、第２光源３５がレチクル２０と縮小投影レンズ２１の間に配置される工程が撮像カメラ３０が撮像データを開始する前に加わる点、撮像カメラ３０が第２光源３５を光源として撮像データを生成する点、及び、レチクルブラインド１７を所望する位置に配置した後かつ露光開始前に第２光源３５をレチクル２０の下方以外の領域に退避させる工程が加わる点を除いて、第１の実施形態に係る露光装置の動作と同様である。
【００４２】
以上、本実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、第２の実施形態に係る露光装置において、撮像カメラ３０が光路においてフライアイレンズ１６とレチクルブラインド１７の間に配置し、かつ第２光源３５をレチクル２０と縮小投影レンズ２１の間に配置してもよい。この場合の露光装置の動作は、第２の実施形態に係る露光装置の動作と同様である。なお、第２光源３５を設けなくても撮像カメラ３０が撮像データを生成することができる場合、第２光源３５を設けなくてもよい。
【００４３】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えばマーク２０ｃは図３（Ｂ）に示した例に限定されない。例えば図９（Ａ）に示すように一本の遮光ラインであっても良い。この場合、撮像データ処理部３３は、マーク２０ｃの遮光ラインとマーク１７ａの遮光ラインが重なった場合に、マーク１７ａ，２０ｃが重なったと判断する。また図９（Ｂ）に示すように、マーク２０ｃは十字型の遮光パターンであっても良い。この場合、一つのマーク２０ｃで２つのレチクルブラインド１７（例えば図２中下側のレチクルブラインド１７と右側のレチクルブラインド１７）に対応することができる。
【００４４】
また、上記した実施形態では、隣接するレチクルブラインド１７同士がマーク１７ａ及びこれに対応するマーク２０ｃを覆う構成としたが、マーク１７ａ，２０ｃを覆う第２のレチクルブラインド及びその駆動機構を設けても良い。
【００４５】
また、例えばマークを形成せずに、撮像データ処理部３３がレチクルブラインド１７とＴＥＧ用パターン２０ｂの重なり、又はレチクルブラインド１７とチップ用パターン２０ａの重なりを直接検出し、この検出結果を用いてレチクルブラインド制御部３４がレチクルブラインド１７を制御してもよい。この場合、撮像データ処理部３３は、例えばＴＥＧ用パターン２０ｂからの光の漏れが検出されず、かつチップ用パターン２０ａのいずれの部分からも正常に光が漏れている場合に、レチクルブラインド１７がＴＥＧ用パターン２０ｂを覆っていると判断する。同様に、撮像データ処理部３３は、例えばチップ用パターン２０ａからの光の漏れが検出されず、かつＴＥＧ用パターン２０ｂのいずれの部分からも正常に光が漏れている場合に、レチクルブラインド１７がチップ用パターン２０ａを覆っていると判断する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１の実施形態に係る露光装置の構成を説明するための図。
【図２】レチクル２０に対するレチクルブラインド１７の位置を説明する斜視概略図。
【図３】（Ａ）はレチクル２０に形成されたマーク２０ｃ及びレチクルブラインド１７に形成されたマーク１７ａの配置を説明するための斜視図、（Ｂ）はマーク１７ａ，２０ｃそれぞれの開口パターンの一例を示す図、（Ｃ）は撮像カメラ３０による撮像データの信号強度の一例を模式的に示す図。
【図４】第１の実施形態において半導体ウェハ１を露光する方法を示すフローチャート。
【図５】第２の実施形態に係る露光装置の構成を説明するための図。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態におけるマーク１７ａ，２０ｃの位置を説明するための斜視図。
【図７】第２の実施形態において半導体ウェハ１を露光する方法を示すフローチャート。
【図８】第３の実施形態に係る露光装置の構成を説明するための図。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）はマーク２０ｃの変形例を示す図。
【図１０】従来の露光装置の構成を説明するための概略図
【図１１】（Ａ）はレチクル１１０上のパターンを説明するための図、（Ｂ）はレチクル１１０及びレチクルブラインド１０７の位置関係を説明するための図。
【符号の説明】
【００４７】
１，１００…半導体ウェハ、１１，１０１…楕円鏡、１２，１０２…水銀ランプ、１３，１０３…シャッター、１４，１０４…反射鏡、１５，１０５…干渉フィルター、１６，１０６…フライアイレンズ、１７，１０７…レチクルブラインド、１７ａ，２０ｃ…マーク、１７ｂ…辺、１８，１０８…反射鏡、１９，１０９…コンデンサレンズ、２０，１１０…レチクル、２０ａ，１１０ａ…チップ用パターン、２０ｂ，１１０ｂ…ＴＥＧ用パターン、２０ｄ…基準位置、２０ｅ，１１０ｃ…隙間、２１，１１１…縮小投影レンズ、２２，１１２…ステージ、３０…撮像カメラ、３１…マーク位置データ記憶部、３２…撮像カメラ制御部、３３…撮像データ処理部、３４…レチクルブラインド制御部、３４ａ…ブラインド位置データ記憶部、３５…第２光源、１１０ｄ…一つの半導体チップに対応するパターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置及び半導体装置の製造方法に関する。特に本発明は、レチクルが有する第１パターンと第２パターンの間隔を小さくして一枚の半導体ウェハから製造することが出来る半導体チップの数を増やすことができる露光装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は、従来の露光装置の構成を説明するための概略図である。水銀ランプ１０２から放射された光は、楕円鏡１０１によって一方向に集光され、シャッター１０３、反射鏡１０４、干渉フィルター１０５、フライアイレンズ１０６、レチクルブラインド１０７、反射鏡１０８、及びコンデンサレンズ１０９を介してレチクル１１０に入射する。このとき、集光された光の一部はレチクルブラインド１０７によって遮光されるため、レチクル１１０には必要な部分のみ光が入射する。レチクル１１０を透過した光は、縮小投影レンズ１１１を介してステージ１１２上の半導体ウェハ１００に入射する。このようにしてレチクル１１０上のパターンは半導体ウェハ１００に縮小投影される。
【０００３】
図１１（Ａ）は、レチクル１１０上のパターンを説明するための図である。レチクル１１０にはチップ用パターン１１０ａ及びＴＥＧ用パターン１１０ｂが、隙間１１０ｃを介して配置されている。チップ用パターン１１０ａは、半導体ウェハ１００に長方形の半導体チップを形成する為のパターンであり、一つの半導体チップを形成する為の長方形のパターン１１０ｄを複数上下に並べた構成である。ＴＥＧ用パターン１１０ｂは、半導体ウェハ１００にＴＥＧを形成する為のパターンである。チップ用パターン１１０ａ及びＴＥＧ用パターン１１０ｂを同時に露光する場合、レチクルブラインド１０７は露光時にチップ用パターン１１０ａ及びＴＥＧ用パターン１１０ｂのいずれも覆う必要がない。
【０００４】
図１１（Ｂ）は、半導体ウェハ１００にＴＥＧ用パターン１１０ｂのみを露光する場合における、レチクル１１０及びレチクルブラインド１０７の位置関係を説明するための図である。レチクルブラインド１０７はチップ用パターン１１０ａを覆っている。この場合、レチクルブラインド１０７の端部１０７ａは隙間１１０ｃ上に位置している。
【０００５】
図１１（Ｃ）は、半導体ウェハ１００にチップ用パターン１１０ａのみを露光する場合における、レチクル１１０及びレチクルブラインド１０７の位置関係を説明するための図である。レチクルブラインド１０７はＴＥＧ用パターン１１０ｂを覆っている。この場合、レチクルブラインド１０７の端部１０７ａは隙間１１０ｃ上に位置している。
なお、図１１（Ｂ），（Ｃ）に類似する技術が、特許文献１に開示されている。
【０００６】
ＴＥＧがスクライブラインに入りきらない場合、ＴＥＧは半導体ウェハ内のスクライブライン以外の位置に形成される。この場合、ＴＥＧを形成する為の領域を、チップとチップの間に設ける必要がある。このような場合、ＴＥＧ用パターンとチップ用パターンは同時に露光される。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３１２０４９号公報（第４段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記したように、レチクルにおいてチップ用パターンとＴＥＧ用パターンの間には、レチクルブラインドの端部を位置させるためにある程度の幅を有する隙間が設けられている。従来のレチクルブラインドは、予め設定された位置情報に従って退避位置から直接所望の位置に配置される構成であった為、上記した隙間を２ｍｍ程度確保する必要があった。このため、チップ用パターンとＴＥＧ用パターンを同時に半導体ウェハ上に露光した場合、形成された半導体チップとＴＥＧの間にもある程度の幅を有する隙間が生じる。
【０００９】
しかし、近年は半導体チップの幅が小さくなっており、製品によっては従来の半導体チップとＴＥＧの間の隙間よりもその幅が小さい場合がある。このような場合、レチクルにおいてチップ用パターンとＴＥＧ用パターンの間の隙間を小さくできると、一枚の半導体ウェハから製造できる半導体チップの数が増加する。
【００１０】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、レチクルが有する第１パターン（例えばＴＥＧ用パターン）と第２パターン（例えばチップ用パターン）の間隔を小さくすることができる露光装置及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係る露光装置は、光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
前記光源から射出した光が前記ステージに入射するまでの光路において、前記光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
前記光路において前記光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光する第１のレチクルブラインドと、
前記光路において前記レチクルと前記ステージの間に位置し、前記レチクルの像及び前記第１のレチクルブラインドの像が重なった像を示す撮像データを生成する撮像部と、
前記撮像データを演算処理することにより、前記レチクルに対する前記第１のレチクルブラインドの位置が予め定められた位置になったことを判断する撮像データ処理部と、
前記撮像データ処理部の判断結果に基づいて前記第１のレチクルブラインドの位置を制御するレチクルブラインド制御部とを具備する。
【００１２】
本発明に係る他の露光装置は、露光用の光源である第１光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
前記第１の光源から射出した光が前記ステージに入射するまでの光路において、前記第１光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
前記光路において前記第１光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光する第１のレチクルブラインドと、
前記光路において前記第１光源と前記第１のレチクルブラインドの間に位置し、前記レチクルの像及び前記第１のレチクルブラインドの像が重なった像を示す撮像データを生成する撮像部と、
前記撮像データを演算処理することにより、前記レチクルに対する前記第１のレチクルブラインドの位置が予め定められた位置になったことを判断する撮像データ処理部と、
前記撮像データ処理部の判断結果に基づいて前記第１のレチクルブラインドの位置を制御するレチクルブラインド制御部とを具備する。
【００１３】
これらの露光装置によれば、前記レチクルブラインド制御部は、前記撮像データ処理部の算出結果に基づいて前記レチクルブラインドの位置を制御するため、従来と比較して高い精度で前記レチクルブラインドの位置を制御することができる。従って、レチクルが有する第１パターンと第２パターンの間隔を小さくすることができる。
【００１４】
後者の露光装置において、前記光路において前記レチクルと前記ステージの間に位置する第２光源を更に具備してもよい。この場合、前記撮像部は、前記第２光源を光源として前記撮像データを生成することができる。また前記光路において前記第１光源と前記第１のレチクルブラインドの間に設けられたフライアイレンズを具備する場合、前記撮像部は、前記第１のレチクルブラインドと前記フライアイレンズの間に位置するのが好ましい。
【００１５】
前記レチクルブラインドに形成された第１マークと、前記レチクルに形成された第２マークとを更に具備してもよい。そして、前記撮像データ処理部は、前記第２マークの像に対する前記第１マークの像の重なりを演算することにより、前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置が前記予め定められた位置になったことを判断してもよい。
この場合、前記レチクルブラインド制御部は、前記第２マークに対する前記第１マークの位置が予め定められた位置になるように前記レチクルブラインドを制御することにより、前記レチクルブラインドを所望の位置である前記予め定められた位置に配置してもよい。また前記レチクルブラインド制御部は、前記第２マークに対する前記第１マークの位置を予め定められた位置にすることにより、前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置を基準位置である前記予め定められた位置に配置した後、前記レチクルブラインドをさらに所望する距離ほど移動させることにより、前記レチクルブラインドを所望の位置に配置させてもよい。
【００１６】
前記レチクルには第１のパターン及び第２のパターンが形成されている場合、前記レチクルブラインドが前記所望の位置に配置された場合に、前記第２のパターンのみが前記レチクルブラインドにより覆われる。
【００１７】
前記第1のレチクルブラインドと部分的に重なり、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光する第２のレチクルブラインドを具備する場合、前記第１マークは、前記第２のレチクルブラインドにより隠されることができる位置にあるのが好ましい。また、前記第２マークは、前記第２のレチクルブラインドにより隠されることができる位置にあるのが好ましい。このようにすると、前記第１マーク及び前記第２マークが前記半導体ウェハに露光されることを防止できる。
【００１８】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、
光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
光路において前記光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
光路において前記光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光するレチクルブラインドと、
を具備する露光装置を準備し、
光路における前記レチクルと前記ステージの間、又は光路における前記レチクルブラインドと前記光源の間に撮像部を配置し、該撮像部を用いて前記レチクル及び前記レチクルブラインドの重なり示す撮像データを生成しつつ前記レチクルブラインドを移動させ、
前記レチクルブラインドを移動させつつ前記撮像データを演算処理することにより、前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置が所望の位置になったことを算出し、該所定の位置になった場合に前記レチクルブラインドの移動を停止させ、
その後、前記撮像部を退避させ、前記半導体ウェハを露光するものである。
【００１９】
本発明に係る他の半導体装置の製造方法は、光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
光路において前記光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
光路において前記光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光するレチクルブラインドと、
を具備する露光装置を準備し、
光路における前記レチクルと前記ステージの間、又は光路における前記レチクルブラインドと前記光源の間に撮像部を配置し、該撮像部を用いて前記レチクル及び前記レチクルブラインドの重なり示す撮像データを生成しつつ前記レチクルブラインドを移動させ、
前記レチクルブラインドを移動しつつ前記撮像データを演算処理して前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置が基準位置になったことを算出し、
その後、前記レチクルブラインドを予め定められた距離ほど移動させることにより、前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置を所望の位置に配置にさせ、
その後、前記撮像部を退避させ、前記半導体ウェハを露光するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る露光装置の構成を説明するための図である。本図に示した露光装置において、水銀ランプ１２から放射された光は、楕円鏡１１によって一方向に集光され、シャッター１３、反射鏡１４、干渉フィルター１５、フライアイレンズ１６、複数のレチクルブラインド１７、反射鏡１８、及びコンデンサレンズ１９を介してレチクル２０に入射する。このとき、集光された光の一部はレチクルブラインド１７によって遮光され、レチクル２０には必要な部分のみ光が入射する。レチクル２０を透過した光は縮小投影レンズ２１を介してステージ２２上の半導体ウェハ１に入射する。このようにしてレチクル２０上のパターンは半導体ウェハ１に縮小投影される。なお、レチクルブラインド１７の位置は、レチクルブラインド制御部３４によって制御される。
【００２１】
また図１に示す露光装置は、撮像カメラ３０、マーク位置データ記憶部３１、撮像カメラ制御部３２、及び撮像データ処理部３３を有する。本実施形態においてレチクルブラインド１７及びレチクル２０それぞれには、遮光膜を開口したマークが形成されている。マーク位置データ記憶部３１は、レチクルブラインド１７上のマークの位置、及びレチクル２０上のマークの位置を記憶している。撮像カメラ制御部３２は、撮像カメラの位置を制御し、撮像カメラ３０を、露光用の光の光路におけるレチクル２０と縮小投影レンズ２１の間に位置させる。レチクル２０と縮小投影レンズ２１の間に配置された撮像カメラ３０は、レチクル２０の投影像にレチクルブラインド１７の投影像が重なった像を示す撮像データを生成する。この撮像データを生成するときの光源は、水銀ランプ１２でもよいし、他の光源を別に設けても良い。後者の場合、光源はフライアイレンズ１６とレチクルブラインド１７の間に配置されるのが好ましい。撮像データ処理部３３は、撮像データを処理して２つのマークの相対位置を算出し、レチクル２０に対するレチクルブラインド１７の相対位置を算出する。そしてレチクルブラインド制御部３４は、撮像データ処理部３３が算出した相対位置に基づいて、レチクルブラインド１７の位置を制御する。なお、上記した露光装置の動作の詳細は、フローチャートを用いて後述する。
【００２２】
図２は、レチクル２０に対するレチクルブラインド１７の位置を説明するための斜視概略図である。露光装置には４枚の長方形のレチクルブラインド１７が設けられている。４枚のレチクルブラインド１７それぞれは、長方形のレチクル２０の上下左右それぞれの辺からレチクル２０の中央に向けて移動し、隣接するレチクルブラインド１７同士が部分的に重なり合う。なお、４枚のレチクルブラインド１７それぞれには、上記した位置合わせ用のマークが形成されており、レチクル２０には、４枚のレチクルブラインド１７それぞれに対応した位置合わせ用のマークが形成されている。
【００２３】
レチクル２０にはチップ用パターン２０ａ及びＴＥＧ用パターン２０ｂが、隙間２０ｅを介して配置されている。チップ用パターン２０ａは、半導体ウェハ１に長方形の半導体チップを形成する為のパターンであり、一つの半導体チップを形成する為の長方形のパターン（図示せず）を複数上下に並べた構成である。ＴＥＧ用パターン２０ｂは、半導体ウェハ１にＴＥＧを形成する為のパターンである。隙間２０ｅは、一つの半導体チップのパターンを形成する為の長方形のパターンより小さく、例えば２００μｍ以下である。
【００２４】
チップ用パターン２０ａ及びＴＥＧ用パターン２０ｂを同時に半導体ウェハ１に露光する場合、レチクルブラインド１７は露光時にチップ用パターン２０ａ及びＴＥＧ用パターン２０ｂのいずれも覆う必要がない。半導体ウェハ１にＴＥＧ用パターン２０ｂのみを露光する場合、図中上側のレチクルブラインド１７がチップ用パターン２０ａのみを覆う。この場合、図中上側のレチクルブラインド１７の下辺は隙間２０ｅ上に位置する。また半導体ウェハ１にチップ用パターン２０ａのみを露光する場合、図中下側のレチクルブラインド１７がＴＥＧ用パターン２０ｂのみを覆う。この場合、図中下側のレチクルブラインド１７の上辺は隙間２０ｅ上に位置する。
【００２５】
図３（Ａ）は、レチクル２０に形成されたマーク２０ｃ及びレチクルブラインド１７に形成されたマーク１７ａの配置を説明するための斜視図である。本図は、図２中下側のレチクルブラインド１７がＴＥＧ用パターン２０ｂを覆う場合を示している。マーク２０ｃ及びマーク１７ａが互いに重なったときに、レチクルブラインド１７の上辺が隙間２０ｅ上に位置し、ＴＥＧ用パターン１１０ｂがレチクルブラインド１７に覆われる。レチクルブラインド制御部３４は、マーク２０ｃ及びマーク１７ａが互いに重なるように下側のレチクルブラインド１７の位置を制御する。
【００２６】
図２中上側のレチクルブラインド１７がチップ用パターン２０ａを覆う場合も、上側のレチクルブラインド１７に設けられたマーク２０ｃ及びこれに対応するマーク１７ａ（図示せず）が互いに重なったときに、レチクルブラインド１７の下辺が隙間２０ｅ上に位置し、チップ用パターン２０ａがレチクルブラインド１７に覆われる。この場合もレチクルブラインド制御部３４は、マーク２０ｃ及びこれに対応するマーク１７ａが互いに重なるように、上側のレチクルブラインド１７の位置を制御する。
【００２７】
また、図２中右側又は左側のレチクルブラインド１７がレチクル２０上に形成されたパターンを覆う場合もあるが、この場合も、レチクルブラインド１７に設けられたマーク１７ａ及びこれに対応するマーク２０ｃ（図示せず）が互いに重なるように、レチクルブラインド１７の位置が制御される。
【００２８】
なお、レチクルブラインド１７に形成されたマーク１７ａ、及びこのマーク１７ａに対応するマーク２０ｃは、露光時には、このレチクルブラインド１７（例えば図２中下側のレチクルブラインド）に隣接する他のレチクルブラインド１７（例えば図２中右側のレチクルブラインド）によって覆われる。このため、マーク１７ａ，２０ｃは半導体ウェハ１に露光されない。
【００２９】
図３（Ｂ）は、マーク１７ａ，２０ｃそれぞれの開口パターンの一例を示す図であり、図３（Ｃ）は撮像カメラ３０による撮像データの信号強度の一例を模式的に示す図である。マーク１７ａ，２０ｃは、それぞれ遮光膜に形成された開口パターンである。マーク１７ａは一本の遮光ラインを有するパターンであり、マーク２０ｃは互いに平行な二本の遮光ラインを有するパターンである。そしてマーク２０ｃが有する二本の遮光ラインの間にマーク１７ａの遮光ラインが位置した場合に、マーク１７ａ，２０ｃが重なったと判断される。
【００３０】
図４は、本実施形態に係る露光装置の動作、すなわち本実施形態に係る露光装置を用いて半導体ウェハ１を露光する方法を説明するフローチャートである。本フローチャートは、レチクル２０が有するチップ用パターン２０ａのみを半導体チップ１に露光する場合を示している。まず撮像カメラ制御部３２は、マーク位置データ記憶部３１からレチクル２０のマーク２０ｃの位置を読み出し、読み出した位置の下方に撮像カメラ３０を配置する（Ｓ２）。次いで撮像カメラ３０は撮像データの生成を開始し、撮像データ処理部３３は、撮像データを処理してレチクルブラインドのマーク１７ａがマーク２０ｃに重なっているか否かを判断し始める（Ｓ４）。
【００３１】
次いでレチクルブラインド制御部３４は、第１のレチクルブラインド１７（本例では図２中下側のレチクルブラインド１７）を、マーク１７ａがマーク２０ｃに重なるまでレチクル２０の中央部に向けて移動させる（Ｓ６，Ｓ８）。
【００３２】
マーク１７ａがマーク２０ｃに重なった場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、レチクルブラインド制御部３４は、第１のレチクルブラインド１７によってＴＥＧ用パターン２０ｂのみが覆われたと判断し、第１のレチクルブラインド１７の移動を停止させる。また撮像データ処理部３３は撮像データの処理を終了する（Ｓ１０）。次いで撮像カメラ制御部３２は、撮像カメラ３０をレチクル２０の下方以外の領域に退避させる（Ｓ１２）。その後レチクルブラインド制御部３４は、第１のレチクルブラインド１７以外のレチクルブラインド１７をレチクル２０の中央に向けて所定の距離ほど移動させる。このとき、レチクルブラインド１７それぞれが有するマーク１７ａ、及びこれらそれぞれに対応するマーク２０ｃは、隣接するレチクルブラインド１７によって覆われる（Ｓ１４）。次いでレチクル２０が有するチップ用パターン２０ａを半導体ウェハ１に露光する（Ｓ１６）。
【００３３】
なお、レチクル２０が有するＴＥＧ用パターン２０ｂのみを半導体チップ１に露光する場合も、Ｓ６によって移動されるレチクルブラインド１７が替わる（例えば図２中上側のレチクルブラインド１７）ことを除いて、図４に示したフローチャートに従って処理が行われる。またレチクル２０が有するチップ用パターン２０ａ及びＴＥＧ用パターン２０ｂを同時に半導体チップ１に露光する場合、すべてのレチクルブラインド１７をチップ用パターン２０ａ及びＴＥＧ用パターン２０ｂに重ならない程度に移動した後、露光を行う。
【００３４】
以上、本発明の第１の実施形態によれば、撮像カメラ３０による撮像データを撮像データ処理部３３が処理することにより、レチクル２０に対するレチクルブラインド１７の位置が所望の位置になったことを算出する。従って、レチクル２０が有するＴＥＧ用パターン２０ｂとチップ用パターン２０ａの間隔を小さくしても、確実にＴＥＧ用パターン２０ｂのみをレチクルブラインド１７により覆うことができ、又はチップ用パターン２０ａのみをレチクルブラインド１７により覆うことができる。この結果、一枚の半導体ウェハ１から製造できる半導体チップの数を増やすことができる。
【００３５】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る露光装置の構成を説明するための図である。本実施形態に係る露光装置は、マーク１７ａ、２０ｃが重なることによりレチクル２０に対するレチクルブラインド１７の位置が基準位置になったことを検出し、その後、レチクルブラインド１７を予め定められた距離ほど移動させることにより、レチクル２０に対してレチクルブラインド１７を所望の位置に配置させるものである。本図に示す露光装置の構成は、レチクルブラインド制御部３４にブラインド位置データ記憶部３４ａが設けられている点を除いて、第１の実施形態で示した露光装置の構成と同一である。以下、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
図６（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態におけるマーク１７ａ，２０ｃの位置を説明するための斜視図である。図６（Ａ）に示すようにマーク１７ａ，２０ｃが重なった場合、レチクルブラインド１７のうちレチクル２０の中心側に位置する辺１７ｂ（図６中は上辺）は、基準位置２０ｄ（例えばレチクル２０のチップ用パターン２０ａの中心）に位置する。その後、図６（Ｂ）に示すように距離Ｌほど戻ることにより、レチクルブラインド１７の辺１７ｂはチップ用パターン２０ａとＴＥＧ用パターン２０ｂの隙間２０ｅ上に配置される。この距離Ｌは、ブラインド位置データ記憶部３４ａに予め記憶されている。
【００３７】
図７は、本実施形態に係る露光装置の動作、すなわち本実施形態に係る露光装置を用いて半導体ウェハ１を露光する方法を説明するフローチャートである。まず撮像カメラ制御部３２は、マーク位置データ記憶部３１からレチクル２０のマーク２０ｃの位置を読み出し、読み出した位置の下方に撮像カメラ３０を配置する（Ｓ２）。またレチクルブラインド制御部３４は、レチクルブラインド１７を基準位置からどの程度戻せばよいかを示す情報を、ブラインド位置データ記憶部３４ａから読み出す（Ｓ３）。
【００３８】
その後、Ｓ４，Ｓ６に示した処理を行う。これらの処理は図４に示した第１の実施形態と同様である為、説明を省略する。そしてマーク１７ａがマーク２０ｃに重なった場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、レチクルブラインド制御部３４は、第１のレチクルブラインド１７が基準位置に配置されたと判断し、第１のレチクルブラインド１７の移動を停止させる。また撮像データ処理部３３は撮像データの処理を終了する（Ｓ１０）。次いで撮像カメラ制御部３２は、撮像カメラ３０をレチクル２０の下方以外の領域に退避させる（Ｓ１２）。
【００３９】
次いでレチクルブラインド制御部３４は、第１のレチクルブラインド１７を、Ｓ３で読み出した距離ほど戻す。これにより、第１のレチクルブラインド１７によってＴＥＧ用パターン２０ｂのみが覆われる（Ｓ１３）。その後の処理（Ｓ１４，Ｓ１６）は、図４に示した第１の実施形態と同様である為、説明を省略する。
以上、本実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
図８は、本発明の第３の実施形態に係る露光装置の構成を説明するための図である。本実施形態に係る露光装置は、撮像カメラ３０が光路においてフライアイレンズ１６とレチクルブラインド１７の間に配置される点、及びレチクル２０と縮小投影レンズ２１の間に撮像用の第２光源３５が配置された点を除いて、第１の実施形態に係る露光装置と同様である。
【００４１】
本実施形態に係る露光装置の動作は、第２光源３５がレチクル２０と縮小投影レンズ２１の間に配置される工程が撮像カメラ３０が撮像データを開始する前に加わる点、撮像カメラ３０が第２光源３５を光源として撮像データを生成する点、及び、レチクルブラインド１７を所望する位置に配置した後かつ露光開始前に第２光源３５をレチクル２０の下方以外の領域に退避させる工程が加わる点を除いて、第１の実施形態に係る露光装置の動作と同様である。
【００４２】
以上、本実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、第２の実施形態に係る露光装置において、撮像カメラ３０が光路においてフライアイレンズ１６とレチクルブラインド１７の間に配置し、かつ第２光源３５をレチクル２０と縮小投影レンズ２１の間に配置してもよい。この場合の露光装置の動作は、第２の実施形態に係る露光装置の動作と同様である。なお、第２光源３５を設けなくても撮像カメラ３０が撮像データを生成することができる場合、第２光源３５を設けなくてもよい。
【００４３】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えばマーク２０ｃは図３（Ｂ）に示した例に限定されない。例えば図９（Ａ）に示すように一本の遮光ラインであっても良い。この場合、撮像データ処理部３３は、マーク２０ｃの遮光ラインとマーク１７ａの遮光ラインが重なった場合に、マーク１７ａ，２０ｃが重なったと判断する。また図９（Ｂ）に示すように、マーク２０ｃは十字型の遮光パターンであっても良い。この場合、一つのマーク２０ｃで２つのレチクルブラインド１７（例えば図２中下側のレチクルブラインド１７と右側のレチクルブラインド１７）に対応することができる。
【００４４】
また、上記した実施形態では、隣接するレチクルブラインド１７同士がマーク１７ａ及びこれに対応するマーク２０ｃを覆う構成としたが、マーク１７ａ，２０ｃを覆う第２のレチクルブラインド及びその駆動機構を設けても良い。
【００４５】
また、例えばマークを形成せずに、撮像データ処理部３３がレチクルブラインド１７とＴＥＧ用パターン２０ｂの重なり、又はレチクルブラインド１７とチップ用パターン２０ａの重なりを直接検出し、この検出結果を用いてレチクルブラインド制御部３４がレチクルブラインド１７を制御してもよい。この場合、撮像データ処理部３３は、例えばＴＥＧ用パターン２０ｂからの光の漏れが検出されず、かつチップ用パターン２０ａのいずれの部分からも正常に光が漏れている場合に、レチクルブラインド１７がＴＥＧ用パターン２０ｂを覆っていると判断する。同様に、撮像データ処理部３３は、例えばチップ用パターン２０ａからの光の漏れが検出されず、かつＴＥＧ用パターン２０ｂのいずれの部分からも正常に光が漏れている場合に、レチクルブラインド１７がチップ用パターン２０ａを覆っていると判断する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１の実施形態に係る露光装置の構成を説明するための図。
【図２】レチクル２０に対するレチクルブラインド１７の位置を説明する斜視概略図。
【図３】（Ａ）はレチクル２０に形成されたマーク２０ｃ及びレチクルブラインド１７に形成されたマーク１７ａの配置を説明するための斜視図、（Ｂ）はマーク１７ａ，２０ｃそれぞれの開口パターンの一例を示す図、（Ｃ）は撮像カメラ３０による撮像データの信号強度の一例を模式的に示す図。
【図４】第１の実施形態において半導体ウェハ１を露光する方法を示すフローチャート。
【図５】第２の実施形態に係る露光装置の構成を説明するための図。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態におけるマーク１７ａ，２０ｃの位置を説明するための斜視図。
【図７】第２の実施形態において半導体ウェハ１を露光する方法を示すフローチャート。
【図８】第３の実施形態に係る露光装置の構成を説明するための図。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）はマーク２０ｃの変形例を示す図。
【図１０】従来の露光装置の構成を説明するための概略図
【図１１】（Ａ）はレチクル１１０上のパターンを説明するための図、（Ｂ）はレチクル１１０及びレチクルブラインド１０７の位置関係を説明するための図。
【符号の説明】
【００４７】
１，１００…半導体ウェハ、１１，１０１…楕円鏡、１２，１０２…水銀ランプ、１３，１０３…シャッター、１４，１０４…反射鏡、１５，１０５…干渉フィルター、１６，１０６…フライアイレンズ、１７，１０７…レチクルブラインド、１７ａ，２０ｃ…マーク、１７ｂ…辺、１８，１０８…反射鏡、１９，１０９…コンデンサレンズ、２０，１１０…レチクル、２０ａ，１１０ａ…チップ用パターン、２０ｂ，１１０ｂ…ＴＥＧ用パターン、２０ｄ…基準位置、２０ｅ，１１０ｃ…隙間、２１，１１１…縮小投影レンズ、２２，１１２…ステージ、３０…撮像カメラ、３１…マーク位置データ記憶部、３２…撮像カメラ制御部、３３…撮像データ処理部、３４…レチクルブラインド制御部、３４ａ…ブラインド位置データ記憶部、３５…第２光源、１１０ｄ…一つの半導体チップに対応するパターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
前記光源から射出した光が前記ステージに入射するまでの光路において、前記光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
前記光路において前記光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光する第１のレチクルブラインドと、
前記光路において前記レチクルと前記ステージの間に位置し、前記レチクルの像及び前記第１のレチクルブラインドの像が重なった像を示す撮像データを生成する撮像部と、
前記撮像データを演算処理することにより、前記レチクルに対する前記第１のレチクルブラインドの位置が予め定められた位置になったことを判断する撮像データ処理部と、
前記撮像データ処理部の判断結果に基づいて前記第１のレチクルブラインドの位置を制御するレチクルブラインド制御部と、
を具備する露光装置。
【請求項２】
露光用の光源である第１光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
前記第１の光源から射出した光が前記ステージに入射するまでの光路において、前記第１光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
前記光路において前記第１光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光する第１のレチクルブラインドと、
前記光路において前記第１光源と前記第１のレチクルブラインドの間に位置し、前記レチクルの像及び前記第１のレチクルブラインドの像が重なった像を示す撮像データを生成する撮像部と、
前記撮像データを演算処理することにより、前記レチクルに対する前記第１のレチクルブラインドの位置が予め定められた位置になったことを判断する撮像データ処理部と、
前記撮像データ処理部の判断結果に基づいて前記第１のレチクルブラインドの位置を制御するレチクルブラインド制御部と、
を具備する露光装置。
【請求項３】
前記光路において前記レチクルと前記ステージの間に位置する第２光源を更に具備し、
前記撮像部は、前記第２光源を光源として前記撮像データを生成する請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記光路において前記第１光源と前記第１のレチクルブラインドの間に設けられたフライアイレンズを具備し、
前記撮像部は、前記第１のレチクルブラインドと前記フライアイレンズの間に位置する請求項２又は３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記第１のレチクルブラインドに形成された第１マークと、前記レチクルに形成された第２マークとを更に具備し、
前記撮像データ処理部は、前記第２マークの像に対する前記第１マークの像の重なりを演算することにより、前記レチクルに対する前記第１のレチクルブラインドの位置が前記予め定められた位置になったことを判断する請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記レチクルブラインド制御部は、前記第２マークの像に対する前記第１マークの像の位置が予め定められた位置になるように前記第１のレチクルブラインドを制御することにより、前記第１のレチクルブラインドを所望の位置である前記予め定められた位置に配置する請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記レチクルブラインド制御部は、前記第２マークの像に対する前記第１マークの像の位置を予め定められた位置にすることにより、前記レチクルに対する前記第１のレチクルブラインドの位置を基準位置である前記予め定められた位置に配置した後、前記第１のレチクルブラインドをさらに所望する距離ほど移動させることにより、前記第１のレチクルブラインドを所望の位置に配置させる請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記レチクルには第１のパターン及び第２のパターンが形成されており、
前記第１のレチクルブラインドが前記所望の位置に配置された場合に、前記第２のパターンのみが前記第１のレチクルブラインドにより覆われる請求項６又は７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記第1のレチクルブラインドと部分的に重なり、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光する第２のレチクルブラインドを具備し、
前記第１マークは、前記第２のレチクルブラインドにより隠されることができる位置にある請求項５〜８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記第1のレチクルブラインドと部分的に重なり、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光する第２のレチクルブラインドを具備し、
前記第２マークは、前記第２のレチクルブラインドにより隠されることができる位置にある請求項５〜８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１１】
光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
光路において前記光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
光路において前記光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光するレチクルブラインドと、
を具備する露光装置を準備し、
光路における前記レチクルと前記ステージの間、又は光路における前記レチクルブラインドと前記光源の間に撮像部を配置し、該撮像部を用いて前記レチクル及び前記レチクルブラインドの重なり示す撮像データを生成しつつ前記レチクルブラインドを移動させ、
前記レチクルブラインドを移動させつつ前記撮像データを演算処理することにより、前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置が所望の位置になったことを算出し、該所定の位置になった場合に前記レチクルブラインドの移動を停止させ、
その後、前記撮像部を退避させ、前記半導体ウェハを露光する、半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
光路において前記光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
光路において前記光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光するレチクルブラインドと、
を具備する露光装置を準備し、
光路における前記レチクルと前記ステージの間、又は光路における前記レチクルブラインドと前記光源の間に撮像部を配置し、該撮像部を用いて前記レチクル及び前記レチクルブラインドの重なり示す撮像データを生成しつつ前記レチクルブラインドを移動させ、
前記レチクルブラインドを移動しつつ前記撮像データを演算処理して前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置が基準位置になったことを算出し、
その後、前記レチクルブラインドを予め定められた距離ほど移動させることにより、前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置を所望の位置に配置にさせ、
その後、前記撮像部を退避させ、前記半導体ウェハを露光する、半導体装置の製造方法。
【請求項１】
光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
前記光源から射出した光が前記ステージに入射するまでの光路において、前記光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
前記光路において前記光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光する第１のレチクルブラインドと、
前記光路において前記レチクルと前記ステージの間に位置し、前記レチクルの像及び前記第１のレチクルブラインドの像が重なった像を示す撮像データを生成する撮像部と、
前記撮像データを演算処理することにより、前記レチクルに対する前記第１のレチクルブラインドの位置が予め定められた位置になったことを判断する撮像データ処理部と、
前記撮像データ処理部の判断結果に基づいて前記第１のレチクルブラインドの位置を制御するレチクルブラインド制御部と、
を具備する露光装置。
【請求項２】
露光用の光源である第１光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
前記第１の光源から射出した光が前記ステージに入射するまでの光路において、前記第１光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
前記光路において前記第１光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光する第１のレチクルブラインドと、
前記光路において前記第１光源と前記第１のレチクルブラインドの間に位置し、前記レチクルの像及び前記第１のレチクルブラインドの像が重なった像を示す撮像データを生成する撮像部と、
前記撮像データを演算処理することにより、前記レチクルに対する前記第１のレチクルブラインドの位置が予め定められた位置になったことを判断する撮像データ処理部と、
前記撮像データ処理部の判断結果に基づいて前記第１のレチクルブラインドの位置を制御するレチクルブラインド制御部と、
を具備する露光装置。
【請求項３】
前記光路において前記レチクルと前記ステージの間に位置する第２光源を更に具備し、
前記撮像部は、前記第２光源を光源として前記撮像データを生成する請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記光路において前記第１光源と前記第１のレチクルブラインドの間に設けられたフライアイレンズを具備し、
前記撮像部は、前記第１のレチクルブラインドと前記フライアイレンズの間に位置する請求項２又は３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記第１のレチクルブラインドに形成された第１マークと、前記レチクルに形成された第２マークとを更に具備し、
前記撮像データ処理部は、前記第２マークの像に対する前記第１マークの像の重なりを演算することにより、前記レチクルに対する前記第１のレチクルブラインドの位置が前記予め定められた位置になったことを判断する請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記レチクルブラインド制御部は、前記第２マークの像に対する前記第１マークの像の位置が予め定められた位置になるように前記第１のレチクルブラインドを制御することにより、前記第１のレチクルブラインドを所望の位置である前記予め定められた位置に配置する請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記レチクルブラインド制御部は、前記第２マークの像に対する前記第１マークの像の位置を予め定められた位置にすることにより、前記レチクルに対する前記第１のレチクルブラインドの位置を基準位置である前記予め定められた位置に配置した後、前記第１のレチクルブラインドをさらに所望する距離ほど移動させることにより、前記第１のレチクルブラインドを所望の位置に配置させる請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記レチクルには第１のパターン及び第２のパターンが形成されており、
前記第１のレチクルブラインドが前記所望の位置に配置された場合に、前記第２のパターンのみが前記第１のレチクルブラインドにより覆われる請求項６又は７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記第1のレチクルブラインドと部分的に重なり、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光する第２のレチクルブラインドを具備し、
前記第１マークは、前記第２のレチクルブラインドにより隠されることができる位置にある請求項５〜８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記第1のレチクルブラインドと部分的に重なり、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光する第２のレチクルブラインドを具備し、
前記第２マークは、前記第２のレチクルブラインドにより隠されることができる位置にある請求項５〜８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１１】
光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
光路において前記光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
光路において前記光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光するレチクルブラインドと、
を具備する露光装置を準備し、
光路における前記レチクルと前記ステージの間、又は光路における前記レチクルブラインドと前記光源の間に撮像部を配置し、該撮像部を用いて前記レチクル及び前記レチクルブラインドの重なり示す撮像データを生成しつつ前記レチクルブラインドを移動させ、
前記レチクルブラインドを移動させつつ前記撮像データを演算処理することにより、前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置が所望の位置になったことを算出し、該所定の位置になった場合に前記レチクルブラインドの移動を停止させ、
その後、前記撮像部を退避させ、前記半導体ウェハを露光する、半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
光源と、
半導体ウェハを載置するステージと、
光路において前記光源と前記ステージの間に位置するレチクルと、
光路において前記光源と前記レチクルの間に位置し、前記レチクルに入射する光を部分的に遮光するレチクルブラインドと、
を具備する露光装置を準備し、
光路における前記レチクルと前記ステージの間、又は光路における前記レチクルブラインドと前記光源の間に撮像部を配置し、該撮像部を用いて前記レチクル及び前記レチクルブラインドの重なり示す撮像データを生成しつつ前記レチクルブラインドを移動させ、
前記レチクルブラインドを移動しつつ前記撮像データを演算処理して前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置が基準位置になったことを算出し、
その後、前記レチクルブラインドを予め定められた距離ほど移動させることにより、前記レチクルに対する前記レチクルブラインドの位置を所望の位置に配置にさせ、
その後、前記撮像部を退避させ、前記半導体ウェハを露光する、半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−１３５６１４（Ｐ２００８−１３５６１４Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２１３８２（Ｐ２００６−３２１３８２）
【出願日】平成１８年１１月２９日（２００６．１１．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２９日（２００６．１１．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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