[發明專利]曝光方法及曝光裝置

無效

• 申請號: 02106809.7
• 申請日: 2002-03-05
• 公開（公告）號: CN1374561A
• 公開（公告）日: 2002-10-16
• 發明（設計）人: 堀和彥
• 申請（專利權）人: 尼康株式會社
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京集佳專利商標事務所
• 代理人: 王學強

技術領域

本發明是有關于一種在半導體元件或液晶元件的工藝中于基底上曝光出罩幕圖案的曝光方法及曝光裝置，且特別是有關于一種由使復數個分隔圖案的相同部分相互接合于基板上以曝光出大面積的圖案，即適合用于進行畫面合并時的曝光方法及曝光裝置。

背景技術

公知的曝光裝置為了對應作為曝光對象的感旋光性基板的大型化，而使用所謂的畫面合并法。此方法是將感旋光性基板的曝光區域分割成復數個單位區域(每次曝光所照射的區域(Shot))，然后重復對各個單位的曝光區域進行復數次的曝光，以將圖案合并成為具有最終所希望的大面積圖案。在進行畫面合并的情況下，由于圖案投影用光柵(Reticle)的圖形誤差、投影光學系統的失真(Distortion)、決定感旋光性基板位置的承載臺(Stage)的位置決定誤差等，因此于各個單位曝光區域的邊界位置接合的圖案會有缺口產生的情形。在此，為了防止圖案缺口的產生，而使各單位曝光區域的邊界有少量的重疊，即是由使各單位曝光區域部分在重復的情況下進行畫面合并。

在進行上述畫面合并時，最需要注意的重點是必須極力的縮小畫面合并部分的圖案間偏移，以確保畫面接合的準確度。此畫面合并部分的圖案間偏移是由光柵的制造誤差或投影光學系統的透鏡像差、決定感旋光性基板等材料位置的承載臺的位置決定準確度·滑動準確度等所造成。即，在上述的畫面合并中，相鄰兩個圖案間的相對位置偏差會造成圖案的接頭部分產生落差，而損害所制造元件的特性。而且，在半導體元件與液晶顯示元件的制造中，由于使畫面合并的單層圖案重疊成復數層(通常在液晶面板的制造中為5至8層)，因此各層中單位曝光區域的重疊誤差會使得圖案的接頭部分產生不連續變化。在此種情況下，特別是對于主動式矩陣(Active?Matrix)液晶元件而言，圖案接頭部分的對比(Contrast)不連續變化會降低元件的質量。

一般，就第二層以后曝光層的畫面接合準確度而言，由于知道曝光照射區域與曝光照射區域的重疊準確度差是很重要的，因此可以先測量形成于第一層的對準標記(Alignment?Mark)，再從其測量結果求出第二層以后的層的光柵及感旋光性基板的偏差(Offset)以進行補正。即，對第二層(例如是源極·漏極層)進行接合曝光時，由于形成于為前一層的第一層(例如是柵極層)中的對準標記存在有標準，因此以軸外(Offaxis)等檢測器(Sensor)測量此對準標記，可以使所接合的源極·漏極層圖案與各自對應的柵極層圖案增進至高準確度重疊，結果可以使第二層的圖案達到高準確度接合。

然而，第二層以后的圖案接合準確度受第一層中圖案的接合準確度影響。在一般的曝光處理中，在第一層中進行畫面接合時，由于基底并沒有基準，使得曝光步驟會受到機械準確度或圖案的制造準確度影響，因此要使接合準確度增進至高準確度是很困難的。有鑒于此，公知是由例如下述的兩種方法以確保第一層中的接合準確度。

(1)工藝中

就光柵的制造誤差或投影光學系統的透鏡像差而言，如圖10所示，在接合圖案A至圖案D各自兩邊以畫面合并成所希望的畫板(Panel)圖案的情況下，如圖11所示，具體而言，在光柵內的圖案A附近的復數個特殊圖案為沿著接合邊配置的復數個二維標記，于是從搭載被曝光物(感旋光性基板)的承載臺附近測定上述標記的位置，并統計處理各個標記的設計位置與測定結果的位置的偏離誤差，可以求出能夠使光柵上的圖案于承載臺上曝光出較理想的格子形狀的補正參數(偏移(Shift)、旋轉、倍率等)。此外，就從承載臺附近測量標記位置的方法而言，可以利用所謂影像孔隙傳感器(Image?Slit?Sensor，ISS)測量等方法，此方法于承載臺上設置具有孔隙標記(Slit?Mark)的基準標記構件，然后從基準標記構件下方照射與曝光波長同一波長的檢測光，并一邊掃描移動承載臺，一邊監視通過孔隙標記、投影光學系統、光柵上的標記而入射至光量檢測器的檢測光，以對應承載臺坐標系統計算標記的位置。

而且，就圖案B至D而言，也可以和圖案A一樣沿著接合邊配置標記，再利用測量標記的位置而求出能夠使圖案B至D曝光出較理想的格子形狀的補正參數。此外，就決定感旋光性基板位置的承載臺的位置決定準確度或滑動準確度而言，在調整時能夠盡量縮小誤差以維持畫面接合準確度。

(2)測試曝光