[发明专利]曝光方法及曝光装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种在半导体元件或液晶元件的工艺中于基底上曝光出罩幕图案的曝光方法及曝光装置，且特别是有关于一种由使复数个分隔图案的相同部分相互接合于基板上以曝光出大面积的图案，即适合用于进行画面合并时的曝光方法及曝光装置。

背景技术

公知的曝光装置为了对应作为曝光对象的感旋光性基板的大型化，而使用所谓的画面合并法。此方法是将感旋光性基板的曝光区域分割成复数个单位区域(每次曝光所照射的区域(Shot))，然后重复对各个单位的曝光区域进行复数次的曝光，以将图案合并成为具有最终所希望的大面积图案。在进行画面合并的情况下，由于图案投影用光栅(Reticle)的图形误差、投影光学系统的失真(Distortion)、决定感旋光性基板位置的承载台(Stage)的位置决定误差等，因此于各个单位曝光区域的边界位置接合的图案会有缺口产生的情形。在此，为了防止图案缺口的产生，而使各单位曝光区域的边界有少量的重叠，即是由使各单位曝光区域部分在重复的情况下进行画面合并。

在进行上述画面合并时，最需要注意的重点是必须极力的缩小画面合并部分的图案间偏移，以确保画面接合的准确度。此画面合并部分的图案间偏移是由光栅的制造误差或投影光学系统的透镜像差、决定感旋光性基板等材料位置的承载台的位置决定准确度·滑动准确度等所造成。即，在上述的画面合并中，相邻两个图案间的相对位置偏差会造成图案的接头部分产生落差，而损害所制造元件的特性。而且，在半导体元件与液晶显示元件的制造中，由于使画面合并的单层图案重叠成复数层(通常在液晶面板的制造中为5至8层)，因此各层中单位曝光区域的重叠误差会使得图案的接头部分产生不连续变化。在此种情况下，特别是对于主动式矩阵(Active Matrix)液晶元件而言，图案接头部分的对比(Contrast)不连续变化会降低元件的质量。

一般，就第二层以后曝光层的画面接合准确度而言，由于知道曝光照射区域与曝光照射区域的重叠准确度差是很重要的，因此可以先测量形成于第一层的对准标记(Alignment Mark)，再从其测量结果求出第二层以后的层的光栅及感旋光性基板的偏差(Offset)以进行补正。即，对第二层(例如是源极·漏极层)进行接合曝光时，由于形成于为前一层的第一层(例如是栅极层)中的对准标记存在有标准，因此以轴外(Offaxis)等检测器(Sensor)测量此对准标记，可以使所接合的源极·漏极层图案与各自对应的栅极层图案增进至高准确度重叠，结果可以使第二层的图案达到高准确度接合。

然而，第二层以后的图案接合准确度受第一层中图案的接合准确度影响。在一般的曝光处理中，在第一层中进行画面接合时，由于基底并没有基准，使得曝光步骤会受到机械准确度或图案的制造准确度影响，因此要使接合准确度增进至高准确度是很困难的。有鉴于此，公知是由例如下述的两种方法以确保第一层中的接合准确度。

(1)工艺中

就光栅的制造误差或投影光学系统的透镜像差而言，如图10所示，在接合图案A至图案D各自两边以画面合并成所希望的画板(Panel)图案的情况下，如图11所示，具体而言，在光栅内的图案A附近的复数个特殊图案为沿着接合边配置的复数个二维标记，于是从搭载被曝光物(感旋光性基板)的承载台附近测定上述标记的位置，并统计处理各个标记的设计位置与测定结果的位置的偏离误差，可以求出能够使光栅上的图案于承载台上曝光出较理想的格子形状的补正参数(偏移(Shift)、旋转、倍率等)。此外，就从承载台附近测量标记位置的方法而言，可以利用所谓影像孔隙传感器(Image Slit Sensor，ISS)测量等方法，此方法于承载台上设置具有孔隙标记(Slit Mark)的基准标记构件，然后从基准标记构件下方照射与曝光波长同一波长的检测光，并一边扫描移动承载台，一边监视通过孔隙标记、投影光学系统、光栅上的标记而入射至光量检测器的检测光，以对应承载台坐标系统计算标记的位置。

而且，就图案B至D而言，也可以和图案A一样沿着接合边配置标记，再利用测量标记的位置而求出能够使图案B至D曝光出较理想的格子形状的补正参数。此外，就决定感旋光性基板位置的承载台的位置决定准确度或滑动准确度而言，在调整时能够尽量缩小误差以维持画面接合准确度。

(2)测试曝光