JP5956938B2 - 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明による実施形態は、半導体製造装置および半導体装置の製造方法に関する。

微細化された半導体装置を形成するために、極短紫外（ＥＵＶ（Extreme Ultra Violet））光を用いた露光装置（以下、ＥＵＶ露光装置ともいう）が開発されている。

ＥＵＶ光は空気中で減衰するため、ＥＵＶ露光装置の内部は真空に保たれている。この場合、バキュームチャックを用いることができないため、ＥＵＶ露光装置は半導体基板を固定するために静電チャックを備えている。静電チャックは、半導体基板の裏面全面を吸着するので、半導体基板の保持力および温度制御に優れている。

しかし、ウェハステージ上に異物が存在する場合、静電チャックはウェハステージと半導体基板との間に異物を挟んだ状態で半導体基板を吸着するため、半導体基板の表面が歪んでしまう。半導体基板の表面が歪んだ状態のまま露光を行うと、半導体基板がウェハステージから離れ、歪みの無い形状に戻ったときに、露光されたパターンが吸着時の半導体基板の歪みとは逆方向に歪んでしまう。

ウェハステージ上の異物を除去するためには、ＥＵＶ露光装置のチャンバの真空を解き、大気圧に解放する必要がある。このため、ウェハステージ上の異物の除去は即時あるいは頻繁に行なうことはできない。

特開２００８−１４７３３７号公報

半導体基板に歪みのある状態で露光されても、半導体基板が歪みの無い状態に戻ったときに転写パターンに歪みが生じないように露光することができる半導体製造装置および半導体装置の製造方法を提供する。

本実施形態による半導体製造装置は、真空チャンバを備える。ステージは、真空チャンバ内において半導体基板を搭載する。静電チャックは、半導体基板をステージ上に固定する。センサは、静電チャックによってステージ上に固定された半導体基板の表面の高さを検出する。演算部は、半導体基板の表面の高さに基づいて半導体基板の表面に歪みがあるか否かを判断する。また、演算部は、半導体基板の表面に歪みがある場合に半導体基板の表面の高さに基づいて半導体基板の表面に露光されるパターンの補正値を計算する。露光部は、補正値を用いて半導体基板の表面を露光する。露光部は、複数の半導体基板において共通の位置に歪みがある場合に補正値を用いて半導体基板の表面を露光し、複数の半導体基板において歪みの位置が異なる場合には補正値を用いずに半導体基板の表面を露光する。

第１の実施形態に従ったＥＵＶ露光装置１００の構成例を示す図。 第１の実施形態の変形例に従ったＥＵＶ露光装置の構成例を示す図。 ウェハステージ１０とその上に搭載された半導体基板Ｗとの間にパーティクルＰが存在する状態を示す図。 図２（Ｂ）の破線枠Ｃの部分を示す図。 格子Ｇｐとは逆方向に歪んだ格子Ｇｒを示す図。 補正値の計算を説明するための説明図。 円弧ＣＡ、半径Ｒ、中心点Ｏを示す説明図。 第１の実施形態によるＥＵＶ露光方法を示すフロー図。 第２の実施形態に従ったＥＵＶ露光方法を示すフロー図。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。

（第１の実施形態）
図１Ａは、第１の実施形態に従ったＥＵＶ露光装置１００の構成例を示す図である。ＥＵＶ露光装置１００は、真空チャンバ１と、レチクルステージ７と、ウェハステージ１０と、電磁チャック９、１２と、露光部としての光学系４と、レチクル搬送アーム８と、ウェハ搬送アーム１１と、演算部としての演算制御部２３と、真空装置２４とを備えている。

真空チャンバ１の内部は真空装置２４によって真空（例えば、１×１０^−４Ｐａ程度の減圧雰囲気）に維持されている。レチクルステージ７、ウェハステージ１０および光学系４は、真空チャンバ１内に設けられており、ＥＵＶ光による露光は真空チャンバ１内で実行される。

レチクルステージ７は、電磁チャック９を備え、半導体基板Ｗを露光するために回路パターンを形成した反射型レチクルＲを装着する。電磁チャック９は、レチクルＲを吸着し固定する。レチクルステージ７は、露光時に走査方向に移動することができるように設けられている。

ウェハステージ１０は、電磁チャック１２を備え、露光対象である半導体基板Ｗを搭載する。電磁チャック１２は、半導体基板Ｗを吸着し固定する。ウェハステージ１０は、露光時に走査方向に移動することができるように設けられている。

レチクル搬送アーム８は、ロードロックチャンバ１３からレチクルＲを真空チャンバ１内へ搬入し、そのレチクルＲをレチクルステージ７へ搬送する。

ロードロックチャンバ１３は、レチクル交換室１４と真空チャンバ１との間でレチクルＲの受け渡しを行なうために設けられている。ロードロックチャンバ１３の内部は、真空装置２６によって真空状態にすることができる。ロードロックチャンバ１３の両側にはゲート弁１６、１７が設けられている。ロードロックチャンバ１３がレチクルＲをレチクル交換室１４から受け取るとき、ゲート弁１６が閉鎖され、ゲート弁１７が開放される。このとき、ロードロックチャンバ１３の内部は大気圧となっている。一方、ロードロックチャンバ１３がレチクルＲを真空チャンバ１へ搬入するときには、ゲート弁１７は閉鎖され、ゲート弁１６が開放される。ゲート弁１７を閉じた後、ゲート弁１６を開放する前に、ロードロックチャンバ１３の内部は真空装置２６によって真空状態にされる。

レチクル交換室１４は、複数のレチクルＲを収納している。レチクル搬送アーム１５は、レチクル交換室１４とロードロックチャンバ１３との間においてレチクルＲの受け渡しを行なう。

ウェハ搬送アーム１１は、ロードロックチャンバ１８から半導体基板Ｗを真空チャンバ１内へ搬入し、その半導体基板Ｗをウェハステージ１０上に搭載する。

ロードロックチャンバ１８は、ウェハ交換室１９と真空チャンバ１との間で半導体基板Ｗの受け渡しを行なうために設けられている。ロードロックチャンバ１８の内部は、真空装置２７によって真空状態にすることができる。ロードロックチャンバ１８の両側にはゲート弁２１、２２が設けられている。ロードロックチャンバ１８が半導体基板Ｗをウェハ交換室１９から受け取るとき、ゲート弁２１が閉鎖され、ゲート弁２２が開放される。このとき、ロードロックチャンバ１８の内部は大気圧となっている。一方、ロードロックチャンバ１８が半導体基板Ｗを真空チャンバ１へ搬入するときには、ゲート弁２２は閉鎖され、ゲート弁２１が開放される。ゲート弁２２を閉じた後、ゲート弁２１を開放する前に、ロードロックチャンバ１８の内部は真空装置２７によって真空状態にされる。

ウェハ交換室１９は、複数の半導体基板Ｗを収納している。ウェハ搬送アーム２０は、ウェハ交換室１９とロードロックチャンバ１８との間においてレチクルＲの受け渡しを行なう。

ＥＵＶ光源３２は、ＥＵＶ光を生成し、光学系４へＥＵＶ光を供給する。光学系４は、レチクルステージ７に装着されたレチクルＲに形成された回路パターンを、ウェハステージ１０上に搭載された半導体基板Ｗへ露光転写する。露光時に、光学系４は、ＥＵＶ光をレチクルＲへ照射し、レチクルＲで反射した露光光で半導体基板Ｗを露光する。即ち、光学系４は、レチクルＲの照明および半導体基板Ｗへの投影を行なう。半導体基板Ｗの表面には、感光性材料（例えば、レジスト）が予め塗布されており、露光光（ＥＵＶ光）は、半導体基板Ｗ上の感光性材料を感光させる。露光は、レチクルステージ７およびウェハステージ１０を走査方向に走査させながら実行される。

演算制御部２３は、レチクルステージ７、ウェハステージ１０等のＥＵＶ露光装置１００の各構成要素の動作を制御する。例えば、演算制御部２３は、レーザ干渉計の計測結果およびフォーカスセンサＦＳの検出結果に基づきマスク位置を制御する。図１Ａに示すように、１つのウェハステージ１０が真空チャンバ１内に設けられている場合（即ち、ＥＵＶ露光装置１００がシングルステージ型露光装置である場合）、フォーカスセンサＦＳは、光学系４の横に配置され、露光光を照射する半導体基板Ｗの表面の高さを検出する。

演算制御部２３は、メモリＭを含み、計測結果や検出結果等を記憶することができる。

図１Ｂは、第１の実施形態の変形例に従ったＥＵＶ露光装置の構成例を示す図である。本変形例によるＥＵＶ露光装置１００は、デュアルステージ型露光装置であり、複数のウェハステージ１０Ａ、１０Ｂが真空チャンバ１内に設けられている。ウェハステージ１０Ａ、１０Ｂはそれぞれ静電チャック１２Ａ、１２Ｂを備えている。この場合、フォーカスセンサＦＳは、露光光を照射するウェハステージ１０Ａ上の半導体基板Ｗとは別にウェハステージ１０Ｂ上に搭載された半導体基板Ｗの表面の高さを検出する。本変形例によるＥＵＶ露光装置の他の構成は、第１の実施形態によるＥＵＶ露光装置の対応する構成と同様でよい。図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、ウェハステージ１０とその上に搭載された半導体基板Ｗとの間にパーティクルＰが存在する状態を示す図である。ウェハステージ１０は、例えば、セラミックを用いて形成されており、かつ、半導体基板Ｗに比べて厚い。従って、ウェハステージ１０と半導体基板Ｗとの間にパーティクルＰがある場合、半導体基板１０が盛り上がり、半導体基板Ｗの表面Ｆ１の高さが局所的に高くなる。尚、図２（Ｂ）において、パーティクルＰが存在する箇所は破線枠Ｃで示されている。

図３は、図２（Ｂ）の破線枠Ｃの部分を示す図である。理解し易いように、破線枠Ｃの内部を格子で示している。格子は、１ｍｍ以下の細かい格子であり、ＥＵＶ露光装置１００は各格子点において半導体基板Ｗ上に転写されるパターンの位置を補正することができる。

破線の格子Ｇｃは、平坦な半導体基板Ｗの表面に仮想的に表示された正方格子であり、パーティクルＰが存在しないときの正常な格子である。パーティクルＰが半導体基板Ｗとウェハステージ１０との間に存在する場合、半導体基板Ｗの表面がパーティクルＰによって盛り上がる。よって、この場合、正方格子Ｇｃは、実線の格子Ｇｐのように歪む。

ＥＵＶ露光装置１００は、通常、平坦な半導体基板Ｗの表面上に回路パターンを転写することを前提としている。このため、パーティクルＰが半導体基板Ｗとウェハステージ１０との間に存在する状態のもとで露光を実行した場合、半導体基板Ｗをウェハステージ１０からアンロードして半導体基板Ｗの表面が平坦に戻ると、半導体基板Ｗ上の回路パターンが逆に歪んでしまう。例えば、パーティクルＰが半導体基板Ｗとウェハステージ１０との間に存在する状態のもとで、図３に示す正方格子Ｇｃを半導体基板Ｗ上に転写した場合、半導体基板Ｗをウェハステージ１０から取り外すと、転写パターンは、図４に示す格子Ｇｒのように図３の格子Ｇｐとは逆方向に歪んでしまう。

そこで、本実施形態によるＥＵＶ露光装置１００は、半導体基板Ｗをウェハステージ１０から取り外したときに、半導体基板Ｗ上の転写パターンが正常な回路パターンとなるように、露光時に回路パターンを補正して転写する。補正値は、図３に示す（ｄｘ，ｄｙ）である。

演算制御部２３は、光学系４内のフォーカスセンサＦＳによって検出された半導体基板Ｗの表面の高さに基づいて、半導体基板Ｗの表面に露光されるパターンの歪みを補正するために補正値を計算する。補正値の計算は、以下のように行なわれる。

図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、補正値の計算を説明するための説明図である。ここでは、図５（Ａ）に示す格子点Ａにおける補正値（ｄｘ，ｄｙ）を計算する。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。Ｂ−Ｂ線は、格子点Ａを通るＹ軸方向に沿った直線である。尚、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示す点は、格子点Ａを通るＸ軸およびＹ軸上の格子点を表す。

以下、格子点Ａ（ｘ、ｙ）のＹ軸方向の補正値ｄｙの算出方法を説明する。格子点ＡのＸ軸方向の補正値ｄｘの算出方法は、補正値ｄｙの算出方法から容易に推測できるので、その詳細な説明を省略する。

ウェハステージ１０と半導体基板Ｗとの間にパーティクルＰが存在する場合、図５（Ｂ）に示すように、半導体基板Ｗの表面Ｆ１が歪む。格子点Ａにおいて、半導体基板Ｗの平坦面ＰＬに対する表面Ｆ１の高さｄｚは、上述の通り、光学系４内のフォーカスセンサＦＳによって測定される。フォーカスセンサＦＳは、格子点Ａ以外の他の格子点の高さも測定する。演算制御部２３は、各格子点の高さに基づいて、Ｂ−Ｂ線に沿った断面における円弧ＣＡを近似によって求める。円弧ＣＡの近似値によって、円弧ＣＡの中心点Ｏおよび半径Ｒが求められる。

図６（Ａ）は、円弧ＣＡ、半径Ｒ、中心点Ｏを示す説明図である。図６（Ｂ）は、格子点ＡのＹ軸方向の補正値ｄｙを示す説明図である。図６（Ａ）では、半導体基板Ｗの平坦面ＰＬを破線で示している。ここで、線Ｌｒｅｆは、中心点Ｏを通り、かつ、半導体基板Ｗの平坦な表面に対して垂直な直線である。線ＯＡは、格子点Ａにおける円弧ＣＡの接線方向に対して垂直な直線であり、中心点Ｏを通過する。角度θ_ｙは、線Ｌｒｅｆと線ＯＡとの成す角度である。換言すると、角度θ_ｙは、格子点Ａを通るＹ軸方向の断面において、格子点Ａにおいて半導体基板Ｗの歪んだ表面に接する面と半導体基板Ｗの平坦面ＰＬとの成す角度であると言ってもよい。図６（Ｂ）を参照すると、補正値ｄｙは、式１で表されることが理解できる。
ｄｙ＝ｄｚ×ｔａｎθ_ｙ （式１）

同様に、演算制御部２３は、格子点ＡのＸ軸方向の補正値ｄｘを求める。これにより、補正値ｄｘは、式２で表される。
ｄｙ＝ｄｚ×ｔａｎθ_ｘ （式２）
尚、角度θ_ｘは、格子点Ａを通るＸ軸方向の断面において、半導体基板Ｗの平坦面ＰＬと格子点Ａにおいて半導体基板Ｗの歪んだ表面に接する面との成す角度である。このように、演算制御部２３は、補正値（ｄｘ、ｄｙ）を算出することができる。

パーティクルＰが存在していない場合、格子点Ａは、本来、格子点Ａｏｒｇの位置にあった。換言すると、パーティクルＰによって、格子点Ａｏｒｇは、Ｙ軸上、格子点Ａへ移動してしまったことになる。転写パターンを格子点Ａに合せるために、露光時には、光学系４は、補正値（ｄｘ、ｄｙ）を用いて格子点Ａｏｒｇを格子点Ａへ移動させて露光する。光学系４は、補正の必要な他の格子点についても同様に露光する。

光学系４は、半導体基板Ｗの表面上の補正値（ｄｘ、ｄｙ）に基づいて露光を補正する。露光の補正（ショット形状の補正）は、一般に式３および式４のように表すことができる。
ｄｘ=ｋ_１＋ｋ_３ｘ＋ｋ_５ｙ＋（ｋ_７ｘ_２＋ｋ_９ｘｙ・・・） （式３）
ｄｙ=ｋ_２＋ｋ_４ｙ＋ｋ_６ｘ＋（ｋ_８ｙ_２＋ｋ_１０ｙｘ・・・） （式４）
ｋ_１、ｋ_２: Ｓｈｉｆｔ計数
ｋ_３、ｋ_４: Ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ計数
ｋ_５、ｋ_６: Ｒｏｔａｔｉｏｎ計数
尚、式３および式４のカッコ内は高次補正を表す。

このように、本実施形態によるＥＵＶ露光装置１００は、格子点Ａｏｒｇに転写されるパターンを格子点Ａに転写されるように露光を補正することができる。これにより、ＥＵＶ露光装置１００は、半導体基板Ｗの表面Ｆ１の歪みとほぼ等しく歪んだ回路パターンを半導体基板Ｗの表面Ｆ１上に転写することができる。従って、露光後、半導体基板Ｗをウェハステージ１０から取り外して半導体基板Ｗの表面が平坦に戻ったときに、半導体基板Ｗの歪みが平坦な状態に戻るとともに、半導体基板Ｗ上の回路パターンも正常な状態になる。即ち、露光時に半導体基板Ｗに歪みがあっても、半導体基板Ｗが歪みの無い状態に戻ったときに、転写パターンに歪みが生じない。よって、ＥＵＶ露光装置１００は、パーティクルＰの有無に関わらず、高精度な露光を可能にする。

図７は、第１の実施形態によるＥＵＶ露光方法を示すフロー図である。まず、半導体基板Ｗをウェハステージ１０上に搭載する（Ｓ１０）。

次に、フォーカスセンサＦＳが半導体基板Ｗ上の表面の高さｄｚを測定する（Ｓ２０）。尚、パーティクルＰがある場合、半導体基板Ｗは、パーティクルＰの位置およびその周辺部において歪みを生じる。従って、補正された格子点は、１つとは限らず、複数である場合もある。従って、フォーカスセンサＦＳは、複数の格子点のそれぞれにおいて高さｄｚを測定する。

次に、演算制御部２３は、半導体基板Ｗの表面Ｆ１に歪みが生じているか否かの判断、即ち、補正が必要か否かの判断を行なう（Ｓ２５）。半導体基板Ｗの表面Ｆ１に歪みが生じているか否かの判断は、高さｄｚが予め設定された閾値以上かその閾値未満かによって実行すればよい。閾値は、予め設定されメモリＭに格納しておけばよい。

次に、半導体基板Ｗの表面Ｆ１に歪みが生じている場合（Ｓ２５のＹＥＳ）、演算制御部２３は、高さｄｚに基づいて補正値（ｄｘ、ｄｙ）を算出する（Ｓ３０）。演算制御部２３は、補正の必要な複数の格子点のそれぞれにおいて補正値（ｄｘ、ｄｙ）を算出する。このとき、演算制御部２３は、上述のとおり式１を用いて補正値（ｄｘ、ｄｙ）を算出することができる。

次に、光学系４が上述の通り式３および式４を用いて転写パターン（即ち、露光ショットの形状）を補正して露光する（Ｓ４０）。光学系４は、補正の必要な複数の格子点のそれぞれにおいて転写パターンを補正して露光する。このとき、回路パターンは、半導体基板Ｗの歪みに沿って転写される。

一方、半導体基板Ｗの表面Ｆ１に歪みが生じていない場合（Ｓ２５のＮＯ）、ＥＵＶ露光装置１００は、露光ショットの形状を補正することなく、露光を行なう（Ｓ４５）。

ステップＳ２０〜Ｓ４５は、露光ショット毎に実行され、繰り返される。最終の露光ショットが終了すると、半導体基板Ｗをウェハステージ１０からアンロードし、次の半導体基板Ｗをウェハステージ１０上にロードする。

本実施形態によれば、上述の通り、パーティクルＰの有無に関わらず、高精度な露光が可能になるとともに、ウェハステージ１０の清掃の頻度を低減させることができる。

（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態に従ったＥＵＶ露光方法を示すフロー図である。第２の実施形態では、ウェハステージ１０上にあるパーティクルＰと半導体基板Ｗの裏面に付着したパーティクルＰとを区別する。そして、パーティクルＰがウェハステージ１０上にある場合に、露光ショットを補正する。第２の実施形態によるＥＵＶ露光装置の構成は、第１の実施形態によるＥＵＶ露光装置１００の構成と同様でよい。

パーティクルＰがウェハステージ１０上に付着している場合、複数の半導体基板Ｗの面内において共通の位置に歪みを生じる。これに対し、パーティクルＰが半導体基板Ｗ側に付着している場合、複数の半導体基板Ｗの面内において歪みは、共通の位置に生じず、個別の位置に生じる。従って、複数の半導体基板Ｗにおいて歪みが生じる位置をモニタすれば、ウェハステージ１０上にあるパーティクルＰと半導体基板Ｗの裏面に付着したパーティクルＰとを区別することができる。

より詳細には、まず、ＥＵＶ露光装置１００は、最初の半導体基板Ｗ１について、図７のステップＳ１０〜Ｓ２５を実行する。

半導体基板Ｗ１の表面Ｆ１に歪みが生じている場合（Ｓ２５のＹＥＳ）、ＥＵＶ露光装置１００は、露光ショットの形状を補正し、あるいは、補正することなく露光を実行する（Ｓ４１）。ただし、演算制御部２３は、半導体基板Ｗ１の表面Ｆ１における歪みの位置座標をメモリＭに記憶する（Ｓ４３）。

半導体基板Ｗ１の表面Ｆ１に歪みが生じていない場合（Ｓ２５のＮＯ）、ＥＵＶ露光装置１００は、露光ショットの形状を補正することなく露光を実行する（Ｓ４４）。

半導体基板Ｗ１の露光終了後、次に、ＥＵＶ露光装置１００は、二枚目の半導体基板Ｗ２について、図７のステップＳ１０〜Ｓ２５を実行する。

半導体基板Ｗ２の表面Ｆ１に歪みが生じている場合（Ｓ２５のＹＥＳ）、演算制御部２３は、さらに、最初の半導体基板Ｗ１における歪みの位置と二枚目の半導体基板Ｗ２における歪みの位置とを比較して、それらの位置が共通しているか否かを判断する（Ｓ６１）。このとき、演算制御部２３は、歪みの生じている格子点が半導体基板Ｗ１、Ｗ２の面内においてほほ同じ位置であるか否かを判断すればよい。
歪みの位置が半導体基板Ｗ１およびＷ２においてほぼ対応している場合（Ｓ６１のＹＥＳ）、演算制御部２３は、パーティクルＰがウェハステージ１０上に付着していると判断する（Ｓ７１）。この場合、ＥＵＶ露光装置１００は、二枚目の半導体基板Ｗ２の露光時に露光ショットの形状を補正する（Ｓ７３）。即ち、ＥＵＶ露光装置１００は、半導体基板Ｗ２ついて図７に示すステップＳ３０〜Ｓ４５を実行する。

一方、歪みの位置が半導体基板Ｗ１およびＷ２において対応していない場合（Ｓ６１のＮＯ）、演算制御部２３は、パーティクルＰが半導体基板Ｗ１またはＷ２に個別に付着していると判断する（Ｓ８１）。このとき、ＥＵＶ露光装置１００は、半導体基板Ｗ２についても露光ショットの形状を補正することなく、露光を実行する（Ｓ８３）。

尚、ＥＵＶ露光装置１００は、必要に応じて半導体基板Ｗ１をリワークする。例えば、パーティクルＰがウェハステージ１０上に付着しているにも関わらず、ステップＳ４１において半導体基板Ｗ１の露光ショットが補正されていない場合、半導体基板Ｗ１についてリソグラフィ工程を再度実行する。このとき、ＥＵＶ露光装置１００は、露光ショットを補正して半導体基板Ｗ１を露光する。勿論、半導体基板Ｗ１の露光ショットが補正されている場合には、半導体基板Ｗ１に対してリワークする必要はない。

逆に、パーティクルＰが半導体基板Ｗ１またはＷ２に個別に付着しているにも関わらず、ステップＳ４１において半導体基板Ｗ１の露光ショットが補正されている場合にも、半導体基板Ｗ１についてリソグラフィ工程を再度実行する。このとき、ＥＵＶ露光装置１００は、露光ショットを補正せずに半導体基板Ｗ１を露光する。勿論、半導体基板Ｗ１の露光ショットが補正されていない場合には、半導体基板Ｗ１に対してリワークする必要はない。

このように、第２の実施形態によるＥＵＶ露光装置１００は、パーティクルＰがウェハステージ１０上にある場合に露光ショットを補正し、パーティクルＰが半導体基板Ｗ１またはＷ２に個別に付着している場合に露光ショットを補正しない。このように区別する理由は次の通りである。

半導体基板Ｗは、全てのリソグラフィ工程において同一の露光装置で処理されるとは限らず、異なる露光装置で処理される場合もある。従って、パーティクルＰがウェハステージ１０上にある場合には、露光ショットを補正することによって、半導体基板Ｗは、次のリソグラフィ工程において他の露光装置でも処理可能となる。

しかし、パーティクルＰが半導体基板Ｗに付着している場合には、半導体基板Ｗは、いずれの露光装置で処理する場合であっても同様に歪む。この場合には、半導体基板Ｗ上に既に形成されている下地パターンと、これから露光される転写パターンとのオーバーレイがずれない。従って、ＥＵＶ露光装置１００は、露光ショットを補正しなくてもよいことになる。

勿論、パーティクルＰが半導体基板Ｗから除去されれば、半導体基板Ｗの歪みは露光時にはなくなる。従って、第１の実施形態のようにパーティクルＰが半導体基板Ｗに付着している場合であっても、ＥＵＶ露光装置１００は露光ショットを補正してもよい。

このように、第２の実施形態によるＥＵＶ露光装置は、複数の半導体基板Ｗにおいて共通の位置に歪みがある場合に補正値を用いて露光する。各半導体基板Ｗにおいて歪みの位置が異なる場合には補正値を用いずに露光する。これにより、ＥＵＶ露光装置１００は、ウェハステージ１０上に付着したパーティクルＰと半導体基板Ｗの裏面に付着したパーティクルＰとを区別し、必要に応じて露光ショットを補正することができる。

第２の実施形態によるＥＵＶ露光装置１００は、２枚の半導体基板Ｗ１、Ｗ２における歪みの位置によってウェハステージ１０上に付着したパーティクルＰと半導体基板Ｗの裏面に付着したパーティクルＰとを区別している。しかし、ＥＵＶ露光装置１００は、３枚以上の半導体基板を用いて、ウェハステージ１０上に付着したパーティクルＰと半導体基板Ｗの裏面に付着したパーティクルＰと区別してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１００・・・ＥＵＶ露光装置、１・・・真空チャンバ、７・・・レチクルステージ、１０・・・ウェハステージ、９、１２・・・電磁チャック、４・・・光学系、８、１５・・・レチクル搬送アーム、１１、２０・・・ウェハ搬送アーム、２３・・・コントローラ、２４、２６、２７・・・真空装置、３２・・・ＥＵＶ光源、Ｍ・・・メモリ、Ｐ・・・パーティクル、Ｗ・・・半導体基板

Claims (2)

1. 真空チャンバと、
   前記真空チャンバ内において半導体基板を搭載するステージと、
   前記半導体基板を前記ステージ上に固定する静電チャックと、
   前記静電チャックによって前記ステージ上に固定された前記半導体基板の表面の高さを検出するセンサと、
   前記半導体基板の表面の高さに基づいて該半導体基板の表面に歪みがあるか否かを判断し、該半導体基板の表面に歪みがある場合に該半導体基板の表面の高さに基づいて該半導体基板の表面に露光されるパターンの補正値を計算する演算部と、
   前記補正値を用いて前記半導体基板の表面を露光する露光部とを備え、
   前記露光部は、複数の前記半導体基板において共通の位置に歪みがある場合に前記補正値を用いて前記半導体基板の表面を露光し、複数の前記半導体基板において歪みの位置が異なる場合には前記補正値を用いずに前記半導体基板の表面を露光する、半導体製造装置。
2. 前記半導体基板の歪んだ表面上の或る座標点（ｘ、ｙ）の前記補正値（ｄｘ、ｄｙ）は、前記半導体基板の平坦な表面に対する前記座標点（ｘ、ｙ）の高さをｄｚとし、ｘ軸方向の断面において前記半導体基板の平坦な表面と前記半導体基板の歪んだ表面に接する面との成す角をθ_ｘとし、ｙ軸方向の断面において前記半導体基板の平坦な表面と前記半導体基板の歪んだ表面に接する面との成す角をθ_ｙとした場合に、
   ｄｘ＝ｄｚ×ｔａｎθ_ｘ
   ｄｙ＝ｄｚ×ｔａｎθ_ｙ
   と表されることを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。