CN106919004A - 评价方法、曝光方法以及物品的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种评价方法包括：转印工序，将掩模多个图案要素通过曝光装置的投影光学系统转印到基板；第1工序，根据转印工序中转印结果，求出与基于投影光学系统的多个图案要素各自的投影位置有关的第1特性值，将多个图案要素的第1特性值平均值作为表示投影光学系统像差的第1信息求出；检测工序，检测通过投影光学系统投影的多个图案要素像；第2工序，根据检测工序中的检测结果，求出关于基于投影光学系统的多个图案要素各自的投影位置的第2特性值，将多个图案要素第2特性值的平均值及多个图案要素各个的第2特性值与该第2特性值的平均值之差作为表示投影光学系统像差的第2信息求出；评价工序，根据第1信息和第2信息评价投影光学系统的像差。

Description

评价方法、曝光方法以及物品的制造方法
技术领域
本发明涉及评价曝光装置中的投影光学系统的像差的评价方法、曝光方法以及物品的制造方法。
背景技术
作为在半导体器件等的制造工序(光刻工序)中使用的一个装置，有将掩模的图案转印到基板的曝光装置。在曝光装置中，伴随近年来的电路图案的微细化，要求高精度地评价投影光学系统的像差。在专利文献1以及2中，记载了：仅根据将掩模的图案实际上转印到基板的转印结果以及使用摄像元件进行空中像测量而得到的结果中的某一方，评价投影光学系统的像差。
在仅根据转印结果评价投影光学系统的像差的情况下，为了高精度地评价投影光学系统的像差，优选使用在多个基板上分别转印了掩模的图案的结果。然而，在多个基板上分别转印掩模的图案、并测量转印到各基板上的图案是比较麻烦的，会花费相应的时间。另一方面，在仅根据空中像测量的结果评价投影光学系统的像差的情况下，在空中像测量的结果中有可能相对转印结果产生误差，所以有可能难以高精度地评价投影光学系统的像差。
专利文献1：日本特开2003-215423号公报
专利文献2：日本特开2001-166497号公报
发明内容
本发明提供一种例如对于容易并且高精度地评价曝光装置中的投影光学系统的像差有利的技术。
为了达成上述目的，作为本发明的一个侧面的评价方法评价曝光装置中的投影光学系统的像差，其特征在于，包括：转印工序，将掩模的多个图案要素通过所述曝光装置的所述投影光学系统转印到基板；第1工序，根据所述转印工序中的转印结果，求出与基于所述投影光学系统的所述多个图案要素各自的投影位置有关的第1特性值，求出所述多个图案要素的所述第1特性值的平均值而作为表示所述投影光学系统的像差的第1信息；检测工序，检测通过所述投影光学系统投影了的所述多个图案要素的像；第2工序，根据所述检测工序中的检测结果，求出与基于所述投影光学系统的所述多个图案要素各自的投影位置有关的第2特性值，求出所述多个图案要素的所述第2特性值的平均值以及关于所述多个图案要素的各个图案要素的所述第2特性值与该第2特性值的平均值之差而作为表示所述投影光学系统的像差的第2信息；以及评价工序，根据所述第1信息和所述第2信息，评价所述投影光学系统的像差。
为了达成上述目的，作为本发明的一个侧面的评价方法评价曝光装置中的投影光学系统的像差，其特征在于，包括：第1工序，根据将多个图案要素利用所述曝光装置的所述投影光学系统转印到基板而得到的转印结果来求出与基于所述投影光学系统的掩模的所述多个图案要素各自的投影位置有关的第1特性值，求出所述多个图案要素的所述第1特性值的平均值而作为表示所述投影光学系统的像差的第1信息；第2工序，根据检测利用所述投影光学系统投影了的所述多个图案要素的像而得到的检测结果，求出与基于所述投影光学系统的所述多个图案要素各自的投影位置有关的第2特性值，求出所述多个图案要素的所述第2特性值的平均值、以及关于所述多个图案要素的各个图案要素的所述第2特性值与该第2特性值的平均值之差而作为表示所述投影光学系统的像差的第2信息；以及评价工序，根据所述第1信息和所述第2信息，评价所述投影光学系统的像差。
本发明的进一步的目的或者其他侧面通过以下参照附图而说明的优选的实施方式将更加明确。
附图说明
图1A、图1B是示出曝光装置的概略图。
图2是示出投影光学系统的像差的评价方法以及曝光方法的流程图。
图3A、图3B是示出评价用掩模的图。
图4是示出线宽与基板的高度的关系的图。
图5A～图5G是示出为了评价投影光学系统的像差而得到的特性的图。
图6A～图6J是示出为了评价投影光学系统的像差而得到的特性的图。
图7是示出伴随照明条件的变更的投影光学系统的像差的评价方法以及曝光方法的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的优选的实施方式。此外，在各图中，关于同一部件或者要素附加同一参照编号，省略重复的说明。
<第1实施方式>
在本实施方式中，说明评价曝光装置100中的投影光学系统的像差的评价方法。首先，参照图1A，说明曝光装置100。图1A是示出第1实施方式的曝光装置100的概略图。曝光装置100能够包括例如对掩模2进行照明的照明光学系统1、可保持掩模2而移动的掩模平台3、将掩模2的图案投影到基板5的投影光学系统4、可保持基板5而移动的基板平台6以及控制部7。控制部7包括例如CPU、存储器等，控制曝光装置100的各部分(控制曝光处理)。
照明光学系统1通过其中包含的遮蔽片等遮光部件(狭缝规定部件)，将从光源射出的光整形为例如在X方向上长的圆弧状的狭缝光，用该狭缝光对掩模2的一部分进行照明。从照明光学系统1射出的狭缝光的剖面1a(XY剖面)如图1B所示，具有通过以轴11为中心的曲率R、狭缝长L以及狭缝宽d规定的形状。
投影光学系统4可构成为等倍成像光学系统、放大成像光学系统以及缩小成像光学系统中的某一个光学系统。在本实施方式中，说明将投影光学系统4构成为等倍成像光学系统的例子。投影光学系统4包括例如第1平面反射镜41、第2平面反射镜42、凹面反射镜43以及凸面反射镜44。从照明光学系统1射出并透射了掩模2的光在第1平面反射镜41以及凹面反射镜43的上部分别反射而入射到凸面反射镜44。然后，在凸面反射镜44中反射出的光在凹面反射镜43的下部以及第2平面反射镜42中分别反射而入射到基板5。由此，掩模2的图案被投影到基板5。即，掩模2的图案的像在基板5上成像。
掩模2以及基板5分别通过掩模平台3以及基板平台6保持，隔着投影光学系统4配置于光学上共轭的位置(投影光学系统4的物面以及像面)的各个位置。针对掩模平台3以及基板平台6，在至少与投影光学系统4的光轴10垂直的方向(例如Y方向)上，一边相互同步一边以与投影光学系统4的投影倍率对应的速度比相对地扫描。由此，能够一边在基板上沿Y方向扫描狭缝光，一边将掩模2的图案转印到基板上。另外，掩模平台3以及基板平台6能够构成为使掩模2以及基板5分别在高度方向(Z方向)上也能够移动。
在此，曝光装置100能够包括检测基板5的高度的第1检测部8、以及检测利用投影光学系统4投影了的掩模2的图案的像(进行所谓空中像测量)的第2检测部9。第1检测部8是对基板5倾斜照射光的斜入射型，能够包括对基板5的表面照射光的照射系统8a、和接收由基板5反射出的光的受光系统8b。另外，第2检测部9包括例如CCD传感器、CMOS传感器等摄像元件(影像传感器)，能够以使该摄像元件的摄像面成为与基板5的面相同的高度的方式设置于基板平台6。然后，第2检测部9在检测掩模2的图案的像时，以使从投影光学系统4射出的光入射到第2检测部9的方式通过基板平台6来移动。
在这样构成的曝光装置100中，伴随近年来的电路图案的微细化，要求高精度地评价投影光学系统4的像差。以往，仅根据掩模2的图案向基板5的转印结果以及空中像测量的结果中的某一方，进行了投影光学系统4的像差评价。在仅根据转印结果评价投影光学系统4的像差的情况下，为了高精度地评价投影光学系统4的像差，优选使用在多个基板5上分别转印掩模2的图案而得到的结果。然而，在多个基板5上分别转印掩模2的图案、并测量转印到各基板5的图案是比较麻烦的，会花费相应的时间。特别，测量转印到基板5的图案的线宽等的工序相比于其他工序会花费更多的评价时间，所以在评价时间这一点上增加基板的张数是不优选的。另一方面，在仅根据空中像测量的结果评价投影光学系统4的像差的情况下，在空中像测量的结果中可能产生相对转印结果的误差，所以难以高精度地评价投影光学系统4的像差。
因此，在本实施方式的投影光学系统的像差的评价方法中，根据转印结果，求出表示投影光学系统4的像差的信息，并且还根据空中像测量的结果的每一个，求出表示投影光学系统4的像差的信息。然后，利用根据转印结果求出的该信息，校正根据空中像测量的结果求出的该信息，根据校正后的结果，评价投影光学系统4的像差。由此，能够减少转印掩模2的图案的基板5的张数(即将掩模2的图案转印到基板5的次数)，并且能够容易并且高精度地评价投影光学系统4的像差。以下，说明根据转印结果以及空中像测量的结果这双方来评价投影光学系统4的像差的方法。
[实施例1]
在实施例1中，边参照图2，边说明评价作为曝光装置100中的投影光学系统4的像差的像面弯曲以及像散的方法。在此，与投影光学系统4的像差的评价方法一并地，还说明如下曝光方法：根据投影光学系统4的像差的评价结果校正曝光装置100，使用校正后的曝光装置100对基板进行曝光。图2是示出投影光学系统4的像差的评价方法以及曝光方法的流程图。在此，在实施例1中，作为投影光学系统4中的与掩模2的图案的投影位置有关的特性值，可以使用投影光学系统4的聚焦值(以下简称为“聚焦值”)。
首先，在S11中，根据将评价用掩模2’的图案转印到基板上而得到的转印结果，将投影光学系统4的特性值(聚焦值)作为第1特性值而求出，根据第1特性值，将表示投影光学系统4的像差的信息作为第1信息求出。在S11的工序中，作为掩模2，可以使用评价用掩模2’，作为基板5，可以使用测试基板5’(还称为评价用基板或者虚设基板)。另外，S11的工序仅进行1次就足够了，但也可以反复多次。
在此，说明评价用掩模2’。例如，在本实施例中使用的评价用掩模2’被配置成例如如图3A所示，在与扫描方向不同的方向(例如X方向)上的多个位置(X位置P1～P5)的各处，沿扫描方向排列2个以上的图案2a。评价用掩模2’中的X位置P1～P5与从投影光学系统4射出的狭缝光的剖面1a中的X方向的位置P1～P5(参照图5A)对应。图5A是示出狭缝光的剖面1a的图。并且，多个图案2a的各个图案能够包括行线延伸的方向相互不同的多个行线要素而作为多个图案要素2b。
本实施例中的各图案2a如图3B所示能够包括行线延伸的方向相互各错开45度的4种行线要素而作为多个图案要素2b。图3B所示的H行线要素2bH是在与狭缝光的扫描方向垂直的方向(X方向)上延伸的行线要素，V行线要素2bV是相对H行线要素2bH绕逆时针旋转了90度的行线要素。另外，S行线要素2bS是相对H行线要素2bH绕逆时针旋转了45度的行线要素，T行线要素2bT是相对V图案绕逆时针旋转了45度的行线要素。
以下，详细说明S11的工序。S11的工序能够包括例如S11a～S11d的工序。在S11a中，通过使用评价用掩模2’利用曝光装置100对测试基板5’进行扫描曝光，将评价用掩模2’中的多个图案2a(多个图案要素2b)转印到该测试基板上。例如，在S11a的工序中，一边使用评价用掩模2’，通过基板平台6变更测试基板5’的高度(Z方向的位置)，一边进行测试基板5的扫描曝光。即，一边变更散焦量，一边进行测试基板5’的扫描曝光。由此，在测试基板5’上，关于X位置P1～P5的各个位置，能够沿着扫描方向排列形成以使散焦量相互不同的方式转印的多个图案2a(多个图案要素2b)。在此，在S11a的工序中，除了对测试基板5’进行扫描曝光的曝光工序以外，还能够进行例如在基板上涂覆感光材料(抗蚀剂)的涂覆工序、使进行了扫描曝光的测试基板5’显影的显影工序等。
在S11b中，通过例如曝光装置100的外部的测量装置等，测量被转印到测试基板5’的各图案要素2b的线宽。在S11c中，根据S11b中的测量结果，针对每个X位置，关于各图案要素2b求出图案要素2b的线宽与曝光时的测试基板5’的高度的关系。然后，根据针对每个X位置关于各图案要素2b求出的该关系，将每个X位置的聚焦值关于各图案要素2b作为第1特性值而求出。例如，如果关注X位置P1处的H行线要素2bH，则根据这些测量结果，如图4所示能够求出H行线要素2bH的线宽与各H行线要素2bH的曝光时的测试基板5’的高度的关系。然后，线宽成为最大时的测试基板5’的高度对应于聚焦值，所以能够根据图4所示的线宽与测试基板5’的高度的关系，求出X位置P1处的关于H行线要素2bH的聚焦值。通过关于各X位置P1～P5以及各图案要素2b，进行这样求出聚焦值的工序，能够如图5B所示，关于各图案要素2b得到X位置与聚焦值的关系。
在S11d中，通过式(1)，针对每个X位置，将在S11c中求出的关于多个图案要素2b的聚焦值(第1特性值)的平均值作为表示投影光学系统4的像差的第1信息而求出。由此，如图5C所示，能够得到X位置与聚焦值的平均值的关系。在式(1)中，将X位置Pn(n＝1～5)处的H行线要素2bH、V行线要素2bV、S行线要素2bS、T行线要素2bT的聚焦值分别表示为FnH、FnV、FnS、FnT，将它们的平均值表示为Fn。另外，将各图案要素中的最佳聚焦值所附加的权重分别表示为wnH、wnV、wnS、wnT。在此，在本实施例中，说明了作为聚焦值的平均值求出各图案要素2b的聚焦值的加权平均值的例子。在起因于例如测量了图案要素2b的线宽的测量装置中的像差等，而在测量结果中产生与各图案要素2b的行线延伸的方向对应的误差的情况下，优选使用加权平均值。因此，在不产生该误差的情况下，也可以作为聚焦值的平均值，求出例如各图案要素2b的聚焦值的简单平均值。
接下来，在S12中，根据通过第2检测部9检测利用投影光学系统4投影了的评价用掩模2’的各图案2a的像而得到的结果(空中像测量的结果)，将投影光学系统4的特性值(聚焦值)作为第2特性值而求出。然后，根据第2特性值，将表示投影光学系统4的像差的信息作为第2信息而求出。通过例如曝光装置100(控制部7)自动地进行S12的工序即可。另外，也可以进行多次S12的工序，根据对在多次的S12的工序中得到的多个检测结果进行平均化而得到的结果，求出第2特性值。在此，在图2所示的流程图中，在S11的工序之后进行S12的工序，但也可以在S11的工序之前进行S12的工序。
以下，详细说明S12的工序。S12的工序能够包括S12a～S12c的工序。在S12a中，一边通过基板平台6变更基板5的高度，一边通过第2检测部9针对每个X位置，检测通过投影光学系统4投影了的评价用掩模的各图案要素2b的像。然后，在S12b中，针对每个X位置，将关于评价用掩模2’的各图案要素2b的聚焦值作为第2特性值而求出。由此，能够如图5D所示，关于各图案要素2b，得到X位置与聚焦值的关系。
在S12c中，使用例如上述式(1)，针对每个X位置，将在S12b的工序中得到的关于多个图案要素2b的聚焦值(第2特性值)的平均值作为表示投影光学系统4的像差的第2信息而求出。由此，能够如图5E所示，得到X位置与聚焦值的平均值的关系。另外，在S12c中，针对每个X位置，将各图案要素2b的聚焦值(第2特性值)与聚焦值(第2特性值)的平均值的差(即图5D所示的特性与图5E所示的特性的差(以下还称为偏差值))也作为第2信息而求出。例如，如果关注H行线要素2bH，则能够通过式(2)求出关于H行线要素2bH的偏差值。在式(2)中，将X位置Pn(n＝1～5)处的H行线要素2bH的聚焦值表示为fnH，将关于多个图案要素2b的聚焦值的平均值表示为fn，将关于H行线要素2bH的偏差值表示为fbnH。由此，如图5F所示，能够关于各图案要素2b，得到X位置与偏差值的关系。
fbnH＝fnH-fn… (2)
返回到图2的流程图，在S13中，以使例如第2信息中的第2特性值的平均值接近第1信息中的第1特性值的平均值的方式，利用在S11中得到的第1信息，校正在S12中得到的第2信息。由此，得到为了评价投影光学系统4的像差而使用的信息(评价用信息)。
作为校正第2信息的一个具体的方法，有通过应用第1信息中的第1特性值的平均值作为第2信息中的第2特性值的平均值来校正第2信息的方法。即，该方法是将把第1信息中的平均值(图5C所示的特性)和第2信息中的偏差值(图5F所示的特性)合起来的结果作为校正后的第2信息而得到的方法。例如，如果关注H行线要素2bH，则能够通过式(3)将第1信息中的平均值和第2信息中的偏差值合起来。在式(3)中，将把X位置Pn(n＝1～5)处的关于H行线要素2bH的第1信息中的平均值和第2信息中的偏差值合起来的结果表示为F0nH，将H行线要素2bH中的权重表示为WnH。通过关于各图案要素2b以及各X位置，进行这样将第1信息中的平均值和第2信息中的偏差值合起来的处理，能够如图5G所示得到评价用信息。在此，与使用上述加权平均的理由同样地，在根据各图案要素2b的行线延伸的方向而在利用第2检测部9得到的检测结果中产生误差的情况下，优选使用偏差值所附加的权重。
F0nH＝Fn+WnH×fb1H… (3)
在S14中，根据在S13中得到的评价用信息(图5G)，评价投影光学系统4的像差(像面弯曲以及像散)。例如，能够如图5G所示，根据聚焦值的最大值与最小值的差，评价像面弯曲。另外，能够针对每个X位置，根据多个图案要素2b中的聚焦值的差，评价像散。在S15中，根据S14中的评价结果，校正曝光装置100。通过例如调整投影光学系统4的光学元件的位置、或者对投影光学系统4的光学元件进行加工或者更换，能够进行曝光装置100的校正。另外，在S16中，通过在S15中校正了的曝光装置100，使用具有转印到应形成电路的基板5的电路图案的掩模2，对该基板5进行曝光。
[实施例2]
在实施例2中，说明作为曝光装置100中的投影光学系统4的像差而评价畸变像差的方法。在实施例2中，也与实施例1同样地能够依照图2所示的流程图进行投影光学系统4的像差评价、曝光装置100的校正、以及基板5的曝光。在此，在实施例2中，作为投影光学系统4的特性值，能够使用在与投影光学系统4的光轴10垂直的方向(XY方向)上通过投影光学系统4投影掩模2的图案的位置与目标位置的偏移量(以下简称为“偏移量”)。另外，在实施例2中，能够使用关于与扫描方向不同的方向上的多个位置(X位置P0～P30)的各个位置具有将例如多个十字标志作为多个图案要素2b沿狭缝光的扫描方向排列的图案2a的评价用掩模2”。
首先，在S11中，根据将评价用掩模2”的图案转印到基板上而得到的转印结果，将投影光学系统4的特性值(偏移量)作为第1特性值而求出，根据第1特性值，将表示投影光学系统4的像差的信息作为第1信息而求出。
在S11a中，通过使用评价用掩模2”利用曝光装置100对测试基板5”进行扫描曝光，将评价用掩模2”的多个图案2a(多个图案要素2b)转印到该测试基板上。
在S11b中，通过例如曝光装置100的外部的测量装置等，测量转印到测试基板5”的各图案要素2b的位置(XY方向)。由此，例如如图6A所示，能够得到表示转印到测试基板5”的各图案要素2b的位置的格子状的分布61。然后，在S11c中，根据S11b中的测量结果(图6A所示的分布)，求出通过投影光学系统4投影评价用掩模2”的各图案要素2b的位置与目标位置(目标位置的分布62)的偏移量。关于与投影光学系统4的光轴10垂直的第1方向(在本实施例中X方向)、以及与投影光学系统4的光轴垂直并且与第1方向不同的第2方向(在本实施例中Y方向)的各个方向，求出该偏移量。以下，将第1方向(X方向)上的偏移量表示为Dx，将第2方向(Y方向)上的偏移量表示为Dy。在此，目标位置是指，应通过投影光学系统4投影评价用掩模2”的各图案要素2b的XY方向的位置。
在S11d中，针对每个X位置，将各图案要素2b的偏移量Dx以及Dy的各自(第2特性值)的平均值作为表示投影光学系统4的像差的第1信息而求出。由此，能够如图6B所示，关于偏移量Dx以及Dy的各个得到X位置与偏移量的平均值的关系。
接下来，在S12中，根据利用第2检测部9检测利用投影光学系统4投影了的评价用掩模2”的各图案2b的像而得到的结果(空中像测量的结果)，将投影光学系统4的特性值(偏移量)作为第2特性值而求出。然后，根据第2特性值，将表示投影光学系统4的像差的信息作为第2信息而求出。
在S12a中，关于狭缝光的剖面1a中的多个检测点的各个检测点，通过第2检测部9检测各图案要素2b的像。多个检测点被配置成例如如图6E所示在各X位置(P0～P30)处沿Y方向排列11个检测点(Y0～Y10)。图6E是示出狭缝光的剖面中的多个检测点的图。在这样配置了多个检测点的情况下，反复使评价用掩模2”沿Y方向移动例如与Y方向上的检测点的间距相当的量、并且用第2检测部9检测图案要素2b的像的工序。由此，能够在多个检测点的各个处，检测图案要素2b的像。然后，在S12b中，根据第2检测部9中的检测结果，针对每个X位置，将偏移量Dx以及Dy分别作为第2特性值而求出。由此，如图6C以及图6D所示，能够关于Y方向上的各检测点，得到X位置与偏移量(Dx、Dy)的关系。图6C是示出X位置与偏移量Dx的关系的图，图6D是示出X位置与偏移量Dy的关系的图。
在S12c中，针对每个X位置，将Y方向上的多个测量点(Y0～Y10)处的偏移量Dx的平均值作为表示投影光学系统的像差的第2信息而求出。由此，能够如图6F所示，得到X位置与偏移量Dx的平均值的关系。然后，通过式(4)，针对每个X位置，将Y方向上的各检测点处的偏移量Dx(第2特性值)与偏移量Dx(第2特性值)的平均值的差(即图6C所示的特性与图6F所示的特性的差(偏差值))也作为第2信息而求出。在式(4)中，将X位置Pi(i＝0～30)以及检测点Yj(j＝0～10)处的偏移量Dx设为dXij，将X位置Pi处的偏移量Dx的平均值设为dXi，将偏移量Dx的偏差值设为dXbij。由此，如图6G所示，能够关于Y方向上的各检测点，得到X位置与偏移量Dx的偏差值的关系。
dXbij＝dXij-dXi… (4)
与偏移量Dx同样地，在S12c中，针对每个X位置，将Y方向上的多个检测点(Y0～Y10)处的偏移量Dy的平均值作为表示投影光学系统的像差的第2信息而求出。由此，能够如图6F所示，得到X位置与偏移量Dy的平均值的关系。然后，通过式(5)，针对每个X位置，将Y方向上的各检测点处的偏移量Dy(第2特性值)与偏移量Dy(第2特性值)的平均值的差(即图6D所示的特性与图6F所示的特性的差(偏差值))也作为第2信息而求出。在式(5)中，将X位置Pi(i＝0～30)以及检测点Yj(j＝0～10)处的偏移量Dy设为dYij，将X位置Pi处的偏移量Dy的平均值设为dYi，将偏移量Dy的偏差值设为dYbij。由此，能够如图6H所示，关于Y方向上的各检测点得到X位置与偏移量Dy的偏差值的关系。
dYbij＝dYij-dYi… (5)
返回到图2的流程图，在S13中，通过利用在S11中得到的第1信息校正在S12中得到的第2信息，从而得到评价用信息。例如，通过将第1信息中的偏移量Dx的平均值(图6B所示的特性)和第2信息中的偏移量Dx的偏差值(图6G所示的特性)合起来，能够得到关于X方向的评价用信息。能够通过式(6)，将第1信息中的偏移量Dx的平均值和第2信息中的偏移量Dx的偏差值合起来。在式(6)中，将X位置Pi(i＝0～30)处的第1信息中的偏移量Dx的平均值设为DXi，将把第1信息中的偏移量Dx的平均值和第2信息中的偏移量Dy的偏差值合起来的结果设为DX0ij。通过关于各X位置进行这样将第1信息中的偏移量Dx的平均值和第2信息中的偏移量Dx的偏差值合起来的处理，能够如图6I所示得到关于X方向的评价用信息。在此，在根据X位置Pi以及检测点Yj的位置在利用第2检测部9得到的检测结果中产生误差的情况下，使用偏差值所附加的权重Wxij即可。
DX0ij＝DXi+Wxij×dXbij… (6)
同样地，通过将第1信息中的偏移量Dy的平均值(图6B所示的特性)和第2信息中的偏移量Dy的偏差值(图6H所示的特性)合起来，能够得到关于Y方向的评价用信息。能够通过式(7)，将第1信息中的偏移量Dy的平均值和第2信息中的偏移量Dy的偏差值合起来。在式(7)中，将X位置Pi(i＝0～30)处的第1信息中的偏移量Dy的平均值设为DYi，将把第1信息中的偏移量Dy的平均值和第2信息中的偏移量Dy的偏差值合起来的结果设为DY0ij。通过关于各X位置进行这样将第1信息中的偏移量Dy的平均值和第2信息中的偏移量Dy的偏差值合起来的处理，能够如图6J所示得到关于Y方向的评价用信息。在此，在根据X位置Pi以及检测点Yj的位置而在利用第2检测部得到的检测结果中产生误差的情况下，使用偏差值所附加的权重Wyij即可。
DY0ij＝DYi+Wyij×dYbij… (7)
在S14中，根据在S13中得到的评价用信息(图6I以及图6J)，评价投影光学系统4的像差(畸变像差)。在S15中，根据S14中的评价结果，校正曝光装置100。另外，在S16中，通过在S15中校正了的曝光装置100，使用具有转印到应形成电路的基板5的电路图案的掩模2，对该基板5进行曝光。
<第2实施方式>
在曝光装置100中，例如，有变更常规形、环形带、偶极子这样的有效光源的形状、照明光学系统1的NA、环形带比、透射率等照明条件的情况。然而，每当变更照明条件时，在变更之后的照明条件下将评价用掩模的图案转印到测试基板、并根据其转印结果得到投影光学系统4的特性值会花费相应的工夫和时间。因此，优选在变更了照明条件之后，不进行图2所示的流程图的S11的各工序，评价变更之后的照明条件下的投影光学系统4的像差。因此，在本实施方式中，在变更之后的照明条件下不进行图2所示的流程图的S11的各工序，而仅新进行S12的各工序，进行变更之后的照明条件下的投影光学系统4的像差评价。以下，参照图7，说明本实施方式中的投影光学系统4的像差的评价方法。图7是示出相互不同的2种照明条件各自下的投影光学系统4的像差的评价方法以及曝光方法的流程图。
在S21中，将曝光装置100的照明条件设定为第1照明条件。第1照明条件是指，与变更曝光装置100的照明条件之前的照明条件对应。在S22中，通过进行图2所示的流程图的S11的各工序，求出第1特性值的平均值(第1信息)。以下，将在S22中求出的第1特性值的平均值称为“平均值A1”。在S23中，通过进行图2所示的流程图的S12的各工序，求出第2特性值的平均值以及第2特性值的偏差值(第2信息)。以下，将在S23中求出的第2特性值的平均值称为“平均值A2”，将在S23中求出的第2特性值的偏差值称为“偏差值A2”。另外，在图7所示的流程图中，在S22的工序之后进行了S23的工序，但也可以在S22的工序之前进行。
在S24中，根据用在S22中求出的第1信息校正在S23中求出的第2信息而得到的结果，评价投影光学系统4的像差，根据评价结果，校正曝光装置100。S24的工序与图2所示的流程图的S13～S15的各工序对应。在S25中，使用具有转印到应形成电路的基板5的电路图案的掩模2，以第1照明条件，对该基板5进行曝光。S25的工序与图2所示的流程图的S16的工序对应，会根据应形成电路的基板5的张数反复多次。
在S26中，将曝光装置100的照明条件从第1照明条件变更为第2照明条件。在S27中，通过进行图2所示的流程图的S12的各工序，新求出第2特性值的平均值以及第2特性值的偏差值(第3信息)的第2特性值。以下，将在S27中得到的第2特性的平均值称为“平均值B”，将在S27中得到的第2特性的偏差值称为“偏差值B”。在S28中，根据在S23中得到的第2信息(平均值A2)与在S27中得到的第3信息(平均值B)的差，校正在变更之前的照明条件下求出的第1信息(平均值A1)。具体而言，通过将第2信息(平均值A2)与第3信息(平均值B)的差加到第1信息(平均值A1)，校正该第1信息。
在S29中，根据利用在S28中校正了的第1信息校正在S27中求出的第3信息而得到的结果，评价变更之后的照明条件(第2照明条件)下的投影光学系统的像差，根据评价结果，校正曝光装置100。S29的工序与图2所示的流程图的S13～S15的各工序对应。在S30中，使用具有转印到应形成电路的基板5的电路图案的掩模2，以第2照明条件对该基板5进行曝光。S30的工序与图2所示的流程图的S16的工序对应，会根据应形成电路的基板5的张数反复多次。这样，在第2实施方式中，不进行在变更之后的照明条件下将评价用掩模的图案转印到测试基板的工序(图2的流程图中的S11)，而能够容易地评价变更之后的照明条件下的投影光学系统4的像差。
<物品的制造方法的实施方式>
本发明的实施方式的物品的制造方法适用于制造例如半导体器件等微型设备、具有微细构造的元件等物品。本实施方式的物品的制造方法包括对涂覆在基板上的感光剂使用上述曝光方法来形成潜像图案的工序(对基板进行曝光的工序)、和使在上述工序中形成了潜像图案的基板显影的工序。进而，上述制造方法包括其他公知的工序(氧化、成膜、蒸镀、掺杂、平坦化、蚀刻、抗蚀剂剥离、切割、键合、封装等)。本实施方式的物品的制造方法相比于以往的方法，在物品的性能、品质、生产率、生产成本的至少1个中是有利的。
其它实施例
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
以上，说明了本发明的优选的实施方式，但本发明不限于这些实施方式，能够在其要旨的范围内进行各种变形以及变更。

Claims (14)

1.一种评价方法，评价曝光装置中的投影光学系统的像差，其特征在于，包括：
转印工序，将掩模的多个图案要素通过所述曝光装置的所述投影光学系统转印到基板；
第1工序，根据所述转印工序中的转印结果，求出与基于所述投影光学系统的所述多个图案要素各自的投影位置有关的第1特性值，求出所述多个图案要素的所述第1特性值的平均值而作为表示所述投影光学系统的像差的第1信息；
检测工序，检测通过所述投影光学系统投影了的所述多个图案要素的像；
第2工序，根据所述检测工序中的检测结果，求出与基于所述投影光学系统的所述多个图案要素各自的投影位置有关的第2特性值，求出所述多个图案要素的所述第2特性值的平均值以及关于所述多个图案要素的各个图案要素的所述第2特性值与该第2特性值的平均值之差而作为表示所述投影光学系统的像差的第2信息；以及
评价工序，根据所述第1信息和所述第2信息，评价所述投影光学系统的像差。
2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，
在所述评价工序中，根据用所述第1特性值的平均值校正所述第2特性值的平均值而得到的所述第2信息，评价所述投影光学系统的像差。
3.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，
将行线延伸的方向相互不同的多个行线要素作为所述多个图案要素而形成所述图案。
4.根据权利要求3所述的评价方法，其特征在于，
所述多个行线要素的行线延伸的方向相互各错开45度。
5.根据权利要求3所述的评价方法，其特征在于，
在所述第1工序中，根据行线延伸的方向，对各图案要素的所述第1特性值进行加权，求出关于所述多个图案要素加权而得到的所述第1特性值的平均值而作为所述第1信息。
6.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，
所述特性值包括所述投影光学系统的聚焦值，
在所述评价工序中，评价所述投影光学系统的像面弯曲以及像散的至少一方。
7.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，
所述特性值包含在与所述投影光学系统的光轴垂直的方向上通过所述投影光学系统对所述图案进行成像的位置与目标位置的偏移量，
在所述评价工序中，评价所述投影光学系统的畸变像差。
8.根据权利要求7所述的评价方法，其特征在于，
所述特性值包含与所述光轴垂直的第1方向上的所述偏移量、和与所述光轴垂直并且与所述第1方向不同的第2方向上的所述偏移量。
9.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，
所述转印工序仅进行1次。
10.根据权利要求9所述的评价方法，其特征在于，
所述检测工序进行多次，
在所述第2工序中，根据对在多次的所述检测工序中得到的多个检测结果进行平均化而得到的结果，求出所述第2信息。
11.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，
在变更了所述曝光装置的照明条件的情况下，进行：
通过在变更之后的照明条件下重新进行所述检测工序以及所述第2工序而求出变更之后的照明条件下的所述第2特性值，根据变更之后的照明条件下的所述第2特性值，求出表示所述投影光学系统的像差的第3信息的工序；
根据在变更之前的照明条件下求出的所述第2信息、与在变更之后的照明条件下求出的所述第3信息之差，校正在变更之前的照明条件下求出的所述第1信息的工序；以及
根据利用校正了的所述第1信息校正所述第3信息而得到的结果，评价变更之后的照明条件下的所述投影光学系统的像差的工序。
12.一种曝光方法，对基板进行曝光，其特征在于，包括：
使用权利要求1所述的评价方法来评价投影光学系统的像差的工序；
根据所述投影光学系统的像差的评价结果校正所述曝光装置的工序；以及
使用校正了的所述曝光装置对所述基板进行曝光的工序。
13.一种物品的制造方法，其特征在于，包括：
使用权利要求12所述的曝光方法对基板进行曝光的工序；以及
使在所述进行曝光的工序中进行了曝光的所述基板显影的工序。
14.一种评价方法，评价曝光装置中的投影光学系统的像差，其特征在于，包括：
第1工序，根据将多个图案要素利用所述曝光装置的所述投影光学系统转印到基板而得到的转印结果来求出与基于所述投影光学系统的掩模的所述多个图案要素各自的投影位置有关的第1特性值，求出所述多个图案要素的所述第1特性值的平均值而作为表示所述投影光学系统的像差的第1信息；
第2工序，根据检测利用所述投影光学系统投影了的所述多个图案要素的像而得到的检测结果，求出与基于所述投影光学系统的所述多个图案要素各自的投影位置有关的第2特性值，求出所述多个图案要素的所述第2特性值的平均值、以及关于所述多个图案要素的各个图案要素的所述第2特性值与该第2特性值的平均值之差而作为表示所述投影光学系统的像差的第2信息；以及
评价工序，根据所述第1信息和所述第2信息，评价所述投影光学系统的像差。
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