CN107450277B - 确定方法、信息处理装置、曝光装置以及物品制造方法 - Google Patents

确定方法、信息处理装置、曝光装置以及物品制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及确定方法、信息处理装置、曝光装置以及物品制造方法。一种确定方法，确定曝光装置中的曝光条件，所述曝光装置通过利用投影光学系统将原版的图案投影到基板而对所述基板进行曝光，所述确定方法包括：设定工序，设定所述投影光学系统的波面像差的多个分量中的、将(r，θ)设为极坐标、将n设为自然数、将f(r)设为r的函数而通过f(r)·cos(4nθ)及f(r)·sin(4nθ)表现的分量；以及确定工序，确定曝光条件，以使作为所述分量所致的聚焦位置的变化量的聚焦灵敏度收敛于目标范围。

Description

确定方法、信息处理装置、曝光装置以及物品制造方法
技术领域
本发明涉及曝光条件的确定方法、存储介质、信息处理装置、曝光装置以及物品制造方法。
背景技术
液晶面板、有机EL面板等显示器是经由通过曝光装置将原版(还被称为掩模或者中间掩模)的图案转印到基板(经由该图案对基板进行曝光)的光刻工序而制造的。近年来，特别是对嵌入到智能手机或者平板终端等的显示器的高精细化的要求提高，因此，对曝光装置要求高的分辨率。
如果将投影光学系统的数值孔径设为NA、将曝光光的波长设为λ、将依赖于曝光工艺的常数(k1因子)设为k1，则用下式表示曝光装置的分辨率。
(分辨率)＝k1×λ/NA (1)
根据式(1)，为了使曝光装置的分辨率提高，有增大曝光装置的投影光学系统的数值孔径NA的方法、和缩短曝光波长λ的方法。当前的显示器制造用的曝光装置的投影光学系统的数值孔径是 0.08～0.10左右，曝光光的波长是从超高压汞灯的g线(波长436nm) 至i线(波长365nm)的波长。通过这些条件，曝光装置的分辨率实现至线宽2μm左右。不论是在增大投影光学系统的数值孔径的情况下还是在缩短曝光波长的情况下，都需要抑制投影光学系统的像差。作为像差的表现方法，一般利用使用泽尔尼克多项式的表现。球面像差分量用f(r)的形式来表现，慧形像差分量用f(r)·cosθ以及f(r) ·sinθ的形式来表现，像散分量用f(r)·cos2θ以及f(r)·sin2θ的形式来表现。进而，还有f(r)·cos3θ以及f(r)·sin3θ分量(3θ分量的像差)、f(r)·cos4θ以及f(r)·sin4θ分量(4θ分量的像差) 等。投影光学系统的像差通过这些大量的分量的线性组合来表现。如已知那样，投影光学系统的像差对转印到基板的图案的形状以及尺寸造成影响。
实际上，在使用曝光装置将原版的图案转印到基板时，需要确定曝光条件。曝光条件例如有原版的图案、照明条件、投影光学系统的数值孔径以及像差等，确定曝光条件以使工艺余裕(process margin) 等预定的评价指标成为最优值或者目标范围内的值。在日本特开 2013-16710号公报中，记载了对掩模参数、照明参数、像差参数进行最优化。
在投影光学系统的设计中，需要同时满足针对投影光学系统的各种构成要素的尺寸、投影光学系统整体的尺寸、光学元件的加工形状等的制约条件。即使在考虑满足这些制约条件和降低像差这双方的同时设计投影光学系统，投影光学系统的类型所特有的像差残存的情形也不少。残存的像差为使将原版的图案投影到基板而形成的像的对比度降低、或者使析像的位置变化等使成像性能降低的主要原因。在显示器制造用的曝光装置的情况下，投影光学系统的结构是奥夫纳 (Offner)型或者戴森(Dyson)型的情形较多，但在使用这些投影光学系统来设计NA比以往高的投影光学系统时，可能残存各种像差。虽然能够使用配置于投影光学系统的内部的校正板等校正光学元件来降低这些像差中的慧形像差、像散、歪曲像差，但关于4θ系等4nθ系的像差，没有简便地调整像差量的方法。4nθ系的像差导致纵向的图案以及横向的图案的焦点位置和倾斜方向的图案的焦点位置之间的偏移，所以成为产生这样的依赖于方向的图案的线宽的差的原因，不令人满意。此外，4nθ系的像差表示4θ系、8θ系、12θ系等像差的全部或者一部分。
发明内容
本发明例如提供一种有利于通过具有4nθ系的像差的投影光学系统对基板进行曝光的方法。
本发明的第一方面涉及确定方法，确定曝光装置中的曝光条件, 所述曝光装置通过利用投影光学系统将原版的图案投影到基板来对所述基板进行曝光，所述确定方法包括：设定工序，设定所述投影光学系统的波面像差的多个分量中的、将(r，θ)设为极坐标、将n设为自然数、将f(r)设为r的函数而通过f(r)·cos(4nθ)及f(r) ·sin(4nθ)表现的分量；以及确定工序，确定曝光条件，以使作为所述分量所致的聚焦位置的变化量的聚焦灵敏度收敛于目标范围。
本发明的第二方面涉及储存有使计算机执行所述第一方面所涉及的确定方法的程序的存储介质。
本发明的第三方面涉及信息处理装置，确定曝光装置中的曝光条件，所述曝光装置通过利用投影光学系统将原版的图案投影到基板而对所述基板进行曝光，所述信息处理装置具备：设定部，用于设定所述投影光学系统的波面像差的多个分量中的、将(r，θ)设为极坐标、将n设为自然数、将f(r)设为r的函数而通过f(r)·cos(4nθ) 及f(r)·sin(4nθ)表现的分量；以及确定部，确定曝光条件，以使作为所述分量所致的聚焦位置的变化量的聚焦灵敏度收敛于目标范围。
本发明的第四方面涉及曝光装置，所述曝光装置通过利用投影光学系统将原版的图案投影到基板而对所述基板进行曝光，所述曝光装置具备：所述第三方面所涉及的信息处理装置；以及控制部，依照通过所述信息处理装置确定的曝光条件来控制所述曝光。
本发明的第五方面涉及物品制造方法，所述物品制造方法包括：依照所述第一方面所涉及的确定方法确定曝光条件的工序；以及依照在所述工序中确定的曝光条件对基板进行曝光的工序，处理进行了曝光的所述基板来制造物品。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的曝光装置的结构的图。
图2是例示具有作为4nθ系的像差分量之一的r4×cos4θ的投影光学系统的聚焦位置的变化量(聚焦灵敏度)的图。
图3是表示本发明的一个实施方式的信息处理装置的结构的图。
图4是表示依照确定程序通过信息处理装置执行的曝光条件的确定方法的流程的图。
图5是例示散焦特性的图。
图6是例示数值孔径和聚焦位置的变化量(聚焦灵敏度)的关系的图。
图7是例示数值孔径和焦点深度的关系的图。
(符号说明)
1：曝光装置；100：照明光学系统；200：投影光学系统；M：原版；P：基板；201：校正光学元件；300：控制部；400：控制台； 500；运算部；600：信息处理装置。
具体实施方式
以下，参照附图，通过本发明的例示性的实施方式进行说明。
图1表示本发明的一个实施方式的曝光装置1的结构。曝光装置1可以具备照明光学系统100、投影光学系统200、原版驱动机构MD、基板驱动机构SD、控制部300、控制台400以及运算部500。曝光装置1通过利用照明光学系统100对原版M进行照明，并利用投影光学系统200将原版M的图案的像投影到基板P，从而对基板P进行曝光。曝光装置1例如可以构成为在利用原版驱动机构MD对原版进行扫描驱动并且利用基板驱动机构SD对基板进行扫描驱动的同时，将原版M的图案转印到基板P的扫描曝光装置。
照明光学系统100可以包括光源101、波长滤光片102、ND滤光片103、光学积分器104、聚光透镜105、波束分束器106、光量检测器107、遮光板108、透镜109、反射镜110。光源101产生紫外光等光。光源101例如可以包括超高压汞灯或者准分子激光器。从光源 101发射的光向箭头的方向前进。波长滤光片102使预定的波长范围的光作为曝光光透射并切断其以外的光。波长滤光片102具有使透射的光的波长变化的功能，由此，能够变更照射到基板P的曝光光的波长。也可以通过控制光源101来变更曝光光的波长。
ND滤光片103调整从光源101发射并透射波长滤光片102的曝光光的强度。光学积分器104使对原版M进行照明的曝光光的照度分布均匀化。聚光透镜105使透射了光学积分器104的曝光光聚光。透射了聚光透镜105的曝光光的一部分被波束分束器106分割并入射到光量检测器107。光量检测器107是确认对原版M进行照明的曝光光的照度处于预定的范围内的监视器。遮光板108规定原版M的照明范围。透镜109使由遮光板108 规定的照明范围在原版M中成像。反射镜110使曝光光的光轴折弯，通过来自反射镜110的曝光光对原版M进行照明。通过原版驱动机构MD，在与光轴垂直的方向上驱动原版M。
在原版M的图案面中描绘有图案，将该图案的像通过投影光学系统200投影到基板P上。即，在基板P上形成原版M的图案的像。投影光学系统200例如可以是主要由凹面镜和凸面镜构成的奥夫纳型投影光学系统，但也可以是其他投影光学系统。投影光学系统200可以包括校正光学元件201、梯形镜202、凹面镜203、凸面镜204、NA 光圈205。校正光学元件201例如校正慧形像差、像散、歪曲像差的至少一个。在图1中，作为校正光学元件201示出了一个校正板，但可配置与希望校正的像差的数量相同的个数的校正板。通过校正光学元件201进行校正的结果，投影光学系统200的残存像差的主要的分量成为4nθ分量，其他分量可减小至可大致忽略的水平。
梯形镜202使透射了校正光学元件201的曝光光朝向凹面镜203 的方向反射。在凹面镜203处反射的曝光光在凸面镜204处反射并朝向凹面镜203。在凸面镜204的附近配置NA光圈205，通过利用未图示的驱动机构使NA光圈205的孔径部的径变化，能够使投影光学系统200的数值孔径变化。在凸面镜204处反射的曝光光在凹面镜203 以及梯形镜202处反射之后到达基板P。通过基板驱动机构SD，在与光轴(z轴方向)平行的方向以及与光轴垂直的方向上驱动基板P。通过利用基板驱动机构SD使基板在与光轴平行的方向上移动，能够使散焦量变化。
控制部300控制曝光装置1整体的动作。控制台400被用于由操作人员对曝光装置1提供指令以及信息。操作人员例如能够将投影光学系统200的数值孔径、曝光光的波长、ND滤光片103的透射率等信息输入到控制台400。输入到控制台400的信息被送到控制部300。控制部300能够通过控制波长滤光片102来确定曝光光的波长，通过控制ND滤光片103来控制ND滤光片103的透射率，通过控制NA 光圈205来控制投影光学系统200的数值孔径。
将通过后述确定方法确定的曝光条件(例如曝光光的波长、投影光学系统200的数值孔径)经由控制台400或者经由未图示的通信路径提供给控制部300，控制部300可以依照该曝光条件执行基板P的曝光。或者，也可以由运算部500执行后述确定方法，由此确定曝光条件，并依照该曝光条件执行基板P的曝光。
投影光学系统200的波面像差可以具有多个分量，作为无法通过校正光学元件201校正的分量，可以举出4nθ系的分量。在此，如果将(r，θ)设为极坐标、将n设为自然数、将f(r)设为矢径r的函数(波面函数)，则4θn系的分量能够表现为
f(r)·cos(4nθ)以及f(r)·sin(4nθ)。
在4nθ系的分量中，特别是n＝1的分量、即表现为
f(r)·cos(4θ)以及f(r)·sin(4θ)
的分量会导致经由曝光在基板P中形成的图案的线宽差。
在不存在4nθ系的分量的无像差的投影光学系统、和存在4nθ系的分量的实际的投影光学系统中，聚焦位置(例如最佳聚焦位置) 相互不同。换言之，存在4nθ系的分量的实际的投影光学系统的聚焦位置相对不存在4nθ系的分量的无像差的投影光学系统的聚焦位置产生变化。4nθ系的分量所致的投影光学系统的聚焦位置的变化量可根据曝光条件(例如曝光光的波长、投影光学系统的数值孔径)而变化。因此，将4nθ系的分量所致的投影光学系统的聚焦位置的变化量称为聚焦灵敏度。例如，4nθ系的分量所致的投影光学系统的聚焦位置的变化量小的曝光条件可以说是与聚焦有关的灵敏度小、且由于形成的图案的方向的差异而产生的线宽差小的曝光条件。另一方面，4nθ系的分量所致的投影光学系统的聚焦位置的变化量大的曝光条件可以说是与聚焦有关的灵敏度大、且由于形成的图案的方向的差异而产生的线宽差大的曝光条件。
图2例示具有作为4nθ系的像差分量之一的r4×cos4θ的投影光学系统的聚焦位置的变化量(聚焦灵敏度)。在图2中，横轴是k1 因子，相当于式(1)的k1。另外，在图2中，纵轴表示对无像差的投影光学系统提供了r4×cos4θ的分量(像差)时的针对预定方向的图案的聚焦位置的变化量(聚焦灵敏度)。在图2中，关于由A、B、C 这三种图案的线宽、和λa、λb这两种曝光波长的组合构成的六种曝光条件，示出聚焦位置的变化量。此外，在此，设为聚焦位置的变化量是通过使投影光学系统的数值孔径NA变化而得到的。另外，作为曝光条件之一的照明条件设为环形照明。
如从图2可知，在各个曲线中存在聚焦位置的变化量大致为0 的条件。这是由于在来自原版的曝光光的0次衍射光和1次衍射光入射到投影光学系统的瞳面时受到像差的混乱的影响，聚焦位置向光前进的方向变化的影响和向其反方向变化的影响相互抵消而产生的结果。在环形照明的情况下，根据环形比以及σ的大小等而变化，在k1 因子的值是0.35～0.45附近时，存在聚焦位置的变化量大致为0的条件。即使在通常照明的情况下，也能够发现聚焦位置的变化量大致为 0的条件。图2示出具有4θ系的分量(像差)的投影光学系统，但关于具有4nθ系的分量的投影光学系统，也存在聚焦位置的变化量大致为0的条件。
图3表示本发明的一个实施方式的信息处理装置600的结构。信息处理装置600构成为确定曝光条件的装置。在一个例子中，信息处理装置600构成为能够与曝光装置1进行通信，可以构成为通过通信对曝光装置1提供所确定的曝光条件。也可以经由操作人员对曝光装置1提供通过信息处理装置600确定的曝光条件。或者，信息处理装置600的功能也可以嵌入到运算部500。
信息处理装置600可以通过通用或者专用的计算机构成。信息处理装置600可以具备CPU10、输入部20、输出部30、存储器40、通信部50、程序存储器60。输入部20是用于输入信息的设备，例如可以包括键盘、指点设备、触摸面板、触摸板、媒体驱动器等。输出部 30是用于输出信息的设备，例如可以包括显示器、打印机、媒体驱动器等。构成输入部20的设备以及构成输出部30的设备也可以有一部分是共同的。存储器40是提供用于运算的工作区域的存储器。通信部50例如是用于与曝光装置1和/或其他外部装置进行通信的设备。程序存储器60是储存确定程序62的存储介质。也可以将确定程序62 储存到可由计算机等设备读取的介质而提供给信息处理装置600。嵌入有确定程序62的信息处理装置600或者依照确定程序62动作的信息处理装置600构成依照确定程序62确定曝光条件的装置。另外，嵌入有确定程序62的信息处理装置600或者依照确定程序62动作的信息处理装置600执行依照确定程序62确定曝光条件的确定方法。
图4表示依照确定程序62通过信息处理装置600执行的曝光条件的确定方法的流程。在工序S301中，信息处理装置600根据经由输入部20输入的信息，作为投影光学系统200具有的波面像差，设定4nθ系的分量(像差分量)。在此，关于投影光学系统200的波面像差的多个分量中的球面像差分量、慧形像差分量、像散分量等，典型地，能够通过校正光学元件201的调整校正至可忽略的程度，所以也可以忽略。因此，关于球面像差分量、慧形像差分量、像散分量等，可设定为0。在此，可以是球面像差分量用f(r)来表现，慧形像差分量用f(r)·cosθ以及f(r)·sinθ来表现，像散分量用f(r)·cos2θ以及f(r)·sin2θ来表现。4nθ系的分量中的4θ系的分量以外的分量 (8θ系、12θ系等分量)有可以忽略的情况，在该情况下，仅设定4nθ系的分量中的4θ系的分量，关于4nθ系的分量中的4θ系的分量以外的分量，可设定为0。通过将4nθ系以外的分量设定为0，能够降低计算负荷。
在工序S302中，信息处理装置600根据经由输入部20输入的信息，设定初始曝光条件候补以及计算条件。可通过与曝光有关的多个参数各自的初始值的组合来提供初始曝光条件候补。作为多个参数，例如可以举出图案的规格、投影光学系统200的数值孔径、曝光光的波长、照明条件等。图案的规格是与原版M的图案有关的信息，例如可以包括线图案的线宽以及排列间距、孔图案的尺寸等。在原版M 是相移掩模的情况下，图案规格可以包括遮光部的透射率、通过遮光部和透射部形成的相位差。投影光学系统200的数值孔径如上所述。曝光光的波长可通过波长滤光片102和/或光源101调整。曝光光既可以是具有单一的波长的光，也可以是具有宽波长谱分布的光。在曝光光是具有宽波长谱分布的光的情况下，例如，既可以使用重心波长，也可以在针对每个个别的波长进行计算之后进行与个别的波长的强度成比例的加权累计(加权平均)。
计算条件是指定在以下的工序S303～S306中，在如何变更构成曝光条件候补的多个参数的值的同时进行计算的条件。换言之，计算条件是指定应在工序S303、S304中进行计算的所有曝光条件的条件。计算条件例如可以包括指定在如何变化投影光学系统200的数值孔径的同时进行计算的条件。
在工序S303中，信息处理装置600在包括投影光学系统200的最佳聚焦位置的范围内变更散焦量的同时，计算通过投影光学系统 200在基板P的表面上形成的像的特性(像特性)。像特性的计算例如可以使用光学计算用软件或者光刻仿真器等。像特性例如可以是通过投影光学系统200形成的光学像的对比度、NILS(Normalized Image Log-Slope：归一化图像的对数斜率)、光学像CD、抗蚀剂CD 等的至少一个。由此，得到表示散焦量和像特性的关系的散焦特性。例如，在以散焦量为横轴并以表示像特性的指标值为纵轴而描绘该指标值时，散焦特性可表现为以某个散焦量为中心而左右对称的偶函数的曲线。该曲线的峰值位置(表示最大值或者最小值的位置)可定义为具有4nθ系的分量(像差)的投影光学系统200的最佳聚焦位置(散焦量＝0)。
在工序S304中，信息处理装置600根据在工序S303中得到的散焦特性，计算聚焦位置的变化量(聚焦灵敏度)。在此，投影光学系统200在无像差的情况下的最佳聚焦位置和投影光学系统200在具有 4nθ系的分量(像差)的情况下的最佳聚焦位置的差是聚焦位置的变化量(聚焦灵敏度)。
在工序S305中，信息处理装置600判断针对通过在工序S302 中设定的计算条件指定的所有曝光条件候补，工序S303、S304是否结束，使处理分支。在针对所有参数值工序S303、S304都结束的情况下，信息处理装置600进入到工序S307，否则进入到工序S306。在工序S306中，信息处理装置600依照在工序S302中设定的计算条件，变更参数值(例如变更表示投影光学系统的数值孔径的参数值)，返回到工序S303。
在工序S307中，信息处理装置600根据通过反复进行工序 S303～S306而针对多个曝光条件候补的各个得到的多个聚焦灵敏度 (聚焦位置的变化量)，将该多个曝光条件候补中的一个确定为曝光条件。在此，信息处理装置600在聚焦灵敏度收敛于目标范围的曝光条件候补为一个的情况下，可以将该曝光条件候补确定为曝光条件。另一方面，在关于进行了聚焦灵敏度的计算的多个曝光条件候补中的至少两个曝光条件候补，聚焦灵敏度收敛于目标范围的情况下，信息处理装置600可将该至少两个曝光条件候补中的一个确定为曝光条件。
在一个例子中，信息处理装置600可以根据在该至少两个曝光条件候补下形成的图案的工艺余裕，将该至少两个曝光条件候补中的一个确定为曝光条件。在另一例子中，信息处理装置600可以根据该至少两个曝光条件候补下的焦点深度(DOF；Depth of Focus)，将该至少两个曝光条件候补中的一个确定为曝光条件。在又一例子中，信息处理装置600可以根据该至少两个曝光条件候补下的MEEF(Mask Error Enhancement Factor：掩模误差增强因子)，将该至少两个曝光条件候补中的一个确定为曝光条件。
信息处理装置600也可以理解为具有执行工序S301来设定4nθ系的分量(像差)的设定部、和执行工序S302～S307来确定曝光条件的确定部的信息处理装置。设定部以及确定部的功能也可以通过由 ASIC等电路构成的硬件提供。
在上述例子中，针对预先确定的多个曝光条件候补计算聚焦灵敏度之后，确定聚焦灵敏度收敛于目标范围的曝光条件。也可以代替这样的方法，例如，在变更曝光条件候补的同时计算聚焦灵敏度，将该聚焦灵敏度收敛于目标范围的时间点的曝光条件候补确定为曝光条件。
图5例示在工序S303中得到的散焦特性。在图5中，横轴表示散焦量，纵轴表示像特性、具体而言表示通过投影光学系统200形成的光学像的对比度。在该例子中，作为构成曝光条件的多个参数，设为析像线宽为1.5μm的重复图案，将曝光光的波长设为i线(365nm)，将照明条件设为环形照明，将投影光学系统200的数值孔径(NA) 设为0.08～0.12。另外，在该例子中，为了简单化，将投影光学系统 200的数值孔径作为最优化的对象。另外，设定代表性的4θ系的分量 (像差)。在图5中，散焦量＝0表示无像差的投影光学系统中的最佳聚焦位置，对比度呈现最大值的散焦量表示4θ系的分量(像差)所致的聚焦位置的变化量(聚焦灵敏度)。
图6是描绘从图5得到的数值孔径(NA)＝0.08～0.12中的聚焦位置的变化量(聚焦灵敏度)而成的图形。例如，在数值孔径是0.09 时，聚焦灵敏度为1.3μm左右。在此，考虑纵向的线图案以及横向的线图案的最佳聚焦位置由于4θ系的分量(像差)变化了+1.3μm的情况。在该情况下，对于这些线和45度方向的倾斜线，最佳聚焦位置变化-1.3μm，所以总共为2.6μm的差。图7是以数值孔径为横轴描绘计算从图5的结果得到0.5以上的对比度的散焦范围(焦点深度 (DOF))而得到的结果的图形。在此，依照如果得到0.5以上的对比度则得到良好的分辨性能这样的基准，将对比度的阈值设为0.5。根据图6、7，最不易受到投影光学系统具有的4θ系的分量(像差) 所致的聚焦位置的变化、并且焦点深度最大的曝光条件被确定为数值孔径是0.10。
在该例子中，在使投影光学系统的数值孔径变化的同时评价像特性来确定最优的数值孔径，但实际上，除了数值孔径以外，还存在照明条件、曝光光的波长、图案的间距等各种参数。在使这些参数的值变化的同时确认残存的像差的影响，搜索最优的曝光条件。在该情况下，可能需要大量的时间、例如几天至十天程度的时间。但是，通过使k1因子成为例如从0.35至0.45左右、将各种参数缩减到4θ系的分量的影响小的值、并且使其他像差分量成为0，能够将最优的曝光条件的搜索所需的时间降低到1天以内的程度。
在曝光条件的确定中，优选搜索4nθ系的分量所致的聚焦位置的变化量(聚焦灵敏度)大致为0的曝光条件，但聚焦位置的变化量例如至曝光的图案的焦点深度的20％左右为止可以为容许范围。因此，例如，可根据焦点深度的20％以内等目标规格，适当地确定4nθ系的分量所致的聚焦位置的变化量的目标范围。
上述曝光条件的确定方法适合于半导体器件等物品的制造。制造半导体器件等物品的物品制造方法可以包括准备工序、曝光工序、显影工序以及处理工序。在准备工序中，依照上述确定方法确定曝光条件。在曝光工序中，依照在准备工序中确定的曝光条件对基板进行曝光。在显影工序中，对在曝光工序中曝光的基板进行显影。在处理工序中，处理在显影工序中显影的基板。该处理例如可以包括蚀刻、离子注入、氧化等中的任意处理。
本发明也能够通过如下处理实现：将实现上述实施方式的一个以上的功能的程序经由网络或者存储介质供给到系统或者装置，该系统或者装置的计算机中的一个以上的处理器读出并执行程序。另外，还能够通过实现一个以上的功能的电路(例如ASIC)实现。
其他实施例
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。
虽然已参照示例性的实施例说明本发明，但应理解本发明不限于所公开的示例性实施例。下面的权利要求书的范围应被赋予最宽的解释，以使其涵盖所有这些修改和等同的结构和功能。

Claims (17)

1.一种确定方法，确定曝光装置中的曝光条件，所述曝光装置通过利用投影光学系统将原版的图案投影到基板而对所述基板进行曝光，所述确定方法的特征在于，包括：
设定工序，将(r，θ)设为极坐标、将n设为自然数、将作为r的函数的f(r)设为所述投影光学系统的球面像差分量，设定所述投影光学系统的波面像差的多个分量中的通过f(r)·cos(4nθ)及f(r)·sin(4nθ)表现的分量；以及
确定工序，确定曝光条件，以使所述分量所致的作为聚焦位置的变化量的聚焦灵敏度收敛于目标范围，
所述确定工序包括计算所述聚焦灵敏度的工序。
2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，
在所述确定工序中，确定所述曝光条件，以使所述分量中的n＝1的情况下的分量所致的聚焦灵敏度收敛于所述目标范围。
3.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，
在所述确定工序中，确定所述投影光学系统的数值孔径作为所述曝光条件。
4.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，
在所述确定工序中，确定用于所述曝光的光的波长作为所述曝光条件。
5.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，
在所述确定工序中，确定所述投影光学系统的数值孔径以及用于所述曝光的光的波长作为所述曝光条件。
6.一种确定方法，确定曝光装置中的曝光条件，所述曝光装置通过利用投影光学系统将原版的图案投影到基板而对所述基板进行曝光，所述确定方法的特征在于，包括：
设定工序，将(r，θ)设为极坐标、将n设为自然数、将作为r的函数的f(r)设为所述投影光学系统的球面像差分量，设定所述投影光学系统的波面像差的多个分量中的通过f(r)·cos(4nθ)及f(r)·sin(4nθ)表现的分量；以及
确定工序，确定曝光条件，以使所述分量所致的作为聚焦位置的变化量的聚焦灵敏度收敛于目标范围，
在所述设定工序中，将所述投影光学系统的波面像差的多个分量中的通过f(r)·cos(4nθ)及f(r)·sin(4nθ)表现的分量以外的分量设定为0。
7.一种确定方法，确定曝光装置中的曝光条件，所述曝光装置通过利用投影光学系统将原版的图案投影到基板而对所述基板进行曝光，所述确定方法的特征在于，包括：
设定工序，将(r，θ)设为极坐标、将n设为自然数、将作为r的函数的f(r)设为所述投影光学系统的球面像差分量，设定所述投影光学系统的波面像差的多个分量中的通过f(r)·cos(4nθ)及f(r)·sin(4nθ)表现的分量；以及
确定工序，确定曝光条件，以使所述分量所致的作为聚焦位置的变化量的聚焦灵敏度收敛于目标范围，
所述确定工序包括：
第一工序，针对多个曝光条件候补的各个曝光条件候补，计算作为所述投影光学系统的散焦量和通过所述投影光学系统形成的像的特性的关系的散焦特性；
第二工序，根据在所述第一工序中计算出的针对所述多个曝光条件候补的各个曝光条件候补的所述散焦特性，针对所述多个曝光条件候补的各个曝光条件候补计算所述聚焦灵敏度；以及
第三工序，根据在所述第二工序中计算出的针对所述多个曝光条件候补的各个曝光条件候补的所述聚焦灵敏度，确定所述曝光条件。
8.根据权利要求7所述的确定方法，其特征在于，
在所述确定工序中，在针对所述多个曝光条件候补中的至少两个曝光条件候补计算出的所述聚焦灵敏度收敛于所述目标范围的情况下，根据所述至少两个曝光条件候补下的工艺余裕，将所述至少两个曝光条件候补中的一个确定为曝光条件。
9.根据权利要求7所述的确定方法，其特征在于，
在所述确定工序中，在针对所述多个曝光条件候补中的至少两个曝光条件候补计算出的所述聚焦灵敏度收敛于所述目标范围的情况下，根据所述至少两个曝光条件候补下的焦点深度，将所述至少两个曝光条件候补中的一个确定为曝光条件。
10.根据权利要求7所述的确定方法，其特征在于，
在所述确定工序中，在针对所述多个曝光条件候补中的至少两个曝光条件候补计算出的所述聚焦灵敏度收敛于所述目标范围的情况下，根据所述至少两个曝光条件候补下的基板的照度，将所述至少两个曝光条件候补中的一个确定为曝光条件。
11.根据权利要求7所述的确定方法，其特征在于，
在所述确定工序中，在针对所述多个曝光条件候补中的至少两个曝光条件候补计算出的所述聚焦灵敏度收敛于所述目标范围的情况下，根据所述至少两个曝光条件候补下的掩模误差增强因子MEEF，将所述至少两个曝光条件候补中的一个确定为曝光条件。
12.一种确定方法，确定曝光装置中的曝光条件，所述曝光装置通过利用投影光学系统将原版的图案投影到基板而对所述基板进行曝光，所述确定方法的特征在于，包括：
设定工序，将(r，θ)设为极坐标、将n设为自然数、将作为r的函数的f(r)设为所述投影光学系统的球面像差分量，设定所述投影光学系统的波面像差的多个分量中的通过f(r)·cos(4nθ)及f(r)·sin(4nθ)表现的分量；以及
确定工序，确定曝光条件，以使所述分量所致的作为聚焦位置的变化量的聚焦灵敏度收敛于目标范围，
所述确定工序包括：
第一工序，计算作为所述投影光学系统的散焦量和通过所述投影光学系统形成的像的特性的关系的散焦特性；
第二工序，根据在所述第一工序中计算出的所述散焦特性，计算所述聚焦灵敏度；以及
第三工序，根据在所述第二工序中计算出的所述聚焦灵敏度，确定所述曝光条件。
13.根据权利要求1至12中的任意一项所述的确定方法，其特征在于，
所述投影光学系统是奥夫纳型投影光学系统。
14.一种存储介质，储存有使计算机执行确定方法的程序，所述确定方法确定曝光装置中的曝光条件，所述曝光装置通过利用投影光学系统将原版的图案投影到基板而对所述基板进行曝光，其特征在于，
所述确定方法包括：
设定工序，将(r，θ)设为极坐标、将n设为自然数、将作为r的函数的f(r)设为所述投影光学系统的球面像差分量，设定所述投影光学系统的波面像差的多个分量中的通过f(r)·cos(4nθ)及f(r)·sin(4nθ)表现的分量；以及
确定工序，确定曝光条件，以使所述分量所致的作为聚焦位置的变化量的聚焦灵敏度收敛于目标范围，
所述确定工序包括计算所述聚焦灵敏度的工序。
15.一种信息处理装置，确定曝光装置中的曝光条件，所述曝光装置通过利用投影光学系统将原版的图案投影到基板而对所述基板进行曝光，所述信息处理装置的特征在于，具备：
设定部，用于将(r，θ)设为极坐标、将n设为自然数、将作为r的函数的f(r)设为所述投影光学系统的球面像差分量，设定所述投影光学系统的波面像差的多个分量中的通过f(r)·cos(4nθ)及f(r)·sin(4nθ)表现的分量；以及
确定部，确定曝光条件，以使所述分量所致的作为聚焦位置的变化量的聚焦灵敏度收敛于目标范围，
所述确定部计算所述聚焦灵敏度。
16.一种曝光装置，通过利用投影光学系统将原版的图案投影到基板而对所述基板进行曝光，所述曝光装置的特征在于，具备：
权利要求15所述的信息处理装置；以及
控制部，依照通过所述信息处理装置确定的曝光条件控制所述曝光。
17.一种物品制造方法，其特征在于，包括：
依照权利要求1至12中的任意一项所述的确定方法确定曝光条件的工序；以及
依照在所述工序中确定的曝光条件对基板进行曝光的工序，
在所述物品制造方法中，处理进行了曝光的所述基板来制造物品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7105582B2 (ja) * 2018-03-09 2022-07-25 キヤノン株式会社 決定方法、露光方法、露光装置、物品の製造方法及びプログラム
JP6924235B2 (ja) * 2019-09-19 2021-08-25 キヤノン株式会社 露光方法、露光装置、物品製造方法、および半導体デバイスの製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1305052C (zh) * 2001-06-29 2007-03-14 皇家菲利浦电子有限公司 光学扫描装置
JP2004111579A (ja) * 2002-09-17 2004-04-08 Canon Inc 露光方法及び装置
US7403264B2 (en) * 2004-07-08 2008-07-22 Asml Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus and a device manufacturing method using such lithographic projection apparatus
CN100474115C (zh) * 2006-04-04 2009-04-01 上海微电子装备有限公司 光刻机成像光学系统像差现场测量方法
US7580113B2 (en) * 2006-06-23 2009-08-25 Asml Netherlands B.V. Method of reducing a wave front aberration, and computer program product
US7372633B2 (en) * 2006-07-18 2008-05-13 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, aberration correction device and device manufacturing method
JP2009152251A (ja) * 2007-12-18 2009-07-09 Canon Inc 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
JP2013004547A (ja) * 2011-06-11 2013-01-07 Nikon Corp 波面収差計測装置およびその校正方法、露光装置、露光方法、並びにデバイス製造方法
JP5835968B2 (ja) * 2011-07-05 2015-12-24 キヤノン株式会社 決定方法、プログラム及び露光方法

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