JP2005302777A - 収差計測方法及びそれを用いた投影露光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 テストパターンを投影光学系を介し基板面上に結像させ、形成したテストパターン像の位置ずれ量から投影光学系の収差を測定する収差計測方法であって、投影光学系の瞳領域の最適化を投影光学系を含む投影露光装置側で行う瞳領域の最適化手段と、位置ずれ測定用のテストパターンが形成された基盤面の裏面にテストパターンを照明する照明光の有効光源の一部を遮光する遮光パターンとを用いて波面収差を測定することを特徴とする収差測定方法。
【選択図】 図8
Description
S1=g・ΣCi・Zi(x1,y1) ・・・(3)
S1...瞳座標(x1,y1)に対する位置ずれ
g...定数
Ci...Zernike係数
Zi(x,y)...瞳位置(x、y)でのi項のZernike敏感度
ST=ΣWk・Sk
=ΣWk Σg・Ci・Zi(xk,yk)
=gΣCiΣWk・Zi(xk,yk) ・・・(4)
となる。
C5={SV(d1−d2)−SH(d3−d4)}/Zer5・・・(1)
C6={SV(d1’−d2’)+SH(d1’−d2’)+SV(d3’−d4’)−SH(d3’−d4’)}/Zer6・・・(1)
ここで、Zer6は前記と同様にテストパターン位置ずれ量のC6に対する敏感度係数である。前記と同様に光学シミュレーションから求めたZer6の結果を図14に示す。
と表すことができる。図24の場合波面収差はC9項のみなので、数4は下記のようになる。
dsa=(a4×C4)+(a9×C9) ・・・(A)
dsb=(b4×C4)−(b9×C9) ・・・(B)
ここで、C4,C9はC4項、C9項の発生量。
と表すことができる。さらにここで、a9の値はa9、b4、b9に比較して小さいので0とみなせば、C4、C9を以下のように求めることができる。
C4=dsa/a4
C9=(dsb−b4×dsa)/b9
2 インプットレンズ
3 フライアイレンズ
4 開口絞り
5 第1リレーレンズ
6 投影式レチクルブラインド
7 第2リレーレンズ
8 メインコンデンサーレンズ
9 レチクル
10 投影光学系
11 検出系
12 ウエハーステージ
13 オートフォーカス系
14 ウエハーアライメント系
15 テストパターン
LP 主光線
TPa パターン線
W ウエハー
Claims (13)
- テストパターンを投影光学系を介し基板面上に結像させ、形成したテストパターン像の位置ずれ量から投影光学系の収差を測定する収差計測方法であって、投影光学系の瞳領域を最適化することにより、テストパターンを介して投影光学系の最適な瞳領域を通過する光束を、最適化された投影光学系の瞳領域を通過させ、形成したテストパターン像の位置ずれを計測し、収差計測を行うことを特徴とする収差計測方法において、投影光学系の瞳領域の最適化を投影光学系を含む投影露光装置側で行う瞳領域の最適化手段と、位置ずれ測定用のテストパターンが形成された基盤面の裏面にテストパターンを照明する照明光の有効光源の一部を遮光する遮光パターンとによって、行うことを特徴とする収差測定方法。
- 投影光学系の瞳領域の最適化を投影光学系を含む投影露光装置側で行う瞳領域の最適化手段と、位置ずれ測定用のテストパターンが形成された基盤面の裏面にテストパターンを照明する照明光の有効光源の一部を遮光する遮光パターンによって、行うことを特徴とする請求項1の収差測定法であって、特定のZernike項に対しその係数を抽出することを特徴とした請求項1の収差計測方法。
- 投影光学系の瞳領域の最適化を投影光学系を含む投影露光装置側で行う瞳領域の最適化手段と、位置ずれ測定用のテストパターンが形成された基盤面の裏面にテストパターンを照明する照明光の有効光源の一部を遮光する遮光パターンによって、行うことを特徴とする収差測定法であって、投影露光装置側で行う瞳領域の最適化は、輪帯状の有効光源の内径、外径を変更することよって行うことを特徴とする請求項2の収差測定方法。
- 請求項3の輪帯状有効光源の内径、外径の変更は前記露光装置の照明系に内蔵された有効光源可変機構にて行うことを特徴とする収差測定方法。
- 前記照明系に、最適化された前記有効光源分布を形成させる照明開口可変手段を有し、前記照明開口可変手段と前記遮光パターンとを介して、形成される像を感光基板上に転写し、転写された潜像もしくはホトクロ像の位置を計測する光学系を有し、前記遮光パターンの形状に応じて、形成される像シフト量を1つ以上計測することにより、前記投影レンズの特定のZernike項の係数を算出することを特徴とした請求項2または3の収差計測方法。
- 前記照明系に、最適化された前記有効光源分布を形成させる照明開口可変手段を有し、前記照明開口可変手段と前記遮光パターンとを介して、形成される第一の像を感光基板上に転写、次に結像面のXYステージもしくは物体面のレチクルステージを所定量移動させ、前記遮光パターンを介さない第二の像を第1の像に転写し重ね合わせることで、現像した前記重ね合わせマークの位置ずれ量を計測し、前記工程を繰り返す事で、前記前記遮光パターン形状に応じて、形成される前記重ね合わせマークを1つ以上計測することにより、前記投影レンズの特定のZernike項の係数を算出することを特徴とした請求項2または3の収差計測方法。
- 前記照明系に、最適化された前記有効光源分布を形成させる照明開口可変手段を有し、前記照明開口可変手段と前記遮光パターンとを介して、形成される像の位置を計測する検出器を有し、前記遮光パターン形状に応じて、形成される像の位置ずれ量を1つ以上計測することにより、前記投影レンズの特定のZernike項の係数を算出することを特徴とした請求項2または3の収差計測方法。
- 前記請求項2〜7により計測したZernike係数を投影露光装置の本体系にフィードバックする事により前記投影レンズの収差を補正することを特徴とする投影露光装置。
- 請求項1の収差測定法において、前記位置ずれ測定用のテストパターンと、テストパターンを照明する照明光の有効光源を遮光する遮光パターンとが、テストマスク基盤の両面に形成された遮光膜上に形成されていることを特徴とする収差測定方法。または、収差測定を目的としたテストマスク。
- 請求項1の収差測定法において、前記位置ずれ測定用のテストパターンと、テストパターンを照明する照明光の有効光源を遮光する遮光パターンとが、露光機に内蔵され、レチクル面に相当する位置に配置されたプレート上に形成されていることを特徴とする収差測定方法。または露光装置。
- 投影光学系の瞳領域の最適化を投影光学系を含む投影露光装置側で行う瞳領域の最適化手段と、位置ずれ測定用のテストパターンが形成された基盤面の裏面にテストパターンを照明する照明光の有効光源の一部を遮光する遮光パターンによって、特定のZernike項に対しその係数を抽出することを特徴とした請求項2の収差計測方法によって測定したZernike係数と、予め所望の管理パターンに対する各Zernike係数に対する最適焦点位置の変化量(Zernike敏感度)を計算した結果とを用いて行う前記投影露光装置の最適焦点位置管理方法。
- 投影露光装置側で行う瞳領域の最適化は、輪帯状の有効光源の内径、外径を変更することよって行うことを特徴とする請求項11の最適焦点位置管理方法。
- 測定したZernike係数と、予め所望の管理パターンに対する各Zernike係数に対する最適焦点位置の変化量(Zernike敏感度)を計算した結果とを用いて行う最適焦点位置管理方法であって、測定するZernike係数はデフォーカスに相当する項と低次の非点収差項と低次の球面収差項であることを特徴とする請求項12の最適焦点位置管理方法。
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