JP2008270502A - Exposure equipment, exposure method, and method of manufacturing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体素子、液晶表示素子、CCD等の撮像素子、薄膜磁気ヘッド等を製造するためのリソグラフィ工程中に使用される投影露光装置に関する。 The present invention relates to a projection exposure apparatus used during a lithography process for manufacturing a semiconductor element, a liquid crystal display element, an imaging element such as a CCD, a thin film magnetic head, and the like.
一般に、半導体素子製造工程のリソグラフィ工程において投影露光装置が用いられる。
この投影露光装置は、光源から光を用いて、パターンが描画されたマスク(レチクル)を照明する照明光学系と、マスク上のパターンを感光剤が塗布された基板上に転写する投影光学系から成る。
投影光学系がNA0.9以上の高いNAを有する投影露光装置の場合、照明光学系がマスクを特定の偏光状態で照明する。
リソグラフィ工程は，半導体素子の回路パターンを半導体素子となるシリコン基板、ガラス基板、ウェハ等の基板上に投影転写する工程である。
近年、半導体素子の微細化が進んでおり、0.15μｍ以下の線幅を転写するようになっている。
半導体素子の微細化が進むことにより、半導体素子の集積度が向上し、低電力かつ高性能な素子が製造できる。
そのため、更なる半導体素子の微細化への要求が高く、それに伴い、投影露光装置に対する解像力向上への要求も高くなっている。
In general, a projection exposure apparatus is used in a lithography process of a semiconductor element manufacturing process.
This projection exposure apparatus uses an illumination optical system that illuminates a mask (reticle) on which a pattern is drawn using light from a light source, and a projection optical system that transfers a pattern on the mask onto a substrate coated with a photosensitive agent. Become.
In the case of a projection exposure apparatus in which the projection optical system has a high NA of NA 0.9 or higher, the illumination optical system illuminates the mask with a specific polarization state.
The lithography process is a process in which a circuit pattern of a semiconductor element is projected and transferred onto a substrate such as a silicon substrate, a glass substrate, or a wafer serving as a semiconductor element.
In recent years, miniaturization of semiconductor elements has progressed, and a line width of 0.15 μm or less is transferred.
As semiconductor elements are miniaturized, the degree of integration of the semiconductor elements is improved, and low-power and high-performance elements can be manufactured.
For this reason, there are high demands for further miniaturization of semiconductor elements, and accordingly, there are also high demands for improving the resolution of the projection exposure apparatus.
投影露光装置の解像力を向上させる方法として、近年、露光波長を短波長化する方法が進んでいる。また、投影光学系を高NA化する方法も、近年、益々、進んでいる。
従来は光源としてKrFエキシマレーザーを用いて波長248nmの光で露光を行っていた。
しかし近年では、ArFエキシマレーザーを光源とした波長193nmの光、さらには、F2レーザーを光源とした波長157nmの光で露光が行われるようになっている。
一方、投影光学系の高NA化は、1990年代にはNA0.6程度の投影光学系が主流だったものが、近年ではNA0.9を超える投影光学系が開発され進んでいる。
さらには、基板上を水等の高屈折液体で浸す液浸露光技術を用いたNA1.0を超える投影光学系も設計が進められている。
但し、高NAリソグラフィにおいては、感光剤内でP偏光同士の光が干渉縞のコントラストを下げる問題が発生する。このP偏光は、基板上に入射する光の電場ベクトルが、光線と基板の法線を含む平面にある光、ＴＭ偏光という場合もある。
この問題は、感光剤が光の電場強度によって感光することに起因し、P偏光の電場ベクトルが干渉縞を発生せず、場所によらず一律に強度を持つ強度分布になるためである。
一方、S偏光同士の光は高コントラストな干渉縞を発生する。このS偏光は、基板上に入射する光の電場ベクトルが、基板の平行な平面にある光、ＴＥ偏光という場合もある。
As a method for improving the resolution of the projection exposure apparatus, in recent years, a method for shortening the exposure wavelength has been advanced. In addition, in recent years, methods for increasing the NA of the projection optical system have been increasingly advanced.
Conventionally, KrF excimer laser was used as a light source and exposure was performed with light having a wavelength of 248 nm.
However, in recent years, exposure has been performed with light having a wavelength of 193 nm using an ArF excimer laser as a light source, and further with light having a wavelength of 157 nm using an F2 laser as a light source.
On the other hand, the increase in NA of the projection optical system was mainly made in the 1990s with a projection optical system of about NA 0.6, but in recent years, a projection optical system with an NA exceeding 0.9 has been developed and advanced.
Furthermore, the design of a projection optical system exceeding NA 1.0 using an immersion exposure technique in which the substrate is immersed in a highly refractive liquid such as water is being advanced.
However, in high NA lithography, there is a problem that light of P-polarized light in the photosensitive agent lowers the contrast of interference fringes. This P-polarized light is sometimes referred to as TM-polarized light in which the electric field vector of light incident on the substrate is in a plane including the normal line of the light beam and the substrate.
This problem is due to the fact that the photosensitizer is sensitized by the electric field intensity of light, and the electric field vector of P-polarized light does not generate interference fringes and has a uniform intensity distribution regardless of location.
On the other hand, light of S-polarized light generates high-contrast interference fringes. This S-polarized light may be referred to as TE-polarized light in which the electric field vector of light incident on the substrate is in a plane parallel to the substrate.
図1を参照して、詳細に説明する。図1に示すように座標を取り、２つの回折光Ｅ＋とＥ−が干渉して干渉縞を形成するとする。
なお、本明細書では、特に断らない際には、ｚ方向を光軸方向とし、ｘ、ｙ平面をｚ軸を法線とする平面に取る。
ｙ方向は図１のように投影露光装置を書いた際に紙面に平行な方向、ｘ方向は紙面に垂直方向に取るものとする。
それぞれの光は電場ベクトルが基板と平行な振幅Es のS偏光と、それに直交する振幅EpのP偏光からなる。
それぞれの光は、振動数をν、波長をλとして、以下のように書ける。ここで、簡明化するためS偏光とP偏光の光の位相がそろっている45度方向の直線偏光とする。
This will be described in detail with reference to FIG. Assume that coordinates are taken as shown in FIG. 1, and two diffracted beams E + and E − interfere to form interference fringes.
In the present specification, unless otherwise specified, the z direction is the optical axis direction, and the x and y planes are planes having the z axis as a normal line.
It is assumed that the y direction is a direction parallel to the paper surface when the projection exposure apparatus is written as shown in FIG. 1, and the x direction is a direction perpendicular to the paper surface.
Each light consists of S-polarized light having an amplitude Es parallel to the substrate and an P-polarized light having an amplitude Ep orthogonal to the electric field vector.
Each light can be written as follows, where the frequency is ν and the wavelength is λ. Here, for simplification, it is assumed that the linearly polarized light in the 45-degree direction in which the phases of S-polarized light and P-polarized light are aligned.
これらのベクトルの和が干渉縞の振幅となり、以下のように書ける。 The sum of these vectors becomes the interference fringe amplitude, which can be written as:
この振幅の絶対値の自乗が干渉縞の強度となる。 The square of the absolute value of this amplitude is the interference fringe intensity.
上式のｃｏｓ２（２π・ｘ・ｓｉｎθ／λ）の項が干渉縞をあらわし、周期λ／ｓｉｎθのｘ方向に周期を持つラインアンドスペースの強度分布となる。 The term cos 2 (2π · x · sin θ / λ) in the above expression represents an interference fringe, and is a line-and-space intensity distribution having a period in the x direction of the period λ / sin θ.
高NAのレンズを用いて、微細なパターンの投影を行うと回折光のなす角θが大きくなる。
例えば、ArF波長λ=193nmで、周期Ｌnmのラインアンドスペースの投影を行った場合の感光剤内（レジスト内：屈折率1.7）の回折光のなす角度θを図2に示す。
マスク上にCrで遮光をしただけのマスクであるバイナリーマスクを用いると、160nmを切るあたりで回折光のなす角θが45度となる。
一方、Alt-PSMとも称され、マスク上で遮光のみならず位相の変調も行うマスクであるレベンソン位相シフトマスクを用いると80nmを切るあたりで回折光のなす角θが45度となる。
θが45度となると、上式の干渉縞の強度を示す式で、干渉縞の振動の幅を表す
ｃｏｓ２（２πｘｓｉｎθ／λ）間の項の係数内のｃｏｓ２θの項が０となる。
そのため、P偏光の振幅Epは干渉縞の振動幅の項には全く表れず、ｘ方向に振動しないｓｉｎ２θの項のみに表われる。
以上より、P偏光の光は、干渉縞のコントラストを下げる効果を与えるだけとなってしまうことが説明される。
以上に述べたように、高NAの投影光学系を備えた露光装置では、P偏光の光は像のコントラストを低減させる効果を持つ。
このため、高いコントラストの像を得るためには、P偏光の光を減らし、S偏光の光を増やした露光光で露光を行うことが効果的となってくる。
このためマスクを所定の偏光状態で照明する偏光照明系が今後の高NAリソグラフィでは必須となってくる。
When a fine pattern is projected using a high NA lens, the angle θ formed by the diffracted light increases.
For example, FIG. 2 shows an angle θ formed by diffracted light in the photosensitive agent (within the resist: refractive index 1.7) when an ArF wavelength λ = 193 nm and a line and space projection with a period Lnm is performed.
When a binary mask, which is a mask that is only light-shielded with Cr, is used on the mask, the angle θ formed by the diffracted light is 45 degrees around 160 nm.
On the other hand, when the Levenson phase shift mask, which is also referred to as Alt-PSM and performs not only light shielding but also phase modulation on the mask, the angle θ formed by the diffracted light becomes 45 degrees around 80 nm.
When θ is 45 degrees, the term of cos 2θ in the coefficient of the term between cos 2 (2πx sin θ / λ) that represents the intensity of interference fringe in the above equation becomes 0.
Therefore, the amplitude Ep of the P-polarized light does not appear at all in the term of the vibration width of the interference fringes, and appears only in the term of sin 2 θ that does not vibrate in the x direction.
From the above, it is explained that the P-polarized light only gives the effect of reducing the contrast of the interference fringes.
As described above, in an exposure apparatus having a high NA projection optical system, P-polarized light has an effect of reducing the contrast of an image.
Therefore, in order to obtain a high-contrast image, it is effective to perform exposure with exposure light in which P-polarized light is reduced and S-polarized light is increased.
For this reason, a polarization illumination system that illuminates the mask in a predetermined polarization state will be essential in future high NA lithography.
ここで、図3を参照して、従来の偏光照明光学系を備えた投影露光装置を説明する。
光源１は、エキシマレーザーから成り、KrFエキシマレーザー（波長248nm）、ArFエキシマレーザー（波長193nm）、F2レーザー（波長157nm）等が使用される。
平行平面板２は、レーザーと露光装置を空間的に分離する板で、レーザーと露光装置で空間内の清潔度の要求が異なるため、空間的に分離し、個別パージとしている。
減光フィルター３は、被照明面の照度を調整する手段で、多段の減光フィルターが切り替え可能に配置される。
マイクロレンズアレイ４は、マイクロシリンドリカルレンズアレイとも称される。
レーザーと投影露光装置は分離されて配置され、異なる階に配置される場合も有る。
そのため、レーザーと投影露光装置の床振動が非同期に発生し、それによる二つのユニット間の軸ずれや軸の傾きが絶え間なく発生する。
マイクロレンズアレイ４は、いわゆるフィールドタイプのハエノ目レンズとしての役割を有し、マイクロレンズアレイ４に入射する光の光軸が傾いたとしても、マイクロレンズアレイ４の光軸を中心とした所定の角度分布で光を出射する。
これにより、床振動等により軸の傾きが発生した場合でも、投影露光装置には一定の角度分布の光が供給されるようになる。
マイクロレンズアレイ４から射出された光は、内面反射部材５内で反射され、内面反射部材５の出口で略均一な分布を得ることができる。
内面反射部材５により分布が均一化されるため、内面反射部材５から射出する光は、レーザーと投影露光装置の間に光路ずれが発生していても均一な光となる。
上述のマイクロレンズアレイ４と内面反射部材５とを組み合わせることによって、レーザーと投影露光装置の間に光軸ずれや光軸傾けが発生しても、内面反射部材５の射出面には、投影露光装置の光軸に対して均一で、一定の角度分布を持った光が得られる。
Here, a projection exposure apparatus including a conventional polarized illumination optical system will be described with reference to FIG.
The
The plane-
The neutral density filter 3 is a means for adjusting the illuminance on the surface to be illuminated, and a multistage neutral density filter is arranged so as to be switchable.
The microlens array 4 is also referred to as a micro cylindrical lens array.
The laser and the projection exposure apparatus are arranged separately and may be arranged on different floors.
For this reason, the floor vibrations of the laser and the projection exposure apparatus are generated asynchronously, resulting in constant axis deviation and axis inclination between the two units.
The microlens array 4 has a role as a so-called field type fly eye lens, and even if the optical axis of light incident on the microlens array 4 is tilted, a predetermined centering on the optical axis of the microlens array 4 is provided. Light is emitted with an angular distribution.
As a result, even when an axis inclination occurs due to floor vibration or the like, light having a constant angular distribution is supplied to the projection exposure apparatus.
The light emitted from the microlens array 4 is reflected in the inner
Since the
By combining the microlens array 4 and the
計算機ホログラム（Computer Generated Hologram）６１、６２は、所定の面に所定の光強度分布を形成する。計算機ホログラム６１、６２の代わりにマイクロレンズアレイが用いられる場合も有る。
この複数の計算機ホログラム６１、６２あるいは計算機ホログラム６１、６２の代わりのマイクロレンズアレイが切り替え可能に光路に入れられる。
コンデンサレンズ７は、計算機ホログラム６１、６２あるいは計算機ホログラム６１、６２の代わりに用いられるマイクロレンズアレイのフーリエ像をAの位置に形成する。
計算機ホログラム６１、６２の代わりに使用されるマイクロレンズアレイは六角形状のマイクロレンズが並んだ六角マイクロレンズアレイ、もしくは円形状のマイクロレンズが並んだ円マイクロレンズアレイが使用される。
六角マイクロレンズアレイの場合にはAの位置に略均一な六角形の照度分布が、円マイクロレンズアレイの場合には、Aの位置に略均一な円形の照度分布が形成される。
計算機ホログラム６１、６２は任意の形状のフーリ変換像を形成することが可能であり、計算機ホログラム６１、６２を用いれば、輪帯形状や四重極形状、ダイポール形状等が形成可能である。
変倍リレー光学系８は、Aの分布を１０のハエノ目レンズ入射面に様々な倍率で投影する。
位相板９は、レーザーからの略偏光光を位相板によって所望の偏光状態に変換する。
例えば、レーザーからの光が紙面に垂直な方向に電場ベクトルを持つ偏光光であった場合について説明する。
マスク１５を、紙面に垂直な方向に電場ベクトルを持つ偏光光で照明する場合には、位相板９は光路から外されてレーザーの偏光度がそのまま保たれて、マスク面を照明する。
一方、マスク１５を、紙面に平行な方向に電場ベクトルを持つ偏光光で照明する際には、位相板９の紙面に垂直な方向と４５度の方向に進相軸を持つλ／２位相板が光路中に挿入される。
これにより、レーザーからの光の電場ベクトル方向が９０度回転されて、紙面に平行な方向に電場ベクトルを持つ偏光光でマスク面を照明する。
Computer generated
The plurality of computer generated
The condenser lens 7 forms a Fourier image of a microlens array used in place of the computer generated
As the microlens array used in place of the computer generated
In the case of a hexagonal microlens array, a substantially uniform hexagonal illuminance distribution is formed at the position A, and in the case of a circular microlens array, a substantially uniform circular illuminance distribution is formed at the position A.
The computer generated
The variable magnification relay optical system 8 projects the distribution of A onto the 10 plane of the fly eye lens at various magnifications.
The phase plate 9 converts substantially polarized light from the laser into a desired polarization state by the phase plate.
For example, a case where light from a laser is polarized light having an electric field vector in a direction perpendicular to the paper surface will be described.
When the
On the other hand, when the
Thereby, the electric field vector direction of the light from the laser is rotated by 90 degrees, and the mask surface is illuminated with the polarized light having the electric field vector in the direction parallel to the paper surface.
ハエノ目レンズ１０は、照明光学系の瞳位置に、複数の2次光源を形成する。
ハエノ目レンズ１０の代わりに、マイクロレンズアレイや、マイクロシリンドリカルレンズアレイ等を用いてもよい。
コンデンサレンズ１１は、Bの位置に2次光源からの光を重畳的に重ね合わせることにより、略均一な光分布を形成する。
Bの位置には被照明面の照明領域を制御する不図示の可変絞りがある。
リレー光学系１４は、Bの分布をパターンが描画されたマスク１５に投影する。
投影光学系１６は、感光剤の塗布された基板１７上にマスク１５に描画されたパターンを投影する。
通常の投影光学系１６は、マスク１５のパターンを基板上に1/4倍に縮小投影する。
ウェハステージ１９は、基板１７上に複数の転写を行うようにステップを行い、後述の走査露光を行う投影露光装置の場合はマスク１５と同期し走査、つまり、スキャンする。
The
Instead of the
The condenser lens 11 forms a substantially uniform light distribution by superimposing the light from the secondary light source on the position B.
At the position B, there is a variable diaphragm (not shown) for controlling the illumination area of the illuminated surface.
The relay
The projection
A normal projection
The
露光方式としては、一括露光方式と走査露光方式の２つがある。
一括露光方式とはマスクのパターンと基板を共役な位置に固定して、感光剤の好適露光量になるまで露光を行うものである。
走査露光方式とはマスクのパターンの一部を照明し、瞬間、瞬間にはマスクの一部を基板上に投影露光し、マスクと基板を同期走査することによって、パターンの全領域を基板上に転写露光する方法である。
この際、パターンの各個所が露光される間に感光剤の好適露光量となるように同期走査する必要がある。
一括露光方式の場合の露光量制御方法は、基板への露光量をモニタして、基板上の露光量が所望の露光量になった際にレーザーの発振を終了する、もしくはシャッターにより露光を終了する方法などが用いられる。
There are two exposure methods: a batch exposure method and a scanning exposure method.
In the batch exposure method, the mask pattern and the substrate are fixed at a conjugate position, and exposure is performed until a suitable exposure amount of the photosensitive agent is reached.
The scanning exposure method illuminates a part of the mask pattern, instantly and instantly projects and exposes a part of the mask onto the substrate, and synchronously scans the mask and the substrate, so that the entire area of the pattern is exposed on the substrate. This is a transfer exposure method.
At this time, it is necessary to perform synchronous scanning so that a suitable exposure amount of the photosensitive agent is obtained while each part of the pattern is exposed.
The exposure amount control method in the case of the batch exposure method monitors the exposure amount on the substrate, and when the exposure amount on the substrate reaches the desired exposure amount, the laser oscillation is ended or the exposure is ended by the shutter. The method to do is used.
一方、走査露光方式の場合の露光量制御方法は、基板とマスクの走査速度を一定に固定し、照明領域を通る時間で所望の露光量となる照度で露光するよう、照度を一定に制御する定照度制御を行う方法と、照度の変動に同期して走査速度を変える方法等がある。
定照度制御には、レーザーの発振周波数を制御する方法や、レーザーへの印加電圧を制御する方法などがある。
いずれの方法においても、基板への露光中に、露光量をモニタして露光量制御を行うことが必要である。
このため投影露光装置には露光光を分岐して、露光中に露光量をモニタする露光量センサが搭載されている。
ハーフミラー１２は、露光光を分岐し、Bと略共役な場所を位置１３に作りだす。
露光量センサ１３は露光量をモニタし、基板への露光を行いながら、露光量をモニタする。 照度計１８はウェハ面上の照度を計測する計器である。
露光量センサ１３の出力と、基板上への照度の関係は、投影光学系の透過率変化等によって変化するため、定期的に１８の照度計を光路にいれ、１８の照度計の出力と、１３の露光量モニタの出力を関係付け、２０の露光量制御装置に関係が保存さている。
露光時には１３の露光量モニタの出力が２０の露光量制御装置に入力され、前記関係から基板への露光量を算出し、それに基づいて、前述の露光量制御方法に従い露光量制御を行われる。
On the other hand, the exposure amount control method in the case of the scanning exposure method fixes the scanning speed of the substrate and the mask to be constant, and controls the illuminance to be constant so that exposure is performed with the desired exposure amount in the time passing through the illumination area. There are a method of performing constant illuminance control and a method of changing the scanning speed in synchronization with the fluctuation of illuminance.
The constant illuminance control includes a method for controlling the oscillation frequency of the laser and a method for controlling the voltage applied to the laser.
In either method, it is necessary to monitor the exposure amount and control the exposure amount during exposure of the substrate.
For this reason, the projection exposure apparatus is equipped with an exposure amount sensor that branches exposure light and monitors the exposure amount during exposure.
The half mirror 12 splits the exposure light and creates a position substantially conjugate with B at the
The
Since the relationship between the output of the
At the time of exposure, the output of 13 exposure dose monitors is input to the 20 exposure dose control device, the exposure dose to the substrate is calculated from the above relationship, and based on this, the exposure dose control is performed according to the exposure dose control method described above.
一方で、解像力向上のために露光条件やレチクルパターン更には露光装置のパラメータの最適化も重要となっている。
レチクルパターンの最適化は、例えばOPC補正(光近接補正)と言われるマスク上のパターン形状及び大きさを調整することが行われている。
また、露光装置のパラメータの例としては投影光学系の収差を調整することで行われている。
例えば、特開２００２−３２４７５２号公報（特許文献１）では投影光学系の波面収差の最適化について提案している。
また、特開平０６−１２０１１９号公報（特許文献２）では使用するデバイス形状、マスク形状、光学パラメーター(開口数や波長)に対して有効光源形状の最適化方法について提案している。
更に効率的な最適化のために露光せずシミュレーション又は光学シミュレーターを用いることが知られている。
例えば特開２００２−１８４６８８号公報（特許文献３）では光学シミュレーションの方法について提案している。
For the optimization of the reticle pattern, for example, the pattern shape and size on the mask called OPC correction (optical proximity correction) is adjusted.
An example of parameters of the exposure apparatus is performed by adjusting the aberration of the projection optical system.
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-324752 (Patent Document 1) proposes optimization of wavefront aberration of a projection optical system.
Japanese Patent Laid-Open No. 06-120119 (Patent Document 2) proposes a method for optimizing the effective light source shape for the device shape, mask shape, and optical parameters (numerical aperture and wavelength) to be used.
It is also known to use a simulation or optical simulator without exposure for more efficient optimization.
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-184688 (Patent Document 3) proposes an optical simulation method.
従来の露光条件やレチクルパターンの最適化手法では、高NAリソグラフィにおいて所望の解像性能が得られなくなってきた。
これは、マスクを所望の偏光状態で照明したとしても投影光学系内複屈折の影響によって所望の偏光状態から崩れてしまうことが知られている。
実際の光学系を構成する硝材は製造時の残留応力起因の複屈折、或いは蛍石のような等方結晶硝材の場合は真性複屈折、または、加工時の加工歪起因の複屈折やメカニカルな保持による外部からの応力起因の複屈折をもっている。
図4はレンズ内の複屈折の分布を模式的に示したものである。
色の濃さが複屈折量を示し、矢印が進相軸の方向を示す。複屈折は二つの直交する偏光光に対して、屈折率が異なって作用するものであり、レンズを透過後に二つの直交する偏光光間の波面の進んだ距離の差分を複屈折量とよびｎｍで示し、波面が進む偏光光の方向を進相軸と呼ぶ。
Conventional exposure conditions and reticle pattern optimization techniques have made it impossible to obtain desired resolution performance in high NA lithography.
It is known that even if the mask is illuminated with a desired polarization state, the mask is destroyed from the desired polarization state due to the influence of birefringence in the projection optical system.
The glass material constituting the actual optical system is birefringence due to residual stress at the time of manufacturing, or intrinsic birefringence in the case of an isotropic crystal glass material such as fluorite, or birefringence due to processing strain during processing, or mechanical refraction. Has birefringence due to external stress due to holding.
FIG. 4 schematically shows the distribution of birefringence in the lens.
The color density indicates the amount of birefringence, and the arrow indicates the direction of the fast axis. Birefringence acts on two orthogonally polarized lights with different refractive indexes, and the difference in the distance traveled by the wavefront between the two orthogonally polarized lights after passing through the lens is called birefringence. The direction of polarized light traveling along the wavefront is called the fast axis.
図4に示されるように複屈折分布はレンズの周辺に行くに従い複屈折量が増える傾向を有する。
更に、光学系を構成する光学素子の境界面の反射を抑える為の反射防止膜は、その境界面を透過する光の偏光状態を変化させる。
以上説明したように、投影光学系は瞳内複屈折分布が発生する。これら瞳内複屈折分布は、像高毎に異なった分布を持つ。
As shown in FIG. 4, the birefringence distribution tends to increase the amount of birefringence as it goes to the periphery of the lens.
Furthermore, the antireflection film for suppressing the reflection at the boundary surface of the optical element constituting the optical system changes the polarization state of the light transmitted through the boundary surface.
As described above, the projection optical system generates a birefringence distribution in the pupil. These intra-pupil birefringence distributions have different distributions for each image height.
図5は投影光学系を模式的に示したものである。
マスク３０と基板３３が結像関係にあり、実線が軸上像高に結像する軸上光線３４を示し、破線が軸外像高に結像する軸外光線３５を示す。
簡略化のためレンズ３１，３２は２枚しか記載していないが、軸上光線３４はレンズ３１の領域１ａとレンズ３２の領域２ａを通る。
また、軸外光線３５はレンズ３１の１ｂの領域とレンズ３２の領域２ｂを通る。
レンズ３１，３２の複屈折分布は図６に示されるように均一ではない分布を持つので、軸上光線３４と軸外光線３５では異なる複屈折の影響を受けることとなる。
また、同じ軸上光線３４でもレンズ３１，３２のどの位置を通るかによって影響を受ける複屈折量が異なるため、複屈折分布は瞳内でも均一ではない分布を持つこととなる。
FIG. 5 schematically shows the projection optical system.
The
For simplicity, only two lenses 31 and 32 are shown, but the
The off-
Since the birefringence distributions of the lenses 31 and 32 are not uniform as shown in FIG. 6, the on-
Further, since the birefringence amount affected by the position of the lenses 31 and 32 is different even with the same on-
次に偏光度変化による光学性能変化について説明する。
ここでは偏光度を全光量に対する主偏光成分の光量の割合をＲｏＰ（Ratio of Polarized light intensity）として定義する。
主偏光成分とは所望の偏光成分のことをいう。主偏光成分と直交する不要偏光成分のことを副偏光成分という。ＲｏＰが100%であれば、光量のすべてが主偏光成分ということになり、ＲｏＰが50%であれば、主偏光成分と副偏光成分の比が１：１ということになる。
図6に、結像時のＲｏＰ変化に対する基板上のOPE特性変化を示す。ここでOPE特性変化とは、各パターンピッチに対して理想値から線幅差が起こる現象のことである。
露光条件は、投影光学系のNAが 1.35 、コヒーレンスファクターσが0.20、マスクはレベンソン型位相シフトマスクである。
転写線幅は45nmであり、露光量はＲｏＰが10%の時に各ピッチのパターンが所望の線幅になる露光量を設定した。
グラフ中の線はマスクパターンのピッチの違いを表しており、LineとSpaceが1:1から1：5のまでの場合についてプロットしたものである。
グラフからわかるように、結像時のウェハ面上の偏光度の違いによってCDが変化し、そのCD変化量はピッチによって異なる。ピッチごとにCD変化量が異なるということはOPE特性が変化してしまうことを意味する。このようなOPE特性が変化してしまうと、特定のピッチに関しては露光量を制御することで所望の線幅に露光することができるが、他のピッチパターンの線幅変化が生じてしまう。
転写パターンの線幅変化が発生すると、投影露光装置を用いて製造した半導体素子におけるトランジスターの電気特性が変化してしまう。
特に半導体素子のチップ内でトランジスターの電気特性がばらついてしまうと、素子内の同期が取れなくなってしまうため、素子が不良となってしまう。
以上に述べたように、高NAの投影光学系を備えた露光装置では、結像時の偏光状態によって光学特性が変わってしまう。また、投影光学系内の複屈折以外にも反射防止膜の影響によってはウェハ面上の結像時の偏光度はマスク上を照明する照明光の偏光状態とは異なってしまう。
このため、露光条件やレチクルパターンの最適化時に偏光状態を考慮することが重要となる。
そこで、本発明は、投影露光装置の露光パラメータに起因するOPE特性の変化を、照明光の２つの偏光間の位相差を制御することにより最適化し、理想のOPE特性に近づける露光装置および露光方法を提供することを目的とする。
Next, changes in optical performance due to changes in the degree of polarization will be described.
Here, the ratio of the amount of light of the main polarization component to the total amount of light is defined as RoP (Ratio of Polarized light intensity).
The main polarization component means a desired polarization component. An unnecessary polarization component orthogonal to the main polarization component is referred to as a sub polarization component. If RoP is 100%, all of the amount of light is the main polarization component, and if RoP is 50%, the ratio of the main polarization component to the sub-polarization component is 1: 1.
FIG. 6 shows changes in OPE characteristics on the substrate with respect to changes in RoP during imaging. Here, the OPE characteristic change is a phenomenon in which a line width difference occurs from an ideal value for each pattern pitch.
The exposure conditions are: NA of the projection optical system is 1.35, coherence factor σ is 0.20, and the mask is a Levenson type phase shift mask.
The transfer line width was 45 nm, and the exposure amount was set such that the pattern of each pitch had a desired line width when RoP was 10%.
The lines in the graph represent the difference in the pitch of the mask pattern, and are plotted when the Line and Space are from 1: 1 to 1: 5.
As can be seen from the graph, the CD varies depending on the degree of polarization on the wafer surface during image formation, and the amount of CD variation varies depending on the pitch. The difference in CD change amount for each pitch means that the OPE characteristic changes. When such OPE characteristics change, exposure can be performed to a desired line width by controlling the exposure amount for a specific pitch, but line width changes of other pitch patterns occur.
When the line width change of the transfer pattern occurs, the electrical characteristics of the transistor in the semiconductor element manufactured using the projection exposure apparatus change.
In particular, if the electrical characteristics of the transistors vary within the chip of the semiconductor element, the elements cannot be synchronized and the element becomes defective.
As described above, in an exposure apparatus equipped with a high NA projection optical system, the optical characteristics change depending on the polarization state at the time of image formation. In addition to the birefringence in the projection optical system, the degree of polarization at the time of imaging on the wafer surface differs from the polarization state of the illumination light that illuminates the mask due to the influence of the antireflection film.
For this reason, it is important to consider the polarization state when optimizing the exposure conditions and the reticle pattern.
Therefore, the present invention optimizes the change in OPE characteristics due to the exposure parameters of the projection exposure apparatus by controlling the phase difference between the two polarizations of the illumination light, and brings the exposure apparatus and exposure method close to the ideal OPE characteristics. The purpose is to provide.
本発明の一側面としての露光装置は、光源からの光を用いてマスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを基板上に投影する投影光学系と、を備えた露光装置であって、前記照明光学系からの前記光の偏光情報、前記投影光学系の偏光情報、前記基板上のパターン情報、前記マスク基板の偏光情報及びペリクルの光学情報、前記光の波長幅、前記照明光学系の有効光源の形状、前記有効光源の輝度分布、前記投影光学系の開口数、瞳透過率分布及び収差の少なくとも一つを含む露光パラメータ情報を基に、前記照明光学系からの前記光の光軸に平行な互いに直交する２つの偏光間の位相差を制御する制御手段を有することを特徴とする。 An exposure apparatus according to one aspect of the present invention is an exposure apparatus that includes an illumination optical system that illuminates a mask using light from a light source, and a projection optical system that projects a pattern of the mask onto a substrate. Polarization information of the light from the illumination optical system, polarization information of the projection optical system, pattern information on the substrate, polarization information of the mask substrate and optical information of the pellicle, wavelength width of the light, the illumination optical system The light of the light from the illumination optical system based on exposure parameter information including at least one of the shape of the effective light source, the luminance distribution of the effective light source, the numerical aperture of the projection optical system, the pupil transmittance distribution, and aberration Control means for controlling the phase difference between two orthogonally polarized lights parallel to the axis is provided.
図7に偏光度は同じ且つ直交する２つの偏光間の位相差が異なる場合の偏光状態の差異を示す。
図7に示す偏光状態はすべて主偏光成分（図７では紙面上下方向の偏光成分）と副偏光成分（図７では紙面左右方向の偏光成分）の強度比が等しい同じ偏光度である。
しかし、図が示すように直交する２つの偏光間の位相差の違いによって偏光状態が異なることがわかる。
例えば、主偏光成分と副偏光成分の位相差が０度ということは図7(a)に示される主軸が傾いた直線偏光であり、位相差が90度であるということは図7(C)に示される主軸が主偏光成分方向と一致する楕円偏光になることがわかる。
本発明者の検討によって、全く同じ複屈折を持つ投影光学系に対して、マスク上を照明する照明光の偏光度RoPが同じであったとしても、照明光の２つの偏光間の位相差によってウェハ面上の偏光度分布が異なることがわかった。
FIG. 7 shows the difference in polarization state when the polarization degree is the same and the phase difference between two orthogonal polarizations is different.
The polarization states shown in FIG. 7 all have the same degree of polarization with the same intensity ratio of the main polarization component (in FIG. 7, the polarization component in the vertical direction on the paper) and the sub-polarization component (in FIG. 7, the polarization component in the horizontal direction on the paper).
However, as shown in the figure, it can be seen that the polarization state differs depending on the difference in phase difference between two orthogonally polarized lights.
For example, the phase difference between the main polarization component and the sub-polarization component being 0 degrees is linearly polarized light with the main axis shown in FIG. 7 (a) being inclined, and the phase difference being 90 degrees is shown in FIG. 7 (C). It can be seen that the main axis shown in FIG.
According to the study of the present inventor, even if the polarization degree RoP of illumination light illuminating the mask is the same for a projection optical system having exactly the same birefringence, the phase difference between two polarizations of illumination light It was found that the polarization degree distribution on the wafer surface was different.
ここで、簡単にする為に照明光学系から単光線が投影光学系に入ってきた場合を考える。
ここでは、主偏光成分をX偏光とし、副偏光成分をY偏光としている。マスク上を照明する光のRoPをA,偏光間位相差をδrとしたときのジョーンズベクトルJは次のように書ける。
Here, for the sake of simplicity, let us consider a case where a single ray enters the projection optical system from the illumination optical system.
Here, the main polarization component is X polarization and the sub polarization component is Y polarization. The Jones vector J when the RoP of the light illuminating the mask is A and the phase difference between the polarizations is δ r can be written as follows.
また、X方向から角度θの方向に進相軸がある複屈折量φの投影光学系のジョーンズ行列Tは、次のように書くことができる。 Further, the Jones matrix T of the projection optical system having a birefringence amount φ having a fast axis in the direction of the angle θ from the X direction can be written as follows.
X方向から±45度方向に進相軸がある場合(θ°)を例とすると、ウェハ面上の偏光度A’はJ×Tによって計算することができ次のようになる。 Taking the case where there is a fast axis in the direction of ± 45 degrees from the X direction (θ °) as an example, the degree of polarization A ′ on the wafer surface can be calculated by J × T as follows.
図8にX方向から±45度方向に進相軸がある場合(θ°)を例とするグラフを示す。
横軸はマスクを照明する照明光の偏光間位相差δr、縦軸はウェハ面上の偏光度A’である。
実線３６及び点線３７は進相軸が±45°方向のときを表す。δr=±90°のときにA’(δr)の大きさは最大になる。このようにウェハ面上の偏光度はマスク面上を照明する光の偏光状態特に直交する２つの偏光間の位相差に強く依存することがわかる。
実際には投影光学系に入射する光束は単光線の集まりであると考えられる。
投影光学系の複屈折進相軸方向は前記のように不定である。したがって入射偏光の位相差によって瞳の各点での偏光度が変化する。
マスク上のパターンピッチによって生じる回折光が投影光学系の瞳上を通過する位置が異なる為、ピッチによって結像時に受ける偏光度の影響は異なることになる。
図6に示したように偏光度が変化するとOPE特性が変化する。このOPE変化は照明光の偏光度および直交する２つの偏光間位相差と投影光学系の偏光特性(例えば、Jones Matrix)が分ればOPEの変化量は予測が可能となり、その他の光学要因よって変化したOPE特性を調整することが可能となる。
以上、説明したように、本発明は、投影光学系に入射する照明光の２つの偏光間の位相差によって、マスクパターンが転写される基板上のOPE特性が変化することに着目した。
これにより、投影露光装置の露光パラメータに起因するOPE特性の変化を、照明光の２つの偏光間の位相差を制御することで最適化し、理想のOPE特性に近づける。
FIG. 8 shows a graph in which the fast axis is in the direction of ± 45 degrees from the X direction (θ °).
The horizontal axis represents the phase difference δ r between the polarizations of the illumination light that illuminates the mask, and the vertical axis represents the degree of polarization A ′ on the wafer surface.
A
Actually, the light beam incident on the projection optical system is considered to be a collection of single rays.
The birefringence fast axis direction of the projection optical system is indefinite as described above. Therefore, the degree of polarization at each point of the pupil changes depending on the phase difference of the incident polarized light.
Since the position at which the diffracted light generated by the pattern pitch on the mask passes through the pupil of the projection optical system differs, the influence of the degree of polarization upon imaging is different depending on the pitch.
As shown in FIG. 6, the OPE characteristic changes when the degree of polarization changes. This OPE change can be predicted if the degree of polarization of the illumination light, the phase difference between two orthogonal polarizations, and the polarization characteristics of the projection optical system (for example, Jones Matrix) can be predicted. It becomes possible to adjust the changed OPE characteristic.
As described above, the present invention focuses on the fact that the OPE characteristic on the substrate onto which the mask pattern is transferred changes depending on the phase difference between the two polarized lights of the illumination light incident on the projection optical system.
Thereby, the change of the OPE characteristic due to the exposure parameter of the projection exposure apparatus is optimized by controlling the phase difference between the two polarizations of the illumination light, and approaches the ideal OPE characteristic.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
本実施例１を構成する制御手段は、露光パラメータ情報を基に、照明光学系からの光の光軸に平行な互いに直交する２つの偏光間の位相差を制御する手段である。
露光パラメータ情報は、照明光学系からの光の偏光情報、投影光学系の偏光情報、基板上のパターン情報、マスク基板の偏光情報及びペリクルの光学情報の少なくとも一つを含む。
さらに、光の波長幅、照明光学系の有効光源の形状、有効光源の輝度分布、投影光学系の開口数、瞳透過率分布及び収差の少なくとも一つを含む。
本実施例１は、照明光学系の偏光情報を測定する測定手段および投影光学系の偏光特性を測定する測定手段を備え、さらに、投影光学系は、０．９以上の開口数を有する。
本実施例１では、照明光の光軸に直交する２つの偏光間の位相差を制御することによりOPE特性を補正する実施例について説明する。
ここでは、簡単な為に,投影光学系の持つ瞳強度分布と複屈折によるOPE変動に対する補正に限定して説明する。
図9に本実施例の露光装置を示す。既に従来例で説明した構成要素については、同一の記号で示し、説明を省略する。
一般的に、露光装置に搭載の投影光学系には硝材表面での反射を抑える為に反射防止膜が付けられる。
反射防止膜の露光波長の透過特性は角度特性をもっており、硝材に対する光線の入射角度によって透過率が異なる。
このため、瞳内透過率分布、更には、瞳内透過率分布の像高差が生じる。反射防止膜は実際には製造ばらつき等によって誤差を持っているので瞳透過率分布や像高差も装置ごとにばらついてしまう。
一方、マスク上のパターンのピッチをPとすると、一次回折光と0次回折光との成す角度θと照明光の波長λはsinθ=λ/Pの関係がある。
ピッチPが小さくなるほど回折角度は大きくなる。一般にウェハ面上で回折光同士が干渉して像を形成するとき回折角度が大きい程コントラストは低下してしまう。
したがって、ピッチごとにコントラストが変化してウェハ面上の焼き付け線幅が変化してしまう。
このようにピッチとウェハ面上の線幅の関係をOPE特性と言う。このOPE特性の補正方法としてあらかじめマスク上のパターン寸法を補正することが一般的に行われている。
しかし、実際にはマスク上のパターンピッチよってマスクで発生した回折光の瞳通過位置が異なる為に、瞳内透過率分布があるとピッチ毎にウェハ面上の結像時に回折光同士の光量が変わってしまい結果として所望の寸法からずれが生じてしまう。
The control means constituting the first embodiment is means for controlling the phase difference between two orthogonally polarized lights parallel to the optical axis of the light from the illumination optical system based on the exposure parameter information.
The exposure parameter information includes at least one of polarization information of light from the illumination optical system, polarization information of the projection optical system, pattern information on the substrate, polarization information of the mask substrate, and optical information of the pellicle.
Further, it includes at least one of the wavelength width of light, the shape of the effective light source of the illumination optical system, the luminance distribution of the effective light source, the numerical aperture of the projection optical system, the pupil transmittance distribution, and the aberration.
The first embodiment includes measurement means for measuring polarization information of the illumination optical system and measurement means for measuring polarization characteristics of the projection optical system, and the projection optical system has a numerical aperture of 0.9 or more.
In the first embodiment, an embodiment in which the OPE characteristic is corrected by controlling the phase difference between two polarized lights orthogonal to the optical axis of the illumination light will be described.
Here, for the sake of simplicity, the description will be limited to correction of the pupil intensity distribution of the projection optical system and OPE fluctuation due to birefringence.
FIG. 9 shows the exposure apparatus of this embodiment. The components already described in the conventional example are indicated by the same symbols, and the description is omitted.
In general, a projection optical system mounted on an exposure apparatus is provided with an antireflection film in order to suppress reflection on the glass material surface.
The transmission characteristic of the exposure wavelength of the antireflection film has an angular characteristic, and the transmittance varies depending on the incident angle of the light beam on the glass material.
For this reason, an image height difference of the intra-pupil transmittance distribution and further the intra-pupil transmittance distribution occurs. Since the antireflection film actually has an error due to manufacturing variations or the like, the pupil transmittance distribution and the image height difference also vary from device to device.
On the other hand, when the pitch of the pattern on the mask is P, the angle θ formed by the first-order diffracted light and the 0th-order diffracted light and the wavelength λ of the illumination light have a relationship of sin θ = λ / P.
The smaller the pitch P, the larger the diffraction angle. Generally, when a diffraction angle interferes with each other on a wafer surface to form an image, the greater the diffraction angle, the lower the contrast.
Therefore, the contrast changes for each pitch and the burn-in line width on the wafer surface changes.
The relationship between the pitch and the line width on the wafer surface is called OPE characteristics. As a method for correcting this OPE characteristic, it is generally performed to correct a pattern dimension on a mask in advance.
However, in actuality, the pupil passing position of the diffracted light generated by the mask differs depending on the pattern pitch on the mask. As a result, a deviation from a desired dimension occurs.
例として、図10に理想状態のOPE特性と投影光学系に図11のような瞳透過率分布がある場合のOPE特性を示す。
ここでの露光条件は投影光学系の開口数NA1.35、照明条件は外σ0.85の4/5輪帯を30度で切り出したクロスポールタイプ、マスクは6%透過のハーフトーン型である。
転写線幅は60nmでラインとスペースが1:1になるような露光量を設定した。
投影光学系内の反射防止膜の製造誤差や硝材の透過率ばらつきによって瞳内透過率分布は露光装置ごとに異なる為に、装置ごとにOPE特性が異なる。
瞳透過率を補正する手段として瞳フィルターを用いて瞳強度分布を補正することが提案されているが、現実的に達成できる精度の瞳フィルタは存在していない。
As an example, FIG. 10 shows the OPE characteristic in an ideal state and the OPE characteristic when the projection optical system has a pupil transmittance distribution as shown in FIG.
The exposure condition here is a numerical aperture NA of 1.35 for the projection optical system, the illumination condition is a cross pole type obtained by cutting a 4/5 ring zone of outside σ0.85 at 30 degrees, and the mask is a halftone type with 6% transmission. .
The exposure amount was set so that the transfer line width was 60 nm and the lines and spaces were 1: 1.
The intra-pupil transmittance distribution is different for each exposure apparatus due to manufacturing errors of the antireflection film in the projection optical system and variations in the transmittance of the glass material, so that the OPE characteristics are different for each apparatus.
Although it has been proposed to correct the pupil intensity distribution using a pupil filter as a means for correcting the pupil transmittance, there is no pupil filter with an accuracy that can be achieved practically.
次に、図10のグラフに前述の瞳透過率分布と図12に示すような複屈折分布を瞳内にもつ投影光学系に、RoP 0.90の偏光状態の照明光が入射したときのOPE特性を追加したグラフを図13に示す。
照明光の直交する２つの偏光間の位相差が0°の時、理想のOPE特性からのズレが最大で2.5nmである。
ここで、照明光の直交する２つの偏光間の位相差を85°まで制御することで理想のOPE特性からのずれが最大1.2nmまで低減させることができる。
このグラフからわかるように、投影光学系に複屈折がある場合、入射偏光の直交する２つの偏光間の位相差を制御することでOPE特性が変化させることができることがわかる。
つまり、瞳透過率分布と複屈折によって生じたOPE特性のズレを偏光間の位相差を制御することでOPE補正することができる。
Next, the OPE characteristics when illumination light in the polarization state of RoP 0.90 is incident on the projection optical system having the pupil transmittance distribution and the birefringence distribution as shown in FIG. The added graph is shown in FIG.
When the phase difference between two orthogonally polarized lights of the illumination light is 0 °, the maximum deviation from the ideal OPE characteristic is 2.5 nm.
Here, the deviation from the ideal OPE characteristic can be reduced to a maximum of 1.2 nm by controlling the phase difference between two orthogonally polarized lights of illumination light to 85 °.
As can be seen from this graph, when the projection optical system has birefringence, it is understood that the OPE characteristic can be changed by controlling the phase difference between the two polarized lights orthogonal to the incident polarized light.
That is, the OPE correction can be performed by controlling the phase difference between the polarized light with respect to the deviation of the OPE characteristic caused by the pupil transmittance distribution and the birefringence.
本実施例の位相差制御は図9に記載の二つの直交する方向の位相差制御ユニット装置により行う。
予め測定された照明光の偏光情報に基づく位相差を、或いは計測装置２２で計測された２つの直交する偏光間の位相差を、別途算出されたOPE特性が許容範囲に入るような位相差量へと駆動装置２３を介して位相差補正ユニット２１を駆動する。
位相差補正前のOPE特性を求める為に必要な、照明光の偏光情報、投影光学系の偏光情報や瞳強度はあらかじめ各々のユニットで測定した測定値を用いて構わない。
しかし、露光中に投影光学系中の光学素子表面の付着やペリクルの光学特性の経時変化等によって、投影光学系の瞳透過率分布や偏光情報が変化してしまうことがある。
このことより、好ましくは露光装置上の搭載された瞳透過率分布測定器によって計測された測定値をもとにOPE特性が許容範囲にはいるような位相差制御量を決定することが好ましい。
偏光情報の測定手段としてはマスク面上の偏光状態を計測する為の偏光状態を計測装置２２や投影光学の偏光情報あるいは瞳透過率を計測する為の計測装置２４を用いる。
偏光情報や瞳強度の計測方法としては位相子法が一般に知られている。
The phase difference control of the present embodiment is performed by the two phase difference control unit devices in the orthogonal direction shown in FIG.
Phase difference based on polarization information of illumination light measured in advance or phase difference between two orthogonal polarizations measured by the measuring
For the polarization information of illumination light, the polarization information of the projection optical system, and the pupil intensity necessary for obtaining the OPE characteristics before phase difference correction, measured values measured in advance by each unit may be used.
However, during exposure, the pupil transmittance distribution and polarization information of the projection optical system may change due to adhesion of the surface of the optical element in the projection optical system, change over time in the optical characteristics of the pellicle, and the like.
From this, it is preferable to determine a phase difference control amount such that the OPE characteristic is within an allowable range, preferably based on a measurement value measured by a pupil transmittance distribution measuring device mounted on the exposure apparatus.
As a means for measuring the polarization information, a
A phaser method is generally known as a method for measuring polarization information and pupil intensity.
次に、２つの偏光間の位相差を必要な量へと制御する手段について説明する。
以下の説明では、紙面に平行な方向に電場ベクトルをもつ偏光と、紙面に垂直な方向に電場ベクトルを持つ偏光間の位相差を補正するものとする。
図14は位相差補正ユニット21の詳細を説明する図である。
位相差制御ユニット２１は、水晶、フッ化マグネシウム等の一軸性結晶の平行平板２を傾けることにより位相差を制御する。
図14は、この位相差制御ユニット２１を横から見た図であり、平行平板２は図の光軸３８を中心とした円筒形状をしている。
一軸性結晶の光軸３８は平行平板２の平面の法線方向、つまり円筒形状の対称軸方向を向いている。
平行平板２は図１4における光軸３８となす角が90度から変わるように傾けられ、回転軸３９は紙面に垂直な直線、もしくは紙面に偏光な直線に取られる。
また、このユニット位相差制御ユニット２１に入射する光の偏光方向は回転軸方向、もしくは回転軸に垂直方向である。
Next, means for controlling the phase difference between the two polarized lights to a necessary amount will be described.
In the following description, it is assumed that the phase difference between polarized light having an electric field vector in a direction parallel to the paper surface and polarized light having an electric field vector in a direction perpendicular to the paper surface is corrected.
FIG. 14 is a diagram for explaining the details of the phase
The phase
FIG. 14 is a view of the phase
The optical axis 38 of the uniaxial crystal faces the normal direction of the plane of the
The
The polarization direction of the light incident on the unit phase
図１5は厚さ2mmのフッ化マグネシウムの平行平板を用いた場合の位相差の発生量を示す。
横軸は平行平板の傾け角度、縦軸は紙面に平行な方向に電場ベクトルをもつ偏光と紙面に垂直な方向に電場ベクトルを持つ偏光間で発生する位相差をとった。
平行平板を傾けることによって、直交する偏光間の位相差は徐々についていき、5度傾けたあたりで180度の位相差がつき、8度まで傾けることにより±180度の任意の位相差を発生することができる。
図13のOPE補正の実例で示した直交する２つの偏光間に85°の位相差をつける場合、位相差ユニット21の平行平板を7.2°傾けることになる。
以上のように、一軸性結晶からなる平行平板の傾け量を調整することにより、マスク面の直交する２つの偏光間の位相差を調整することができる。
上記、一軸性結晶からなる平行平板を傾けて位相差を補正する方法のほかに,ソレイユ補正器によって位相差を補正することもできる。
本実施例によれば、照明光の直交する２つの偏光間の位相差を制御することで投影光学系内の瞳強度分布起因による所望なOPE特性からのズレを補正することが可能となり、良好な解像性能を得ることができる。
FIG. 15 shows the amount of phase difference generated when a parallel plate of magnesium fluoride having a thickness of 2 mm is used.
The horizontal axis represents the tilt angle of the parallel plate, and the vertical axis represents the phase difference generated between polarized light having an electric field vector in a direction parallel to the paper surface and polarized light having an electric field vector in a direction perpendicular to the paper surface.
By tilting the parallel plate, the phase difference between the orthogonal polarizations gradually follows, and when it is tilted 5 degrees, it has a phase difference of 180 degrees, and tilting up to 8 degrees generates an arbitrary phase difference of ± 180 degrees. be able to.
When a phase difference of 85 ° is given between two orthogonal polarizations shown in the example of OPE correction in FIG. 13, the parallel plate of the
As described above, the phase difference between two polarizations perpendicular to each other on the mask surface can be adjusted by adjusting the tilt amount of the parallel flat plate made of a uniaxial crystal.
In addition to the above-described method of correcting the phase difference by inclining a parallel plate made of a uniaxial crystal, the phase difference can also be corrected by a Soleil corrector.
According to the present embodiment, it is possible to correct a deviation from a desired OPE characteristic due to the pupil intensity distribution in the projection optical system by controlling the phase difference between two orthogonally polarized lights of the illumination light. High resolution performance can be obtained.
また、本実施例では、簡単の為に瞳透過率分布と複屈折についてのみ記述べたが、実際には、瞳透過率分布と複屈折以外にも、照明光の半値幅や偏光度、有効光源の形状や輝度分布、投影光学系の開口数、収差等によってもOPE特性は変化してしまう。
これらの露光パラメータの測定値を基に偏光間位相差の制御量を決めても構わない。
また、本実施例は一つの像点についてのOPE特性補正について述べた。
しかし、実際は複数の像点について評価を行い、像点間のOPE特性のばらつきも考慮しつつ２つの偏光間の位相差を制御しても構わない。
また、偏光間の位相差によって制御可能なOPE特性パターンは投影光学系の複屈折が固定な為に、露光装置ごとに決まる。
一方、上記の露光パラメータの中にも容易に制御可能なものもある。例えば、投影光学系の開口数は開口絞りを大きさで制御が可能である。
また、投影光学系の収差は、投影光学系内の光学素子を光軸に平行或いは垂直方向に駆動させることで制御が可能である。
よって、より良いOPE補正を行いたい場合は、偏光間位相差の制御と同時に上記露光パラメータを制御することが好ましい。
或いは、実際の実露光結果を行い、SEM等によるパターン寸法測定を基に偏光間位相差の制御量を決めてもかまない。
In this embodiment, only the pupil transmittance distribution and birefringence can be described for the sake of simplicity, but actually, in addition to the pupil transmittance distribution and birefringence, the half width of the illumination light, the degree of polarization, and the effective light source The OPE characteristics also change depending on the shape, luminance distribution, numerical aperture of the projection optical system, aberration, and the like.
The control amount of the inter-polarization phase difference may be determined based on the measured values of these exposure parameters.
In this embodiment, the OPE characteristic correction for one image point has been described.
However, in practice, a plurality of image points may be evaluated, and the phase difference between the two polarizations may be controlled in consideration of variations in OPE characteristics between the image points.
Further, the OPE characteristic pattern that can be controlled by the phase difference between the polarizations is determined for each exposure apparatus because the birefringence of the projection optical system is fixed.
On the other hand, some of the above exposure parameters can be easily controlled. For example, the numerical aperture of the projection optical system can be controlled by the size of the aperture stop.
The aberration of the projection optical system can be controlled by driving the optical element in the projection optical system in a direction parallel or perpendicular to the optical axis.
Therefore, when it is desired to perform better OPE correction, it is preferable to control the exposure parameter simultaneously with the control of the phase difference between polarizations.
Alternatively, an actual actual exposure result may be performed, and a control amount of the phase difference between polarizations may be determined based on pattern dimension measurement by SEM or the like.
次に、本発明の実施例２を説明する。本実施例２では露光条件の最適化について説明する。
本実施例２を構成する制御手段は、露光パラメータ情報を基に、照明光学系からの偏光状態の光軸に平行な互いに直交する２つの偏光間の位相差を制御すると同時に、前記露光パラメータの少なくとも一つを制御する手段である。
露光パラメータ情報は、照明光学系からの光の偏光情報、投影光学系の偏光情報、基板上のパターン情報、マスク基板の偏光情報及びペリクルの光学情報の少なくとも一つを含む。
さらに、光の波長幅、照明光学系の有効光源の形状、有効光源の輝度分布、投影光学系の開口数、瞳透過率分布及び収差の少なくとも一つを含む。
本実施例２は、照明光学系の偏光情報を測定する測定手段および投影光学系の偏光特性を測定する測定手段を備え、さらに、投影光学系は、０．９以上の開口数を有する。
さらに、本実施例２の露光装置は、マスクを照射する光の光軸に互いに直交する２つの偏光間の強度比及び位相差を照明光学系から取得するステップと、投影光学系の偏光情報を取得するステップと、を実行する。
さらに、投影光学系の偏光情報に基づいて、投影光学系の開口数、光源及び光の光軸に互いに直交する２つの偏光間の強度比及び位相差及び有効光源の大きさ又は形状を設定するステップを実行する。
ここで、焦点深度、NILS、EDウインドウ、コントラストの少なくても一つを最大にし、あるいは、CDばらつき、OPE特性ばらつきの少なくても一つを最小にする。
図16に本実施例２の露光装置を示す。既に従来例で説明した物については、同一の記号で示し、説明を省略する。
投影光学系開口絞りユニット制御部221は投影光学系内に設定された開口絞りを駆動させて投影光学系の開口数を設定する。
投影光学系ユニット制御部222は投影光学系内の光学素子の駆動や変形によって投影光学系の収差を変動させるユニットである。
照明光学系制御ユニット223は照明光学系内の有効光源の形状や大きさの設定や照明光の偏光状態の設定を制御する。
レーザーユニット制御224はレーザースペクトル分布や中心波長を制御する。露光装置制御部210は各ユニット制御部を制御する。
シミュレーター200はレチクルパターン情報から投影光学系で結像したときの光強度分布を計算する。
更に、その光強度分布とレジストの相互作用を考慮してレジスト像の計算も行う。
このとき光学像は、偏光の影響が考慮できるように結像時の光の電場の振動方向成分ごとに分離した光学像の和から求める。
また、光学像計算或いはレジスト像計算時にはマスクを照明する照明光の偏光状態と投影光学系の偏光状態を入力する。
更には露光波長や使用レーザーのスペクトル分布、マスク基板の複屈折情報、ペリクルの光学特性、有効光源の形状や輝度分布、投影光学系の開口数や瞳強度分布や収差量や露光装置のフレア分布の少なくても一つを露光パラメータとして入力することが可能である。
これら露光パラメータは外部計測装置や露光装置上の計測装置結果として入力も可能である。
本シミュレーターは計算された光学像やレジスト像のCD、NILS、コントラスト、焦点深度、EDウインドウの少なくても一つを評価ができる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, optimization of exposure conditions will be described.
The control means constituting the second embodiment controls the phase difference between two orthogonally polarized lights parallel to the optical axis of the polarization state from the illumination optical system based on the exposure parameter information, and at the same time, Means for controlling at least one.
The exposure parameter information includes at least one of polarization information of light from the illumination optical system, polarization information of the projection optical system, pattern information on the substrate, polarization information of the mask substrate, and optical information of the pellicle.
Further, it includes at least one of the wavelength width of light, the shape of the effective light source of the illumination optical system, the luminance distribution of the effective light source, the numerical aperture of the projection optical system, the pupil transmittance distribution, and the aberration.
The second embodiment includes measurement means for measuring polarization information of the illumination optical system and measurement means for measuring polarization characteristics of the projection optical system, and the projection optical system has a numerical aperture of 0.9 or more.
Further, the exposure apparatus according to the second embodiment obtains an intensity ratio and a phase difference between two polarizations orthogonal to each other to the optical axis of the light irradiating the mask from the illumination optical system, and polarization information of the projection optical system. And a step of acquiring.
Further, based on the polarization information of the projection optical system, the numerical aperture of the projection optical system, the intensity ratio and phase difference between the two polarized light orthogonal to the optical axis of the light source and the light, and the size or shape of the effective light source are set. Perform steps.
Here, at least one of the focal depth, NILS, ED window, and contrast is maximized, or at least one of the CD variation and OPE characteristic variation is minimized.
FIG. 16 shows an exposure apparatus according to the second embodiment. Items already described in the conventional example are indicated by the same symbols, and description thereof is omitted.
The projection optical system aperture
The projection optical
The illumination optical
The
The
Further, the resist image is calculated in consideration of the light intensity distribution and the interaction of the resist.
At this time, the optical image is obtained from the sum of the optical images separated for each vibration direction component of the electric field of the light at the time of image formation so that the influence of polarization can be considered.
Further, at the time of optical image calculation or resist image calculation, the polarization state of illumination light for illuminating the mask and the polarization state of the projection optical system are input.
Furthermore, exposure wavelength, spectral distribution of laser used, birefringence information of mask substrate, optical characteristics of pellicle, shape and luminance distribution of effective light source, numerical aperture of projection optical system, pupil intensity distribution, aberration amount, and flare distribution of exposure apparatus It is possible to input at least one of them as an exposure parameter.
These exposure parameters can also be input as a measurement device result on an external measurement device or exposure device.
The simulator can evaluate at least one of the calculated optical image and resist image CD, NILS, contrast, depth of focus, and ED window.
一般にマスクをパターニングするのに次の3段階がある。
第1段階は、露光装置の特性や補正用の敏感度情報を計測し、それとマスク基本データーから露光条件を決定する。
第2段階は、マスクのOPCデーターを作成するために、OPC抽出用のテストパターンのマスクを第1段階で求めた露光条件をセットした露光装置で露光した結果を解析し、シミュレーターとの差を把握し、OPCモデルを作成する。
第3段階は露光装置の特性や敏感度、マスク基本データー、モデルOPC情報の3つを統合し、露光条件やレチクルパターンの最適化を行い、そのマスクに最適な露光条件を露光装置に設定する。
この3段階の中で本シミュレーターは主に露光パラメータを決定する為に使用される。
具体的な露光装置パラメータの最適化において、まず、スリット全体に対する性能を改善するための最適化を行う。
スリット全体の像性能への影響を調べるために、歩留りに直結するクリティカルなレチクルパターンと評価方法を選択する。もしくは、性能を評価するような基本パターンを予め用意してそれを使用する。
補正パラメータは投影光学系の開口数や有効光源度分布、照明光の偏光度及び直交する２つの偏光の強度及び位相差として、光学像評価量が許容値になるように調整する。
ここでの光学像評価量としては、シミュレーター200で評価可能なCDの像高ばらつきでやEDウインドウ、NILSの値が許容範囲になる条件や、それぞれの評価量に重みを付けた評価量が一定条件を満たすとしてもよい。
Generally, there are the following three steps for patterning a mask.
In the first stage, the characteristics of the exposure apparatus and sensitivity information for correction are measured, and the exposure conditions are determined from the measured mask basic data.
In the second stage, in order to create OPC data for the mask, the test pattern mask for OPC extraction was analyzed with the exposure equipment set with the exposure conditions obtained in the first stage, and the difference from the simulator was analyzed. Understand and create an OPC model.
The third stage integrates the exposure device characteristics and sensitivity, basic mask data, and model OPC information, optimizes the exposure conditions and reticle pattern, and sets the optimal exposure conditions for the mask in the exposure device. .
Among these three stages, this simulator is mainly used to determine exposure parameters.
In specific optimization of exposure apparatus parameters, first, optimization for improving the performance of the entire slit is performed.
In order to examine the influence on the image performance of the entire slit, a critical reticle pattern and an evaluation method directly related to the yield are selected. Alternatively, a basic pattern for evaluating performance is prepared in advance and used.
The correction parameters are adjusted so that the optical image evaluation amount becomes an allowable value as the numerical aperture of the projection optical system, the effective light source distribution, the polarization degree of the illumination light, and the intensity and phase difference of two orthogonal polarizations.
As the optical image evaluation amount here, the CD image height variation that can be evaluated by the
また、上記補正パラメータ以外に、レーザースペクトル分布、収差を同時に補正パラメータとすることでさらに良好な最適化が可能となる。
最適化は設定したすべての補正項目を一度にパラメータとして行っても構わない。
最適化のターゲット評価量が複数におよぶ場合はステップを踏んでも良い。
まず、第1のステップとしてEDウインドウ又は焦点深度又はNILSのOPE特性の像高平均が許容の範囲に入るように投影光学系の開口数と照明光の形状及び輝度分布及び偏光度のうち少なくても一つをパラメータとして最適化する。
第2のステップとして第1のステップで求められた最適な投影光学系の開口数と照明光の形状および偏光度を設定した状態で２つの偏光間の位相差をパラメータとする。
このパラメータにより、ＣＤやコントラストやＥＤ−ｗｉｎｄｏｗ、ＮＩＬＳ、OPE特性のスリット内ばらつきを最適化する。
第2のステップ時に投影光学系の収差を補正パラメータとして追加することでより良い最適化が可能となる。最適化フローは、順番を変更してもよい。
また、露光条件の最適化においては最適化の範囲を限定して効率を上げてもよい。
シミュレーター700で求められた補正パラメータ情報は露光装置の制御部210へ転送される。
転送された補正パラメータ情報をもとに露光装置制御部210から投影光学系開口絞りユニット221, 投影光学系ユニット制御部222、照明有効光源ユニット223,レーザー制御ユニット224に補正情報が転送され各ユニット上で補正される。
以上説明したように、本実施例によれば、偏光による結像性能が無視できなくなるような高ＮＡの光学系に対しても、露光条件を最適化でき、歩留りを大幅に改善することができる。
In addition to the correction parameters described above, the laser spectrum distribution and aberration can be used as correction parameters at the same time, so that even better optimization can be achieved.
The optimization may be performed using all the set correction items as parameters at once.
If there are multiple target evaluation quantities for optimization, steps may be taken.
First, as the first step, the numerical aperture of the projection optical system, the shape of the illumination light, the luminance distribution, and the degree of polarization are reduced so that the average image height of the ED window or the depth of focus or the NILS OPE characteristic falls within an allowable range. Optimize one as a parameter.
As the second step, the phase difference between the two polarizations is used as a parameter in a state where the optimum numerical aperture of the projection optical system, the shape of the illumination light, and the degree of polarization obtained in the first step are set.
This parameter optimizes the variation in the slit of CD, contrast, ED-window, NILS, and OPE characteristics.
Better optimization can be achieved by adding the aberration of the projection optical system as a correction parameter during the second step. The order of the optimization flow may be changed.
In the optimization of exposure conditions, the optimization range may be limited to increase efficiency.
The correction parameter information obtained by the
Based on the transferred correction parameter information, the correction information is transferred from the exposure
As described above, according to the present embodiment, the exposure conditions can be optimized and the yield can be greatly improved even for a high NA optical system in which imaging performance due to polarization cannot be ignored. .
次に、図１７及び図１８を参照して、上述の露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。
図１７は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造方法を例に説明する。
露光装置を用いてウェハを露光する工程と、前記ウェハを現像する工程とを備え、具体的には、以下の工程から成る。
ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。
ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンに基づいてマスクを製作する。
ステップ３（ウェハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウェハを製造する。
ステップ４（ウェハプロセス）は前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いて、上記の露光装置によりリソグラフィ技術を利用してウェハ上に実際の回路を形成する。
ステップ５（組立）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。
ステップ６（検査）では、ステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。
こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップ７）される。
Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus will be described with reference to FIGS.
FIG. 17 is a flowchart for explaining how to fabricate devices (ie, semiconductor chips such as IC and LSI, LCDs, CCDs, and the like). Here, a semiconductor chip manufacturing method will be described as an example.
The method comprises the steps of exposing a wafer using an exposure apparatus and developing the wafer, and specifically comprises the following steps.
In step 1 (circuit design), a semiconductor device circuit is designed.
In step 2 (mask production), a mask is produced based on the designed circuit pattern.
In step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon.
Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer using the mask and the wafer by the above exposure apparatus using the lithography technique.
Step 5 (assembly) is referred to as a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and an assembly process such as an assembly process (dicing, bonding), a packaging process (chip encapsulation), or the like. including.
In step 6 (inspection), the semiconductor device manufactured in
Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).
図１８は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。
ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。
ステップ１３（電極形成）では、ウェハに電極を形成する。
ステップ１４（イオン打込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。
ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。
ステップ１６（露光）では、露光装置によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。
ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。
ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。
ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。
これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。
FIG. 18 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4.
In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized.
In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the surface of the wafer.
In step 13 (electrode formation), an electrode is formed on the wafer.
In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer.
In step 15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer.
Step 16 (exposure) uses the exposure apparatus to expose a circuit pattern on the mask onto the wafer.
In step 17 (development), the exposed wafer is developed.
In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed.
In step 19 (resist stripping), the resist that has become unnecessary after the etching is removed.
By repeatedly performing these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.
1.光源（エキシマレーザー） 2.平行平面板
3.減光フィルター 4.マイクロレンズアレイ(MLA)
5.内面反射部材 6.ＣＧＨ
６１、６２ マイクロレンズアレイ
7.コンデンサレンズ 8.変倍リレー光学系
9.位相板
10.ハエノ目レンズ（マイクロレンズアレイ）
11.コンデンサレンズ 12.ハーフミラー
13.露光量センサ 14.リレー光学系
15.マスク 16.投影光学系
17.ウェハ 18.照度計
19.ウェハステージ 20.露光量制御装置
21.位相差解放ユニット 22.照明光偏光状態計測装置
24.投影光学系波面計測装置
25.投影光学系波面計測装置
1. Light source (excimer laser) 2. Parallel flat plate
3. Neutral filter 4. Micro lens array (MLA)
5. Internal reflection member 6. CGH
61, 62 Micro lens array
7. Condenser lens 8. Variable magnification relay optical system
9.Phase plate
10. Haeno eyes lens (micro lens array)
11.Condenser lens 12.Half mirror
13.Exposure sensor 14.Relay optical system
15.
17.
19.
21. Phase
24. Projection optical wavefront measuring device
25. Projection optical wavefront measuring device
Claims (8)
前記マスクのパターンを基板上に投影する投影光学系と、を備えた露光装置であって、
前記照明光学系からの前記光の偏光情報、前記投影光学系の偏光情報、前記基板上のパターン情報、前記マスク基板の偏光情報及びペリクルの光学情報、前記光の波長幅、前記照明光学系の有効光源の形状、前記有効光源の輝度分布、前記投影光学系の開口数、瞳透過率分布及び収差の少なくとも一つを含む露光パラメータ情報を基に、前記照明光学系からの前記光の光軸に平行な互いに直交する２つの偏光間の位相差を制御する制御手段を有することを特徴とする露光装置。 An illumination optical system that illuminates the mask using light from a light source;
A projection optical system that projects a pattern of the mask onto a substrate,
Polarization information of the light from the illumination optical system, polarization information of the projection optical system, pattern information on the substrate, polarization information of the mask substrate and optical information of the pellicle, wavelength width of the light, the illumination optical system Based on the exposure parameter information including at least one of the shape of the effective light source, the luminance distribution of the effective light source, the numerical aperture of the projection optical system, the pupil transmittance distribution, and the aberration, the optical axis of the light from the illumination optical system An exposure apparatus comprising control means for controlling a phase difference between two polarized light beams that are parallel to each other and orthogonal to each other.
前記マスクのパターンを基板上に投影する投影光学系と、を備えた露光装置であって、
前記照明光学系からの前記光の偏光情報、前記投影光学系の偏光情報、前記基板上のパターン情報、前記マスク基板の偏光情報及びペリクルの光学情報、前記光の波長幅、前記照明光学系の有効光源の形状、前記有効光源の輝度分布、前記投影光学系の開口数、瞳透過率分布及び収差の少なくとも一つを含む露光パラメータ情報を基に、前記照明光学系からの偏光状態の光軸に平行な互いに直交する２つの偏光間の位相差を制御すると同時に、前記露光パラメータの少なくとも一つを制御する制御手段を有することを特徴とする露光装置。 An illumination optical system that illuminates the mask using light from a light source;
A projection optical system that projects a pattern of the mask onto a substrate,
Polarization information of the light from the illumination optical system, polarization information of the projection optical system, pattern information on the substrate, polarization information of the mask substrate and optical information of the pellicle, wavelength width of the light, the illumination optical system Based on the exposure parameter information including at least one of the shape of the effective light source, the luminance distribution of the effective light source, the numerical aperture of the projection optical system, the pupil transmittance distribution, and the aberration, the optical axis of the polarization state from the illumination optical system And a control means for controlling at least one of the exposure parameters at the same time as controlling a phase difference between two polarizations parallel to each other and orthogonal to each other.
前記マスクを照射する前記光の光軸に互いに直交する２つの偏光間の強度比及び位相差を前記照明光学系から取得するステップと、
前記投影光学系の偏光情報を取得するステップと、
前記投影光学系の偏光情報に基づいて、前記投影光学系の開口数、前記光源及び前記光の光軸に互いに直交する前記２つの偏光間の強度比及び位相差及び有効光源の大きさ又は形状を設定するステップと、を有することを特徴とする露光方法。 An exposure method of illuminating a mask with illumination optical system using light from a light source and projecting a pattern of the mask onto a substrate by a projection optical system,
Obtaining an intensity ratio and a phase difference between two polarizations perpendicular to the optical axis of the light illuminating the mask from the illumination optical system;
Obtaining polarization information of the projection optical system;
Based on the polarization information of the projection optical system, the numerical aperture of the projection optical system, the intensity ratio and phase difference between the two polarizations perpendicular to the optical axis of the light source and the light, and the size or shape of the effective light source And a step of setting the exposure method.
前記ウェハを現像する工程と、を有することを特徴とするデバイス製造方法。 A step of exposing the wafer using the exposure apparatus according to claim 1;
And a step of developing the wafer.
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