JP2009194041A - 評価方法、調整方法、露光装置、およびコンピュータプログラム - Google Patents
評価方法、調整方法、露光装置、およびコンピュータプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009194041A JP2009194041A JP2008031025A JP2008031025A JP2009194041A JP 2009194041 A JP2009194041 A JP 2009194041A JP 2008031025 A JP2008031025 A JP 2008031025A JP 2008031025 A JP2008031025 A JP 2008031025A JP 2009194041 A JP2009194041 A JP 2009194041A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- polarization state
- projection optical
- pupil
- illumination optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B27/00—Photographic printing apparatus
- G03B27/32—Projection printing apparatus, e.g. enlarger, copying camera
- G03B27/52—Details
- G03B27/54—Lamp housings; Illuminating means
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70258—Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70566—Polarisation control
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70591—Testing optical components
- G03F7/706—Aberration measurement
Abstract
【課題】投影光学系の結像特性をより正確に評価する技術を提供する。
【解決手段】投影光学系の結像特性を評価する評価方法は、照明光学系の瞳における偏光状態を数値で表現する表現ステップ(ステップ1)と、前記照明光学系の瞳を仮想的に複数の部分領域に分割し、前記表現ステップにおいて数値で表現した偏光状態に基づいて各前記部分領域の全体に対して1つの偏光状態を仮定するようにして、複数の前記部分領域のそれぞれ対して個別の偏光状態を仮定する仮定ステップ(ステップ2)と、複数の前記部分領域が前記仮定ステップにおいて個別に仮定した偏光状態を有するという条件において前記投影光学系の結像特性を計算する計算ステップ(ステップ3)とを含む。
【選択図】図2
【解決手段】投影光学系の結像特性を評価する評価方法は、照明光学系の瞳における偏光状態を数値で表現する表現ステップ(ステップ1)と、前記照明光学系の瞳を仮想的に複数の部分領域に分割し、前記表現ステップにおいて数値で表現した偏光状態に基づいて各前記部分領域の全体に対して1つの偏光状態を仮定するようにして、複数の前記部分領域のそれぞれ対して個別の偏光状態を仮定する仮定ステップ(ステップ2)と、複数の前記部分領域が前記仮定ステップにおいて個別に仮定した偏光状態を有するという条件において前記投影光学系の結像特性を計算する計算ステップ(ステップ3)とを含む。
【選択図】図2
Description
本発明は、投影光学系の結像特性を評価する評価方法、該結像特性を調整する調整方法、そのような機能を備える露光装置、およびそのような方法を制御するためのコンピュータプログラムに関する。
半導体デバイス等のデバイスを製造するためのリソグラフィ工程において、原版のパターンを基板に投影して該基板を露光する露光装置が使用される。近年、デバイスパターンの一層の微細化に伴って、露光装置の解像力の向上に対する要求が高まっている。
露光装置の解像力を向上させるために、投影光学系の高NA化が進んでいる。近年では、NAが0.90以上の露光装置や、投影光学系の最終面と基板との間を屈折率が1.0以上の媒質で満たして実効NAを1.0以上にする液浸露光技術が実用化されている。
高NA化が進むことにより、投影光学系への入射光の偏光状態が解像力に大きな影響を及ぼすようになってくる。そのため、より高い解像力を得るために入射光の偏光状態(偏光状態とは、非偏光を含む広い概念)を制御する技術が提案されている。
しかし、現実的には、偏光状態を変化させる光学素子(投影光学系の光学素子、照明光学系の光学素子、反射防止膜、反射膜、レチクル、ペリクル、レジストを含む)が光路中に存在する。そのため、目標とする偏光状態で基板上に像が形成されない可能性がある。
光学素子が偏光状態を変化させる例として、結晶硝材が固有に持つ真性複屈折、光学系材料やレチクル基板が製造時にもつ残留応力や保持の際に起こる応力複屈折、ペリクルやレジスト、反射防止膜、反射膜が持つ反射・透過特性の偏光差などがある。
特許文献1には、結像光学系を含む光学系の瞳内の偏光状態の分布と結像光学系の結像性能との関係を評価することが開示されている。特許文献2には、照明系における偏光状態の変化に応じて投影光学系の収差を調整することが開示されている。
特開2006−237109号公報
特開2006−173305号公報
原版(レチクル)による光の回折を考慮すると、有効光源領域(照明光学系の瞳において所定値よりも大きい光強度を有する領域)以外の領域からも投影光学系に光が入射するものと仮定しなければ、投影光学系の結像特性を正確に求めることは難しい。
しかしながら、特許文献1、2には、上記のような仮定の下で投影光学系の結像特性を評価することは開示も示唆もされていない。
本発明は、例えば、投影光学系の結像特性をより正確に評価する技術を提供することを目的とする。
本発明の第1の側面は、照明光学系によって原版を照明し該原版のパターンを投影光学系によって基板に投影する露光装置の前記照明光学系の瞳における光の偏光状態に応じた前記投影光学系の結像特性を評価する評価方法に係り、前記評価方法は、前記照明光学系の瞳における偏光状態を数値で表現する表現ステップと、前記照明光学系の瞳を仮想的に複数の部分領域に分割し、前記表現ステップにおいて数値で表現した偏光状態に基づいて各前記部分領域の全体に対して1つの偏光状態を仮定するようにして、複数の前記部分領域のそれぞれ対して個別の偏光状態を仮定する仮定ステップと、複数の前記部分領域が前記仮定ステップにおいて個別に仮定した偏光状態を有するという条件において前記投影光学系の結像特性を計算する計算ステップとを含む。
本発明の第2の側面は、照明光学系によって原版を照明し該原版のパターンを投影光学系によって基板に投影する露光装置の前記照明光学系の瞳における光の偏光状態に応じて前記投影光学系の結像特性を調整する調整方法に係り、前記調整方法は、前記照明光学系の瞳における偏光状態を数値で表現する表現ステップと、前記照明光学系の瞳を仮想的に複数の部分領域に分割し、前記表現ステップにおいて数値で表現した偏光状態に基づいて各前記部分領域の全体に対して1つの偏光状態を仮定するようにして、複数の前記部分領域のそれぞれ対して個別の偏光状態を仮定する仮定ステップと、複数の前記部分領域が前記仮定ステップにおいて個別に仮定した偏光状態を有するという条件において前記投影光学系の結像特性を計算する計算ステップと、前記計算ステップで計算された結像特性に基づいて前記投影光学系の結像特性を調整する調整ステップとを含む。
本発明の第3の側面は、露光装置に係り、前記露光装置は、原版を照明する照明光学系と、前記照明光学系によって照明された前記原版のパターンを基板に投影する投影光学系と、前記投影光学系の結像特性を調整する制御部とを備え、前記制御部は、前記照明光学系の瞳における偏光状態を数値で表現する表現ステップと、前記照明光学系の瞳を仮想的に複数の部分領域に分割し、前記表現ステップにおいて数値で表現した偏光状態に基づいて各前記部分領域の全体に対して1つの偏光状態を仮定するようにして、複数の前記部分領域のそれぞれ対して個別の偏光状態を仮定する仮定ステップと、複数の前記部分領域が前記仮定ステップにおいて個別に仮定した偏光状態を有するという条件において前記投影光学系の結像特性を計算する計算ステップと、前記計算ステップで計算された結像特性に基づいて前記投影光学系の結像特性を調整する調整ステップとを含む処理を実行する。
本発明の第4の側面は、照明光学系によって原版を照明し該原版のパターンを投影光学系によって基板に投影する露光装置の前記照明光学系の瞳における光の偏光状態に応じた前記投影光学系の結像特性を評価するための処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムに係り、前記コンピュータプログラムは、前記照明光学系の瞳における偏光状態を数値で表現する表現ステップと、前記照明光学系の瞳を仮想的に複数の部分領域に分割し、前記表現ステップにおいて数値で表現した偏光状態に基づいて各前記部分領域の全体に対して1つの偏光状態を仮定するようにして、複数の前記部分領域のそれぞれ対して個別の偏光状態を仮定する仮定ステップと、複数の前記部分領域が前記仮定ステップにおいて個別に仮定した偏光状態を有するという条件において前記投影光学系の結像特性を計算する計算ステップとを含む。
本発明の第5の側面は、照明光学系によって原版を照明し該原版のパターンを投影光学系によって基板に投影する露光装置の前記照明光学系の瞳における光の偏光状態に応じて前記投影光学系の結像特性を調整するための処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムに係り、前記コンピュータプログラムは、前記照明光学系の瞳における偏光状態を数値で表現する表現ステップと、前記照明光学系の瞳を仮想的に複数の部分領域に分割し、前記表現ステップにおいて数値で表現した偏光状態に基づいて各前記部分領域の全体に対して1つの偏光状態を仮定するようにして、複数の前記部分領域のそれぞれ対して個別の偏光状態を仮定する仮定ステップと、複数の前記部分領域が前記仮定ステップにおいて個別に仮定した偏光状態を有するという条件において前記投影光学系の結像特性を計算する計算ステップと、前記計算ステップで計算された結像特性に基づいて前記投影光学系の結像特性を調整する調整ステップとを含む。
本発明によれば、例えば、投影光学系の結像特性をより正確に評価する技術が提供される。
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。
図5は、本発明の好適な実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図である。図1は、図5に示す露光装置における情報機器の構成を模式的に示す図である。露光装置EXは、光源501と、照明光学系502と、投影光学系506と、投影光学系506の物体面504に原版(レチクル)を配置する原版ステージ機構(不図示)と、投影光学系506の像面に基板を配置する基板ステージ機構(不図示)とを備えうる。
光源501としては、例えば、ArF、KrF、F2等のエキシマレーザ、または、EUV光源、または、i線ランプやg線ランプ等のランプが使用されうる。光源501から射出された光を使って、照明光学系502において、目標とする有効光源(瞳面における光強度分布)が生成されるともに偏光素子503によって偏光状態が制御される。そして、照明光学系502から射出された光によって投影光学系506の物体面504に配置された原版が照明される。
物体面504に配置された原版のパターンは、投影光学系506によりその像面509に配置された基板に投影される。これにより、基板に塗布されら感光剤が露光される。
露光装置EXは、照明光学系502の瞳における光の偏光状態を計測する計測器505を備えうる。計測器505は、計測した照明光学系502の瞳における光の偏光状態を示す情報101を情報機器(制御部又はコンピュータとしても把握されうる)104に送る。計測器505は、投影光学系506の物体面504またはそれに共役な面で照明光の偏光状態を計測するように配置されうる。
露光装置EXは、基板が配置されるべき像面509に入射する光の偏光状態を計測する計測器510を備えうる。像面509に入射する光の偏光状態は、投影光学系506から射出される光の偏光状態であるとものとして考えることができる。計測器510は、計測結果として、投影光学系506の偏光状態変換特性を示す情報102を情報機器104に送る。
上記のように計測器505および510を露光装置EXに備えることが好ましい。しかしがながら、次のような方法によって、情報101および102を取得してもよい。例えば、露光装置EXの組み立て時に、光源501から射出される光の偏光状態と、照明光学系502および投影光学系506を構成する各々の光学素子の偏光状態変換特性を計測し、これらの計測結果に基づいて情報101および102を得ることができる。
情報機器104は、照明光学系502の瞳における光の偏光状態の変化に応じて変化しうる投影光学系506の結像特性として投影光学系506の収差を評価し、該収差を補正するための収差補正量109を補正機構508に提供する。補正機構508は、収差補正量109に基づいて投影光学系506の結像特性としての収差を補正する。
照明光学系502の瞳における光の偏光状態は、露光条件(使用する照明条件や使用する原版)に応じて変化しうる。投影光学系506の結像特性は、照明光学系502の瞳における光の偏光状態に依存して異なりうる。よって、該偏光状態に応じて投影光学系506の結像特性に影響を与えるパラメータを調整することにより、該偏光状態による投影光学系506の結像特性の劣化を低減することができる。
情報機器104は、例えば、入力部105、演算部106および出力部103を含んで構成されうる。演算部106は、CPU107およびメモリ108を含んで構成されうる。演算部106の機能は、例えば、メモリ108に格納され又はロードされCPU107によって実行されるコンピュータプログラムによって定義されうる。
演算部106は、照明光学系502の瞳における光の偏光状態を示す情報101に基づいて、照明光学系502の瞳における光の偏光状態を数値(ここでは、ストークス・パラメータ)で表現する。演算部106は、投影光学系506の偏光状態変換特性を示す情報102に基づいて、投影光学系506の偏光状態変換特性を数値(ここでは、ジョーンズ・マトリクス)で表現する。
図2は、照明光学系502の瞳における光の偏光状態に応じた投影光学系506の結像特性を評価する方法の手順を模式的に示す図である。この手順に示す処理は、メモリ108に格納され又はロードされるコンピュータプログラムに基づいて演算部106によって制御されうる。
ステップ1(表現ステップ)では、演算部106は、照明光学系502の瞳における偏光状態を情報101に基づいて数値(ここでは、ストークス・パラメータ)で表現する。また、演算部106は、投影光学系506の偏光状態変換特性を情報102に基づいて数値(ここで、ジョーンズ・マトリクス)で表現する。投影光学系506の偏光状態変換特性は、投影光学系506に入射する光の偏光状態と投影光学系506から射出される光の偏光状態との関係を示す特性である。
まず、照明光学系502の瞳における偏光状態をストークス・パラメータで表現する方法について説明する。
ストークス・パラメータは、S0,S1,S3,S4の4つの成分で構成される。ストークス・パラメータの4つの成分は、I0,I1,I2,I3の4つの強度から算出されるものであり、(1)式に示す関係にある。
I0,I1,I2,I3の強度は、例えば、以下の方法で検出されうる。
第1〜第4フィルターを準備する。いずれのフィルターも無偏光の照明下では入射光の半分を透過させ、残り半分を除去する機能を有する。第1〜第4フィルターには、次のような機能を与える。
第1フィルター:全ての偏光状態の光を等しく透過させる
第2フィルター:透過軸が水平方向
第3フィルター:透過軸が+45°
第4フィルター:右回り円偏光
第1〜第4フィルターは、照明光学系502の光路に一度に一つだけ配置される。計測器505は、偏光状態には感度を持たず、照明光学系502の光路に配置されたフィルターを通過した光の強度を計測する。
第2フィルター:透過軸が水平方向
第3フィルター:透過軸が+45°
第4フィルター:右回り円偏光
第1〜第4フィルターは、照明光学系502の光路に一度に一つだけ配置される。計測器505は、偏光状態には感度を持たず、照明光学系502の光路に配置されたフィルターを通過した光の強度を計測する。
第1フィルターを使って計測器505で計測した光の強度をI0とする。同様に、第2フィルターを使って計測器505で計測した光の強度をI1、第3フィルターを使って計測器505で計測した光の強度をI2、第4フィルターを使って計測器505で計測した光の強度をI3とする。このようにして得られるI0,I1,I2,I3は、情報101として情報機器104に提供されうる。情報機器104は、I0,I1,I2,I3を(1)式に代入することによって、ストークス・パラメータを得ることができる。
ここでは照明光学系の瞳における偏光状態をストークス・パラメータで表現したが、ストークス・パラメータ以外にも、ジョーンズ・ベクトル、強度、相対強度差、位相、相対位相差、部分偏光度など、偏光状態を記述する様々な数値表現がある。その他の表現を用いても、照明光学系の瞳における偏光状態と、投影光学系の偏光状態変換により射出状態の偏光状態を予測できるものであれば同様の効果が得られる。
次に、投影光学系506の偏光状態変換の数値表現方法として、ジョーンズ・マトリクスによる表現について説明する。
ジョーンズ、マトリクスJMは、複素数からなる2行2列の行列で構成され、(2)下の式で表される。
ここで、Ascは、投影光学系506の透過率の共通成分、φscは投影光学系506を透過した光の位相の共通成分である。
ジョーンズ・マトリクスJMは、例えば、以下の方法で求められる。
Z方向に進む電磁場ベクトルをE、そのx方向成分をEx、そのy方向成分をEyとしたときに、偏光パラメータをχ=Ey/Exで表す。投影光学系506に3種類の独立な偏光パラメータ(例えば、偏向角が0°、+45°、−45°の直線偏光)χin1,χin2,χin3の光を入射させ、射出された光の偏光パラメータをそれぞれχout1,χout2,χout3として検出する。ジョーンズ・マトリクスJMの各成分は、(3)式のようにHを定義したときに(4)式のように表現される。
ここでは投影光学系の偏光状態変換をジョーンズ・マトリクスにより表現したが、それ以外にも、ミュラー・マトリクス、パウリ・スピン・マトリクス、リターダンス・ディアテニュエーション、偏向角など、偏光状態変換を記述する様々な数値表現がある。その他の表現を用いても、照明光学系の偏光状態と、投影光学系の偏光状態変換により射出状態の偏光状態を予測できるので、同様の効果が得られる。
以上、1つの光線に対する偏光状態や偏光状態変換の求め方を示したが、露光装置においては、像面又はその共役面の1点に結像する光は、複数の入射角度で入射する光線で構成され、光線の入射角度特性を示す瞳により特性を表すことができる。瞳の1要素(点、又は微小面積を持つ領域)の入射角度を2次元座標で(ξ,η)で表すとすると、ストークス・パラメータSはS[ξ][η]、ジョーンズ・マトリクスJMはJM[ξ][η]で表すことでる。この表記を用いることにより、光学素子によって生じる様々な誤差を一括で解析することができる。
また、原版を照明する光源の入射角度特性を示した瞳における分布は、有効光源と呼ばれる。
ステップ2(仮定ステップ)では、演算部106は、照明光学系502の瞳を仮想的に複数の部分領域に分割し、複数の前記部分領域のそれぞれ対して個別の偏光状態を仮定する。ここで、演算部106は、ステップ1において数値で表現した照明光学系502の偏光状態に基づいて、各部分領域の全体に対して1つの偏光状態を仮定する。
ステップ1において、照明光学系502の瞳における偏光状態として、該瞳における極(照明光学系502の瞳において所定値よりも大きい光強度を有する領域)の中の偏光状態を決定することができる。しかしながら、原版による回折を考えると、投影光学系506の瞳における極(照明光学系502の瞳における極に対応する領域)以外の領域にも光線が入射する。よって、照明光学系502の瞳における極以外の領域における偏光状態も定義しなければ、該偏光状態が投影光学系506の収差に与える影響を適切に評価することができない。
そこで、この実施形態では、照明光学系502の瞳における極以外の領域での偏光状態を仮定する。
まず、照明光学系502の瞳を仮想的に複数の部分領域に分割する方法を説明する。ここでは、一例として4重極照明を考える。4重極照明では、照明光学系502の瞳201には、4つの極202、203、204、205が存在する。照明光学系502の瞳を仮想的に複数の部分領域に分割する線は、例えば、瞳の中心209とする円における円周方向に隣り合う極202と極203との間の点204を通り、瞳201の中心209から瞳の輪郭206まで達する線分207として決められうる。このようにして全ての極201、202、203、204を相互に分割する線分を仮定することによって、分割パターン221のように、複数の部分領域222、223、224、225として複数の扇形領域が決定される。
次に、複数の部分領域222、223、224、225のそれぞれ対して個別の偏光状態を仮定する方法を説明する。例えば、極202は、複数の要素からなり、それぞれの要素については、上記のストークス・パラメータがステップ1で決定されているものとする。その場合、極202を構成する要素におけるストークス・パラメータの成分S0,S1,S3,S4ごとに極202内の和を計算し、その和に基づいて部分領域222内の偏光状態を仮定する。
図3(b)に例示するように、原版のパターンがx方向に周期dを持つ繰り返しパターンを考える。この場合、図3(c)のように、回折光は、投影光学系506の瞳における座標でx方向にsinθ=λ/dとなる角度に飛ぶ。よって、図2に例示するように、向かい合う扇形領域(部分領域)223と225の偏光状態を共通の偏光状態として仮定することより回折光を考慮した評価をすることができる。ストークス・パラメータの例においては、向かい合う部分領域におけるストークス・パラメータの各成分の和を取ることにより、向かい合う部分領域の偏光状態を共通の偏光状態として決定することができる。
ステップ3では、複数の部分領域222〜225がステップ2において個別に仮定した偏光状態を有するという条件において、演算部106は、投影光学系506の結像特性を計算する。
ここでは、一例として、ステップ2で仮定した部分領域ごとの偏光状態と、ステップ1で決定された投影光学系506の偏光状態変換特性であるジョーンズ・マトリクスを用いて収差量を計算する方法を説明する。
照明光学系502の瞳における偏光状態としてストークス・パラメータを用いた場合を考える。この場合、投影光学系506の偏光状態変換特性として高い精度でミュラー・マトリクスをすることができるのであれば、照明光学系のストークス・パラメータと投影光学系のミュラー・マトリクスを用いて射出偏光状態を予測するのが好ましい。しかし、実際にはミュラー・マトリクスを高い精度で得ることは困難である。そこで、ジョーンズ・マトリクスを計測し、ストークス・パラメータをジョーンズ・ベクトルと部分偏光度に分解してジョーンズ・マトリクスに掛け合わせることで、射出される光の偏光状態を近似的に予測し、この偏光状態を収差量に換算することが好ましい。
収差量は、例えば、以下の4つのステップa〜dを経て計算することができる。
ステップa:照明光学系502の瞳における部分領域内の和を求めたストークス・パラメータをジョーンズ・ベクトルと部分偏光度に変換する。ここで、投影光学系506の瞳の各要素に入射する光のジョーンズ・ベクトルと部分偏光度として、部分領域に対応する領域内では同じ値を使う。
ステップb:ステップaで求められたジョーンズ・ベクトルと投影光学系506の瞳の各要素におけるジョーンズ・マトリクスを用いて、投影光学系506の射出瞳におけるジョーンズ・ベクトルを求める。
ステップc:投影光学系506の射出瞳におけるジョーンズ・ベクトルの振幅最大方向の位相を求める。
ステップd:振幅最大方向の位相と部分偏光度とを用いて、収差補正量の近似値を求める。
以下、ステップa〜dの詳細を説明する。
<ステップa>
照明光学系の瞳における偏光状態をストークス・パラメータで表現する方法は、部分領域内の代表的な偏光状態を決定するために便利な方法である。しかしながら、投影光学系506の偏光状態変換特性がジョーンズ・マトリクスで表現されているため、ストークス・パラメータをジョーンズ・ベクトルに変換する必要がある。
照明光学系の瞳における偏光状態をストークス・パラメータで表現する方法は、部分領域内の代表的な偏光状態を決定するために便利な方法である。しかしながら、投影光学系506の偏光状態変換特性がジョーンズ・マトリクスで表現されているため、ストークス・パラメータをジョーンズ・ベクトルに変換する必要がある。
ストークス・パラメータは、以下の式にしたがってジョーンズ・ベクトルに変換することができる。
部分的に偏光した光の強度Vは、(1)式で示したストークス・パラメータを用いて、(5)式のように表現することができる。
部分的に偏光した光の数値表現は、(6)式のようにAx,Ay,δを定義すると、(7)式のようなジョーンズ・ベクトルJinに変換される。
以上の手順により、ストークス・パラメータを投影光学系に入射する光のジョーンズ・ベクトルに変換することができる。
<ステップb>
ステップaで求めたジョーンズ・ベクトルJinと投影光学系のジョーンズ・マトリクスとを用いて、投影光学系の射出瞳におけるジョーンズ・ベクトルを求める。
ステップaで求めたジョーンズ・ベクトルJinと投影光学系のジョーンズ・マトリクスとを用いて、投影光学系の射出瞳におけるジョーンズ・ベクトルを求める。
投影光学系の瞳から射出される光の偏光状態は、照明光学系について(7)式で表現されるジョーンズ・ベクトルと、投影光学系についての(2)式で表現されるジョーンズ・マトリクスより、以下の式であらわされる。
これにより、投影光学系の射出瞳におけるジョーンズ・ベクトルを求めることができる。
<ステップc>
次に、投影光学系の射出瞳におけるジョーンズ・ベクトルの振幅最大方向と、その直交方向の位相と振幅を求める。
次に、投影光学系の射出瞳におけるジョーンズ・ベクトルの振幅最大方向と、その直交方向の位相と振幅を求める。
まず、振幅最大方向θmainは、(9)式で表現される。
θmain方向と直交する方向に座標変換されたジョーンズ・ベクトルJrotは、(10)式で表現される。
振幅最大方向の位相φmainと、その直交方向の位相φorthは、(11)式で表現される。
また、振幅最大方向θmainにおける振幅Amainと、それに直交する方向における振幅Aorthは、(12)式で表現される。
<ステップd>
振幅最大方向における振幅・位相と部分偏光度とを用いて位相を求める。
振幅最大方向における振幅・位相と部分偏光度とを用いて位相を求める。
(2)式で求めた位相の共通成分をφscとし、収差補正量の近似値をφtargetとすると、収差補正量の近似値φtargetは、(13)式で表現される。ここで、振幅最大方向における振幅をAmain、振幅最大方向に直交する方向における振幅をAorth、位相の共通成分をφsc、部分偏光度をVとした。
ここで、φtargetは、投影光学系の瞳の各要素に存在するので、各要素の座標ξ,ηを用いてφtarget[ξ][η]と表現することで波面収差として取り扱えるようになり、使いやすくなる。また、φtarget[ξ][η]をzernike円筒関数などの直交関数で展開することにより、無偏光成分の位相のzernike係数と偏光成分の位相のzernike係数を別々に決定し保存しておいてもよい。この場合、照明条件の変更などの露光条件の変更に応じて、足し合わせるべき係数を変更することができる。
ここまでは、4重極照明の例を通して本発明を例示的に説明したが、本発明は、他の照明条件に対しても適用することができる。図4は、本発明を適用可能な照明条件を例示する図である。
図4A〜Dにおいて、(a)は、照明光学系502の瞳面において所定値を越える光強度を有する領域(有効光源)および当該領域における偏光方向を示している。図4A〜Dにおいて、(b)は、ステップ2において仮定した偏光状態を示している。図4A〜Dにおいて、(c)は、ステップ3において得られる投影光学系506の結像特性(収差)を示している。
図4Aおよび図4Bは、2つの極を有する照明を示している。図4Cは、輪帯照明を示している。図4Dは、特殊な照明を示している。
図4A〜4Dを見ると、使用する有効光源(光強度分布)や使用する原版などの露光条件の変化に依存して投影光学系の収差が変化することがわかる。よって、露光条件の変化によって、投影光学系の収差の補正量を変更することにより、投影光学系の結像特性を露光条件に応じて調整することができる。
前述のように、露光装置EXは、投影光学系506の収差を補正する補正機構508を備えていて、情報機器104によって計算された収差補正量に基づいて補正機構508によって投影光学系506の収差が補正される。
Claims (9)
- 照明光学系によって原版を照明し該原版のパターンを投影光学系によって基板に投影する露光装置の前記照明光学系の瞳における光の偏光状態に応じた前記投影光学系の結像特性を評価する評価方法であって、
前記照明光学系の瞳における偏光状態を数値で表現する表現ステップと、
前記照明光学系の瞳を仮想的に複数の部分領域に分割し、前記表現ステップにおいて数値で表現した偏光状態に基づいて各前記部分領域の全体に対して1つの偏光状態を仮定するようにして、複数の前記部分領域のそれぞれ対して個別の偏光状態を仮定する仮定ステップと、
複数の前記部分領域が前記仮定ステップにおいて個別に仮定した偏光状態を有するという条件において前記投影光学系の結像特性を計算する計算ステップと、
を含むことを特徴とする評価方法。 - 前記仮定ステップでは、前記照明光学系の瞳において所定値よりも大きい光強度を有する領域である極の間で該瞳を分割する、ことを特徴とする請求項1に記載の評価方法。
- 前記表現ステップでは、ストークス・パラメータ、ジョーンズ・ベクトルおよび偏光度の少なくとも1つによって前記照明光学系の瞳における偏光状態を数値で表現する、ことを特徴とする請求項1または2に記載の評価方法。
- 前記計算ステップでは、前記投影光学系に入射する光の偏光状態と前記投影光学系から射出される光の偏光状態との関係を示す前記投影光学系の偏光状態変換特性に基づいて、複数の前記部分領域が前記仮定ステップにおいて個別に仮定した偏光状態を有するという条件において前記投影光学系の結像特性を計算する、ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の評価方法。
- 前記計算ステップでは、前記投影光学系の結像特性の計算において、ミュラー・マトリクスおよびジョーンズ・マトリクスの少なくとも1つによって表現された前記投影光学系の偏光状態変換特性を使用する、ことを特徴とする請求項4に記載の評価方法。
- 照明光学系によって原版を照明し該原版のパターンを投影光学系によって基板に投影する露光装置の前記照明光学系の瞳における光の偏光状態に応じて前記投影光学系の結像特性を調整する調整方法であって、
前記照明光学系の瞳における偏光状態を数値で表現する表現ステップと、
前記照明光学系の瞳を仮想的に複数の部分領域に分割し、前記表現ステップにおいて数値で表現した偏光状態に基づいて各前記部分領域の全体に対して1つの偏光状態を仮定するようにして、複数の前記部分領域のそれぞれ対して個別の偏光状態を仮定する仮定ステップと、
複数の前記部分領域が前記仮定ステップにおいて個別に仮定した偏光状態を有するという条件において前記投影光学系の結像特性を計算する計算ステップと、
前記計算ステップで計算された結像特性に基づいて前記投影光学系の結像特性を調整する調整ステップと、
を含むことを特徴とする調整方法。 - 原版を照明する照明光学系と、
前記照明光学系によって照明された前記原版のパターンを基板に投影する投影光学系と、
前記投影光学系の結像特性を調整する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記照明光学系の瞳における偏光状態を数値で表現する表現ステップと、
前記照明光学系の瞳を仮想的に複数の部分領域に分割し、前記表現ステップにおいて数値で表現した偏光状態に基づいて各前記部分領域の全体に対して1つの偏光状態を仮定するようにして、複数の前記部分領域のそれぞれ対して個別の偏光状態を仮定する仮定ステップと、
複数の前記部分領域が前記仮定ステップにおいて個別に仮定した偏光状態を有するという条件において前記投影光学系の結像特性を計算する計算ステップと、
前記計算ステップで計算された結像特性に基づいて前記投影光学系の結像特性を調整する調整ステップと、
を含む処理を実行する、
ことを特徴とする露光装置。 - 照明光学系によって原版を照明し該原版のパターンを投影光学系によって基板に投影する露光装置の前記照明光学系の瞳における光の偏光状態に応じた前記投影光学系の結像特性を評価するための処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記照明光学系の瞳における偏光状態を数値で表現する表現ステップと、
前記照明光学系の瞳を仮想的に複数の部分領域に分割し、前記表現ステップにおいて数値で表現した偏光状態に基づいて各前記部分領域の全体に対して1つの偏光状態を仮定するようにして、複数の前記部分領域のそれぞれ対して個別の偏光状態を仮定する仮定ステップと、
複数の前記部分領域が前記仮定ステップにおいて個別に仮定した偏光状態を有するという条件において前記投影光学系の結像特性を計算する計算ステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。 - 照明光学系によって原版を照明し該原版のパターンを投影光学系によって基板に投影する露光装置の前記照明光学系の瞳における光の偏光状態に応じて前記投影光学系の結像特性を調整するための処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記照明光学系の瞳における偏光状態を数値で表現する表現ステップと、
前記照明光学系の瞳を仮想的に複数の部分領域に分割し、前記表現ステップにおいて数値で表現した偏光状態に基づいて各前記部分領域の全体に対して1つの偏光状態を仮定するようにして、複数の前記部分領域のそれぞれ対して個別の偏光状態を仮定する仮定ステップと、
複数の前記部分領域が前記仮定ステップにおいて個別に仮定した偏光状態を有するという条件において前記投影光学系の結像特性を計算する計算ステップと、
前記計算ステップで計算された結像特性に基づいて前記投影光学系の結像特性を調整する調整ステップと、
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008031025A JP2009194041A (ja) | 2008-02-12 | 2008-02-12 | 評価方法、調整方法、露光装置、およびコンピュータプログラム |
TW98104126A TW200949455A (en) | 2008-02-12 | 2009-02-10 | Evaluation method, adjustment method, exposure apparatus, and memory medium |
US12/368,892 US8941813B2 (en) | 2008-02-12 | 2009-02-10 | Evaluation method, adjustment method, exposure apparatus, and memory medium |
KR1020090010839A KR20090087415A (ko) | 2008-02-12 | 2009-02-11 | 평가방법, 조정방법, 노광장치, 및 메모리 매체 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008031025A JP2009194041A (ja) | 2008-02-12 | 2008-02-12 | 評価方法、調整方法、露光装置、およびコンピュータプログラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009194041A true JP2009194041A (ja) | 2009-08-27 |
Family
ID=40938596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008031025A Withdrawn JP2009194041A (ja) | 2008-02-12 | 2008-02-12 | 評価方法、調整方法、露光装置、およびコンピュータプログラム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8941813B2 (ja) |
JP (1) | JP2009194041A (ja) |
KR (1) | KR20090087415A (ja) |
TW (1) | TW200949455A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013008967A (ja) * | 2011-06-22 | 2013-01-10 | Asml Netherlands Bv | 光源と画像の安定性を確保するシステム及び方法 |
JP2015518329A (ja) * | 2012-04-13 | 2015-06-25 | アルカテル−ルーセント | 非線形交差偏波軽減アルゴリズム |
JP2016538595A (ja) * | 2013-11-20 | 2016-12-08 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | リソグラフィ方法およびリソグラフィ装置 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010001336B3 (de) * | 2010-01-28 | 2011-07-28 | Carl Zeiss SMT GmbH, 73447 | Anordnung und Verfahren zur Charakterisierung der Polarisationseigenschaften eines optischen Systems |
WO2019198287A1 (ja) * | 2018-04-09 | 2019-10-17 | ソニー株式会社 | 情報処理装置と情報処理方法とプログラムおよびキャリブレーション装置 |
CN111953968B (zh) * | 2020-08-17 | 2022-07-12 | 桂林电子科技大学 | 一种空间调制偏振成像检测像面长宽和像元长宽比的方法 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5861875A (en) * | 1992-07-13 | 1999-01-19 | Cirque Corporation | Methods and apparatus for data input |
EP1717684A3 (en) * | 1998-01-26 | 2008-01-23 | Fingerworks, Inc. | Method and apparatus for integrating manual input |
US6904570B2 (en) * | 2001-06-07 | 2005-06-07 | Synaptics, Inc. | Method and apparatus for controlling a display of data on a display screen |
JP3651676B2 (ja) * | 2002-07-11 | 2005-05-25 | 株式会社東芝 | 検査方法及びフォトマスク |
WO2004040538A1 (en) * | 2002-10-28 | 2004-05-13 | Semtech Corporation | Data acquisition from capacitive touch pad |
EP1496397A1 (en) * | 2003-07-11 | 2005-01-12 | ASML Netherlands B.V. | Method and system for feedforward overlay correction of pattern induced distortion and displacement, and lithographic projection apparatus using such a method and system |
US7653883B2 (en) * | 2004-07-30 | 2010-01-26 | Apple Inc. | Proximity detector in handheld device |
JP4528580B2 (ja) | 2004-08-24 | 2010-08-18 | 株式会社東芝 | 照明光源の設計方法、マスクパターン設計方法、フォトマスクの製造方法、半導体装置の製造方法、及びプログラム |
JP2006173305A (ja) | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Canon Inc | 露光装置及び方法、並びに、デバイス製造方法 |
JP2006214856A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Canon Inc | 測定装置及び方法 |
JP2006237109A (ja) | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Nikon Corp | 光学系の評価方法、光学系、露光装置、および露光方法 |
US20060244733A1 (en) * | 2005-04-28 | 2006-11-02 | Geaghan Bernard O | Touch sensitive device and method using pre-touch information |
US9019209B2 (en) * | 2005-06-08 | 2015-04-28 | 3M Innovative Properties Company | Touch location determination involving multiple touch location processes |
US8050876B2 (en) * | 2005-07-18 | 2011-11-01 | Analog Devices, Inc. | Automatic environmental compensation of capacitance based proximity sensors |
JP4701030B2 (ja) | 2005-07-22 | 2011-06-15 | キヤノン株式会社 | 露光装置、露光パラメータを設定する設定方法、露光方法、デバイス製造方法及びプログラム |
US8619054B2 (en) * | 2006-05-31 | 2013-12-31 | Atmel Corporation | Two dimensional position sensor |
US8040321B2 (en) * | 2006-07-10 | 2011-10-18 | Cypress Semiconductor Corporation | Touch-sensor with shared capacitive sensors |
JP5324440B2 (ja) * | 2006-07-12 | 2013-10-23 | エヌ−トリグ リミテッド | デジタイザのためのホバリングおよびタッチ検出 |
US7583092B2 (en) * | 2007-07-30 | 2009-09-01 | Synaptics Incorporated | Capacitive sensing apparatus that uses a combined guard and sensing electrode |
-
2008
- 2008-02-12 JP JP2008031025A patent/JP2009194041A/ja not_active Withdrawn
-
2009
- 2009-02-10 US US12/368,892 patent/US8941813B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-02-10 TW TW98104126A patent/TW200949455A/zh unknown
- 2009-02-11 KR KR1020090010839A patent/KR20090087415A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013008967A (ja) * | 2011-06-22 | 2013-01-10 | Asml Netherlands Bv | 光源と画像の安定性を確保するシステム及び方法 |
US9459537B2 (en) | 2011-06-22 | 2016-10-04 | Asml Netherlands B.V. | System and method to ensure source and image stability |
JP2015518329A (ja) * | 2012-04-13 | 2015-06-25 | アルカテル−ルーセント | 非線形交差偏波軽減アルゴリズム |
JP2016538595A (ja) * | 2013-11-20 | 2016-12-08 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | リソグラフィ方法およびリソグラフィ装置 |
US10175586B2 (en) | 2013-11-20 | 2019-01-08 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic method and apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20090201480A1 (en) | 2009-08-13 |
TW200949455A (en) | 2009-12-01 |
KR20090087415A (ko) | 2009-08-17 |
US8941813B2 (en) | 2015-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4701030B2 (ja) | 露光装置、露光パラメータを設定する設定方法、露光方法、デバイス製造方法及びプログラム | |
KR100825454B1 (ko) | 리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법 | |
JP4912241B2 (ja) | インスペクション方法およびインスペクション装置、リソグラフィ装置、リソグラフィ処理セルならびにデバイス製造方法 | |
CN109219776B (zh) | 用于预测当光刻工艺进行时使用掩模获得的成像结果的方法与设备 | |
WO2007019269A2 (en) | System and method for creating a focus-exposure model of a lithography process | |
JP2009194041A (ja) | 評価方法、調整方法、露光装置、およびコンピュータプログラム | |
JP4230676B2 (ja) | 露光装置の照度むらの測定方法、照度むらの補正方法、半導体デバイスの製造方法及び露光装置 | |
KR20080018203A (ko) | 조명 시스템의 편광의 특성을 기술하기 위한 방법 및디바이스 | |
KR20190003814A (ko) | 디바이스 피처에 대해 회전된 각도로 배향된 계측 타겟을 제조하는 시스템 및 방법 | |
US20220172347A1 (en) | Detection apparatus for simultaneous acquisition of multiple diverse images of an object | |
US20110007316A1 (en) | Inspection Method and Apparatus, Lithographic Apparatus, Lithographic Processing Cell and Device Manufacturing Method | |
JP5055141B2 (ja) | 評価方法、調整方法、露光装置、およびプログラム | |
US20060098183A1 (en) | Exposure system, test mask for monitoring polarization, and method for monitoring polarization | |
JP5308639B2 (ja) | 欠陥検出のための方法及びシステム | |
KR101120888B1 (ko) | 다중 노광을 이용한 기판에 패터닝하는 방법 | |
JP2008270502A (ja) | 露光装置、露光方法およびデバイス製造方法 | |
JP4590181B2 (ja) | 測定方法及び装置、露光装置、並びに、デバイス製造方法 | |
EP3742230A1 (en) | Detection apparatus for simultaneous acquisition of multiple diverse images of an object | |
NL2023181A (en) | Detection apparatus for simultaneous acquisition of multiple diverse images of an object | |
WO2022122565A1 (en) | Intensity order difference based metrology system, lithographic apparatus, and methods thereof | |
WO2022100939A1 (en) | Dark field digital holographic microscope and associated metrology method | |
JP2009295779A (ja) | 光学特性の算出方法、光学特性の算出装置、光学特性の管理方法、光学特性の管理装置、光学系、露光装置及び電子デバイスの製造方法 | |
NL2021856A (en) | Metrology apparatus | |
JP2007188927A (ja) | 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法 | |
JP2011192998A (ja) | 装置、方法及びリソグラフィシステム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110510 |