JP2013168506A - フレア計測方法、反射型マスクおよび露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレアを考慮した光学的な補正を実現できるよう露光装置の反射型投影光学系で生じるフレア量を高精度に計測することができるフレア計測方法を提供すること。
【解決手段】実施形態のフレア計測方法では、反射型投影光学系を備えたスキャン露光装置のレチクルステージ上に、１つのスキャン座標が決定するとスリット方向の反射座標が１つに決定する反射型マスクを載置する。また、スリット像面内のスリット方向上の所定位置に照度センサを移動させる。そして、前記照度センサ上にスキャン露光を行うとともに、前記照度センサを用いて前記露光光の光強度を計測する。そして、前記照度センサのスリット方向上の位置に対応するスリット内位置でのフレア量を、前記露光光のうち前記照度センサのスリット方向上の位置に対応しないスリット内位置から受光した露光光の光強度を用いて算出する。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、フレア計測方法、反射型マスクおよび露光装置に関する。

半導体デバイスの微細化に伴い、露光装置で使用する光源の短波長化が進み、波長１００ｎｍ程度以下の極端紫外光（Extreme Ultraviolet Light：以下、ＥＵＶ光と略す）を用いる露光装置（ＥＵＶ露光装置）が半導体デバイスの製造に適用されつつある。このＥＵＶ露光装置は、光源の波長が短いので、ほぼ全ての光学部材が反射部材となる。このため、ＥＵＶ露光装置では、広範囲に渡ってフレアが生じやすくなる。フレアが生じる場合には、フレアを考慮した光学的な補正を正確に行わなければ、所望のパターン寸法を有したパターンを形成することができない。

このため、フレアを考慮した光学的な補正等を実現できるよう、露光装置（例えばＥＵＶ露光装置）の反射型投影光学系で生じるフレア量を高精度に計測することが望まれている。

特開２０１０−２０５８９６号公報

本発明が解決しようとする課題は、反射型投影光学系で生じるフレア量を高精度に計測することができるフレア計測方法、反射型マスクおよび露光装置を提供することである。

実施形態によれば、フレア計測方法が提供される。フレア計測方法では、反射型投影光学系を備えたスキャン露光装置のレチクルステージ上に、スキャン露光の際に１つのスキャン座標が決定するとマスク面内におけるスリット方向の反射座標が１つに決定する反射型マスクを載置する。また、スリット内位置に対応するスリット像面内のスリット方向上の所定位置に、露光光の受光強度を計測する照度センサを移動させる。そして、前記反射型マスクと前記照度センサとのスキャン方向への移動を同期させながら、前記照度センサの配置されている領域を含む領域に前記反射型マスクを用いたスキャン露光を行う。また、前記スキャン露光の際に、前記照度センサを用いて前記露光光の光強度を計測する。そして、前記照度センサのスリット方向上の位置に対応するスリット内位置でのフレア量を、前記露光光のうち前記照度センサのスリット方向上の位置に対応しないスリット内位置から受光した露光光の光強度を用いて算出する。

図１は、実施形態に係る露光装置の構成を示すブロック図である。 図２は、フレア計測用のマスクの構成を示す図である。 図３は、実施形態に係るフレア算出処理の処理手順を示すフローチャートである。 図４は、実施形態に係る光強度計測方法を説明するための図である。 図５は、照度センサの位置とスリット内位置との関係を説明するための図である。 図６−１は、各スリット内位置での光強度をスキャン位置毎に示す図（１）である。 図６−２は、各スリット内位置での光強度をスキャン位置毎に示す図（２）である。 図７は、スリット内におけるフレア分布の算出処理を説明するための図である。

以下に添付図面を参照して、実施形態に係るフレア計測方法、反射型マスクおよび露光装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。

（実施形態）
図１は、実施形態に係る露光装置の構成を示すブロック図である。露光装置１０は、反射型投影光学系３１を用いてスキャン露光を行うスキャン露光装置であり、例えばＥＵＶ（Extreme Ultraviolet Light）露光装置である。露光装置１０は、例えば、波長１００ｎｍ程度未満の露光光を用いて露光を行う。

露光装置１０は、露光部１１と、フレア計測制御部１２と、フレア量算出部１３と、を有している。露光部１１は、基板（ウエハなど）への露光を行う。露光部１１は、反射型投影光学系３１、レチクルステージ（マスクステージ）３２、ウエハステージ（基板ステージ）５、照度センサ７、スリット４を備えている。

本実施形態の露光部１１において、反射型投影光学系３１は、ミラーなどの反射部材を用いて露光光をマスクまで伝播させる機能を有している。レチクルステージ３２は、ウエハ露光用のマスクやフレア計測用のマスクを載置する。

また、ウエハステージ５は、ウエハを載置する。照度センサ７は、ウエハステージ５上に配置されており、フレア量を計測する際には、照度センサ７が露光光の光強度を計測する。また、スリット４は、ウエハ上や照度センサ７上へのスキャン露光を行う際に用いられる開口部である。

露光部１１は、ウエハ上にスキャン露光を行う際には、ウエハ露光用のマスクと、ウエハ（ウエハステージ５）と、のスキャン方向への移動を同期させながらスキャン露光動作を行う。また、露光部１１は、照度センサ７上にスキャン露光を行う際には、フレア計測制御部１２からの指示に従って、フレア計測用のマスクと、照度センサ７（ウエハステージ５）と、を同期させながらスキャン露光動作を行う。

フレア計測用のマスク（レチクル）は、反射型マスクであり、概略矩形状のマスクパターン領域を有している。そして、マスクパターン領域内の１本の対角線上に１本のライン状の反射パターンが形成されている。

フレア計測制御部１２は、フレア量を計測する際の露光部１１の動作を制御する。フレア計測制御部１２は、照度センサ７が配設されたウエハステージ５の位置（スリット方向の位置）、フレア計測用のマスクが載置されるレチクルステージ３２のスキャン動作、ウエハステージ５のスキャン動作などを露光部１１に指示する。

フレア量算出部１３は、照度センサ７で計測された光強度に基づいて、露光装置１０の反射型投影光学系３１で生じるフレア量を算出する。また、フレア量算出部１３は、算出したフレア量を用いてフレアマップ（スリット４内におけるスリット方向のフレア量の分布）を算出する。

図２は、フレア計測用のマスクの構成を示す図である。図２では、フレア計測用のマスクの一例であるマスク１の上面図を示している。マスク１は、反射パターン２と、遮光パターン３と、を有している。反射パターン２は、露光光を反射するパターンであり、遮光パターン３は、露光光を遮光するパターンである。したがって、光源から送られてくる露光光は、反射パターン２で反射され、遮光パターン３で遮光される。スリット４は、ライン状に開口しており、開口部に照射される露光光を通過させ、開口部以外に照射される露光光を遮光する。

フレア量を計測する際には、露光部１１が有しているスリット４を介して露光光がマスク１に照射される。スキャン露光する際には、マスク１を載置しているレチクルステージ３２（ここでは図示せず）が、スキャン方向２０に移動させられる。

マスク１のスキャン方向２０は、スリット４の短手方向（Ｙ方向）である。換言すると、スリット４の長手方向は、Ｘ方向であり、スリット４の短手方向は、スキャン方向２０に平行なＹ方向である。

本実施形態の反射パターン２は、マスク１（マスクパターン形成領域）の対角線上に配置されている。具体的には、反射パターン２は、Ｘ方向およびＹ方向に対して略４５度をなすようマスク１の露光領域内に配置されている。そして、マスク１において、反射パターン２以外の領域が、遮光パターン３となる。このように、本実施形態のマスク１は、露光装置１０のスキャン座標が決定すると、マスク１のスリット方向の反射座標が１つに決定するようなマスクである。

つぎに、マスク１で反射された露光光の光強度を計測する方法について説明する。図３は、実施形態に係るフレア算出処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図４は、実施形態に係る光強度計測方法を説明するための図である。図４の（ａ）は、マスク１と照度センサ７の位置関係を示している。また、図４の（ｂ）は、照度センサ７によるスキャン位置毎の受光強度を示し、図４の（ｃ）は、スリット内位置毎の光強度を示している。

図４の（ａ）に示すように、照度センサ（光強度計測部）７は、ウエハステージ５上のうちウエハ６が配置される領域以外の位置に配置される。また、マスク１で反射された露光光の光強度を計測する際には、マスク１が照度センサ７上に配置されるよう、ウエハステージ５とレチクルステージ３２が同期移動させられる。

本実施形態では、照度センサ７が、スリット像面内の長手方向における種々のスリット内位置で光強度を計測する。このため、露光部１１は、照度センサ７をスリット内位置に対応するスリット像面内のスリット方向上の所定位置に移動させる（ステップＳＴ１１）。

例えば、露光部１１は、スリット内位置Ｓ０における光強度を計測するため、露光部１１が、スリット内位置Ｓ０と同じＸ座標上に照度センサ７を移動させる。露光部１１は、ウエハステージ５をスリット４の長手方向（Ｘ方向）に移動させることにより、照度センサ７を移動させる。

そして、露光部１１は、マスク１（レチクルステージ３２）と照度センサ７（ウエハステージ５）とを同期させながら、照度センサ７上へのスキャン露光を行う（ステップＳＴ１２）。具体的には、露光部１１は、照度センサ７の配置されている領域を含む領域にマスク１を用いたスキャン露光を行う。スキャン露光を行うことにより、マスク１からの反射光のスリット方向の位置が変化する。

そして、照度センサ７は、スキャン位置毎に露光光の受光強度を計測する（ステップＳＴ１３）。照度センサ７は、例えば、第１のスキャン位置Ｐ１、第２のスキャン位置Ｐ２（図示せず）、第ｍ（ｍは２以上の自然数）のスキャン位置Ｐｍなどの種々のスキャン位置で露光光の受光強度を計測する。これにより、スリット内位置Ｓ０における露光光の受光強度が、種々のスキャン位置で計測される。

本実施形態では、マスク１の対角線上に反射パターン２が形成されているので、スキャン位置毎に反射パターン２とスリット４との交差領域が変化する。この交差領域のうち、スリット内位置Ｓ０と同じＸ座標を有している交差領域が、フレアに起因しない本来の露光光が照射される領域である。したがって、スリット内位置Ｓ０と同じＸ座標上に照度センサ７を移動させておいた場合、スリット内位置Ｓ０と同じＸ座標を有した交差領域から照度センサ７に到達する露光光が本来の露光光である。

一方、スリット内位置Ｓ０と同じＸ座標上に照度センサ７を移動させておいた場合、スリット内位置Ｓ０とは異なるＸ座標を有した交差領域から照度センサ７に到達する露光光が、フレアに起因する露光光である。

換言すると、照度センサ７の配置されるスリット内位置（Ｘ座標）に照射されて照度センサ７に到達する露光光が本来の露光光である。そして、照度センサ７の配置されるスリット内位置（Ｘ座標）とは異なる位置に照射されて照度センサ７に到達する露光光がフレアに起因する露光光である。

フレア量算出部１３は、照度センサ７にてスキャン露光時に受光した露光光の光強度のうち、照度センサ７が存在するスリット内位置以外から受光した露光光の光強度をフレアとして算出する。

図４の（ｂ）は、スリット内位置Ｓ０で計測されたスキャン位置毎の受光強度を示している。図４の（ｂ）は、横軸が受光強度であり、縦軸がスキャン位置である。例えば、照度センサ７の配置されるＸ座標において、第１のスキャン位置Ｐ１でスリット４と反射パターン２が重なる場合、第１のスキャン位置Ｐ１における受光強度が、本来の露光光に対する受光強度である。一方、第１のスキャン位置Ｐ１以外の位置（例えば、第ｍのスキャン位置Ｐｍ）における受光強度は、フレアに起因する受光強度である。

フレア量算出部１３は、図４の（ｂ）に示した計測結果を用いて、スキャン位置毎の光強度をスリット内位置毎の光強度に変換する。具体的には、フレア量算出部１３は、スキャン露光の開始から終了までのスキャン時間毎に、照度センサ７で受光した露光光の光強度を記憶しておく。そして、フレア量算出部１３は、マスク１のスキャン方向におけるスキャン座標と、スリット方向における反射座標と、の対応関係に基づいて、記憶しておいたスキャン位置（スキャン時間）毎の光強度を、スリット方向の座標毎（スリット内位置毎）の光強度に変換する（ステップＳＴ１４）。このとき、フレア量算出部１３は、マスク１で反射パターン２が形成されている領域に基づいて、スキャン位置毎の光強度をスリット内位置毎の光強度に変換する。

図４の（ｃ）は、図４の（ｂ）に示した計測結果を用いて算出された露光光の光強度を示している。図４の（ｃ）は、横軸がスリット内位置であり、縦軸が露光光の光強度である。図４の（ｂ）に示した計測結果と同様に、照度センサ７と同じＸ座標を有したスリット内位置Ｓ０でスリット４と反射パターン２が重なる第１のスキャン位置Ｐ１における光強度が、本来の露光光に対する光強度である。一方、照度センサ７と同じＸ座標を有したスリット内位置Ｓ０でスリット４と反射パターン２が重ならず、照度センサ７と異なるＸ座標を有したスリット内位置Ｓｎでスリット４と反射パターン２が重なるスキャン位置（例えば、第ｍのスキャン位置Ｐｍ）における光強度は、フレアに起因する光強度である。

フレア量算出部１３は、各スリット内位置での光強度に基づいて、フレア量を算出する（ステップＳＴ１５）。換言すると、フレア量算出部１３は、照度センサ７の配置位置に対応するスリット内位置でのフレア量を、露光光のうち照度センサ７の配置位置に対応しないスリット内位置から受光した露光光の光強度を用いて算出する。別言すれば、各照度センサ７の計測位置毎に得られた光強度のうち、照度センサ７のスリット内位置とは異なるスリット内位置から得られた光強度を用いて投影光学系のフレア量を算出する。

そして、露光部１１は、スリット像面内の全ての位置に照度センサ７を移動させてフレア量を算出したか否かを判定する（ステップＳＴ１６）。換言すると、スリット像面内の全位置で光強度が計測されたか否かが判定される。

スリット像面内の全位置でフレア量が算出されていなければ（ステップＳＴ１６、Ｎｏ）、ステップＳＴ１１〜ＳＴ１６までの処理（フレア算出処理）が繰り返される。具体的には、露光装置１０は、スリット４内の第ｎ（ｎは２以上の自然数）のスリット内位置（図示せず）における光強度を計測する。このとき、露光部１１は、第ｎのスリット内位置Ｓｎと同じＸ座標に照度センサ７を移動させる（ステップＳＴ１１）。そして、露光部１１は、マスク１と照度センサ７を同期させながらスキャン露光し（ステップＳＴ１２）、照度センサ７で露光光の受光強度を計測する。これにより、第ｎのスリット内位置における露光光の受光強度が計測される（ステップＳＴ１３）。

そして、第１のスリット内位置Ｓ１の場合と同様に、フレア量算出部１３は、スキャン位置毎の光強度を、スリット内位置毎の光強度に変換する（ステップＳＴ１４）。さらに、フレア量算出部１３は、各スキャン位置での光強度に基づいて、フレア量を算出する（ステップＳＴ１５）。

ステップＳＴ１１〜ＳＴ１６までの処理（フレア算出処理）が複数回に渡って繰り返されることにより、種々のスリット内位置におけるフレア量が算出される。スリット像面内の全位置でフレア量が算出されると（ステップＳＴ１６、Ｙｅｓ）、フレア量の算出処理が終了する。この後、フレア量算出部１３は、スリット４内におけるフレア量の分布（フレアマップ）を算出する。

図５は、照度センサの位置とスリット内位置との関係を説明するための図である。本実施形態では、マスク１のマスクパターン形成領域（露光領域）が、Ｘ方向に２７ｍｍの幅を有している場合について説明する。なお、以下では、Ｘ方向における照度センサ７の第ｎ番目の位置に対応するスリット内位置を第ｎのスリット内位置Ｓｎとして説明する。

マスクパターン形成領域が、Ｘ方向に２７ｍｍの長さを有している場合、スリット４は、Ｘ方向に約２７ｍｍの長さを有するよう設定される。そして、第１のスリット内位置Ｓ１は、例えば、スリット４の像面の中心部からＸ方向に−１２ｍｍ離れた位置に設定される。換言すると、第１のスリット内位置Ｓ１での受光強度を計測するため、スリット４の像面の中心部からＸ方向に−１２ｍｍ離れた位置に対応する像面上の位置に照度センサ７が移動する。

この後、露光装置１０は、マスク１とウエハステージ５（照度センサ７）とを同期スキャンさせながら、照度センサ７で露光光の受光強度を計測する。このとき、第１のスリット内位置Ｓ１と反射パターン２とが重なると、第１のスリット内位置Ｓ１（Ｘ＝−１２ｍｍ）における本来の露光光５１Ａの受光強度が計測される。また、第１のスリット内位置Ｓ１以外の位置（Ｘ≠−１２ｍｍ）でスリット４と反射パターン２とが重なると、フレア起因の露光光５１Ｂの受光強度が計測される。

Ｘ＝−１２ｍｍにおける本来の露光光５１Ａとフレア起因の露光光５１Ｂとの受光強度が計測された後、次のスリット内位置における露光光の受光強度が計測される。このため、露光部１１は、照度センサ７をスリット４の長手方向に所定距離（例えば現在の位置からプラス方向に３ｍｍ）移動させる。これにより、例えば、スリット４の中心部からＸ方向に−９ｍｍ離れた位置に第２のスリット内位置Ｓ２（照度センサ７）が設定される。

そして、露光装置１０は、マスク１とウエハステージ５とを同期スキャンさせながら、照度センサ７で露光光の受光強度を計測する。これにより、第２のスリット内位置Ｓ２（Ｘ＝−９ｍｍ）における本来の露光光５２Ａの受光強度と、第２のスリット内位置Ｓ２以外の位置（Ｘ≠−９ｍｍ）におけるフレア起因の露光光５２Ｂの受光強度と、が計測される。

この後、さらに次のスリット内位置における露光光の受光強度が計測される。例えば、スリット４の像面の中心部からＸ方向に−６ｍｍ離れた位置に第３のスリット内位置Ｓ３が設定される。

そして、露光装置１０は、マスク１とウエハステージ５とを同期スキャンさせながら、照度センサ７で露光光の受光強度を計測する。これにより、第３のスリット内位置Ｓ３（Ｘ＝−６ｍｍ）における本来の露光光５３Ａの受光強度と、第３のスリット内位置Ｓ３以外の位置（Ｘ≠−６ｍｍ）におけるフレア起因の露光光５３Ｂの受光強度と、が計測される。

同様に、次のスリット内位置における露光光の受光強度を計測する処理が繰り返される。例えば、スリット４の像面の中心部からＸ方向に−３ｍｍ離れた位置に第４のスリット内位置Ｓ４が設定される。

そして、露光装置１０は、マスク１とウエハステージ５とを同期スキャンさせながら、照度センサ７で露光光の受光強度を計測する。これにより、第４のスリット内位置Ｓ４（Ｘ＝−３ｍｍ）における本来の露光光５４Ａの受光強度と、第４のスリット内位置Ｓ４以外の位置（Ｘ≠−３ｍｍ）におけるフレア起因の露光光５４Ｂの受光強度と、が計測される。

このように、照度センサ７は、種々のスリット内位置（Ｘ方向の一方の短部から他方の短部まで）に移動させられるとともに、各スリット内位置で本来の露光光の受光強度と、フレア起因の露光光の受光強度と、を計測する。そして、フレア量算出部１３は、計測された受光強度を用いて、各スリット内位置でのスキャン位置毎の光強度を算出する。具体的には、フレア量算出部１３は、スキャン座標に対応する各スリット内位置が照度センサ７の配置位置に対応するスリット内位置に与えるフレア量を、スキャン座標毎の光強度を用いて、スリット内位置毎に算出する。

図６−１および図６−２は、各スリット内位置での光強度をスキャン位置毎に示す図である。図６−１および図６−２は、スリット内位置毎のフレア量と、各フレアが何れのスリット内位置から及ぼされたものであるかを示すイメージ図である。図６−１の（ａ）〜（ｇ）は、それぞれスリット内位置がＸ＝−１３ｍｍ，−１１ｍｍ，−９ｍｍ，−７ｍｍ，−５ｍｍ，−３ｍｍ，−１ｍｍの場合の光強度をスキャン位置毎に示している。同様に、図６−２の（ｈ）〜（ｎ）は、それぞれスリット内位置がＸ＝１ｍｍ，３ｍｍ，５ｍｍ，７ｍｍ，９ｍｍ，１１ｍｍ，１３ｍｍの場合の光強度をスキャン位置毎に示している。

例えば、図６−１の（ａ）に示すように、スリット内位置がＸ＝−１３ｍｍの場合、Ｘ＝−１３ｍｍの位置から本来の露光光の光強度が得られ、Ｘ≠−１３ｍｍの領域からフレア起因の光強度６０Ａが得られる。

同様に、図６−１の（ｂ）〜（ｇ）に示すように、スリット内位置がＸ＝−１１ｍｍ，−９ｍｍ，−７ｍｍ，−５ｍｍ，−３ｍｍ，−１ｍｍの場合、これらの位置から本来の露光光の光強度が得られる。そして、Ｘ≠−１１ｍｍ，−９ｍｍ，−７ｍｍ，−５ｍｍ，−３ｍｍ，−１ｍｍの領域からフレア起因の光強度６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ，６０Ｅ，６０Ｆ，６０Ｇが得られる。

また、図６−２の（ｈ）〜（ｎ）に示すように、スリット内位置がＸ＝１ｍｍ，５ｍｍ，７ｍｍ，９ｍｍ，１３ｍｍの場合、これらの位置から本来の露光光の光強度が得られる。そして、Ｘ≠１ｍｍ，５ｍｍ，７ｍｍ，９ｍｍ，１３ｍｍの領域からフレア起因の光強度６０Ｈ，６０Ｊ，６０Ｋ，６０Ｌ，６０Ｎが得られる。なお、ここでは、スリット内位置がＸ＝３ｍｍ，１１ｍｍの場合に、フレア起因の光強度が検出されなかった場合を示している。

図６−１や図６−２に示すように、各スリット内位置での光強度をスキャン位置毎に算出することにより、スリット内位置毎に何れのスリット内位置付近からフレアの影響を受けているかを容易に把握することが可能となる。

各スリット内位置における露光光の光強度を算出した後、フレア量算出部１３は、スリット内位置毎のフレア量（スリット４内のフレア分布）を算出する。フレア量は、例えば、フレア起因の光強度の積算値である。

図７は、スリット内におけるフレア分布の算出処理を説明するための図である。フレア量算出部１３は、例えば、スリット内位置がＸ＝−１３ｍｍの場合のフレア起因の光強度６０Ａ（積算値）を算出すると、この光強度６０Ａを、スリット内位置がＸ＝−１３ｍｍでのフレア値とする。

同様に、フレア量算出部１３は、例えば、スリット内位置がＸ＝０ｍｍの場合のフレア起因の光強度６０Ｐ（積算値）を算出すると、この光強度６０Ｐを、スリット内位置がＸ＝０ｍｍでのフレア値とする。

また、フレア量算出部１３は、例えば、スリット内位置がＸ＝１３ｍｍの場合のフレア起因の光強度６０Ｎ（積算値）を算出すると、この光強度６０Ｎを、スリット内位置がＸ＝１３ｍｍでのフレア値とする。

フレア量算出部１３は、各スリット内位置（Ｘ＝−１３ｍｍ〜１３ｍｍ）でのフレア起因の光強度（積算値）を算出し、算出した光強度を、各スリット内位置でのフレア値とする。これにより、フレア量算出部１３は、スリット内位置とフレア量とを対応付けしたフレアマップを算出する。

このように、露光装置１０は、反射型投影光学系３１のスリット内位置（スリット座標）毎のフレア量と、各フレアが何れのスリット座標から影響を受けたものであるかを、計測している。このため、ショートレンジからロングレンジのフレアまでの広範囲のフレアを正確に把握することが可能となり、光学補正等への反映やドーズマップの算出などが可能となる。また、フレア量の多いスリット内位置を把握することが可能となる。

なお、スリット４のＸ方向の長さは、マスク１の露光領域のサイズによって異なるものである。このため、露光装置１０は、マスク１が有している露光領域のサイズ毎にフレアマップを算出してもよい。

また、本実施の形態では、露光光の受光強度を計測した後にフレア量を算出する場合について説明したが、露光光の受光強度を計測しながらフレア量を算出してもよい。この場合、露光光の受光強度が計測されたスリット内位置から順番にフレア量が算出される。

フレアマップの算出処理は、露光装置１０毎に行われる。そして、各露光装置１０は、フレアマップに基づいた光学補正を行う。半導体デバイス（半導体集積回路）は、露光装置１０を用いて製造される。例えば、レジストが塗布された半導体基板（ウエハなど）が露光装置１０に搬入される。そして、露光装置１０は、フレアマップに基づいた光学補正を行なったうえで、半導体基板への露光を行う。露光された半導体基板は、現像され、これにより、半導体基板上にレジストパターンが形成される。このレジストパターンをマスクとして半導体基板における加工対象が加工（例えば、エッチング）される。半導体デバイスを製造する際には、フレアマップの算出処理、フレアマップに基づいた光学補正を行なったうえでの露光処理、現像処理、加工対象への加工処理などが、ウエハプロセスのレイヤ毎に繰り返される。

このように実施形態によれば、マスク１の対角線上に反射パターン２を配置するとともに、種々のスリット内位置でマスク１と照度センサ７とを同期させながら照度センサ７上へのスキャン露光を行うので、反射型投影光学系３１で生じるフレア量を高精度に計測することが可能となる。これにより、フレアに応じた正確な光学補正を行うことが可能となり、この結果、半導体デバイスの歩留まりを向上させることが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…マスク、２…反射パターン、４…スリット、５…ウエハステージ、７…照度センサ、１０…露光装置、１１…露光部、１２…フレア計測制御部、１３…フレア算出部、３１…反射型投影光学系、３２…レチクルステージ。

Claims (5)

1. 反射型投影光学系を備えたスキャン露光装置のレチクルステージ上に、概略矩形状のマスクパターン領域を有し、前記マスクパターン領域の１本の対角線上に１本のライン状の反射パターンが形成されてなる反射型マスクを載置するマスク載置ステップと、
   スキャン露光の際のスリット内位置に対応するスリット像面内のスリット方向上の所定位置に、露光光の受光強度を計測する照度センサを移動させるセンサ移動ステップと、
   前記反射型マスクと前記照度センサとのスキャン方向への移動を同期させながら、前記照度センサの配置されている領域を含む領域に前記反射型マスクを用いたスキャン露光を行う露光ステップと、
   前記スキャン露光の際に、前記照度センサを用いてスキャン座標毎に前記露光光の光強度を計測する計測ステップと、
   前記照度センサのスリット方向上の位置に対応するスリット内位置で前記ライン状の反射パターンとスリットとが交差しない各スキャン座標に対応するスリット内位置毎に、前記照度センサのスリット方向上の位置に対応するスリット内位置でのフレア量を、前記スキャン座標毎に計測した露光光の光強度を用いて算出するフレア量算出ステップと、
   を含み、
   前記照度センサを前記スリット方向上の複数の位置に移動させ、
   前記複数の位置毎に、前記スキャン露光、前記光強度の計測および前記フレア量の算出を行なう
   ことを特徴とするフレア計測方法。
2. 反射型投影光学系を備えたスキャン露光装置のレチクルステージ上に、スキャン露光の際に１つのスキャン座標が決定するとマスク面内におけるスリット方向の反射座標が１つに決定する反射型マスクを載置するマスク載置ステップと、
   スリット内位置に対応するスリット像面内のスリット方向上の所定位置に、露光光の受光強度を計測する照度センサを移動させるセンサ移動ステップと、
   前記反射型マスクと前記照度センサとのスキャン方向への移動を同期させながら、前記照度センサの配置されている領域を含む領域に前記反射型マスクを用いたスキャン露光を行う露光ステップと、
   前記スキャン露光の際に、前記照度センサを用いて前記露光光の光強度を計測する計測ステップと、
   前記照度センサのスリット方向上の位置に対応するスリット内位置でのフレア量を、前記露光光のうち前記照度センサのスリット方向上の位置に対応しないスリット内位置から受光した露光光の光強度を用いて算出するフレア量算出ステップと、
   を含むことを特徴とするフレア計測方法。
3. 前記照度センサは、前記スリット方向上の複数の位置に移動させられ、
   前記複数の位置毎に、前記スキャン露光、前記光強度の計測および前記フレア量の算出が行われることを特徴とする請求項２に記載のフレア計測方法。
4. スキャン露光の際に１つのスキャン座標が決定するとマスク面内におけるスリット方向の反射座標が１つに決定する反射型マスク。
5. 反射型投影光学系と、
   スキャン露光に用いるスリットと、
   反射型マスクを載置するレチクルステージと、
   露光光の光強度を計測する照度センサが配置されるとともに、スキャン露光する際に基板が載置される基板ステージと、
   前記スリット、前記レチクルステージおよび前記基板ステージの動作を制御する制御部と、
   前記光強度に基づいてフレア量を算出するフレア量算出部と、
   を備え、
   前記光強度を計測する際に、
   前記制御部は、
   スリット内位置に対応するスリット像面内のスリット方向上の所定位置に前記照度センサを移動させ、
   前記反射型マスクと前記照度センサとのスキャン方向への移動を同期させながら、前記照度センサの配置されている領域を含む領域に前記反射型マスクを用いたスキャン露光を行なわせるとともに、前記照度センサに前記光強度を計測させ、
   前記フレア量算出部は、
   前記照度センサのスリット方向上の位置に対応するスリット内位置でのフレア量を、前記露光光のうち前記照度センサのスリット方向上の位置に対応しないスリット内位置から受光した露光光の光強度を用いて算出する、
   ことを特徴とする露光装置。

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