JP6613074B2 - 決定方法、露光装置、プログラム、および物品の製造方法 - Google Patents

決定方法、露光装置、プログラム、および物品の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6613074B2
JP6613074B2 JP2015163092A JP2015163092A JP6613074B2 JP 6613074 B2 JP6613074 B2 JP 6613074B2 JP 2015163092 A JP2015163092 A JP 2015163092A JP 2015163092 A JP2015163092 A JP 2015163092A JP 6613074 B2 JP6613074 B2 JP 6613074B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exposure
exposure condition
prediction formula
correlation
prediction
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.)
Active
Application number
JP2015163092A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017040821A5 (ja
JP2017040821A (ja
Inventor
幸士郎 荒原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2015163092A priority Critical patent/JP6613074B2/ja
Priority to US15/233,166 priority patent/US10042266B2/en
Publication of JP2017040821A publication Critical patent/JP2017040821A/ja
Publication of JP2017040821A5 publication Critical patent/JP2017040821A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6613074B2 publication Critical patent/JP6613074B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/705Modelling or simulating from physical phenomena up to complete wafer processes or whole workflow in wafer productions
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70125Use of illumination settings tailored to particular mask patterns
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70591Testing optical components
    • G03F7/706Aberration measurement
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70883Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of optical system
    • G03F7/70891Temperature

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

本発明は、投影光学系の光学特性の変動を予測するための予測式を決定する決定方法、露光装置、プログラム、および物品の製造方法に関する。
半導体デバイスなどの製造工程(リソグラフィ工程)で用いられる装置の1つとして、投影光学系を介して基板を露光し、原版のパターンを基板上のショット領域に転写する露光装置がある。このような露光装置では、投影光学系において露光光の一部が吸収されるため、それにより発生した熱の影響で投影光学系の光学特性が変動し、原版のパターンをショット領域に精度よく転写することが困難になりうる。
特許文献1には、投影光学系の光学特性の変動を、露光量や露光時間などを変数とした予測式を用いて予測し、予測値に基づいて投影光学系の光学特性を制御する方法が提案されている。また、特許文献2には、予測値に生じる誤差が低減されるように、投影光学系の光学特性の変動を実測した結果に基づいて予測式を決定する方法が提案されている。
特開2001−160533号公報 特開昭63−58349号公報
投影光学系では、基板を露光するための露光条件ごとに、光学特性の変動の傾向が変わりうるため、露光条件ごとに予測式を決定することが好ましい。しかしながら、特許文献2に記載されたような光学特性の変動の実測を、露光条件を変更する度に行うことは、スループットの向上を妨げる要因となりうる。
そこで、本発明は、露光装置のスループットを向上させるために有利な技術を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての決定方法は、複数の項目を含む第1露光条件での基板の露光中における投影光学系の光学特性の変動を予測するための第1予測式を決定する決定方法であって、前記複数の項目を含み且つ前記第1露光条件とは異なる第2露光条件での基板の露光中における前記光学特性の変動を実測する第1工程と、前記第1工程での実測結果に基づいて、前記第2露光条件での基板の露光中における前記光学特性の変動を予測するための第2予測式を決定する第2工程と、前記第1露光条件と前記第2露光条件との項目ごとの差に基づいて、前記第1露光条件と前記第2露光条件との相関性の高さを示す相関度を求める第工程と、前記相関度が許容範囲内にある場合前記第2予測式に基づいて前記第1予測式を決定する第工程と、を含むことを特徴とする。
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
本発明によれば、例えば、露光装置のスループットを向上させるために有利な技術を提供することができる。
第1実施形態の露光装置を示す概略図である。 露光時間と光学特性の変動量との関係、および露光時間と露光光の強度との関係を示す図である。 予測式を決定する方法を示すフローチャートである。 第1露光条件での光学特性の変動の実測値と、第2予測式によって求められた光学特性の変動の予測値とを示す図である。 第1予測式を決定する際に実測工程が必要か否かを判断する方法を示すフローチャートである。 第2予測式の係数と、それに対応する第2露光条件との関係を示す情報の一例を示す図である。 第1露光条件と第2露光条件との距離を説明するための概念図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
<第1実施形態>
本発明に係る第1実施形態の露光装置10について、図1を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態の露光装置10を示す概略図である。露光装置10は、例えば、原版1を保持する原版ステージ2と、投影光学系3と、基板4を保持して移動可能な基板ステージ5と、照明光学系6と、制御部9とを含みうる。制御部9は、例えばCPUやメモリなどを含み、原版1のパターンを基板4のショット領域に転写する処理を制御する(露光装置10の各部を制御する)。
照明光学系6は、それに含まれるマスキングブレードなどの遮光部材により、光源(不図示)から射出された光を整形し、整形した光で原版1のパターン領域(パターンが形成された領域)を照明する。原版1および基板4は、原版ステージ2および基板ステージ5によってそれぞれ保持されており、投影光学系3を介して光学的にほぼ共役な位置(投影光学系3の物体面および像面)にそれぞれ配置される。投影光学系3は、原版1のパターンを基板4(ショット領域)に投影する。
このように構成された露光装置10では、投影光学系3において露光光7の一部が吸収されるため、それにより発生した熱の影響で投影光学系3の光学特性(例えば投影倍率やディストーション)が露光時間とともに変動しうる。例えば、図2(b)に示すように、一定の強度を有する露光光7で露光処理を行うと、投影光学系3の光学特性は、図2(a)に示すように指数関数的に変動するため、原版1のパターンをショット領域に精度よく転写することが困難になりうる。したがって、露光装置10では、露光時間に対する投影光学系3の光学特性の変動についての予測値を予測式によって求め、投影光学系3の光学特性を変更する変更部を予測値に基づいて制御しながら露光処理を行ことが好ましい。ここで、変更部は、例えば、投影光学系3の光学素子3aを駆動する駆動部3b、および基板ステージ5の少なくとも一方を含みうる。第1実施形態では、変更部として駆動部3bを用い、予測式によって求められた予測値に基づいて駆動部3bを制御する例について説明する。また、図1に示す駆動部3bは、1つの光学素子3aを駆動するように構成されているが、それに限られるものではなく、複数の光学素子を駆動するように構成されてもよい。
投影光学系3の光学特性の変動についての予測値Φは、例えば式(1)で表される予測式によって求められうる。式(1)において、Eは露光量を、tは露光時間を、Icは予測値を実測値に近づけるための係数(実測値に対する予測値の誤差を補正するための係数)を、Kは投影光学系3の熱伝導に関する時定数をそれぞれ表す。第1実施形態では、式(1)における係数Icおよび時定数Kが、予測式を最適化するために決定されるパラメータであり、投影光学系3の光学特性の種類(例えば、投影倍率、フォーカス、ディストーションなど)ごとに決定されうる。当該パラメータを、以下では補正パラメータと称する。
Figure 0006613074
予測式によって求められた予測値Φには、実測値に対する誤差が生じることがある。実測値に対する誤差が予測値Φに生じていると、当該予測値Φに従って変更部(駆動部3b)を制御しても、原版1のパターンを基板4のショット領域に精度よく転写することが困難になりうる。したがって、予測式(補正パラメータ)は、基板4の露光中における投影光学系3の光学特性の変動を実測し、その結果に基づいて、予測値Φが実測値に近づくよう決定されることが好ましい。
ところで、投影光学系3の光学特性(以下では、単に「光学特性」と呼ぶ)の変動は、一般に、例えば照明NA、照明σ、露光画角、原版における光の透過率、基板における光の反射率などの複数の項目を含む露光条件に依存する。例えば、照明NAおよび照明σで決まる照明条件が変化すると、投影光学系3の瞳面に形成される光強度分布が変化する。一方で、露光画角が変化すると、投影光学系3の物体面および像面付近に形成される光強度分布が変化する。このように投影光学系3の瞳面、物体面および像面における光強度分布が変化すると、投影光学系3の光学素子3a(レンズ)における温度分布が変化するため、光学素子3aの変形や屈折率の変化が生じ、光学特性が変動しうる。そのため、露光装置10では、予測式(補正パラメータ)を露光条件ごとに決定することが好ましい。
しかしながら、基板4の露光中における光学特性の変動を実測する実測工程を、露光条件を変更する度に行うことは、スループットの向上を妨げる要因となりうる。つまり、予測式を決定する際には、できるだけ実測工程を省略することが好ましい。そこで、第1実施形態の露光装置10は、第1露光条件での露光中における光学特性の変動を予測するための第1予測式を決定する際、第1露光条件と、光学特性を予測するための第2予測式に対応する第2露光条件との相関係数(相関度、相関性)を求める。第2予測式は、第2露光条件での基板4の露光中における光学特性の変動を予測するための式であり、第1露光条件と第2露光条件との相関係数を求める工程の前に、第2露光条件での実測工程を経て予め決定されている。そして、露光装置10は、求めた相関係数が許容範囲内にある場合には、当該第2予測式に基づいて第1予測式を決定する。これにより、第1露光条件での実測工程を省略することができる。
[第1予測式を決定する方法について]
次に、基板4の露光処理で用いられる予測式を決定する方法について、図3を参照しながら説明する。図3は、露光処理で用いられる予測式を決定する方法を示すフローチャートである。ここでは露光装置10の制御部9によって予測式を決定する例について説明するが、それに限られるものではなく、例えば露光装置10の外部コンピュータによって予測式を決定してもよい。
S11では、制御部9は、基板4の露光処理における露光条件(第1露光条件)を取得する。露光条件は、上述したように、例えば照明NA、照明σ、露光画角、原版1における光の透過率、基板4における光の反射率などの項目を含みうる。S12では、制御部9は、第1露光条件に対応する第1予測式が既に決定されているか否かを判断する。第1予測式が既に決定されている場合はS17に進み、第1予測式が未だ決定されていない場合はS13に進む。S13では、制御部9は、第1露光条件に対応する第1予測式(係数Ic)を決定する際に実測工程が必要か否かを判断する。実測工程が必要であると制御部9によって判断された場合(S13のYes)はS14に進み、実測工程が必要ないと制御部9によって判断された場合(S13のNo)はS17に進む。S13の工程についての詳細は、後述する。
S14では、制御部9は、第1露光条件での光学特性の変動を実測する実測工程を行う。実測工程では、第1露光条件で基板4を実際に露光し、その露光中における光学特性の変動を計測する。露光中における光学特性の変動を計測する方法としては、例えば、光学特性の変動を評価することができるパターンを有する原版1を用いて基板上に当該パターンを転写し、その転写結果に基づいて光学特性の変動を計測してもよい。また、光学特性の変動を検出する検出部を露光装置内に設けて、当該検出部による検出結果に基づいて光学特性の変動を計測してもよい。
S15では、制御部9は、第1露光条件での実測工程で得られた光学特性の変動の実測値(実測結果)に基づいて、予測値が当該実測値に近づくように第1予測式を決定する。例えば、制御部9は、光学特性の変動の実測値に基づいて、予測値が当該実測値に近づくように第1予測式の補正パラメータ(第1実施形態では係数Ic)を求めて第1予測式を決定する。ここで、制御部9は、後述するS13−4で選択された第2露光条件に対応する第2予測式の係数Icに基づいて、第1予測式の係数Icを求めてもよい。この場合、制御部9は、図4に示すように、第1露光条件での光学特性の変動の実測値13と、当該第2予測式により得られた予測値11との差12が小さくなるように第2予測式の係数Icを補正する。そして、補正した第2予測式の係数Icを第1予測式の係数Icとして用いて、第1予測式を決定しうる。図4は、第1露光条件での光学特性の変動の実測値13と、第2予測式によって求められた光学特性の変動の予測値11とを示す図である。
S16では、制御部9は、S15で決定した第1予測式により得られた予測値と実測値との差が閾値以下か否かを判断する。当該差が閾値以下の場合はS17に進み、当該差が閾値より大きい場合はS15の工程を繰り返す。また、S17では、制御部9は、決定した第1予測式を用いて第1露光条件での露光処理を開始する。
[実測工程の有無の判断方法について]
次に、S13の工程において、第1露光条件に対応する第1予測式を決定する際に実測工程が必要か否かを判断する方法について説明する。制御部9は、例えば、図5に示すフローチャートに従って当該判断を行いうる。図5は、第1露光条件に対応する第1予測式を決定する際に実測工程が必要か否かを判断する方法を示すフローチャートである。
S13−1では、制御部9は、実測工程を経て既に決定された予測式(第2予測式)の補正パラメータ(係数Ic)と、それに対応する露光条件(第2露光条件)との関係を示す情報を取得する。図6は、第2予測式の係数Icと、それに対応する第2露光条件との関係を示す情報の一例を示す図である。図6に示す例では、露光条件の項目として照明NA、照明σ、露光画角(画角幅および画角高さ)が設定されており、複数の第2露光条件の各々について各項目の値と、それに対応する係数Icとの関係が示されている。ここで、図6には、補正パラメータとしての係数Icが設定されているが、それに限られるものではなく、例えば、時定数Kなどが設定されていてもよい。また、式(1)とは異なる式を予測式として用いる場合は、係数Icや時定数Kとは異なるパラメータが設定されていてもよい。
S13−2では、制御部9は、露光条件の変化に対する光学特性の変動率を示す敏感度を、露光条件の項目ごとに求める。ここでは、露光条件の変化に対する係数Icの変化率から当該敏感度を求める例について説明する。まず、k番目の第2露光条件の項目を、式(2)に示すようにベクトルpで表す。式(2)におけるベクトルpの要素pkiは、第2露光条件におけるi番目の項目を表している。例えば、図6に示す情報では、要素pk1〜pk4が照明NA、照明σ、露光画角(画角幅および画角高さ)にそれぞれ対応する。同様に、第1露光条件の項目を、式(3)に示すようにベクトルpで表す。式(3)におけるベクトルpの要素ptiは、第1露光条件におけるi番目の項目を表しており、第2露光条件のi番目の項目と同じである。例えば、図6に示す情報では、要素pt1〜pt4が照明NA、照明σ、露光画角(画角幅および画角高さ)にそれぞれ対応する。
Figure 0006613074
Figure 0006613074
次に、露光条件の変化に対する係数Icの変化率から、式(4)に示すように敏感度cを求める。露光条件の変化に対する係数Icの変化率は、事前に露光条件を変えて実測工程を複数回行い、その結果から得られる複数の係数Icから求められうる。また、露光条件の変化に対する光学特性の変動率を熱構造解析などのシミュレーションによって求め、その結果から敏感度cを直接求めてもよい。
Figure 0006613074
敏感度cは、例えば、図6に示す情報を用いて、複数の第2露光条件の各々とそれに対応する第2予測式の係数Icとの関係から、式(6)に示すように最小二乗法などによって求めることもできる。式(6)において、A行列の各要素pkiは、k番目の第2露光条件におけるi番目の項目を表し、ベクトルbはk番目の第2露光条件に対応する第2予測式の係数Icを表している。また、敏感度cには、係数Icのオフセットに対応する敏感度cが追加されている。図6に示す情報における露光条件の各項目の値を式(5)に適用すると、式(6)に示すように敏感度cを得ることができる。ここで、第2露光条件の数と露光条件の項目の数とが異なる場合、A行列は正則行列にならない。そのため、式(5)に示すように、敏感度cは、例えば特異値分解などによる疑似逆行列を用いて求められうる。また、第2露光条件とそれに対応する第2予測式の係数Icとの関係から敏感度cを求める場合、複数の第2露光条件の全てを用いる必要はない。線形近似を用いる場合、複数の第2露光条件から、第1露光条件に近い第2露光条件を抽出し、抽出した第2露光条件に基づいて敏感度cを求めてもよい。
Figure 0006613074
Figure 0006613074
S13−3では、制御部9は、複数の第2露光条件の各々に対して、第1露光条件と第2露光条件との相関係数を求める。例えば、制御部9は、式(7)に示すように、S13−2で求めた露光条件の項目ごとの敏感度に応じた重み付けを、第1露光条件と第2露光条件との項目ごとの差に対して行う。式(7)によって得られたベクトルxは、露光条件の各項目を座標軸とした空間における、第1露光条件の位置座標xを原点としたときの第2露光条件の位置座標とみなすことができる。つまり、露光条件の項目の数がn個、および第2露光条件の数がm個であるとすると、n次元の空間内における各第2露光条件の位置座標がx〜xによってそれぞれ表される。
Figure 0006613074
そして、制御部9は、式(7)により得られた各値の総和(二乗和)から、式(8)を用いて相関係数を求める。第1実施形態では、露光条件の各項目を座標軸とした空間における第1露光条件と第2露光条件との距離dが、第1露光条件と第2露光条件との相関係数として用いられうる。図6に示す情報における露光条件の各項目の値を式(8)に適用すると、式(9)に示すように、各第2露光条件についての距離dを得ることができる。図7は、第1露光条件(位置座標x)と第2露光条件(位置座標x)との距離dを説明するための概念図である。このように第1露光条件と第2露光条件との距離dを相関係数として用いる場合、距離dが小さいほど第1露光条件と第2露光条件との相関性が高いとみなすことができる。
Figure 0006613074
Figure 0006613074
S13−4では、制御部9は、複数の第2露光条件のうち、距離dが最も小さい第2露光条件、即ち、相関係数が最も高い第2露光条件を選択する。例えば、図6に示す情報においては、図7に示すように、複数の第2露光条件(条件1〜6(x〜x))にそれぞれ対応する距離d〜dのうち、3番目の第2露光条件(条件3(x))に対応する距離dが最も小さい。そのため、制御部9は、第1露光条件に対する相関係数が最も高い第2露光条件として、3番目の第2露光条件を選択する。
S13−5では、制御部9は、S13−4で選択された第2露光条件と第1露光条件との相関係数(距離d)が許容範囲Rにあるか否かを判定する。当該相関係数が許容範囲内にある場合はS13−6に進み、S13−6において第1予測式の決定に実測工程が不要であると制御部9によって判断された後、S13−7に進む。一方で、当該相関係数が許容範囲内にない場合ではS13−8に進み、S13−8において第1予測式の決定に実測工程が必要であると制御部9によって判断された後、図2のS14に進む。
S13−7では、制御部9は、第1露光条件での基板4の露光中における投影光学系の光学特性の変動を実測せずに、S13−4で選択された第2露光条件に対応する第2予測式に基づいて第1予測式を決定する。例えば、制御部9は、S13−4で選択された第2露光条件と第1露光条件との差、および当該第2露光条件に対応する第2予測式に基づいて第1予測式を決定しうる。具体的には、制御部9は、S13−4で選択された第2露光条件と第1露光条件との差、および当該第2露光条件に対応する第2予測式の係数Icに基づいて、式(10)を用いて第1予測式の係数Icを求めうる。式(10)における「k」は、S13−4で選択された第2露光条件の番号である。
Figure 0006613074
図6に示す情報では、3番目の第2露光条件(条件3)が第1露光条件に対する相関係数が最も高いため、制御部9は、3番目の第2露光条件に対応する第2予測式の係数Ic(k=3)を式(10)に代入して第1予測式の係数Icを求める。このように第1予測式の係数Icを求めることより第1予測式を決定することができる。制御部9は、第1予測式を決定した後、図2のS17に進み、決定した第1予測式を用いて露光処理を開始する。ここで、第1実施形態では、S13−7の工程において、S13−4で選択された第2露光条件に対応する第2予測式の係数Icを式(10)に代入することにより第1予測式の係数Icを求めて、第1予測式を決定したが、それに限られるものではない。例えば、S13−4で選択された第2露光条件に対応する第2予測式を第1予測式としてそのまま適用してもよい。
ここで、第1露光条件と第2露光条件との項目ごとの差(p−p)から第1予測式の係数Icを求める方法として、式(10)に示すように、一次の係数としての敏感度cを当該差に乗じた値を用いることは、あくまでも一例である。例えば、第1予測式の係数Icが、露光条件の各項目に対して非線形に変化する場合には、2次以上の非線形成分の係数を用いてもよい。
また、第1予測式の決定に実測工程が必要であると制御部9によって判断された場合(S13−8)において、S13−4で選択された第2露光条件と第1露光条件との相関係数に応じて実測工程の内容を変更してもよい。例えば、S13−4で選択された第2露光条件と第1露光条件との相関係数がある程度高ければ、当該第2露光条件での光学特性の変動を実測した結果から、第1露光条件での光学特性の変動傾向を予測することができる。そのため、第1露光条件での光学特性の変動についてのオフセット量を求めることができる程度に、当該相関係数に応じて実測時間を短くするなど、実測工程の内容を変更してもよい。
上述したように、第1実施形態の露光装置10は、第1露光条件と第2露光条件との相関係数を求める。そして、当該相関係数が許容範囲内にある場合は、第1露光条件での光学特性の変動を予測するための第1予測式を、第1露光条件での実測工程を行わずに、第2露光条件に対応する第2予測式に基づいて決定する。即ち、相関係数が許容範囲内にある場合は、第1露光条件での実測工程を省略し、第1露光条件に対応する第1予測式の決定を簡略化することができる。
ここで、実測工程が必要か否かを判断する工程を開始するタイミングは、ユーザが露光条件を変更した直後に限定されるものではない。例えば、当該工程は、露光条件が変更されたときに制御部9によって自動で開始してもよいし、コマンドなどを用いてユーザが任意のタイミングで当該工程を開始させてもよい。また、実測工程が必要か否かを判断する際、制御部9は、第1露光条件と第2露光条件との相関係数を、ディスプレイなどの表示部に表示させてもよい。また、第1露光条件に対する相関係数が最も高い第2露光条件を当該表示部に表示させてもよい。
さらに、図6に示す情報は、露光条件の項目と、その露光条件に対応する予測式の係数Icを示した一例に過ぎない。当該情報は、例えば、各項目のベクトル、各項目のマップ表示、もしくは関数近似したものであってもよい。また、図6に示す情報が保存されるときの形態は、レシピだけではなく、ファイル(ログを含む)やデータベースであってもよい。また、情報の保存先は、露光装置10の制御部9に限られず、露光装置10の外部コンピュータなどであってもよい。また、図6に示す情報は、単一の露光装置10から得られていなくてもよい。例えば、同一の工場内に設定された複数の露光装置10から、露光条件の情報をサーバ上に移動させておき、その情報を複数の露光装置間で共有化してもよい。
<第2実施形態>
第1実施形態では、露光条件の変化に対する係数Icの変化率から敏感度cを求める例について説明した。しかしながら、投影光学系3の光学特性を予測するための予測式には、補正パラメータとして、1つの係数Icだけではなく、複数の係数が含まれることがある。この場合、当該複数の係数の各々における変化率から敏感度cを求め、求めた敏感度cから第1露光条件と第2露光条件との相関係数を求めることが好ましい。例えば、予測式に、複数の係数Ic,Ic・・・Icが含まれる場合を想定する。この場合、j番目の係数Icに対する敏感度cは式(11)によって表され、j番目の係数Icに対する距離djkは式(12)によって表されうる。
Figure 0006613074
Figure 0006613074
そして、1〜j番目の係数に対する距離djkの合計値dが式(13)によって求められ、その合計値dが、第1露光条件と第2露光条件との相関係数として用いられる。このように合計値dを相関係数として用いる場合、合計値dが小さいほど第1露光条件と第2露光条件との相関性が高いとみなすことができる。
Figure 0006613074
<物品の製造方法の実施形態>
本発明の実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程(基板を露光する工程)と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
<その他の実施形態>
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
1:原版、2:原版ステージ、3:投影光学系、3a:光学素子、3b:駆動部、4:基板、5:基板ステージ、6:照明光学系、7:露光光、9:制御部、10:露光装置

Claims (15)

  1. 複数の項目を含む第1露光条件での基板の露光中における投影光学系の光学特性の変動を予測するための第1予測式を決定する決定方法であって、
    前記複数の項目を含み且つ前記第1露光条件とは異なる第2露光条件での基板の露光中における前記光学特性の変動を実測する第1工程と、
    前記第1工程での実測結果に基づいて、前記第2露光条件での基板の露光中における前記光学特性の変動を予測するための第2予測式を決定する第2工程と、
    前記第1露光条件と前記第2露光条件との項目ごとの差に基づいて、前記第1露光条件と前記第2露光条件との相関性の高さを示す相関度を求める第工程と、
    前記相関度が許容範囲内にある場合前記第2予測式に基づいて前記第1予測式を決定する第工程と、
    を含むことを特徴とする決定方法。
  2. 前記相関度が前記許容範囲内にない場合前記第1露光条件での基板の露光中における前記光学特性の変動を実測し、その実測結果に基づいて前記第1予測式を決定する第工程を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の決定方法。
  3. 前記第工程では、前記光学特性の変動を実測する内容を前記相関度に応じて変更する、ことを特徴とする請求項2に記載の決定方法。
  4. 前記第工程では、前記第1露光条件と複数の前記第2露光条件の各々との前記相関度を求め、
    前記第工程では、複数の前記第2露光条件のうち、前記相関度が前記許容範囲内にあり且つ前記相関度が最も高い第2露光条件についての前記第2予測式に基づいて前記第1予測式を決定する、ことを特徴とする請求項1乃至のうちいずれか1項に記載の決定方法。
  5. 前記第4工程では、前記第1露光条件と前記第2露光条件との項目ごとの差および前記第2予測式に基づいて、前記第2予測式とは異なる予測式を前記第1予測式として決定する、ことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の決定方法。
  6. 前記第1予測式および前記第2予測式は、予測値を実測値に近づけるための係数をそれぞれ含み、
    前記第工程では、前記第1露光条件と前記第2露光条件との項目ごとの差、および前記第2予測式の係数に基づいて、前記第1予測式の係数を決定する、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の決定方法。
  7. 前記第工程では、
    前記第1露光条件と前記第2露光条件との項目ごとの差に対して重み付けを行って得られた値の総和を求め、
    前記総和と前記第2予測式とに基づいて前記第1予測式決定する、ことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の決定方法。
  8. 前記第工程では、
    露光条件の変化に対する前記光学特性の変動率を示す敏感度を、露光条件の項目ごとに求め、
    前記総和を、前記敏感度に応じた重み付けを行って得られた値の総和として求める、ことを特徴とする請求項7に記載の決定方法。
  9. 前記第工程では、
    前記第1露光条件と前記第2露光条件との項目ごとの差に重み付けを行って得られた値の二乗和に基づいて前記相関度を求める、ことを特徴とする請求項1乃至のうちいずれか1項に記載の決定方法。
  10. 前記第工程では、
    露光条件の変化に対する前記光学特性の変動率を示す敏感度を、露光条件の項目ごとに求め、
    前記二乗和を、前記敏感度に応じた重み付けを行って得られた値の二乗和として求める、ことを特徴とする請求項に記載の決定方法。
  11. 前記第1露光条件および前記第2露光条件は、照明NA、照明σおよび露光画角のうち少なくとも1つの項目をそれぞれ含む、ことを特徴とする請求項1乃至10のうちいずれか1項に記載の決定方法。
  12. 前記相関度は、前記第1露光条件と前記第2露光条件との各項目を座標軸とした空間における前記第1露光条件の座標と前記第2露光条件の座標との距離で表される、ことを特徴とする請求項1乃至11のうちいずれか1項に記載の決定方法。
  13. 請求項1乃至12のうちいずれか1項に記載の決定方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
  14. 投影光学系を介して基板を露光する露光装置であって、
    前記投影光学系の光学特性を変更する変更部と、
    複数の項目を含む第1露光条件での基板の露光中における前記投影光学系の光学特性の変動を予測するための第1予測式を決定し、前記第1予測式により求められた予測値に基づいて前記変更部を制御する制御部と、
    を含み、
    前記制御部は、
    前記複数の項目を含み且つ前記第1露光条件とは異なる第2露光条件での基板の露光中における前記光学特性の変動を予測するために前記光学特性の変動を実測し、
    前記光学特性の変動の実測結果に基づいて、前記第2露光条件での基板の露光中における前記光学特性の変動を予測するための第2予測式を決定し、
    前記第1露光条件と前記第2露光条件との項目ごとの差に基づいて、前記第1露光条件と前記第2露光条件との相関性の高さを示す相関度を求め、
    前記相関度が許容範囲内にある場合前記第2予測式に基づいて前記第1予測式を決定する、ことを特徴とする露光装置。
  15. 請求項14に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
    前記工程で露光された前記基板を現像する工程と、
    を含み、現像された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
JP2015163092A 2015-08-20 2015-08-20 決定方法、露光装置、プログラム、および物品の製造方法 Active JP6613074B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015163092A JP6613074B2 (ja) 2015-08-20 2015-08-20 決定方法、露光装置、プログラム、および物品の製造方法
US15/233,166 US10042266B2 (en) 2015-08-20 2016-08-10 Determination method, exposure apparatus, storage medium, and method of manufacturing article

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015163092A JP6613074B2 (ja) 2015-08-20 2015-08-20 決定方法、露光装置、プログラム、および物品の製造方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2017040821A JP2017040821A (ja) 2017-02-23
JP2017040821A5 JP2017040821A5 (ja) 2018-09-20
JP6613074B2 true JP6613074B2 (ja) 2019-11-27

Family

ID=58157204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015163092A Active JP6613074B2 (ja) 2015-08-20 2015-08-20 決定方法、露光装置、プログラム、および物品の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10042266B2 (ja)
JP (1) JP6613074B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6554141B2 (ja) * 2017-05-26 2019-07-31 キヤノン株式会社 決定方法、露光方法、情報処理装置、プログラム及び物品の製造方法
JP6944323B2 (ja) * 2017-09-21 2021-10-06 キヤノン株式会社 計算方法、露光方法、プログラム、露光装置、および物品の製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0821531B2 (ja) 1986-08-29 1996-03-04 株式会社ニコン 投影光学装置
US6297877B1 (en) * 1998-08-13 2001-10-02 Micron Technology, Inc. Methods for compensating for lens heating resulting from wafer reflectance in micro-photolithography equipment
JP3265533B2 (ja) * 1999-02-03 2002-03-11 株式会社ニコン 集積回路製造方法、および投影露光装置
JP2001160533A (ja) * 1999-12-02 2001-06-12 Canon Inc 投影露光装置およびデバイス製造方法
JP2009218366A (ja) * 2008-03-10 2009-09-24 Canon Inc 露光装置、露光方法、算出方法及びデバイス製造方法
JP6039932B2 (ja) * 2012-06-22 2016-12-07 キヤノン株式会社 露光装置、露光方法及び物品の製造方法
JP6381188B2 (ja) * 2013-08-13 2018-08-29 キヤノン株式会社 露光装置およびデバイスの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20170052457A1 (en) 2017-02-23
JP2017040821A (ja) 2017-02-23
US10042266B2 (en) 2018-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11036146B2 (en) Method and apparatus to reduce effects of nonlinear behavior
US20220004108A1 (en) Optimizing an apparatus for multi-stage processing of product units
TWI629570B (zh) 用於檢測及度量衡的方法與設備
TWI616726B (zh) 用於檢測及度量衡的方法與設備
TWI821031B (zh) 基於計算度量衡之校正和控制
US10691863B2 (en) Method and apparatus to correct for patterning process error
TW202131111A (zh) 用於處理度量衡資料之方法及電腦程式產品
TW201532124A (zh) 製程窗優化器
TWI623811B (zh) 校正圖案化製程誤差之方法、電腦程式產品與系統
US10719011B2 (en) Method and apparatus to correct for patterning process error
US20180299770A1 (en) Method and apparatus to correct for patterning process error
US20180307135A1 (en) Method and apparatus to correct for patterning process error
TWI695233B (zh) 計算方法、曝光方法、儲存媒體、曝光裝置以及製造物品之方法
TWI720439B (zh) 用於加速一製造製程模型之校準的方法、電腦程式產品及系統
JP6613074B2 (ja) 決定方法、露光装置、プログラム、および物品の製造方法
JP2017037194A (ja) 露光装置の制御方法、露光装置、プログラム、および物品の製造方法
TWI856277B (zh) 用於判定用於在基板之曝光場上曝光圖案之微影製程的子場控制之場內校正之方法及相關聯電腦程式及非暫態電腦程式載體
JP2023144214A (ja) 情報処理装置、露光装置、及び物品の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180807

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180807

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190716

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190917

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191004

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191101

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6613074

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151