200910019 九、發明說明： 【發日月所之技術領域】 發明領域 本發明係有關於用以測量用於以微影步驟製造半導體 元件或液晶顯示元件等電子裝置之光學系統之光學特性之 光學特性之測I方法、用以調整該光學系統之光學特性之 光學特性之調整方法、具有以該調整法調整之光學系統之 曝光裝置、使用該曝光裝置之曝光方法及用以製造該曝光 裝置之曝光裝置之製造方法。 10 【先前技術】 發明背景 製造半導體元件或液晶顯示元件等時，使用藉由光學 糸統（技影光學糸統）’使形成於光罩（reticle、photo mask) 之圖案於塗布有光阻之基板（玻璃板或半導體晶圓等）上曝 15光之曝光裝置。此曝光裝置需以高解析度將形成於光罩之 圖案投影至基板上。因此，曝光裝置具有之光學系統設計 成具有充份修正諸像差之良好光學特性。 然而，製造按照設計之光學系統並不易，實際製造之 光學系統之光學特性有與設計上之光學特性不同之情形。 20因而’需測量所製造之光學系統之光學特性，依測量結果， 調整光學糸統之光學特性。舉例言之’於日本專利公開公 報2000-121498號揭示一種技術，其係相對於藉由光學系統 而形成之測量用圖案之空間影像，使設置於基板載物台之 開口部相對移動，取得通過開口部之測量用圖案之空間景〈 5 200910019 像之光強度分佈，從所取得之空間影像之強度分佈之變化 量進行成像光學系統之光學特性之測量。 【發明内容3 發明揭示 5 而隨著光罩圖案之細微化，產生以更高之精確度測量 搭載於曝光裝置之光學系統之光學特性之必要性。然而， 在習知光學特性之測量方法中，如上述，由於藉相對於測 量用圖案之空間影像，使設置於基板載物台之開口部相對 移動，而取得空間影像之強度分佈，故基板載物台之移動 10 精確度大幅影響光學特性之測量精確度。 又，亦考慮在不使基板載物台移動下，藉直接以CCD 等感測器檢測經由光學系統之測量用圖案之空間影像，而 獲得測量用圖案之空間影像之強度分佈。然而，此時，需 空間影像之強度分佈之檢測所要求之空間分解能。即，需 15 依空間分解能，使CCD等感測器之像素極小。然而，由於 目前不存在滿足此要求之感測器，故以高精確度測量光學 系統之光學特性並不易。 又，為以CCD等感測器，獲得必要之空間分解能，亦 有於感測器之入射面側配置放大光學系統之方法，但因配 20 置放大光學系統，而有測量系統大型化之問題。 本發明之課題係提供可以高精確度測量光學系統之光 學特性之光學特性之測量方法、可以高精確度調整該光學 系統之光學特性之光學特性之調整方法、具有以該調整方 法調整之光學系統之曝光裝置、使用該曝光裝置之曝光方 200910019 法及用以製造該曝光裝置之曝光裝置之製造方法。 本發明之光學特性之測量方法係測量於第2面形成配 置於第1面之物體影像之光學系統之光學特性者，其特徵在 於：將測量光通過或反射之第1區域配置於前述第1面；將 5 前述測量光通過或反射之第2區域配置於前述第2面之對應 於前述第1區域之位置；將經過前述第1區域與前述第2區域 中之一者及前述光學系統之前述測量光之光量藉由前述第 1區域與前述第2區域中之另一者檢測，且前述第1區域及前 述第2區域之至少1者具有經由前述光學系統通過或反射之 10 前述測量光之光量依前述光學特性變化之形狀。 又，本發明之光學特性之調整方法具有以本發明之光 學特性之測量方法，進行光學系統之光學特性之測量之測 量步驟及使用前述測量步驟之測量結果，進行前述光學系 統之前述光學特性之調整之調整步驟。 15 本發明之曝光裝置係於感光性基板上形成光罩之圖案 者，其包含有以本發明之光學特性之調整方法調整之光學 系統。 本發明之曝光裝置係藉光學系統於感光性基板上形成 光罩之圖案者，其包含有：具有配置於前述光學系統之物 20 面與像面中之一者，測量光通過或反射之第1區域之第1圖 案；具有配置於前述光學系統之物面與像面中之另一者， 且與前述第1區域對應之位置，並且測量光通過或反射之第 2區域之第2圖案；將經過前述第1圖案與前述第2圖案中之 一者及前述光學系統之前述測量光之光量藉由前述第1圖 7 200910019 案與前述第2圖案中之另一者檢測之檢測部，且前述第1區 域及前述第2區域之至少1者具有經由前述光學系統通過或 反射之前述測量光之光量依前述光學特性變化之形狀。 本發明之曝光方法係於感光性基板上形成光罩之圖案 5 者，其具有照明前述圖案之照明步驟；及藉以本發明之光 學特性之調整方法調整之光學系統，於前述感光性基板上 形成以前述照明步驟照明之前述圖案之形成步驟。 本發明之曝光裝置之製造方法係製造藉光學系統，於 感光性基板上形成光罩之圖案的曝光裝置者，其具有藉本 10 發明之光學特性之調整方法，進行前述光學系統之光學特 性之調整之調整步驟；及將藉前述調整步驟調整之前述光 學系統設置於前述曝光裝置内之設置步驟。 本發明之曝光裝置之製造方法係製造藉光學系統於感 光性基板上形成光罩之圖案的曝光裝置者，其具有將前述 15 光學系統設置於前述曝光裝置内之設置步驟；及藉本發明 之光學特性之調整方法，進行設置於前述曝光裝置内之前 述光學系統之光學特性之調整之調整步驟。 根據本發明之光學特性之測量方法，由於前述第1區域 及前述第2區域之至少1者具有藉由前述光學系統通過或反 20 射之前述測量光之光量依前述光學特性變化之形狀，故不 相對地掃瞄第1區域與第2區域中之一空間影像與第1區域 與第2區域中之另一者，而可以高精確度測量光學系統之光 學特性。 又，根據本發明之光學特性之測量方法，由於以本發 200910019 明之光學特性之測量方法，進行光學系統之光學特性之測 量，而使用該測量結果，進行光學系統之光學特性之調整， 故可獲得具有良好光學特性之光學系統。 根據本發明之曝光裝置，由於具有以本發明之光學特 5 性之調整方法調整之光學系統，故可將配置於第1面之圖案 之影像藉由具有良好光學特性之光學系統，於感光性基板 上以高解析度形成光罩之圖案。 根據本發明之曝光裝置，由於前述第1區域及前述第2 區域之至少1者具有藉由前述光學系統通過或反射之前述 10 測量光之光量依前述光學特性變化之形狀，故不相對地掃 瞄第1區域與第2區域中之一空間影像與第1區域與第2區域 中之另一者下，而可以高精確度測量光學系統之光學特 性。因而，可將藉由具有良好光學特性之光學系統，於感 光性基板上以高解析度形成光罩之圖案。 15 又，根據本發明之曝光方法，可藉以本發明之光學特 性之調整方法調整之光學系統，於感光性基板上以高解析 度形成光罩之圖案。 又，根據本發明之曝光裝置之製造方法，以本發明之 光學特性之調整方法，進行光學系統之光學特性之調整， 20 將業經調整之光學系統設置於曝光裝置内。或者，以本發 明之光學特性之調整方法，進行設置於曝光裝置内之光學 系統之光學特性之調整。因而，可製造具有具良好光學特 性之光學系統之曝光裝置。 圖式簡單說明 9 200910019 第1圖係顯示實施形態之投影曝光裝置之概略結構者。 第2圖係用以說明實施形態之投影曝光裂置之製造方 法之流程圖。 第3圖係用以說明實施形態之投影光學系統之光學特 5 性之測量方法的流程圖。 第4圖係顯示實施形態之測量用光罩之結構者。 第5(a)圖〜第5(b)圖係顯示實施形態之測量裝置之結構 者。 第6圖係用以說明無投影光學系統之畸變時之2個光量 10 之總和之關係者。 第7圖係用以說明有投影光學系統之畸變時之2個光量 之總和之關係者。 第8圖係用以說明有投影光學系統之畸變時之2個光量 之總和之關係者。 15 第9圖係顯示投影光學系統之畸變與2個光量之總和之 差的關係之圖表。 第10圖係顯示實施形態之另一測量用光罩之結構者。 第11圖係顯示實施形態之另—測量裝置之結構者。 第12圖係顯示實施形態之另—測量用光罩之結構者。 20 第13圖係顯示實施形態之另-測量裝置之結構者。 第14圖係顯示實施形態之又另一測量用光罩之 者。 、、、。 第15圖係顯示實施形態之又另_測量褒置之結構者。 第16圖係顯示實施形態之另1 口部之結構者。 10 200910019 第17(a)圖〜第n(f)圖係顯示實施形態之另—開口部之 結構者。 第18圖係顯示作為實施形態之微型裝置之半導體裝置 之製造方法之流程圖。 t 】 用以實施發明之最佳形態 、 〃·、、、圖式，就實施形態之投影曝光裳置（曝光裝 置)作°兒明。第1圖係顯示此實施形態之投影曝光裝置之概 略結構者。 义 10 15 k. 20 此外，在以下之說明中，設定各圖中所示之XYZ垂直 相交座標系，—面參照此ΧΥΖ垂直座標系，—面就各構件 Α置關係作„兒明。又¥2垂直相交座標系係將X轴及Υ轴設 定，相對於晶圓（感光性基板)W平行，於相對於晶BJW垂直 相父之方向設定2軸。X軸係與第1圖之紙面平行之方向，γ 軸係與第1圖之紙面垂直之方向。 第1圖所示之投料光裝置包含有以心供給曝光光 明光m未7^及來自光源之光均-地照明光罩m之照 成^于系統(财未示）、將形成於鮮Μ之圖案於晶_上 Μ，影先學糸統（光學系統）15。又’包含有保持光罩 目對於投影光學系統15之物面（與χγ平面平行之 伴持曰可調整光罩Μ之圖_成面之位置之光«物台12、 =撕，且相對於投影光學系統15之像面(與χγ平面平 之面），可調整晶圓W表面之位置之晶圓戴物台16。 此外，在本實施形離φ，Α > 〜、 基板以晶圓W為例而說明， 11 200910019 不限於晶圓w，亦可為坡璃板。 從光源射出之光藉由照明光學系統，重疊地以均一之 照明度照明光罩Μ。此外，光源可使用水銀燈泡、KrF準分 子雷射、ArF準分子雷射、&雷射、極端紫外線等光源。 5 經由光罩1^之光入射至投影光學系統15。投影光學系 統15以複數光學構件構成，以預定之倍率（縮小倍率、等倍 率或放大倍率），將形成於光罩M之圖案於晶圓％上成像。 保持晶圓W之晶圓載物台16以可於χ軸及γ軸方向移動之 ΧΥ載物台、可於Ζ軸方向移動，且可相對於ζ軸傾斜之2載 1 〇物台構成。於晶圓載物台i 6之ζ載物台設置吸附保持晶圓w 之晶圓保持器17。一面在父¥平面内二維驅動控制晶圓載物 台16’ 一面於形成於晶圓w之各曝光區域將光罩轉印圖 案逐次曝光。於此投影曝光裝置設置用以測量晶圓w上之 XY平面内之位置之晶圓載物台干涉儀18及用以測量晶圓 15评之2方向之位置之自動對焦系統19。對控制裝置30輸出晶 圓載物台干涉儀18及自動對焦系統19之測量結果。 又，此投影曝光裝置包含有用以測量投影光學系統15 之光學特性之測量裝置20。如第5圖所示，測量裝置2〇具有 具2個開口部（受光圖案）43、44之圖案板2〇c、接收通過2個 20開口部43、44之光，作為檢測部之感測部20a(CCD或光量 檢測感測器等）。在第1圖中，測量裝置2〇設置於晶圓載物 台16上，且在晶圓保持器π之附近，圖案板2〇c之圖案形成 面設定成與晶圓W面幾乎相同之高度。測量裝置2〇之結構 後述。將測量裝置20之測量結果輸出至控制裝置3〇。 12 200910019 控制裝置30依從測量裂置2〇輸出之測量結果’調整投 影光學系統之光學特性。此外，投影光學系統15之光學特 性之測量方法及調整方法之詳細說明後述。 接著，參照第2圖之流程圖，就此實施形態之投影曝光 5 裝置（曝光裝置）之製造方法作說明。 首先，將投影光學系統15設計成具有可完整地修正諸 像差之良好光學特性，將在該設計後製造之投影光學系統 15設置於投影曝光裝置内之預定位置（步驟S10、設置步 驟）。接著，進行在步驟S10，設置於投影曝光裝置内之投 10 影光學系統15之光學特性之測量（步驟SH、測量步驟）。即’ 由於有實際製造之投影光學系統殘留因各主要原因引起之 諸像差之情形，故測量投影光學系統之光學特性。依此測 量結果’進行投影光學系統15之光學特性是否良好之判斷 (步驟S12)，若非良好時，便進行投影光學系統15之光學特 15 性之調整（步驟S13、調整步驟），返回步驟su，再次進行 投影光學系統15之光學特性之測量。另—方面，投影光學 系統15之光學特性良好時，便結束投影曝光裝置之製造。 第3圖係用以說明此實施形態之投影光學系統丨5之光 學特性之測量方法（步驟S11之測量步驟)之流程圖。 20 在此，此實施形態之投影光學系統15之光學特性包含 在光學特性之測量方向，相對於投影光學系統15之光軸呈 非對稱之像差（以畸變、彗形像差為代表之像差）。此外，在 此實施形態中，以投影光學系統15之畸變測量為例來説明。 首先，將形成有測量光可通過之測量圖案4〇、41之測 13 200910019 量用光罩配置於光罩載物台12上（步驟S20)。第4圖係顯示測 量用光罩Ml之結構者。如第4圖所示，於測量用光罩Ml形 成於測量方向（X方向）具有數μίη寬度之2個測量圖案4〇、 41。測量圖案40、41之寬度以厚達不受等之影響之程度為 5 佳。 接著’藉使晶圓載物台16於ΧΥ方向移動，將形成於測 量裝置20之圖案板20c之2個開口部43、44配置於投影光學 系統之投影區域(視野）内（步驟S21)。2個開口部43、44具有 與形成於測量用光罩Ml之測量圖案43、44不同之形狀，與 10 投影光學系統15之光學特性之測量方向垂直相交之方向（γ 方向）之形狀改變。即，開口部43、44具有經由投影光學系 統15通過之測量光之光量依投影光學系統15之畸變改變之 形狀。 具體言之，如第5(a)圖所示，開口部43、44之形狀為底 15 邊配置成相對之三角形，其斜邊具有相對於測量方向（X方 向），0<θ<90(度）之角度Θ。角度Θ之尺寸以必要之測量精 確度、測量範圍、動態範圍D之尺寸決定。當要以更高精確 度測量畸變時，角度Θ之大小以接近90度者為佳（惟，不包 括角度θ = 90度）。當固定動態範圍D之尺寸時，隨著角度θ 20 之大小接近90度，與開口部43、44之測量方向垂直相交之 方向（Υ方向）之尺寸Η增大。Υ方向之尺寸Η以必要之測量範 圍等決定。 又，為分別獨立接收通過開口部43之測量光、通過開 口部44之測量光或通過後述參考用開口 45之測量光，於測 14 200910019 量裝置20具有之感測部20a連接a又疋對應於開口部a之典 光區域、對應於開口部44之受光區域、對應於參考用開口 45之受光區域之設定部。設定部20b之動作以控制裝置3〇押 制。 5 此外，測量光學特性時，亦有照明測量用光罩Ml之测 量光之光量變化對測量精確度造成影響之情形。是故，在 本實施形態中，於圖案板20c形成用以監視測量光之光量變 化之參考用開口45。設定部20b於監視測量光之光量變化 時，設定對應於參考用開口 45之受光區域，檢測通過參考 10用開口45之測量光。然後，監視通過參考用開口45之測量 光之光量，依監視結果，修正投影光學系統15之光學特性 之測量結果，藉此，可維持高測量精確度。 接著，以預定波長之光、亦即具有與用於曝光之光相 同之波長的測量光照明在步驟S 2 0配置之測量用光罩Μ1 (步 15驟S22)。然後，藉由測量圖案40、41及投影光學系統15， 將測量圖案之影像投影至測量裝置20之開口部43、44。 接著，以設定部20b之設定動作，感測部20a分別檢測 通過測量圖案40，經過開口部43之測量光及通過測量圖案 41 ’經過開口部44之測量光（步驟S23)。具體言之，檢測通 20 過開口部43之測量光之光量之總和^，同時，檢測通過開 口部44之測量光之光量之總和12。對控制裝置30輸出以感 測部20a測量之光量之總和II、12。 接著，比較在步驟S23檢測出之光量之總和II及12(步驟 S24)，使用步驟S24之比較結果，測量投影光學系統15之畸 15 200910019 變（步驟S25、測量步驟）。在此，開口部43、44相對於測量 圖 $ 40 n /11 ’、 1之影像之位置關係於投影光學系統15無畸變時 (崎1量==〇時），如第6圖所示，設定成通過開口部43之測量 光之光里之總和II與通過開口部44之測量光之光量之總和 5 12 相同。二 U而’當投影光學系統15無畸變時(畸變量=0時）， 開σ部43之測量光光量之總和π與通過開口部44之測 里光光置之總和12相等光量之差△卜1112=〇。 $ —方面’當投影光學系統15有畸變時(畸變量邦時）， 如第7圖或第8圖所示，開口部43、44相對於測量圖案40、 10 41之哥$债+ 7 1豕疋位置改變。因而，通過開口部43之測量光光量 之總和11與通過開口部44之測量光光量之總和12不同，光量
y /\ T 11-12式〇。此外，如第9圖所示，畸變與呈正比例 之關係。因而，藉求出△：!，可測量投影光學系統15之畸變。 此外’依在第2圖流程圖之步驟S11測量之投影光學系 15統15之畸變量之投影光學系統15之光學特性之調整（步驟 3之調整步驟）算出用以修正此畸變之調整量，進行投影 光學系統15之畸變之調整。具體言之，以進行構成投影光 學系統15之光學構件之至少1個在投影光學系統15之光軸 方向的移動、在與投影光學系統15之光軸垂直相交之方向 之位移或傾斜、以投影光學系統15之光轴為中心之旋轉， 進行投影光學系統15之畸變之調整。 根據此實施形態之投影曝光袈置，由於受光圖案之開 口部43、44具有經由投影光學系統15通過之測量光之光量 依投影光學系統15之畸變量變化之形狀，故不致如習知光 16 200910019 學特性之測量方法般，對測量圖案之空間影像，使設置於 晶圓載物台之開口部相對移動，而可以高精確度測量投影 光學系統15之畸變。因而，藉使用測量結果，進行投影光 學系統15之畸變之調整，可獲得具有良好光學特性之投影 5 光學系統15，而可藉由具有良好光學特性之投影光學系統 15，於晶圓W上以高解析度形成光罩Μ之圖案之影像。 根據此實施形態之光學特性之測量方法，由於不需如 習知光學特性之測量方法般，對測量圖案之空間影像，使 設置於晶圓載物台之開口部相對移動，故可在不被影晶圓 10 載物台之移動精確度影響下，以高精確度測量投影光學系 統15之光學特性（畸變）。由於亦不需晶圓載物台之移動時 間，故可大幅縮短測量時間。又，根據此實施形態之光學 特性之測量方法，由於檢測通過開口部43、44之測量光之 光量之總和即可，故可不在不依靠圖案之空間分解能下， 15 使用空間分解能稀少之感測器。又，由於直接以感測部檢 測測量光之光量即可，故受光圖案與感測部間不需具有光 學系統等，而可以小型且低成本之測量裝置進行投影光學 系統15之光學特性之測量。 又，根據此實施形態之光學特性之調整方法，由於以 20 此實施形態之光學特性之測量方法，進行投影光學系統15 之光學特性之測量，使用該測量結果，進行投影光學系統 15之光學特性之調整，故可獲得具有像差已完整修正之良 好光學特性之光學系統。 又，根據此實施形態之投影曝光裝置之製造方法，以 17 200910019 此實施形態之光學特性之測量方法及調整方法’進行投影 光學系統15之光學特性之測量及調整。因而，可製造具有 具像差已完整修正之良好光學特性之投影光學系統之曝光 裝置。 5 此外，在此實施形態之光學特性之測量方法中，使用 第4圖所示之測量用光罩Ml及第5圖所示之測量裴置，測量 投影光學系統15之畸變，亦可對1個測量點，使用具有2組 以上相同形狀之測量圖案之測量用光罩及2組以上之開口 部之測量裝置’測量投影光學系統15。舉例言之，使用具 10 有形成有第1〇圖所示之3組測量圖案40a、41a、40b、41b、 40c、41c之測量用光罩M及如第11圖所示，形成有3組開σ 部43a、44a、43b、44b、43c、44c之圖案板之測量裝置2〇α， 測量投影光學系統15之畸變。此外，開口部43a〜43c之形狀 為與第5圖所示之開口部43相同之形狀，開口部44a〜44c之 15 形狀為與第5圖所示之開口部44相同之形狀。 此時，測量經由測量圖案40a及投影光學系統15，通過 開口部43a之測量光、經由測量圖案4〇b及投影光學系統 15，通過開口部43b之測量光、經由測量圖案仙认投影光 學系統15，通過開口部43c之測量光之光量之總和13或平均 20 值A3。同樣地，測量經由測量圖案41a及投影光學系統15， 通過開口部44a之測量光、經由測量圖案41 b及投影光學系 統15，通過開口部44b之測量光、經由測量圖案41 c及投影 光學系統15，通過開口部44c之測量光之光量之總和14或平 均值A4。然後，依光量之總和13或平均值八3與光量之總和 18 200910019 14或平均值A4之比較結果，測量投影光學系統15之畸變。 根據此種測量方法，可以更高精確度測量畸變量。 亦可使用具有形成有第12圖所示之3組測量圖案40d、 40e、40f、41d、41e、41f之測量用光罩]VI3及如第13圖所示， 5 形成有3組開口部43d、43e、43f、44d、44e、44f之圖案板 之測量裝置20B，測量投影光學系統15之畸變。此外，開口 部43d〜43f、44d〜44f之形狀為與第5圖所示之開口部43或開 口部44相同之形狀。 此時，測量經由測量圖案40d及投影光學系統15，通過 1〇 開口部43d之測量光、經由測量圖案40e及投影光學系統 15，通過開口部43e之測量光、經由測量圖案40f及投影光 學系統15，通過開口部43f之測量光之光量之總和15。同樣 地，測量經由測量圖案41d及投影光學系統15，通過開口部 44d之測量光、經由測量圖案41e及投影光學系統15，通過 15 開口部44e之測量光、經由測量圖案41f及投影光學系統 15，通過開口部44f之測量光之光量之總和16。然後，依光 量之總和15與光量之總和16之比較結果，測量投影光學系統 15之畸變。在此測量方法中，亦可進行更高精確度之測量。 又，在此實施形態之光學特性之測量方法中，在投影 20 光學系統15之投影區域内之1個像點，檢測測量光之光量， 而亦可於投影光學系統15之投影區域内，在複數個像點， 檢測測量光之光量。舉例言之，亦可使用形成有第14圖所 示之5組測量圖案50〜54之測量用光罩Μ及形成有第15圖所 示之5組受光圖案55〜59之圖案板之測量裝置20C，進行投影 19 200910019 光學系統15之光學特性之測量。 如第14圖所示，於測量用光罩M4形成種類互異之2個 測量圖案。在本實施形態中，形成測量圖案50〜54作為種类頁 互異之2個測量圖案，各測量圖案形成有於相互垂直相交< 5 2個測量方向（X方向及Y方向）分別具有數μηι寬度之2條線 圖案。又，如第15圖所示，測量裝置20之圖案板形成有種 類互異之2個開口部。在本實施形態中，形成有具有對應於 各測量圖案5 0〜5 4，並且與上述實施形態之開口部相同之带 狀之開口部作為種類互異之2個開口部。各開口部沿相互垂 10 直相交之2個測量方向形成。 使用測量用光罩Μ4及測量裝置20C，進行投影光學系、 統15之光學特性之測量時’由於可在投影光學系統15之複 數個影像高度’同時測量測量光之光量，故以高精確度且 迅速地測量不同影像高度之投影光學系統15之光學特性。 15在本實施形態中，以畸變測量為例而說明，測量投影光學 系統15之彗形像差時’使用具有形成有複數個寬度不同之 測量圖案之測量用光罩及形成有對應於測量光罩而設置之 此實施形態之開口部之圖案板的測量裝置即可。此外，測 量彗形像差時’亦可僅使用開口部43及開口部44之至少1 20 個。 又，即使測量圖案之形狀相同’藉於圖案板上設置2個 以上種類（例如形成方向、間隔、線寬）不同之開口部，亦可 進行動態範圍或靈敏度不同之測量。 於第11圖所示之測量裝置20Β、第13圖所示之測量裝置 20 200910019 20C、第15圖所示之測量裝置20D與第5圖所示之測量裝置 20同樣地，連接設定部。又，亦可於各測量裝置20B〜20D 之受光圖案面設置1個以上之參考用開口，監視照明測量用 光罩之測量光之光量。 5 在此實施形態之光學特性之測量方法中，藉比較通過 開口部43之測量光之光量之總和Π與通過開口部44之測量 光之光量之總和12，測量投影光學系統15之畸變，亦可僅 檢測通過開口部43或開口部44之測量光，從檢測結果，測 量投影光學系統15之畸變。舉例言之，每到預定時間，檢 10 測開口部43(或開口部44)之測量光，從通過開口部43(或開 口部44)之測量光之光量總和11(或12)之經時變化量，測量隨 時間經過之投影光學系統15之畸變量之變化。 在此實施形態中，第5圖、第11圖、第13圖、第15圖所 示之開口部具有依投影光學系統15之光學特性改變之形 15 狀，而亦可於測量用光罩形成第5圖、第11圖、第13圖、第 15圖所示之開口部之形狀，且於測量裝置之圖案板形成第4 圖、第10圖、苐12圖、第14圖所示之測量圖案之形狀。又， 於測量用光罩及測量裝置之圖案板形成具有依投影光學系 統15之光學特性改變之形狀之開口部時，使形成於測量用 20光罩之測量圖案之形狀與形成於圖案板之開口部之形狀為 相互不同之形狀即可。 在此實施形態中，以第5圖、第11圖、第13圖、第15圖 所示之開口部為例而說明’亦可為於與第16圖所示之測量 方向垂直相交之方向（Y方向）具有曲線之開口部。又，亦可 21 200910019 為第17(a)圖〜第17(f)圖所示之開口部。即，為使依投影光學 系統15之光學特性通過之測量光光量改變’只要為具有具 相對於測量方向（X方向）’ 〇 < Θ< 90(度）之角度Θ之開口部即 可。 5 又，在此實施形態中，使用光通過遮光區域中之一部 份之開口型測量圖案及光通過遮光區域中之一部份之開口 部，進行投影光學系統之光學特性之測量，亦可以光透射 測量圖案之透射型或反射光之反射型構成，使開口部為透 射型或反射型。在此實施形態中，顯示了使用測量圖案及 10 開口部，檢測測量光之例，亦可使遮光區域之光通過之區 域反轉。又，測量用光罩或圖案板亦可使用液晶顯示裝置， 以電性生成測量圖案或開口部。當然亦可於圖案板設置光 閘機構，以機械性作成測量圖案或開口部。 在上述實施形態中’在1個感測部之受光區域，藉設定 15 部設定分別藉由各開口部個別受光之受光區域，亦可使用 複數個感測部，在各感測部，接收經過各開口部之光。 又，在此實施形態中，從投影光學系統15之物體側照 射測量光，藉由投影光學系統15之像面，檢測測量光，藉 此，測量投影光學系統15之光學特性，亦可從投影光學系 2〇 統15之像面側照射測量光’藉由投影光學系統15之物面， 檢測測量光。 又，在此實施形態中’為不受照明光之光量變化之影 響，而監視參考用開口之測量光之光量，可藉使用 △I=(I1-12)/(11+12)，求出光量之差AI，而可省略參考用開 22 200910019 又，在此實施形態之投影曝光裝置之製造方法中，就 投影曝光裝置具有用以測量投影光學系統15之光學特性之 測量裝置，在將投影光學系統15設置於投影曝光裝置0 5後’進行投影光學系統15之光學特性之測量及調整之例作 了說明’亦可於將投影光學系統15設置於投影曝光裴置内 前，以此實施形態之光學特性之測量方法，進行投影光學 系統15之光學特性之測量，依該結果，進行光學特性之， 整。投影光學系統15之光學特性之調整係於修正聚焦位置 10時，使楔形之雙層玻璃相對旋轉，控制載物台之位置即可。 此外，除了上述㈣光料、統15之光學特性之調整 外，亦可以構紐影光學系統丨5之光學構件之至少丨個之加 工(例如再研磨）或更換，進行投影光學系統Μ之光學特性之 調整。 15
I 20 在此實施形態中，就測量投影光學系統之光學特 性之方法作了說明，可使減光學躲之測量方法，測量 所有成像光學系統之光學特性。 林實施形態中，就將測量裝置Μ安裝於晶圓載 物。之、，“冓作了說明，亦可將測量裝 於晶圓載物台16。 I卸地《又置 又，亦可於曝光裝置準備晶圓载物台 者，將測量裝置20設置於測量載物台。 載物口 於投影光學系统與晶圓間存在 亦可適用此實施形態。χ之液浸式曝光裝置
又曝先先使用極端紫外光（EUV 23 200910019 光）’具有以反射型光學構件構成之照明光學系統及投影光 學系統等之EUV曝光裝置亦可適用此實施形態。 在上述實施形態之投影曝光裝置中，藉使用投影光學 系’先，於感光性基板（晶圓W)上形成以光罩形成之轉印用圖 5案（形成步驟），可製造微型裝置（半導體元件、拍攝元件、 液晶顯示元件、薄膜磁頭等）。以下，參照第18圖之流程圖， 就藉使用上述實施形態之投影曝光裝置，於感光性基板之 晶圓W等形成預定電路圖案，獲得作為微型裝置之半導體 裝置時之方法之一例作說明。 10 15 20 首先，在第18圖之步驟301中，於1批晶圓评上蒸鍍金 屬膜。在下個步驟S302，於該丨批晶圓w上之金屬膜上塗佈 光阻。之後，在步驟83〇3 ,使用上述實施形態之投影曝光 裝置，以照明光照明形成於光罩M之圖案（照明步驟），以照 明光照明之圖案之影像藉由以此實施形態之光學特性之測 里方法及調整方法，測量及調整了光學特性之投影光學系 統15，於該1批晶圓W上之各區域依序曝光轉印（曝光步 驟）。之後，在步驟S304，進行該1批晶圓W上之光阻之顯 像後’在步驟S305，在該1批之晶圓W上，以光阻圖案為光 罩，進行糊，於各晶Bjw上之各珠擊區域形成對應 罩Μ之圖案之電路圖案。 之後，藉上層之電路圖案之形成等，製造半導體元件 等裝置。根據此實施形態之曝光方法，由於使用藉此實於 形態之光學特性之調整方法調整之投影光學系統15，進: 曝光’故可以高解析度於晶圓w上形成光罩Μ之圖： 24 200910019 像。此外，在步驟幻〇1〜 於該金屬膜上塗佈光阻* ，於晶圓w上蒸鍍金屬， 敍刻等各步驟是無須贅言的。 订4、顯像、 此外’本發料2_年6㈣日提出之日本專利申請案 ::::7號所含之主題相關，其揭示之所有内容在此作 為參照事項而明確地納入。
產業之可利用性 10 树明之光學特性之調整方法對用以用於在微影步驟 製造半導體元件或液晶顯示元件等電子裝置之光學系統之 光學特性的測量有用，藉使用具有以本發明之光學特性之 調整方法調整之光學系統的曝光裝置、使用該曝光襞置之 曝光方法，可以高精確度調整光學系統之光學特性。又， 15可以用以製造該曝光裝置之曝光裝置之製造方法，製造具 有具良好光學特性之光學系統的曝光裝置。 I：圖式簡單說明3 第1圖係顯示實施形態之投影曝光裝置之概略結構者。 第2圖係用以說明實施形態之投影曝光裝置之製造方 20 法之流程圖。 第3圖係用以說明實施形態之投影光學系統之光學特 性之測量方法的流程圖。 第4圖係顯示實施形態之測量用光罩之結構者。 第5(a)圖〜第5(b)圖係顯示實施形態之測量裝置之結構 25 200910019 者。 第6圖係用以說明無投影光學系統之畸變時之2個光量 之總和之關係者。 第7圖係用以說明有投影光學系統之畸變時之2個光量 5 之總和之關係者。 第8圖係用以說明有投影光學系統之畸變時之2個光量 之總和之關係者。 第9圖係顯示投影光學系統之畸變與2個光量之總和之 差的關係之圖表。 ίο 第ίο圖係顯示實施形態之另一測量用光罩之結構者。 第11圖係顯示實施形態之另一測量裝置之結構者。 第12圖係顯示實施形態之另一測量用光罩之結構者。 第13圖係顯示實施形態之另一測量裝置之結構者。 第14圖係顯示實施形態之又另一測量用光罩之結構 15 者。 第15圖係顯示實施形態之又另一測量裝置之結構者。 第16圖係顯示實施形態之另一開口部之結構者。 第17(a)圖〜第17(f)圖係顯示實施形態之另一開口部之 結構者。 20 第18圖係顯示作為實施形態之微型裝置之半導體裝置 之製造方法之流程圖。 【主要元件符號說明】 12.. .光罩載物台 16…晶圓載物台 15.. .投影光學系統 17··.晶圓保持器 26 200910019 18...晶圓載物台干擾儀 41d...測量圖案 19...自動對焦系統 41e...測量圖案 20...測量裝置 41f...測量圖案 20B...測量裝置 43...開口部 20C...測量裝置 43a...開口部 20D...測量裝置 43b...開口部 20a...感測部 43c...開口部 20b...設定部 43d...開口部 20c...圖案板 43e...開口部 30...控制裝置 43f...開口部 40...測量圖案 44...開口部 40a...測量圖案 44a...開口部 40b...測量圖案 44b...開口部 40c...測量圖案 44c...開口部 40d...測量圖案 44d...開口部 40e...測量圖案 44e...開口部 40f...測量圖案 44f...開口部 41...測量圖案 45...參考用開口 41a...測量圖案 50...測量圖案 41b...測量圖案 51...測量圖案 41c...測量圖案 52...測量圖案 27 200910019 53.. .測量圖案 54.. .測量圖案 55.. .受光圖案 56.. .受光圖案 57.. .受光圖案 58.. .受光圖案 59.. .受光圖案 M...光罩 Ml...測量用光罩 W...晶圓 28