TW201723678A - 評價方法、曝光方法、及物品的製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種評價曝光裝置中的投影光學系統的像差的評價方法包括：轉印程序，將遮罩多個圖案要素通過曝光裝置的投影光學系統轉印到基板；第1程序，根據轉印程序中轉印結果，求出與基於投影光學系統的多個圖案要素各自的投影位置有關的第1特性值，將多個圖案要素的第1特性值平均值作為表示投影光學系統像差的第1資訊求出；檢測程序，檢測通過投影光學系統投影的多個圖案要素像；第2程序，根據檢測程序中的檢測結果，求出關於基於投影光學系統的多個圖案要素各自的投影位置的第2特性值，將多個圖案要素第2特性值的平均值及多個圖案要素各個的第2特性值與該第2特性值的平均值之差作為表示投影光學系統像差的第2資訊求出；評價程序，根據第1資訊和第2資訊評價投影光學系統的像差。

Description

評價方法、曝光方法、及物品的製造方法
本發明涉及評價曝光裝置中的投影光學系統的像差的評價方法、曝光方法以及物品的製造方法。
作為在半導體裝置等的製造程序(光刻程序)中使用的一個裝置，有將遮罩的圖案轉印到基板的曝光裝置。在曝光裝置中，伴隨近年來的電路圖案的微細化，要求高精度地評價投影光學系統的像差。在專利文獻1以及2中，記載了：僅根據將遮罩的圖案實際上轉印到基板的轉印結果以及使用攝像元件進行空中像測量而得到的結果中的某一方，評價投影光學系統的像差。
在僅根據轉印結果評價投影光學系統的像差的情況下，為了高精度地評價投影光學系統的像差，優選使用在多個基板上分別轉印了遮罩的圖案的結果。然而，在多個基板上分別轉印遮罩的圖案、並測量轉印到各基板上的圖案是比較麻煩的，會花費相應的時間。另一方面，在僅根據空中像測量的結果評價投影光學系統的像差的情況下，在空中像測量的結果中有可能相對轉印結果產生誤差，所 以有可能難以高精度地評價投影光學系統的像差。
〔先前技術文獻〕
專利文獻1：日本特開2003-215423號公報
專利文獻2：日本特開2001-166497號公報
本發明提供一種例如對於容易並且高精度地評價曝光裝置中的投影光學系統的像差有利的技術。
為了達成上述目的，作為本發明的一個側面的評價方法評價曝光裝置中的投影光學系統的像差，其中，包括：轉印程序，將遮罩的多個圖案要素通過所述曝光裝置的所述投影光學系統轉印到基板；第1程序，根據所述轉印程序中的轉印結果，求出與基於所述投影光學系統的所述多個圖案要素各自的投影位置有關的第1特性值，求出所述多個圖案要素的所述第1特性值的平均值而作為表示所述投影光學系統的像差的第1資訊；檢測程序，檢測通過所述投影光學系統投影了的所述多個圖案要素的像；第2程序，根據所述檢測程序中的檢測結果，求出與基於所述投影光學系統的所述多個圖案要素各自的投影位置有關的第2特性值，求出所述多個圖案要素的所述第2特性值的平均值以及關於所述多個圖案要素的各個圖案要素的所述第2特性值與該第2特性值的平均值之差而作為表示所述投影光學系統的像差的第2資訊；以及評價程序，根據所述第1資訊和所述第2資訊，評價所述投影光學系統的像 差。
本發明的進一步的特徵通過以下參照附圖而說明的優選的實施形態將更加明確。
100‧‧‧曝光裝置
1‧‧‧照明光學系統
1a‧‧‧狹綘光的剖面
2‧‧‧遮罩
2’,2”‧‧‧評價用遮罩
2b‧‧‧圖案要素
2bH‧‧‧H行線要素
2bV‧‧‧V行線要素
2bS‧‧‧S行線要素
2bT‧‧‧T行線要素
3‧‧‧遮罩台
4‧‧‧投影光學系統
41‧‧‧第1平面反射鏡
42‧‧‧第2平面反射鏡
43‧‧‧凹面反射鏡
44‧‧‧凸面反射鏡
5‧‧‧基板
5’,5”‧‧‧測試基板
6‧‧‧基板台
8‧‧‧第1檢測部
8a‧‧‧照射系統
8b‧‧‧受光系統
9‧‧‧第2檢測部
10‧‧‧曝光裝置
11‧‧‧軸
P1~P5‧‧‧X位置
圖1A、圖1B是示出曝光裝置的概略圖。
圖2是示出投影光學系統的像差的評價方法以及曝光方法的流程圖。
圖3A、圖3B是示出評價用遮罩的圖。
圖4是示出線寬與基板的高度的關係的圖。
圖5A~圖5G是示出為了評價投影光學系統的像差而得到的特性的圖。
圖6A~圖6J是示出為了評價投影光學系統的像差而得到的特性的圖。
圖7是示出伴隨照明條件的變更的投影光學系統的像差的評價方法以及曝光方法的流程圖。
以下，參照附圖，說明本發明的優選的實施形態。此外，在各圖中，關於同一構材或者要素附加同一參照編號，省略重複的說明。
<第1實施形態>
在本實施形態中，說明評價曝光裝置100中的投影光學系統的像差的評價方法。首先，參照圖1A，說明曝光 裝置100。圖1A是示出第1實施形態的曝光裝置100的概略圖。曝光裝置100能夠包括例如對遮罩2進行照明的照明光學系統1、可保持遮罩2而移動的遮罩台3、將遮罩2的圖案投影到基板5的投影光學系統4、可保持基板5而移動的基板平臺6以及控制部7。控制部7包括例如CPU、記憶體等，控制曝光裝置100的各部分(控制曝光處理)。
照明光學系統1通過其中包含的遮光片等遮光構材(狹縫規定構材)，將從光源射出的光整形為例如在X方向上長的圓弧狀的狹縫光，用該狹縫光對遮罩2的一部分進行照明。從照明光學系統1射出的狹縫光的剖面1a(XY剖面)如圖1B所示，具有通過以軸11為中心的曲率R、縫長L以及縫寬d規定的形狀。
投影光學系統4可構成為等倍成像光學系統、放大成像光學系統以及縮小成像光學系統中的某一個光學系統。在本實施形態中，說明將投影光學系統4構成為等倍成像光學系統的例子。投影光學系統4包括例如第1平面反射鏡41、第2平面反射鏡42、凹面反射鏡43以及凸面反射鏡44。從照明光學系統1射出並透射了遮罩2的光在第1平面反射鏡41以及凹面反射鏡43的上部分別反射而入射到凸面反射鏡44。然後，在凸面反射鏡44中反射出的光在凹面反射鏡43的下部以及第2平面反射鏡42中分別反射而入射到基板5。由此，遮罩2的圖案被投影到基板5。即，遮罩2的圖案的像在基板5上成像。
遮罩2以及基板5分別通過遮罩平臺3以及基板平臺6保持，隔著投影光學系統4配置於光學上共軛的位置(投影光學系統4的物面以及像面)的各個位置。針對遮罩平臺3以及基板平臺6，在至少與投影光學系統4的光軸10垂直的方向(例如Y方向)上，一邊相互同步一邊以與投影光學系統4的投影倍率對應的速度比相對地掃描。由此，能夠一邊在基板上沿Y方向掃描狹縫光，一邊將遮罩2的圖案轉印到基板上。另外，遮罩平臺3以及基板平臺6能夠構成為使遮罩2以及基板5分別在高度方向(Z方向)上也能夠移動。
在此，曝光裝置100能夠包括檢測基板5的高度的第1檢測部8、以及檢測利用投影光學系統4投影了的遮罩2的圖案的像(進行所謂空中像測量)的第2檢測部9。第1檢測部8是對基板5傾斜照射光的斜入射型，能夠包括對基板5的表面照射光的照射系統8a、和接收由基板5反射出的光的受光系統8b。另外，第2檢測部9包括例如CCD感測器、CMOS感測器等攝像元件(影像感測器)，能夠以使該攝像元件的攝像面成為與基板5的面相同的高度的方式設置於基板平臺6。然後，第2檢測部9在檢測遮罩2的圖案的像時，以使從投影光學系統4射出的光入射到第2檢測部9的方式通過基板平臺6來移動。
在這樣構成的曝光裝置100中，伴隨近年來的電路圖案的微細化，要求高精度地評價投影光學系統4的像差。以往，僅根據遮罩2的圖案向基板5的轉印結果以及空中 像測量的結果中的某一方，進行了投影光學系統4的像差評價。在僅根據轉印結果評價投影光學系統4的像差的情況下，為了高精度地評價投影光學系統4的像差，優選使用在多個基板5上分別轉印遮罩2的圖案而得到的結果。然而，在多個基板5上分別轉印遮罩2的圖案、並測量轉印到各基板5的圖案是比較麻煩的，會花費相應的時間。特別，測量轉印到基板5的圖案的線寬等的程序相比於其他程序會花費更多的評價時間，所以在評價時間這一點上增加基板的張數是不優選的。另一方面，在僅根據空中像測量的結果評價投影光學系統4的像差的情況下，在空中像測量的結果中可能產生相對轉印結果的誤差，所以難以高精度地評價投影光學系統4的像差。
因此，在本實施形態的投影光學系統的像差的評價方法中，根據轉印結果，求出表示投影光學系統4的像差的資訊，並且還根據空中像測量的結果的每一個，求出表示投影光學系統4的像差的資訊。然後，利用根據轉印結果求出的該資訊，修正根據空中像測量的結果求出的該資訊，根據修正後的結果，評價投影光學系統4的像差。由此，能夠減少轉印遮罩2的圖案的基板5的張數(即將遮罩2的圖案轉印到基板5的次數)，並且能夠容易並且高精度地評價投影光學系統4的像差。以下，說明根據轉印結果以及空中像測量的結果這雙方來評價投影光學系統4的像差的方法。
〔實施例1〕
在實施例1中，邊參照圖2，邊說明評價作為曝光裝置100中的投影光學系統4的像差的像面彎曲以及像散的方法。在此，與投影光學系統4的像差的評價方法一併地，還說明如下曝光方法：根據投影光學系統4的像差的評價結果校正曝光裝置100，使用校正後的曝光裝置100對基板進行曝光。圖2是示出投影光學系統4的像差的評價方法以及曝光方法的流程圖。在此，在實施例1中，作為投影光學系統4中的與遮罩2的圖案的投影位置有關的特性值，可以使用投影光學系統4的聚焦值(以下簡稱為“聚焦值”)。
首先，在S11中，根據將評價用遮罩2’的圖案轉印到基板上而得到的轉印結果，將投影光學系統4的特性值(聚焦值)作為第1特性值而求出，根據第1特性值，將表示投影光學系統4的像差的資訊作為第1資訊求出。在S11的程序中，作為遮罩2，可以使用評價用遮罩2’，作為基板5，可以使用測試基板5’(還稱為評價用基板或者虛設基板)。另外，S11的程序僅進行1次就足夠了，但也可以反復多次。
在此，說明評價用遮罩2’。例如，在本實施例中使用的評價用遮罩2’被配置成例如如圖3A所示，在與掃描方向不同的方向(例如X方向)上的多個位置(X位置P1~P5)的各處，沿掃描方向排列2個以上的圖案2a。評價用遮罩2’中的X位置P1~P5與從投影光學系統4射出 的狹縫光的剖面1a中的X方向的位置P1~P5(參照圖5A)對應。圖5A是示出狹縫光的剖面1a的圖。並且，多個圖案2a的各個圖案能夠包括行線延伸的方向相互不同的多個行線要素而作為多個圖案要素2b。
本實施例中的各圖案2a如圖3B所示能夠包括行線延伸的方向相互各錯開45度的4種行線要素而作為多個圖案要素2b。圖3B所示的H行線要素2bH是在與狹縫光的掃描方向垂直的方向(X方向)上延伸的行線要素，V行線要素2bV是相對H行線要素2bH繞逆時針旋轉了90度的行線要素。另外，S行線要素2bS是相對H行線要素2bH繞逆時針旋轉了45度的行線要素，T行線要素2bT是相對V圖案繞逆時針旋轉了45度的行線要素。
以下，詳細說明S11的程序。S11的程序能夠包括例如S11a~S11d的程序。在S11a中，通過使用評價用遮罩2’利用曝光裝置100對測試基板5’進行掃描曝光，將評價用遮罩2’中的多個圖案2a(多個圖案要素2b)轉印到該測試基板上。例如，在S11a的程序中，一邊使用評價用遮罩2’，通過基板平臺6變更測試基板5’的高度(Z方向的位置)，一邊進行測試基板5的掃描曝光。即，一邊變更散焦量，一邊進行測試基板5’的掃描曝光。由此，在測試基板5’上，關於X位置P1~P5的各個位置，能夠沿著掃描方向排列形成以使散焦量相互不同的方式轉印的多個圖案2a(多個圖案要素2b)。在此，在S11a的程序中，除了對測試基板5’進行掃描曝光的曝光 程序以外，還能夠進行例如在基板上塗布感光材(抗蝕層)的塗布程序、使進行了掃描曝光的測試基板5’顯影的顯影程序等。
在S11b中，通過例如曝光裝置100的外部的測量裝置等，測量被轉印到測試基板5’的各圖案要素2b的線寬。在S11c中，根據S11b中的測量結果，針對每個X位置，關於各圖案要素2b求出圖案要素2b的線寬與曝光時的測試基板5’的高度的關係。然後，根據針對每個X位置關於各圖案要素2b求出的該關係，將每個X位置的聚焦值關於各圖案要素2b作為第1特性值而求出。例如，如果關注X位置P1處的H行線要素2bH，則根據這些測量結果，如圖4所示能夠求出H行線要素2bH的線寬與各H行線要素2bH的曝光時的測試基板5’的高度的關係。然後，線寬成為最大時的測試基板5’的高度對應於聚焦值，所以能夠根據圖4所示的線寬與測試基板5’的高度的關係，求出X位置P1處的關於H行線要素2bH的聚焦值。通過關於各X位置P1~P5以及各圖案要素2b，進行這樣求出聚焦值的程序，能夠如圖5B所示，關於各圖案要素2b得到X位置與聚焦值的關係。
在S11d中，通過式(1)，針對每個X位置，將在S11c中求出的關於多個圖案要素2b的聚焦值(第1特性值)的平均值作為表示投影光學系統4的像差的第1資訊而求出。由此，如圖5C所示，能夠得到X位置與聚焦值的平均值的關係。在式(1)中，將X位置Pn(n=1~5) 處的H行線要素2bH、V行線要素2bV、S行線要素2bS、T行線要素2bT的聚焦值分別表示為FnH、FnV、FnS、FnT，將它們的平均值表示為Fn。另外，將各圖案要素中的最佳聚焦值所附加的權重分別表示為wnH、wnV、wnS、wnT。在此，在本實施例中，說明了作為聚焦值的平均值求出各圖案要素2b的聚焦值的加權平均值的例子。在起因於例如測量了圖案要素2b的線寬的測量裝置中的像差等，而在測量結果中產生與各圖案要素2b的行線延伸的方向對應的誤差的情況下，優選使用加權平均值。因此，在不產生該誤差的情況下，也可以作為聚焦值的平均值，求出例如各圖案要素2b的聚焦值的簡單平均值。
接下來，在S12中，根據通過第2檢測部9檢測利用投影光學系統4投影了的評價用遮罩2’的各圖案2a的像而得到的結果(空中像測量的結果)，將投影光學系統4的特性值(聚焦值)作為第2特性值而求出。然後，根據第2特性值，將表示投影光學系統4的像差的資訊作為第2資訊而求出。通過例如曝光裝置100(控制部7)自動地進行S12的程序即可。另外，也可以進行多次S12的程序，根據對在多次的S12的程序中得到的多個檢測結果進行平均化而得到的結果，求出第2特性值。在此，在圖2所示的流程圖中，在S11的程序之後進行S12的程序， 但也可以在S11的程序之前進行S12的程序。
以下，詳細說明S12的程序。S12的程序能夠包括S12a~S12c的程序。在S12a中，一邊通過基板平臺6變更基板5的高度，一邊通過第2檢測部9針對每個X位置，檢測通過投影光學系統4投影了的評價用遮罩的各圖案要素2b的影像。然後，在S12b中，針對每個X位置，將關於評價用遮罩2’的各圖案要素2b的聚焦值作為第2特性值而求出。由此，能夠如圖5D所示，關於各圖案要素2b，得到X位置與聚焦值的關係。
在S12c中，使用例如上述式(1)，針對每個X位置，將在S12b的程序中得到的關於多個圖案要素2b的聚焦值(第2特性值)的平均值作為表示投影光學系統4的像差的第2資訊而求出。由此，能夠如圖5E所示，得到X位置與聚焦值的平均值的關係。另外，在S12c中，針對每個X位置，將各圖案要素2b的聚焦值(第2特性值)與聚焦值(第2特性值)的平均值的差(即圖5D所示的特性與圖5E所示的特性的差(以下還稱為偏差值))也作為第2資訊而求出。例如，如果關注H行線要素2bH，則能夠通過式(2)求出關於H行線要素2bH的偏差值。在式(2)中，將X位置Pn(n=1~5)處的H行線要素2bH的聚焦值表示為fnH，將關於多個圖案要素2b的聚焦值的平均值表示為fn，將關於H行線要素2bH的偏差值表示為fbnH。由此，如圖5F所示，能夠關於各圖案要素2b，得到X位置與偏差值的關係。
fbnH=fnH-fn‧‧‧(2)
返回到圖2的流程圖，在S13中，以使例如第2資訊中的第2特性值的平均值接近第1資訊中的第1特性值的平均值的方式，利用在S11中得到的第1資訊，修正在S12中得到的第2資訊。由此，得到為了評價投影光學系統4的像差而使用的資訊(評價用資訊)。
作為修正第2資訊的一個具體的方法，有通過應用第1資訊中的第1特性值的平均值作為第2資訊中的第2特性值的平均值來修正第2資訊的方法。即，該方法是將把第1資訊中的平均值(圖5C所示的特性)和第2資訊中的偏差值(圖5F所示的特性)合起來的結果作為修正後的第2資訊而得到的方法。例如，如果關注H行線要素2bH，則能夠通過式(3)將第1資訊中的平均值和第2資訊中的偏差值合起來。在式(3)中，將把X位置Pn(n=1~5)處的關於H行線要素2bH的第1資訊中的平均值和第2資訊中的偏差值合起來的結果表示為F0nH，將H行線要素2bH中的權重表示為WnH。通過關於各圖案要素2b以及各X位置，進行這樣將第1資訊中的平均值和第2資訊中的偏差值合起來的處理，能夠如圖5G所示得到評價用資訊。在此，與使用上述加權平均的理由同樣地，在根據各圖案要素2b的行線延伸的方向而在利用第2檢測部9得到的檢測結果中產生誤差的情況下，優選使用偏差 值所附加的權重。
F0nH=Fn+WnH×fb1H．．．(3)
在S14中，根據在S13中得到的評價用資訊(圖5G)，評價投影光學系統4的像差(像面彎曲以及像散)。例如，能夠如圖5G所示，根據聚焦值的最大值與最小值的差，評價像面彎曲。另外，能夠針對每個X位置，根據多個圖案要素2b中的聚焦值的差，評價像散。在S15中，根據S14中的評價結果，校正曝光裝置100。通過例如調整投影光學系統4的光學元件的位置、或者對投影光學系統4的光學元件進行加工或者更換，能夠進行曝光裝置100的校正。另外，在S16中，通過在S15中校正了的曝光裝置100，使用具有轉印到應形成電路的基板5的電路圖案的遮罩2，對該基板5進行曝光。
〔實施例2〕
在實施例2中，說明作為曝光裝置100中的投影光學系統4的像差而評價畸變像差的方法。在實施例2中，也與實施例1同樣地能夠依照圖2所示的流程圖進行投影光學系統4的像差評價、曝光裝置100的校正、以及基板5的曝光。在此，在實施例2中，作為投影光學系統4的特性值，能夠使用在與投影光學系統4的光軸10垂直的方向(XY方向)上通過投影光學系統4投影遮罩2的圖案 的位置與目標位置的偏移量(以下簡稱為“偏移量”)。另外，在實施例2中；能夠使用關於與掃描方向不同的方向上的多個位置(X位置P0~P30)的各個位置具有將例如多個十字標誌作為多個圖案要素2b沿狹縫光的掃描方向排列的圖案2a的評價用遮罩2”。
首先，在S11中，根據將評價用遮罩2”的圖案轉印到基板上而得到的轉印結果，將投影光學系統4的特性值(偏移量)作為第1特性值而求出，根據第1特性值，將表示投影光學系統4的像差的資訊作為第1資訊而求出。
在S11a中，通過使用評價用遮罩2”利用曝光裝置100對測試基板5”進行掃描曝光，將評價用遮罩2”的多個圖案2a(多個圖案要素2b)轉印到該測試基板上。
在S11b中，通過例如曝光裝置100的外部的測量裝置等，測量轉印到測試基板5”的各圖案要素2b的位置(XY方向)。由此，例如如圖6A所示，能夠得到表示轉印到測試基板5”的各圖案要素2b的位置的格子狀的分佈61。然後，在S11c中，根據S11b中的測量結果(圖6A所示的分佈)，求出通過投影光學系統4投影評價用遮罩2”的各圖案要素2b的位置與目標位置(目標位置的分佈62)的偏移量。關於與投影光學系統4的光軸10垂直的第1方向(在本實施例中X方向)、以及與投影光學系統4的光軸垂直並且與第1方向不同的第2方向(在本實施例中Y方向)的各個方向，求出該偏移量。以下，將第1方向(X方向)上的偏移量表示為Dx，將 第2方向(Y方向)上的偏移量表示為Dy。在此，目標位置是指，應通過投影光學系統4投影評價用遮罩2”的各圖案要素2b的XY方向的位置。
在S11d中，針對每個X位置，將各圖案要素2b的偏移量Dx以及Dy的各自(第2特性值)的平均值作為表示投影光學系統4的像差的第1資訊而求出。由此，能夠如圖6B所示，關於偏移量Dx以及Dy的各個得到X位置與偏移量的平均值的關係。
接下來，在S12中，根據利用第2檢測部9檢測利用投影光學系統4投影了的評價用遮罩2”的各圖案2b的像而得到的結果(空中像測量的結果)，將投影光學系統4的特性值(偏移量)作為第2特性值而求出。然後，根據第2特性值，將表示投影光學系統4的像差的資訊作為第2資訊而求出。
在S12a中，關於狹縫光的剖面1a中的多個檢測點的各個檢測點，通過第2檢測部9檢測各圖案要素2b的像。多個檢測點被配置成例如如圖6E所示在各X位置(P0~P30)處沿Y方向排列11個檢測點(Y0~Y10)。圖6E是示出狹縫光的剖面中的多個檢測點的圖。在這樣配置了多個檢測點的情況下，反復使評價用遮罩2”沿Y方向移動例如與Y方向上的檢測點的間距相當的量、並且用第2檢測部9檢測圖案要素2b的像的程序。由此，能夠在多個檢測點的各個處，檢測圖案要素2b的像。然後，在S12b中，根據第2檢測部9中的檢測結果，針對每個 X位置，將偏移量Dx以及Dy分別作為第2特性值而求出。由此，如圖6C以及圖6D所示，能夠關於Y方向上的各檢測點，得到X位置與偏移量(Dx、Dy)的關係。圖6C是示出X位置與偏移量Dx的關係的圖，圖6D是示出X位置與偏移量Dy的關係的圖。
在S12c中，針對每個X位置，將Y方向上的多個測量點(Y0~Y10)處的偏移量Dx的平均值作為表示投影光學系統的像差的第2資訊而求出。由此，能夠如圖6F所示，得到X位置與偏移量Dx的平均值的關係。然後，通過式(4)，針對每個X位置，將Y方向上的各檢測點處的偏移量Dx(第2特性值)與偏移量Dx(第2特性值)的平均值的差(即圖6C所示的特性與圖6F所示的特性的差(偏差值))也作為第2資訊而求出。在式(4)中，將X位置Pi(i=0~30)以及檢測點Yj(j=0~10)處的偏移量Dx設為dXij，將X位置Pi處的偏移量Dx的平均值設為dXi，將偏移量Dx的偏差值設為dXbij。由此，如圖6G所示，能夠關於Y方向上的各檢測點，得到X位置與偏移量Dx的偏差值的關係。
dXbij=dXij-dXi．．．(4)
與偏移量Dx同樣地，在S12c中，針對每個X位置，將Y方向上的多個檢測點(Y0~Y10)處的偏移量Dy的平均值作為表示投影光學系統的像差的第2資訊而求 出。由此，能夠如圖6F所示，得到X位置與偏移量Dy的平均值的關係。然後，通過式(5)，針對每個X位置，將Y方向上的各檢測點處的偏移量Dy(第2特性值)與偏移量Dy(第2特性值)的平均值的差(即圖6D所示的特性與圖6F所示的特性的差(偏差值))也作為第2資訊而求出。在式(5)中，將X位置Pi(i=0~30)以及檢測點Yj(j=0~10)處的偏移量Dy設為dyij，將X位置Pi處的偏移量Dy的平均值設為dYi，將偏移量Dy的偏差值設為dYbij。由此，能夠如圖6H所示，關於Y方向上的各檢測點得到X位置與偏移量Dy的偏差值的關係。
dYbij=dYij-dYi．．．(5)
返回到圖2的流程圖，在S13中，通過利用在S11中得到的第1資訊修正在S12中得到的第2資訊，從而得到評價用資訊。例如，通過將第1資訊中的偏移量Dx的平均值(圖6B所示的特性)和第2資訊中的偏移量Dx的偏差值(圖6G所示的特性)合起來，能夠得到關於X方向的評價用資訊。能夠通過式(6)，將第1資訊中的偏移量Dx的平均值和第2資訊中的偏移量Dx的偏差值合起來。在式(6)中，將X位置Pi(i=0~30)處的第1資訊中的偏移量Dx的平均值設為DXi，將把第1資訊中的偏移量Dx的平均值和第2資訊中的偏移量Dy的偏差值 合起來的結果設為DX0ij。通過關於各X位置進行這樣將第1資訊中的偏移量Dx的平均值和第2資訊中的偏移量Dx的偏差值合起來的處理，能夠如圖6I所示得到關於X方向的評價用資訊。在此，在根據X位置Pi以及檢測點Yj的位置在利用第2檢測部9得到的檢測結果中產生誤差的情況下，使用偏差值所附加的權重Wxij即可。
DX0ij=DXi+Wxij×dXbij．．．(6)
同樣地，通過將第1資訊中的偏移量Dy的平均值(圖6B所示的特性)和第2資訊中的偏移量Dy的偏差值(圖6H所示的特性)合起來，能夠得到關於Y方向的評價用資訊。能夠通過式(7)，將第1資訊中的偏移量Dy的平均值和第2資訊中的偏移量Dy的偏差值合起來。在式(7)中，將X位置Pi(i=0~30)處的第1資訊中的偏移量Dy的平均值設為DYi，將把第1資訊中的偏移量Dy的平均值和第2資訊中的偏移量Dy的偏差值合起來的結果設為DY0ij。通過關於各X位置進行這樣將第1資訊中的偏移量Dy的平均值和第2資訊中的偏移量Dy的偏差值合起來的處理，能夠如圖6J所示得到關於Y方向的評價用資訊。在此，在根據X位置Pi以及檢測點Yj的位置而在利用第2檢測部得到的檢測結果中產生誤差的情況下，使用偏差值所附加的權重Wyij即可。
DY0ij=DYi+Wyij×dYbij．．．(7)
在S14中，根據在S13中得到的評價用資訊(圖6I以及圖6J)，評價投影光學系統4的像差(畸變像差)。在S15中，根據S14中的評價結果，校正曝光裝置100。另外，在S16中，通過在S15中校正了的曝光裝置100，使用具有轉印到應形成電路的基板5的電路圖案的遮罩2，對該基板5進行曝光。
<第2實施形態>
在曝光裝置100中，例如，有變更常規、輪帶、偶極這樣的有效光源的形狀、照明光學系統1的NA、輪帶比、透射率等照明條件的情況。然而，每當變更照明條件時，在變更之後的照明條件下將評價用遮罩的圖案轉印到測試基板、並根據其轉印結果得到投影光學系統4的特性值會花費相應的工夫和時間。因此，優選在變更了照明條件之後，不進行圖2所示的流程圖的S11的各程序，評價變更之後的照明條件下的投影光學系統4的像差。因此，在本實施形態中，在變更之後的照明條件下不進行圖2所示的流程圖的S11的各程序，而僅新進行S12的各程序，進行變更之後的照明條件下的投影光學系統4的像差評價。以下，參照圖7，說明本實施形態中的投影光學系統4的像差的評價方法。圖7是示出相互不同的2種照明條件各自下的投影光學系統4的像差的評價方法以及曝光方 法的流程圖。
在S21中，將曝光裝置100的照明條件設定為第1照明條件。第1照明條件是指，與變更曝光裝置100的照明條件之前的照明條件對應。在S22中，通過進行圖2所示的流程圖的S11的各程序，求出第1特性值的平均值(第1資訊)。以下，將在S22中求出的第1特性值的平均值稱為“平均值A1”。在S23中，通過進行圖2所示的流程圖的S12的各程序，求出第2特性值的平均值以及第2特性值的偏差值(第2資訊)。以下，將在S23中求出的第2特性值的平均值稱為“平均值A2”，將在S23中求出的第2特性值的偏差值稱為“偏差值A2”。另外，在圖7所示的流程圖中，在S22的程序之後進行了S23的程序，但也可以在S22的程序之前進行。
在S24中，根據用在S22中求出的第1資訊修正在S23中求出的第2資訊而得到的結果，評價投影光學系統4的像差，根據評價結果，校正曝光裝置100。S24的程序與圖2所示的流程圖的S13~S15的各程序對應。在S25中，使用具有轉印到應形成電路的基板5的電路圖案的遮罩2，以第1照明條件，對該基板5進行曝光。S25的程序與圖2所示的流程圖的S16的程序對應，會根據應形成電路的基板5的張數反復多次。
在S26中，將曝光裝置100的照明條件從第1照明條件變更為第2照明條件。在S27中，通過進行圖2所示的流程圖的S12的各程序，新求出第2特性值的平均值以及 第2特性值的偏差值(第3資訊)的第2特性值。以下，將在S27中得到的第2特性的平均值稱為“平均值B”，將在S27中得到的第2特性的偏差值稱為“偏差值B”。在S28中，根據在S23中得到的第2資訊(平均值A2)與在S27中得到的第3資訊(平均值B)的差，修正在變更之前的照明條件下求出的第1資訊(平均值A1)。具體而言，通過將第2資訊(平均值A2)與第3資訊(平均值B)的差加算到第1資訊(平均值A1)，修正該第1資訊。
在S29中，根據利用在S28中修正了的第1資訊修正在S27中求出的第3資訊而得到的結果，評價變更之後的照明條件(第2照明條件)下的投影光學系統的像差，根據評價結果，校正曝光裝置100。S29的程序與圖2所示的流程圖的S13~S15的各程序對應。在S30中，使用具有轉印到應形成電路的基板5的電路圖案的遮罩2，以第2照明條件對該基板5進行曝光。S30的程序與圖2所示的流程圖的S16的程序對應，會根據應形成電路的基板5的張數反復多次。這樣，在第2實施形態中，不進行在變更之後的照明條件下將評價用遮罩的圖案轉印到測試基板的程序(圖2的流程圖中的S11)，而能夠容易地評價變更之後的照明條件下的投影光學系統4的像差。
<物品的製造方法的實施形態>
本發明的實施形態的物品的製造方法適用於製造例如 半導體裝置等微型裝置、具有微細構造的元件等物品。本實施形態的物品的製造方法包括對塗布在基板上的感光劑使用上述曝光方法來形成潛像圖案的程序(對基板進行曝光的程序)、和使在上述程序中形成了潛像圖案的基板顯影的程序。進而，上述製造方法包括其他公知的程序(氧化、成膜、蒸鍍、摻雜、平坦化、蝕刻、抗蝕層剝離、切割、接合、封裝等)。本實施形態的物品的製造方法相比於以往的方法，在物品的性能、品質、生產性、生產成本的至少1個中是有利的。
(其它實施例)
本發明，係亦可實現於如下的處理：將實現上述的實施形態的1個以上的功能的程式，透過網路或記憶媒體而對系統或裝置供應，該系統或裝置的電腦中的1個以上的處理器將程式讀出並執行。另外，亦可透過實現1個以上的功能的電路(例如，ASIC)而實現。
雖關聯於例示性的實施形態而說明本發明，惟應理解為本發明未限定於所揭露的例示性的實施形態。申請專利範圍方面，應給予最寬的解釋成包含構成及功能的全部的變形例及均等物。

Claims (14)

  1. 一種評價方法，評價曝光裝置中的投影光學系統的像差，特徵在於，包括：轉印程序，將遮罩的多個圖案要素通過所述曝光裝置的所述投影光學系統轉印到基板；第1程序，根據所述轉印程序中的轉印結果，求出與基於所述投影光學系統的所述多個圖案要素各自的投影位置有關的第1特性值，求出所述多個圖案要素的所述第1特性值的平均值而作為表示所述投影光學系統的像差的第1資訊；檢測程序，檢測通過所述投影光學系統投影了的所述多個圖案要素的像；第2程序，根據所述檢測程序中的檢測結果，求出與基於所述投影光學系統的所述多個圖案要素各自的投影位置有關的第2特性值，求出所述多個圖案要素的所述第2特性值的平均值以及關於所述多個圖案要素的各個圖案要素的所述第2特性值與該第2特性值的平均值之差而作為表示所述投影光學系統的像差的第2資訊；以及評價程序，根據所述第1資訊和所述第2資訊，評價所述投影光學系統的像差。
  2. 根據申請專利範圍第1項的評價方法，其中，在所述評價程序中，根據用所述第1特性值的平均值修正所述第2特性值的平均值而得到的所述第2資訊，評價所述投影光學系統的像差。
  3. 根據申請專利範圍第1項的評價方法，其中，將行線延伸的方向相互不同的多個行線要素作為所述多個圖案要素而形成所述圖案。
  4. 根據申請專利範圍第3項的評價方法，其中，所述多個行線要素的行線延伸的方向相互各錯開45度。
  5. 根據申請專利範圍第3項的評價方法，其中，在所述第1程序中，根據行線延伸的方向，對各圖案要素的所述第1特性值進行加權，求出關於所述多個圖案要素加權而得到的所述第1特性值的平均值而作為所述第1資訊。
  6. 根據申請專利範圍第1項的評價方法，其中，所述特性值包括所述投影光學系統的聚焦值，在所述評價程序中，評價所述投影光學系統的像面彎曲以及像散的至少一方。
  7. 根據申請專利範圍第1項的評價方法，其中，所述特性值包含在與所述投影光學系統的光軸垂直的方向上通過所述投影光學系統對所述圖案進行成像的位置與目標位置的偏移量，在所述評價程序中，評價所述投影光學系統的畸變像差。
  8. 根據申請專利範圍第7項的評價方法，其中，所述特性值包含與所述光軸垂直的第1方向上的所述偏移量、和與所述光軸垂直並且與所述第1方向不同的第 2方向上的所述偏移量。
  9. 根據申請專利範圍第1項的評價方法，其中，所述轉印程序僅進行1次。
  10. 根據申請專利範圍第9項的評價方法，其中，所述檢測程序進行多次，在所述第2程序中，根據對在多次的所述檢測程序中得到的多個檢測結果進行平均化而得到的結果，求出所述第2資訊。
  11. 根據申請專利範圍第1項的評價方法，其中，在變更了所述曝光裝置的照明條件的情況下，進行：通過在變更之後的照明條件下重新進行所述檢測程序以及所述第2程序而求出變更之後的照明條件下的所述第2特性值，根據變更之後的照明條件下的所述第2特性值，求出表示所述投影光學系統的像差的第3資訊的程序；根據在變更之前的照明條件下求出的所述第2資訊、與在變更之後的照明條件下求出的所述第3資訊之差，修正在變更之前的照明條件下求出的所述第1資訊的程序；以及根據利用修正了的所述第1資訊修正所述第3資訊而得到的結果，評價變更之後的照明條件下的所述投影光學系統的像差的程序。
  12. 一種曝光方法，對基板進行曝光，其特徵在於，包括： 使用申請專利範圍第1項的評價方法來評價投影光學系統的像差的程序；根據所述投影光學系統的像差的評價結果校正所述曝光裝置的程序；以及使用校正了的所述曝光裝置對所述基板進行曝光的程序。
  13. 一種物品的製造方法，其特徵在於，包括：使用申請專利範圍第12項的曝光方法對基板進行曝光的程序；以及使在所述進行曝光的程序中進行了曝光的所述基板顯影的程序。
  14. 一種評價方法，評價曝光裝置中的投影光學系統的像差，其特徵在於，包括：第1程序，根據將多個圖案要素利用所述曝光裝置的所述投影光學系統轉印到基板而得到的轉印結果來求出與基於所述投影光學系統的遮罩的多個圖案要素各自的投影位置有關的第1特性值，求出所述多個圖案要素的所述第1特性值的平均值而作為表示所述投影光學系統的像差的第1資訊；第2程序，根據檢測利用所述投影光學系統投影了的所述多個圖案要素的像而得到的檢測結果，求出與基於所述投影光學系統的所述多個圖案要素各自的投影位置有關的第2特性值，求出所述多個圖案要素的所述第2特性值的平均值、以及關於所述多個圖案要素的各個圖案要素的 所述第2特性值與該第2特性值的平均值之差而作為表示所述投影光學系統的像差的第2資訊；以及評價程序，根據所述第1資訊和所述第2資訊，評價所述投影光學系統的像差。
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