TWI275131B - Measurement method, transfer characteristic measurement method, exposure device adjustment method, and device manufacturing method - Google Patents

Measurement method, transfer characteristic measurement method, exposure device adjustment method, and device manufacturing method Download PDF

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Description

*1275131 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 • 本發明係有關測定方法、轉印特性測定方法、曝光裝 μ 置之调整方法及元件製造方法，更詳細地說，係測定物體 上所形成之標記於至少2方向的尺寸資訊的測定方法、根 據以曝光裝置形成於物體上的標記（測定用標記的轉印像） 的尺寸，測定曝光裝置所產生圖案的轉印特性的轉印特性 4 々広、利用该轉印特性測定方法的曝光裝置之調整方 着法以及使用以該調整方法調整的曝光裝置的元件製造方 法。 【先前技術】 一般於製造半導體元件、顯示元件（液晶顯示元件）、 攝影凡件（CCD(電荷叙合元件）等）、薄膜磁頭或微型機械等 微型…侧製程中，係使用將形成於光罩或標線片(以
私仏線片」）的圖案轉印於晶圓或玻璃板等物體（以 I:稱「晶圓」)上的各種曝光裝置。近年來，就重視產能 =點：t要係使用步進重複方式的縮小投影型曝光裝置 牛進月乂 D或步進㈣方式的掃瞒型曝光裝置（亦稱掃瞒 v進益）寺逐次移動型投影曝光裝置。 ，…由ϋί種投影曝光褒置用於微型元件的製造，故重要 ::::將形成於標線片上的圖案的對應投影光學 Γ率的縮小像（圖案縮小成對應於投影倍率的尺寸㈣狀 …案相似的影像)正確形成於晶圓上，俾於最後製：的 5 ]275131 元件發揮期望性能 寸圖案的轉印像 /、重要的疋，能將標線片上相同尺 硯野或曝光埸内入厂 、又〜先予系統的有效 常曹i 區，亦即圓案尺寸的面内均-性等。; 吊重要。例如，若係妗θJ注寺疋非 _ . 線圖案時，除了其像的線寬於面Μ仏 外，於縱線、橫線間線寬均-性亦很重要内均 像特二受到投影光學系統的成
面像差、_象差或畴變等:二學糸統有像面彎曲、球 位置的同尺寸圖…後：：“，下，分別形成在不同 學李/、〜像形成狀態會不同。又，於投影光 子糸統有像散的情形下， 下同尺寸的橫線圖案的光阻像與縱 二：,、、阻像的形成狀態會不同。此情形，反過來說， 右測量透過投影光學系統分別轉印至晶圓上的同尺寸圖案 的複數個轉印像（例如光阻像等）的尺寸（例如線寬）的話，即 可根據該測定結果’得知投影光學系統的成像特性，並可 進ν進行技衫光學系統的成像特性調整等曝光裝置的調 整。 近年來，隨著圖案微細化，於測定晶圓上所形成之光 阻像等的尺寸（例如線圖案時的線寬等）時，一般係使用測 長用掃瞄型電子顯微鏡（Scanning Electron MicrQSCQPe : SEM)(以下，僅稱為「SEM」）來作為測定裝置。 然而’在藉曝光裝置將標線片圖案轉印至晶圓上，於 此晶圓的顯影後，使用市售測長用SEM系統測定在此晶圓 上大致相同位置形成之光阻像的線寬時，無論反覆進行多 少次曝光裝置的調整，於測定結果中仍會含有以縱線圖案 6 1275131 10木的先阻像，無法滿足最近曝光裝置所 要求圖案線寬控制性之規心^ i 亦奸罢”生之規格的線見差’於半導體工廠内曝 先衣置的再啟動頻繁發生需要額外時間的事能。 ::對曝光裳置所要求之圓案線寬控制性㈣ =會更加嚴格，因此開發出可減低上述線寬技' 術是非常重要的。 丨议 【發明内容】 g安^明人由於正確認知上述縱線圖案的光阻像與橫線 果像的線：差的主因，經反覆進行各種實驗的結 即使將奴影光學系統調整幾乎無像差的狀態， ==咖的測定結果中仍會含有上述線寬差。據 此本發明人獲得上i e ^、 之測定誤差的結論，而進行了線二:：因某種原因造成 H冤測疋的一糸列處理。結 h致確認，以SEM進行之光阻像的影像取得、及包含 Z所進行之對該影像之邊緣檢測處理的影像處理的組合 處理=η上述測定誤差發生的主要原因’特別是於影像 ^則^王1 ’對僅旋轉橫線圖案的光阻像的影像進行邊緣 ]處理’係上述測定誤差發生的主因。 :發明係根據本發明人對上述誤差發生主要原因的詳 ::二成：第1觀點為-種測定方法，係測定形成於物 己方;至少2方向之尺寸資訊，其特徵在於，包含： 狀綠：像取得步驟，係在將該物體設定於基準方向的第1 心，以測定裝置取得該標記的第丨影像；第2影像取 !275131 知步驟，係在自該第1狀離 /no 狀心將忒彳示屺之至少一部分旋轉既 疋角度α (0 < a < 180。）的第9业处丁 >曰 ）〇弟2狀恶下，以該測定裝置取 传該標記的第2影像·篦！別—土 ^像，弟1測定步驟，係對該第 以伴隨邊緣檢測處理的靜# *饰 〜傢她 /里的-像處理，以測定該標記於與該基 二父之11方向的第1尺七以及第2測定步驟， 二對心2影像施以伴隨邊緣檢測處理的影像處理，以測 疋該標記於相對該第1方向 乃向％轉该角度《之第2方向的第
2尺寸。 據此，對在將物體設定於基準方向的第！狀態下，藉 ^裝置取得之標記㈣1影像施以具㈣緣檢測處㈣ 衫像處理，來測定測定標記在與上述基準方向正交之第i 方：的第1尺寸，x，對在從上述第^狀態上述標記的至 亡-部分旋轉既定角“(0。…18〇。)㈣2狀態下， =上述測定裝置取得之標記的第2影像施以具有邊緣檢測 处理的影像處理’來測定測定標記於相對上述基準方向旋 轉上j角度α的第2方向的f2尺寸。亦即，由於第1# 象第2衫像，例如係根據在物體上的標記配置等，在實 貝上相同條件下以測定裝置來取得，並施以具有邊緣檢測 =理的影像處理，故可也影像取得及影像處理的組合所 造成之標記尺寸測定精度的降低。 六、苐2觀點而& ’本發明為一種第1轉印特性測定方 法係’則疋曝光裝置於2不同方向的轉印特性，該曝光裝 置係用來將形成於光罩之圖案轉印至物體上，其特徵在 方、’包含：轉印步驟，係使用該曝光裝置，將包含用於該 8 1275131 2方向轉印特性測定的f !及第2要素的標記形成於物體 上，衫像取得步驟，係將該物體在測定裝置内設定於基準 取得含有該第1及第2要素一方的該標記的至少一 邛分的第1影像，並取得含有該第i及第2要素另一方的 :標記的至少一部靖2影像，取得第2影像時旋轉角 貫質上與取得該第i影像時偏離與該2方向的交叉角相同 ，角度<a<18G。）；以及測定步驟，係分別處理該 =1及第2影像，並分別測定該標記於該2方向的第1及 第2尺寸。 據此，—使用曝光裳置’將含有用於2方向轉印特性的 =的含第1及第2要素的標記形成於物體上。其次，於 測定裝置内將形成該標記的物體設定於基準方向，取得含 :々述第i及帛2要素的一方的上述標記的至少—部：： :二像，並取得旋轉角實質上與第工影像拍攝時偏離僅 二…方向的交又角相同的角“(0。“<18〇。)， I *述弟1及第2要素的另一方的上述標記的至少一部 刀的乐2影像。然後’分別處理上述 分別敎上述標記於上述第2方向㈣像’以 亦即，由於第1影俊及漦？旦 、 的標記配置等，在實質上相：，列如係根據物體上 付，亚施以影像處理，故可防止影像取得及 仃取 合所造成之標記尺寸測定精度的降低，A U的組 定（評估)曝光|置於2不同方向的轉印特性、。。果’可正確測 沈弟3硯點而5 ’本發明為一種第2轉印特性測定方 9 •1275131 法，係測定曝光裝置的圖案轉印特性，該曝光裝置係用來 將形成於光罩的圖案轉印至物體上，其特徵為，包含·第 1轉印步驟，係將具有形成至少一個既定測定用標記之圖 案區域的測定光罩裝載於該曝光裝置並進行曝光，將該^ 案區域轉印至該物體上；第2轉印步驟，係旋轉該測^光 罩及該物體的至少一方，在該物體相對該測定光罩的角产 從該第1轉印步驟變化既定角度α((Γ<α<ΐ8〇。）狀^
下，將該圖案區域轉印至該物體上；影像取得步驟，仏: ㈣體設定於基準方向的狀態下，以測定裝置分別取2 該第1轉印步驟中形成於該物體上的該 料像、以及於該帛2轉印步驟中形成料物==測1 疋用標記的第2轉印像；以及$技步驟，係對所取得的該 第1轉印像的影像及該第2轉印像的影像，分別施以伴： 有邊緣才欢測處理的影像處理，來至少測定該測定用標記的 第1轉印像及第2轉印像分別在與該基準方向之對應^向 正交的測定方向尺寸。 據此’裝載具有形成至少一既定測定用標記的圖案區 域的測定標記於曝光裝置’進行曝光，轉印上述圖案區域 於上述物體上，將上述測定用標記的帛}轉印像形成於上 述物肢上。又’旋轉上述測定標記及上述物體的至少一方， 在上述物體相對於上述測定標記的角度自上述第丄轉印像 形成時的狀態變化既定角度α((Γ<α <180„)狀態下，轉 印2述圖案區域於上述物體上，形成上述測定用標記的第 τ Ρ像方；上述物體上。然後，在將上述物體設定於基準 10 -1275131 下，以測定裝置取得形成於物體上的測定用標 第： 像的影像以及形成於物體上的測定用標記的 弟2 I印像的影像。此外，對 第2 職仔的弟1轉印像的影像及 理5 , 像分別施以具有邊緣檢測處理的影像處 理’至少測定測定用標記的各個第i轉印像及第2轉印像 在與上述基準方向對應的方向正交的測定方向的尺寸。亦 即’由於第1轉印像及第2轉印像分別形成於物體上，俾 例如在實質上相同條件下以測定裝置進行取得，故 ^專以測定裝置分別取得的第i及第2轉印像的影像的狀態 〆：以具有邊緣檢測處理的影像處理，來測定測定用標 。己的* 1轉印像及第2轉印像分別於測定方向的尺寸。 精此’可防止影像取得及影像處理的組合所造成測定 杯記的影像尺寸測定精度的降低，其結果，可正確測定（評 估）曝光裝置之圖案轉印特性。 、就弟4硯點而言，本發明為一種第3轉印特性測定方 法係測疋曝光裝置於彼此交又的第【及第2方向的圖案 轉印特性，該曝光裳置係用來將形成於光罩的圖案轉印至 物體上’其特徵在於’包含：標記形成步驟，係使用該曝 光U三將含有測定方向分別與該第i及第2方向實質上 —致的弟1及第2要素的標記形成於物體上；以及測定步 驟，係以在測定裝置内各該測定方向大致一致的方式檢測 形成於該物體上之標記的第1及"要素，以測定於該測 定方向的尺寸。 处所明的「檢測」，係指含有影像取得及影像處 11 -1275131 理專的綜合檢測處理。 及第？LI:用曝光裝置’將含有測定方向分別與第1 俨上i:貝質上一致的第1及第2要素的標記形成於物 二:丨：:人’以在測定裝置内各該測定方向大致-致的方 =心成於該物體上之標記的帛i及第2要素，以測定 :::::方向的尺寸。亦即，由於第1及第2要素，係以 :衣將測定方向設為同一方向來進行尺寸測定，故可 ^對象的影像旋轉所造成標記尺寸測定精度的降 ㈣，、結果’可正確測定（評估）曝光裝置於2不同方向的 得印特性。 就第5觀點而言，本發明為一種第*轉印特性測定方 ;:測定曝光裝置於彼此交又的第）及帛2方向的圖案 ^ P 4寸性’該曝光裝置係、用來將形成於光罩的圖案轉印至 ，上丨特徵在於，包含：標記形成步驟，係使用該曝 二衣置:將含有敎方向分別與該第1及帛2方向實質上 第1 、〃第1及第2要素的標記，作為其旋轉角僅相差與該 \ 、及第2方向的父又角大致相同角度的第1及第2標記， μ成方、物體上’以及測定步驟，係檢測形成於該物體上的 私。己的第1及第2要素的一方，以及測定方向實質上 ㈣第1標記之-方要素_致的形成於該物體上的第2標 舌己的第1及第9 I去Μ Ρ _ 弟2要素的另一方，以分別測定該標記的第1 及第2要素於該測定方向的尺寸。 此處’所謂的「檢測」，係指含有影像取得及影像處 理等的綜合檢測處理。 12 1275131 據此’係使用該曝光裝置，將含有測定方向分別與該 第1及第2方向實質上一致的第丨及第2要素的標記，作 為其紋轉角僅相差與該第丨及第2方向的交叉角大致相同 角度的第1及第2標記，形成於物體上。其次，檢測形成 於該物體上的第"票記的第！及第2要素的一方，以及測 定方向實質上與該第丨標記之一方要素一致的形成於該物 丑上的第2軚δ己的第丨及第2要素的另一方，以分別測定 XI。己的第1及第2要素於該測定方向的尺寸。 ι亦即，由於第1標記的帛1及第2要素的_方及第2 ‘记=第1及帛2要素的另一方分別形成於物體上，俾例 ^在實f上相同條件下’藉測定裝置進行檢測，故均在不 p的狀態施以檢測處理，測定上述標記的第i及第2要 f上述敎方向的尺寸。藉此，可防止標記尺寸測定精 度的降低，結果，可^:湓、、目丨丨—“ U疋（评估）曝光裝置於2不同方 向的轉印特性。 就第6觀點而言，太菸盔 ~八 本&月為一種曝光裝置之調整方法， 則定步驟，係使用本發明第1〜第4轉印特性測定 吸光二：安來測定轉印形成於標記的圖案於物體上的 曝先裳置的圖案轉印特性 定姓果，、t ^ μ + ，及凋整步驟，係根據上述測 °果進灯上述曝光裝置的調整。 據此，係使用本發明笛 任 種，正禮制弟4轉印特性測定方法中 雀’貝J疋（评估）曝光裝 該測定、纟士果，、Η 兀我置的圖案轉印特性，根據 仃4光裝置的調整。因此，可高精产％敕 曝光裝置的圖案轉印特性。 了冋精度凋整 ^275131 又方、诞衫步驟中，使用以本發明調整方法調整圖案 轉印特爾光裝置將形成於標記的圖案轉印於感光物體 上’可高良率製造高積體度的元件。因此，進一步基於其 他觀點，本發明亦可謂使用以本發明之調整方法調整的曝 光裝置製造元件的元件製造方法。 【實施方式】
以下，根據圖i〜圖7，說明本發明之一實施形態。 …圖1巾顯#適用本發明曝光裳i之調整方法之一實施 :〜、的曝光U 1 〇〇的概略構造。該曝光裝1 i 〇〇係步進 掃目田方式的投影曝光裝置（所謂掃瞄器）。 光衣置100 ’具備：照明系、统1 〇，其由光源及照明 ' 系先構成，払線片載台RST，其保持以來自該照明系 統10之作為能量射束的曝光用照明光（以下，簡稱為「照 月光」)IL所知、明之作為光罩的標線片r;投影光學系統以， /、：私線片R射出的照明光IL投射於作為物體的晶圓 (像面）上’曰曰圓載台wst，其保持晶圓w ;以及此等裝 置之控制系統等。 & 上述照明系統10，例如日本特開2001 — 3 13250號公 報及對應的美國專利公開第2003/G02589G號說明書等所 揭不，其包含光源、含光學積分器等照度均一化光學系統、 7刀束杰、中繼透鏡、可變ND過濾器、標線片遮簾等（均未 圖不）。此照明系統1 〇，藉照明光IL、以大致均一照度照 射被私線片遮簾所規定之標線片R上的狹縫狀照明區域 14 1275131 IAR此處’例如係以ArF(氬氟）準分子雷射光（波長I93nm)
作為昭明朵 T T …、尤1L。又，可使用複眼透鏡、棒狀積分器（内面 反射型積分)或繞射元件等作為光學積分器。另外，亦可 採用例如曰本特開平6 一 34970丨號公報及對應的美國專利 第5，534，970號等所揭示的構造。在本國際申請案所指 定的指定國（或所選擇的選擇國）國内法令許可範圍内，援 用上述各公報及對應的美國專利申請案公開說明書或美國 專利的揭示作為本說明書記載的一部分。 方；上述標線片載台RST上裝填標線片r，透過未圖示 的靜電吸盤（或真空吸盤）等吸附保持。標線片載台RST可 猎未圖不的驅動系統於水平面（χγ平面）内微幅驅動（包含 旋轉）。標線片載台RST可藉例如包含線性馬達的未圖示 標線片載台驅動部，在垂直於照明系統的光軸（與後述投影 光學系統PL的光軸Αχ 一致）的乂丫平面内微幅驅動（包含 、、:70軸的疑轉），並旎以指定的掃瞄速度沿既定掃瞄方向（於 此為Υ軸方向）驅動。 /標線片載台RST的ΧΥ平面内的位置，係透過設於（或 形成於）標線片載台RST的反射面，藉標線片雷射干涉儀（以 下稱「標線片干涉儀」）54R，以例如〇·5〜丨_左右的解 析能力隨時加以檢測。來自標線片雷射干涉儀⑽的標線 片載台RST的位置資訊，係被供至内部收容照明光學系統 (除光源外之照明系統10的構成部分）及投影光學系統等未 圖示之本體室外部所設的主控制裝置50。主控制裝置50 根據標線片載台RST的位置資訊，透過標線片載台rst 15 1275131 驅動部（未圖示），驅動控制標線片載台RST。 上述投影光學系統PL’使用例如係兩側遠心的縮小系 統。該投影光學系統PL的投影倍率例如為1/4、… 1/6等。因此’若如上述，以照明光江照射標線片尺上 的照明區域IAR時，此照明區域UR内的標線片r的恭 路圖案等的縮小像即透過投影光學系統托，形成在： 明區域⑽共輕的晶圓w上的照明光江的照射區域: 區域）IA。 W尤 〜作為投影光學系統pL，係使用僅由複數片、例如 姑2。0 右的折射光學元件（透鏡元件）13構成的折射系 、’ '亥技影光學系統P]L的複數片透鏡元件13中物姊 面側（標線片&側）的複數片（於此，為簡化 ^ 透鏡元件13,、Η 10 你4片） 1 32、133、構成可藉成像特性校正控制 -48自外部驅動的活動透鏡。透鏡元件 持於内側透鏡保持且， 1 4刀別保 動元件（致動器）例如 持具藉未圓示的媒 如以像素元件等於重力方向、以3點 透鏡保持具。並藉由獨立調整對此等驅動元件 系統杜之光細古J進仃透鏡凡件Hi%於投影光學 面之傾斜方向(亦:1即ζ軸方向的位移驅動、及相對χγ 轴的旋轉方向(0y方向)的驅動(可傾斜)。）)一 其他透鏡元株 筒。又，亦牛=係透過一般透鏡保持具保持於鏡 .驅動配置於投影^ 驅動透鏡元件13】〜134,亦能 予糸統P L的瞳面附近或像面側的透鏡 16 I275131 元件，或校正投影光學系統PL 對稱部分的像差校正板(光學板)J像再差者 先學元件的自由度（可移動的方 * 4動之 丨良於3個，亦可Λ 1 個、2個或4個以上。 u刀j為！ 晶圓W透過晶圓保持具25， 附)等保持於前述晶圓載台赠。本實施：能電吸 開2002 ~ 050560號公報及對庫 〜知用曰本特 報汉對應的吴國專利 置（例如旋轉馬達），在保持晶圓狀能下了^禾圖不的驅勤裝 痄r网七 于日日W狀恶下，於大致180。的角 又靶圍内繞Z軸旋轉的保持具，來曰 太圇歡由 工作為日日®保持具25。在 本國除申請案所指定的指 八 （次所選擇的選擇國）國内法 7卉T乾圍内，援用上述各公 /V n ^ m . — 及對應的吴國專利申請案 “月.的揭示作為本說明書的記載的一部分。 :圓：台WST配置於投影光學系統PL的下方，藉線 ' «圈馬達（VCM)等構成的晶圓載台驅動部56，可 在Η平面内方向及Z軸方向移動，亦可㈣χγ面的傾 斜方向（亦即繞X軸的旋轉方⑽χ方向））和繞Υ轴的旋 轉方向（0y方向）微幅驅動。 阳圓載台WST在χγ平面内的位置（包含繞z軸的旋 Κθ Ζ方疋轉））’係透過設於（或形成於）晶圓載台WST的反 射面，藉晶圓雷射干涉儀（以下，簡稱為「晶圓干涉 儀」）日W，以例如〇·5〜1咖左右的解析能力隨時加以檢 、，-曰圓干涉儀54W含有複數個多軸干涉儀，此多軸干涉 儀3有複數測長軸，藉此等干涉儀，可測定晶圓載台WS丁 17 1275131 的旋轉（（θ Z旋轉）（偏搖））、繞γ軸旋轉的g) y旋轉（橫搖） 及繞X軸旋轉的0 X旋轉（縱搖）。 以晶圓干涉儀54W檢測出的晶圓載台WST的位置資 (或速度資Λ )’係供應至主控制裝置5 〇。主控制裝置$ 〇 根據晶圓載台WSΤ的上述位置資訊（或速度資訊），透過晶 圓載台驅動部5 6，控制晶圓載台w S Τ的位置。 又，於晶圓載台wst上，以其表面大致與晶圓w表 面大致同高的方式，固定有後述標線片對準用的複數對第 1基準標記、後述對準系統ALG的基線測定用基準標記等 的基準標記板。 於本實施形態的曝光裝置100,設有斜入射方式的多 點焦點位置檢測系統（以下，僅稱「焦點位置檢測系統」）， 此系統由··照射系統60a，其具有藉主控制裝置5〇控制通 斷（on/off)的光源，朝投影光學系統pL的成像面，自相 對於光軸AX傾斜的方向照射用來形成多數針孔或狹縫像 的成像光束m接收系、统6〇b，錢收此等成像光束 在晶圓W表面的反射光束。又，與本實施形態的焦點位置 檢測系統⑽a、_相同的多點焦點位置檢測系統的詳細 構造，揭示於例如日本特開+ 6_ 2834G3冑公報及對庫的 吴國專利帛5,448,332號等。此外，上述公報所載多點隹 點位置檢測系統雖具有藉由不僅照射成像光束於晶圓w的 曝先區域IA内部，且照射於其外侧，來先讀取晶圓w的 =(高低不平資訊)的功能等，不過，亦可不具有此等功 ’、即，可僅照射成像光束於曝光區域IA内部）。又，以 18 -1275131 ::射系統60a照射之光束的形狀可為平 狀。在本國際申請案所指 ^或其他形 國内法令許可範圍内，援曰：:/所4擇的選擇國) 的揭示作為本說明書的記載的:部：報及對應的美國專利 收系=1:二藉(::::曝光時等， ^ #0,例如根據S曲線信號， 面J固载“區動部56控制晶》W…置及相對χγ 隹為灾m 、、動對焦）及光學調平，以使離 …、两+或在焦深内。 進一步的，曝光裝置100具備離軸（off-axis)方式的對 準系統⑽系統，其用於保持在晶圓載台… 上的對準標記、及形成在基準標記板FM上的基準標記 的位置測定等。作為此對準系統ALG系統，例如係使用照 射不會使晶圓上光阻劑感光的寬頻檢測光束於對象標記， 以攝影元件（CCD等）拍攝來自此對象標記的反射光成像於 光接收面的對象標記的像以及未圖示指標的像，並輸出此 广攝〜乜號的衫像處理方式的FIA(Fieid image Aligment(場 像對準系統））系統的感測器。當然，不限於FIA系統，亦 可單獨或適當組合對對象標記照射相干檢測光，檢測自此 對象標記發生的散射光或繞射光，或干涉並檢測自此對象 ^ 5己發生之2繞射光（例如同階數）的對準感測器。 又’本實施形態的曝光裝置丨〇〇中，雖省略圖示，但 於標線片R的上方，設有由TTR(Through The Reticle(通 過標線片））對準系統構成的一對標線片對準系統，其使用 19 .1275131 =過:二光學系統PL同時觀察與標線片r上一 Γ;:的基準標記板上-對基準標記的曝光波長的 九0例如，使用盘日太4主 美國A 7、、汗1平7·176468號公報及其對應的 吴國專利弟5,646,413號等所揭《 標線片對準系统。在“同的構造作為此等 擇 纟國際申請案所指定的指定國(或所選 擇的選擇國）國内法令許 、 όΑ Μ ^ Α4ϊ Α 4 耗圍内，援用上述各公報及對應 、：專利的揭示作為本說明書的記載的一部分。 #圖中1述控制系統主要係由上述主控制裝置50 主控制裝置50由以cpu(中央運算處理裝置）、麵（唯 ,。己憶體）、RAM(隨機存取記怜研 電腦）等構成，除了進行上述種== 冓成的工作站（或微 置全體。 種“彳動作外亦統籌控制裝 又，未圖示的塗布機.顯影器以線上方式連接（下稱「C /〇」）於本實施形態的曝光裝置1〇〇。該c/d構成包含 進行對晶圓的光阻劑塗布的塗布機（光阻劑塗布）部、將曝 先後的晶圓顯影的顯影(顯像)部以及塗布控制襄置、顯影 控制裝置，藉塗布控制裝置及顯影控制裝置控制對晶圓的 光阻劑塗布動作及顯影動作。 又’曝光裝置1GG的主控制農置5()，透過通訊線路， 連接於包含屬於-種帶電粒子線掃瞒型測定裝置的測長 SEM的SEM系統8〇。簡單地說，該sem系統⑼，係例 如於保持纟Η)-%以上的電子射束鏡筒内，藉電磁場透 鏡收敍-次射束，照射於測長圖案上，捕捉自照射面放出 的2次電子及反射電子，由該線輪廓檢測測長圖案邊緣， 20 -1275131 以測定圖案尺寸。 SEM系統80，舉一例子來說，構成包含：a)SEM部、 b)統合TFE(Thermal Field Emission(熱場放射））高壓電源、 聚焦透鏡及對物透鏡電源、掃瞄用偏向電源、Z感測器控 制系統、2次電子檢測器的SEM控制系統、c)搬送晶圓， 搭载雷射干涉儀，管理高速載台驅動的載台控制系統、d) 使2次電子信號與偏向信號同步，變成影像信號傳輸的訊 唬變換器、e)影像處理系統（包含顯示裝置）、f)統籌控制系 統全體的主電腦等。 本貫施形態中，SEM系統80的主電腦係透過通訊線 路連接於曝光裝置100的主控制裝置5〇。 成該影像（光阻像等）構成線寬測定對象的測 氣、:目丨1令上人， 定用標記的作
圖案區域PA 的内部形成合計i 3 13個的測定用標記mpi ’、 根據弟2圖，對本實施形態的調整方法中，形 SB所圍的長方形圖案區域pA。於 。此等測定用標記 呂己’係於γ軸方向配置3行，
21 .1275131 圖案要素」）pv;以及相對γ軸方 g〇°(^ 97π^λ 成角度α(於此，α為 列（或270 ))，沿第2圖中順 々 設叶上竣办办丨a & 、 D P X轴方向延伸的 .又才上線見例如為4〇〇 nm的第 以下亦稱「橫線圖案要素」):二:二第2標記要素’ 倍率為若將第！線圖宰^第^系統孔的投影 晶圓上，即在投影光學系統“/Λ、線圖案ΡΚ轉印於 、 不存在球面像差、禮坤楚 諸像差的理想狀態下，分別獲 月、 ..^ 環見1 00llm的線圖案像，
作為弟！線圖案Pv及第2線圖案Ph的像。 又，於通過圖案區域PA的 ,Ν Τ (興才示線片感測器一致 )的X軸上圖案區域PA的兩外側，形成有標線片 記請】、謂2。以標線片對準標記RM】為中心，於γ轴方 向的-側及另-側分別隔相同距離形成標線片對準標記 RM3、RM5。又，以桿飧）^料、、隹 铩線片對準標記RM2為中心，於γ軸 方向的'一側及另一側公Ε丨丨Κ5 4· t-n 1 J刀別隔相同距離形成標線片對準枳 RM4、rm6。標線片對準標印 … 千知^謂3與RM4、RM5與RM， 4丁、隔者通過標線片感測哭 4刿裔之Y軸成對稱配置。在該測
標線片心載置於標線片載A 歡σ RST上的狀您下，圖案面（笫 2圖中紙面前側的面）成為對向投影光學系統PL側的面。 其次’ 一面沿簡化顯示主控制裝置50 0 CPU的處理 步驟之第3圖、第4圖的治γ同 α ^ . 口的机私圖，且一面筝照其他適當圖 式，對本實施形態曝光裝置的調整方法中藉曝光裝置100 的主控制裝置 5 0控也丨β , 制的動作，亦即，於曝光裝置丨〇〇及 内線連接於曝光裝置1〇〇的C/D中進行的動作加以說明。 此動作的前提，倍辦& u此/ t x _ 加“線片载台RST上未裝載標線片、 22 1275131 晶圓載台WST上未裝載晶圓。 於第3圖的步驟102中進行測定用標線片Rt的圖案轉 印的子程序處理。此子程序，首先係於第4圖的步驟2〇2 中’透過未圖示的標線片裝載器將測定用標線片rt裝載於 標線片載台RST上。
其次，於步驟204中，進行標線片對準等既定準備作 業。具體而言，首先，將晶圓載台WST移動至形成於設 在晶圓載台WST上的基準標記板FM表面的特定的一對第 1基準標記的中心與投影光學系統PL的光軸AX大致一致 的基準位置，並將標線片載台rst移動至測定用標線片Rt 的對軚線片對準標記RM〗、RM2的中心（標線片中心） 二奴〜光予系統PL的光軸大致一致的基準位置。晶圓載 。、、贈的移動藉由主控制裝置5〇 -面監測晶圓干涉儀54W 香」^ 面乜制晶圓載台驅動部5 ό來進行，標線片 口 RST的移動藉由主控制裝置5〇 一面監測標 儀54R的測定信，_丈上 、佳y 控制未圖示的標線片載台驅動部來 進仃。以下亦相同。 藉上述對標線片對準系統，使用照明光IL， 仃基準標記板上# ^ 的測定用編R , 基準標記及其對應 ^ ^ .. 丁 T的—對標線片對準標記RM〗、Rm2& 杈衫像的相對位置檢 载台赠以彼此逆向之；：’彻片載台RST、晶圓 述—對標線片對準h 式於向步進移動，藉上 FM上另一”：準=照明以，進行基準標記板 不。己及其對應的測定用標線片RT上 23 1275131
的一對標線片對準標記RM 測。 3謂4料讀的相對位置檢 亦即，以此方式，藉由一面於y 片載△ RST曰m 釉方向步進移動標線 片载口 RST、晶圓載台WST， 定某準俨# # 便用軚線片對準系統測 疋基礼δ己板FM上至少2對第】基準標 用標線片RT上的標線片對準標記的相對位置，進二： 涉儀的測長軸所限定的標線片载台座標系統與標線丁:二 儀的測長軸所限定的標線片载 ” 測，亦即，進行標線片對準。又關係的仏 晶圓载台術，而僅移動標線片載台準可不移動 方二，ΓΓ照明系統10内活動標線片遮簾於非掃晦 開口見度’以使例如照明$ IL的照射區域(昭明巴 於非輪向的寬度大致與測定用標心 水區域PA的非掃瞄方向的寬度_致 τ 、圖 以此方式’結束既定準備作業後，即 2〇6，從上述C/D透過未圖 v驟 的晶圓裝載器，將測定用曰 圓（以下亦稱「測定用晶圓）w 疋用日日 JWt波载於晶圓載台Ws 於此情形下，如第5(A)圖所示，、 上。 P q 衣面塗布光阻劑的海丨丨中田 日日圓wT，係以形成在其外周Λ 、i疋用 °卩之局部的切口 N朝命—v 方向的狀態下（以下亦稱「〇。妝自t Π Υ 被裝載於晶圓載台WST上。」）&過B曰圓保持具25 步驟，係將表示測定用晶圓^的第η 的什數|§的計數值η初始化為「1 *光 於次一步驟210中，將晶圓載台WST移動至供“次 24 I275131 2此為第1次)曝光的加速開始位置，並移動標線片載台 吻，以使測定用標線片W位置成為加速開始位置。 次一步驟2 1 2，係開始標線片載a
乃戰σ RST與晶圓載台WST 目：Y軸方向的相對掃晦。此外’當二載台分別到達目標掃 :速度、達到等速同步狀態時，即開始以來自照明“ =照明光IL照射測定用標線片Rt的圖案區域ρΑ，開始進 仃掃瞄曝光。在以照明光化逐次昭 闻也 人…、耵，則疋用標線片RT的 固案區域PA的不同區蛣，斜R安 次對圖案區域全面之照明結束後， I7結束掃瞒曝光。據此，透過 逍心扠衫先學糸統PL，將形成於 疋用標線片R的圖奉P七
T 7㈡荼£域PA鈿小轉印於測定用晶圓WT 的曝光對象區域。 否一 κ 乂，驟214，係麥照上述計數器的計數值η，判斷是 Κ亦即，是否完成用來形成預定Κ個圖案區域的 專Ρ象於晶圓上。由於士奉 . 】 由於此處n=1，亦即，藉由最初（第 =)的曝光’圖案區域PA(亦即，於本例中為…固測定用 ΜΡ』）的轉印像僅形成玉個於晶目上 的判：：否定，而進至步驟2… ' 方、步驟2 1 6，將上述計數器的計數值η加1 (η — η+υ，回到步驟210。 〜 "在ν知214的判斷肯定之前，反覆進.行步驟21 〇 中顯示了於 “路處理(包含判斷)。又’第5⑷圖 w从狀態下，步驟212結束時的測定用晶圓 W T的狀態。 然後，當由楚 π 曰 弟K次的掃瞄曝光，在測定用晶圓Wt 25 .1275131 上形成預定之κ個（於此，κ=24)圖案區域PA(i3個測定 ，標記MPj)的轉印像時，即進至步驟218。於第5(B)圖中 -不步驟218的處理開始前不久的測定用晶圓WT的狀態。 又’於第5⑷圖、第5(B)圖中，第}次掃瞒曝光於晶圓' 上的照明光IL的照射範圍（圖案區域pA的轉印像的形成丁 區域）以照射區域SAn表示，本實施形態中，圖案區域 的轉印像分別形成於晶圓Wt上彼此分離設定的24個照射 • 區域（例如26x33 mm的場尺寸）。 於步驟218中，透過未圖示的驅動裝置（例如旋轉馬 達）’在保持測定用晶圓wt於晶圓保持具25狀態下，進 行繞z軸（例如順時鐘9〇。）旋轉9〇。之驅動。藉此，如第6(八） 圖所示，測定用晶圓w τ被設定為切口 N朝向—X方向的 狀態（以下，亦稱「90。狀態」）。其次，於步驟220，將計 數值η加l(n —n +丨），進至次一步驟222。 於步驟222中，將晶圓載台WST移至用於第n次曝光 _ (於此為用來形成第6(A)圖所示第25照射區域S'〆圖案 品或P A的第2 5個轉印像）的曝光）的加速開始位置，且移 動標線片載台RST，以使測定用標線片Rt的位置成為加速 開始位置。 “於次一步驟224中，如同上述步驟212般進行掃瞄曝 先將測疋用“線片Rt的圖案區域PA的轉印像形成於曰 圓WT上。此處，係將圖案區域pA的轉印像形成於第“A) 圖所不照射區域SAM。該照射區域SAM係相對先前形成 的照射區域SA】〜SAM旋轉90。的方向的照射區域。 26 -1275131 於次一步驟2 2 ό中，；^ ^ 、 $恥計數值η，判斷是否η==Μ， 亦即，是否已進行預定的ό 丁預疋的所有照射數Μ(此處，μ==4 曝光。由於於此n = 25，妨今h m, ^ 故垓步驟226的判斷為 到步驟220。 疋 口 之後’在步驟226的判斷獲得肯定之，费- 騾220—222—224— 226的产败忐 復進行步 的％路處理（包含判斷）。又， 圖中顯不了 n= 28的狀態下， （） 圓W丁的狀態。 广驟224結束時的測定用晶 又，當預定的所有照射數M(於此，M=48) 域PA於測定用晶圓Wt上的轉 ：- gp έ士击 ^ ^ t私序的處理 :二回到弟3圖的主程序的步驟1-。第6(B)圖中， 蝻不了步驟ι〇2的測定用標線片R τ 全部結束時的測定用晶圓Wt的狀Τ能圖=Ρ子程序處理 丁日7狀怨。於此狀能 :晶圓中心的左右區域，分別形成24 :: 的照射區域。 门祁異90 回到第3圖，於次一步驟_ 的早妒良AA丄 將在上述步驟1 02 勺子私序的中曝光處理完的測 接於Λ也壯班 夂用日日β 搬運至線上連 接灰曝先敫置1〇〇的c/ D。此時， 圖示的曰門4队 測疋用晶圓WT透過未 口丁的日日0卸除器，自晶圓載台 圓般運系統搬入C/D内。 上p下，亚透過晶 於次一步驟1〇6中，在對控制 顯影押制_ # π 構成C/D的顯影部的 〜匕制裝置指示測定用晶圓w 驟108，耸τ的顯影處理後，進至步 寺待測定用晶圓WT的顯影。 於該等待期間内，在c/ D側造 J違仃測定用晶圓Wt的顯 27 1275131 影，該顯影完成後’即於測定用晶圓1上，如第6⑻圖 所示之照射區域SAl〜SA48分別形成圖案區域pA。此時 所示’在照射區域％形成13個測定用桿 =MP]〜MPl3的光阻像〜〜（以下為方便亦稱「標記
Mj·」）。其他照射區域SA2〜SA 亦知门 A48亦相同。此種形成光阻 像&記定用晶圓Wt’即成㈣來敎曝光裝置ι〇〇 之圖案轉印特性的樣本。 顯影結束，從顯影控制裝置接到此要旨的通知， :顯影結束後’即進至步驟110’透過未圖示的晶圓搬運 糸統’將顯影完的測定用晶B Wt搬運至sem系統肋附 近：既定位置，結束本程序的一系列處理。此處， 既定位置係指作孝舅可玄^ I s + ' 曰并系貝T令易取出顯影完的晶圓，並適於 =取出的晶圓搬入難系統80的大氣側之晶圓搬運系統 的位置，係一預定位置。 之後’作業員自上述既定位置取出顯影完的測 圓I，搬入隨系統δ0的大氣側晶圓搬運系統的位置日。日 Α之後’遷照作業員的指示’藉SEM系統80，按 “同的順序’幻収^ffl WT作為試料，進阻 中圖案的尺寸測定。 像 此時’遲照作業員的指示’測定用晶圓WT依序 構成SEM系統8G的搬運系統、裝載真空室、真空側搬义 系統，而被搬入試料室内。於該試料室内， 運
, 、J &用晶圓W 朝向0。方向（以此作為基準方向）。此處，所謂基準方τ 係指測定用晶® wT上照射區域SAi〜SA24的：邊方：以 28 1275131 人此正交的方向（與照射區域ΊΑ”的長邊方向〆 致）’分別與隨系統80的試料室内的載台移動座桿、即 正交座標系統（XY座標系統）的座標轴分別一致時，測定用 晶圓WT的方向。此處’係設連結測U晶圓Wt的中心與 切口 N的線與Y軸一致的方向。 此時，作業員對SEM系統8〇指示與〇。方向的測定用 日日圓WT上所有照射區域s A〜S Α βπ „ ㈣ 丨SA48内與所有測定用標記 ，〜叫的基準方向正交的測定方向相關的尺寸測定。 此處，所謂測定方向，係相當於第 又’此情形中標記(光阻像)的有關測定方=寸於 瞻域SAl〜SA24内部的標記ΜΡι〜MPi3方面係上述測 疋用標記MP1〜MP13的第i線圖案要素(縱線圖幸 的像的線寬，於照射區域SA25〜SA48内部的標記^ 方面係上述敎用標記MP1〜MP13的第2線圖案構3 線圖案要素）的像的線寬。 八 因此’遵照上述作業g沾社- 乍業貝的指不，藉SEM系統8〇 拍攝測定用晶目Wt上所有照射區_ sAl〜SA48内所有測 定用mPl〜MPl3的影像（随影像）。且可不對 …、射區域的各區域t 1 3個標記的光阻像，拍攝苴全歸心 像，可例如於照射區域SA1〜SA“，對每一標記僅：： 纽線圖案要f Pv的像，於照射區域SA25〜s、l 每一標記僅拍攝其橫線圖案要素pH的像。 、 其次，藉SEM系統80的影像處理系統，對所 測定用晶圓WT上所有昭A+ p a c A 传之 斤有…、射£域SAi〜SA4s内所有標記 29 1275131
〜mp,3的影像’分別施以具有邊緣檢測處理的影像處理， 亚分：對照射區域SAi〜SA24内部的標記叫〜吨 上述第1線圖案要素（縱線圖案要素）' 的像（第丨要素、— 1部分、第I線要素）線寬，對照射區域SA25〜SA48内部^ 標記⑽測定上述第2線圖案要素（橫線圖案要 的似第2要素、第2部分、第2線要素）線寬，將該測定H 結果δ己憶於S E ]Vi奉綠S D 士兩B似上A A a 乐、况SO的主電腦的内部記憶體，並顯示 於顯示裝置的畫面上。 、
此時，於顯示裝置之晝面上，係一次全部的、或藉由 畫面顯示的切換，來顯示第i線圖案要素（縱線圖案要素 的像的24χ13=312個線寬的測定值（以下稱「線寬值」）以 及第2線圖案要素（橫線圖案要素）Ρη的像的312個線寬值。 此後，作業員觀看SEM系統80的測定結果的顯示畫 面，指示SEM系統80的主電腦進行必要的運算處理，例 如算出各標記〜13)的第1線圖案要素Ρν的像的線 覓值LWV的24個照射的平均值AVE(LWv)j(j =卜13)以及 AVE(LWv)j(j = 1〜13)中，最大值與最小值的差△ aVE(LWj 等。同樣的，作業員觀看SEM系統8〇的測定結果的顯示 晝面，指示SEM系統80的主電腦進行例如算出各標記Mj(j =1〜13)的第2線圖案要素Ph的像的線寬值lwh的24個 照射的平均值 AVE(LWH)j(j=l〜13)以及 AVE(LWH)j(j=l 〜U)中，最大值與最小值的差aavECLWh)等。作業員， 亦進一步指示SEM系統8〇的主電腦算出前一平均值 AVE(LWv)j 與平均值 AVE(LWH)j 的差△ (LWV— Η)〆】二 1 〜 30 •1275131 13)。 此處，△ (LWV_ Η)」·係標記Mj的第1線圖案要素Ργ的 像與第2線圖案要素Ph的像的差（v/ H差），亦即，係線 =的不均（尺寸的不均），△ AVE(LWv)、△ ave(lwj則係 弟1線圖案要素、第2線圖案要素的像的線寬（尺寸）的面 内均一性的指標值。 味根據上述作業員的指示，以SEM系統80的主電腦， :出 AVE(LWv)j(j = 1 〜13)、△ AVE(LWv)、ave(lWh)七 叫〜13)、△ AVE(LWh)、△ (LWv_ H)j(j 叫〜13)，將此等 t出結果顯示於顯示裝置的晝面上。當此測定結果被顯示 t ’作業員即觀看該顯示畫面，指示SEM系統8〇的主電 腦，將此測定結果的資訊送至曝光裝置1〇〇的主控制裝置 5〇。藉此’自SEM系統80 #主電腦將上述測定結果的資 訊送至曝光裝置1〇〇,曝光裝置1〇〇的主控制裝置5〇接收 上述測定結果的資訊，記憶於記憶體内。 本實施形態'，於元件圖案的轉印時，係在標線片對準 及對準系統ALG的基線測定等準備作蚩 ^ 干胥邗菜之後，以步進掃瞄 式，透過投影光學系統PL’分別將形成於標線片尺的 兀件圖轉印至晶圓W上的複數照射區域。 ^ 田万、此種一糸列 動作與一般掃猫器相同，故省略詳細說明。 然而，曝光裝置1 〇〇的主控制梦罟 L钔衣置50，係根據先前記 於記憶體内的上述測定結果的資訊AVE(^w ) C = 13)'AAVE(LWV)'AVE(^ △ awv_H⑽=ι〜⑺中，例如超過其對應容許範圍的至 31 -1275131
少一個資訊，依據既定運算程式進行計算，根據該計算結 果透過成像特性調整裝置，驅動構成投影光學系統PL 的透鏡13〗〜134中之至少一透鏡，來調整投影光學系統孔 勺成像4寸性。又，於掃瞄曝光中，依需要進行晶圓载台 、標線片载台RST之速度比的微調整。藉由此種調整， 調整至滿足曝光裝置1〇〇的圖案轉印特性要求之規格的位 =亦即，曝光場（係晶圓WT上的1次掃瞄曝光範圍，相 當於上述照射區域SAn)内不同位置（分別對應標記Mi〜m” ”形成位置）中縱橫線的各線寬、縱橫線的線寬差△ (LWv ^ j = tvE(LWv)j _ AVE(LwH)j及縱橫線的各線寬的面内v 均—性等進行滿足所有規格的曝光裝置100的調整。 如以上詳細說明，根據本實施形態曝光裝置的圖案轉 印特性的敎方法，係將測定用標線片1裝載於曝光裝置 10:後進行曝光(參照第4圖的步驟212)，在將形成於測定 用標線片RT的圖案區域PA轉印至測定用晶圓Wt上時， 乂 SEM .系統80取得形成於測定用晶圓Wt上的測定用掉 記的第！轉印像（第6(B)圖的照射區域 SA24的標記ΜΡ,-ΜΡ,3)的影像。又，於形成上述第i轉印 像之後，在測定用晶圓Wt相對測定用標線片Rt的角度變 化既定角度90。狀態下，進行曝光（參照步驟224)，以二=
^統80取得在轉印上述圖案區域pA於晶圓^上時形成 ^則定用晶圓WT上的測定用標記ΜΡι〜Μρ"的第2轉印 象（弟6(B)圖的照射區域Sa25〜 SA48的標記Mp】〜M 的影像。並分別對以SEM系統8〇所取得的上述第工轉: 32 1275131
像的影像及上述弟2轉印像的影像施以具有邊緣檢測處理 的影像處理，測定測定用標記的有關分別與第丨轉印像及 第2轉印像分別在與基準方向正交之測定方向（第咐）圖 的Y方向）的尺寸’更具體而言，係就照射區域SA】〜SA ^的測定上述第！線圖案要素（縱線圖 :要素）Pv的像（第1要素、第1部分、第1線要素）線寬值， = "、'射區域SA25〜 SA48内部的標記MPi〜Mp"測定上述 第2線圖案要素（橫線圖案要素）Ph的像（第2要素、第2部 分、苐2線要素）線寬值。 亦即，根據本實施形態，由於測定用標記的第^及第 2轉印像，例如係以_系統8〇進行之影像取得拍攝實 質上在相同條件下進行的方式分別形成於晶圓^上，故 對以SEM系統80分別取得的第1及第2轉印像的影像， 皆係在不㈣的狀態下’施加具有邊緣檢測處理的影像處 理，來測定測定用標記之第1轉印像及第2轉印像分別於 測疋方向的尺寸。結果，可防止影像取得及影像處理的组 合所造成測定用標記的像尺寸敎精度的降低，其結果， 能正確測定（評估）曝光裝置1〇〇的圖案轉印特性。 又，本貫施形態中，亦使用SEM系統80，依據作業 員的指示，計算各標記Mj(J叫〜13)的第ι線圖案要素p、 的像線寬值LWV的24個照射的平均值ave(lWv·】」 13) ' AVE(LWv)j(j = 1〜13)中最大值與最小值的差△ ave(LWv)、各標記Mj(j=1〜u)的第2線圖案要素匕的 像線寬值LWH的24個照射的平均值ave(lWh沾叫〜 33 ,1275131 13)、AVE(LWH)j(j = 1〜13)中最大值與最小值的差△ AVE(LWH)以及標記Μ」·的第1線圖案要素Pv的像與第2線 圖案要素PH的像的差（V/H差）△(LWv—ACj^ ;ι〜13)等， 將此測定結果送至曝光裝置1 〇〇的主控制裝置5〇。 然後，根據上述測定結果，如前所述，進行曝光麥置 100的調整。因此，可高精度調整曝光裝置1〇〇 6 的圖案轉 印特性。 又，上逑貫施形態 日日j貝j ， 僅將既定照射數的測定用標線片Rt的測定標記轉印至 晶圓上，在將此晶圓顯影後，使用SEM系統，進行此 顯影後晶圓上的光阻像（標記）％的尺寸測定時，分2 行此測定。於此情形下，例如，係以下述程序，77進行= 定。 “丨 1) 例如，在晶圓朝向基準方向的第
/ J乐1狀怨下，以SEM 糸統80取得標記ΜΡι〜ΜΡΐ3的第丨影像。 2) 其次，從試料室取出晶圓， m #絲 在自上述弟1狀態將晶 囫疋鈐既定角度90。)的狀態下，搬 狀態（第2狀態）下，以SEM夺 至内於此 ^ 乐、為80取仔標記ΜΡ, — ΜΡ 的弟2影像。 13 3) 然後，給與SEM系統8〇扣—^ ~ 〇 ?曰不，對第1影像施以具 有&、、彖杈測處理的影像處理，測 6Π：六―― 疋冲不在與前述基準方 向正父之第丨方向的第1尺 i線I本卜 亦P，標記%的第！要素（第 1綠要素、第1部分）的線寬）。 4) 其次，給與SEM系統8〇如— 才日不，對第2影像施以具 34 J275131 有邊緣檢測處理的影像處理， 旋轉Λ ( = 90。）之笫7 D i在相對第I方向 弟2方向的篦？ 2要素（第2線要素、第 、/、即，標記Mj的第 京弟2部分）的線寬）。 以此方式進行的話， 能τ u ^ 在日日®朝向基準方向的第1狀 悲下以職糸統80取得之 的弟1狀 邊緣檢測處理的_傻_神 』的弟1衫像，施以具有 的办像處理，測定標記 正交之第1方向的第 』隹一則述基準方向 弟1尺寸’並在從上述第1妝 旋轉既定角度α(==9〇。 4弟1狀恶將晶a ν )的第2狀態下，對以/ 取得之標記^的第A 對以SEM系統80 像，施以具有邊緣檢測處理Mi庶 處理，來敎標記M.於第^ ^處理的影像 气％弟2方向的第2尺寸。介％ , 係根據以SEM李缔甘 亦即’由於 七氣 G取得影像時晶®的方向，來施以且 有邊緣檢測處理的影像處理，故可防止马德π π 八 理的組人所、生士挪 ^-取得及影像處 的，口所造成標記尺寸測定精度的降低。 又，於随系統80中，在測定途 内的晶圓_重 JS：八5式料至 闲難考慮測定時間等時，現實上幾乎都有 困難。因此，於此測定途中旋轉晶圓的方法對使== 微鏡等其他測定裝置測定的情形特別有效。 干颂 然而，若可安裝旋轉晶圓的機構於se 即可適用上述方法。 糸，、先80的話， 又’上述實施形態雖係說明第2線圖案要 成測定用俨飧K , 、 對構 I線片RT上的測定用標記MP〕的第i線圖案 延伸方向成角度α = 90。旋轉的方向延伸的情，。 XJ ^ ) 斗* 過， /、述角度《係在〇。< α <180。之範圍的角度的話 以是任何角度。亦即，在含有第i線圖案要素及 可 布Z银圖 35 1275131 謝來構成測定用標記情形下，只要第丨線圖案 第2線圖案要素係延伸於不同方 ” 1 4 必而，若欲將
度α設為90。以外的角度時，則必須取代上述步驟叫 進行將晶圓保持具旋轉角度α的步驟的處理，'則 定用晶圓WT的中心與切口的連結線的方向，與測 線二的第2線圖案要素的延伸方向一致。此時，旋轉前: 測定用晶1 WT的中心與切口的連結線的方向，係設： 與測定用標線片的第2線圖案要素的延伸方向一致。又疋、 斤又，為使前述照射區域SAi〜SA24中至少標記吨的 二弟2要素之一方的測定方向(或延設方向、週期方向 等）貫質上與待測定轉印特性的2不同方向（第1及第2方 向，通常為X、Y方向）中之―方—致，並使前述照射區域 SA25〜sa48中至少第i及第2要素之另一方的測定方向實 質上與此2不同方向之另一方一致’藉對照射區域SA]〜 sa24的第i曝光及對照射區域SA25〜SA48的第2曝光，形 成標記Μ』於晶圓wT上。此時，標線片Rt上測定用標記 Μ。的第i及第2標記要素(縱線圖案要素匕及橫線圖案要 素PH)以其測定方向的交叉角形成大致與前述2方向的交 叉角一致較佳。於此情形下，藉由使測定用標記的第 1及第2標記要素的測定方向分別大致與2不同方向一致， 進仃第1及第2曝光，能以第！曝光及第2曝光，除晶圓 w丁的旋轉方向的位置（旋轉角）以外，將含有測定用標記Μρ』 的曝光裝置的轉印條件設定成相同，而能分別高精度測定 屬於測定用標記ΜΡ〗轉印像的晶圓Wt上標記岣於2不同 36 1275131 方向的線寬（尺寸）。此外，標線片Rt上測定用標記Mp的 第1及第2標記要素的測定方向的交又角可不必與“同 方向的交又角-致。於此情形下，可在前述第丨曝光中， 僅使第1及第2標記要素之一方的測定方向大致與2不同 方向之一方一致，在前述第2曝光中，僅使第！及第2桿 記要素之另一方的測定方向大致與2不同方向之另一方: 致。 又’上述實施形態中，為使藉前述第1曝光形成的標 "票記％的第i及第2要素之—方與藉前述第2曝 光形成的標記（第2標記）Mj的第】及第2要素之另一方大 :-致，亦即，為使晶圓Wt上第"票記Μ」及第2標記％ p大致與應測定轉印特性《2不同方向的交又角相同的 =轉，而以大致與2不同方向的交又角相同的角度旋 w:。然而，若前述第1曝光中，測定用標記MPj 乐1及第2標記要素之—方與2不同方向之_方，且前 …曝光中，該帛i及第2標記要素之另一方與2不同 :向之另-方大致一致的話，即可使晶圓％的旋轉角與2 2:方向的交又角一致。此時，於第1標記的第i及第 士要不之一方的測定方向以及第2標記％的第i及第2要 方的測定方向旋轉角(旋轉誤差），藉咖夺统8〇 ==旋轉方向的容許值時，最好是能以軸系統⑽旋 和日日圓。 :，上述實施形態雖係就測定用標線片RT上的測定用 “Μ由第i線圖案要素及第2線圖案要素構成，該測 37 1275131 定用標記MP」_ wT上的轉印像的標記 案要素的像的第1要素（第1部分、 j 1線圖 弟1線要素彳另给 圖案要素的像的第2要素（第2部分、第 、 線 情形作了說明’不過，尺寸測定對象的標記線：素)構成的 圖案的組合，亦可以是框形標記或多 、’不限於線 狀)等’標記％的第1要素及第2要素可連接 ：形 部重疊。又，此標記不限於孤立圖案， 又或局 線與空間圖案等的週期圖案）等。扼要言^之'二木 '案（例如 於交又2方向之尺寸測定的形狀即可’只要是能進行 且，由於在使用例如矩形（方形）標記作為 ^⑼秦線片〜上的測定用標記心的要素時二」 。己％僅由一矩形標記構成’仍可分別測定於前述 向的標記M』的線寬（尺寸），故標記％的第i及第 定用標記ΜΡ』的第1及第2標記要辛 ’、 記等）。 戈I)為相冋要素（矩形標 又’上述實施形態雖係測定於χ、 此如f Y方向的標記Μ』的 、，泉見（尺寸），不過，線寬測定方向為
七么 』馮至少一方異於X、Y =向之2方向’可不為2方向而為3方向’例如χ、γ方 向及旋轉45。之2方向的合計4方—介π f方向亦可。此時，用於線 二疋的晶圓Wt上的標記Mj(標線片Rt上的測定用標記 』)的要素數不是2個而是4個(然而’矩形標記等則是2 個）。 又’上述實施形態雖係就使用SEM系統8〇作為測定 裝置的情形加以說明1過’當然本發明不限於此。本發 38 -1275131 明除了對測定對象掃瞄 、、目，丨a , 子束以外的帶電粒子束，夾推杆 測疋的帶電粒子束掃 來采進订 鏡等其他測定裝置。又，— ^疋先學顯极 即便A i 4 ，、彳疋裝置不限於影像處理方式， 丨1更马其他方式仍益 t …、。再者，本發明對可例如於X、γ 方向各自獨立測定線寬等 方6 1^ 寺別疋於X方向及Y方向測定 万向或構造等不同的、、目丨〜 u的測疋裝置的情形尤其有效。 又，上述實施形能 4 ,,^ 心雖係在用來形成測定用標記MPj
的弟1轉印像於晶圓w J T上的弟1轉印步驟（步驟2 12)之後， 敖轉晶圓保持具（步驟21 之後進仃形成測定用標記ΜΡ」 的弟2轉印像於此晶圓w 不门位置的弟2轉印步驟（步
知224)後，以SEM測定此制宗曰同L ’、疋用日日圓上的轉印像，不過， 本發明不限於此。亦即，可百 了取代碇轉日日圓保持具，在標線 月載台R S T上設置能旋韓的辦綠ΰ 疋轉的钻線片保持具，而旋轉砒保持 具，亦可旋轉晶圓保持具及標線片保持具二者。 又，亦可取代旋轉保持具本身，而將可保持晶圓等並 u㈣μ持構件⑽如於㈣系統（裝載器）與保持具間 進行晶圓等的轉送的中央頂銷等）作成可旋轉，亦可取代旋 轉支持構件’或與其組合’ #由利用裝載器或專用機構等 的換載，來旋轉晶圓等。 又，上述實施形態雖然於第6(Β)圖甲，顯示晶圓Wi 上分成左右區域配置藉第i曝光形成的照射區域SA1〜SA^ 及藉第2曝光形成的照射區域SA25〜sa48，但有可能因^ 布於晶圓WT表面的光阻劑的塗布不均（光阻膜厚的不均一 性）等而造成線寬測定精度降低《因此，最好是能藉由在晶 39 1275131 圓上交互配置例如藉第1曝光形成的照射區域及藉第2曝 光形成的照射區域，來滅低因塗布不均等所造成的測定精 度降低。 更進一步的，上述實施形態雖然配置成標線片RT的測 定用標記MPj轉印的複數照射區域在晶圓WT上不彼此重 疊，不過，若構成線寬測定對象的藉第1曝光形成的第i 標記Μ』的第1及第2要素一方與藉第2曝光形成的第2標 記Μ』·的第1及第2要素另一方不重疊，即可配置成局部重 ® 疊複數照射區域於晶圓WT上。又，上述實施形態雖然藉 第1及第2曝光分別形成標線片RT的測定用標記ΜΡ』的轉 印像於複數照射區域，不過，此照射數可不是複數而是j 個，數目可不與第1曝光及第2曝光相同。此外，前述用 於轉印特性測定的標線片RT的測定用標記MPj的第1標記 要素及第2標記要素雖然除了其配置方向（測定方向）外係 相同構造，且其轉印條件亦相同，不過，其構造及轉印條 φ件的至少一方可不同。又，可形成並使用前述測定用標記 ΜΡ」·於用在元件製造的標線片。再者，雖然於前述每一照 射區域SAii形成複數測定用標記MPj的轉印像，不過，其 -己置射區域内的位置）不限於此，可為任意配置，其數 \目亦可不是複數而是1個。又，可使用不僅設於測定專用 或7^件製造用標線片，且例如設於標線片載台RST的基準 標記作為測定用標記MPj。 、又，上述實施形態雖係求出V/H或面内均一性來作 為曝光裝置的轉印特性，不過，轉印特性不限於此，可例 1275131 如為投影光學系統PL的#弟』士 成像粉性（彗形像差、像散等諸像 曝先的同步精度（同步誤差）等。可進一步使 二=等=期圖案作為標線…測定用 例如其線寬的L = 斟p w人 /、取小值的像，作為線寬差。又，可 對已形成於晶圓上的標記聶 記MV藉由例如測 ζ、的^標線片RT的測定用標 舌田扯由 一軚圯的相對位置（間隔等），求出 重登精度（總重疊）作為轉印特性。 MP. 2上述實施形態雖係藉由掃晦曝光形成測定用標記 用、_像於晶圓上，藉由測定此轉印像的尺寸，求出 知瞒型曝光裝置（曝光裝i _之 诸特性（動態成像特性等 ）之 成測定用標記1曝光裝置_中形 的標線片載台RST)及日门 τ(以及保持此標線片 WST), )及日日圓（以及保持此晶圓的晶圓载台 #止狀g下進行曝光’形成測定用標記Mpj的轉 开=上’藉由測定此轉印像的尺寸’如同上述實施 〜 出曝光裝置100之諸特性（靜態成像特㈣卜 更進步的，上述實施形態雖然根據前述轉印特性， 移動投影光學系統PL之至少一光學元件（透鏡元件），調整 其成像特性，不過，就前述成像特性調整裝置48而丄 不限於移動光學元件’可藉由取代移動光學元件，或二 組合’變化例如照明光的中心波長或光學元件的溫度’，、或 k化複數光學元件間的氣密空間内的氣體壓力等，來變化 投影光學系統的折射率。進一步為調整投影光學系統:成 41 1275131 像特性，可例如進行投影光學系統的全 元件單位、鏡筒單位等)的更換，或取出二：^ 少一光學元件，進行再加工。又，投影t =學系統的至 僅變爭井風·^杜沾A 3S 、 予系統的調整可 傾钭;牲 (其他光學元件間的間隔）或 傾斜寻，特別是於光學元件為透鏡元件時，可^)戈 或以光軸為中心旋轉。進—步於求出投風。 轉印特性時，例如依國際公； L所揭不。可根據其成像特性及已知投影光 PL早體的波面像差（單體為面像差）， 子“、· 波面像差’…波面像差…克：：光學系統的 sensiHVlty)以及波面像差變化 I 2 I (Zernike 一乂~ 衣（<颂不展開各光學元件的每 一早驅動量的波面像差的邊緣查淫克多項式中各項係數 變化量關係的變化表）等，藉由解既定特徵函數，求出將 像4寸性最佳化的光學元件的驅動量，來 、 整。且在由成像特性的測定#果推定 ^特性的调 如依上國際公開公報所揭::==t情形下，例 構成基準的曝光條件下 '編寸性和測定的成像特性間的差與傑尼凱感度 面像差變化表和調整量的校正量(假定單體波面像差與盘體 上（on body)波面像差的偏差對應於調整用光學元件的= 量偏差情形的調整量偏差）的積—致的關係式，求出波 ^的权正量’根據此校正量及單體波面像差，算出波面像 又，上述實施形態的轉印特性的測定(及曝光裝置的調 整）可在曝光裝置的維修時進行，亦可在將曝光裝置搬入益 42 1275131
至進订再啟動時進行，其實施時期（時間點）任意皆無妨。 包人又:上，實施形態雖係就對圖案轉印於晶圓後的處理， 業員的手動作業的情形加以說明，不過，亦可設置 包知丨透過内裝晶圓搬送系統的線上介面部連接於内 控制此等曝光裝置肩、議系統8〇及線上介面 :部、。於此情形下，可藉該主電腦執行的程式全自動 丁引述測疋用標線片h的圖案對測定用晶圓的轉印、此 二後測疋用晶圓的顯影、此顯影完的測定用晶圓透過線 壯’丨面部對SEM系統8〇的搬運、根據其測定結果對曝光 矿置1 〇〇的圖案轉印特性的調整的所有動作。或者，亦可 相反的，全部採取作業員的手動作業。 乂又，上述實施形態中雖然曝光裝置100的主控制裝置 一係φ進订C/D控制，不過，並不限於此，可藉例如管理 Y件衣叙的主電腦等統籌控制曝光裝置1 00、C/ D及SEM 糸統，曝光裝置1〇〇與SEM系統8〇可不透過通訊線路（有 線或無線）連接。亦即，曝光裝置100、C/D及SEM系 的個別構造（勹人、系> . ’、、°先 ° (匕ή通訊線路）不限於上述實施形態。 壯八，上述實施形態雖係說明測定圖案轉印特性的曝光 衣置1〇〇係掃瞄器的情形，不過，本發明的轉印特性測定 方法不限於掃瞄器，亦同樣適用於步進器等靜止型曝光麥 又’如上述實施形態，作為曝光裝置100的曝光對象 、版不限於半導體製造用晶圓，亦可是用來製造例如液 曰曰頭不凡件、電漿顯示器或有機EL(電場發光）等顯示裝置 43 1275131 的製造用方形玻璃板或薄膜磁頭、攝影元件（ccd等卜光 罩或標線片等的基板。 又，上述實施形態的曝 不僅可以是縮小系統，亦可 投影光學系統PL不僅可以 及反射折射系統的任一種， 的任一種。 光4置的投影光學系統的倍率 疋等倍及放大系統的任一種， 是折射系統，亦可是反射系統 其投影像可為倒立像及正立像 又，照明光IL可以是ArF(氬氟）準分子雷射光（波長193 nm)、KrF(氪氟）準分子雷射光（波長248 nm)、F2(氟）雷射 光（波長157 nm)等。作為投影光學系統，在使用KrF準分 子雷射光、ArF準分子雷射光等遠紫外線時，須使用石英 或S:石寺可透射返紫外線的材料做為玻璃材，於使用&雷 射光等時，須使用螢石以外的氟化物結晶。 又’上述實施形態不限於使用波長1 〇〇 nm以上的光， 语然亦可使用不滿波長1 00 nm的光作為曝光裝置的照明 光IL。例如，近年來，為將7〇nm以下的圖案曝光，以s〇R(同 步加速器軌道輻射）或電漿雷射作為光源，進行產生軟X 射線區域（例如5〜15nm的波長帶）的EUV(Extreme Ultraviolet(極遠紫外線乃光，並在其曝光波長（例如丨3.5nm) 下設計的全反射縮小光學系統，以及使用反射型光罩的 Euv曝光裝置的開發。由於在該裝置中有可能使用圓弧照 明’同步掃猫光罩及晶圓，掃瞄曝光的構造，故此裝置亦 可藉由本發明的轉印特性測定方法測定圖案的轉印特性。 進一步，例如國際公開W099/49504號公報等所揭示， 44 I275131 於投影光學系統PL與晶圓間充滿液體（例如純水等）的液浸 =曝，光裝置、步進接合方式的曝光裝置或近接方式的曝光 衣置等，亦可藉由本發明的轉印特性測定方法來測 的轉印特性。 。卞 又，本發明亦適用於使用例如可改變投影光學系統几
在物體面上之照明光強分布的可變成形光罩的無光罩式曝 光裝置等，同樣可求出其特性。 ^ I 又，使用電子束或離子束等帶電粒子束的曝光裝置亦 可藉由本發明的轉印特性測定方法來測定圖案的轉印特 性。此外，電子束曝光裝置可為尖錐射束方式、可變成形 射束方式、單元投影方式、開口光闌陣列方式及光罩投影 方式的任'—種。 ' 又，半導體元件，係經由進行元件的功能、性能設計 的步驟，根據此設計步驟製作標線片的步驟，由矽材料製 作晶圓的步驟，使用以上述調整方法調整圖案轉印特性= 上述實施形態的曝光裝置、將形成於光罩的圖案轉印至感 光物體上的微影步驟，組裝元件步驟（包含切割步驟、接1 步驟、封裝步驟），以及檢查步驟等來加以製造。此情形下: 由於在被衫步驟中使用圖案轉印特性經過調整的上述卞於 形態的曝光裝置，故可以高良率製造高積體度的元件。 如以上說明，本發明測定方法適用於測定形成於物體 上的標圮的尺寸貧訊。又，本發明的轉印特性測定方法適 用於測定曝光裝置的圖案轉印特性。又，本發明曝光裝= 的調整方法座ν用於曝先裝置的調整。又，本發明的元件窜 45 I2?5l3i 【圖式簡單說明】 :1圖係顯示一實施形態的曝光裝置的概略圖。 :2圖係從圖案面側觀看測定用標線片的俯視圖。 弟3圖係顯示簡化進行曝光裝置的圖案轉印特性測定 的部分處理之際，曝光裝置主控制震置内cpu的處理
方法 的流程圖。 $ 4圖係顯示第3圖之步驟1〇2之子程序處理例的圖。 士第5(A)圖係顯示至第4照射為止的圖案轉印處理結束 時夠定用晶圓Wt的狀態的圖。 ^ 第5(B)圖係顯示至第24照射為止的圖案轉印處理結 束時測定用晶圓WT的狀態的圖。 第6(A)圖係顯示至第28照射為止的圖案轉印處理結 東時測定用晶圓WT的狀態的圖。
第6(B)圖係顯示全部48照射的圖案轉印處理結束時 剩疋用晶圓Wt的狀態的圖。 第7圖係顯示形成於測定用晶圓上的照射區域SA1 的測定用標記的光阻像— 的圖。 【主要元件符號說明】 10 照明系統 13，13〗〜134 透鏡元件 25 晶圓保持具 46 1275131 48 成像特 50 主控制 54R 劃線雷 54W 晶圓干 56 晶圓載 60a 照射系 60b 光接收 80 SEM系 100 曝光裝 ALG 對準系 ΑΧ 光轴 FM 基準標 ΙΑ 曝光區 IAR 狹縫狀 IL 照明光 MPj(j= 1 〜13) 測定用 N 切口 PA 圖案區 Ph 第2線 PL 投影光 Pv 第1線 R 標線片 RM】〜RM6 標線片 RST 標線片
性校正控制器 裝置 射干涉儀 涉儀 台驅動部 統 系統 統 置 統 記板 域 照明區域 標記 域 圖案要素（橫線圖案要素） 學系統 圖案要素（縱線圖案要素） 對準標記 載台 47 1275131 R j 測定用標線片 SAn 照射區域 SB 遮光帶 W 晶圓 WST 晶圓載台 WT 測定用晶圓
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Claims (1)

  1. !275131 十、申請專利範圍： 1 · 一種測定方法，係測定形成於物體上之標記於至少 方向之尺寸貢訊，其特徵在於，包含： ^ 第1影像取得步驟，係在將該物體設定於基準方向的 第1狀怨下’以測定裝置取得該標記的第1影像； +弟2影像取得步驟，係在自該第1狀態將該標記之至 &刀方疋轉既定角度α (0。< a < 180。）的第2狀態下， 、忒測疋裝置取得該標記的第2影像； 王第1測定步驟，係對該第1影像施以伴隨邊緣檢測處 理的影像處理，以測定該標記於與該基準方向正交之第丄 方向的第1尺寸· ，以及 弟2测定步驟，係對該第2影像施以伴隨邊緣檢測處 、影像處理，以測定該標記於相對該第i方向旋轉該角 之第2方向的第2尺寸。 上二申請專利麵丨項之測定方法，其中於該物體 4 “冗配置於複數不同位置； 記的=第卜第2影像取得步財，分別取得該複數標 11 2測定步驟中，分別就該複數標記，測 疋该第1尺寸、第2尺寸。 含延:二申請專利範圍"1項之測定方法，其中該標記包 準方向^基準方向的# 1線要素，以及延伸於相對該基 向疑轉該角度α之方向的第2線要素； 忒‘ C的f 1尺寸係該第j線要素的寬度方向尺寸， 49 .1275131 5己的第2尺寸係該第2線要素的寬度方向尺寸。 勺人4·如申請專利範圍第1項之測定方法，其中，該標記 匕3在该物體上該尺寸測定方向以該既定角度α交叉配置 的第 1 Μ ο λ + 〆 要素’就該標記的第1尺寸而言，為測定該 素於該第i方向的尺寸，係在該第"大態下至少取 侍測向大致與該基準方向正交的該第1要素的影像來 :、、、/第1衫像，就該標記的第2尺寸而言，為測定該第 、：素方“亥第2方向的尺寸，係在該第2狀態下至少取得 向大致與該基準方向正交的該帛2要素的影像來作 為该弟2影像。 / 5.如申請專利範圍帛4項之測定方法，其中， 係在該測定裝置内以該 " ^ 要素的測定方向大致與該基準 方向正父的方式配置並 — ^ ^ 艾取侍该弟1影像後，大致旋轉兮 定角度《來取得㈣2f彡像。 疋轉錢 6·如申請專利範圍第 „ ^ 眾4項之測定方法，其中，嗲庐~ 具有含該第1及第2孽冬μ ^ h C m 要素的至少-個第"票記，及相料 弟1標記、該第1及第？西主 1 ^ 久弟2要素大致旋轉該既定角产 少-個第2標記，該第“” t 疋角度α的至 弟1狀悲下該第1標記的至少箓]麻 素的影像取得及該第2壯 弟1要 乂弟2狀怨下該第2標記的至少 的影像取得，係在實質上 弟2要素 、貝上个方疋轉該物體的情形下 7·如申請專利範圍第 丁。 固乐6項之測定方法，其中，兮# 及第2標記除了該物體 忒弟1 、 的旋轉方向位置外，係以i日η , 形成於該物體。 、相同條件 8 ·如申請專利範圍第〗 ^ 1項之測定方法，其中，j α 、τ，该角度 50 1275131 α 為 90。。 9·如申請專利範圍第i項 拉一苟 只艾冽定方法，其中，該標記 i 丁、精曝光裝置轉印於該物體上 勺既疋測定用標記的轉印 像0 1 〇·如申請專利範圍第9 #丄_ 另 < 測定方法，其中，該標記 猎由该曝光裝置的1次曝光動 ^ . 乍’分別形成於該物體上同 一區域内的不同位置，根據於 八u t b 嚴、邊各位置測定的標記尺寸， 刀別未出該曝光裝置於不同方向的轉印特性。 i如申請專利範圍第9項之測定方法，其中，該標記 稭由该曝光裝置的複數次曝光 λα 勤作’分別形成於該物體上 的不同區域，根據於該同 J L找測疋的標記尺寸，分別求 出該曝光裝置於不同方向的轉印特性。 —12·如申請專利範圍第9項之測定方法，其中，該標記 ;由該曝光裝置的至少1次的第！曝光，以及該物體的旋 轉角實質上與該第1曝朵知 ^ 身 先相異该既定角度α的至少1次的 ^ 來刀別形成於該物體上的不同區域，取得以該 第」曝光:成的標記的至少—部分來作為該第i影像，並 取仔乂。玄第2曝光形成的標記的至少一部分 影像。 13.如申請專利範圍g 12項之測定方法，其中，於該 第1及第2曝井Φ，七人# +尤宁，包含该測定用標記之該曝光裝置的轉 印條件係設定成、4日n , s , ^ 同至v取得以該第1曝光形成的標記 勺第1邛刀來作為該第丨影像，並至少取得以該第2曝光 形成的標記的與該第1部分不同的第2部分來作為該第2 51 I275131 影像。 14·如申請專利範圍第13 1及第2部分的構造實質上相 數大致相等。 項之測定方法，其中，該第 同，該第1及第2曝光的次 如曱請專利範 只 只丨J疋方法，具中，該第 1及第2曝光係分別各進行複數次，於該物體上以該第！ 曝光形成標記的複數個第1 F々 固弟1 &域、和以該第2曝光形成標
    5己的複數個第2區域，實質上係交互配置。 16:如申請專利範圍第}至15項中任一項之測定方法， 4測定裝置係帶電粒子束掃瞄型的測定裝置。 7· 轉印特性測定方法，係測定曝光裝置於2不同 二的轉印特’該曝光裝置係用來將形成於光罩之圖宰 轉印至物體上，其特徵在於，包含·· ^案 絲轉P步驟，係使用該曝光裝置，將包含用於該2 寸印：性測定的第1及第2要素的標記形成於物體上； 〜像取侍步驟，係將該物體在測定裝置内設定於基準 :’：得含有該帛1及第2要素一方的該標記的至少一 該:的乐1影像，並取得含有該第1及第2要素另_方的 二Γ己的至少一部分的帛2影像，取得第2影像時旋轉角 貝上與取得該第1影像時偏離與該2方向的交又角相 的角度α (〇。< α < 18〇。)；以及 ° 測疋步驟’係分別處理該第i及帛2影像，並分 疋μ 己於該2方向的第1及帛2尺寸。 1 8·如申請專利範圍第17項之轉印特性測定方法，其 52 !275131 中，係在以該測定裝置取得該第丨影像後，將該物體大致 旋轉該角度α來取得該第2影像。 19·如申請專利範圍第17項之轉印特性測定方法，其 中，該轉印步驟，係藉由該曝光裝置至少1次的第丨曝光， 以及該物體的旋轉角實質上與該第丨曝光偏離該既定角度 α的至少1次的第2曝光，來在該物體上的不同區域分別 形成该標圯，該影像取得步驟，係取得以該第1曝光形成 •的第"票記的該第i及第2要素之一方來作為該第i影像 後，在實質上不旋轉該物體的狀態下，取得以該第2曝光 形成的第2標記的該第丨及第2要素之另一方來作為該第 2影像。 人 2〇·如申請專利範圍第1 9項之轉印特性測定方法，其 中，於該第1及第2曝光中，包含該既定測定用標記之曝 光裝置的轉印條件係設定為相同，該第丨及第2標記中， 該第1及第2要素的構造實質上相同。 21·如申請專利範圍第19項之轉印特性測定方法，其 中，該第1及第2曝光係分別各進行複數次，將從該複數 個第1標記的影像處理所得之該一方標記的尺寸定為於該 2方向中-方的第工尺寸’並將從該複數個第2標記的影 像處理所得之該另一方標記的尺寸定為於該2方向中另一 方的第2尺寸。 22. —種轉印特性測定方法，係測定曝光裝置的圖案轉 印特性，該曝光裝置係用來將形成於光罩的圖案轉印至物 體上，其特徵為，包含： 53 ^ 1275131 ^ ^ P 乂驟，係將具有形成至少一個既定測定用標 記之圖案區域的測定光罩裳载於該曝光裝置並進行曝光，、 將該圖案區域轉印至該物體上； 弟2轉印步驟，係旋轉該測定光罩及該物體的至少- 方在a物體相對該測定光罩的角度從該第工轉印步驟變 化无疋角度α (〇 < α < j 8〇。）狀態下，將該圖案區域轉印 至該物體上； ^像取得步驟，係在該物體設定於基準方向的狀態下， 以測疋裝置分別取得於該第i轉印步驟中形成於該物體上 的該測定用標記的第1轉印像、以及於該第2轉印步驟中 形成於㈣體上的該測定用標記的第2轉印像；以及 、J疋步私，係對所取得的該第丨轉印像的影像及該第 P像的如I，分別施以伴具有邊緣檢測處理的影像處 理，來至少測定該測定用標記的帛i轉印像及第2轉印像 刀別在與σ亥基準方向之對應方向正交的測定方向尺寸。 φ 认如申請專利範圍帛22項之轉印特性測定方法，其 中口亥測疋步驟，係以在該第1轉印步驟中形成的該測定 ，的轉印像的一部分作為㈣i轉印像，並以在該第 P v私中形成的该測定用標記的轉印像與該第1轉印 /、的邛刀作為该第2轉印像，來分別測定於該測定 方向的尺寸。 24.如申請專利範圍第22 ;員之轉印特性測定方法，其 夂::測定用標記含有互異的第丨及第2標記要素，為使 忒弟1及弟2轉印步驟之一步驟中形成的該第】及第2 54 1275131 的轉印像之-方、與在另—轉印步料形成的該 :·及：2標記要素的轉印像之另-方不致於在該物體上 二;：Γ亥第1轉印步驟及該第2轉印步驟令，使該物 月丑上°亥測疋用標記的轉印區域的至少一部分不同。 25.如申請專利範圍第22項之轉印特性測定方法，装
    定牛ΓΓΓ含有互異的第1及第2標記要素，該測 =的Γ第1轉印步驟中形成的該第1…標 要素的一方的轉印像作為該第1轉印像，並以在該第2 轉印步驟中形成的該第1 人 木i次弟2軚,己要素的另一 像作為該第2轉印像，炎八f — 、轉P P像末刀別測疋於該測定方向的尺寸。 26. 如申請專利範圍第22項之轉印特性測定方法，里 中，係根據該測定結果，來分 八 叉之第^ 9 士 丨刀別决疋该曝光裝置於彼此交 弟及弟2方向的該測定用標記轉印像尺寸。 27. 如巾請專利範㈣22項之轉印特 中，該第1轉印步驟、玆篦 其 ^ Μ Ψ ^ m P 乂驟，係將該圖案區域 刀別形成灰该物體上的複數個不同位置，· 該影像取得步驟，係分別取得以 轉印至該物體上複數個不同 #專刀別 第1轉印像、以及以用標記的複數個 叹乂 口亥弟2轉印步驟分別 複數個不同位置的該測 P至“物體上 刊定切 μ 2轉印像； ^測疋ν私’係分別對該 個第2轉印像進行該 轉印像及該複數 像於該測定方向I:广理’以測定該第1及第2轉印 28·如申請專利範㈣22項之轉印特性敎方法，其 55 1275131 /該測定用標記含有互異的第1及帛2標記要素，該測 疋步驟，係、以在該第1轉印步驟中形成的該第！及第2栌 S己要素的-方的轉印像作為該第1轉印像，並以在該第： 轉印步驟中形成的該第1及帛2標記要素的另—方的轉印 像作為該f 2轉印像，來分別測定於該測定方向的尺寸， 根據該測定結果求出該尺寸的分散。 29.如申請專利範圍第22項之轉印特性測定方法，其
    =，於該測定用光罩上，在該圖案區域内的不同位置形成 複數個該測定用標記； 八二該影像取得步驟，係對各該複數個測定用標記，取得 "亥第1轉印步驟中形成於該物體上的該測定用標記的第 1轉印像、以及於該第2轉印步驟中形成於該物體上的該 測定用標記的第2轉印像； 忒測定步驟，係根據該複數個測定用標記的第丨轉印 像及第2轉印像分別於該測定方向的尺寸，進一步測定該 複數個測疋用標記的第丨轉印像及第2轉印像分別於該測 定方向的尺寸面内均一性。 3〇·如申請專利範圍第22項之轉印特性測定方法，其 中’該第1及第2轉印步驟，包含該既定測定用標記的曝 I置的轉印條件係設定成相同，且該測定用標記包含其 構成實質上相同的第1及第2標記要素，俾分別測定該曝 光叙置於彼此交又的第1及第2方向的轉印特性。 3 1.如申請專利範圍第22項之轉印特性測定方法，其 中’該測定用標記係分別形成於該圖案區域内不同的複數 56 1275131 個位置’肖第i及第2轉印步驟，係分別進行複數次該圖 案區域的轉印’且該測定步驟，係分別測定在該物體上轉 印該圖案區域之複數個區域中，該測定用標記的第丨及第 2轉印像於该測定方向的尺寸。 32.如申請專利範圍第22項之轉印特性測定方法，其 中，該測定用標記包含延伸於該基準方向的第丨線圖宰要 素，以及延伸於相對該基準方向旋轉該角“之方向的第 2線圖案要素； —該測定用標記的第i轉印像於該測定方向的尺寸，係 该弟1線圖案要素的轉印像的寬度方向尺寸，該測定用標 記的第2轉印像於該測定方向的尺寸，則係該第2線圖案 要素的轉印像的寬度方向尺寸。 、 中 认如申請專利範圍第22項之轉印特性測定方法，其 該角度α為90。。 中 a 士申明專利乾圍第22項之轉印特性測定方法，其 «玄測疋衣置係帶電粒子束掃瞄型的測定裝置。 種轉印特性測定方法，係測定曝光裝置於彼此交 將f H f 2方向的圖案轉印特性’該曝光裝置係用來 ㈣成表光罩的圖案轉印至物體上，其特徵在於，包含： 標記形成步驟，係使用該曝光裝置，定 ;t別與㈣^第2方向實質上-致的第^及们要^ 才示記形成於物體上；以及 敎步驟，係以在測定裝置内各該測定方向大致—致 的方式檢測形成於該物體上之標記的帛丨及第2要素，以 57 -1275131 測定於該測定方向的尺寸。 36.-種轉印特性測定方法 又的第1及第2古a k 尤衣置於彼此交 ^ 向的圖案轉印特性，該曝光穿w # + 將形成於光罩的圖安M e j尤哀置係用來 卓的圈木轉印至物體上，其特徵在於 ： 才示S己形成步驟 A ^ ，係使用該曝光裝置 分別與該第1及繁9 士人一 3啕劂疋方向 4 弟2方向貫質上一致的第1及第2要音 標記，作為J：播M 处_L 、 要素的 〃轉角僅相差與該第1及第2方向的交又角 大致相同角声ή6#·ΐτ?» 肉 又 及第2標記，形成於物體上；以及 測疋步驟，係檢測形成於該物體上的第1桿記的第！ =第2要素的—方’以及測定方向實質上與該第;標記之 -方要素-致的形成於該物體上的第2標記的第】及第2 要素的另一方’以分別測定該標記的第1及第2要素於該 測定方向的尺寸。 ' Μ 37·—種曝光裝置之調整支法，其特徵在於，包含： 測定步驟’係使用申請專利範圍第17至36中任一項 之轉印特性測定方法，來測定曝光裝置的圖案轉印特性， 口亥曝光叙置係用來將形成於光罩之圖案轉印至物體上；以 及 調整步驟，係根據該測定結果，進行該曝光裝置的調 整。 38·如申請專利範圍第37項之曝光裝置之調整方法， 其中’該曝光裝置具有將該圖案的像投影至該物體上的投 影光學系統，該轉印特性包含該投影光學系統的成像特 像0 58 1275131 3 9. —種元件製造方法，其特徵在於： 包含使用以申請專利範圍第37項之調整方法調整圖案 轉印特性的曝光裝置，將形成於光罩的圖案轉印至感光物 體上的步驟。 十一、圖式： .如次頁 ❿
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