TWI412898B - 評估方法，控制方法，曝光設備，及記憶體媒體 - Google Patents

評估方法，控制方法，曝光設備，及記憶體媒體 Download PDF

Info

Publication number
TWI412898B
TWI412898B TW098100652A TW98100652A TWI412898B TW I412898 B TWI412898 B TW I412898B TW 098100652 A TW098100652 A TW 098100652A TW 98100652 A TW98100652 A TW 98100652A TW I412898 B TWI412898 B TW I412898B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
optical system
projection optical
value
polarization
change
Prior art date
Application number
TW098100652A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200942981A (en
Inventor
Tadashi Arai
Original Assignee
Canon Kk
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 Kk filed Critical Canon Kk
Publication of TW200942981A publication Critical patent/TW200942981A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI412898B publication Critical patent/TWI412898B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70591—Testing optical components
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B27/00—Photographic printing apparatus
    • G03B27/32—Projection printing apparatus, e.g. enlarger, copying camera
    • G03B27/52—Details
    • G03B27/54—Lamp housings; Illuminating means
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B27/00—Photographic printing apparatus
    • G03B27/72—Controlling or varying light intensity, spectral composition, or exposure time in photographic printing apparatus
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70566—Polarisation control
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70591—Testing optical components
    • G03F7/706—Aberration measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J4/00—Measuring polarisation of light

Description

評估方法，控制方法，曝光設備，及記憶體媒體
本發明係關於用於投影光學系統之成像效能的評估方法及控制方法、具有實現該等方法的曝光設備、及儲存用於實現該等方法之電腦程式的記憶體媒體。
將原始版之樣式投影至基材以從而曝光該基材的曝光設備係在用於製造諸如半導體裝置之裝置的光微影中使用。近年來，隨著裝置樣式的更行小型化，對該曝光設備解析度的改善要求持續增加。
為改善該曝光設備的解析度，該投影光學系統的NA持續增加。最近，具有0.90或以上之NA的曝光設備，及藉由在該基材及該投影光學系統之最終表面間的空間填充具有1.0或以上之折射率的媒體以達到1.0或以上之有效NA的浸潤式光微影技術已實際使用。
隨著該NA增加，入射光在該投影光學系統上的極化狀態對該解析度施予顯著的影響。在該情況下，已提出控制該入射光之極化狀態(該極化狀態廣義上包含非極化)的技術，以達到更高的解析度。
然而，實際上，改變該極化狀態之光學元件(包含該投影光學系統及照明光學系統之光學元件、抗反射膜、反射膜、光罩、遮罩膜、及光阻)係安插在該光學路徑中。因此，影像可能不會以目標極化狀態在該基材上形成。
使該等光學元件改變該極化狀態之因素的例子係水晶玻璃材料之固有雙折射、在製造光學系統材料、光罩、及基材時給予彼等之殘餘應力，及持有彼等時產生的應力雙折射、及在遮罩膜、光阻、抗反射膜與反射膜之反射/傳輸特徵中的極化差異。
在該投影光學系統的物面上碰撞之光的極化狀態通常係以瓊斯向量或斯托克斯參數(Stokes parameters)表示。再者，呈現在該投影光學系統上直至其脫離該投影光學系統的入射光之極化狀態中的改變之極化改變通常係以瓊斯矩陣或繆勒矩陣(Mueller matrix)表示。
日本特許公開專利申請案編號第2006-237109號及第2006-173305號揭示評估該極化狀態及極化改變對該成像效能所施予之影響的技術。
習知技術係極端無效率的，因為量測或光學成像模擬必須重覆多次以評估該投影光學系統的成像效能，並基於該評估結果控制該投影光學系統之成像效能。
本發明已將上述狀況列入考量，並將改善投影光學系統之成像效能的評估效率或基於該評估結果對該投影光學系統之控制作為其模範目標。
根據本發明之第一實施樣態，提供一種評估投影一原始版之樣式至一基材上的一投影光學系統之成像效能的評估方法，該方法包含指定該投影光學系統之一極化改變之一指定步驟，該極化改變呈現在該投影光學系統上碰撞之光的一極化狀態及從該投影光學系統脫離之光的該極化狀態之間的關係、計算具有與在該指定步驟中指定之該投影光學系統的極化改變相關之一參數的值之一第一計算步驟、以及基於以一單元量改變該參數之值時，代表該投影光學系統的成像效能之該指標值中的一改變量，及在該第一計算步驟中計算之該參數的值，計算在該投影光學系統具有在該指定步驟中指定極化改變之一狀態中，代表該投影光學系統的成像效能之一指標值的一第二計算步驟。
根據本發明之第二實施樣態，提供一種控制投影一原始版之樣式至一基材上的一投影光學系統之成像效能的控制方法，該方法包含指定該投影光學系統之一極化改變之一指定步驟，該極化改變呈現在該投影光學系統上碰撞之光的一極化狀態及從該投影光學系統脫離之光的該極化狀態之間的關係、計算具有與在該指定步驟中指定之該投影光學系統的極化改變相關之一參數的值之一第一計算步驟、基於以一單元量改變該參數之值時，代表該投影光學系統的成像效能之該指標值中的一改變量，及在該第一計算步驟中計算之該參數的值，計算在該投影光學系統具有在該指定步驟中指定極化改變之一狀態中，代表該投影光學系統的成像效能之一指標值的一第二計算步驟、以及基於在該第二計算步驟中計算的該指標值控制該投影光學系統之成像效能的一控制步驟。
根據本發明之第三實施樣態，提供一曝光設備，其包含一照明光學系統，其組態成照明一原始版、一投影光學系統，其組態成將由該照明光學系統照明之該原始版的樣式投影至一基材上、及一控制器，其組態成控制該投影光學系統之成像效能，其中該控制器執行一程序，其包含一指定步驟，其指定該投影光學系統之一極化改變，該極化改變呈現在該投影光學系統上碰撞之光的一極化狀態及從該投影光學系統脫離之光的一極化狀態之間的關係、一第一計算步驟，其計算具有與在該指定步驟中指定之該投影光學系統的極化改變相關之一參數的值、一第二計算步驟，其基於以一單元量改變該參數之值時，代表該投影光學系統的成像效能之該指標值中的一改變量，及在該第一計算步驟中計算之該參數的值，計算在該投影光學系統具有在該指定步驟中指定極化改變的一狀態中，代表該投影光學系統之成像效能的一指標值、以及一控制步驟，其基於在該第二計算步驟中計算的該指標值控制該投影光學系統之成像效能。
根據本發明之第四實施樣態，提供一記憶體媒體，其儲存用於使一電腦執行用於評估一投影光學系統的成像效能之一程序的一電腦程式，該投影光學系統將一原始版的樣式投影至一基材，該媒體包含一指定步驟，其指定該投影光學系統之一極化改變，該極化改變呈現在該投影光學系統上碰撞之光的一極化狀態及從該投影光學系統脫離之光的一極化狀態之間的關係、一第一計算步驟，其計算具有與在該指定步驟中指定之該投影光學系統的極化改變相關之一參數的值、及一第二計算步驟，其基於以一單元量改變該參數之值時，代表該投影光學系統的成像效能之該指標值中的一改變量，及在該第一計算步驟中計算之該參數的值，計算在該投影光學系統具有在該指定步驟中指定極化改變的一狀態中，代表該投影光學系統之成像效能的一指標值。
根據本發明之第五實施樣態，提供一記憶體媒體，其儲存用於使一電腦執行用於評估一投影光學系統的成像效能之一程序的一電腦程式，該投影光學系統將一原始版的樣式投影至一基材，該媒體包含一指定步驟，其指定該投影光學系統之一極化改變，該極化改變呈現在該投影光學系統上碰撞之光的一極化狀態及從該投影光學系統脫離之光的一極化狀態之間的關係、一第一計算步驟，其計算具有與在該指定步驟中指定之該投影光學系統的極化改變相關之一參數的值、一第二計算步驟，其基於以一單元量改變該參數之值時，代表該投影光學系統的成像效能之該指標值中的一改變量，及在該第一計算步驟中計算之該參數的值，計算在該投影光學系統具有在該指定步驟中指定極化改變的一狀態中，代表該投影光學系統之成像效能的一指標值、以及一控制步驟，其基於在該第二計算步驟中計算的該指標值控制該投影光學系統之成像效能。
本發明之其他特性會從下文之對模範實施例的描述並參考至該等附屬圖式而變得明顯。
茲參考該等附隨圖式於下文中描述本發明之較佳實施例。
曝光設備藉由投影光學系統將原始版(也稱為光罩或遮罩)的樣式投影至以光敏劑塗佈之基材上，從而在該光敏劑上形成潛像。該投影光學系統的極化改變能使用，例如，瓊斯矩陣J表示，該極化改變呈現在該投影光學系統上碰撞之光的該極化狀態及從該投影光學系統脫離之光的該極化狀態之間的關係。瓊斯矩陣J係藉由以下之2x2複數矩陣給定：
其中瓊斯矩陣的該等元素J11 、J12 、J21 、及J22 係複數。將瓊斯矩陣的包立膨脹給定為：
其中i係虛數，σ0 、σ1 、σ2 、及σ3 為包立自旋矩陣，將彼等給定為：
且該等包立特徵值a0 、a1 、a2 、及a3 為複數。使用瓊斯矩陣J的該等元素，將該等包立特徵值a0 、a1 、a2 、及a3 給定為：
已使用常用之包立膨脹法提供以上描述。須注意在完全非極化狀態中之光的相位係以波前像差表示。為了易於理解，只包含極化相關部分之運算式係藉由正規化瓊斯矩陣J以移除在完全非極化狀態中的光成分之相位而得到。將正規化之瓊斯矩陣J'給定為：
其中a0r 係實數部，且a0i 為虛數部。
藉由在關係式(4)中代入瓊斯矩陣J'而得到的包立特徵值a'0 、a'1 、a'2 、及a'3 之虛數部a'0i 如以下所給定的為0：
a'0i =0　...(6)
因為該曝光設備的投影光學系統在極化光學成分間具有小相差及傳輸差，可近似為：
將當其在該投影光學系統上碰撞時其係X-極化的且當其從該投影光學系統脫離時其仍保持為X-極化的成分之相位Φ10 ，及當其在該投影光學系統上碰撞時其係Y-極化的且當其從該投影光學系統脫離時其仍保持為Y-極化的成分之相位Φ01 給定為：
從關係式(6)、(7)、及(8)，可以得到：
相位Φ10 及Φ01 具有相反之正負號且能以一相位參數Φ1 描述。將相位參數Φ1 、45°化光及135°極化光的相位參數Φ2 、及右旋圓極化光及左旋圓極化光的參數Φ3 給定為：
須注意該等參數Φ1 、Φ2 、及Φ3 的單位系統可能，例如，藉由將彼等乘1000/(2Π)而改變成m/λ。
在此實施例中，以上述方式得到的該等參數Φ1 、Φ2 、及Φ3 係藉由冊尼克級數(Zernike series)展開。將該投影光學系統的瓊斯矩陣J表示成光瞳函數。假設該光瞳座標係以極座標系統(r、θ)表示。則瓊斯矩陣J'係以J'[r][θ]表示，並使用該光瞳座標以將參數Φ1 、Φ2 、及Φ3 相似地表示成Φ1 [r][θ]、Φ2 [r][θ]、及Φ3 [r][θ]。
將Φ1 [r][θ]、Φ2 [r][θ]、及Φ3 [r][θ]的冊尼克膨脹給定為：
其中Zi [r][θ]係冊尼克多項式，且C1i 、C2i 、及C3i 係該冊尼克多項式之各項的係數。在一範例中，將該冊尼克多項式的第一至第九項給定成：
上文中已然描述藉由正交函數膨脹該瓊斯矩陣的方法及表示該已膨脹參數之方法。為了簡化起見，藉由關係式(11)得到的係數C1i 、C2i 、及C3i 在下文中將稱為包立/冊尼克係數。
其次將介紹預測成像效能的方法。為了從該投影光學系統之瓊斯矩陣J的資料得到諸如焦點、失真、及在該左CD(臨界尺寸)至該右CD間的差(LRCD)之成像效能特徵，成像效能敏感度S1i 、S2i 、及S3i 係藉由，例如，模擬而預先計算。成像效能敏感度S1i 、S2i 、及S3i 呈現在該投影光學系統之成像效能中的改變，以響應在包立/冊尼克係數C1i 、C2i 、及C3i 中以單位總量的改變。
雖然下文中將例示計算在該左CD及該右CD間之差的方法，諸如焦點及失真之成像效能特徵能以相同方式計算。
首先，將藉由關係式(5)給定之正規化瓊斯矩陣J'準備成對照。其次，產生藉由以單位總量改變包立/冊尼克項而得到的瓊斯矩陣J'，該等包立/冊尼克項的成像效能敏感度係相關於該瓊斯矩陣J'以待得到。
當該投影光學系統係在J'狀態中時，該左CD及該右CD間的差LRCD1 ，及當其在J"狀態中時，該左CD及該右CD間的差LRCD2 係使用光學成像模擬器而得到。針對包立/冊尼克項(h,i)，將待得到的該左CD及該右CD間之差的成像效能敏感度Shi 給定為：
Shi =LRCD2 -LRCD1 　…(13)
其中該下標h係該極化光成分數字，且i係該冊尼克項的數字。同樣地，得到及列表所有待得到之包立/冊尼克項的成像效能敏感度Shi ，從而產生成像效能變化表。使用該成像效能變化表中描述的該成像效能敏感度Shi 、及藉由該投影光學系統的極化改變而得到的該等包立/冊尼克係數Chi ，能藉由以下關係式計算該投影光學系統的極化改變施用在該左CD及該右CD間之差上的影響LRCD：
將解釋上述評估方法的評估精確性。在此評估中使用光學成像模擬。圖2A至2C顯示該評估條件及該評估結果之範例。圖2A例示該有效光源，圖2B例示在該投影光學系統之成像平面上形成的樣式，且圖2C例示該評估結果。須注意該有效光源意指在照明原始版(光罩)之照明光學系統的光瞳中具有等於或大於預定值之光強度的部位。
在此評估中使用具有四光強度之極211的四極照明，如圖2A所示。該極化狀態係在各極的中央具有與該光瞳中央的圓周方向正切之極化方向的正切極化，如箭號212所指示。更具體地說，該照明係在0°、90°、180°、及270°的方向上具有極之四極照明並藉由從環狀光強度分佈抽取而形成。在此照明中，外部σ為0.95、內部σ為0.75、且該抽取角度為30°。
如圖2B所例示，在該投影光學系統之成像平面上形成的樣式具有13條重複的線，在該等線中，臨界尺寸221及222的平均值為65nm，且重複週期223為130nm。受關注之成像效能特徵係在該左CD及該右CD之間的差，如同在臨界尺寸221及222之間的差。
在圖2C中所顯示的該評估結果中，該橫座標顯示在該投影光學系統的光瞳中的雙折射總量之均方根且該縱座標顯示該錯誤。使LRCDjm成為直接從該瓊斯矩陣得到的在該左CD及該右CD間的差值，並使LRCDpz成為從關係式(1)至(14)衍生之在該左CD及該右CD間的差值，該錯誤藉由以下關係式給定為：
error=|(LRCDpz-LRCDjm)/LRCDjm|*100[%]　...(15)
圖2C中的點係藉由繪製歸因於不同類型之雙折射的錯誤而得到，且在圖2C之圖中的直線係藉由統計地處理該等點並連接(錯誤平均值+2σ)之值而得到。
該曝光設備之普通雙折射總量的均方根約為30mλ，且(錯誤平均值+2σ)之值在此例子中為5%或以下。從此事實能明顯的看出，從關係式(1)至(14)衍生的成像效能以高精確性與實際成像效能符合。
已於上文中描述預測該投影光學系統的像差之極化相關成分的方法。該投影光學系統的波前像差也能假設係一極化光成分，並使用該己量測波前像差的冊尼克係數Chi 及歸因於該波前像差之該成像效能敏感度Shi ，藉由與關係式(14)相似之關係式評估。
再者，像差控制器能控制該波前像差，使得藉由關係式(14)給定之該LRCD變成所期望的值。日本特許公開專利申請案第2004-347821號揭示該像差控制器的細節。
作為對照使用之該瓊斯矩陣J'期望展現該投影光學系統的實際極化改變。然而，當該投影光學系統不具有像差以減少涉及之因難時，即使係藉由使用設計資料或瓊斯矩陣J'，可能以高精確性決定該成像效能敏感度。
為藉由光學成像模擬以得到成像效能敏感度，必須指定該有效光源的極化狀態。此時，期望量測及指定該照明光的極化狀態。然而，只要該照明光的極化狀態落入容差中，即使使用設計資料或理想極化狀態以減少涉及之因難，可能以高精確性決定該成像效能敏感度。
雖然由關係式(10)及(11)給定的成像效能敏感度例示藉由線性近似得到彼等，可能開發使用三次方函數或其他函數的敏感度表。
在本文中將瓊斯矩陣、包立膨脹、及冊尼克多項式作為該評估之較佳實施例使用。然而，只要能藉由針對各極化光成分分離極化改變並使用正交函數系統表示該分離之極化改變以評估該成像效能，並不須要總是使用包立膨脹及冊尼克多項式。
圖3係顯示根據本發明之較佳實施例的曝光系統之概要配置的圖。圖4係概要地顯示在圖3所示之曝光系統中的資訊項流程之方塊圖。該曝光系統能包含曝光設備EX及外部資訊處理裝置311。
曝光設備EX能包含光源301、照明光學系統302、投影光學系統306、用於將原始版(光罩)插在投影光學系統306之物面304上的原始版台機械裝置(未圖示)、及用於將基材插在投影光學系統306之成像平面309上的基材台機械裝置(未圖示)。光源301能係，例如，諸如ArF、KrF、或F2 準分子雷射之準分子雷射、EUV光源、或諸如i-line燈或g-line燈之燈。使用藉由光源301發出之光，照明光學系統302產生目標有效光源(在該光瞳平面上的光強度分佈)，且極化器303控制其極化狀態。插在投影光學系統306之物面304上的原始版以從照明光學系統302脫離之光照明。
藉由投影光學系統306將插在投影光學系統306之物面304上的原始版之樣式投影至插在投影光學系統306的成像平面309上之基材上。使用此操作，曝光已施用在該基材上的該光敏劑。
該曝光設備能包含用於量測照明該物面304之照明光的極化狀態之量測裝置305，以插入該原始版。量測裝置305將呈現藉由照明光學系統302形成之照明光的極化狀態之資訊403作為量測結果傳送至資訊處理裝置307。
該曝光設備能包含用於量測在成像平面309上碰撞之光的極化狀態以插入該基材、及量測投影光學系統306之波前像差的量測裝置310。能將在物面309上碰撞之光的極化狀態假設成與從投影光學系統306脫離之光的極化狀態相同。量測裝置310將呈現投影光學系統306之波前像差的資訊404、及呈現投影光學系統306之極化改變的資訊405作為量測結果傳送至資訊處理裝置(其也能解釋成係控制器或電腦)307。
資訊處理裝置307基於從量測裝置305傳送之資訊403，指定照明光學系統302照明投影光學系統306之物面的照明光之極化狀態421。資訊處理裝置307基於從量測裝置310傳送之資訊405，指定投影光學系統306之極化改變423。雖然如上文所述，極化改變423藉由瓊斯矩陣J表示較佳，其也可能藉由，例如，繆勒矩陣表示。資訊處理裝置307基於從量測裝置310傳送之資訊404，指定投影光學系統306之波前像差422。
當投影光學系統306具有指定之極化改變時，資訊處理裝置307基於與該指定極化改變具有關連的參數之值(例如，先前描述之包立/冊尼克係數C1i 、C2i 、及C3i 的值)、及能從外部資訊處理裝置(電腦)311提供之成像效能變化表406，計算呈現投影光學系統306之成像效能的指標值(例如，先前描述之LRCD)。
成像效能變化表406係當以單位總量(例如，先前描述之Shi =LRCD2 -LRCD1 )改變與投影光學系統306之極化改變具有關連的參數之值(例如，先前描述之包立/冊尼克係數C1i 、C2i 、及C3i 的值)時，描述呈現投影光學系統306的成像效能之指標值中的改變量的表。
資訊處理裝置307基於呈現投影光學系統306的成像效能之指標值(例如，先前描述之LRCD)，決定像差修正總量407，並依據像差修正總量407操作投影光學系統306之像差控制器，從而控制投影光學系統306的成像效能。
當與投影光學系統306之極化改變具有關連的參數之值係第一值(例如，先前描述的J')時，外部資訊處理裝置311藉由光學成像模擬計算呈像投影光學系統306之成像效能的第一指標值(例如，先前描述之LRCD1 )。再者，當該參數的值係與該第一值相差一單元量之第二值(例如，先前描述的J")時，外部資訊處理裝置311藉由光學成像模擬計算呈現投影光學系統306之成像效能的第二指標值(例如，先前描述之LRCD2 )。然後，外部資訊處理裝置311計算該第一指標值及該第二指標值之間的差，並將該已計算之差決定成在該指標值Shi 中的改變量。外部資訊處理裝置311將指標值Shi 中之已決定的改變量列表成成像效能變化表406，並將其登錄在記憶體364中。成像效能變化表406係從外部資訊處理裝置311提供至資訊處理裝置307。
圖1A係描繪在圖3顯示的該曝光系統中之成像效能變化表的產生及登錄程序之次序的流程圖。圖1A所示之程序能藉由外部資訊處理裝置311的算術處理器360控制。算術處理器360能如同CPU362所操作的一般，基於載入於記憶體364中的電腦程式執行圖1A所示之程序。
在步驟S12中，外部資訊處理裝置311獲取照明光學系統302照明投影光學系統306的物面之照明光的極化狀態421。在步驟S14中，外部資訊處理裝置311從資訊處理裝置307獲取投影光學系統306的極化改變423。
在步驟S16中，外部資訊處理裝置311基於極化狀態421及極化改變423，執行光學成像模擬。更具體地說，當與投影光學系統306之極化改變具有關連之參數的值係第一值(例如，係藉由先前描述之J'表示)時，外部資訊處理裝置311模擬在投影光學系統306的成像平面上形成之光學影像。再者，當該參數的值係與該第一值相差一單元量之第二值(例如，係以先前描述的J"表示)時，外部資訊處理裝置311模擬在投影光學系統306的成像平面上形成之光學影像。
在步驟S18中(決定步驟)，外部資訊處理裝置311基於在步驟S16中得到的光學成像模擬結果，計算在第一指標值(例如，先前描述之LRCD1 )及第二指標值(例如，先前描述的LRCD2 )之間的差，並將該已計算差決定成在該指標值(例如，先前描述的Shi )中的改變量。然後，外部資訊處理裝置311產生藉由列表在該指標值(例如，先前描述的Shi )中的改變量所得到的成像效能變化表406。
在步驟S20中，外部資訊處理裝置311將在步驟S18中產生的成像效能變化表406(在該指標值中的改變量)登錄至記憶體364中。
在成像效能變化表406產生後，只要該照明光的極化狀態落在容差中，就不必將其更新。在成像效能變化表406從外部資訊處理裝置311提供至曝光設備EX的資訊處理裝置307後，量測裝置310能從曝光設備EX拆離。
圖1B係描繪在圖3顯示之曝光系統中的成像效能計算及像差控制程序之次序的流程圖。圖1B所示之程序能藉由資訊處理裝置307的算術處理器350控制。算術處理器350能如同CPU352所操作的一般，基於載入於記憶體354中的單一電腦程式執行圖1B所示之程序。
載入在記憶體364及354中的電腦程式能提供為單一電腦程式或分離之電腦程式。圖1A及1B中顯示的該等程序可能藉由單一資訊處理裝置或複數個資訊處理裝置控制。
在步驟S32中(指定步驟)，資訊處理裝置307基於從量測裝置310傳送之資訊405，指定投影光學系統306之極化改變423。
在步驟S34中(第一計算步驟)，資訊處理裝置307計算與在步驟S32中指定的極化改變423具有關連之參數的值。
在步驟S36中(第二計算步驟)，當投影光學系統306具有該已指定之極化改變時，資訊處理裝置307基於成像效能變化表406及在步驟S34中計算的參數之值，計算呈現投影光學系統306之成像效能的指標值。
在步驟S38中(控制步驟)，資訊處理裝置307基於呈現投影光學系統306之成像效能的該指標值，決定像差修正總量407，並依據像差修正總量407操作投影光學系統306的像差控制器。使用此操作控制投影光學系統306的成像效能。
須注意由於，例如，量測錯誤或計算錯誤的影響，可能無法達到目標成像效能。為處理此狀況，能將誤差資料408列入考慮的函數給予資訊處理裝置307，以容許對投影光學系統306的更精細控制。
當已參考至模範實施例而描述本發明後，應理解本發明並未受限於該等已揭示之模範實施例。下文之申請專利範圍應受最廣泛之解釋以包含所有此種修改及等效結構與功能。
211．．．極
212．．．箭號
221、222．．．臨界尺寸
223．．．重複週期
301．．．光源
302．．．照明光學系統
303．．．極化器
304．．．物面
305、310．．．量測裝置
306．．．投影光學系統
307．．．資訊處理裝置
309．．．成像平面
311．．．外部資訊處理裝置
350、360．．．算術處理器
352、362．．．CPU
354、364．．．記憶體
403、404 405．．．資訊
406．．．成像效能變化表
407．．．像差修正總量
408．．．誤差資料
421．．．極化狀態
422．．．波前像差
423．．．極化改變
EX．．．曝光設備
圖1A係描繪在圖3顯示的曝光系統中之成像效能變化表的產生及登錄程序之次序的流程圖；
圖1B係描繪在圖3顯示之曝光系統中的成像效能計算及像差控制程序之次序的流程圖；
圖2A係例示該評估條件之圖；
圖2B係例示該評估條件之圖；
圖2C係例示該評估結果的圖表；
圖3係顯示根據本發明之較佳實施例的曝光系統之概要配置的圖；以及
圖4係概要地顯示在圖3所示之曝光系統中的資訊項流的方塊圖。

Claims (9)

  1. 一種評估方法，其係評估投影光學系統的成像效能，該投影光學系統將原始版的樣式投影至基材上，該方法包含：指定步驟，其係指定該投影光學系統之一極化改變，該極化改變表示碰撞該投影光學系統之光的極化狀態及從該投影光學系統脫離之光的極化狀態之間的關係；第一計算步驟，其係計算與在該指定步驟中所指定之該投影光學系統的該極化改變具有相關性之參數的值；以及第二計算步驟，其係基於以單元量改變該參數的值時之表示該投影光學系統的成像效能之指標值中的改變量、及在該第一計算步驟中所算出之該參數的值，計算在該投影光學系統具有在該指定步驟中所指定之極化改變的狀態中之表示該投影光學系統之成像效能的指標值；其中：值係在該第一計算步驟中所算出之參數包含通過該投影光學系統之光的相位，而該相位係基於該投影光學系統之該極化改變來計算；該投影光學系統之該極化改變係以瓊斯矩陣表示，且該參數的值係基於藉該瓊斯矩陣之包立膨脹(Pauli expansion)所獲得之特徵值(eigen value)而得到；以及該相位之值係基於藉該瓊斯矩陣之包立膨脹所獲得之特徵值而得到，且該相位係藉該特徵值之反正切函數來給出。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，另外包含：決定步驟，其係將當該參數的值為第一值時之表示該投影光學系統之成像效能的第一指標值及當該參數的值為第二值時之表示該投影光學系統之成像效能的第二指標值之間的差，決定為該指標值之改變量，該第二值與該第一值相差一單元量；以及登錄步驟，其係將在該決定步驟中所決定的該指標值中的改變量登錄至記憶體中，其中，在該第二計算步驟中，參考至已登錄在該記憶體中的該指標值中的該改變量。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中在該決定步驟中，作為該第一值，使用當該投影光學系統不具有像差時之該參數的值來計算該第一指標值。
  4. 如申請專利範圍第2項之方法，其中在該決定步驟中，作為該第一值，使用基於量測而得到的值來計算該第一指標值。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該投影光學系統的該極化改變係以瓊斯矩陣(Jones matrix)表示，且該參數的值係藉由該瓊斯矩陣而得到。
  6. 一種控制方法，其係控制投影光學系統的成像效能，該投影光學系統將原始版的樣式投影至基材，該方法包含：指定步驟，其係指定該投影光學系統之極化改變，該極化改變表示碰撞該投影光學系統之光的極化狀態及從該 投影光學系統脫離之光的極化狀態之間的關係；第一計算步驟，其係計算與在該指定步驟中所指定之該投影光學系統的該極化改變具有相關性之參數的值；第二計算步驟，其係基於以單元量改變該參數的值時之表示該投影光學系統的成像效能之指標值中的改變量、及在該第一計算步驟中所算出之該參數的值，計算在該投影光學系統具有在該指定步驟中所指定之極化改變的狀態中之表示該投影光學系統之成像效能的指標值；以及控制步驟，其係基於在該第二計算步驟中所算出的該指標值控制該投影光學系統之成像效能；其中：值係在該第一計算步驟中所算出之參數包含通過該投影光學系統之光的相位，而該相位係基於該投影光學系統之該極化改變來計算；該投影光學系統之該極化改變係以瓊斯矩陣表示，且該參數的值係基於藉該瓊斯矩陣之包立膨脹(Pauli expansion)所獲得之特徵值(eigen value)而得到；以及該相位之值係基於藉該瓊斯矩陣之包立膨脹所獲得之特徵值而得到，且該相位係藉該特徵值之反正切函數來給出。
  7. 一種曝光設備，包含：照明光學系統，其係組態成照明原始版；投影光學系統，其係組態成將由該照明光學系統照明之該原始版的樣式投影至基材上；以及控制器，其係組態成控制該投影光學系統之成像效 能，其中該控制器執行包含以下步驟之程序指定步驟，其係指定該投影光學系統之極化改變，該極化改變表示碰撞該投影光學系統之光的極化狀態及從該投影光學系統脫離之光的極化狀態之間的關係，第一計算步驟，其係計算與在該指定步驟中所指定之該投影光學系統的該極化改變具有相關性之參數的值，第二計算步驟，其係基於以單元量改變該參數的值時之表示該投影光學系統的成像效能之指標值中的改變量、及在該第一計算步驟中所算出之該參數的值，計算在該投影光學系統具有在該指定步驟中所指定之極化改變的狀態中之表示該投影光學系統之成像效能的指標值；以及控制步驟，其係基於在該第二計算步驟中所算出的該指標值控制該投影光學系統之成像效能；其中：值係在該第一計算步驟中所算出之參數包含通過該投影光學系統之光的相位，而該相位係基於該投影光學系統之該極化改變來計算；該投影光學系統之該極化改變係以瓊斯矩陣表示，且該參數的值係基於藉該瓊斯矩陣之包立膨脹(Pauli expansion)所獲得之特徵值(eigen value)而得到；以及該相位之值係基於藉該瓊斯矩陣之包立膨脹所獲得之特徵值而得到，且該相位係藉該特徵值之反正切函數來給出。
  8. 一種記憶體媒體，其係儲存用於使電腦執行用於評 估投影光學系統的成像效能之程序的電腦程式，該投影光學系統將原始版的樣式投影至基材，該媒體包含：指定步驟，其係指定該投影光學系統之極化改變，該極化改變表示碰撞該投影光學系統之光的極化狀態及從該投影光學系統脫離之光的極化狀態之間的關係；第一計算步驟，其係計算與在該指定步驟中所指定之該投影光學系統的該極化改變具有相關性之參數的值；以及第二計算步驟，其係基於以單元量改變該參數的值時之表示該投影光學系統的成像效能之指標值中的改變量、及在該第一計算步驟中所算出之該參數的值，計算在該投影光學系統具有在該指定步驟中所指定之極化改變的狀態中之表示該投影光學系統之成像效能的指標值；其中：值係在該第一計算步驟中所算出之參數包含通過該投影光學系統之光的相位，而該相位係基於該投影光學系統之該極化改變來計算；該投影光學系統之該極化改變係以瓊斯矩陣表示，且該參數的值係基於藉該瓊斯矩陣之包立膨脹(Pauli expansion)所獲得之特徵值(eigen value)而得到；以及該相位之值係基於藉該瓊斯矩陣之包立膨脹所獲得之特徵值而得到，且該相位係藉該特徵值之反正切函數來給出。
  9. 一種記憶體媒體，其係儲存用於使電腦執行用於評估投影光學系統的成像效能之程序的電腦程式，該投影光 學系統將原始版的樣式投影至基材，該媒體包含：指定步驟，其係指定該投影光學系統之極化改變，該極化改變表示在該投影光學系統上碰撞之光的極化狀態及從該投影光學系統脫離之光的該極化狀態之間的關係；第一計算步驟，其係計算具有與在該指定步驟中所指定之該投影光學系統的極化改變相關之參數的值；第二計算步驟，其係基於以單元量改變該參數的值時，表示該投影光學系統的成像效能之該指標值中的改變量，及在該第一計算步驟中所算出之該參數的值，計算在該投影光學系統具有在該指定步驟中所指定之極化改變的狀態中，表示該投影光學系統之成像效能的指標值；以及控制步驟，其係基於在該第二計算步驟中所算出的該指標值控制該投影光學系統之成像效能；其中：值係在該第一計算步驟中所算出之參數包含通過該投影光學系統之光的相位，而該相位係基於該投影光學系統之該極化改變來計算；該投影光學系統之該極化改變係以瓊斯矩陣表示，且該參數的值係基於藉該瓊斯矩陣之包立膨脹(Pauli expansion)所獲得之特徵值(eigen value)而得到；以及該相位之值係基於藉該瓊斯矩陣之包立膨脹所獲得之特徵值而得到，且該相位係藉該特徵值之反正切函數來給出。
TW098100652A 2008-01-10 2009-01-09 評估方法，控制方法，曝光設備，及記憶體媒體 TWI412898B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008003641A JP5055141B2 (ja) 2008-01-10 2008-01-10 評価方法、調整方法、露光装置、およびプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200942981A TW200942981A (en) 2009-10-16
TWI412898B true TWI412898B (zh) 2013-10-21

Family

ID=40850354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098100652A TWI412898B (zh) 2008-01-10 2009-01-09 評估方法，控制方法，曝光設備，及記憶體媒體

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8520190B2 (zh)
JP (1) JP5055141B2 (zh)
KR (1) KR101031715B1 (zh)
TW (1) TWI412898B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5539148B2 (ja) * 2010-10-19 2014-07-02 キヤノン株式会社 レジストパターンの算出方法及び算出プログラム
JP2012255843A (ja) * 2011-06-07 2012-12-27 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置、画像形成システムおよび画像形成プログラム
US9817320B2 (en) 2013-11-20 2017-11-14 Asml Netherlands B.V. Lithographic method and apparatus
JP6606800B2 (ja) * 2015-04-23 2019-11-20 株式会社トーメーコーポレーション 偏光情報を利用した光干渉断層計
EP3278720B1 (en) * 2016-08-05 2019-05-29 Tomey Corporation Optical coherence tomographic device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050024612A1 (en) * 2002-03-01 2005-02-03 Nikon Corporation Projection optical system adjustment method, prediction method, evaluation method, adjustment method, exposure method and exposure apparatus, program, and device manufacturing method
US20070046921A1 (en) * 2005-07-22 2007-03-01 Kazuhiro Takahashi Exposure apparatus and method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11176733A (ja) * 1997-12-15 1999-07-02 Nikon Corp 露光方法および装置
KR100870585B1 (ko) * 2000-10-10 2008-11-25 가부시키가이샤 니콘 결상성능의 평가방법
JP4436029B2 (ja) * 2001-02-13 2010-03-24 株式会社ニコン 投影光学系の製造方法及び調整方法、露光装置及びその製造方法、デバイス製造方法、並びにコンピュータシステム
JP3805323B2 (ja) 2003-05-21 2006-08-02 キヤノン株式会社 露光装置、収差低減方法及び光学部材調整機構
JP2006173305A (ja) 2004-12-15 2006-06-29 Canon Inc 露光装置及び方法、並びに、デバイス製造方法
JP2006237109A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Nikon Corp 光学系の評価方法、光学系、露光装置、および露光方法
JP4793683B2 (ja) 2006-01-23 2011-10-12 株式会社ニコン 算出方法、調整方法及び露光方法、並びに像形成状態調整システム及び露光装置
JP2007198896A (ja) * 2006-01-26 2007-08-09 Canon Inc 計測方法
EP1818658A1 (en) 2006-02-08 2007-08-15 Carl Zeiss SMT AG Method for approximating the influence of an optical system on the state of polarisation of optical radiation
US8126669B2 (en) * 2008-06-09 2012-02-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Optimization and matching of optical systems by use of orientation Zernike polynomials

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050024612A1 (en) * 2002-03-01 2005-02-03 Nikon Corporation Projection optical system adjustment method, prediction method, evaluation method, adjustment method, exposure method and exposure apparatus, program, and device manufacturing method
US20070046921A1 (en) * 2005-07-22 2007-03-01 Kazuhiro Takahashi Exposure apparatus and method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
【Polarization aberrations in hyper-numerical-aperture projection printing: a comparison of various representations】 Journal of Micro/Nanolithography, MEMS, and MOEMS 5(03), 033001, (1 Jul 2006)。 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20090180093A1 (en) 2009-07-16
KR20090077726A (ko) 2009-07-15
US8520190B2 (en) 2013-08-27
KR101031715B1 (ko) 2011-04-29
TW200942981A (en) 2009-10-16
JP5055141B2 (ja) 2012-10-24
JP2009170466A (ja) 2009-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7747978B2 (en) System and method for creating a focus-exposure model of a lithography process
Cao et al. Optimized hardware and software for fast full-chip simulation
US8572520B2 (en) Optical proximity correction for mask repair
JP5033860B2 (ja) 高速感度モデル計算のためのデルタｔｃｃ
JP2010113352A (ja) 透過クロス係数によるスキャナモデル表現
TWI412898B (zh) 評估方法，控制方法，曝光設備，及記憶體媒體
US7761840B2 (en) Mask data generation including a main pattern and an auxiliary pattern
WO2010117626A2 (en) Lithography modelling and applications
KR20060087446A (ko) 임계 치수 계산에 사용되는 레지스트 모델들의캘리브레이션을 개선하기 위한 방법, 프로그램물 및 장치
JP2008040470A (ja) 原版データ作成方法及び原版データ作成プログラム
US8238644B2 (en) Fast method to model photoresist images using focus blur and resist blur
US7642022B2 (en) Parameter determination method, exposure method, device fabrication method, and storage medium
WO2017207297A1 (en) Method and appliance for predicting the imaging result obtained with a mask when a lithography process is carried out
US7343271B2 (en) Incorporation of a phase map into fast model-based optical proximity correction simulation kernels to account for near and mid-range flare
US7207030B2 (en) Method for improving a simulation model of photolithographic projection
US7966580B2 (en) Process-model generation method, computer program product, and pattern correction method
EP1903390A2 (en) Mask data generation program, mask data generation method, mask fabrication method, exposure method, and device manufacturing method
KR20090087415A (ko) 평가방법, 조정방법, 노광장치, 및 메모리 매체
US7728975B1 (en) Method for describing, evaluating and improving optical polarization properties of a microlithographic projection exposure apparatus
Zhang et al. Polarization aberration modeling via Jones matrix in the context of OPC
JP4752695B2 (ja) マスクパターン補正方法，マスクパターン補正装置およびそのプログラム
Partlo et al. Optimizing NA and sigma for subhalf-micrometer lithography
JP2005141228A (ja) マイクロリソグラフィ投影露光装置に使用されるマスク
Acheta et al. Spherical aberration measurement and in-situ correction

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees