[发明专利]光学特性测量方法、曝光方法及组件制造方法

说明书

技术领域

本发明关于一种光学特性测量方法、曝光方法及组件制造方法，更详细而言，关于测量在既定面上产生图案的像的光学系统的光学特性的光学特性测量方法、考虑以该光学特性测量方法测量的光学特性进行曝光的曝光方法、及利用该曝光方法的组件制造方法。

背景技术

半导体组件(集成电路)等逐年高度集成化，伴随于此对半导体组件等的制造装置即步进器等的投影曝光装置要求更高的高解像力。又，次层以后的图案相对于已形成在被曝光物体上的图案的重迭精度的提升也相当重要。作为其前提，必须正确地测量、评估投影光学系统的光学特性(包含成像特性)，根据该评估结果提升投影光学系统的光学特性(包含调整的情形)。

为了求出投影光学系统的光学特性、例如非点像差，前提为能对在像面内的评估点(测量点)彼此正交的二个测量方向分别正确地测量最适焦点位置(最佳焦点位置)。

作为投影光学系统的最适焦点位置的测量方法的一例，已知例如专利文献1揭示的方法。此方法中，使用形成有既定图案(例如，密集线图案(线宽与线距图案)等)作为测试图案的标线片进行曝光，在投影光学系统的光轴方向上多个位置将测试图案转印至测试用晶片。以例如曝光装置具备的成像式对准传感器等拍摄使该测试用晶片显影所得的光阻像(转印后的图案的像)，根据自其拍摄数据所得的测试图案的影像的对比值(例如像素的亮度值的分散等)与晶片在投影光学系统的光轴方向的位置的关系，求出最适焦点位置。因此，此方法也称为对比焦点法。

然而，最近，已知使用对比焦点法并不易以要求的水准正确地求出现在的曝光装置具备的投影光学系统的非点像差。其主要原因可认为在于因近年来图案的细微化，在组件制程的曝光条件中，转印至测试用晶片的密集线图案不会分解，对其影像的对比值的测量方向(密集线的排列方向)的感度钝化，此外，与测量方向正交的非测量方向的图案的像的长度离焦且变短，而产生对该非测量方向的感度。

专利文献1：美国专利申请公开第2004/0179190号说明书

发明内容

本发明第1形态的光学特性测量方法，测量使配置在第1面上的图案的像产生在第2面上的光学系统的光学特性，其特征在于，包含：一边在该光学系统的光轴方向变更配置在该光学系统的该第2面侧的物体的位置、一边使以既定方向为测量方向的测量用图案经由该光学系统依序转印至该物体上，在该物体上产生多个包含该测量用图案的像的划分区域的动作；拍摄该物体上的多个划分区域之中既定数的划分区域，取出关于产生在拍摄后的该既定数的各划分区域的该测量用图案的像之中、除了与该测量方向交叉的非测量方向的两端部以外的至少一部分的像的拍摄数据的动作；以及使用该取出的拍摄数据就该既定数的各划分区域算出关于各像素的亮度值的该测量方向的评估量，且根据关于算出的该多个各划分区域的该评估量求出该光学系统的光学特性的动作。

据此，一边在光学系统的光轴方向变更配置在光学系统的第2面侧的物体的位置、一边使以既定方向为测量方向的测量用图案经由该光学系统依序转印至该物体上，在该物体上产生多个包含该测量用图案的像的划分区域。接着，拍摄物体上的多个划分区域之中既定数的划分区域，取出关于产生在拍摄后的既定数的各划分区域的测量用图案的像之中、除了与测量方向交叉的非测量方向的两端部以外的至少一部分的像的拍摄数据。因此，此取出的拍摄数据几乎不具对离焦等的检测时的非测量方向的感度。

接着，使用该取出的拍摄数据就既定数的各划分区域算出关于各像素的亮度值的测量方向的评估量，且根据关于算出的既定数的各划分区域的评估量求出光学系统的光学特性。因此，可高精度求出光学系统的光学特性。

本发明第2形态的光学特性测量方法，测量使配置在第1面上的图案的像产生在第2面上的光学系统的光学特性，其特征在于，包含：一边在该光学系统的光轴方向变更配置在该光学系统的该第2面侧的物体的位置、一边使以既定方向为测量方向的测量用图案经由该光学系统依序转印至该物体上的多个区域以分别产生该测量用图案的像的动作；对该多个区域分别进行用以除去产生的该测量用图案的像的该非测量方向的两端部的修正曝光的动作；拍摄分别包含该非测量方向的两端部除去后的该测量用图案的像的物体上的多个划分区域之中既定数的划分区域的动作；以及处理该拍摄所得的拍摄数据，就拍摄后的该既定数的各划分区域算出关于各像素的亮度值的该测量方向的评估量，且根据关于算出的该既定数的各划分区域的该评估量求出该光学系统的光学特性的动作。