本發(fā)明涉及用于評(píng)估光學(xué)特性的評(píng)估方法、曝光裝置、曝光方法以及制造物品的方法。

背景技術(shù)：

作為在半導(dǎo)體器件等的制造步驟(光刻步驟)中使用的一個(gè)裝置，存在將原件(original)的圖案轉(zhuǎn)印到基板上的投射區(qū)域(shot regions)的曝光裝置。在曝光裝置中，一部分曝光光在投影光學(xué)系統(tǒng)中被吸收，因此投影光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性在由該吸收產(chǎn)生的熱量的影響下可能會(huì)波動(dòng)。結(jié)果，可能變得難以精確地將原件的圖案轉(zhuǎn)印到投射區(qū)域。

日本專利公開No.63-58349提出了通過使用具有曝光量、曝光時(shí)段等作為變量的模型公式來預(yù)測(cè)投影光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性的波動(dòng)量并且基于預(yù)測(cè)值來控制投影光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性的方法。日本專利公開No.63-58349還提出了測(cè)量光學(xué)特性的波動(dòng)量并且基于實(shí)際測(cè)量值和預(yù)測(cè)值來確定預(yù)測(cè)公式以便減小預(yù)測(cè)值中產(chǎn)生的誤差的方法。

在日本專利公開No.63-58349中，光學(xué)特性的波動(dòng)量實(shí)際上是通過使用原件上的標(biāo)記測(cè)量的，其中原件具有應(yīng)被轉(zhuǎn)印到投射區(qū)域的電路圖案。因此，無法檢測(cè)該標(biāo)記在投影光學(xué)系統(tǒng)的像平面上的、所述電路圖案被投影到其上的區(qū)域中的像。結(jié)果，為了減小預(yù)測(cè)值中產(chǎn)生的誤差而對(duì)預(yù)測(cè)公式進(jìn)行的精確確定可能被執(zhí)行得不夠充分。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供例如有利于精確地預(yù)測(cè)投影光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性的波動(dòng)量的技術(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種通過用預(yù)測(cè)公式獲得投影光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性相對(duì)于經(jīng)由所述投影光學(xué)系統(tǒng)對(duì)基板的曝光時(shí)段的波動(dòng)量的預(yù)測(cè)值來評(píng)估所述光學(xué)特性的評(píng)估方法，所述方法包括：通過使用專用圖案來確定預(yù)測(cè)公式，在所述專用圖案中，多個(gè)標(biāo)記按矩陣被布置在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的物平面上，其中，所述確定步驟包括：從所述多個(gè)標(biāo)記中選擇位于將在對(duì)所述基板進(jìn)行曝光時(shí)在物平面上形成的照明區(qū)域中的至少兩個(gè)標(biāo)記，以及基于所述至少兩個(gè)標(biāo)記在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的像平面上形成的像的位置來獲得所述預(yù)測(cè)公式。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種對(duì)基板進(jìn)行曝光的曝光裝置，所述裝置包括：投影光學(xué)系統(tǒng)，被配置為將原件的圖案投影到所述基板上；改變單元，被配置為改變所述投影光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性；以及控制單元，被配置為通過使用其中多個(gè)標(biāo)記按矩陣被布置在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的物平面上的專用圖案來確定用于預(yù)測(cè)所述光學(xué)特性相對(duì)于曝光時(shí)段的波動(dòng)量的預(yù)測(cè)值的預(yù)測(cè)公式，并且基于通過所述預(yù)測(cè)公式獲得的預(yù)測(cè)值來控制所述改變單元，其中，所述控制單元：從所述多個(gè)標(biāo)記中選擇位于將在對(duì)所述基板進(jìn)行曝光時(shí)在物平面上形成的照明區(qū)域中的至少兩個(gè)標(biāo)記，并且基于所述至少兩個(gè)標(biāo)記在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的像平面上形成的像的位置來獲得所述預(yù)測(cè)公式。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種經(jīng)由光學(xué)投影系統(tǒng)對(duì)基板進(jìn)行曝光的曝光方法，所述方法包括：通過預(yù)測(cè)公式獲得所述投影光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性相對(duì)于曝光時(shí)段的波動(dòng)量的預(yù)測(cè)值；以及通過基于所獲得的預(yù)測(cè)值調(diào)整所述投影光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性來經(jīng)由所述投影光學(xué)系統(tǒng)對(duì)所述基板進(jìn)行曝光，其中，所述獲得步驟包括通過使用其中多個(gè)標(biāo)記按矩陣被布置在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的物平面上的專用圖案來確定所述預(yù)測(cè)公式，并且其中，所述確定布置包括：從所述多個(gè)標(biāo)記中選擇位于將在對(duì)所述基板進(jìn)行曝光時(shí)在物平面上形成的照明區(qū)域中的至少兩個(gè)標(biāo)記，并且基于所述至少兩個(gè)標(biāo)記在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的像平面上形成的像的位置來獲得所述預(yù)測(cè)公式。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種制造物品的方法，所述方法包括：使用經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)對(duì)基板進(jìn)行曝光的曝光方法來對(duì)基板進(jìn)行曝光；對(duì)曝光的基板進(jìn)行顯影；以及對(duì)經(jīng)顯影的基板進(jìn)行處理以制造所述物品，其中，所述曝光方法包括：通過預(yù)測(cè)公式獲得所述投影光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性相對(duì)于曝光時(shí)段的波動(dòng)量的預(yù)測(cè)值；以及通過基于所獲得的預(yù)測(cè)值調(diào)整所述投影光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性來經(jīng)由所述投影光學(xué)系統(tǒng)對(duì)所述基板進(jìn)行曝光，其中，所述獲得步驟包括通過使用其中多個(gè)標(biāo)記按矩陣被布置在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的物平面上的專用圖案來確定所述預(yù)測(cè)公式，并且其中，所述確定步驟包括：從所述多個(gè)標(biāo)記中選擇位于將在對(duì)所述基板進(jìn)行曝光時(shí)在物平面上形成的照明區(qū)域中的至少兩個(gè)標(biāo)記，并且基于所述至少兩個(gè)標(biāo)記在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的像平面上形成的像的位置來獲得所述預(yù)測(cè)公式。

參照附圖閱讀對(duì)示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的其它特征將變得清楚。

附圖說明

圖1是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的曝光裝置的示意圖；

圖2是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的曝光裝置中的曝光處理的流程圖；

圖3是示出了曝光時(shí)段和投影倍率的波動(dòng)量之間的關(guān)系的曲線圖；

圖4是示出了基板載物臺(tái)的坐標(biāo)和檢測(cè)單元的輸出之間的關(guān)系的曲線圖；

圖5A是示出了具有電路圖案的原件的視圖；

圖5B是示出了具有電路圖案的原件的視圖；

圖6是示出了確定預(yù)測(cè)公式的方法的流程圖；

圖7A是示出了第二原件中的照明區(qū)域和所選標(biāo)記的視圖；

圖7B是示出了第二原件中的照明區(qū)域和所選標(biāo)記的視圖；

圖8A是示出了第二原件中的照明區(qū)域和所選標(biāo)記的視圖；

圖8B是示出了第二原件中的照明區(qū)域和所選標(biāo)記的視圖；

圖9A是示出了第二原件中的照明區(qū)域和所選標(biāo)記的視圖；

圖9B是示出了第二原件中的照明區(qū)域和所選標(biāo)記的視圖；

圖10A是示出了第二原件中的照明區(qū)域和所選標(biāo)記的視圖；以及

圖10B是示出了第二原件中的照明區(qū)域和所選標(biāo)記的視圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖來描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。注意，相同的附圖標(biāo)記在整個(gè)附圖中表示相同的構(gòu)件，并且將不對(duì)其進(jìn)行重復(fù)描述。

<第一實(shí)施例>

將參照?qǐng)D1來描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的曝光裝置100。圖1是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的曝光裝置100的示意圖。曝光裝置100可以包括例如照明光學(xué)系統(tǒng)1、保持原件2的原件載物臺(tái)3(保持單元)、投影光學(xué)系統(tǒng)4、可以在保持基板5的同時(shí)移動(dòng)的基板載物臺(tái)6(載物臺(tái))、以及控制單元10?？刂茊卧?0包括例如CPU和存儲(chǔ)器，并且控制將原件2的圖案轉(zhuǎn)印到基板5上的投射區(qū)域的處理(控制曝光裝置100的相應(yīng)單元)。

照明光學(xué)系統(tǒng)1通過使用該系統(tǒng)中所包括的遮光構(gòu)件(諸如遮蔽葉片)來使從光源(未示出)發(fā)出的光成形，并且用成形的光來對(duì)原件2的一部分進(jìn)行照明。原件2的被照明光學(xué)系統(tǒng)1照明的部分在下文中將被稱為“照明區(qū)域1a”。原件2和基板5分別被原件載物臺(tái)3和基板載物臺(tái)6保持，并且經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)4被置于在光學(xué)上幾乎共軛的位置(投影光學(xué)系統(tǒng)4的物平面和像平面)處。投影光學(xué)系統(tǒng)4將原件2的圖案投影到基板5(投射區(qū)域)上。

現(xiàn)在將參照?qǐng)D2來描述將原件2的圖案轉(zhuǎn)印到基板上的每個(gè)投射區(qū)域的處理(曝光處理)。圖2是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的曝光裝置100的曝光處理的流程圖。

在步驟S11中，控制單元10控制輸送單元(未示出)以便將形成有應(yīng)被轉(zhuǎn)印到基板上的每個(gè)投射區(qū)域的電路圖案的原件2輸送到原件載物臺(tái)3上，并且控制原件載物臺(tái)3以便保持原件2。此時(shí)，控制單元10可以從數(shù)據(jù)保存單元11獲得指示原件2的圖案應(yīng)被轉(zhuǎn)印到的投射區(qū)域的大小的信息。在步驟S12中，控制單元10控制輸送單元(未示出)以便將基板5輸送到基板載物臺(tái)6上，并且控制基板載物臺(tái)6以便保持基板5。

在步驟S13中，控制單元10控制基板載物臺(tái)6，以使得原件2的圖案被轉(zhuǎn)印到的目標(biāo)的投射區(qū)域(在下文中將被稱為目標(biāo)投射區(qū)域)位于投影光學(xué)系統(tǒng)4的下面。在步驟S14中，控制單元10控制焦點(diǎn)測(cè)量單元7測(cè)量基板5在投影光學(xué)系統(tǒng)4的光軸方向上的高度，并且控制基板載物臺(tái)6以使得基板5的表面位于投影光學(xué)系統(tǒng)4的最佳聚焦位置處。焦點(diǎn)測(cè)量單元7可以包括例如照射單元7a和光接收單元7b，照射單元7a用光照射基板5，光接收單元7b接收由基板5反射的光。

在步驟S15中，控制單元10控制通過用來自照明光學(xué)系統(tǒng)1的光經(jīng)由原件2和投影光學(xué)系統(tǒng)4照射目標(biāo)投射區(qū)域來將原件2的圖案轉(zhuǎn)印到目標(biāo)投射區(qū)域的處理(曝光處理)。在步驟S16中，控制單元10確定在基板上是否存在曝光處理應(yīng)被連續(xù)執(zhí)行的投射區(qū)域(下一個(gè)投射區(qū)域)。如果控制單元10確定存在下一個(gè)投射區(qū)域，則所述處理前進(jìn)到步驟S17。如果控制單元10確定不存在下一個(gè)投射區(qū)域，則所述處理前進(jìn)到步驟S13。在步驟S17中，控制單元10控制輸送單元(未示出)以便恢復(fù)原件2和基板5。

在這樣配置的曝光裝置100中，一部分曝光光在投影光學(xué)系統(tǒng)4中被吸收，因此投影光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)特性在曝光時(shí)段期間在由該吸收而產(chǎn)生的熱量的影響下可能會(huì)波動(dòng)。結(jié)果，可能變得難以精確地將原件2的圖案轉(zhuǎn)印到投射區(qū)域。因此，曝光裝置100通過預(yù)測(cè)公式獲得投影光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)特性相對(duì)于曝光時(shí)段的波動(dòng)量的預(yù)測(cè)值，并且在基于該預(yù)測(cè)值控制改變光學(xué)特性的改變單元的同時(shí)執(zhí)行曝光處理。下面將描述改變單元的布置以及計(jì)算預(yù)測(cè)值的方法。

首先，將描述改變單元的布置。改變單元可以包括例如驅(qū)動(dòng)單元4b和基板載物臺(tái)6中的至少一個(gè)，其中驅(qū)動(dòng)單元4b驅(qū)動(dòng)投影光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)元件4a。當(dāng)投影光學(xué)系統(tǒng)4的諸如投影倍率、畸變、焦點(diǎn)、像場(chǎng)彎曲、縱向倍率和橫向倍率之間的差異等之類的光學(xué)特性改變時(shí)，控制作為改變單元的驅(qū)動(dòng)單元4b是有效的。當(dāng)投影光學(xué)系統(tǒng)4的諸如焦點(diǎn)之類的光學(xué)特性改變時(shí)，控制作為改變單元的基板載物臺(tái)6是有效的。圖1中所示的驅(qū)動(dòng)單元4b被配置為驅(qū)動(dòng)一個(gè)光學(xué)元件4a。然而，本發(fā)明不限于此。驅(qū)動(dòng)單元4b可以被配置為驅(qū)動(dòng)多個(gè)光學(xué)元件4a。

現(xiàn)在將描述計(jì)算預(yù)測(cè)值的方法。在第一實(shí)施例中，將描述獲得投影光學(xué)系統(tǒng)4的投影倍率相對(duì)于曝光時(shí)段的波動(dòng)量的預(yù)測(cè)值β(t)的例子。預(yù)測(cè)值β(t)可以通過例如由以下公式給出的預(yù)測(cè)公式(模型公式)獲得：

β(t)＝C_β(1-exp(-t/τ))...(1)

其中，τ表示取決于投影光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)元件4a的熱傳導(dǎo)的時(shí)間常數(shù)，C_β表示指數(shù)函數(shù)的幅度，t表示曝光時(shí)段。C_β可以通過以下公式獲得：

C_β＝C_β0·Tr·SF·I·W_refl...(2)

其中，C_β0表示用于校正預(yù)測(cè)值中產(chǎn)生的誤差的系數(shù)，Tr表示原件2的透射率，SF表示取決于投射區(qū)域的大小(尺寸和/或形狀)的系數(shù)，I表示照度，W_refl表示基板5的反射率。

如圖3中所示，在這樣獲得的預(yù)測(cè)值β(t)中可能產(chǎn)生相對(duì)于實(shí)際測(cè)量值的誤差。圖3是示出了曝光時(shí)段和投影倍率的波動(dòng)量之間的關(guān)系的曲線圖。圖3示出了根據(jù)公式(1)和(2)獲得的預(yù)測(cè)值β(t)以及通過實(shí)驗(yàn)獲得的實(shí)際測(cè)量值。如果如上所述在預(yù)測(cè)值β(t)中產(chǎn)生相對(duì)于實(shí)際測(cè)量值的誤差，則即使根據(jù)預(yù)測(cè)值β(t)來控制改變單元，也可能變得難以精確地將原件2的圖案轉(zhuǎn)印到每個(gè)投射區(qū)域。

因此，曝光裝置100獲得投影光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)特性的波動(dòng)量的實(shí)際測(cè)量值βm(t)，并且如以下公式所給出的，通過實(shí)際測(cè)量值βm(t)與預(yù)測(cè)值β(t)的比值來獲得系數(shù)C_β0：

C_β0＝βm(t)/β(t)...(3)

然后，通過用所獲得的系數(shù)C_β0校正上述公式(2)來確定由公式(1)給出的預(yù)測(cè)公式。獲得實(shí)際測(cè)量值βm(t)的步驟可以例如按每個(gè)基板5、每預(yù)定數(shù)量的基板5、或每批來執(zhí)行。系數(shù)C_β0可以在每次獲得實(shí)際測(cè)量值βm(t)時(shí)被改變。然而，系數(shù)C_β0可以在曝光時(shí)段內(nèi)不同的多個(gè)實(shí)際測(cè)量值βm(t)被累計(jì)之后被改變。在這種情況下，系數(shù)C_β0可以通過對(duì)每個(gè)曝光時(shí)段的實(shí)際測(cè)量值βm(t)和預(yù)測(cè)值β(t)之間的差異執(zhí)行最小二乘擬合而獲得。

現(xiàn)在將描述獲得投影光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)特性的波動(dòng)量的實(shí)際測(cè)量值βm(t)的方法。投影光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)特性的波動(dòng)量可以通過例如設(shè)在基板載物臺(tái)6上的檢測(cè)單元6a的輸出來測(cè)量。檢測(cè)單元6a可以包括與在投影光學(xué)系統(tǒng)4的物平面上形成的標(biāo)記對(duì)應(yīng)的形狀的透射部分，并且可以被配置為檢測(cè)該標(biāo)記在TTL方法中通過投影光學(xué)系統(tǒng)4在像平面上形成的像。在這樣配置的檢測(cè)單元6a中，當(dāng)該標(biāo)記在投影光學(xué)系統(tǒng)4的像平面上形成的像與所述透射部分匹配時(shí)，檢測(cè)單元6a的輸出達(dá)到其峰值。因此，通過使檢測(cè)單元6a在移動(dòng)基板載物臺(tái)6的同時(shí)檢測(cè)標(biāo)記的像，控制單元10可以基于當(dāng)檢測(cè)單元6a的輸出達(dá)到其峰值時(shí)的基板載物臺(tái)6的坐標(biāo)來獲得投影光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)特性的波動(dòng)量。

如圖4中所示的波形可以通過例如使檢測(cè)單元6a在移動(dòng)基板載物臺(tái)6的同時(shí)檢測(cè)標(biāo)記的像來獲得。圖4是示出了基板載物臺(tái)6的坐標(biāo)(位置)和檢測(cè)單元6a的輸出之間的關(guān)系的曲線圖?？刂茊卧?0對(duì)檢測(cè)單元6a的輸出設(shè)置任意水平SL，并且獲得當(dāng)檢測(cè)單元6a的輸出達(dá)到水平SL時(shí)的基板載物臺(tái)6的坐標(biāo)X1A和X1B。這允許控制單元10根據(jù)由(X1A+X1B)/2給出的公式獲得當(dāng)檢測(cè)單元6a達(dá)到其峰值時(shí)的基板載物臺(tái)6的坐標(biāo)?？刂茊卧?0可以通過使用例如不同于上述方法的微分來獲得當(dāng)檢測(cè)單元6a的輸出達(dá)到其峰值時(shí)的基板載物臺(tái)6的坐標(biāo)。

然而，如果當(dāng)如上所述地獲得實(shí)際測(cè)量值βm(t)時(shí)使用具有應(yīng)被轉(zhuǎn)印到投射區(qū)域的電路圖案的原件2，則無法檢測(cè)標(biāo)記在投影光學(xué)系統(tǒng)4的像平面上的、電路圖案被投影到其上的區(qū)域中的像。一般來說，如圖5A和5B中所示，在具有電路圖案的原件2中，用于獲得實(shí)際測(cè)量值βm(t)的標(biāo)記2b可以位于電路圖案形成區(qū)域2a的外部。因此，檢測(cè)單元6a不能在投影光學(xué)系統(tǒng)4的像平面上的、電路圖案被轉(zhuǎn)印到的區(qū)域中執(zhí)行檢測(cè)，使得難以精確地確定預(yù)測(cè)公式以便減小預(yù)測(cè)值β(t)中產(chǎn)生的誤差。注意，圖5A和5B是示出了在電路圖案形成區(qū)域2a中的X方向上的尺寸不同的原件2的視圖。如圖5B中所示，即使標(biāo)記2c被形成為比標(biāo)記2b更靠近原件2的中心，標(biāo)記2c一般也位于電路圖案形成區(qū)域2a的外部。因此，同樣在這種情況下，檢測(cè)單元6a不能在投影光學(xué)系統(tǒng)4的像平面上的、電路圖案被轉(zhuǎn)印到的區(qū)域中執(zhí)行檢測(cè)。

為了應(yīng)對(duì)這種情況，第一實(shí)施例的曝光裝置100通過使用專用圖案來確定(校正)預(yù)測(cè)公式，在該專用圖案中，多個(gè)標(biāo)記8a按矩陣布置在投影光學(xué)系統(tǒng)4的物平面上。例如，該專用圖案被形成在與其中形成有電路圖案的原件2不同的第二原件8上。當(dāng)曝光裝置100確定預(yù)測(cè)公式時(shí)，原件載物臺(tái)3保持第二原件8而非原件2。此外，該專用圖案被配置為使得標(biāo)記8a分別在縱向方向和短邊方向上以短于投影光學(xué)系統(tǒng)4的物平面上的最大可照明區(qū)域的尺寸的十分之一的節(jié)距位于該最大可照明區(qū)域中。在這樣配置的專用圖案中，在最大可照明區(qū)域中可以形成100個(gè)或更多個(gè)標(biāo)記8a。在第一實(shí)施例中，將描述使用具有如下專用圖案的第二原件8的例子：在該專用圖案中，標(biāo)記8a以1mm的節(jié)距按矩陣被布置。

現(xiàn)在將參照?qǐng)D6來描述根據(jù)第一實(shí)施例的確定曝光裝置100中的預(yù)測(cè)公式的方法。圖6是示出了確定預(yù)測(cè)公式的方法的流程圖。

在步驟S21中，控制單元10從專用圖案中的多個(gè)標(biāo)記8a中選擇在曝光處理時(shí)(在對(duì)基板進(jìn)行曝光時(shí))位于將在物平面上形成的照明區(qū)域中的至少兩個(gè)標(biāo)記8a。例如，控制單元10基于指示針對(duì)光學(xué)特性的各個(gè)項(xiàng)(每個(gè)項(xiàng))在照明區(qū)域1a中將選擇的標(biāo)記8a的位置和數(shù)量的選擇信息來選擇標(biāo)記8a。照明區(qū)域1a可以基于指示在步驟S11中獲得的投射區(qū)域的大小的信息來確定。光學(xué)特性的項(xiàng)可以包括例如以下中的至少一個(gè)：投影倍率、畸變、焦點(diǎn)、像場(chǎng)彎曲、以及縱向倍率和橫向倍率之間的差異。

例如，當(dāng)光學(xué)特性的項(xiàng)是X方向上的投影倍率時(shí)，照明區(qū)域中在X方向上具有最大位置差異的兩個(gè)標(biāo)記8a的位置可以作為要選擇的標(biāo)記8a的位置而被設(shè)置用于選擇信息。因此，控制單元10可以通過基于該選擇信息選擇標(biāo)記8a來選擇如圖7A和7B中的每個(gè)圖中所示的照明區(qū)域中的兩個(gè)標(biāo)記8a’。圖7A是示出了當(dāng)投射區(qū)域具有最大可曝光大小時(shí)的照明區(qū)域1a以及兩個(gè)所選標(biāo)記8a’的視圖。圖7B是示出了在X方向上其尺寸小于圖7A中的尺寸的照明區(qū)域1a以及兩個(gè)所選標(biāo)記8a’的視圖。

例如，當(dāng)光學(xué)特性的項(xiàng)是X方向和Y方向上的投影倍率時(shí)，照明區(qū)域中在X方向和Y方向上具有最大位置差異的四個(gè)標(biāo)記8a的位置可以作為要選擇的標(biāo)記8a的位置而被設(shè)置用于選擇信息。因此，控制單元10可以通過基于該選擇信息選擇標(biāo)記8a來選擇如圖8A和8B中的每個(gè)圖中所示的照明區(qū)域中的四個(gè)標(biāo)記8a’。圖8A是示出了當(dāng)投射區(qū)域具有最大可曝光大小時(shí)的照明區(qū)域1a以及四個(gè)所選標(biāo)記8a’的視圖。圖8B是示出了在X方向上其尺寸小于圖8A中的尺寸的照明區(qū)域1a以及四個(gè)所選標(biāo)記8a’的視圖。

存在例如期望更精確地測(cè)量投影光學(xué)系統(tǒng)4的投影倍率的情況。在這種情況下，照明區(qū)域中在X方向和Y方向上具有最大位置差異的四個(gè)標(biāo)記8a以及在它們的中間位置處的標(biāo)記8a的位置可以作為要選擇的標(biāo)記8a的位置而被設(shè)置用于選擇信息。因此，控制單元10可以通過基于該選擇信息選擇標(biāo)記8a來選擇如圖9A和9B中的每個(gè)圖中所示的照明區(qū)域中的八個(gè)標(biāo)記8a’。圖9A是示出了當(dāng)投射區(qū)域具有最大可曝光大小時(shí)的照明區(qū)域1a以及八個(gè)所選標(biāo)記8a’的視圖。圖9B是示出了在X方向上其尺寸小于圖9A中的尺寸的照明區(qū)域1a以及八個(gè)所選標(biāo)記8a’的視圖。

在第一實(shí)施例中，已經(jīng)描述了控制單元10自動(dòng)地基于選擇信息選擇標(biāo)記8a的例子。然而，本發(fā)明不限于此。例如，專用圖案可以顯示在諸如監(jiān)視器之類的顯示單元上，并且用戶可以從諸如鼠標(biāo)或鍵盤之類的輸入單元選擇標(biāo)記8a。

在步驟S22中，控制單元10使檢測(cè)單元6a在移動(dòng)基板載物臺(tái)6的同時(shí)檢測(cè)在步驟S21中選擇的標(biāo)記8a’的像。在步驟S23中，基于檢測(cè)單元6a的輸出以及基板載物臺(tái)6的坐標(biāo)，控制單元10獲得在步驟S21中選擇的標(biāo)記8a’的像的位置，并且獲得投影光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)特性的波動(dòng)量。然后，在步驟S24中，如由上述公式(3)給出的，控制單元10基于在步驟S23中獲得的投影光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)特性的波動(dòng)量的實(shí)際測(cè)量值βm(t)來獲得系數(shù)C_β0。例如，控制單元10通過校正之前的預(yù)測(cè)公式來獲得預(yù)測(cè)值β(t)，并且基于該預(yù)測(cè)值β(t)和實(shí)際測(cè)量值βm(t)之間的比值來獲得系數(shù)C_β0。在步驟S25中，控制單元10通過用所獲得的系數(shù)C_β0校正上述公式(1)來確定預(yù)測(cè)公式。

如上所述，第一實(shí)施例的曝光裝置100通過使用專用圖案來確定用于預(yù)測(cè)投影光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)特性的波動(dòng)量的預(yù)測(cè)公式，在所述專用圖案中，多個(gè)標(biāo)記8a按矩陣被布置在投影光學(xué)系統(tǒng)4的物平面上。通過使用這樣確定的預(yù)測(cè)公式獲得光學(xué)特性的波動(dòng)量的預(yù)測(cè)值，可以減小預(yù)測(cè)值中產(chǎn)生的誤差并且精確地將原件2的圖案轉(zhuǎn)印到基板5。

<第二實(shí)施例>

在第二實(shí)施例中，將參照?qǐng)D6來描述用于預(yù)測(cè)投影光學(xué)系統(tǒng)4的畸變的波動(dòng)量的預(yù)測(cè)公式的方法。在第二實(shí)施例中，將描述圖6中所示的流程圖中的各個(gè)步驟當(dāng)中與第一實(shí)施例不同的步驟S21。

在步驟S21中，控制單元10從專用圖案中的多個(gè)標(biāo)記8a中選擇在曝光處理時(shí)位于物平面上的照明區(qū)域中的至少兩個(gè)標(biāo)記8a。當(dāng)測(cè)量投影光學(xué)系統(tǒng)的畸變時(shí)，可以使用比用于測(cè)量投影倍率的標(biāo)記8a多的標(biāo)記8a。因此，當(dāng)光學(xué)特性的項(xiàng)是畸變時(shí)，要選擇的標(biāo)記8a的位置被設(shè)置用于選擇信息，以使得除了在測(cè)量投影倍率時(shí)選擇的標(biāo)記8a之外，比它們更靠近第二原件8的中心的標(biāo)記8a也被選擇。這允許控制單元10通過基于該選擇信息選擇標(biāo)記8a來選擇如圖10A和10B中所示的照明區(qū)域中的十二個(gè)標(biāo)記8a’。圖10A是示出了當(dāng)投射區(qū)域具有最大可曝光大小時(shí)的照明區(qū)域1a以及所選標(biāo)記8a’的視圖。圖10B是示出了在X方向上其尺寸小于圖10A中的尺寸的照明區(qū)域1a以及所選標(biāo)記8a’的視圖。

在第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中的每個(gè)中，已經(jīng)描述了投影倍率的校正和畸變的校正被相互獨(dú)立地執(zhí)行的例子。然而，一般來說，不會(huì)只有投影倍率和畸變中的一個(gè)出現(xiàn)波動(dòng)。因此，實(shí)用的是校正投影倍率和畸變兩者。在這種情況下，根據(jù)在步驟S23中獲得的標(biāo)記8a的像的位置(與目標(biāo)位置的偏差量)的結(jié)果，投影倍率和畸變可以被相互分離，并且被用諸如最小二乘擬合的方法量化以獲得各個(gè)系數(shù)。

在第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中的每個(gè)中，也已經(jīng)描述了基于與投射區(qū)域的大小對(duì)應(yīng)的照明區(qū)域1a的大小來選擇標(biāo)記的例子。然而，控制單元10可以自動(dòng)地基于配方信息來選擇標(biāo)記。在這種情況下，選擇標(biāo)記8a的方法包括以下所示的幾種方法。

(1)選擇照明區(qū)域中的標(biāo)記8a以使得X方向上的位置差異變?yōu)樽畲?例如，圖7A和7B中所示的標(biāo)記8a’的位置)的方法。

(2)選擇照明區(qū)域中的標(biāo)記8a以使得X方向和Y方向上的位置差異變?yōu)樽畲?例如，圖8A和8B中所示的標(biāo)記8a’的位置)的方法。

(3)除了照明區(qū)域中被選為使得X方向和Y方向上的位置差異變?yōu)樽畲蟮臉?biāo)記8a之外，還選擇標(biāo)記8a的中間位置處的標(biāo)記8a(例如，圖9A和9B中所示的標(biāo)記8a’的位置)的方法。

(4)除了照明區(qū)域中被選為使得X方向和Y方向上的位置差異變?yōu)樽畲蟮臉?biāo)記8a以及這些標(biāo)記8a的中間位置處的標(biāo)記8a之外，還選擇更靠近中心的標(biāo)記8a(例如，圖10A和10B中所示的標(biāo)記8a’的位置)的方法。

<第三實(shí)施例>

在第三實(shí)施例中，將描述作為投影光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)特性的聚焦位置(最佳聚焦位置)的校正。像投影光學(xué)系統(tǒng)4的投影倍率那樣，投影光學(xué)系統(tǒng)4的聚焦位置可以通過例如設(shè)在基板載物臺(tái)6上的檢測(cè)單元6a的輸出來測(cè)量。當(dāng)標(biāo)記在投影光學(xué)系統(tǒng)4的像平面上形成的像位于投影光學(xué)系統(tǒng)4的最佳聚焦位置處時(shí)，檢測(cè)單元6a的輸出達(dá)到其峰值。因此，控制單元10可以基于當(dāng)檢測(cè)單元6a的輸出達(dá)到其峰值時(shí)投影光學(xué)系統(tǒng)4和檢測(cè)單元6a之間的位置關(guān)系來獲得投影光學(xué)系統(tǒng)4的最佳聚焦位置。

投影光學(xué)系統(tǒng)4的聚焦位置的波動(dòng)量的預(yù)測(cè)值F(t)可以通過例如由以下公式給出的預(yù)測(cè)公式(模型公式)獲得：

F(t)＝C_F(1-exp(-t/τ))...(4)

其中，τ表示取決于投影光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)元件的熱傳導(dǎo)的時(shí)間常數(shù)，C_F表示指數(shù)函數(shù)的幅度，t表示曝光時(shí)段。C_F可以通過以下公式獲得：

C_F＝C_F0·Tr·SF·I·W_refl...(5)

其中，C_F0表示用于校正預(yù)測(cè)值中產(chǎn)生的誤差的系數(shù)，Tr表示原件2的透射率，SF表示取決于投射區(qū)域的大小(尺寸和/或形狀)的系數(shù)，I表示照度，W_refl表示基板5的反射率。

在這樣獲得的預(yù)測(cè)值F(t)中產(chǎn)生相對(duì)于實(shí)際測(cè)量值的誤差。如果如上所述在預(yù)測(cè)值F(t)中產(chǎn)生相對(duì)于實(shí)際測(cè)量值的誤差，則即使根據(jù)預(yù)測(cè)值F(t)控制改變單元，也可能變得難以精確地將原件2的圖案轉(zhuǎn)印到每個(gè)投射區(qū)域。因此，同樣在第三實(shí)施例中，如在第一實(shí)施例中那樣，獲得投影光學(xué)系統(tǒng)4的聚焦位置的波動(dòng)量的實(shí)際測(cè)量值Cm(t)，并且如由以下公式所給出的，通過實(shí)際測(cè)量值Cm(t)和預(yù)測(cè)值C(t)的比值來獲得系數(shù)C_F0：

C_F0＝Cm(t)/C(t)...(6)

同樣在第三實(shí)施例中，通過使用專用圖案來確定投影光學(xué)系統(tǒng)的聚焦位置的波動(dòng)量的預(yù)測(cè)值F(t)，在所述專用圖案中，多個(gè)標(biāo)記按矩陣被布置在投影光學(xué)系統(tǒng)4的物平面上。確定預(yù)測(cè)公式的方法的描述與第一實(shí)施例中參照?qǐng)D6給出的描述相同，因此被省略。注意，在第三實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)投影光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)元件的驅(qū)動(dòng)單元4b和基板載物臺(tái)6中的至少一個(gè)可以被用作改變投影光學(xué)系統(tǒng)4的光學(xué)特性的改變單元。例如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元4b被用作改變單元時(shí)，控制單元10基于通過預(yù)測(cè)公式獲得的預(yù)測(cè)值F(t)來控制驅(qū)動(dòng)單元4b以改變投影光學(xué)系統(tǒng)4的聚焦位置，以使得基板5位于投影光學(xué)系統(tǒng)4的最佳聚焦位置處。當(dāng)基板載物臺(tái)6被用作改變單元時(shí)，控制單元10基于預(yù)測(cè)值F(t)來控制基板載物臺(tái)6以改變基板和投影光學(xué)系統(tǒng)4之間的距離，以使得基板5位于投影光學(xué)系統(tǒng)4的最佳聚焦位置處。

<物品制造方法的實(shí)施例>

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的物品制造方法適合于制造物品，例如諸如半導(dǎo)體器件或具有微型結(jié)構(gòu)的元件之類的微型設(shè)備。根據(jù)本實(shí)施例的物品制造方法包括：使用上述曝光裝置在涂覆到基板的光致抗蝕劑上形成潛像圖案的步驟(對(duì)基板進(jìn)行曝光的步驟)、以及對(duì)具有在該步驟中形成的潛像圖案的基板進(jìn)行顯影的步驟。該制造方法還包括其他已知步驟(氧化、沉積、氣相沉積、摻雜、平面化、蝕刻、抗蝕劑移除、切片、接合、和包裝)。根據(jù)本實(shí)施例的物品制造方法在物品的性能、質(zhì)量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本中的至少一個(gè)上優(yōu)于常規(guī)方法。

<其它實(shí)施例>

本發(fā)明的實(shí)施例還可以通過讀出并且執(zhí)行記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)(其也可以被更完整地稱為“非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)”)上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令(例如，一個(gè)或多個(gè)程序)以執(zhí)行上述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的功能和/或包括用于執(zhí)行上述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的功能的一個(gè)或多個(gè)電路(例如，專用集成電路(ASIC))的系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，以及可以通過由系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)例如通過從存儲(chǔ)介質(zhì)讀出并執(zhí)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令以執(zhí)行上述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的功能和/或控制一個(gè)或多個(gè)電路以執(zhí)行上述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的功能而執(zhí)行的方法來實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器(例如，中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU))，并且可以包括用于讀出并執(zhí)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的單獨(dú)的計(jì)算機(jī)或單獨(dú)的處理器的網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令可以例如從網(wǎng)絡(luò)或存儲(chǔ)介質(zhì)提供給計(jì)算機(jī)。存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括例如以下中的一個(gè)或多個(gè)：硬盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、分布式計(jì)算系統(tǒng)的存儲(chǔ)器、光盤(諸如壓縮盤(CD)、數(shù)字多功能盤(DVD)或藍(lán)光盤(BD)^TM)、閃存設(shè)備、存儲(chǔ)卡等。

其它實(shí)施例

本發(fā)明的實(shí)施例還可以通過如下的方法來實(shí)現(xiàn)，即，通過網(wǎng)絡(luò)或者各種存儲(chǔ)介質(zhì)將執(zhí)行上述實(shí)施例的功能的軟件(程序)提供給系統(tǒng)或裝置，該系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)或是中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU)讀出并執(zhí)行程序的方法。

雖然已經(jīng)參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是要理解本發(fā)明不限于所公開的示例性實(shí)施例。權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最廣泛的解釋，以便涵蓋所有這種修改以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。