本發(fā)明涉及曝光裝置、曝光方法以及物品的制造方法。
背景技術(shù):
在半導(dǎo)體器件等的制造工序(光刻工序)中為了將掩模的圖案轉(zhuǎn)印到基板而使用的曝光裝置中,伴隨電路圖案的微細(xì)化、高集成化,要求提高分辨性能。作為使分辨性能提高的1個(gè)方法,已知有使用設(shè)置了使透射光的相位相差180度的第1區(qū)域以及第2區(qū)域的相移掩模的相移法。
在相移法中,如果由于相移掩模的制造誤差等而第1區(qū)域的透射光和第2區(qū)域的透射光的相位差偏離180度,則焦深有可能發(fā)生變化。在日本特開平10-232483號(hào)公報(bào)中,提出了如下方法:根據(jù)測定相移掩模中的第1區(qū)域的透射光和第2區(qū)域的透射光的相位差而得到的結(jié)果,校正通過該相位差偏離180度而產(chǎn)生的焦深的變化。
為了進(jìn)一步提高曝光裝置的分辨性能,縮短對(duì)相移掩模進(jìn)行照明的照明光的波長(即曝光波長)即可。然而,如果使照明光的波長偏離第1區(qū)域的透射光和第2區(qū)域的透射光的相位差成為180度的基準(zhǔn)波長,則焦深有可能根據(jù)照明光的波長和基準(zhǔn)波長的偏移而變化。在日本特開平10-232483號(hào)公報(bào)記載的方法中,根據(jù)第1區(qū)域的透射光和第2區(qū)域的透射光的相位差的測定結(jié)果來校正焦深,所以需要在變更了照明光的波長之后測定該相位差,校正焦深的工序可能變得繁雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供在使用相移掩模對(duì)基板進(jìn)行曝光時(shí)的分辨性能以及焦深這一點(diǎn)中有利的技術(shù)。
作為本發(fā)明的一個(gè)側(cè)面的曝光裝置使用相移掩模對(duì)基板進(jìn)行曝光,該相移掩模包含在基準(zhǔn)波長下使透射光的相位相互不同的第1區(qū)域以及第2區(qū)域,所述曝光裝置的特征在于,包括:第1變更部,變更對(duì)所述相移掩模進(jìn)行照明的光的照明波長;投影光學(xué)系統(tǒng),將所述相移掩模的圖案圖像投影到所述基板;第2變更部,變更所述投影光學(xué)系統(tǒng)的球面像差;以及控制部,根據(jù)利用所述第1變更部變更為與所述基準(zhǔn)波長不同的波長的所述照明波長及所述基準(zhǔn)波長,控制利用所述第2變更部進(jìn)行的所述球面像差的變更,在變更為與所述基準(zhǔn)波長不同的波長的所述照明波長下,對(duì)所述相移掩模進(jìn)行照明,使用具有根據(jù)所述照明波長及所述基準(zhǔn)波長變更了的所述球面像差的所述投影光學(xué)系統(tǒng),將所述相移掩模的圖案圖像投影到所述基板。
作為本發(fā)明的一個(gè)側(cè)面的曝光方法使用相移掩模和投影光學(xué)系統(tǒng)對(duì)基板進(jìn)行曝光,所述相移掩模包含在基準(zhǔn)波長下透射光的相位相互不同的第1區(qū)域以及第2區(qū)域,所述投影光學(xué)系統(tǒng)將所述相移掩模的圖案圖像投影到所述基板,所述曝光方法的特征在于,包括:將對(duì)所述相移掩模進(jìn)行照明的光的照明波長變更為與所述基準(zhǔn)波長不同的波長的工序;根據(jù)變更為與所述基準(zhǔn)波長不同的波長的所述照明波長及所述基準(zhǔn)波長,變更所述投影光學(xué)系統(tǒng)的球面像差的工序;以及在變更為與所述基準(zhǔn)波長不同的波長的所述照明波長下,對(duì)所述相移掩模進(jìn)行照明,使用具有根據(jù)所述照明波長及所述基準(zhǔn)波長變更了的所述球面像差的所述投影光學(xué)系統(tǒng),將所述相移掩模的圖案圖像投影到所述基板的工序。
作為本發(fā)明的一個(gè)側(cè)面的曝光方法使用相移掩模和曝光裝置對(duì)基板進(jìn)行曝光,所述相移掩模包含在基準(zhǔn)波長下使透射光的相位相互不同的第1區(qū)域以及第2區(qū)域,所述曝光裝置包括:第1變更部,變更對(duì)所述相移掩模進(jìn)行照明的光的照明波長;投影光學(xué)系統(tǒng),將所述相移掩模的圖案圖像投影到基板;第2變更部,變更所述投影光學(xué)系統(tǒng)的球面像差;以及控制部,根據(jù)利用所述第1變更部進(jìn)行的波長的變更,控制利用所述第2變更部進(jìn)行的所述球面像差的變更,所述曝光方法的特征在于,具有:根據(jù)利用所述第1變更部變更為與所述基準(zhǔn)波長不同的波長的所述照明波長及所述基準(zhǔn)波長,控制利用所述第2變更部進(jìn)行的所述球面像差的變更的工序;以及在變更為與所述基準(zhǔn)波長不同的波長的所述照明波長下,對(duì)所述相移掩模進(jìn)行照明,使用具有根據(jù)所述照明波長及所述基準(zhǔn)波長變更了的所述球面像差的所述投影光學(xué)系統(tǒng),將所述相移掩模的圖案圖像投影到所述基板的工序。
作為本發(fā)明的一個(gè)側(cè)面的物品的制造方法,其特征在于,包括:使用上述曝光裝置對(duì)基板進(jìn)行曝光的工序、以及使在所述工序中進(jìn)行了曝光的所述基板顯影的工序。
本發(fā)明的其他特征通過參照了附圖的以下的例示性的實(shí)施方式的說明而變得明確。
附圖說明
圖1是示出曝光裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖2是示出使用相移掩模來進(jìn)行聚焦特性的光刻、仿真而得到的結(jié)果的圖。
圖3是用于說明焦深的定義的圖。
圖4是示出使用相移掩模來進(jìn)行聚焦特性的光刻、仿真而得到的結(jié)果的圖。
圖5是示出光學(xué)元件的驅(qū)動(dòng)量和在投影光學(xué)系統(tǒng)中發(fā)生的球面像差的關(guān)系的圖。
圖6是示出取得變更量信息的方法的流程圖。
圖7是示出關(guān)于變更了投影光學(xué)系統(tǒng)的球面像差的多個(gè)條件的各個(gè)條件的聚焦特性的圖。
圖8是示出關(guān)于變更了投影光學(xué)系統(tǒng)的球面像差的多個(gè)條件的各個(gè)條件的聚焦特性的圖。
圖9是示出變更量信息的一個(gè)例子的圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖,說明本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。此外,在各圖中,對(duì)同一部件或者要素,附加同一參照符號(hào),省略重復(fù)的說明。
<第1實(shí)施方式>
說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式的曝光裝置100。第1實(shí)施方式的曝光裝置100為了提高分辨性能(分辨力),使用包括使透射光相互不同的第1區(qū)域以及第2區(qū)域的相移掩模M,對(duì)例如單晶硅基板、玻璃基板等基板P進(jìn)行曝光。在相移掩模M中有幾個(gè)種類,有列文森型相移掩模、半色調(diào)型相移掩模。半色調(diào)型相移掩模的便利性高,在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域通常被使用的最多。半色調(diào)型相移掩模被設(shè)計(jì)成包括使光透射的第1區(qū)域(透射區(qū)域)、和光的透射率比第1區(qū)域小的第2區(qū)域(部分透射區(qū)域),在某個(gè)基準(zhǔn)波長下第1區(qū)域的透射光和第2區(qū)域的透射光的相位差成為180度。在第2區(qū)域中,代替稱為二元掩模的遮光膜,而設(shè)置了光的透射率是例如3%~20%的部分透射膜,作為部分透射膜的材料,使用例如氧化鉻-氮化鉻、氧化氮化鉬硅化物(酸化窒化モリブデンシリサイド)等。如果使用這樣構(gòu)成的半色調(diào)型相移掩模,則投影到基板P的圖案圖像的邊緣被強(qiáng)調(diào),所以能夠提高分辨性能。
接下來,參照?qǐng)D1,說明第1實(shí)施方式的曝光裝置100的結(jié)構(gòu)。圖1是示出第1實(shí)施方式的曝光裝置100的結(jié)構(gòu)的概略圖。曝光裝置100能夠包括例如對(duì)相移掩模M進(jìn)行照明的照明光學(xué)系統(tǒng)1、將相移掩模M的圖案圖像投影到基板P的投影光學(xué)系統(tǒng)2、控制部3以及控制臺(tái)部4。控制部3包括例如CPU、存儲(chǔ)器,控制曝光裝置100的各部分(控制對(duì)基板P進(jìn)行曝光的曝光處理)??刂婆_(tái)40是用于操作者操作曝光裝置100的單元。另外,曝光裝置100能夠包括能夠保持相移掩模M而移動(dòng)的掩模載置臺(tái)5、和能夠保持基板P而移動(dòng)的基板載置臺(tái)6。
照明光學(xué)系統(tǒng)1能夠包括例如光源11、波長濾波器12、ND濾波器13、光學(xué)積分器14、聚光透鏡15、分束器16a、檢測器16b、遮蔽片17、透鏡18以及反射鏡19。光源11能夠使用例如射出包含g線、h線以及i線等多個(gè)亮線光譜的漫射光(質(zhì)心波長400nm)的超高壓汞燈等。波長濾波器12構(gòu)成為使預(yù)定的范圍內(nèi)的波長的光透射并使該范圍外的波長的光切斷、即、使從光源11射出的漫射光的波長頻帶變窄。在照明光學(xué)系統(tǒng)1中,能夠設(shè)置透射的光的波長范圍相互不同的多個(gè)波長濾波器12。另外,通過將多個(gè)波長濾波器12中的1個(gè)配置于光路上,能夠變更對(duì)相移掩模M進(jìn)行照明的光的波長。即,波長濾波器12具有作為變更照明波長的第1變更部的功能。在此,在第1實(shí)施方式中,將波長濾波器12用作第1變更部,但也可以將例如可變更所射出的光的波長地構(gòu)成的光源11用作第1變更部。另外,以下,將對(duì)相移掩模M進(jìn)行照明的光的波長稱為“照明波長”。
ND濾波器13被用于調(diào)整透射了波長濾波器12的光的強(qiáng)度。光學(xué)積分器14是用于使要被照射到相移掩模M的光的強(qiáng)度分布均勻化的光學(xué)系統(tǒng)。透射了光學(xué)積分器14的光在聚光透鏡15中聚光而入射到分束器16a。入射到分束器16a的光的一部分在分束器16a中反射而入射到檢測器16b。檢測器16b構(gòu)成為檢測所入射了的光的強(qiáng)度以及波長。由此,控制部3能夠根據(jù)利用檢測器16b檢測的結(jié)果,以使透射了聚光透鏡15的光的強(qiáng)度以及波長成為期望的值的方式控制光源11以及波長濾波器12。另一方面,透射了分束器16a的光經(jīng)由遮蔽片17、透鏡18以及反射鏡19,入射到相移掩模M。在遮蔽片17中,形成了用于規(guī)定對(duì)相移掩模M進(jìn)行照明的范圍的開口,該開口的像通過透鏡18在相移掩模M上成像。
投影光學(xué)系統(tǒng)2能夠包括例如校正光學(xué)元件21、梯形鏡22、凹面鏡23、光學(xué)元件24、凸面鏡25以及NA光圈26。通過了相移掩模M的光入射到校正光學(xué)元件21。校正光學(xué)元件21包括例如平行平板,通過使該平行平板相對(duì)光軸傾斜,能夠校正慧形像差、像散、畸變像差。透射了校正光學(xué)元件21的光在梯形鏡22以及凹面鏡23中反射而入射到凸面鏡25。然后,在凸面鏡25中反射了的光在凹面鏡23的面以及梯形鏡22中反射而入射到基板P。另外,在凹面鏡23與凸面鏡25之間(例如后述光學(xué)元件24與凸面鏡25之間),配置用于使投影光學(xué)系統(tǒng)2的數(shù)值孔徑(NA)變化的NA光圈26。NA光圈26具有使光通過的開口,通過用未圖示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使該開口的直徑變化,能夠使投影光學(xué)系統(tǒng)2的數(shù)值孔徑(NA)變化。
在這樣使用相移掩模M對(duì)基板P進(jìn)行曝光的曝光裝置100中,伴隨近年來的電路圖案的微細(xì)化、高集成化,要求進(jìn)一步提高分辨性能。作為使分辨性能進(jìn)一步提高的方法之一,有例如通過使漫射光的波長頻帶變窄等來變更(縮短)照明波長的方法。然而,如果變更照明波長,則照明波長偏離第1區(qū)域的透射光和第2區(qū)域的透射光的相位差成為180度的基準(zhǔn)波長,所以根據(jù)照明波長和基準(zhǔn)波長的偏移,聚焦特性傾斜,焦深可能降低。參照?qǐng)D2,說明該現(xiàn)象。
圖2是示出使用形成了2.0μm的孔圖案的相移掩模M來進(jìn)行聚焦特性的光刻、仿真而得到的結(jié)果的圖。圖2所示的圖形示出聚焦特性,橫軸是散焦量,縱軸是作為分辨性能的CD值(分辨線寬)。另外,圖2的實(shí)線31表示使相移掩模M的基準(zhǔn)波長成為h線波長(405nm),用包含g線、h線以及i線等多個(gè)亮線光譜的漫射光(質(zhì)心波長400nm)對(duì)該相移掩模M進(jìn)行了照明時(shí)的結(jié)果。圖2的虛線32表示使相移掩模M的基準(zhǔn)波長成為h線波長,用i線(365nm)對(duì)該相移掩模M進(jìn)行了照明時(shí)的結(jié)果。圖2的單點(diǎn)劃線33表示使相移掩模M的基準(zhǔn)波長成為i線波長,用i線對(duì)該相移掩模M進(jìn)行了照明時(shí)的結(jié)果。
首先,參照?qǐng)D3,說明本實(shí)施方式中的焦深的定義。在本實(shí)施方式中,決定聚焦特性中的CD值的峰值(最大值或者最小值),求出對(duì)該峰值加上了目標(biāo)CD值的10%的第1值、和對(duì)該峰值減去了目標(biāo)CD值的10%的第2值。然后,將該聚焦特性的CD值收斂于第1值與第2值之間的散焦量的范圍作為焦深。
接下來,參照?qǐng)D2的實(shí)線31以及虛線32,比較針對(duì)基準(zhǔn)波長是h線波長(405nm)的相移掩模M用400nm的照明波長的光進(jìn)行照明的情況、和用365nm的照明波長的光(i線)進(jìn)行照明的情況。如果比較實(shí)線31和虛線32,則可知在基準(zhǔn)波長和照明波長實(shí)質(zhì)上相同的實(shí)線31中,焦深是41μm,相對(duì)于此,在使照明波長成為i線的虛線32中,聚焦特性成為陡峭的特性,焦深窄到32μm。其表示,如果為了使分辨性能提高而變更照明波長,則焦深根據(jù)照明波長和基準(zhǔn)波長的偏移而降低。
另一方面,如果如圖2的單點(diǎn)劃線33所示,與用365nm的照明波長的光(i線)對(duì)相移掩模M進(jìn)行照明相匹配地使用基準(zhǔn)波長是i線波長的相移掩模M,則能夠?qū)⒔股罡纳浦?6μm。然而,其表示需要新準(zhǔn)備將變更后的照明波長作為基準(zhǔn)波長而具有的相移掩模M。即,在以往的曝光裝置中,為了通過將照明波長變更例如30nm以上而提高分辨性能,需要根據(jù)變更后的照明波長,重新制作相移掩模M。
因此,第1實(shí)施方式的曝光裝置100利用如果變更投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差則焦深變化這一情況,校正由于將照明波長變更為與基準(zhǔn)波長不同的波長而產(chǎn)生的焦深的變化。即,曝光裝置100具有變更投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差的第2變更部,以校正由于將照明波長變更為與基準(zhǔn)波長不同的波長而產(chǎn)生的焦深的變化的方式,根據(jù)基準(zhǔn)波長以及變更后的照明波長來控制第2變更部。第2變更部能夠包括在投影光學(xué)系統(tǒng)2的光路上(例如凹面鏡23與凸面鏡25之間的光路上)配置了的光學(xué)元件24、和驅(qū)動(dòng)光學(xué)元件24的驅(qū)動(dòng)部27。光學(xué)元件24包括例如彎月面透鏡,在凹面鏡23與凸面鏡25之間,在距凹面鏡23的距離和距凸面鏡25的距離的比例變化的方向(圖1中的X方向)上通過驅(qū)動(dòng)部27驅(qū)動(dòng)。通過這樣驅(qū)動(dòng)光學(xué)元件24,能夠變更投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差。
圖4是示出使用形成了2.0μm的孔圖案的相移掩模M來進(jìn)行聚焦特性的光刻、仿真而得到的結(jié)果的圖。圖4所示的圖形表示聚焦特性,橫軸是散焦量,縱軸是作為分辨性能的CD值(分辨線寬)。圖4的實(shí)線41表示使相移掩模M的基準(zhǔn)波長成為h線波長(405nm),用包含g線、h線以及i線等多個(gè)亮線光譜的漫射光(質(zhì)心波長400nm)對(duì)該相移掩模M進(jìn)行了照明時(shí)的結(jié)果。圖4的虛線42表示使相移掩模M的基準(zhǔn)波長成為h線波長,用i線(365nm)對(duì)該相移掩模M進(jìn)行了照明時(shí)的結(jié)果。圖4的實(shí)線41以及虛線42與圖2的實(shí)線31以及虛線32分別對(duì)應(yīng),分別具有41μm以及32μm的焦深。
另外,圖4的雙點(diǎn)劃線43表示針對(duì)虛線42的條件,變更了投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差時(shí)的結(jié)果。具體而言,圖4的雙點(diǎn)劃線43表示以對(duì)得到了虛線42時(shí)的投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差進(jìn)一步附加+0.1λ的球面像差的方式,通過驅(qū)動(dòng)部27驅(qū)動(dòng)了光學(xué)元件24時(shí)的結(jié)果。通過這樣變更投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差,即使是在使基準(zhǔn)波長和照明波長相互不同的條件下,也能夠使聚焦特性接近基準(zhǔn)波長和照明波長實(shí)質(zhì)上相同的實(shí)線41。即,能夠以接近基準(zhǔn)波長和照明波長實(shí)質(zhì)上相同時(shí)的焦深的方式,校正通過變更照明波長而變化了的焦深。
在此,曝光裝置100(控制部3)根據(jù)表示投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差相對(duì)基準(zhǔn)波長和變更后的照明波長的波長差的變更量的信息(以下變更量信息),控制第2變更部即可。例如,控制部3預(yù)先求出利用驅(qū)動(dòng)部27驅(qū)動(dòng)光學(xué)元件24的驅(qū)動(dòng)量、和在該驅(qū)動(dòng)量時(shí)在投影光學(xué)系統(tǒng)2中發(fā)生的球面像差的關(guān)系。該關(guān)系例如如圖5所示可能成為比例關(guān)系。圖5是示出光學(xué)元件24的驅(qū)動(dòng)量和在投影光學(xué)系統(tǒng)2中發(fā)生的球面像差的關(guān)系的圖,在圖5的橫軸中,將使光學(xué)元件24從基準(zhǔn)位置(驅(qū)動(dòng)量=0)朝向凹面鏡23驅(qū)動(dòng)的方向(圖1中的+X方向)設(shè)為正方向。然后,控制部3根據(jù)該關(guān)系以及變更量信息,求出用于校正由于變更照明波長而產(chǎn)生的焦深的變化的光學(xué)元件24的驅(qū)動(dòng)量,依照求出的驅(qū)動(dòng)量控制驅(qū)動(dòng)部27。
以下,說明求出變更量信息的方法。變更量信息能夠通過例如將照明波長變更為相互不同的多個(gè)波長的各個(gè)波長,并針對(duì)該多個(gè)波長的各個(gè)取得焦深成為最大的投影光學(xué)系統(tǒng)的球面像差來求出。參照?qǐng)D6,說明求出變更量信息的方法的具體的工序。圖6是示出取得變更量信息的方法的流程圖。圖6所示的流程圖的各工序能夠通過控制部3執(zhí)行,但也可以使用曝光裝置100的外部的計(jì)算機(jī)等來執(zhí)行。另外,以下說明使用形成了2.0μm的孔圖案的相移掩模M來求出變更量信息的例子,在接下來的1)、2)中示出以下的說明中的定義。
1)將光學(xué)元件24處于基準(zhǔn)位置時(shí)的投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差設(shè)為基準(zhǔn)球面像差(±0mλ)。
2)將使投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差成為基準(zhǔn)球面像差(±0mλ)時(shí)的最佳聚焦位置作為“散焦量=0μm”。
在S11中,控制部3針對(duì)通過用驅(qū)動(dòng)部27使光學(xué)元件24移動(dòng)而變更了投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差的多個(gè)條件的各個(gè)條件,取得聚焦特性(散焦量和分辨性能(CD值)的關(guān)系)。例如,控制部3通過針對(duì)變更了投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差的多個(gè)條件的各個(gè)條件,取得分配了散焦量時(shí)的分辨性能(CD值),能夠如圖7以及圖8所示得到關(guān)于各條件的聚焦特性。
圖7以及圖8是分別示出該多個(gè)條件的各個(gè)條件下的聚焦特性的圖。圖7是以使散焦量是0μm時(shí)的CD值成為目標(biāo)值(2.0μm)的方式調(diào)整曝光量,取得了關(guān)于各條件的聚焦特性的結(jié)果。另外,圖8是以使各條件下的CD值的峰值成為目標(biāo)值(2.0μm)的方式,調(diào)整曝光量,取得了關(guān)于各條件的聚焦特性的結(jié)果。在此,作為多個(gè)條件的各個(gè)條件下的聚焦特性,例示了圖7以及圖8,但為了求出變更量信息,只要取得圖7以及圖8中的某一方所示的聚焦特性即可。另外,在圖7以及圖8中,在針對(duì)基準(zhǔn)球面像差(±0mλ)的±200mλ的范圍內(nèi),以100mλ的間距變更了投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差,但不限于此,也可以任意地對(duì)變更球面像差的范圍以及間距進(jìn)行變更。
在此,在本實(shí)施方式中,作為分辨性能,使用了CD值,但除了CD值以外,也可以將對(duì)比度值、NILS值(Normalized Image Log-Slope:歸一化圖像對(duì)數(shù)斜率)等用作分辨性能。另外,作為CD值的取得方法,例如也可以采用如下方法:在基板載置臺(tái)6中具備檢測相移掩模M的圖案圖像的檢測部(例如影像傳感器),從通過該檢測部得到的圖像取得CD值。另外,也可以采用如下方法:使用相移掩模M實(shí)際上對(duì)基板P進(jìn)行曝光,針對(duì)由此在基板P中形成的圖案的尺寸用外部裝置進(jìn)行測量,根據(jù)由此得到的結(jié)果來取得CD值。
在S12中,控制部3根據(jù)在S11中求出的聚焦特性,針對(duì)多個(gè)條件的各個(gè)條件,求出焦深,從多個(gè)條件中選擇焦深為最大的條件(投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差的變更量)。在此,在第1實(shí)施方式中,從多個(gè)條件中,選擇了焦深為最大的條件,但不限于此。例如,控制部3也可以從多個(gè)條件中,選擇照明波長和基準(zhǔn)波長相同并且具有與散焦量是0μm時(shí)的焦深最接近的焦深的條件。另外,控制部3也可以從多個(gè)條件中選擇聚焦特性的峰值位置處的傾斜為最平坦的條件。
在S13中,控制部3判斷是否變更照明波長來反復(fù)S11~S12的工序。例如,控制部3根據(jù)與使照明波長變化的范圍以及間距有關(guān)的信息,決定應(yīng)變更照明波長的多個(gè)波長。然后,控制部3在所決定的所有波長下進(jìn)行了S11~S12的工序的情況下,判斷為不反復(fù)該工序,在有未進(jìn)行S11~S12的工序的波長的情況下,判斷為反復(fù)該工序。在判斷為反復(fù)S11~S12的工序的情況下,進(jìn)入到S14,在S14中變更照明波長之后,進(jìn)入到S11。另一方面,在判斷為不反復(fù)S11~S12的工序的情況下,進(jìn)入到S15。在進(jìn)入到S15的情況下,控制部3針對(duì)所決定的多個(gè)波長的各個(gè)波長,取得焦深為最大的球面像差的變更量。
在S15中,控制部3求出在S14中決定出的多個(gè)波長的各個(gè)波長和相移掩模M的基準(zhǔn)波長的差,將該差和焦深為最大的球面像差的變更量的關(guān)系決定為變更量信息。圖9是示出在S15中求出的變更量信息的一個(gè)例子的圖。變更量信息如上所述是表示投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差相對(duì)基準(zhǔn)波長和變更后的照明波長的波長差的變更量的信息,在圖9所示的例子中,波長差能夠定義為從變更后的照明波長減去基準(zhǔn)波長而得到的值。通過這樣決定變更量信息,控制部3在變更了照明波長時(shí),能夠基于基準(zhǔn)波長和變更后的照明波長的差、以及圖9所示的變更量信息,求出投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差的變更量。然后,控制部3能夠根據(jù)圖5所示的光學(xué)元件24的驅(qū)動(dòng)量和在投影光學(xué)系統(tǒng)2中發(fā)生的球面像差的關(guān)系,根據(jù)求出的球面像差的變更量,求出光學(xué)元件24的驅(qū)動(dòng)量。
如上所述,第1實(shí)施方式的曝光裝置100構(gòu)成為以校正由于將照明波長變更為與基準(zhǔn)波長不同的波長而產(chǎn)生的焦深的變化的方式,根據(jù)基準(zhǔn)波長以及變更后的照明波長,變更投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差。由此,曝光裝置100無需新制作相移掩模,而能夠以使曝光裝置100的分辨性能提高的方式,變更照明波長。
在此,在本實(shí)施方式中,通過使光學(xué)元件24移動(dòng)而變更了投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差,但不限于此。例如,也可以具備投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差的變更量相互不同的多個(gè)光學(xué)元件24,通過更換光學(xué)元件24來變更投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差。在該情況下,能夠在變更投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差的第2變更部中,包括用于更換光學(xué)元件24的更換部。另外,作為變更投影光學(xué)系統(tǒng)2的球面像差的方法,還有在投影光學(xué)系統(tǒng)2中的光路上配置透明的平板的方法、變更相移掩模M和投影光學(xué)系統(tǒng)2的距離的方法等。進(jìn)而,在本實(shí)施方式中,作為投影光學(xué)系統(tǒng)2的例子,使用OFFNER型的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了說明,但OFFNER型以外的光學(xué)系統(tǒng)也能夠用作投影光學(xué)系統(tǒng)2。
<第2實(shí)施方式>
在曝光裝置100中,如果將照明波長變更為與基準(zhǔn)波長不同的波長,則如圖2所示,除了焦深以外,散焦量也有可能變化。另外,在以校正在照明波長的變更中產(chǎn)生的焦深的變化的方式控制第2變更部之后,散焦量也有可能不收斂于容許范圍。因此,曝光裝置100包括使散焦量變化的第3變更部,以校正控制第2變更部之后的散焦量的方式,控制第3變更部即可。作為第3變更部,能夠使用例如掩模載置臺(tái)5以及基板載置臺(tái)6的至少一方。在作為第3變更部使用掩模載置臺(tái)5的情況下,通過利用掩模載置臺(tái)5使相移掩模M在變更相移掩模M和投影光學(xué)系統(tǒng)2的距離的方向(例如Z方向)上移動(dòng),能夠變更散焦量。另外,在作為第3變更部使用基板載置臺(tái)6的情況下,通過利用基板載置臺(tái)6使基板P在變更基板P和投影光學(xué)系統(tǒng)2的距離的方向(例如Z方向)上移動(dòng),能夠變更散焦量。在此,例如,在掩模載置臺(tái)5以及基板載置臺(tái)6的至少一方被用作第2變更部的情況下,也可以將光學(xué)元件24以及驅(qū)動(dòng)部27用作第3變更部。
<物品的制造方法的實(shí)施方式>
本發(fā)明的實(shí)施方式的物品的制造方法適合于例如制造半導(dǎo)體器件等具有微型器件、微細(xì)構(gòu)造的元件等物品。本實(shí)施方式的物品的制造方法包括對(duì)在基板上涂覆了的感光劑使用上述曝光裝置來形成潛像圖案的工序(對(duì)基板進(jìn)行曝光的工序)、和使在上述工序中形成了潛像圖案的基板顯影的工序。進(jìn)而,上述制造方法包括其他公知的工序(氧化、成膜、蒸鍍、摻雜、平坦化、蝕刻、抗蝕劑剝離、切割、接合、封裝等)。本實(shí)施方式的物品的制造方法相比于以往的方法,在物品的性能、品質(zhì)、生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本的至少一個(gè)中有利。
雖然與例示性的實(shí)施方式關(guān)聯(lián)地說明了本發(fā)明,但本發(fā)明應(yīng)被理解為不限于公開的例示性的實(shí)施方式。應(yīng)提供最寬的解釋,以在以下的權(quán)利要求中包含結(jié)構(gòu)以及功能的所有變形例以及均等物。在上述實(shí)施方式中,示出了用包含i線、g線以及h線的波長的光曝光的例子,但波長不限于此,也可以是用包含g線以及h線的波長的光曝光的例子等用其他波長的光來曝光。