曝光方法及装置、物品制造方法和制造半导体设备的方法制造方法及图纸

公开了曝光方法及装置、物品制造方法和制造半导体设备的方法。提供了一种执行经由投影光学系统曝光基板的曝光操作的曝光方法。该方法包括在执行曝光操作的曝光时段中执行投影光学系统的像差校正以校正通过执行曝光操作而生成的像差，在曝光时段之后的不执行曝光操作的非曝光时段中测量投影光学系统的像差，并使用基于测量结果调整的校正量来校正投影光学系统的像差，以便减小投影光学系统的像差校正中的校正残差。

【技术实现步骤摘要】
曝光方法及装置、物品制造方法和制造半导体设备的方法
本专利技术涉及曝光方法、曝光装置、物品制造方法以及制造半导体设备的方法。
技术介绍
在诸如半导体设备等的物品的制造中，通过照明光学系统照亮原件(掩模版或掩模)、经由投影光学系统将原件的图案投影到基板上，并曝光基板的曝光装置。由于投影光学系统的成像特性取决于曝光光照射操作而改变，因此在曝光装置中可以通过控制光学元件的位置和姿态来校正成像特性。可以通过控制光学元件的位置和姿态被校正的像差分量是有限的，并且诸如像散之类的旋转非对称成像特性不能被校正。日本专利No.5266641公开了一种方法，在该方法中预先测量通过吸收光束的热而生成的像散的量，并且在基于测量结果估计像差量的同时校正像差量。但是，除了曝光光之外，像差生成的时间波动量还可能取决于掩模版形状、曝光条件等的不同而改变。因此，如果在所有曝光条件下测量像差量并且基于数据来确定校正量，那么可以获得高校正准确度。但是，这在实际的装置操作中是困难的。因此，当如常规情况中那样使用通过预测量获得的校正量时，校正残差随着长期操作而累积。
技术实现思路
本专利技术提供了一种有利于长时间维持投影光学系统的高校正精度的技术。本专利技术在其一个方面提供了一种曝光方法，该曝光方法执行经由投影光学系统曝光基板的曝光操作，该方法包括：在执行曝光操作的曝光时段中执行投影光学系统的像差校正以校正通过执行曝光操作而生成的像差，在曝光时段之后的不执行曝光操作的非曝光时段中测量投影光学系统的像差，并且使用基于测量结果调整的校正量来校正投影光学系统的像差，以便减小投影光学系统的像差校正中的校正残差。本专利技术在其第二方面提供了一种曝光装置，该曝光装置执行经由投影光学系统曝光基板的曝光操作，其中，该装置在执行曝光操作的曝光时段中执行投影光学系统的像差校正以校正通过执行曝光操作而生成的像差，并且使用基于在曝光时段之后的不执行曝光操作的非曝光时段中的投影光学系统的像差的测量结果调整的校正量来校正投影光学系统的像差，以便减小像差校正中的校正残差。本专利技术在其第三方面提供了一种物品制造方法，该物品制造方法包括：使用在第一方面中定义的曝光方法来曝光基板，对曝光的基板进行显影，并对显影的基板进行加工，其中，从经加工的基板制造物品。本专利技术在其第四方面提供了一种物品制造方法，该物品制造方法包括：使用在第二方面中定义的曝光设备来曝光基板，对曝光的基板进行显影，并对显影的基板进行加工，其中，从经加工的基板制造物品。本专利技术在其第五方面提供了一种半导体设备的制造方法，该方法包括：经由投影光学系统曝光基板，以及对曝光的基板进行显影，其中，曝光包括在执行曝光操作的曝光时段中执行投影光学系统的像差校正以校正通过执行曝光操作而生成的像差，在曝光时段之后的不执行曝光操作的非曝光时段中测量投影光学系统的像差，并使用基于测量结果调整的校正量来校正投影光学系统的像差，以便减小投影光学系统的像差校正中的校正残差。通过以下对示例性实施例的描述(参考附图)，本专利技术的更多特征将变得清楚。附图说明图1是示出根据实施例的曝光装置的布置的视图；图2A和图2B是示出实施例中的光学元件和温度调节器的布置的视图；图3A和图3B是各自示出由温度调节器加热的透镜上的温度分布的视图；图4是示出通过扫描曝光装置的投影光学系统的光束的强度分布的视图；图5是示出像散的时间特性的视图；图6是示出像散校正量的时间特性的视图；图7是用于说明像散校正残差的累积的视图；图8是示出实施例中的像散校正处理的流程图；图9是用于说明实施例中的像散校正处理的效果的视图；图10是示出变形例中的像散校正处理的流程图；以及图11是用于说明随着曝光装置的操作的像散波动的视图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述实施例。注意的是，以下实施例并非旨在限制要求保护的专利技术的范围。在实施例中描述了多个特征，但是并不限制要求所有这样的特征的专利技术，并且可以适当地组合多个这样的特征。此外，在附图中，相同的附图标记被赋予相同或类似的配置，并且省略其冗余的描述。图1是示出根据实施例的曝光装置的布置的视图。曝光装置示意性地执行经由投影光学系统107曝光基板110的曝光操作。在本说明书和附图中，如图1中所示，基于XYZ坐标系指示方向，在该XYZ坐标系中与布置有基板110的表面平行的平面被设定为X-Y平面。曝光装置包括光源102、照明光学系统104、投影光学系统107、控制器100和温度控制器111。在曝光操作中，照明光学系统104用来自光源102的光(曝光光)照亮原件106，并且原件106的图案通过投影光学系统107被投影到基板110上以曝光基板110。曝光装置可以被形成为在原件106和基板110静止停止的状态下曝光基板110的曝光装置，或者被形成为在扫描原件106和基板110的同时曝光基板110的曝光装置。一般而言，基板110包括多个压射区域，并且在每个压射区域上执行曝光操作。光源102可以包括例如准分子激光器，但是也可以包括其它发光设备。准分子激光器可以生成例如波长为248nm或193nm的光，但是也可以生成其它波长的光。投影光学系统107可以包括光学元件109和控制光学元件109上的温度分布的温度调节器108。温度调节器108可以通过向光学元件109施加热能以改变光学元件109的折射率分布和/或表面形状来减小投影光学系统107的光学特性的变化。由温度调节器108施加到光学元件109的热能可以包括正能量和负能量。向光学元件109施加正能量表示光学元件109的加热，并且向光学元件109施加负能量表示光学元件109的冷却。温度调节器108可以被布置为紧密地粘附到光学元件109，并且在这种情况下，温度调节器108和光学元件109之间的热能传输将是高效的。可替代地，温度调节器108可以被布置成与光学元件109间隔开。这种布置有利的是机械力将不通过温度调节器108被施加到光学元件109，并且温度调节器108将不通过刮擦等损坏光学元件109。优选的是将温度调节器108布置在光学元件109的有效直径(光路)之外，以使温度调节器108将不阻挡对基板110的光照射。例如，温度调节器108可以被布置在用作光学元件109的透镜的外边缘部、透镜的前表面或透镜的后表面上。可替代地，温度调节器108可以在将不影响投影光学系统107的光学性能的范围中布置在有效直径内。作为这种布置的示例，例如，细的加热丝可以布置在光学元件的有效直径中，或者具有高透光率的热传输元件可以布置在光学元件的有效直径中。在温度调节器108要被布置在光学元件109的外周上的情况下，光学元件109可以布置在投影光学系统107的光瞳面处或附近。注意的是，温度调节器108可以布置在光学元件上，该光学元件布置在与投影光学系统107的光瞳面间隔开的位置处。温度控制器111控制温度调节器108。温度控制器111可以控制施加到光学元件109的热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种执行经由投影光学系统曝光基板的曝光操作的曝光方法，其特征在于，所述方法包括：/n在执行曝光操作的曝光时段中，执行投影光学系统的像差校正以校正通过执行曝光操作而生成的像差；/n在曝光时段之后的不执行曝光操作的非曝光时段中，测量投影光学系统的像差；以及/n使用基于测量结果调整的校正量来校正投影光学系统的像差，以便减小投影光学系统的像差校正中的校正残差。/n

【技术特征摘要】
20190919 JP 2019-1708041.一种执行经由投影光学系统曝光基板的曝光操作的曝光方法，其特征在于，所述方法包括：
在执行曝光操作的曝光时段中，执行投影光学系统的像差校正以校正通过执行曝光操作而生成的像差；
在曝光时段之后的不执行曝光操作的非曝光时段中，测量投影光学系统的像差；以及
使用基于测量结果调整的校正量来校正投影光学系统的像差，以便减小投影光学系统的像差校正中的校正残差。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括在曝光时段之前测量投影光学系统的像差。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，
在曝光时段之前测量像差包括测量在多个曝光条件中的每个曝光条件下生成的投影光学系统的像差，以及
在曝光时段中的像差校正包括根据在基于施加到曝光操作的曝光条件从所述多个曝光条件中选择的曝光条件下的曝光时段之前执行的像差的测量结果来确定校正量。


4.根据权利要求2所述的方法，其中，基于在通过曝光时段之前的测量获得的像差与通过过去的非曝光时段中的测量获得的像差之间的比较来调整在非曝光时段中的测量的执行定时。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，如果在通过曝光时段之前的测量获得的像差与通过所述过去的非曝光时段中的测量获得的像差之间的差超过允许值，那么执行非曝光时段中的测量。


6.根据权利要求4所述的方法，其中，如果在通过曝光时段之前的测量获得的像差与通过多个过去的非曝光时段中的测量获得的像差之间的差的平均值超过允许值，那么执行非曝光时段中的测量。


7.根据权利要求4所述的方法，其中，如果在通过曝光...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本哲也，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP