(57)【要約】【課題】マスクパターンが形成されたフォトマスクへ照明されるレーザー光において、半値幅などのスペクトル幅が変動する場合でも、加工後のパターン寸法にバラツキが生ずることを効率的に防止し、製品歩留まりおよびスループットを向上する。【解決手段】マスクパターン像が投影されたフォトレジスト膜ＰＲが現像されることによってウエハＷに形成されるレジストパターンの形状情報を取得する。そして、露光を実施する際には、そのレジストパターンの形状が設計パターンに対応して形成されるように、その取得されたレジストパターンの形状情報に基づいて、フォトマスクＰＭを照明するレーザー光の偏光状態を調整する。【選択図】図１
2008066565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクパターンが形成されたフォトマスクへレーザー光を照明し、前記レーザー光が照明された前記フォトマスクによって生ずるマスクパターン像を、ウエハに形成されたフォトレジスト膜へ投影する露光を実施する露光方法であって、
前記マスクパターン像が投影された前記フォトレジスト膜が現像されることによって前記ウエハに形成されるレジストパターンの形状情報を取得するレジストパターン形状情報取得工程
を含み、
前記露光を実施する際には、前記レジストパターンの形状が設計パターンに対応して形成されるように、前記レジストパターン形状情報取得工程にて取得されたレジストパターンの形状情報に基づいて、前記フォトマスクを照明するレーザー光の偏光状態を調整する
露光方法。
【請求項２】
前記レーザー光の偏光状態として、主軸方位角と楕円率とを調整する
請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
マスクパターンが形成されたフォトマスクへレーザー光を照明する照明光学系と、
前記照明光学系によってレーザー光が照明された前記フォトマスクによって生ずるマスクパターン像を、ウエハに形成されたフォトレジスト膜へ投影する投影光学系と
前記投影光学系によって前記マスクパターン像が投影された前記フォトレジスト膜が現像されることによって前記ウエハに形成されるレジストパターンの形状情報を取得するレジストパターン形状情報取得部と
を有する露光装置であって、
前記照明光学系は、前記レーザー光の偏光状態を調整する偏光状態調整部
を含み、
前記露光を実施する際には、前記偏光状態調整部は、前記レジストパターンの形状が設計パターンに対応して形成されるように、前記レジストパターン形状情報取得部によって取得された前記レジストパターンの形状情報に基づいて、前記レーザー光の偏光状態を調整する
露光装置。
【請求項４】
前記偏光状態調整部は、１／４波長板と、１／２波長板とを含み、前記１／４波長板と前記１／２波長板とのそれぞれが、前記照明するレーザー光の光軸を中心にして回転駆動するように配置されており、前記１／４波長板と前記１／２波長板とを回転駆動することによって主軸方位角と楕円率とを変化させることにより、前記偏光状態を調整する
請求項３に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光方法および露光装置に関し、特に、マスクパターンが形成されたフォトマスクを照明し、その照明によって生ずるマスクパターン像をウエハ上に形成されたフォトレジスト膜に露光する露光方法および露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造する際においては、リソグラフィ技術を用いて、微細なパターンを加工している。
【０００３】
ここでは、たとえば、パターン加工を施す面に、感光性材料からなるフォトレジスト膜を形成した後に、設計パターンに基づいてマスクパターンが形成されたフォトマスクを照明し、その照明によって生ずるマスクパターン像をウエハ上に形成されたフォトレジスト膜に露光して転写する。その後、そのマスクパターン像が転写されたフォトレジスト膜を現像し、ウエハの表面にレジストパターンを形成する。そして、そのレジストパターンを、マスクとして、エッチング処理を実施することによってパターン加工する。
【０００４】
リソグラフィ技術においては、デバイスの高集積化や、動作速度の高速化の要求に対応するため、より高い解像度でパターンを微細加工することが求められている。この解像度Ｒは、光源からフォトマスクへ照射する光の波長λと、そのフォトマスクのマスクパターン像をレジスト膜に投影する投影レンズの開口数ＮＡとによって、以下の数式（１）にて示されるように、レイリ−の式によって定められる。ここで、ｋは、定数であり、プロセスに応じて定められる。
【０００５】
［数１］
Ｒ＝ｋ・λ／ＮＡ      ・・・（１）
【０００６】
この数式（１）にて示されるように、解像度Ｒは、レーザー光源からの光の波長λが短く、また、投影レンズの開口数ＮＡが大きくなるに伴って高くなる。このため、光源からの光の波長λを短波長化すると共に、投影レンズの開口数ＮＡを大きくすることによって、解像度を向上させている。
【０００７】
たとえば、光源については、波長が２４８ｎｍであるＫｒＦエキシマレーザーを、波長が１９３ｎｍであるＡｒＦエキシマレーザーへ移行することで、解像度の向上を実現させている。
【０００８】
一方で、投影レンズについては、開口数ＮＡが理論限界である１に近づいてきている。このため、投影レンズとフォトレジスト膜との間を、純水などの液体で満たして、実効的な開口数ＮＡを大きくさせる液浸露光方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００９】
すなわち、開口数ＮＡは、光が通過する媒質の屈折率ｎと、その光が形成する角度θとによって、以下の数式（２）のように示されるために、液浸露光方法においては、光が通過する投影レンズとレジスト膜との間の空間の媒質を、屈折率ｎが１である空気から、たとえば、屈折率ｎが１．４４である純水に置換することによって、１．４４倍の開口数ＮＡを実現して、解像度Ｒを向上することができる。
【００１０】
［数２］
ＮＡ＝ｎ×ｓｉｎθ      ・・・（２）
【００１１】
また、開口数ＮＡが高くなるに伴って、偏光状態によるコントラストの劣化の度合いが大きくなることに対応するために、フォトマスクへ照明するレーザー光の偏光状態を調整する方法が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【００１２】
また、この他に、ＯＰＥ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｅｆｆｅｃｔ）によって、設計パターンに対応してパターンを加工することが困難な場合があるために、ＯＰＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を、マスクパターンに施している。
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−５７２７８号公報
【特許文献２】特開２００５−５５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、リソグラフィ工程においては、加工されたパターンにおいて寸法のバラツキが発生する場合がある。たとえば、粗（Ｉｓｏｌａｔｅｄ）なパターンと、密（Ｄｅｎｓｅ）なパターンとの間において、ＣＤ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）差が大きくなり、いわゆる、「Ｉｓｏ  Ｄｅｎｓｅ  Ｂｉａｓ（ＩＤＳ）」が生ずる場合がある。
【００１５】
これは、レーザー光源から照射されるレーザー光において、半値幅などのスペクトル幅が変動し、色収差が変化することによって、転写されるマスクパターン像の結像位置にバラツキが生ずることに起因する。つまり、ＯＰＣが施されたマスクパターンを形成したフォトマスクを用いて露光を実施する場合であっても、ＯＰＥが変動するために、このような不具合が発生する場合がある。このため、製品歩留まりが低下して、スループットを向上することが困難な場合がある。
【００１６】
よって、加工後のパターン寸法にバラツキが生ずることを効率的に防止し、製品歩留まりおよびスループットを向上することが困難であった。
【００１７】
したがって、本発明は、加工後のパターン寸法にバラツキが生ずることを防止して、製品歩留まりを向上させ、スループットを向上可能な露光方法および露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明の露光方法は、マスクパターンが形成されたフォトマスクへレーザー光を照明し、前記レーザー光が照明された前記フォトマスクによって生ずるマスクパターン像を、ウエハに形成されたフォトレジスト膜へ投影する露光を実施する露光方法であって、前記マスクパターン像が投影された前記フォトレジスト膜が現像されることによって前記ウエハに形成されるレジストパターンの形状情報を取得するレジストパターン形状情報取得工程を含み、前記露光を実施する際にはレジストパターンの形状が設計パターンに対応して形成されるように、前記レジストパターン形状情報取得工程にて取得されたレジストパターンの形状情報に基づいて、前記フォトマスクを照明するレーザー光の偏光状態を変化させる。
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の露光装置は、マスクパターンが形成されたフォトマスクへレーザー光を照明する照明光学系と、前記照明光学系によってレーザー光が照明された前記フォトマスクによって生ずるマスクパターン像を、ウエハに形成されたフォトレジスト膜へ投影する投影光学系と、前記投影光学系によって前記マスクパターン像が投影された前記フォトレジスト膜が現像されることによって前記ウエハに形成されるレジストパターンの形状情報を取得するレジストパターン形状情報取得部とを有する露光装置であって、前記照明光学系は、前記レーザー光の偏光状態を変化させる偏光状態調整部を含み、前記偏光状態調整部は、前記レジストパターンの形状が設計パターンに対応して形成されるように、前記レジストパターン形状情報取得部によって取得された前記レジストパターンの形状情報に基づいて、前記レーザー光の偏光状態を変化させる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、加工後のパターン寸法にバラツキが生ずることを防止して、製品歩留まりを向上させ、スループットを向上させる露光方法および露光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明にかかる実施形態について説明する。
【００２２】
図１は、本発明にかかる実施形態１において、露光装置１を示すブロック図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の露光装置１は、フォトマスク支持部１１と、ウエハ支持部２１と、レーザー光源３１と、照明光学系４０と、投影光学系５１と、偏光モニター部６１と、制御部７１と、レジストパターン形状情報取得部８１とを有する。各部について、順次、説明する。
【００２４】
フォトマスク支持部１１は、図１に示すように、ステージを含み、マスクパターンが形成されたフォトマスクＰＭを支持する。フォトマスク支持部１１は、マスク搬送系（図示なし）によって装置外部から搬送されたフォトマスクＰＭを、たとえば、真空吸着によって固定する。フォトマスク支持部１１は、反射鏡（図示なし）が設けられており、その反射鏡に対応するように設置されたレーザー干渉計（図示なし）によって、位置および傾きが検出される。そして、フォトマスク支持部１１は、駆動モータ（図示なし）を含み、その支持しているフォトマスクＰＭの表面に沿ったｘ方向と、そのフォトマスクＰＭの表面においてｘ方向に直交するｙ方向と、そのフォトマスクＰＭの表面に垂直なｚ方向とのそれぞれの方向へ駆動モータによって移動する。そして、そのフォトマスクＰＭを駆動モータによって回転移動させて、そのフォトマスクＰＭの表面の傾きが調整される。ここでは、レーザー干渉計によって検出されたフォトマスク支持部１１の位置および傾きに基づいて制御部７１が駆動モータを制御して、フォトマスク支持部１１の位置および傾きが調整される。
【００２５】
ウエハ支持部２１は、図１に示すように、ステージを含み、フォトレジスト膜ＰＲが形成されたウエハＷを、そのステージで支持する。具体的には、ウエハ支持部２１は、レジスト塗布装置（図示なし）にてフォトレジスト液が塗布され、加熱処理装置（図示なし）にてプリベーク処理されることによってフォトレジスト膜ＰＲが形成されたウエハＷがウエハ搬送系（図示なし）によって外部から搬送される。そして、そのフォトレジスト膜ＰＲが形成されたウエハＷを、たとえば、真空吸着によって固定する。また、ウエハ支持部２１は、反射鏡（図示なし）が設けられており、その反射鏡に対応するように設置されたレーザー干渉計（図示なし）によって、位置および傾きが検出される。そして、ウエハ支持部２１は、駆動モータ（図示なし）を含み、その支持しているウエハＷの表面に沿ったｘ方向と、そのウエハＷの表面においてｘ方向に直交するｙ方向と、そのウエハＷの表面に垂直なｚ方向とのそれぞれの方向へ駆動モータによって移動する。そして、駆動モータによって、ｘ方向，ｙ方向，ｚ方向の各軸の回転方向へ、そのウエハＷを回転移動させて、そのウエハＷの表面の傾きが調整される。ここでは、前述のレーザー干渉計によって検出されたウエハ支持部２１の位置および傾きに基づいて制御部７１が駆動モータを制御して、ウエハ支持部２１の位置および傾きが調整される。
【００２６】
レーザー光源３１は、図１に示すように、レーザー光を照射する。レーザー光源３１は、たとえば、ＡｒＦエキシマレーザー光源を含み、波長が１９３ｎｍであるレーザー光を照明光学系４０へ出射する。ここでは、ほぼ直線偏光であって、半値幅が１ｐｍ以下になるように狭幅化されたレーザー光を出射する。なお、レーザー光源３１は、この他に、ＫｒＦレーザー，Ｆ２レーザーなどの光源にて構成されていてもよい。
【００２７】
照明光学系４０は、図１に示すように、リレー光学系１４１と、偏光状態調整部１４２と、ビーム形状整形部１４３と、オプティカルインテグレータ１４４と、ビームスプリッタ１４５と、コンデンサレンズ１４６と、開口絞り１４７と、結像レンズ１４８と、ミラー１４９とを有している。照明光学系４０においては、各部が駆動系を含み、制御部７１からの指令に基づいて、その駆動系が各部を駆動して、レーザー光源３１から照射されたレーザー光を、フォトマスク支持部１１によって支持されたフォトマスクＰＭへ照明する。
【００２８】
具体的には、照明光学系４０においては、レーザー光源３１から照射されたレーザー光を、リレー光学系１４１が偏光状態調整部１４２へリレーする。
【００２９】
そして、そのレーザー光の偏光状態を偏光状態調整部１４２が調整し、ビーム整形部１４３へ射出する。ここでは、偏光状態調整部１４２は、図１に示すように、１／４波長板１４２ａと、１／２波長板１４２ｂとを有している。この１／４波長板１４２ａと１／２波長板１４２ｂとのそれぞれは、入射するレーザー光の光軸を中心にして回転されるように配置されており、偏光状態調整部４１は、この１／４波長板１４２ａと１／２波長板１４２ｂとを回転駆動することによって偏光状態を調整する。つまり、１／４波長板１４２ａを回転駆動することによってレーザー光の楕円率を調整すると共に、１／２波長板１４２ｂを回転駆動することによってレーザー光の主軸方位角を調整する。また、詳細については後述するが、本実施形態においては、偏光状態調整部１４２は、露光を実施する際には、レジストパターンの形状が設計パターンに対応して形成されるように、先の露光後にレジストパターン形状情報取得部８１によって取得されたレジストパターンの形状情報に基づいて、このレーザー光の偏光状態を調整する。
【００３０】
そして、この偏光状態調整部１４２が射出したレーザー光を、ビーム整形部１４３が整形し、オプティカルインテグレータ１４４へ射出する。
【００３１】
そして、このレーザー光をオプティカルインテグレータ１４４が変換する。ここでは、オプティカルインテグレータ１４４は、フライアレイレンズを含み、その入射したレーザー光をフライアレイレンズが２次光源化して、ビームスプリッタ１４５へ射出する。
【００３２】
そして、そのレーザー光を、ビームスプリッタ１４５が、コンデンサレンズ１４６の側と偏光モニター部６１の側とのそれぞれに分割する。ここでは、ビームスプリッタ１４５は、ハーフミラーとして構成されており、レーザー光源３１から照射されたレーザー光を透過して、コンデンサレンズ１４６の側へ射出すると共に、レーザー光源３１から照射されたレーザー光を反射して偏光モニター部６１の側へ射出する。
【００３３】
そして、そのビームスプリッタ１４５から射出されたレーザー光については、コンデンサレンズ１４６が集光し、開口絞り１４７へ射出する。
【００３４】
そして、そのレーザー光を開口絞り１４７が一部を遮光して成形し、結像レンズ１４８へ射出する。
【００３５】
そして、ミラー１４９を介して、そのレーザー光を、フォトマスク支持部１１によって支持されたフォトマスクＰＭへ、結像レンズ１４８が結像する。
【００３６】
投影光学系５１は、図１に示すように、投影レンズ群５２と、開口絞り５３とを有しており、照明光学系４０によりレーザー光が照明されたフォトマスクＰＭによって生ずるマスクパターン像を、ウエハ支持部２１によって支持されたウエハＷに形成されたフォトレジスト膜ＰＲへ投影する。
【００３７】
偏光モニター部６１は、照明光学系４０においてビームスプリッタ１４５が反射したレーザー光についての偏光状態をモニターする。偏光モニター部６１は、たとえば、照明光学系４０から反射されたレーザー光を分割するビームスプリッタ（図示なし）と、そのビームスプリッタを透過したレーザー光を検出する第１光検出器（図示なし）と、そのビームスプリッタが反射したレーザー光を検出する第２光検出器（図示なし）とを含み、第１光検出器と第２光検出器とのそれぞれが検出したレーザー光のデータを用いて、偏光度などの偏光状態をモニターする。なお、第１光検出器と第２光検出器とのそれぞれは、たとえば、ＣＣＤなどの光センサにて構成されている。
【００３８】
制御部７１は、コンピュータと、このコンピュータを所定手段として機能させるプログラムを記憶しているメモリとを有しており、各部を制御する。本実施形態においては、制御部７１は、レジストパターンの形状が設計パターンに対応して形成されるように、レジストパターン形状情報取得部８１によって取得されたレジストパターンの形状情報に基づいて、照明光学系４０の偏光状態調整部１４２にレーザー光の偏光状態を調整させる。ここでは、制御部７１は、レーザー光源３１が正常な状態の際に示す偏光状態の値と、その偏光状態にて形成されるレジストパターンの形状情報を示す値とが関連付けられたルックアップテーブルを記憶しており、このルックアップテーブルを用いて、レジストパターン形状情報取得部８１によって取得されたレジストパターンの形状情報の値に対応する偏光状態の値を、その露光時における現実の偏光状態の値として求める。そして、その求めた現実の偏光状態の値が設計条件の偏光状態の値と異なる場合には、その現実の偏光状態の値が設計条件の偏光状態の値になるように、偏光状態調整部１４２を制御する制御信号を生成して、偏光状態調整部１４２にレーザー光の偏光状態を調整させる。
【００３９】
レジストパターン形状情報取得部８１は、投影光学系５１によってマスクパターン像が投影されたフォトレジスト膜ＰＲが現像処理装置（図示なし）にて現像されることにより、ウエハＷに形成されたレジストパターンの形状情報を取得する。たとえば、レジストパターン形状情報取得部８１は、レジストパターンにおいて、ライン・アンド・スペース・パターンのように、ウエハＷの面から凸状に突き出たラインパターンがスペースを挟んで所定の周期で繰り返された繰り返しパターンや、そのレジストパターンにおいて孤立するように形成されたラインパターンの線幅を、レジストパターンの形状情報として測定する。つまり、レジストパターン形状情報取得部８１は、パターンのＣＤを測定する。ここでは、レジストパターン形状情報取得部９１は、たとえば、ＣＣＤなどのイメージセンサ（図示なし）を有しており、ウエハＷに形成されたレジストパターンをイメージセンサで撮像し、その撮像結果に基づいて、上記のように、レジストパターンの形状情報を取得する。
【００４０】
（動作）
以下より、本実施形態の露光装置１が露光条件を設定する際の動作について説明する。
【００４１】
図２は、本発明にかかる実施形態１において、露光装置１の動作の要部を示すフロー図である。
【００４２】
まず、図２に示すように、露光を実施する（Ｓ１１）。
【００４３】
ここでは、予め設定された露光の設定条件に対応するように、制御部７１が各部を制御して露光を実施する。
【００４４】
具体的には、レーザー光源３１がレーザー光を照射し、そのレーザー光源３１から照射されたレーザー光を、フォトマスク支持部１１によって支持されたフォトマスクＰＭへ、照明光学系４０が照明する。ここでは、完全な直線偏光状態にならないように、照明光学系４０が照明する。つまり、レーザー光の楕円率が０を超えるように、制御部７１が偏光状態調整部１４２を制御して、フォトマスクＰＭへの照明を実施する。これは、後述する偏光状態の調整の際に、楕円率を正負の両方向に調整可能にするためである。
【００４５】
そして、この照明光学系４０によりレーザー光が照明されたフォトマスクＰＭによって生ずるマスクパターン像を、ウエハ支持部２１によって支持されたウエハＷに形成されたフォトレジスト膜ＰＭへ投影光学系５１が投影する。
【００４６】
つぎに、図２に示すように、レジストパターンの形状情報の取得を実施する（Ｓ２１）。
【００４７】
ここでは、投影光学系５１によってマスクパターン像が投影されたフォトレジスト膜ＰＲを現像した後に、ウエハＷに形成されたレジストパターンの形状情報をレジストパターン形状情報取得部８１が取得する。本実施形態においては、レジストパターンの形状情報として、その形成されたレジストパターンのＣＤの値を、パターンのピッチに関連付けるように、レジストパターン形状情報取得部８１が測定する。
【００４８】
つぎに、露光の実施時における偏光状態が、設定条件に対応しているか否かを判定する（Ｓ３１）。
【００４９】
ここでは、本動作を、制御部７１が実施する。
【００５０】
本実施形態においては、まず、上記のように、実際に露光が実施されて形成されたレジストパターンの形状情報を、制御部７１がレジストパターン形状情報取得部８１から取得する。
【００５１】
そして、レーザー光源３１が正常な状態の際の偏光状態と、その偏光状態にて形成されるレジストパターンの形状情報とが関連付けられたルックアップテーブルから、レジストパターン形状情報取得部８１が取得したレジストパターンの形状情報に対応する偏光状態を、制御部７１が抽出する。
【００５２】
その後、この露光を実施した際に設定条件に対応して取得されるべき偏光状態と、そのルックアップテーブルから抽出した偏光状態とを比較する。
【００５３】
ここでは、設定条件に対応して取得されるべき偏光状態と、そのルックアップテーブルから抽出した偏光状態とが、同様である場合には、露光の実施時における偏光状態が設定条件に対応している（Ｙｅｓ）と判定する。たとえば、その差が所定の範囲内である場合には、各偏光状態が同様であると判定する。そして、図２に示すように、本露光条件設定処理を終了する。そして、前述のように予め設定された設定条件に従って、次の露光を実施するように、制御部７１が各部を制御する。
【００５４】
図３は、本発明にかかる実施形態において、レーザー光源３１が正常な状態の場合の偏光状態にて、パターンのピッチＰに対応して形成されたレジストパターンに関するＣＤのシミュレーション結果を示す図である。ここでは、６５ｎｍのライン・アンド・スペース・パターンを、偏光度ＤｏＰ＝１，開口数ＮＡ＝０．８５の照明条件で形成する場合について示しており、図３（Ａ）が、照明光であるレーザー光の偏光についての楕円率χを、０，０．２，０．４，０．６，０．８，１．０のように、順次、変化させた結果であり、図３（Ｂ）が、その主軸方位角ψを、０°，２０°，４５°，９０°のように、順次、変化させた結果である。
【００５５】
たとえば、上記にて露光を実施した際の偏光状態の設定条件が、楕円率χが０．６であって主軸方位角ψが４５°である場合に、レジストパターン形状情報取得部８１が取得したレジストパターンの形状情報が、図３（Ａ）と図３（Ｂ）とに示すように、たとえば、楕円率χ＝０．６と主軸方位角ψ＝４５°との場合に取得されるＣＤに対応している場合には、設定条件と同様な偏光状態で露光が実施された（Ｙｅｓ）と判断する。
【００５６】
一方で、設定条件に対応して取得されるべき偏光状態と、そのルックアップテーブルから抽出した偏光状態とが異なる場合には、露光の実施時における偏光状態が設定条件に対応しない（Ｎｏ）と判定する。
【００５７】
たとえば、上記と同様に露光を実施する際の偏光状態の設定条件にて楕円率χが０．６であって主軸方位角ψが４５°である場合に、レーザー光源３１が照射したレーザー光にて半値幅などのスペクトル幅が変動する異常が発生したことによって、レジストパターン形状情報取得部８１が取得したレジストパターンの形状情報が、図３（Ａ）と図３（Ｂ）とに示すように、たとえば、楕円率χ＝０．４と主軸方位角ψ＝２０°との場合に取得されるＣＤである場合には、設定条件と異なる偏光状態で露光が実施された判断されるため、露光の実施時における偏光状態が設定条件に対応しない（Ｎｏ）と判定する。
【００５８】
そして、図２に示すように、レーザー光の偏光状態を調整する（Ｓ４１）。
【００５９】
ここでは、レジストパターンの形状が設計パターンに対応して形成されるように、制御部８１が、照明光学系４０の偏光状態調整部１４２を制御して、レーザー光の偏光状態を調整させる。
【００６０】
本実施形態においては、レーザー光源３１が正常な状態の際の偏光状態と、その偏光状態にて形成されるレジストパターンの形状情報とが関連付けられたルックアップテーブルを用いて、レジストパターン形状情報取得部８１によって取得されたレジストパターンの形状情報から、偏光状態調整部１４２を制御する制御信号を制御部７１が算出し、偏光状態調整部１４２にレーザー光の偏光状態を調整させる。
【００６１】
具体的には、設定条件に対応して取得されるべき偏光状態と、ルックアップテーブルから抽出した偏光状態との差に基づいて、その露光を実施した際の設定条件を補正する。
【００６２】
つまり、前述したように露光を実施する際の偏光状態の設定条件が楕円率χ＝０．６と主軸方位角ψ＝４５°とである場合に、レーザー光源３１にて異常が発生したことによって、レジストパターン形状情報取得部８１が取得したレジストパターンの形状情報が、たとえば、楕円率χ＝０．４と主軸方位角ψ＝２０°との場合に取得されるＣＤである場合には、その楕円率χと主軸方位角ψとのそれぞれの差分値に対応するように、元の設計条件をシフトさせて、設計条件を補正する。たとえば、この場合には、楕円率χの設定条件を０．６から差分値である０．２をシフトさせて０．８に設定すると共に、主軸方位角ψの設定条件を４５°から差分値である２５°をシフトさせて７０°に設定する。そして、このようにして補正した設定条件で、次の露光を実施するように各部を制御する。
【００６３】
以上のように、本実施形態は、マスクパターン像が投影されたフォトレジスト膜ＰＲが現像されることによってウエハＷに形成されるレジストパターンの形状情報を取得する。そして、露光を実施する際には、そのレジストパターンの形状が設計パターンに対応して形成されるように、その取得されたレジストパターンの形状情報に基づいて、フォトマスクＰＭを照明するレーザー光の偏光状態を調整する。したがって、本実施形態は、レーザー光源３１から照射されるレーザー光において、半値幅などのスペクトル幅が変動し、色収差が変化する場合であっても、加工後のパターン寸法にバラツキが生ずることを効率的に防止し、製品歩留まりおよびスループットを向上することができる。
【００６４】
なお、本発明の実施に際しては、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、本発明にかかる実施形態１において、露光装置１を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明にかかる実施形態１において、露光装置１の動作の要部を示すフロー図である。
【図３】図３は、本発明にかかる実施形態において、レーザー光源３１が正常な状態の場合の偏光状態にて、パターンのピッチＰに対応して形成されるＣＤのシミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…露光装置、
１１…フォトマスク支持部、２１…ウエハ支持部、３１…レーザー光源、４０…照明光学系、５１…投影光学系、６１…偏光モニター部、７１…制御部、８１…レジストパターン形状情報取得部
【図１】
2008066565.tif 000003
【図２】
2008066565.tif 000004
【図３】
2008066565.tif 000005