(57)【要約】【課題】投影光学系の奇関数収差を精度良く測定及び調整する【解決手段】縮小投影露光装置の投影光学系の収差測定に用いる瞳フィルタ１０は、露光光に対して透過性を有するプレートを備え、プレートの中心Ｏに対して対称な位置に、相対的な位相差を有する透過部３，４が形成されている。透過部３，４以外には、露光光を遮る遮光部２が形成されている。透過部３，４は、投影光学系における収差測定位置に対応して複数設けられており、複数の透過部３，４はそれぞれ異なる位相差を有する。【選択図】        図１
2004259743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系の収差を測定するための瞳フィルタであって、
プレートの中心に対して対称な位置に形成され、相対的な位相差を有する透過部と、
前記透過部以外の前記プレートに形成された遮光部と、を備え、
前記位相差がそれぞれ異なる透過部を複数備えたことを特徴とする収差測定用の瞳フィルタ。
【請求項２】
請求項１に記載の瞳フィルタにおいて、
前記透過部は、前記投影光学系における前記収差を測定する位置に対応して形成されたことを特徴とする収差測定用の瞳フィルタ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の瞳フィルタにおいて、
前記透過部の位相差は、該透過部の厚みにより異なることを特徴とする収差測定用の瞳フィルタ。
【請求項４】
投影光学系の収差を測定する方法であって、
請求項１から３の何れかに記載の収差測定用の瞳フィルタを前記投影光学系の瞳面に挿入し、前記透過部を透過した回折光により基板上にパターンを転写する工程と、
転写された前記パターンの位置ずれ量を測定する工程と、
測定された前記位置ずれ量に基づいて前記投影光学系の収差を測定する工程と、
を含むことを特徴とする収差測定方法。
【請求項５】
請求項４に記載の収差測定方法において、
前記基板上に２種類のパターンを転写し、該２種類のパターンの相対的な位置ずれ量に基づいて前記収差を測定することを特徴とする収差測定方法。
【請求項６】
投影光学系の収差を調整するための瞳フィルタであって、
請求項４又は５に記載の収差測定方法において前記位置ずれ量がない場合の前記位相差を有する前記透過部が、プレート上に適用されたことを特徴とする収差調整用の瞳フィルタ。
【請求項７】
投影光学系の収差を調整する方法であって、
請求項６に記載の収差調整用の瞳フィルタを前記投影光学系の瞳面に挿入することにより収差を調整することを特徴とする収差調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、縮小投影露光装置に係り、特に投影光学系の奇関数収差の測定方法及び調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
縮小投影露光装置の投影光学系が奇関数成分の収差（以下「奇関数収差」という。）を有する場合、基板上にマスクパターンが結像されるときに、像の位置ずれが生じる。
【０００３】
従来は、数μｍ程度のピッチのライン・アンド・スペースパターン（以下「Ｌ／Ｓパターン」という。）と、Ｓｕｂ−μｍ（サブミクロン）のピッチのＬ／Ｓパターンとを２重に露光し、重ね合わせ測定器を用いて２種類のパターンの相対的な位置ずれ量を求め、その位置ずれ量から数式により奇関数収差を求めていた。
そして、求めた奇関数収差を、光学的に収差プレート（Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ  ｐｌａｔｅ）を挿入するか、あるいは既に挿入された収差プレートを調整することによって調整していた。
一般に、組み上げ後（製造後）の露光装置において、奇関数収差の測定と調整とは別々に行われるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の収差調整方法では、投影光学系のレンズ性能が劣化した場合等に、求めた収差に応じて、狙いどおりに精度良く収差を調整することが難しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、投影光学系の奇関数収差を精度良く測定及び調整することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】
この発明に係る収差測定用の瞳フィルタは、投影光学系の収差を測定するための瞳フィルタであって、
プレートの中心に対して対称な位置に形成され、相対的な位相差を有する透過部と、
前記透過部以外の前記プレートに形成された遮光部と、を備え、
前記位相差がそれぞれ異なる透過部を複数備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
この発明に係る収差測定用の瞳フィルタにおいて、前記透過部は、前記投影光学系における前記収差を測定する位置に対応して形成されるものである。
【０００８】
この発明に係る収差測定用の瞳フィルタにおいて、前記透過部の位相差は、該透過部の厚みにより異なるものである。
【０００９】
この発明に係る収差測定方法は、投影光学系の収差を測定する方法であって、
上記収差測定用の瞳フィルタを前記投影光学系の瞳面に挿入し、前記透過部を透過した回折光により基板上にパターンを転写する工程と、
転写された前記パターンの位置ずれ量を測定する工程と、
測定された前記位置ずれ量に基づいて前記投影光学系の収差を測定する工程と、
を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
この発明に係る収差測定方法において、前記基板上に２種類のパターンを転写し、該２種類のパターンの相対的な位置ずれ量に基づいて前記収差を測定することが好適である。
【００１１】
この発明に係る収差調整用の瞳フィルタは、投影光学系の収差を調整するための瞳フィルタであって、
上記収差測定方法において前記位置ずれ量がない場合の前記位相差を有する前記透過部が、プレート上に適用されたことを特徴とするものである。
【００１２】
この発明に係る収差調整方法は、投影光学系の収差を調整する方法であって、上記収差調整用の瞳フィルタを前記投影光学系の瞳面に挿入することにより収差を調整することを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図中、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態による収差測定用の瞳フィルタの一例を説明するための図である。
図１に示すように、瞳フィルタ１０は、露光光に対して透過性を有するプレートを備え、該プレートの中心Ｏに対して点対称な２箇所に、相対的な位相差を有する透過部３，４が形成されている。
【００１５】
瞳フィルタ１０には、透過部３，４が複数形成されており、その複数の透過部３，４はそれぞれ異なる位相差を有する。図１では、２組の透過部３，４が形成されているが、これに限られず、３組以上形成することにより収差測定（後述）を効率化することができる。
また、透過部３，４は、投影光学系の瞳面（後述）における収差測定位置に対応して形成される。これにより、瞳面上の任意の位置における収差を測定可能とする瞳フィルタが得られる。従って、中心Ｏから透過部３，４までの距離５は、任意である。
【００１６】
また、上記位相差は、透過部３，４に対応する位置のプレートを削ることにより得られる。すなわち、プレートに形成された段差により位相差が生じる。これにより、透過部３，４の位相差を高精度に制御可能となる。なお、プレートを削るのではなく、露光光に対して透過性を有する薄膜を透過部３，４に形成し、その膜厚を制御することによっても位相差が得られる。
【００１７】
また、瞳フィルタ１の透過部３，４以外には、露光光を遮る遮光部２が形成されている。遮光部２は、プレート上に例えばクロム膜のような遮光膜を形成することにより形成される。
【００１８】
図２は、本発明の実施の形態による収差測定用の瞳フィルタの他の例を説明するための図である。
図２に示す瞳フィルタ１１は、図１に示した瞳フィルタ１０と概略同じであり、同一箇所についての説明を省略する。
【００１９】
図２に示す瞳フィルタ１１は、図１に示した瞳フィルタ１０において、中心Ｏに透過部６が更に形成されたものである。この透過部６は、透過部３，４と比べて、径を小さくしたものである。ここで、透過部３，４，６の直径は、露光装置のマスクに描画されたパターンに応じて適宜設定される（後述）。
【００２０】
次に、図３を参照して、図２に示した収差測定用の瞳フィルタ１１を用いた収差測定方法について説明する。図３は、本発明の実施の形態による収差測定方法を説明するための図である。
【００２１】
先ず、縮小投影露光装置の投影光学系（投影レンズ）の瞳面に、瞳フィルタ１１を挿入する。これにより、２箇所の透過部３，４の位相差が、もともと投影光学系が有する収差（位相差）に加わる。また、ステージ上に、レジストが塗布された基板を載置する。
【００２２】
次に、マスク（レチクル）に描画された第１のパターンを、レジスト上に転写する。ここで、マスクに描画された第１のパターンは、該マスクを透過した回折光が瞳フィルタ１１の透過部３，４を通るようなピッチを有するものである。
【００２３】
続いて、基板を露光装置からアンロードすることなく、マスクに描画された第２のパターンを、上記第１のパターンを転写した位置に転写する。ここで、マスクに描画された第２のパターンは、該マスクを透過した回折光のほとんどが透過部６を通るようなピッチを有するものである。第２のパターンは、第１のパターンよりも非常に広いピッチを有する。
【００２４】
このように第１及び第２のパターンを露光した後、基板を露光装置からアンロードし、現像液を用いて現像処理を行う。この現像処理により、例えば、図３に示すようなレジストパターン７が形成される。このレジストパターン７は、ラインパターン８とスペースパターン９とによりなる。そして、図３に示すレジストパターン７の両側にあるラインパターン８ａ，８ｂを、位置ずれ量の測定に用いる。すなわち、ラインパターン８ａの幅Ａとラインパターン８ｂの幅Ｂとを重ね合わせ測定器により測定し、測定した２つのパターン幅の差の絶対値（｜Ａ−Ｂ｜）の１／２が、２種類のパターンの位置ずれ量となる。
【００２５】
ここに、瞳フィルタ１１の透過部３，４の位相差を変えていくと、像（ラインパターン８ａ，８ｂ）の位置ずれ量（｜Ａ−Ｂ｜／２）も変わっていき、位置ずれ量がゼロになる場合がある。すなわち、透過部３，４の位相差を変えていくと、ラインパターン８ａの幅Ａと、ラインパターン８ｂの幅Ｂとが等しくなる場合がある。この位置ずれ量がゼロになる時の、位相差の符号を反転したものが、瞳フィルタ１１の透過部３，４における収差となる。すなわち、この場合の位相差が、透過部３，４の位置での収差を調整する最適な位相差である。
上記同様の測定方法を用いて、瞳フィルタ上の任意の位置、すなわち投影光学系の瞳面上の任意の位置における収差を測定し、それぞれの位置で最適な位相差を求める。
このように測定した収差に基づいて、すなわち、上記測定により得られた最適な位相差を反映させて、収差調整用の瞳フィルタを作成する。
【００２６】
図４は、本発明の実施の形態による収差調整用の瞳フィルタを説明するための図である。
図４に示す瞳フィルタ１２は、上述した収差測定時の最適な位相差を反映させたものであり、例えば、プレート上に相対的な位相差を有する２つの透過部３，４が形成されたものである。この位相差は、上記収差測定用の瞳フィルタ１０，１１と同様に、プレートの段差により得られる。従って、透過部３，４は、位相差が高精度に制御されたものである。
なお、瞳フィルタ１２は２つの位相（すなわち１つの位相差）を有しているが、これに限らず、収差の測定結果に応じて３つ以上の位相（すなわち２つ以上の位相差）を有していてもよい。
【００２７】
上述したように、収差調整用の瞳フィルタ１２は、収差測定用の瞳フィルタを用いた収差測定により得られた最適な位相差をそのまま正確に反映させたものである。よって、この収差調整用の瞳フィルタ１２を投影光学系の瞳面に挿入することにより、投影光学系の収差調整を高精度に行うことが可能となる。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態では、位相差を有する透過部３，４が設けられた収差測定用の瞳フィルタ１１を用いて、投影光学系の収差を測定し、その測定時に得られた最適な位相差を収差調整用の瞳フィルタ１２に反映させた。この瞳フィルタ１２を投影光学系の瞳面に挿入することにより、投影光学系の収差を調整した。
よって、瞳面上の任意の位置での奇関数収差を高精度に測定することができることに加えて、この収差測定から得られた位相差をそのまま正確に収差調整用の瞳フィルタ１２に反映させることができるので、投影光学系の奇関数収差の調整を高精度に行うことが可能となる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、図２に示した瞳フィルタ１１を用いて収差を測定し、最適な位相差を求めたが、図１に示した瞳フィルタ１０を用いてもよい。この場合、２種類のパターンの相対的な位置ずれ量を求めるのではなく、１種類のパターンを露光してその位置ずれ量をセンサ等で測定すればよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、投影光学系の奇関数収差を精度良く測定及び調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による収差測定用の瞳フィルタの一例を説明するための上面図である。
【図２】本発明の実施の形態による収差測定用の瞳フィルタの他の例を説明するための上面図である。
【図３】本発明の実施の形態による収差測定方法を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態による収差調整用の瞳フィルタを説明するための上面図である。
【符号の説明】
２  遮光部
３，４，６  透過部
７  レジストパターン
８，８ａ，８ｂ  ラインパターン
９  スペースパターン
１０，１１  収差測定用の瞳フィルタ
１２  収差調整用の瞳フィルタ
【図１】
2004259743.tif 000003
【図２】
2004259743.tif 000004
【図３】
2004259743.tif 000005
【図４】
2004259743.tif 000006