CN109932870A - 测量方法、测量装置、曝光装置以及物品制造方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及测量方法、测量装置、曝光装置以及物品制造方法。测量方法具有：第1工序，将把具有多个第1标记的第1图案转印到基板的拍摄区曝光，一边以不产生与相邻拍摄区的重复的方式在行方向以及列方向上分别错开一边进行多次，从而在行方向以及列方向上分别形成多个第1图案；第2工序，将把具有多个第2标记和位于该多个第2标记的周边的多个周边标记的第2图案转印到基板的拍摄区曝光，一边以使相邻拍摄区的一部分区域重复的方式在行方向以及列方向上分别错开一边进行多次，从而在行方向以及列方向上分别形成多个第2图案；以及第3工序，根据转印到基板的第1标记与第2标记的偏离量和一部分区域中的周边标记彼此的偏离量求出畸变。

Description

测量方法、测量装置、曝光装置以及物品制造方法

技术领域

本发明涉及测量表示经由投影光学系统投影到基板的像的失真的畸变的测量方法、测量装置、曝光装置以及物品制造方法。

背景技术

在日本特开2004-063905号公报(专利文献1)中公开了使用形成于测试掩模的多个主刻度标记和多个副刻度标记来求出曝光装置的投影光学系统的畸变的手法。另外，在日本特开2011-35009号公报(专利文献2)中公开了解决在该方法的实施过程中产生的标记间相对距离的经时变化所致的畸变测量精度的下降的手法。

(1)专利文献1中公开的畸变的测量方法

在该测量方法中，例如，第1标记和第2标记是与各个图案对应的副刻度标记和主刻度标记。在第1工序中，将如图7的(a)那样配置有m₁行n₁列(在图中，m₁＝n₁＝3)的第1标记10的拍摄区如图7的(b)那样进行m₂行n₂列曝光(在图中，m₂＝n₂＝2)。

接下来，在第2工序中，将如图7的(c)那样配置有m₂行n₂列的具有与m₁行n₁列的第1标记10相同的间隔的第2标记11的拍摄区如图7的(d)那样进行m₁行n₁列曝光。由此，生成N＝m₁×n₁×m₂×n₂个重叠标记。

之后，测量生成的重叠标记的偏离量，根据该偏离量来计算畸变。

(2)专利文献2中公开的畸变的测量方法

该测量方法基于专利文献1的测量方法。在该测量方法中，在第2工序的实施前，作为第3工序，将排列有m₂行n₂列的第2标记11的拍摄区曝光1次。另外，在第2工序的实施后，作为第4工序，将排列有m₂行n₂列的第2标记11的拍摄区曝光1次。进而，作为第5工序，将排列有与m₂行n₂列的第2标记11相同的数量以及相同的间隔的第3标记的拍摄区曝光两次。

接下来，测量由在第3工序和第4工序中形成的(m₂×n₂×2)个第2标记和在第5工序中形成的(m₂×n₂×2)个第3标记形成的(m₂×n₂×2)个重叠标记的偏离量。之后，根据测量出的偏离量，推测第2工序的各曝光拍摄区的标记相互间的相对位置变化。进而，将该推测出的标记相互间的相对位置变化与从在第1工序和第2工序中生成的重叠标记得到的偏离量一起计算畸变。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-063905号公报

专利文献2：日本特开2011-035009号公报

发明内容

在专利文献1所记载的畸变测量方法中，以多个副刻度标记相互间的相对位置和多个主刻度标记相互间的相对位置是恒定的为前提条件。在专利文献2中，叙述了主刻度标记相互间的相对位置的变化无法忽略，而需要采取对策，但在该畸变测量方法中，以相对位置的变化具有一定的趋势而能够进行推测为前提条件。

但是，标记相互间的相对位置的经时变化是由于在曝光过程中产生的曝光热、投影系统的变形、载置台的马达热等各种主要原因而导致的，包含大量的随机成分，所以难以精度良好地推测。因而，在以往的测量方法中，由于标记相互间的相对位置的变化，畸变的测量误差增大，无法得到良好的测量精度。

本发明的目的在于提供例如对于畸变的测量误差的降低有利的测量方法。

根据本发明的第1方面，提供一种测量方法，测量表示经由投影光学系统投影到基板的像的失真的畸变，所述测量方法的特征在于，具有：第1工序，将把配置于所述投影光学系统的物面的、具有在行方向以及列方向上分别以预定的间隔排列的多个第1标记的第1图案转印到所述基板的拍摄区曝光，一边以不产生与相邻拍摄区的重复的方式在所述行方向以及所述列方向上分别错开一边进行多次，从而在所述行方向以及所述列方向上分别形成多个所述第1图案；第2工序，将把配置于所述物面的、具有在所述行方向以及所述列方向上分别以所述预定的间隔排列的多个第2标记和位于该多个第2标记的周边的多个周边标记的第2图案转印到所述基板的拍摄区曝光，一边以使相邻拍摄区的一部分区域重复的方式在所述行方向以及所述列方向上分别错开一边进行多次，从而在所述行方向以及所述列方向上分别形成多个所述第2图案；以及第3工序，根据转印到所述基板的所述第1标记与所述第2标记的偏离量和所述一部分区域中的所述周边标记彼此的偏离量，求出所述畸变。

根据本发明的第2方面，提供一种测量装置，具有处理部，该处理部进行表示经由投影光学系统投影到基板的像的失真的畸变的测量，所述测量装置的特征在于，所述处理部进行如下处理：将把配置于所述投影光学系统的物面的、具有在行方向以及列方向上分别以预定的间隔排列的多个第1标记的第1图案转印到所述基板的拍摄区曝光，一边以不产生与相邻拍摄区的重复的方式在所述行方向以及所述列方向上分别错开一边进行多次，从而在所述行方向以及所述列方向上分别形成多个所述第1图案的处理；将把配置于所述物面的、具有在所述行方向以及所述列方向上分别以所述预定的间隔排列的多个第2标记和位于该多个第2标记的周边的多个周边标记的第2图案转印到所述基板的拍摄区曝光，一边以使相邻拍摄区的一部分区域重复的方式在所述行方向以及所述列方向上分别错开一边进行多次，从而在所述行方向以及所述列方向上分别形成多个所述第2图案的处理；以及根据转印到所述基板的所述第1标记与所述第2标记的偏离量和所述一部分区域中的所述周边标记彼此的偏离量，求出所述畸变的处理。

根据本发明的第3方面，提供一种曝光装置，经由投影光学系统对基板进行曝光，所述曝光装置的特征在于，具有：载置台，保持所述基板；上述第2方面的测量装置，经由所述投影光学系统，将掩模的图案投影到保持于所述载置台的基板，测量所述投影光学系统的畸变；以及控制部，以降低由所述测量装置测量出的畸变的方式控制对所述基板进行曝光的曝光处理。

根据本发明的第4方面，提供一种制造物品的物品制造方法，该物品制造方法的特征在于，包括：使用曝光装置对基板进行曝光的工序；使被曝光的所述基板显影的工序；以及从被显影的所述基板制造所述物品的工序，所述曝光装置是经由投影光学系统对基板进行曝光的曝光装置，包括：载置台，保持所述基板；测量装置，经由所述投影光学系统，将掩模的图案投影到保持于所述载置台的基板，测量所述投影光学系统的畸变；以及控制部，以降低由所述测量装置测量出的畸变的方式控制对所述基板进行曝光的曝光处理，所述测量装置是具有处理部的测量装置，该处理部进行表示经由所述投影光学系统投影到基板的像的失真的畸变的测量，所述处理部进行如下处理：将把配置于所述投影光学系统的物面的、具有在行方向以及列方向上分别以预定的间隔排列的多个第1标记的第1图案转印到所述基板的拍摄区曝光，一边以不产生与相邻拍摄区的重复的方式在所述行方向以及所述列方向上分别错开一边进行多次，从而在所述行方向以及所述列方向上分别形成多个所述第1图案的处理；将把配置于所述物面的、具有在所述行方向以及所述列方向上分别以所述预定的间隔排列的多个第2标记和位于该多个第2标记的周边的多个周边标记的第2图案转印到所述基板的拍摄区曝光，一边以使相邻拍摄区的一部分区域重复的方式在所述行方向以及所述列方向上分别错开一边进行多次，从而在所述行方向以及所述列方向上分别形成多个所述第2图案的处理；以及根据转印到所述基板的所述第1标记与所述第2标记的偏离量和所述一部分区域中的所述周边标记彼此的偏离量，求出所述畸变的处理。

根据本发明，例如能够提供对于畸变的测量误差的降低有利的测量方法。

附图说明

图1是示出实施方式中的曝光装置的结构的图。

图2是示出配置于用于畸变的测量的掩模的标记的例子的图。

图3是示出实施方式中的畸变测量处理的流程图。

图4是说明实施方式中的畸变测量处理的图。

图5是示出形成于基板的重叠标记的例子的图。

图6是说明第2实施方式中的畸变测量处理的图。

图7是说明以往的畸变测量方法的图。

(附图标记说明)

40：曝光装置；41：光源；42：照明光学系统；45：投影光学系统；46：基板载置台；47：检测部；48：掩模；49：基板；50：控制部。

具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明本发明的实施方式。此外，以下的实施方式仅仅表示本发明的实施的具体例子，本发明并不限定于以下的实施方式。另外，在以下的实施方式之中说明的特征的组合的全部未必是为了解决本发明的课题而必需的。

<第1实施方式>

图1是示出本实施方式的曝光装置的概略结构的图。曝光装置40为经由投影光学系统对基板进行曝光的平板印刷装置，包括测量表示经由投影光学系统投影到基板的像的失真的畸变的测量装置。此外，在此，将投影光学系统45的光轴方向设为Z轴，将沿着与其正交的基板表面的方向设为XY方向。

掩模载置台43保持作为原版的掩模48。掩模48利用掩模载置台43配置于投影光学系统45的物面。基板载置台46构成为能够保持基板49地移动。照明光学系统42利用来自光源41的光来照明由掩模载置台43保持的掩模48。

遮光板44以将掩模48中的预定的区域作为1个拍摄区的方式限制来自照明光学系统42的光。在图1中，遮光板44配置于掩模载置台43的下部，但也可以有配置于照明光学系统42的内部的结构。投影光学系统45投影由照明光学系统42照明的掩模48的图案的像或者标记的像。

检测部47例如包括显微镜，检测形成于基板上的标记。控制部50控制曝光装置40中的各部分的动作。控制部50能够作为包括CPU51以及存储器52的计算机装置而构成。CPU51依照保存于存储器52的控制程序52d而执行各种控制。存储器52保存有用于进行畸变测量的测量处理程序52a。CPU51通过执行测量处理程序52a，从而控制基板载置台46和检测部47，测量基板49上的标记，计算畸变量和校正值52b。因而，本实施方式中的测量装置能够由检测部47和控制部50(处理部)构成。校正值52b存储于存储器52。另外，曝光任务52c也保存于存储器。曝光任务52c能够包括畸变测量时的曝光处理以及器件生产时的曝光处理中的各种参数。控制部50以降低测量出的畸变的方式控制对基板进行曝光的曝光处理。

接下来，参照图2，说明用于畸变的测量的掩模48。在此，将X方向设为行方向(第1方向)，将与X方向正交的Y方向设为列方向(第2方向)。如图2所示，掩模48配置有多个第1标记1，该多个第1标记1在X方向上以预定的间隔Px1、在Y方向上以预定的间隔Py1配置成m₁行n₁列。在图2的例子中，设为m₁＝n₁＝3。另外，掩模48配置有以与多个第1标记1相同的间隔配置的m₂行n₂列以上的多个第2标记2。在图2的例子中，设为m₂＝n₂＝2。此外，多个第2标记2的配置位置在掩模48的被曝光面之中设为任意。在本实施方式中，将第1标记1和第2标记2分别设为副刻度标记和主刻度标记进行说明。

另外，掩模48配置有位于多个第2标记2的周边的多个周边标记。在本实施方式中，多个周边标记能够包括配置于多个第2标记2的周边的各个不同的位置的第3标记3、第4标记4、第5标记4以及第6标记6。例如，掩模48配置有m₃个第3标记3以及m₃个第4标记4，该m₃个第4标记4从这些m₃个第3标记3起分别在Y方向上以一定的间隔(Py1×n₂)配置。进而，掩模48配置有m₄个第5标记5以及m₄个第6标记6，该m₄个第6标记6从这些m₄个第5标记5起分别在X方向上以一定的间隔(Px1×m₂)配置。m₃个第3标记3的配置方法和配置位置、以及m₄个第5标记5的配置方法和配置位置设为任意。在本实施方式中，设为m₃＝m₄＝4。另外，关于m₃个第3标记3的配置方法、以及m₄个第5标记5的配置方法，设为在X、Y方向上分别隔着一定的间隔的2行2列配置。

在此，叙述m₁、m₂、m₃、m₄、n₁、n₂的关系。在本实施方式中，将m₁和m₂设为具有m₁>m₂的关系的互质的自然数。同样地，将n₁和n₂设为具有n₁>n₂的关系的互质的自然数。另外，m₃以及m₄分别设为自然数。此外，如上述那样，在本实施方式中，设为m₁＝n₁＝3，m₂＝n₂＝2，m₃＝m₄＝4。

另外，在本实施方式中，以使连结m₃个第3标记3的中心位置与m₃个第4标记4的中心位置的直线的中心点与m₂×n₂个第2标记2的中心位置重叠的方式，配置m₃个第3标记3和m₃个第4标记4。同样地，在本实施方式中，以使连结m₄个第5标记5的中心位置与m₄个第6标记6的中心位置的直线的中心点与m₂×n₂个第2标记2的中心位置重叠的方式，配置m₄个第5标记5和m₄个第6标记6。另外，第3标记3和第4标记4设为主刻度标记，第5标记5和第6标记6设为副刻度标记。进而，在本实施方式中，使第3标记3和第5标记5形成为相同的图案的标记，使第4标记4和第6标记6形成为相同的图案的标记。

另外，在本实施方式中，将第1标记1、第2标记2、第3标记3、第4标记4、第5标记5以及第6标记6配置于相同的掩模48上。但是，也可以分别准备配置有第1标记1的第1掩模、和配置有第2标记2、第3标记3、第4标记4、第5标记5以及第6标记6的第2掩模。另外，在本实施方式中，如后所述，第2标记2是如被转印到第1标记1的框内那样的Box－in－Box(盒中盒)的图案，第3标记3具有如被转印到第4标记4的框内那样的Box－in－Box的图案。同样地，第5标记5具有如被转印到第6标记6的框内那样的Box－in－Box的图案。但是，不限于此，只要为能够测量标记的相对位置的图案即可。

接下来，依次说明畸变测量方法。图3是示出畸变测量处理的流程图。与该流程图对应的程序包含于测量处理程序52a，由控制部50(CPU51)执行。

在S101中，控制部50将把具有多个第1标记1的第1图案转印到基板的拍摄区曝光，一边以不产生与相邻拍摄区的重复的方式在行方向以及列方向上分别错开一边进行多次。由此，在行方向以及列方向上分别形成多个第1图案。具体而言，如图4的(a)所示，控制部50驱动遮光板44，以使具有配置于掩模48的m₁行n₁列的第1标记1的第1图案被曝光。然后，如图4的(b)所示，控制部50在XY方向上驱动基板载置台46，将把第1图案转印到基板的拍摄区曝光重复(m₂×n₂)次。由此，(m₁×m₂)行(n₁×n₂)列的第1标记1形成于基板(第1层的曝光处理(第1工序))。

在S102中，控制部50将把具有多个第2标记2和位于其周边的多个周边标记的第2图案转印到基板的拍摄区曝光，一边以使相邻拍摄区的一部分区域重复的方式在行列方向上分别错开一边进行多次。由此，在行列方向上分别形成多个第2图案。具体而言，如图4的(c)所示，控制部50驱动遮光板44，以能够对包括m₂行n₂列的第2标记2、m₃个第3标记3、m₃个第4标记4、m₄个第5标记5以及m₄个第6标记6的区域进行曝光。然后，如图4的(d)以及图5所示，控制部50将把第2图案转印到基板的拍摄区曝光重复(m₁×n₁)次。图5示出通过该处理而形成于基板49的重叠标记的例子。这表示与图4的(d)相同的结果，但在图5中，为了易于理解，示出了仅残留有重叠标记30、重叠标记31以及重叠标记32的基板的图像。由此，((m₁-1)×n₁)个第1重复区域R1和(m₁×(n₁-1))个第2重复区域R2形成于基板。然后，控制部50使(m₁×m₂)行(n₁×n₂)列的第2标记2形成于第1标记1上。另外，控制部50使m₃个第3标记3以及m₃个第4标记4形成于第1重复区域R1的每一个重复区域。进而，控制部50使m₄个第5标记5以及m₄个第6标记6形成于第2重复区域R2的每一个重复区域(第2层的曝光处理(第2工序))。

此外，在S101和S102的曝光处理之间不介入显影处理。另外，也可以调换S101和S102的处理顺序。

在S103中，控制部50输送出基板49而利用曝光装置外的显影机进行显影。其结果，形成基于在S101中被曝光的第1标记1和在S102中被曝光的第2标记2的m₁×n₁×m₂×n₂个重叠标记30。另外，形成基于在S102中被曝光的第3标记3和第4标记4的(m₃×(m₁-1)×n₁)个重叠标记31、和基于第5标记5和第6标记6的(m₄×m₁×(n₁-1))个重叠标记32。

在S104中，控制部50使用检测部47来测量形成于基板49的重叠标记。此外，该测量也可以不使用搭载于曝光装置40的检测部47，而使用曝光装置外的测量器来进行。

在S105中，控制部50根据被转印到基板的第1标记与第2标记的偏离量以及上述一部分区域中的周边标记彼此的偏离量，求出畸变(第3工序)。具体而言，控制部50将上述重叠标记的测量值代入到以下说明的式1至式25所示的方程，求解方程。

【公式1】

δ_x(n)＝dx₁(i)-dx₂(j)+ex₁(k)-ex₂(l)-Y₁(i)t₁(k)+Y₂(j)tx₂(l)-X₂(j)mx₂(l)+ε_x(n) (式1)

【公式2】

δ_y(n)＝dy₁(i)-dy₂(j)+ey₁(k)-ey₂(l)+X₁(i)t₁(k)-X₂(j)ty₂(l)-Y₂(j)my₂(l)+ε_y(n) (式2)

【公式3】

δ_xv(p)＝dx₃(j_v)-dx₄(j_v)+ex₂(l)-ex₂(l+m₁)-Y₃(j_v)tx₂(l)+Y₄(j_v)tx₂(l+m₁)+X₃(jv)mx₂(l)-X₄(j_v)mx₂(l+m₁)+ε_xv(p) (式3)

【公式4】

δ_yv(p)＝dy₃(j_v)-dy₄(j_v)+ey₂(l)-ey₂(l+m₁)+X₃(j_v)ty₂(l)-X₄(j_v)ty₂(l+m₁)+Y₃(jv)my₂(l)-Y₄(j_v)my₂(l+m₁)+ε_yv(p) (式4)

【公式5】

δ_xh(q)＝dx₅(j_h)-dx₆(j_h)+ex₂(l)-ex₂(l+1)-Y₅(j_h)tx₂(l)+Y₆(j_v)tx₂(l+1)+X₅(j_h)mx₂(l)-X₆(j_h)mx₂(l+1)+ε_xh(q) (式5)

【公式6】

δ_yh(q)＝dy₅(j_h)-dy₆(j_h)+ey₂(l)-ey₂(l+1)+X₅(j_h)ty₂(l)-X₆(j_h)ty₂(l+1)+Y₅(j_h)my₂(l)-Y₆(j_v)my₂(l+1)+ε_yh(q) (式6)

在此，

δ_x(n)、δ_y(n)：表示第n个第1层曝光拍摄区和第2层曝光拍摄区的重叠标记的测量值，

dx₁(i)、dy₁(i)：表示第i个畸变评价用副刻度(第1标记)的偏移，

dx₂(j)、dy₂(j)：表示第j个测量用主刻度(第2标记)的偏移，

ex₁(k)、ey₁(k)、t₁(k)：表示第1层的第k个拍摄区的排列误差(x方向移位、y方向移位、x方向和y方向的共同旋转)

ex₂(l)、ey₂(l)：表示第2层的第l个拍摄区的排列误差(x方向移位、y方向移位)，

tx₂(l)、ty₂(l)、mx₂(l)、my₂(l)：表示第2层的第l个拍摄区的形状变化(为x方向旋转、y方向旋转、x方向倍率、y方向倍率，相当于标记相互间的相对位置的变化)

X₁(i)、Y₁(i)：表示第1层的第i个标记的拍摄区内坐标(与拍摄区中心相对的标记位置)

X₂(j)、Y₂(j)：表示第2层的第j个标记的拍摄区内坐标

ε_x(n)、ε_y(n)：表示取整所致的量化误差

δ_xv(p)、δ_yv(p)：表示第2层曝光拍摄区y方向相邻区域的第p个重叠标记的测量值

dx₃(j_v)、dy₃(j_v)：表示第2层曝光拍摄区y方向相邻区域的第j_v个重叠副刻度标记(第3标记)的偏移，

dx₄(j_v)、dy₄(j_v)：表示第2层曝光拍摄区y方向相邻区域的第j_v个重叠主刻度标记(第4标记)的偏移，

X₃(j_v)、Y₃(j_v)：表示第2层曝光拍摄区y方向相邻区域的第j_v个重叠副刻度标记(第3标记)的拍摄区内坐标，

X₄(j_v)、Y₄(j_v)：表示第2层曝光拍摄区y方向相邻区域的第j_v个重叠主刻度标记(第4标记)的拍摄区内坐标，

ε_xv(p)、ε_yv(p)：表示取整所致的量化误差，

δ_xh(q)、δ_yh(q)：表示第2层曝光拍摄区x方向相邻区域的第q个重叠标记的测量值，

dx₅(j_h)、dy₅(j_h)：表示第2层曝光拍摄区x方向相邻区域的第j_h个重叠副刻度标记(第5标记)的偏移，

dx₆(j_h)、dy₆(j_h)：表示第2层曝光拍摄区x方向相邻区域的第j_h个重叠主刻度标记(第6标记)的偏移，

X₅(j_h)、Y₅(j_h)：表示第2层曝光拍摄区x方向相邻区域的第j_h个重叠副刻度标记(第5标记)的拍摄区内坐标，

X₆(j_h)、Y₆(j_h)：表示第2层曝光拍摄区x方向相邻区域的第j_h个重叠主刻度标记(第6标记)的拍摄区内坐标，

ε_xh(q)、ε_yh(q)：表示取整所致的量化误差。

此外，如果ε_x(n)、ε_y(n)、ε_xv(p)、ε_yv(p)、ε_xh(q)、ε_yh(q)足够小，能够忽略，则未知的变量成为如下那样。

·(m₁×n₁)个dx₁(i)、dy₁(i)、ex₂(l)、ey₂(l)、tx₂(l)、ty₂(l)、mx₂(l)、my₂(l)，

·(m₂×n₂)个dx₂(j)、dy₂(j)、ex₁(k)、ey₁(k)、t₁(k)，

·m₃个dx_u(j_v)、dy_u(j_v)、dx_d(j_v)、dy_d(j_v)，

·m₄个dx_l(j_h)、dy_l(j_h)、dx_r(j_h)、dy_r(j_h)。

因而，未知数的数量为(8×m₁×n₁+5×m₂×n₂+4×m₃+4×m₄)。

另一方面，第1层和第2层的重叠标记由以下的结构形成。

·(m₁×n₁)个副刻度标记i，

·(m₂×n₂)个主刻度标记j，

·(m₂×n₂)个第1层曝光拍摄区k，

·(m₁×n₁)个第2层曝光拍摄区l。

各重叠标记的每个重叠标记的i、j、k、l在所有的标记中为不同的组合。

接下来，第2层曝光拍摄区y方向相邻区域的重叠标记由m₃个副刻度标记/主刻度标记j_v、((m₁－1)×n₁)个第2层曝光拍摄区l和第2层曝光拍摄区l+m₁的y方向相邻区域形成。各重叠标记的每个重叠标记的j_v、l在所有的标记中为不同的组合。

进而，第2层曝光拍摄区x方向相邻区域的重叠标记由m₄个副刻度标记/主刻度标记j_h、(m₁×(n₁－1))个第2层曝光拍摄区l和第2层曝光拍摄区l+1的x方向相邻区域形成。各重叠标记的每个重叠标记的j_h、l在所有的标记中为不同的组合。

也就是说，式1至式6合起来成为(2×(m₁×n₁×m₂×n₂)+2×m₃×(m₁－1)×n₁+2×m₄×m₁×(n₁－1))个联立方程。

此时，只要附加以下所示的式7至式25的条件，该联立方程就变为不定的，能够得到使ε_x(n)、ε_y(n)、ε_xv(p)、ε_yv(p)、ε_xh(q)、ε_yh(q)的平方和成为最小的解。

【公式7】

【公式8】

dx₃(j_v)＝0(j_v＝1，2，...，m₃) (式9)

dy₃(j_v)＝0(j_v＝1，2，...，m₃) (式10)

dx₄(j_h)＝0(j_h＝1，2，...，m₄) (式11)

dy₄(j_h)＝0(j_h＝1，2，...，m₄) (式12)

【公式9】

【公式10】

tx₂(1)＝0 (式18)

ty₂(1)＝0 (式19)

mx₂(1)＝0 (式20)

my₂(1)＝0 (式21)

【公式11】

在此，C_x(l)、C_y(l)表示第2层的第l个曝光拍摄区的排列坐标(与板中心相对的拍摄区中心位置)。

当求解上述联立方程时，不仅求出畸变评价量dx₁、dy₁，还同时求出以下的值。

·载置台的排列误差ex₁、ey₁、t₁、ex₂、ey₂，

·第2层的曝光拍摄区的形状变化tx₂、ty₂、mx₂、my₂，

·掩模制造上的误差dx₂、dy₂、dx₃、dy₃、dx₄、dy₄、dx₅、dy₅、dx₆、dy₆。

因而，在畸变评价量中不会包含载置台排列误差和第2层的曝光拍摄区的形状变化。

<第2实施方式>

参照图6，作为第2实施方式，说明用第2标记代替第3标记、第4标记、第5标记以及第6标记的方法。

如图6的(a)所示，基于m₁列n₁列的第1标记1的第1层曝光拍摄区与第1实施方式相同，将m₁设为3，将n₁设为3。

如图6的(b)所示，将(m₂+2)行(n₂+2)列的第2标记2设为第2层曝光拍摄区。在此，与第1实施方式同样地，m₂设为2，n₂设为2。另外，处于靠近(m₂+2)行(n₂+2)列的第2标记2的中心的位置的m₂行n₂列的第2标记2相当于第1实施方式的第2标记2。

接下来，如第1实施方式那样，将第1层的曝光拍摄区和第2层的曝光拍摄区分别曝光m₂行n₂列、m₁行n₁列，形成(m₁×n₁×m₂×n₂)个重叠标记。但是，当如第1实施方式那样，将如各重叠标记的副刻度标记与主刻度标记的中心彼此重叠那样的理想位置作为目标位置而进行曝光时，有可能来自不同的第2层的拍摄区的主刻度标记被遮挡而无法测量。因而，如图6的(c)所示，各第1层的曝光拍摄区直接设为理想位置，各第2层的曝光拍摄区从理想位置沿着各个不同的方向偏移一定距离而曝光。由此，能够避免来自不同的第2层的曝光拍摄区的主刻度标记相互被遮挡。(m₁×n₁×m₂×n₂)个重叠标记分别成为基于1个副刻度标记和1个以上的主刻度标记的标记群，将它们作为本实施方式中的测量对象。

然后，从(m₁×n₁×m₂×n₂)个标记群的各个标记群，测量1个副刻度标记、和1个以上的主刻度标记的所有的主刻度标记的各个主刻度标记的偏移，计算畸变。

<物品制造方法的实施方式>

本发明的实施方式中的物品制造方法例如适于制造半导体器件等微型器件或具有微细构造的元件等物品。本实施方式的物品制造方法包括使用上述平板印刷装置(曝光装置、压印装置、描绘装置等)将原版的图案转印到基板的工序、和对在该工序中转印有图案的基板进行加工的工序。进而，这样的制造方法包括其它公知的工序(氧化、成膜、蒸镀、掺杂、平坦化、蚀刻、抗蚀剂剥离、切割、键合、封装等)。本实施方式的物品制造方法相比于以往的方法，在物品的性能、品质、生产率、生产成本中的至少1个方面是有利的。

Claims (15)

1.一种测量方法，测量表示经由投影光学系统投影到基板的像的失真的畸变，所述测量方法的特征在于，具有：

第1工序，将把配置于所述投影光学系统的物面的、具有在行方向以及列方向上分别以预定的间隔排列的多个第1标记的第1图案转印到所述基板的拍摄区曝光，一边以不产生与相邻拍摄区的重复的方式在所述行方向以及所述列方向上分别错开一边进行多次，从而在所述行方向以及所述列方向上分别形成多个所述第1图案；

第2工序，将把配置于所述物面的、具有在所述行方向以及所述列方向上分别以所述预定的间隔排列的多个第2标记和位于该多个第2标记的周边的多个周边标记的第2图案转印到所述基板的拍摄区曝光，一边以使相邻拍摄区的一部分区域重复的方式在所述行方向以及所述列方向上分别错开一边进行多次，从而在所述行方向以及所述列方向上分别形成多个所述第2图案；以及

第3工序，根据转印到所述基板的所述第1标记与所述第2标记的偏离量和所述一部分区域中的所述周边标记彼此的偏离量，求出所述畸变。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，

所述多个周边标记包括配置于所述多个第2标记的周边的各个不同的位置的第3标记、第4标记、第5标记以及第6标记，

在所述第2工序中，以在所述一部分区域中的在列方向上相邻的两个拍摄区的一部分重复的第1重复区域形成所述第3标记和所述第4标记、在所述一部分区域中的在行方向上相邻的两个拍摄区的一部分重复的第2重复区域形成所述第5标记和所述第6标记的方式，在所述行方向以及所述列方向上分别形成多个所述第2图案，

在所述第3工序中，根据在所述第1工序中形成于所述基板的所述第1标记与在所述第2工序中形成于所述基板的所述第2标记的偏离量即第1偏离量、通过所述第2工序而形成于所述第1重复区域的所述第3标记与所述第4标记的偏离量即第2偏离量、以及通过所述第2工序而形成于所述第2重复区域的所述第5标记与所述第6标记的偏离量即第3偏离量，求出所述畸变。

3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，

所述多个周边标记包括配置于所述多个第2标记的周边的各个不同的位置的第3标记、第4标记、第5标记以及第6标记，

在将m₁和m₂设为具有m₁>m₂的关系的互质的自然数、

将n₁和n₂设为具有n₁>n₂的关系的互质的自然数、且

将m₃以及m₄分别设为自然数时，

在所述第1工序中，将把具有m₁行n₁列的所述第1标记的所述第1图案转印到所述基板的拍摄区曝光重复(m₂×n₂)次，从而将(m₁×m₂)行(n₁×n₂)列的所述第1标记形成于所述基板，

在所述第2工序中，

将把所述第2图案转印到所述基板的拍摄区曝光重复(m₁×n₁)次，从而将((m₁－1)×n₁)个所述第1重复区域和(m₁×(n₁－1))个所述第2重复区域形成于所述基板，并且

将(m₁×m₂)行(n₁×n₂)列的所述第2标记、所述第1重复区域的每一个重复区域中的m₃个所述第3标记及m₃个所述第4标记、以及所述第2重复区域的每一个重复区域中的m₄个所述第5标记及m₄个所述第6标记形成于所述基板，

在所述第3工序中，

针对利用在所述第1工序中形成的所述第1标记和在所述第2工序中形成的所述第2标记而形成于所述基板的(m₁×m₂×n₁×n₂)个重叠标记的各个重叠标记，求出所述第1偏离量，

针对利用通过所述第2工序形成于所述第1重复区域的所述第3标记和所述第4标记而形成的(m₃×(m₁－1)×n₁)个重叠标记的各个重叠标记，求出所述第2偏离量，

针对利用通过所述第2工序形成于所述第2重复区域的所述第5标记和所述第6标记而形成的(m₄×m₁×(n₁－1))个重叠标记的各个重叠标记，求出所述第3偏离量。

4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，

以使连结m₃个所述第3标记的中心位置与m₃个所述第4标记的中心位置的直线的中心点与m₂×n₂个所述第2标记的中心位置重叠的方式，配置有所述第3标记以及所述第4标记。

5.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，

以使连结m₄个所述第5标记的中心位置与m₄个所述第6标记的中心位置的直线的中心点与m₂×n₂个所述第2标记的中心位置重叠的方式，配置有所述第5标记以及所述第6标记。

6.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，

所述第3标记和所述第5标记是相同的图案的标记，所述第4标记和所述第6标记是相同的图案的标记。

7.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，

所述第1标记、所述第2标记、所述第3标记、所述第4标记、所述第5标记以及所述第6标记配置于相同的掩模。

8.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，

所述第1标记配置于第1掩模，所述第2标记、所述第3标记、所述第4标记、所述第5标记以及所述第6标记配置于与所述第1掩模不同的第2掩模。

9.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，

所述第2标记具有如被转印到所述第1标记的框内那样的图案。

10.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，

所述第3标记具有如被转印到所述第4标记的框内那样的图案。

11.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，

所述第5标记具有如被转印到所述第6标记的框内那样的图案。

12.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，

用所述第2标记代替所述第3标记、所述第4标记、所述第5标记以及所述第6标记。

13.一种测量装置，具有处理部，该处理部进行表示经由投影光学系统投影到基板的像的失真的畸变的测量，所述测量装置的特征在于，

所述处理部进行如下处理：

将把配置于所述投影光学系统的物面的、具有在行方向以及列方向上分别以预定的间隔排列的多个第1标记的第1图案转印到所述基板的拍摄区曝光，一边以不产生与相邻拍摄区的重复的方式在所述行方向以及所述列方向上分别错开一边进行多次，从而在所述行方向以及所述列方向上分别形成多个所述第1图案的处理；

将把配置于所述物面的、具有在所述行方向以及所述列方向上分别以所述预定的间隔排列的多个第2标记和位于该多个第2标记的周边的多个周边标记的第2图案转印到所述基板的拍摄区曝光，一边以使相邻拍摄区的一部分区域重复的方式在所述行方向以及所述列方向上分别错开一边进行多次，从而在所述行方向以及所述列方向上分别形成多个所述第2图案的处理；以及

根据转印到所述基板的所述第1标记与所述第2标记的偏离量和所述一部分区域中的所述周边标记彼此的偏离量，求出所述畸变的处理。

14.一种曝光装置，经由投影光学系统对基板进行曝光，所述曝光装置的特征在于，具有：

载置台，保持所述基板；

权利要求13所述的测量装置，经由所述投影光学系统，将掩模的图案投影到保持于所述载置台的基板，测量所述投影光学系统的畸变；以及

控制部，以降低由所述测量装置测量出的畸变的方式控制对所述基板进行曝光的曝光处理。

15.一种制造物品的物品制造方法，该物品制造方法的特征在于，包括：

使用曝光装置对基板进行曝光的工序；

使被曝光的所述基板显影的工序；以及

从被显影的所述基板制造所述物品的工序，

所述曝光装置是经由投影光学系统对基板进行曝光的曝光装置，包括：

载置台，保持所述基板；

测量装置，经由所述投影光学系统，将掩模的图案投影到保持于所述载置台的基板，测量所述投影光学系统的畸变；以及

控制部，以降低由所述测量装置测量出的畸变的方式控制对所述基板进行曝光的曝光处理，

所述测量装置是具有处理部的测量装置，该处理部进行表示经由所述投影光学系统投影到基板的像的失真的畸变的测量，

所述处理部进行如下处理：

将把配置于所述投影光学系统的物面的、具有在行方向以及列方向上分别以预定的间隔排列的多个第1标记的第1图案转印到所述基板的拍摄区曝光，一边以不产生与相邻拍摄区的重复的方式在所述行方向以及所述列方向上分别错开一边进行多次，从而在所述行方向以及所述列方向上分别形成多个所述第1图案的处理；

将把配置于所述物面的、具有在所述行方向以及所述列方向上分别以所述预定的间隔排列的多个第2标记和位于该多个第2标记的周边的多个周边标记的第2图案转印到所述基板的拍摄区曝光，一边以使相邻拍摄区的一部分区域重复的方式在所述行方向以及所述列方向上分别错开一边进行多次，从而在所述行方向以及所述列方向上分别形成多个所述第2图案的处理；以及

根据转印到所述基板的所述第1标记与所述第2标记的偏离量和所述一部分区域中的所述周边标记彼此的偏离量，求出所述畸变的处理。