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TW201925920A - 計算方法、曝光方法、儲存媒體、曝光裝置以及製造物品之方法 - Google Patents

計算方法、曝光方法、儲存媒體、曝光裝置以及製造物品之方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供了一種計算在基板的曝光期間由於熱量而變化的投影光學系統的光學特性的計算方法，該方法包括：針對投影光學系統的物平面上的多個測量點，在不同的測量時刻處測量像點位置；以及基於在針對所述多個測量點中的每個測量點的所述測量中測量的像點位置和所述多個測量點中的每個測量點的測量時刻，計算所述光學特性。

Description

計算方法、曝光方法、儲存媒體、曝光裝置以及製造物品之方法
本發明涉及計算投影光學系統的光學特性的計算方法、曝光方法、儲存媒體、曝光裝置以及製造物品的方法。
在半導體器件等的製造步驟(光刻步驟)中使用的裝置之一是曝光裝置，曝光裝置經由投影光學系統對基板進行曝光並且將原版的圖案轉印到基板上的投射區域(shot region)。在這種曝光裝置中，在基板的曝光期間，一部分曝光光線(exposure light)在投影光學系統中被吸收，並且因此在吸收所產生的熱量的影響下投影光系統的光學特性發生變化。結果，可能變得難以精確地將原版的圖案轉印到基板。 　　日本專利公開No.2001-160533提出了一種藉由使用以曝光量、曝光時間等作為變數的預測公式預測投影光學系統的光學特性並且基於預測值控制投影光學系統的光學特性的方法。日本專利公開No.63-58349提出了基於實際測量投影光學系統的光學特性的結果優化(校正)預測公式以便減小預測值中產生的誤差的方法 。 　　為了優化預測公式而對投影光學系統的光學特性進行的實際測量可以藉由在光學特性變化的時段中(例如在基板曝光結束後)針對投影光系統的物平面上的多個測量點(物點)中的每個測量點(物點)依次測量像點位置來執行。然而，在這種情況下，各個測量點處的測量是在投影光學系統的光學特性不同的定時處執行的。因此，除非考慮根據各個測量點處的測量定時而不同的投影光學系統的光學特性，否則預測公式的優化可能是不充分的，這使得難以精確地預測投影光學系統的光學特性。
本發明提供了例如在精確地預測投影光學系統的光學性能方面具有優勢的技術。 　　根據本發明的一個方面，提供了一種計算在基板的曝光期間由於熱量而變化的投影光學系統的光學特性的計算方法，該方法包括：針對投影光學系統的物平面上的多個測量點，在不同的測量時刻處測量像點位置；以及基於在針對所述多個測量點中的每個測量點的所述測量中測量的像點位置和所述多個測量點中的每個測量點的測量時刻，計算所述光學特性。 　　藉由參照圖式閱讀示例性實施例的以下描述，本發明的進一步特徵將變得清楚。
下面將參照圖式描述本發明的示例性實施。注意，在所有圖式中相同的圖式標記表示相同的構件，並且將不給出對它們的重複描述。 ＜第一實施例＞ 　　將參照圖1A描述根據本發明的第一實施例的曝光裝置100。圖1A是示出了根據第一實施例的曝光裝置100的示意圖。曝光裝置100可以包括例如保持原版1(掩模)的原版台架2、投影光學系統3、在保持基板4的同時可以移動的基板台架5、照明光學系統6以及控制器7。控制器7包括例如CPU和記憶體，並且控制將原版1的圖案轉印到基板4上的投射區域的曝光處理(控制曝光裝置100的各個單元)。 　　照明光學系統6藉由使用系統中包括的諸如掩蔽片(masking blade)之類的遮光構件來對從光源(未示出)發出的光進行整形，並且用整形後的光對原版1的圖案區域(包括電路圖案的區域)進行照明。原版1和基板4可以分別由原版台架2和基板台架5保持，並且經由投影光學系統3定位在光學上幾乎共軛的位置(投影光學系統3的物平面和像平面)。投影光學系統3將原版1的圖案投影到基板4(投射區域)上。 　　在如此配置的曝光裝置100中，一部分曝光光線在投影光學系統3中被吸收，並且因此在吸收所產生的熱量的影響下，投影光學系統3的光學特性(例如，諸如畸變之類的光學像差)可能隨著曝光時間而變化。例如，當如圖2的下面的曲線圖中所示用具有預定強度的曝光光線執行曝光處理時，投影光學系統3的光學特性可以如圖2的上面的曲線圖中所示的那樣關於曝光時間呈指數地變化。因此可能變得難以在曝光裝置100中精確地將原版1的圖案轉印到投射區域，除非考慮投影光學系統3的光學特性的這種變化量。 　　在曝光裝置100中，預測在基板4的曝光期間由於熱量而變化的投影光學系統3的光學特性，並且在基於此預測值改變(校正)投影光學系統3的光學特性的同時執行曝光處理。改變單元(校正單元)可以改變投影光學系統3的光學特性。改變單元例如可以包括基板台架5和驅動投影光學系統3的光學元件3a的驅動單元3b中的至少一者。在本實施例中，將描述其中驅動單元3b被用作改變單元並且基於投影光學系統3的光學特性的預測值被控制器7控制的示例。圖1A中示出的驅動單元3b被配置為驅動一個光學元件3a。然而，本發明不限於此。驅動單元3b可以被配置為驅動多個光學元件。 　　下面將在本實施例中描述預測投影光學系統3的光學特性的預測方法，同時將其與傳統預測方法相比較。下面將描述其中控制器7執行預測投影光學系統3的光學特性的處理(確定預測公式的處理)的示例。然而，執行該處理的處理器可以與控制器7獨立地提供。 [傳統預測方法] 　　首先，將描述投影光學系統3的光學特性的傳統預測方法。傳統地，可以藉由例如如下給出的預測公式來獲得投影光學系統3的光學特性的預測值Fk ：其中，Ek 表示曝光量(透過投影光學系統的光的量)，tk 表示曝光時間，Ic表示用於使預測值更接近實際測量值的係數(用於校正預測值中的誤差的係數)，並且K表示與投影光學系統3的熱傳導有關的時間常數。 　　在藉由預測公式獲得的預測值Fk 中可能產生相對於實際測量值的誤差。如果在預測值Fk 中產生這種誤差，即使根據預測值Fk 來驅動改變單元(驅動單元3b)，也可能變得難以精確地將原版1的圖案轉印到基板4上的投射區域。因此，在曝光裝置中，例如，在曝光步驟(圖2中的時段A)中產生的投影光學系統的光學特性的變化量在曝光步驟之後減小的時段(圖2中的時段B)中，對投影光學系統3的光學特性進行實際測量，並且基於此實際測量結果來執行預測公式的優化。 　　在公式(1)中，係數Ic和時間常數K是為了優化預測公式而確定的參數(下文中有時被稱為校正參數)。可以針對投影光學系統3的光學特性的每種類型(例如，投影倍率、焦點、畸變等等)確定這些校正參數。另外，在曝光裝置中，投影光學系統3的光學特性中的波動取決於諸如照明NA、照明s、曝光視角、分劃板透過率、光在基板中的反射率等之類的曝光條件而變化。因此，優選的是針對每個曝光條件確定(優化)校正參數並將校正參數儲存在記憶體等中。 　　接下來將描述優化預測公式(校正參數)的方法。為了優化預測公式，可以執行投影光學系統3的光學特性的測量(實際測量)。作為測量光學特性的方法，存在例如使用測試列印(烘烤)的方法和使用空中圖像(aerial image)的方法。前一種使用測試列印的方法是藉由將原版1的圖案轉印到測試基板上並且在對測試基板顯影之後測量被轉印到測試基板的圖案的位置或關鍵尺寸(CD)來獲得光學特性的方法。另一方面，後一種使用空中圖像的方法是檢測(觀察)由投影光學系統3形成的空中圖像並且根據該檢測結果測量光學特性的方法。與使用測試列印的方法相比，後一種使用空中圖像的方法不包括對基板顯影的步驟，這使得可以大大縮短測量投影光學系統3的光學特性所需的時間。下面將描述藉由使用空中圖像來測量投影光學系統3的光學特性(例如，畸變)的具體示例。 　　如圖1A中所示，曝光裝置100分別在投影光學系統3的物平面側(原版側)和像平面側(基板側)包括測量圖案10。原版側的測量圖案10a和基板側的測量圖案10b可以具有相同的佈置，並且分別包括H圖案11和V圖案12，如圖1B中所示。H圖案11可以包括其中在Y方向上佈置有充當在X方向上延伸的線條元素的多個透光部分13的線條和空間圖案，並且被用於在Y方向上檢測投影光學系統3的像點位置。另一方面，V圖案12可以包括其中在X方向上佈置有充當在Y方向上延伸的線條元素的多個透光部分13的線條和空間圖案，並且被用於在X方向上檢測投影光學系統3的像點位置。 　　原版側的測量圖案10a和基板側的測量圖案10b分別被設置在原版台架2和基板台架5上，並且能夠在投影光學系統3的光軸方向(Z方向)和與光軸垂直的平面內方向(X方向或Y方向)上移動。基板台架5還可以在基板側的測量圖案10b下方包括光量感測器14(測量單元)，光量感測器14檢測透過測量圖案10b的透光部分13的光的量(強度)並且測量原版側的測量圖案10a的像點位置。 　　曝光裝置100移動(掃描)基板台架5，使得從照明光學系統6發出的光透過原版側的測量圖案10a的透光部分13和基板側的測量圖案10b的透光部分13，並且由光量感測器14檢測到的光量最大化。例如，對於H圖案11，在與線條元素(透光部分13)的縱向垂直的方向(Y方向)上移動基板台架5的同時使光量感測器14檢測光量。然後，由光量感測器14檢測的光量最大化的位置(座標)，即，原版側的測量圖案10a的像和基板側的測量圖案10b的像在Y方向上重疊得最多的位置，被確定為Y方向上的像點位置(成像位置)。V圖案12同理。在X方向上移動基板台架5的同時使光量感測器14檢測光量，並且檢測到的光量最大化的位置被確定為X方向上的像點位置(成像位置)。 　　在預先設定於投影光學系統3的物平面(投影區域和視角)上的多個測量點(物點)中的每個測量點處使原版台架2依次佈置原版側的測量圖案10a的同時執行像點位置的這種測量。結果，對於每個測量點，獲得了由光量感測器14測量的原版側的測量圖案10a的像點位置與原版側的測量圖案10a的像點將被測量的目標位置(理想位置或設計位置)之間的X和Y方向上的差異。下文中有時候將該差異稱為“像點位置處的偏離量”。 　　傳統上，像點位置處的偏離量dx和dy由下式給出：其中“xi ”和“yi ”表示在X和Y方向上目標位置處的座標，“i”表示測量點的編號，並且“IcMag ”表示對於投影光學系統的畸變中的空間變化分量(倍率變化)的係數Ic。藉由使用最小二乘法等獲得使像點位置處的偏離量dx和dy最小化的係數IcMag ，可以優化預測公式(校正參數)。注意，可以設定多個測量點，例如以便包括曝光視角的四個角落。 [本實施例的預測方法] 　　在如下狀態下執行每個測量點處的像點位置的測量：在曝光處理結束之後藉由照明光學系統6(遮光構件)至少照明原版側的測量圖案10a，並且透過投影光學系統3的光量比基板的曝光期間的光量小得多。即，在曝光量Ek 接近“零”的狀態下執行像點位置的測量。因此，在執行測量的時段中，在投影光學系統3中幾乎不產生熱量，並且由曝光處理導致的投影光學系統的光學特性的變化量呈指數地減小。 　　投影光學系統3的光學特性變化的速度取決於公式(1)中的時間常數K。如果該時間常數K充分長於測量多個測量點中的每個測量點處的像點位置所需的時間，則可以將每個測量點的測量定時處的投影光學系統3的光學特性看作常數。在這種情況下，藉由使用上面所述的傳統方法可以充分優化預測公式(校正參數)。 　　然而，時間常數K是由例如投影光學系統3 的佈置確定的獨有值。取決於時間常數K，在多個測量點中的每個測量點處測量像點位置時投影光學系統3的光學特性可能變化不可忽視的程度。例如，在需要幾秒至十幾秒測量一個測量點處的像點位置的情況下，藉由測量十個測量點處的像點位置，總時間變為幾十秒。相反，投影光學系統3的時間常數K一般落在幾十秒至幾千秒的範圍內，並且在時間常數K為幾十秒的投影光學系統3中變得幾乎等於測量像點位置所需的總時間。忽略投影光學系統3的光學特性的變化速度是不優選的。即，除非考慮每個測量點處的像點位置的測量定時處投影光學系統3的光學特性，否則預測公式(校正參數)的優化可能是不充分的。 　　將參照圖3A至3D和圖4描述具體示例。如圖3A至3D中所示，假設在曝光步驟之後在四個測量點(視角的各個頂點)處依次執行像點位置的測量的情況，時間Dt是測量一個測量點處的像點位置所需的時間。圖3A至3D均是示出了投影光學系統3的光學特性(畸變)的變化的概念圖。每條虛線表示投影光學系統3的光學特性變化之前(圖2中的時刻t=0)的投影區域20a，並且每條實線表示在每個測量點處的測量定時處的投影區域20b。 　　如圖3A中所示，在投影區域20b比較大時的時刻t1 處執行第一測量點21a處的像點位置的測量。在這種情況下，如圖3B中所示，在投影區域20b變得小於時刻t1 處的投影區域20b時的時刻t2 (=t1 +Dt)處執行第二測量點21b處的像點位置的測量。另外，如圖3C中所示，在投影區域20b變得小於時刻t2 處的投影區域20b時的時刻t3 (=t1 +2Dt)處執行第三測量點21c處的像點位置的測量。類似地，在投影區域20b變得小於時刻t3 處的投影區域20b時的時刻t4 (= t1 + 3Dt)處執行第四測量點21d處的像點位置的測量。如果這樣在不同的測量定時處執行各個測量點處的像點位置的測量，則在各個測量定時處投影區域的變化量(變化向量的絕對值)可以不同，如圖4中所示。因此，如果如傳統方法中那樣直接使用像點位置的測量結果執行預測公式的優化而不考慮投影光學系統3的光學特性，則優化可能是不充分的。 　　為了防止這種情況，本實施例的曝光裝置100在基於針對多個測量點中的每個測量點測量的像點位置確定預測公式(校正參數(係數Ic))時考慮了每個測量點的測量定時處的光學特性的變化量。下面將參照圖5描述根據本實施例的預測公式的確定方法。圖5是示出了根據本實施例的預測公式的確定方法的流程圖。流程圖的每個步驟可以由控制器7執行。在本實施例中，將描述預測作為投影光學系統3的光學特性的倍率分量(充當投影光學系統3中的畸變的一階分量)的預測公式的確定方法。 　　在步驟S11中，控制器7獲取關於在投影光學系統3的物平面上設定的多個測量點的資訊。在本實施例中，將描述其中控制器7獲取由外部電腦等預先設定的多個測量點的資訊的示例。然而，例如，控制器7本身可以設定多個測量點。 　　在步驟S12，控制器7測量在多個測量點(測量步驟)中的一個測量點(下文中將被稱為目標測量點)處的像點位置。如上所述，藉由由原版台架2將原版側的測量圖案10a佈置在目標測量點處並且在由基板台架5掃描光量感測器14的同時搜索目標測量點處的像點位置來執行像點位置的測量。在目標測量點處測量的像點位置與目標測量點處的測量點定時一起被儲存在記憶體等中。在步驟S13，控制器7確定是否針對多個測量點全部測量了像點位置。如果即使存在一個尚未執行像點位置的測量的測量點，處理也返回到步驟S12以藉由改變目標測量點來執行像點位置的測量。另一方面，如果已經針對多個測量點全部測量了像點位置，處理前進到步驟S14。 　　在步驟S14，控制器7基於在步驟S12中在每個測量點處測量的像點位置和每個測量點的測量定時處的投影光學系統3的光學特性(變化量)的估計值來確定預測公式(係數IcMag )(確定步驟)。即，在步驟S14的測量步驟中，對於在每個測量點處測量的像點位置，在考慮每個測量點的測量定時處的投影光學系統3的光學特性的情況下確定預測公式。 　　這裡將詳細描述步驟S14中的確定步驟。例如，在步驟S14中控制器7獲得目標位置與在目標測量點處測量的像點位置之間的X和Y方向上的差異(像點位置的偏離量)。然後，令(xi , yi )為在X和Y方向上在時刻ti 測量的目標測量點的目標測量位置，像點位置在X方向上的偏離量dx(xi , yi , ti )和在Y方向上的偏離量dy(xi , yi , ti )分別由下式給出：與上面所述的傳統公式(2)相比，在這些公式(3)中乘以函數fMag (ti )。函數fMag (ti ) 由下式給出：其中，E是曝光量，並且K是投影光系統的時間常數。函數fMag (ti ) 是用於基於基板的曝光量(透過投影光學系統3的光量)與時刻估計(計算)投影光學系統的光學特性的函數，並且在不包括充當未知參數的係數IcMag 的情況下被歸一化。即，公式(3)藉由使用每個測量點的測量定時處的投影光學系統的光學特性的估計值與像點的目標位置作為參數來計算像點位置處的偏離量。 　　藉由使用最小二乘法等，控制器7獲得係數IcMax 使得實際測量的像點位置的偏離量與藉由公式(3)表示的每個測量點的像點位置的偏離量dx(xi , yi , ti ) 和 dy(xi , yi , ti )之間的差異的平方和最小化。這使得可以精確地確定用於預測投影光學系統3的光學特性中的變化的預測公式。例如，藉由關於時刻t表示投影光學系統3的投影倍率的“Mag(t)”：可以給出用於預測充當投影光學3的光學特性的倍率分量(畸變的一階分量)中的變化的預測公式。 　　如上所述，在本實施例中，基於針對多個測量點中的每個測量點測量的像點位置與測量點定時處的投影光學系統3的光學特性的估計值來確定預測公式。藉由使用這樣確定的預測公式，可以精確地預測在基板的曝光期間的投影光學系統3的光學特性。在本實施例中，已經描述了其中曝光裝置100的控制器7確定預測公式的示例。然而，本發明不限於此，並且在曝光裝置100之外提供的諸如外部電腦之類的處理器可以確定預測公式。 ＜第二實施例＞ 　　在第一實施例中，已經描述了預測作為投影光學系統3的光學特性的畸變的一階分量(倍率分量)的預測公式的確定方法。在第二實施例中，將描述預測比第一實施例中更高階的畸變分量的預測公式的確定方法。在第二實施例中，將基於圖5中所示的流程圖描述預測一階畸變對稱分量、三階畸變對稱分量和一階畸變的XY差分量(difference component)的預測公式的確定方法。 　　在步驟S11中，控制器7獲取關於在投影光學系統3的物平面上設定的多個測量點(物點)的資訊。在本實施例中，由於與第一實施例相比還測量更高階的畸變分量，所以所設定的測量點的數量大於第一實施例中的數量(例如，見圖3A至3D)。圖6是示出了根據本實施例的在物平面上設定的多個測量點的佈置的示例的圖。在圖6所示的示例中，在投影光學系統3的投影區域20(視角)上設定了十二個測量點21。 　　在步驟S12和S13中，控制器7針對多個測量點中的每個測量點測量像點位置。然後，在步驟S14中，對於在每個測量點處測量的像點位置，控制器7在考慮每個測量點的測量定時處的投影光學系統3的光學特性的情況下確定預測公式。 　　在本實施例中，令(xi , yi )為在X和Y方向上在時刻ti 測量的目標測量點的目標位置，像點位置在X方向上的偏離量dx(xi , yi , ti )和在Y方向上的偏離量dy(xi , yi , ti )由下式給出：其中，f1st (ti )、f3rd (ti )和f1stXY (ti )均是用於基於時刻和基板的曝光量來估計(計算)投影光學系統的光學特性的函數。即，f1st (ti )表示在時刻ti 處的一階畸變對稱分量的產生量的估計值，f3rd (ti )表示在時刻ti 處的三階畸變對稱分量的產生量的估計值。另外，f1stXY (ti )表示在時刻ti 處的一階畸變XY差分量的產生量的估計值。f1st (ti )、f3rd (ti )和f1stXY (ti )由下式給出：其中，“t”表示時刻，“K1st ”、“K3rd ”和“K1stXY ”表示各個畸變分量的時間常數。 　　藉由使用最小二乘法等，控制器7獲得係數Ic1st 、係數Ic3rd 和係數Ic1stXY ，使得實際測量的像點位置的偏離量與藉由公式(6)表示的像點位置的偏離量dx(xi , yi , ti )和dy(xi , yi , ti )之間的差異的平方和最小化。藉由如公式(6)中那樣表示像點位置處的偏離量，變得可以在任意時刻和任意測量座標處執行像點位置的測量。因此，可以按照空間/時間自由地對測量點進行採樣以及執行像點位置的測量。 [測量點的分組] 　　在曝光步驟結束之後，在曝光步驟中產生的投影光學系統的光學特性的變化量減小的時段內，執行像點位置的測量。在這種情況下，投影光學系統3的光學特性的變化量顯示了如下趨勢：緊接在曝光步驟結束之後為最大，自從曝光步驟結束隨著時間過去而減小，並最終耗盡，如圖2中所示。因此，優選的是在投影光學系統的光學特性的變化量盡可能大的狀態下執行像點位置的測量，以便充分地優化用於預測投影光系統3的光學特性的預測公式。例如，在投影光學系統的光學特性的變化量變為相對於飽和狀態下的變化量的50%或更高(更優選地，70%或更高)的目標時段內，優選地執行像點位置的測量。 　　然而，如果要測量像點位置的測量點的數量大，例如，在如本實施例中那樣確定高階畸變分量的預測公式的情況等，可能變得難以在目標時段內執行多個測量點處的像點位置的測量。對此，控制器7在步驟S11中獲取的資訊中的多個測量點分配到各自包括至少一個測量點的多個組。然後，控制器7多次地在曝光步驟之間執行一個組中的每個測量點處的像點位置的測量(測量步驟)，使得測量步驟和曝光步驟交替地執行。 　　圖7A至7C是其中圖6所示的多個(12個)測量點21被分配到三組的示例的圖。在投影區域20的各個頂點處佈置的四個測量點21被分配到圖7A中所示的第一組。在投影區域20的各條邊處佈置的四個測量點21被分配到圖7B中所示的第二組。此外，在投影區域20內部佈置的四個測量點21被分配到圖7C中所示的第三組。測量點21優選地根據投影光學系統3的時間常數K(即，光學特性的變化速度)、測量一個測量點處的像點位置所需的時間等被分配到多個組，使得在目標時段內執行一個組中的像點位置的測量。 　　圖8是示出了在交替地執行曝光步驟和測量步驟的情況下(在針對每個組執行曝光步驟之間的測量步驟的情況下)投影光學系統3的光學特性的變化量(Ic×Ek )的曲線圖。在圖7A至7C所示的示例中，對於第一組的測量步驟B1是在曝光步驟A1結束之後執行的，並且曝光步驟A2是在對於第一組的測量步驟B1結束之後執行的。另外，對於第二組的測量步驟B2是在曝光步驟A2結束之後執行的，曝光步驟A3是在對於第二組的測量步驟B2結束之後執行的，並且對於第三組的測量步驟B3是在曝光步驟A3結束之後執行的。即，在圖8所示的示例中，可以交替地執行曝光步驟和測量步驟，並且可以在對於第一組的測量步驟B1和對於第二組的測量步驟B2之間以及在對於第二組的測量步驟B2和對於第三組的測量步驟B3之間執行曝光步驟。 　　藉由這樣將多個測量點分配到多個組並且交替地執行對於一個組的測量步驟和曝光步驟，可以在投影光學系統3的光學特性的變化量比較大的狀態下執行每個測量點處的像點位置的測量。另一方面，如圖9中所示，如果在曝光步驟之後的時段中在所有(12個)測量點處連續地執行像點位置的測量，則可能變得有必要甚至在投影光學系統3的光學特性的變化量接近零的狀態下執行測量。這使得難以精確地優化預測公式。 [效果] 　　這裡將定量地描述如上所述地分組和測量多個測量點的效果。在下面的描述中，假設對於一階畸變、三階畸變和一階畸變的XY差分量中的每一項，投影光學系統的時間常數K均為80秒，並且測量一個測量點處的像點位置所需的時間為10秒。 　　例如，如圖9中所示，假設如下情況：在投影光學系統3的光學特性緊接在曝光步驟A結束之後為飽和的狀態下開始測量步驟B，並且對於所有的十二個測量點連續地執行像點位置的測量。在這種情況下，測量所有測量點所需的總時間為120秒。如上所示，由於在像點位置的測量期間曝光量Ek 處於接近“零”的狀態，所以投影光學系統3的光學特性的變化量隨著時間過去呈指數地減小。因此，與測量開始時的光學特性相比，在所有測量點的測量結束時光學特性減小到exp(-t/K) = exp(-120/80) » 22%。另外，在測量步驟中的中間時間(60秒)處光學特性減小到exp(-60/80) = 47%。 　　考慮在測量開始(緊接在曝光結束之後)曝光像差(投影光學系統3的光學特性)的產生量，即，飽和值Ic×Ek 的測量精度。假設在投影光學系統的光學特性不變化的情況下的測量精度為1.0ppm，則在光學特性減小到47%的測量步驟的中間時間處執行測量的情況下，測量精度被估計為2.1ppm。 　　另一方面，如圖8中所示，在12個測量點被分配到三個組並且測量步驟和曝光步驟交替地執行的情況下，測量一個組中的各個測量點所需的總時間為40秒。即，在一個組中的各個測量點處的測量結束時光學特性僅減小至exp(-40/80) = 61%，並且在中間時間(20秒)處減小至exp(-20/80) = 78%。然後，在測量步驟的中間時間處執行測量的情況下測量精度被估計為1.3ppm，並且如圖9中所示，發現與在所有測量點處連續地執行測量的情況相比測量精度提高。 　　如上所述，在本實施例中，多個測量點被分配到多個組，並且在曝光步驟之間執行對於每個組的測量步驟。這使得可以在目標時段內執行各個測量點處的像點位置的測量。因此，可以藉由使用基於該測量結果確定的預測公式來精確地預測在基板的曝光期間投影光學系統3的光學特性。 ＜製造物品的方法的實施例＞ 　　根據本發明的實施例的製造物品的方法適於製造諸如微器件(例如，半導體器件)或具有微結構的元件之類的物品。根據實施例的製造物品的方法包括藉由使用上面所述的曝光裝置在被塗敷到基板的光致抗蝕劑上形成潛像圖案的步驟(對基板進行曝光的步驟)以及對在上面的步驟中形成了潛像圖案的基板進行顯影的步驟。該製造方法還包括其它已知的步驟(例如，氧化、沉積、氣相沉積、摻雜、平面化、蝕刻、抗蝕劑移除、切割、接合和封裝)。根據實施例的製造物品的方法在物品的性能、品質、生產率和生產成本中的至少一項上優於傳統方法。 ＜其它實施例＞ 　　本發明的實施例還可以藉由如下方式實現，即，藉由讀出並執行記錄在儲存媒體(其也可全稱為“非暫時性電腦可讀儲存媒體”)上的電腦可執行指令(例如，一個或更多個程式)以執行一個或多個上述實施例的功能並且/或者包含用於執行一個或多個上述實施例的功能的一個或多個電路(例如，專用積體電路(ASIC))的系統或裝置的電腦，以及藉由由系統或裝置的電腦藉由例如讀出並執行來自儲存媒體的電腦可執行指令以執行一個或多個上述實施例的功能並且/或者控制一個或多個電路執行一個或多個上述實施例的功能而執行的方法。電腦可包括一個或多個處理器(例如，中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU))，並且可包含單獨的電腦或單獨的處理器的網路，以讀出並執行電腦可執行指令。電腦可執行指令例如可以從網路或儲存媒體提供給電腦。儲存媒體可包含例如硬碟、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、分散式運算系統的存放裝置、光學碟(諸如光碟(CD)、數位多功能光碟(DVD)或藍光碟(BD)TM )、快閃記憶體設備和儲存卡等中的一個或多個。 　　雖然已經參照實施例描述了本發明，但是要理解本發明不限於所公開的實施例。申請專利範圍應被賦予最寬泛的解釋，以便包含所有這種修改以及等同的結構和功能。
1‧‧‧原版
2‧‧‧原版台架
3‧‧‧投影光學系統
3a‧‧‧光學元件
3b‧‧‧驅動單元
4‧‧‧基板
5‧‧‧基板台架
6‧‧‧照明光學系統
7‧‧‧控制器
10a‧‧‧測量圖案
10b‧‧‧測量圖案
11‧‧‧H圖案
12‧‧‧V圖案
13‧‧‧透光部分
14‧‧‧光量感測器
20‧‧‧投影區域
20a‧‧‧投影區域
20b‧‧‧投影區域
21‧‧‧測量點
21a‧‧‧第一測量點
21b‧‧‧第二測量點
21c‧‧‧第三測量點
21d‧‧‧第四測量點
100‧‧‧曝光裝置
圖1A是示出了根據第一實施例的曝光裝置的示意圖； 　　圖1B是示出了測量圖案的佈置的示例的圖； 　　圖2示出了曝光時間與光學特性的變化量之間的關係的曲線圖，以及曝光光線的強度與曝光時間之間的關係的曲線圖； 　　圖3A是示出了第一測量點的測量定時處的投影區域的圖； 　　圖3B是示出了第二測量點的測量定時處的投影區域的圖； 　　圖3C是示出了第三測量點的測量定時處的投影區域的圖； 　　圖3D是示出了第四測量點的測量定時處的投影區域的圖； 　　圖4是示出了在不同的測量定時處執行各個測量點處的像點位置的測量的情況下的測量結果的圖； 　　圖5是示出了預測公式的確定方法的流程圖； 　　圖6是示出了多個測量點的佈置的示例的圖； 　　圖7A是示出了被分配到第一組的測量點的示例的圖； 　　圖7B是示出了被分配到第二組的測量點的示例的圖； 　　圖7C是示出了被分配到第三組的測量點的示例的圖； 　　圖8是示出了在曝光步驟之間對於每個組執行測量步驟的情況下投影光學系統的光學特性的變化量的曲線圖；以及 　　圖9是示出了在曝光步驟之後在所有測量點處執行測量的情況下投影光學系統的光學特性的變化量的曲線圖。

Claims (11)

  1. 一種計算方法，計算在基板的曝光期間由於熱量而變化的投影光學系統的光學特性，該計算方法包括： 　　針對該投影光學系統的物平面上的多個測量點，在不同的測量時刻測量像點位置；以及 　　基於在針對該多個測量點中的每個測量點的該測量中測量的像點位置和該多個測量點中的每個測量點的測量時刻，計算該光學特性。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的計算方法，其中，在該計算中， 　　基於在該測量中測量的每個像點位置以及藉由使用預測公式和該多個測量點中的每個測量點的測量時刻預測的每個像點位置，確定該預測公式的係數，其中該預測公式用於預測像點位置的時間率變化；並且 　　藉由使用所確定的該預測公式的係數來計算該光學特性。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述的計算方法，其中，該預測公式是藉由包含透過該投影光學系統的光量和該投影光學系統的時間常數作為參數的時間函數表示的。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述的計算方法，其中，在該光學特性變化的時段內執行該測量。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述的計算方法，其中，在經由該投影光學系統對該基板進行曝光之後，在該曝光中產生的光學特性的變化量減小的時段內，執行該測量。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述的計算方法，其中 　　該多個測量點被分配到包括第一組和第二組的多個組，並且 　　在針對該第一組的該測量和針對該第二組的該測量之間執行該曝光。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述的計算方法，其中，在透過該投影光學系統的光量小於在該基板的曝光期間的光量的狀態下，執行該測量。
  8. 一種曝光基板的曝光方法，該曝光方法包括： 　　藉由使用計算方法，計算在基板的曝光期間由於熱量而變化的投影光學系統的光學特性；以及 　　在基於所計算的光學特性改變該光學特性的同時，經由投影該光學系統對該基板進行曝光， 　　其中，該計算方法包括： 　　　　針對該投影光學系統的物平面上的多個測量點，在不同的測量時刻測量像點位置；以及 　　　　基於在針對該多個測量點中的每個測量點的該測量中測量的像點位置和該多個測量點中的每個測量點的測量時刻，計算該光學特性。
  9. 一種非暫時性電腦可讀儲存媒體，儲存用於使電腦執行計算方法的每個步驟的程式，該計算方法計算在基板的曝光期間由於熱量而變化的投影光學系統的光學特性，該計算方法包括： 　　針對該投影光學系統的物平面上的多個測量點，在不同的測量時刻處測量像點位置；以及 　　基於在針對該多個測量點中的每個測量點的該測量中測量的像點位置和該多個測量點中的每個測量點的測量時刻，計算該光學特性。
  10. 一種曝光裝置，經由投影光學系統對基板進行曝光，該曝光裝置包括： 　　測量單元，被配置為測量該投影光學系統的像點位置； 　　改變單元，被配置為改變該投影光學系統的光學特性；以及 　　控制器，被配置為控制該改變單元， 　　其中，該控制器 　　　　使該測量單元針對該投影光學系統的物平面上的多個測量點在不同的測量時刻測量像點位置； 　　　　基於針對該多個測量點中的每個測量點測量的像點位置和該多個測量點中的每個測量點的測量時刻，計算該光學特性；以及 　　　　基於所計算的光學特性控制該改變單元。
  11. 一種製造物品的方法，該方法包括： 　　使用曝光裝置對基板進行曝光； 　　對經曝光的基板進行顯影；以及 　　對經顯影的基板進行處理以製造該物品， 　　其中，該曝光裝置經由該投影光學系統對該基板進行曝光並且包括： 　　測量單元，被配置為測量該投影光學系統的像點位置； 　　改變單元，被配置為改變該投影光學系統的光學特性；以及 　　控制器，被配置為控制該改變單元， 　　其中，該控制器 　　　　使該測量單元針對該投影光學系統的物平面上的多個測量點在不同的測量時刻測量像點位置； 　　　　基於針對該多個測量點中的每個測量點測量的像點位置和該多個測量點中的每個測量點的測量時刻，計算該光學特性；以及 　　　　基於所計算的光學特性控制該改變單元。
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