CN1267788C - 曝光装置检查用掩模、曝光装置检查方法和曝光装置 - Google Patents

曝光装置检查用掩模、曝光装置检查方法和曝光装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1267788C
CN1267788C CNB2004100811652A CN200410081165A CN1267788C CN 1267788 C CN1267788 C CN 1267788C CN B2004100811652 A CNB2004100811652 A CN B2004100811652A CN 200410081165 A CN200410081165 A CN 200410081165A CN 1267788 C CN1267788 C CN 1267788C
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
light source
exposure
exposure device
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004100811652A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1605934A (zh
Inventor
福原和也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN1605934A publication Critical patent/CN1605934A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1267788C publication Critical patent/CN1267788C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70125—Use of illumination settings tailored to particular mask patterns
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/44—Testing or measuring features, e.g. grid patterns, focus monitors, sawtooth scales or notched scales
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70566—Polarisation control
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70591—Testing optical components
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns

Abstract

本发明用于简便地检查曝光装置的照明光的偏振状态。把检查用掩模50载置到曝光装置30的光掩模载置台34上。检查用掩模50，在透明基板51的背面一侧具备遮光图形53，借助于在该遮光图形53上形成的针孔55，在透明基板51的正面一侧形成2次光源41的像41’。形成该像41’的光束通过偏振器图形56-59，投影到已涂敷到晶片35上的抗蚀剂上边。抗蚀剂的除去比率因偏振器图形56-59的偏振轴方向而变化，根据该变化，就可以判定2次光源41的偏振方向是否处于预期的方向。

Description

曝光装置检查用掩模、曝光装置检查方法和曝光装置
技术领域
本发明涉及用掩模图形使晶片等的被曝光对象曝光的曝光装置的检查方法、曝光装置检查用掩模和曝光装置。
背景技术
人们知道在曝光装置中在被曝光对象上形成的像的特性会因投影光的偏振状态而变化。
例如，人们知道在进行由2个光束相干施行的曝光的情况下，如图14所示，在把TM波111(P偏振)当作投影光的情况下，和把TE波112(S偏振)当作投影光的情况下，后者的一方所得到的相干波的对比度高。在这里，所谓TM波，指的是光入射面与电向量的振动方向平行的光，所谓TE波，指的是光入射面与电向量的振动方向垂直的光。
此外，人们还知道：在考虑作为在被曝光对象的抗蚀剂表面上的光吸收率的情况下，把TM波当作入射光的一方，可以得到比把TE波当作入射光更高的光吸收率。特别是如果把TM波的入射角做成为所谓的布儒斯特(Brewster)角，则可以使反射率几乎变成为零。
为此，人们探讨了在曝光装置中积极地控制照明光的偏振状态，借助于此使成像特性变化的方案。
例如，在专利文献1中，公开了使照明光变成为线性偏振光后，主要用TE波成像的方法。此外，在专利文献2中，公开了使照明光变成为线性偏振光后，主要用TM波成像的方法。
[专利文献1]特许第3246615号公报([0016]-[0025]栏，图1等)
[专利文献2]特许第2836483号公报([0007]-[0009]栏，图3等)
归因于照明光学系统的光学构件的污染·变质，或者提供振动的位置错开，在曝光装置组装时所设定的照明光的偏振方向会发生变化。像这样的照明光的偏振方向的变动，将给曝光装置的成像特性造成影响。因此，在使用这样的曝光装置时，就必须检查是否产生了偏振方向的变动，并根据检查结果适宜实施光学构件的净化等。
但是，直接确认照明光未变成为所希望的偏振状态这件事，在现有的曝光装置中根本未进行过。根据抗蚀剂的曝光状态等对曝光宽余度或焦点深度等进行检测，以判定未得到所希望的成像状态这件事，虽然用现有的曝光装置也可以进行，但是，由于得不到所希望的成像状态的理由，除去照明光的偏振方向变动之外，被认为还有各种各样的可能，故偏振方向的变动的事实，不能立即判定。
发明内容
本发明，就是为解决该问题而完成的，目的在于提供可以简便地检查曝光装置的照明光的偏振状态而无须分解装置等的曝光装置的检查方法、曝光装置检查用掩模和曝光装置。
为了实现上述目的，本发明的曝光装置检查用掩模，是一种为了对做成为把光掩模载置到与被曝光对象光学性地共轭的共轭位置上，通过上述光掩模把来自光源的曝光用光束投影到上述被曝光对象上的曝光装置的上述曝光用光束的偏振状态进行检查，而载置到上述光掩模的位置上的曝光装置检查用掩模，其特征在于：具备配置在上述光源与上述共轭位置之间在上述共轭位置上形成上述光源的像的光源像形成用光学系统，和配置在形成上述光源的像的光束的光路上，选择性地使多个偏振方向的光束透过的偏振构件。
在该曝光装置检查用掩模中，上述偏振构件具备偏振轴方向彼此不同的多个偏振器，并可构成为使得该多个偏振器选择性地插入到上述光路内。在该情况下，就可以做成为使得在每一个上述多个偏振器上都设置上述光源像形成用光学系统，并伴随着上述偏振器向上述光路内的插入向上述光路内插入该光源像形成用光学系统。
另外，上述光源像形成用光学系统，可以用目的为在上述共轭位置上形成上述光源像的针孔构成。
本发明的曝光装置检查方法，是一种用来对其构成为配置有发出曝光用光束的光源，用来把该曝光用光束投影到被曝光对象上的投影光学系统，和在对于上述被曝光对象和上述投影光学系统光学性地共轭的共轭位置上形成了掩模图形的光掩模，把该掩模图形投影到上述被曝光对象上的曝光装置进行检查的曝光装置检查方法，其特征在于：具备如下步骤：把用来在上述共轭位置上形成上述光源像的光源像形成用光学系统插入到上述光源与上述共轭位置之间，同时，在把偏振器插入到了形成该光源像的光束的光路中后，使上述偏振器的偏振轴方向变化以执行通过上述光源像形成光学系统和上述偏振器和上述投影光学系统的上述曝光用光束的向上述被曝光对象进行的投影的曝光步骤，和比较在每一个上述偏振轴方向上都不同的在上述被曝光对象上边的上述曝光用光束的光强度分布，判定上述曝光用光束的偏振状态的判定步骤。
在该曝光装置检查方法中，上述判定步骤，可以借助于已涂敷到上述被曝光对象上的抗蚀剂的感光状态对上述光强度分布进行比较。或者，上述判定步骤，可以对被作为上述被曝光对象设置的摄像元件检测出来的光强度分布进行比较。
本发明的曝光装置，是一种具备：向被曝光对象发出曝光用光束的光源；具备向上述被曝光对象上投影的掩模图形的光掩模；载置上述被曝光对象的被曝光对象载置装置；用来向上述被曝光对象投影该曝光用光束的投影光学系统；把上述光掩模载置到对于上述被曝光对象和上述投影光学系统光学性地共轭的共轭位置上的光掩模载置装置的曝光装置，其特征在于：具备为了判定上述曝光用光束的偏振状态而被载置到上述光掩模载置装置上的检查用掩模，该检查用掩模，具备：为了在上述共轭位置上形成上述光源像被做成为位于上述光源与上述共轭位置之间的光源像形成用光学系统；插入到形成上述光源像的光束的光路中使得其偏振轴方向可变的偏振构件。
倘采用本发明，不必分解装置等，采用仅仅执行与执行通常的曝光装置的曝光工序的情况下同样的工序的办法，就可以检查曝光装置的照明光的偏振状态。
附图的简单说明
图1示出了本发明的实施形态所使用的曝光装置30的概略构成。
图2示出了多个2次光源面40的构成例。
图3示出了本发明的实施形态1的检查用掩模50的构成。
图4是具有检查用掩模50的遮光图形53和针孔55的扩大图。
图5示出了把检查用掩模50载置到曝光装置30上后的状态。
图6示出了检查用掩模50的偏振器图形55-59的构造。
图7示出了使用检查用掩模50检查曝光装置30的方法。
图8的曲线图示出了2次光源41的相对光强度，和一直到晶片35露出来为止使已涂敷到晶片35上边的抗蚀剂感光所需要的最小感光量(阈值曝光量)之间的关系。
图9示出了使用检查用掩模50检查曝光装置30的方法。
图10示出了本发明的实施形态2的检查用掩模50’的构成。
图11是具有图10所示检查用掩模50’的遮光图形53和针孔55的扩大图。
图12示出了检查自然偏振(随机偏振)的2次光源41的偏振状态的方法。
图13示出了作为本实施形态的变形例的检查用掩模50”的构成。
图14是用来说明把TM波111(P偏振光)当作投影光的情况下和把TE波112(S偏振光)当作投影光的情况下的不同的说明图。
符号说明
10                                光掩模
11                                图形形成部分
12                            玻璃基板
30                            曝光装置
32                            照明光学系统
33                            投影光学系统
34                            光掩模载置台
35                            晶片
36                            晶片载置台
37                            载置台驱动机构
38                            载置台驱动机构
40                            2次光源面
41                            2次光源
42                            偏振轴方向
49                            光轴
50、50′、50″                检查用掩模
51                            透明基板
53                            遮光图形
55                            针孔
56-59                         偏振片图形
Ln                            遮光部分
Sp                            透过部分
66-69、66′-69′、66″-69″   曝光位置
81-84                         偏振片图形
90                            薄膜
具体实施方式
其次，参看图面详细地对本发明的实施形态进行说明。
本实施形态的曝光装置30，如图1所示，具备：未画出来的光源，照明光学系统32，投影光学系统33，光掩模载置台34，晶片载置台36，载置台驱动机构37，载置台驱动机构38。
在本实施形态中，作为未画出来的光源的像的2次光源41，规定为是在照明光学系统32内的2次光源面40上形成的光源。2次光源面40，位于投影光学系统33的入射光瞳面或与该面光学性地共轭的面上。此外，该2次光源41，规定是为借助于未图示的偏振器在规定的方向上线性偏振光源。例如，如图2(a)所示，配置为对于光轴49对称的2个2次光源41(2重极照明)分别如箭头42所示，被做成为使得发出把以照明光学系统32的光轴49为中心的圆的切线方向当作偏振轴方向的线性偏振的光。
在2次光源面40上的2次光源41的排列、个数和偏振轴方向42，如图2(b)-(f)所示，可以考虑各种各样的形式。同图(b)虽然与同图(a)同样是2重极照明，但是偏振轴方向42却被做成为以光轴49为中心的放射状。同图(c)虽然与同图(a)同样偏振轴方向42朝向切线方向，但是，2次光源41以光轴49为中心90度间隔地设置4个这点(4重极照明)不一样。同图(d)虽然与同图(c)同样是4重极照明，但是，偏振轴方向42在以光轴49为中心的放射方向的这一点不一样。
同图(e)虽然偏振轴方向与同图(a)同样是切线方向，但是，2次光源41，以光轴49为中心45度间隔地设置8个(8重极照明)这一点不一样。同图(f)与同图(e)比较偏振轴方向42在以光轴49为中心的放射方向这一点不一样。
以下，设2次光源面40是具有图2(a)的2重极照明(偏振轴方向42为切线方向)的形态的面进行说明。
返回到图1，光掩模载置台34，是用来载置光掩模10的载置台。光掩模10具备具有要投影到晶片35上边的掩模图形(在这里，规定为是以图1的纸面方向(缝隙方向X)为长度方向的缝隙)的图形形成部分11，和已粘贴到该图形形成部分11的背面上的玻璃基板12。光掩模载置台34，采用保持该玻璃基板12的办法，做成为使得已载置到晶片载置台36上边的晶片35与图形形成部分11对于投影光学系统33变成为光学性地共轭。此外，光掩模载置台34，被构成为可借助于载置台驱动机构37在包括图1所示的扫描方向Y的方向上进行移动。同样，晶片载置台36，被构成为可借助于载置台驱动机构38在包括扫描方向Y的方向上进行移动。
要在图形形成部分11上形成的掩模图形，可借助于2次光源41均一地照明，借助于此，就可以把掩模图形投影到晶片35上边。
在这样的曝光装置30中，为了检查2次光源41的偏振方向是否已变成为例如图2(a)的箭头42所示的那样的所希望的方向，在本实施形态中，要使用图3和图4所示的那样的检查用掩模50。该检查用掩模50，如图5所示，取代光掩模10，载置到光掩模载置台34上边使用。
如图3所示，本实施形态的检查用掩模50，具备透明基板51。透明基板51，例如是厚度6.35mm左右，作为材料可以使用熔融石英、萤石等。透明基板51的正面一侧的面(晶片载置台36一侧的面)被做成为使得对于晶片35和投影光学系统33变成为光学性地共轭，因此，背面一侧的面(2次光源41一侧的面)就变成为从共轭位置离开若干间隔的位置。
在该透明基板51的背面一侧上，固定性地设置有用铬(Cr)蒸镀膜等形成的遮光图形53。在该遮光图形53上，可网格状地形成多个针孔55。在这里，假定如图3(b)所示，在沿着缝隙方向X的行L1-I4和沿着扫描方向Y的列C1-C3的交点上，形成有3×4＝12个针孔55。此外，还假定把照明光学系统32设计为使得只有排列在1个行Li(i＝1到4)上的3个针孔55才可以用来自2次光源41的照明光同时进行照明。
该针孔55起着在透明基板51的正面一侧的面附近，就是说在对于晶片35和投影光学系统33光学性地共轭的位置附近形成2次光源41的像41’的针孔光学系统的作用。1个针孔55，如图4所示，在遮光图形53上边具有50微米左右的直径。
此外，如图3(b)所示，在透明基板51的正面一侧上形成有偏振器图形56-59。偏振器图形56-59把偏振轴设定为使得来自2次光源41的照明光之内仅仅使规定的偏振方向的光通过，在每一个偏振器图形上偏振轴方向都不一样。在这里，如图3(b)所示，把偏振器图形56-59的偏振轴56a-59a规定为从缝隙方向X分别左旋0度、90度、45度、135度。
此外，各个偏振器图形56-59，以缝隙方向X为长度方向在透明基板51的正面一侧固定性地形成为使得分别与1个行L1或L4上边的3个针孔55中的任何一者对应。当使检查用掩模50在扫描方向Y上移动，1个行Li上边的3个针孔55插入到2次光源41的照明路径内时，与此同时，对应的1个偏振器图形56-59也被插入到该照明路径中。
偏振器图形56-59，如图6所示，用交互地配置用铬(Cr)等的导电性金属膜形成的遮光部分Ln和透过部分Sp构成的线条和间隔图形(L/S图形)构成。在这里，设步距周期方向的遮光部分Ln和透过部分Sp之比大体上是1：1，步距周期约为150nm左右。在曝光装置30是曝光波长193nm的ArF曝光装置的情况下，结果变成为步距周期比曝光波长更短，把这样的构造叫做金属丝光栅偏振器。金属丝光栅偏振器，具有在用遮光部分Ln和透过部分Sp构成的L/S图形的周期方向上使电向量进行振动的光，以比与之垂直的光高的透射率透射的性质。
其次，参看图7说明使用这样的检查用掩模50的曝光装置30的检查步骤。在这里，设2次光源面40是图7(a)所示的那样的2重极照明，其偏振轴方向42在以光轴49为中心的圆的切线方向上延伸。此外，假定在晶片载置台36上边，要装载已涂敷上抗蚀剂的晶片35。
首先，如图7(b)左图所示，借助于偏振器图形56(偏振轴56a为0度)和行L1的针孔55，将2次光源41的像41′以规定曝光量D1向抗蚀剂上边投影。在该情况下，如设2次光源41的偏振轴方向42朝向图7(a)所示的那样的切线方向，由于偏振轴方向42与偏振轴56a变成为垂直的关系，故偏振器图形56几乎不会使来自2次光源41的光通过。为此，如图7(b)右图所示，在抗蚀剂上边的曝光位置66上，就不会形成2次光源41的像41’。
其次，驱动载物台驱动机构37，如图7(c)左图所示，借助于偏振器图形57(偏振轴57a为90度)与行L2的针孔55，恰好以曝光量D1(与使用偏振器图形56的情况下同一曝光量)把2次光源41的像41’投影到抗蚀剂上边。另外，驱动载置台驱动机构38，使用由偏振器图形57进行曝光的曝光位置67变成为与上述的曝光装置66不同的地方。在借助于该偏振器图形57进行曝光的情况下，如果2次光源41的偏振轴方向42是图7(a)那样的状态，则偏振轴方向42与偏振轴57a一致。为此，偏振器图形57，就可以使来自2次光源41的光的全部都通过。为此，如图7(c)右图所示，就可以在曝光位置67上边清晰地显影2次光源41的像41’。
另外，曝光量D1，在使用偏振器图形57的情况下，也可以设定为一直到晶片35露出来为止使已涂敷到晶片35上边的抗蚀剂感光所需要的最小感光量(阈值曝光量)。来自2次光源41的照明光的相对光强度I和阈值曝光量D，处于图8所示的曲线图的关系。于是，在设想相对光强度I是I1的情况下，就可以把阈值曝光量设定为D1。
接着，驱动载置台驱动机构37，如图7(d)左图所示，借助于偏振器图形58(偏振轴58a为45度)和行L3的针孔55，恰好以曝光量D1把2次光源41的像41’投影到抗蚀剂上边。另外，驱动载置台驱动机构38，使用由偏振器图形58进行曝光的曝光位置68变成为与上述的曝光装置66和67不同的地方。在该情况下，如果2次光源41的偏振轴方向42如图7(a)所示的那样，由于结果变成为偏振轴方向42与偏振轴58a相差45度，故偏振器图形58就使来自2次光源41的光的 通过。为此，如图7(d)右图所示，虽然在曝光位置68上会显影2次光源41的像41’，但是，抗蚀剂的感光的比率却变得比曝光位置67小。就是说，相对于在曝光位置67处，例如一直到底面为止可以除去抗蚀剂，在曝光位置68处则变成为抗蚀剂只能除去得浅。
最后，驱动载置台驱动机构37，如图7(e)左图所示，借助于偏振器图形59(偏振轴59a为135度)和行L4的针孔55，以恰好的曝光量D1把2次光源41的像41’投影到抗蚀剂上边。另外，驱动载置台驱动机构38，使用由偏振器图形59进行曝光的曝光位置69变成为与上述的曝光位置66到68不同的地方。在该情况下，如果2次光源41是偏振轴方向42是图7(a)所示的那样，则结果就变成为偏振轴方向42与偏振轴59a相差为135度。为此，偏振器图形59，就与偏振器图形58同样，使来自2次光源41的光的
Figure C20041008116500141
通过。因此，在2次光源41的偏振轴方向变成为图7(a)所示的那样的情况下，在曝光位置68和曝光位置69处抗蚀剂的感光的比率就变成为相同。
对像以上那样地曝光的晶片35的曝光位置66-69的状态进行比较，根据该比较结果，判定2次光源41的偏振方向是否已变成为预期的那样的方向。具体地说，要使用图像解析或各种非接触测定设备等判定曝光位置66-69的抗蚀剂的显影状态。
2次光源41的偏振轴方向42，如果是图7(a)所示的那样，则曝光位置66-69的状态，就将变成为图7《b)-(e)所示的那样的曝光状态。因此，在未变成为图7(b)-(e)那样的状态的情况下，就可以判定为偏振轴方向42未朝向预期那样的方向。例如，在曝光位置67中，在抗蚀剂未被一直到底面为止都除去，或者曝光位置68与69的抗蚀剂除去量不同的情况下，就可以判定为偏振轴方向42未朝向预期那样的方向。
如图9(a)所示，采用偏振轴方向42为圆(圆心49)的切线方向的8重极照明，使用偏振器图形56-59使晶片35曝光的情况下，曝光位置66’-69’的曝光状态，就变成为图9(b)-(e)所示的那样。在不能得到这样的曝光状态的情况下，就可以判定为偏振轴方向42未朝向预期那样的方向。
其次，用图10和图11说明本发明的实施形态2。在该实施形态2的检查用掩模50’中，在下述一点上与实施形态1不同：如图10所示，在透明基板51的背面一侧与遮光图形53同样形成偏振器图形81-84(参看同图(a))，如图11所示，重复地形成针孔55和偏振器图形82-84。2次光源41的偏振轴方向的检查方法等，与实施形态1是同样的。
以上虽然对发明的实施形态进行了说明，但是本发明并不限于这些。例如，在上述实施形态中，虽然把2次光源41设为是偏振后的光源进行的说明，但是，本发明，如图12(a)所示，也可以在检查自然偏振(随机偏振)的2次光源41是否真正地投影随机偏振的光的检查中使用。就是说，如图12(b)-(e)所示，采用分别使用偏振器图形56-59使晶片35的曝光位置66”-69”曝光的办法，就可以检查随机偏振的2次光源41。在已真正地得到了随机偏振的情况下，曝光位置66”-69”的曝光状态就将变成为几乎相同。在不相同的情况下，就可以判定为未得到随机偏振。
此外，在上述的实施形态中，在透明基板51的正面一侧形成了偏振器图形56-59。但是，只要把偏振器图形56-59配置在要形成在针孔55中通过的2次光源41的像41’的光束所要通过的位置上即可，例如，如图13所示，也可以配置在保护透明基板51的薄膜90上。在该情况下，理想的是在薄膜90处把形成2次光源41的像的光束所要通过的区域的附近予以遮光。
同样，具有针孔55的遮光图形53，也没有必要非在透明基板51的背面一侧形成不可，总之只要是在晶片35的光学性地共轭位置上形成2次光源像41的像41’的图形即可。例如，也可以在2次光源41一侧设置保护透明基板51的薄膜，在该薄膜上边形成具有针孔55的遮光图形53。
此外，在上述实施形态中，虽然为了在晶片35的光学性地共轭的位置上形成2次光源41的像使用的是具有针孔55的遮光图形53，但是，只要是在晶体35的光学性地共轭位置上可形成2次光源41的像41′的图形即可，例如也可使用微透镜阵列。
此外，在上述实施形态中，与偏振器图形56-59各个相对应地，固定地形成有3个一组的针孔55(行L1～L4)，但是针孔53，也可以构成为使得1行仅仅设置3个，并选择性地使偏振器图形56-59移动到该1行3个的针孔55的前边。
此外，也可以采用仅仅准备1块偏振器图形，并使之旋转的办法，来变更偏振轴方向。
此外，在上述实施形态中，为了检查2次光源41的偏振轴方向42，虽然使用的是已涂敷上抗蚀剂的晶片35，但是也可以代之以把摄像元件例如CCD载置到晶片载置台36上，根据其摄像信号判定偏振轴方向42。

Claims (14)

1.一种曝光装置检查用掩模，用于对把光掩模载置到与被曝光对象光学性地共轭的共轭位置上，通过上述光掩模把来自光源的曝光用光束投影到上述被曝光对象上的曝光装置的上述曝光用光束的偏振状态进行检查，而载置到上述光掩模的位置上，其特征在于：具备
配置在上述光源与上述共轭位置之间在上述共轭位置上形成上述光源的像的光源像形成用光学系统，
和配置在形成上述光源的像的光束的光路上，选择性地使多个偏振方向的光束透射的偏振构件。
2.根据权利要求1所述的曝光装置检查用掩模，其特征在于：
上述偏振构件具备偏振轴方向彼此不同的多个偏振器，并构成为使得该多个偏振器选择性地插入到上述光路内。
3.根据权利要求2所述的曝光装置检查用掩模，其特征在于：上述偏振轴方向分别被做成为0度、45度、90度、135度。
4.根据权利要求2所述的曝光装置检查用掩模，其特征在于：在上述多个偏振器的每一个上，都设置有上述光源像形成用光学系统。
5.根据权利要求1所述的曝光装置检查用掩模，其特征在于：上述光源像形成用光学系统，是用于在上述共轭位置上形成上述光源像的针孔。
6.根据权利要求1所述的曝光装置检查用掩模，其特征在于：具备作为上述被曝光对象侧的正面侧的面与上述共轭位置一致的透明基板，上述光源像形成用光学系统在上述透明基板的背面侧形成，上述偏振构件在上述透明基板的上述正面侧形成。
7.根据权利要求1所述的曝光装置检查用掩模，其特征在于：具备作为上述被曝光对象侧的正面侧的面与上述共轭位置一致的透明基板，和保护该透明基板的薄膜，上述光源像形成用光学系统在上述透明基板的背面侧形成，上述偏振构件在上述薄膜上形成。
8.根据权利要求1所述的曝光装置检查用掩模，其特征在于：具备透明基板，和保护该透明基板的薄膜，上述光源像形成用光学系统在上述薄膜上形成，上述偏振构件在上述透明基板上边形成。
9.根据权利要求1所述的曝光装置检查用掩模，其特征在于：上述偏振构件，通过以预定的步距周期反复形成透光部分和由导电性金属构成的遮光部分构成，其步距周期被做成为小于上述曝光用光束的波长。
10.根据权利要求1所述的曝光装置检查用掩模，其特征在于：上述光源像形成用光学系统，沿着在上述光掩模上形成的缝隙的方向形成多个。
11.一种曝光装置检查方法，用于对配置有发出曝光用光束的光源，用来把该曝光用光束投影到被曝光对象上的投影光学系统，和在对于上述被曝光对象和上述投影光学系统光学性地共轭的共轭位置上形成了掩模图形的光掩模，把该掩模图形投影到上述被曝光对象上的曝光装置进行检查，其特征在于：具备如下步骤：
把用于在上述共轭位置上形成上述光源像的光源像形成用光学系统插入到上述光源与上述共轭位置之间，并且，在把偏振器插入到形成该光源像的光束的光路中后，使上述偏振器的偏振轴方向变化以执行介由上述光源像形成用光学系统、上述偏振器和上述投影光学系统的上述曝光用光束向上述被曝光对象进行的投影的曝光步骤，
和比较在每一个上述偏振轴方向上不同的在上述被曝光对象上的上述曝光用光束的光强度分布，判定上述曝光用光束的偏振状态的判定步骤。
12.根据权利要求11所述的曝光装置检查方法，其特征在于：上述判定步骤，借助于涂敷到上述被曝光对象上的抗蚀剂的感光状态对上述光强度分布进行比较。
13.根据权利要求11所述的曝光装置检查方法，其特征在于：上述判定步骤，对通过作为上述被曝光对象配置的摄像元件检测出来的光强度分布进行比较。
14.一种曝光装置，具备：
向被曝光对象发出曝光用光束的光源；
具备向上述被曝光对象上投影的掩模图形的光掩模；
载置上述被曝光对象的被曝光对象载置装置；
用来向上述被曝光对象投影该曝光用光束的投影光学系统；
对把上述光掩模载置到对于上述被曝光对象和上述投影光学系统光学性地共轭的共轭位置上的光掩模载置装置，
其特征在于：
具备为了判定上述曝光用光束的偏振状态而被载置到上述光掩模载置装置上的检查用掩模，
该检查用掩模，具备：
为了在上述共轭位置上形成上述光源像被做成为位于上述光源与上述共轭位置之间的光源像形成用光学系统；
和插入到形成上述光源像的光束的光路中使得其偏振轴方向可变的偏振构件。
CNB2004100811652A 2003-10-07 2004-09-30 曝光装置检查用掩模、曝光装置检查方法和曝光装置 Expired - Fee Related CN1267788C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003348132A JP3718511B2 (ja) 2003-10-07 2003-10-07 露光装置検査用マスク、露光装置検査方法及び露光装置
JP348132/2003 2003-10-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1605934A CN1605934A (zh) 2005-04-13
CN1267788C true CN1267788C (zh) 2006-08-02

Family

ID=34540418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100811652A Expired - Fee Related CN1267788C (zh) 2003-10-07 2004-09-30 曝光装置检查用掩模、曝光装置检查方法和曝光装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7072040B2 (zh)
JP (1) JP3718511B2 (zh)
CN (1) CN1267788C (zh)
NL (1) NL1027187C2 (zh)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3787123B2 (ja) * 2003-02-13 2006-06-21 株式会社東芝 検査方法、プロセッサ及び半導体装置の製造方法
WO2005106593A2 (en) * 2004-04-14 2005-11-10 Litel Instruments Method and apparatus for measurement of exit pupil transmittance
US7619747B2 (en) 2004-12-17 2009-11-17 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, analyzer plate, subassembly, method of measuring a parameter of a projection system and patterning device
JP2008527756A (ja) * 2005-01-19 2008-07-24 ライテル・インストルメンツ 光源コヒーレンスマトリクスの測定方法および装置
US7375799B2 (en) * 2005-02-25 2008-05-20 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus
JP4580797B2 (ja) * 2005-03-28 2010-11-17 株式会社東芝 偏光状態検査方法及び半導体装置の製造方法
WO2006133906A1 (en) * 2005-06-13 2006-12-21 Asml Netherlands B.V. Lithographic projection system and projection lens polarization sensor
CN101233454B (zh) * 2005-06-13 2010-08-25 Asml荷兰有限公司 光刻设备、确定其至少一个偏振属性的方法、检偏器和偏振传感器
KR20080018203A (ko) * 2005-06-24 2008-02-27 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 조명 시스템의 편광의 특성을 기술하기 위한 방법 및디바이스
JP2007140212A (ja) * 2005-11-18 2007-06-07 Toshiba Corp フォトマスク及び半導体装置の製造方法
JP4928897B2 (ja) 2005-12-01 2012-05-09 株式会社東芝 偏光評価マスク、偏光評価方法、及び偏光計測装置
US20080062385A1 (en) * 2006-04-07 2008-03-13 Asml Netherlands B.V. Method of monitoring polarization performance, polarization measurement assembly, lithographic apparatus and computer program product using the same
US20070264581A1 (en) * 2006-05-09 2007-11-15 Schwarz Christian J Patterning masks and methods
EP1857879A1 (en) 2006-05-15 2007-11-21 Advanced Mask Technology Center GmbH & Co. KG An illumination system and a photolithography apparatus
US7799486B2 (en) * 2006-11-21 2010-09-21 Infineon Technologies Ag Lithography masks and methods of manufacture thereof
NL1036069A1 (nl) * 2007-10-30 2009-05-07 Asml Netherlands Bv An Immersion Lithography Apparatus.
TW200938957A (en) * 2008-03-05 2009-09-16 Nanya Technology Corp Feedback system and feedback method for controlling power ratio of light source
JP2010034478A (ja) * 2008-07-31 2010-02-12 Toshiba Corp 露光装置の管理方法、半導体装置の製造方法及びフォトマスク
JP5191851B2 (ja) * 2008-09-25 2013-05-08 株式会社東芝 偏光状態検査装置および偏光状態検査方法
US8368890B2 (en) * 2009-02-19 2013-02-05 International Business Machines Corporation Polarization monitoring reticle design for high numerical aperture lithography systems
KR101037899B1 (ko) * 2010-03-24 2011-05-30 한국기계연구원 리소그래피 장치 및 리소그래피 방법
CN102435418B (zh) * 2011-09-15 2013-08-21 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 ArF激光光学薄膜元件综合偏振测量装置及测量方法
DE102013200961A1 (de) * 2013-01-22 2014-07-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Polarisationsmessvorrichtung für eine Projektionsbelichtungsanlage
CN109596541A (zh) * 2018-11-07 2019-04-09 北京东方安杰科技有限公司 一种光源状态检测系统及其检测方法
US11131929B2 (en) * 2018-11-07 2021-09-28 Waymo Llc Systems and methods that utilize angled photolithography for manufacturing light guide elements
WO2020100344A1 (ja) * 2018-11-14 2020-05-22 株式会社村田製作所 測定装置及び測定装置を用いた投光システム
JP7336922B2 (ja) * 2019-09-03 2023-09-01 キヤノン株式会社 露光装置及び物品の製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6344624A (ja) * 1986-08-12 1988-02-25 Fuji Photo Film Co Ltd 液晶デバイス
JP3246615B2 (ja) 1992-07-27 2002-01-15 株式会社ニコン 照明光学装置、露光装置、及び露光方法
US5459000A (en) * 1992-10-14 1995-10-17 Canon Kabushiki Kaisha Image projection method and device manufacturing method using the image projection method
JP2836483B2 (ja) 1994-05-13 1998-12-14 日本電気株式会社 照明光学装置
US5973771A (en) * 1997-03-26 1999-10-26 International Business Machines Corporation Pupil imaging reticle for photo steppers
JP3302926B2 (ja) 1998-07-02 2002-07-15 株式会社東芝 露光装置の検査方法
US6048651A (en) 1998-10-23 2000-04-11 International Business Machines Corporation Fresnel zone mask for pupilgram
JP3302966B2 (ja) * 2000-02-15 2002-07-15 株式会社東芝 露光装置の検査方法及び露光装置検査用フォトマスク
JP2002139406A (ja) * 2000-11-06 2002-05-17 Nikon Corp 光学特性計測用マスク、光学特性計測方法、及び露光装置の製造方法
US6884552B2 (en) * 2001-11-09 2005-04-26 Kla-Tencor Technologies Corporation Focus masking structures, focus patterns and measurements thereof

Also Published As

Publication number Publication date
NL1027187C2 (nl) 2008-02-12
JP3718511B2 (ja) 2005-11-24
US7072040B2 (en) 2006-07-04
NL1027187A1 (nl) 2005-04-08
US20050099613A1 (en) 2005-05-12
JP2005116733A (ja) 2005-04-28
CN1605934A (zh) 2005-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1267788C (zh) 曝光装置检查用掩模、曝光装置检查方法和曝光装置
CN1702492A (zh) 提供偏振图案的设备
KR101228479B1 (ko) 패턴형성재료, 및 패턴형성장치 및 패턴형성방법
CN1251028C (zh) 照明装置及应用该照明装置的曝光装置和器件制造方法
US20080118867A1 (en) Pattern Forming Material, Pattern Forming Apparatus, And Pattern Forming Process
US20100067070A1 (en) Image reading device
CN1278190C (zh) 投影曝光装置、位置对准装置以及位置对准方法
CN1621941A (zh) 包括其中的遮蔽元件的光掩模及相关的方法与系统
CN1487365A (zh) 基底固定件以及器件制造方法
CN1624590A (zh) 曝光装置的照度不匀度的测定方法和修正方法
CN1437072A (zh) 利用消除辅助特征来提高处理范围的方法
CN1267267C (zh) 光学材料、光学元件、层叠型衍射光学元件、光学系统以及光学元件的成形方法
CN1570769A (zh) 装置制造方法,掩模组,数据组,掩模图案化方法及程序
CN1470941A (zh) 曝光量监测方法和半导体器件的制造方法
US8492079B2 (en) Method of forming a pattern of an array of shapes including a blocked region
KR101660918B1 (ko) 노광 장치 및 포토 마스크
CN101034255A (zh) 光掩模和曝光方法
KR20080059558A (ko) 노광 장치
US7863588B2 (en) Lighting optical apparatus and sample inspection apparatus
US20080259328A1 (en) Reticle defect inspection apparatus and inspection method using thereof
JP2004349648A (ja) 半導体露光装置の自己洗浄方法と自己洗浄用透過板
CN1525245A (zh) 相移掩模及用它的图形的形成方法和电子器件的制造方法
KR950704720A (ko) 렌즈 어레이 사진석판노출장치와 그 방법(lens array photolithography)
CN1226671C (zh) 光学放大率调节系统
JPH10335236A (ja) 露光装置、その光洗浄方法及び半導体デバイスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060802

Termination date: 20091030