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JP2001085305A - Exposure apparatus aberration measurement method and aberration measurement system - Google Patents

Exposure apparatus aberration measurement method and aberration measurement system

Info

Publication number
JP2001085305A
JP2001085305A JP25793299A JP25793299A JP2001085305A JP 2001085305 A JP2001085305 A JP 2001085305A JP 25793299 A JP25793299 A JP 25793299A JP 25793299 A JP25793299 A JP 25793299A JP 2001085305 A JP2001085305 A JP 2001085305A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
aberration
area
line
exposure apparatus
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.)
Pending
Application number
JP25793299A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Tawarayama
和雄 俵山
Tatsuhiko Touki
達彦 東木
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
Priority to JP25793299A priority Critical patent/JP2001085305A/en
Publication of JP2001085305A publication Critical patent/JP2001085305A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70591Testing optical components
    • G03F7/706Aberration measurement

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 露光装置の諸収差をテスト用レチクルを用い
ることなく簡単な手順で測定する。 【解決手段】 ウエハ位置を上下方向に移動させなが
ら、各位置で露光装置で使用中のレチクルのパターンを
ウエハ上に露光する。各位置ごとに、露光されたウエハ
上のパターンの中から線対象のパターン部分を取り込
む。取り込んだ線対称パターン部分を画像処理し、ウエ
ハ上に露光された線対称パターンの面積を計測する。求
めた面積に基づいて、ベストフォーカス位置や諸収差を
求める。
(57) [Problem] To measure various aberrations of an exposure apparatus by a simple procedure without using a test reticle. A reticle pattern being used by an exposure apparatus is exposed on a wafer at each position while moving the wafer position in a vertical direction. For each position, a pattern portion to be line-targeted is taken from the exposed pattern on the wafer. Image processing is performed on the captured line symmetric pattern portion, and the area of the line symmetric pattern exposed on the wafer is measured. The best focus position and various aberrations are obtained based on the obtained area.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子や液晶
表示板の製造に用いられる露光装置において、ベストフ
ォーカス位置や諸収差など、露光に影響を及ぼす各特性
値を測定する方法およびシステムに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method and a system for measuring various characteristic values that affect exposure, such as a best focus position and various aberrations, in an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor element or a liquid crystal display panel.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子等の製造に用いられる露光装
置は、レチクル上に形成されたパターンをウエハ上に縮
小投影し、サブミクロンレベルのパターンを形成する装
置である。近年のLSI製造技術の向上によってパター
ンの微細化が進み、パターンに求められる寸法精度は年
々厳しいものになってきている。したがって、パターン
を縮小投影するレンズにも非常に高い精度が要求されて
いる。
2. Description of the Related Art An exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor device or the like is an apparatus that forms a pattern on a submicron level by reducing and projecting a pattern formed on a reticle onto a wafer. With the improvement of LSI manufacturing technology in recent years, pattern miniaturization has progressed, and the dimensional accuracy required for patterns has become stricter year by year. Therefore, very high precision is also required for a lens for reducing and projecting a pattern.

【0003】具体的には、形成するパターンに悪影響が
出ないように、レンズの収差量を管理し、それらを最小
に押さえる必要がある。しかし収差の種類によって、あ
るいは形成されるパターンによって、収差の影響が顕著
に出てしまう場合がある。そこで、製造される製品の品
質管理、装置のメンテナンスの面から、定期的あるいは
必要に応じて、露光装置の収差量を正確に計測しなけれ
ばならない。
More specifically, it is necessary to control the amount of aberration of the lens so as not to adversely affect the pattern to be formed, and to minimize them. However, depending on the type of aberration or the pattern to be formed, the influence of aberration may be remarkable. Therefore, in terms of quality control of the manufactured product and maintenance of the apparatus, it is necessary to accurately measure the aberration amount of the exposure apparatus periodically or as needed.

【0004】従来は、露光装置の各収差を測定するため
に、テスト用レチクルを用いていた。このため、収差を
測定するのに製造ラインをいったん停止させ、テスト用
レチクルを露光装置に装着した上で収差の測定を行って
いた。
Conventionally, a test reticle has been used to measure each aberration of the exposure apparatus. For this reason, the production line was once stopped to measure the aberration, and the aberration was measured after the test reticle was mounted on the exposure apparatus.

【0005】テスト用レチクルには、あらかじめ収差測
定用の解像度チャートが形成されている。解像度チャー
トは、たとえば図13に示すように、段階的にスケール
が変化するライン&スペースパターンで構成される。こ
のようなライン&スペースパターンを露光装置によって
ウエハ上に縮小露光し、ウエハ上に実際に形成されたパ
ターンの線幅を、たとえばSEM(Scanning Electron-
beam Microscope:走査型電子顕微鏡)で計測すること
によって、露光パターンに影響を及ぼす収差量を算出し
ていた。
[0005] On the test reticle, a resolution chart for measuring aberration is formed in advance. As shown in FIG. 13, for example, the resolution chart is configured by a line & space pattern whose scale changes stepwise. Such a line & space pattern is reduced and exposed on a wafer by an exposure apparatus, and the line width of the pattern actually formed on the wafer is determined by, for example, SEM (Scanning Electron-
The amount of aberration affecting the exposure pattern was calculated by measuring with a beam microscope (scanning electron microscope).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の方法で
は、前述したように、収差測定の都度、製造を中断して
レチクルを交換しなければならず、製造効率の低下の原
因となっていた。
However, in the conventional method, as described above, the production has to be interrupted and the reticle must be replaced every time the aberration is measured, which causes a reduction in the production efficiency.

【0007】また、実際に形成するパターンに応じて、
異なる種類の解像度チャートのテスト用レチクルを用意
しなければならず、収差測定を行うための前準備が煩雑
であった。
Further, according to the pattern to be actually formed,
Test reticles of different types of resolution charts must be prepared, and preparations for performing aberration measurement are complicated.

【0008】さらに、測定する収差の種類によって、そ
れぞれ測定や演算の手順が異なるので、収差測定のプロ
セスが複雑になり、時間と労力を要した。
Furthermore, the procedure of measurement and calculation differs depending on the type of aberration to be measured, so that the process of measuring aberration is complicated, and time and labor are required.

【0009】そこで本発明の目的は、テスト用レチクル
を用いることなく、実際のデバイス製造中に、容易に露
光装置の特性値を計測することのできる収差測定方法を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an aberration measuring method capable of easily measuring the characteristic value of an exposure apparatus during actual device manufacture without using a test reticle.

【0010】本発明の他の目的は、テスト用レチクルを
用いることなく、実際のデバイス製造中に、露光装置の
諸収差を簡便に測定できる方法およびシステムを提供す
ることにある。
It is another object of the present invention to provide a method and a system which can easily measure various aberrations of an exposure apparatus during actual device manufacturing without using a test reticle.

【0011】本発明のさらに他の目的は、実際のデバイ
ス製造中に、露光装置の諸収差を簡便に検出し、検出結
果をフィードバックすることのできる収差測定システム
を提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an aberration measuring system capable of easily detecting various aberrations of an exposure apparatus during actual device manufacture and feeding back the detection results.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の収差測定方法では、ウエハ位置をステッ
プ方式に上下方向に移動させ、各位置でレチクルパター
ンをウエハ上に露光する。次いで、各位置において、露
光されたウエハ上のパターンの中から線対称パターンを
選択して取り込む。取り込んだ画像から、ウエハ上に露
光された線対称パターンの面積を求める。求めた面積に
基づいて収差を計測する。
In order to achieve the above object, in the aberration measuring method of the present invention, the wafer position is moved up and down in a stepwise manner, and a reticle pattern is exposed on the wafer at each position. Next, at each position, a line symmetric pattern is selected and taken in from the exposed patterns on the wafer. From the captured image, the area of the line symmetric pattern exposed on the wafer is determined. The aberration is measured based on the obtained area.

【0013】この方法によれば、テスト用レチクルに交
換しなくても、実際のデバイス製造中に、そのデバイス
のパターンの中から線対称のパターンを利用して簡単に
諸収差の測定を行うことができる。
According to this method, various aberrations can be easily measured using a line-symmetrical pattern from the device pattern during the actual device manufacture without replacing the test reticle. Can be.

【0014】取り込んだ画像を、いったん画像処理して
から、線対称パターンの面積を求めてもよい。画像処理
は、たとえば単純2値化による白黒処理である。この場
合、白黒処理された画像のドット数から面積を求める。
The area of the line symmetric pattern may be obtained after image processing of the captured image. The image processing is, for example, black and white processing by simple binarization. In this case, the area is obtained from the number of dots of the image that has been subjected to black and white processing.

【0015】上記の収差測定方法は、求めたパターンの
面積に基づいて、ベストフォーカス位置を求めるステッ
プをさらに含む。これによって、露光装置に搭載したウ
エハのベスト位置を知ることができる。さらに、求めた
ベストフォーカス位置から、露光装置の非点収差量、球
面収差、像面湾曲を求めることができる。
The above-mentioned aberration measuring method further includes a step of obtaining a best focus position based on the obtained pattern area. Thereby, the best position of the wafer mounted on the exposure apparatus can be known. Further, the amount of astigmatism, spherical aberration, and field curvature of the exposure apparatus can be obtained from the obtained best focus position.

【0016】上記方法は、求めた線対称パターンの面積
に基づいて、コマ収差を求めるステップを含む。
The above method includes a step of determining coma aberration based on the determined area of the line-symmetric pattern.

【0017】このように、いったん線対称パターンの画
像を取り込んで、その面積を計測したならば、そのパタ
ーン面積に基づいて露光装置の種々の特性値を求めるこ
とが可能になる。
As described above, once an image of a line symmetric pattern is captured and its area is measured, various characteristic values of the exposure apparatus can be obtained based on the pattern area.

【0018】本発明の他の特徴として、露光装置の収差
測定システムを提供する。このシステムは、露光装置
と、ウエハ上に露光されたパターンの中から線対称のパ
ターンを選択して取り込むパターン取り込み装置と、取
り込んだ画像から線対称パターンの面積を計測する面積
計測部と、計測した線対称パターンの面積から諸収差を
求める演算部とを備える。この構成により、露光装置で
実際に使用しているレチクルの線対称パターンを利用し
て、デバイス製造中にも簡単に露光装置の種々の収差を
求めることが可能になる。
Another feature of the present invention is to provide an aberration measuring system for an exposure apparatus. This system includes an exposure device, a pattern capturing device that selects and captures a line-symmetric pattern from patterns exposed on a wafer, an area measuring unit that measures the area of the line-symmetric pattern from the captured image, And an arithmetic unit for calculating various aberrations from the area of the obtained line symmetric pattern. With this configuration, it is possible to easily obtain various aberrations of the exposure apparatus even during device manufacture by using the line-symmetric pattern of the reticle actually used in the exposure apparatus.

【0019】また、このシステムは、求めた収差に基づ
いて自動的に露光装置のレンズ系を調整するフィードバ
ック機構をさらに備える。これにより、計測された諸収
差を露光装置に反映させ、常に露光装置の収差を最良の
状態に保持することが可能になる。
This system further includes a feedback mechanism for automatically adjusting the lens system of the exposure apparatus based on the obtained aberration. This makes it possible to reflect the measured various aberrations on the exposure apparatus and always keep the aberration of the exposure apparatus in the best state.

【0020】本発明のその他の特徴、効果は、以下に述
べる実施の形態によって、より明確になるものである。
Other features and effects of the present invention will become more apparent by the embodiments described below.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0022】図1は、本発明の収差測定方法の流れを示
すフローチャートである。このフローチャートに基づい
て、収差測定の詳細な処理の流れを説明する前に、本発
明が適用される一般的な露光装置の説明を簡単に行う。
FIG. 1 is a flowchart showing the flow of the aberration measuring method of the present invention. Before describing the detailed processing flow of aberration measurement based on this flowchart, a general exposure apparatus to which the present invention is applied will be briefly described.

【0023】図11に示す露光装置10(破線で示され
る)において、光源1を出た光は、コンデンサレンズ2
を介してレチクル3上に照射される。レチクルに形成さ
れったパターンは、投影レンズ系4によって、ウエハ6
上に縮小結像され、焼き付けられる。ウエハ6はウエハ
ステージ8に保持され、ステージ駆動部19によって
x、y、z方向に駆動される。ウエハ6の位置合わせの
ためのアライメント装置7が、ウエハステージ8の上方
に位置する。アライメント装置は、図示しないが、例え
ば発光部と受光センサとを有する。
In the exposure apparatus 10 (shown by a broken line) shown in FIG.
Is irradiated onto the reticle 3 via the The pattern formed on the reticle is projected onto the wafer 6 by the projection lens system 4.
The image is reduced and printed on. The wafer 6 is held on a wafer stage 8 and driven in x, y, and z directions by a stage drive unit 19. An alignment device 7 for positioning the wafer 6 is located above the wafer stage 8. Although not shown, the alignment device has, for example, a light emitting unit and a light receiving sensor.

【0024】図1のフローチャートに戻って、まずステ
ップS101で、露光装置で使用中のレチクル2のパタ
ーンを、ウエハ6の垂直位置を上下方向に少しずつ変え
ながらウエハ6上に露光する。例えば、ウエハステージ
8を0.1μm間隔で垂直方向に駆動することによっ
て、ウエハのZ方向の位置を変えていく。これと同時
に、通常のパターン転写と同様にして、xy平面内での
パターン転写位置をステップ方式で水平方向に移動す
る。これにより、前回のショットで露光した領域に隣接
して、z方向位置がわずかに変化した位置で今回のパタ
ーン転写が行われる。これを一定範囲内のz位置で繰り
返す。
Returning to the flowchart of FIG. 1, first, in step S101, the pattern of the reticle 2 being used by the exposure apparatus is exposed on the wafer 6 while gradually changing the vertical position of the wafer 6 in the vertical direction. For example, the position of the wafer in the Z direction is changed by driving the wafer stage 8 in the vertical direction at intervals of 0.1 μm. At the same time, the pattern transfer position in the xy plane is moved in the horizontal direction by the step method in the same manner as the normal pattern transfer. As a result, the current pattern transfer is performed at a position where the z-direction position slightly changes, adjacent to the area exposed in the previous shot. This is repeated at the z position within a certain range.

【0025】次いで、ステップS103で、各z位置に
おいて、ウエハ6上に露光された各パターンの中から、
線対称の部分を選択して、その部分のパターンを取り込
む。パターンの線対称部分は、露光装置で使用中のレチ
クルに形成されたパターンがあらかじめわかっているの
で、容易に特定することができる。線対称パターンとし
ては、たとえば図12に示すように、孤立ライン、寸詰
まりパターン、かぎ型、ライン&スペースパターン、楔
型パターンなど、左右方向あるいは上下方向に線対称で
あれば、任意である。
Next, in step S103, at each z position, from among the patterns exposed on the wafer 6,
Select a line-symmetric part and capture the pattern of that part. The line-symmetric portion of the pattern can be easily specified because the pattern formed on the reticle being used in the exposure apparatus is known in advance. As the line symmetric pattern, for example, as shown in FIG. 12, any line, such as an isolated line, a block pattern, a hook, a line & space pattern, and a wedge pattern, may be used as long as it is line symmetric in the horizontal direction or the vertical direction.

【0026】パターンの取り込みは、例えば露光装置に
設けられているアライメントシステム7を利用して行う
ことができる。実施例では、アライメントシステムの発
光部から発せられ、ウエハ6上のパターンで反射された
光を受光センサで受光し、その光強度分布を画像情報と
して取り込むことができる。アライメントシステム以外
にも、たとえばSEM(走査型電子線顕微鏡)によって
パターンイメージを取り込むことも可能である。SEM
を使用する場合は、パターンを露光したウエハ6をいっ
たんステージ8から取り外し、真空チャンバー(不図
示)に移して、電子線の走査画像として画像を取り込
む。したがって、SEMの利用は、デバイス製造終了後
に収差のデータ解析などを行う場合に適しているが、本
実施形態ではデバイス製造中にリアルタイムで収差計測
を行うために、露光装置に通常設けられているアライメ
ント光学系を利用して画像の取り込みを行う。リアルタ
イムでの画像取り込みの別の例として、例えばウエハス
テージ上にCCD等の撮像素子を配置したものを使用
し、露光照射光の強度分布を直接検出することによっ
て、画像を取り込むことも可能である。
The pattern can be captured by using, for example, an alignment system 7 provided in the exposure apparatus. In the embodiment, light emitted from the light emitting unit of the alignment system and reflected by the pattern on the wafer 6 is received by the light receiving sensor, and the light intensity distribution can be captured as image information. In addition to the alignment system, for example, a pattern image can be captured by an SEM (scanning electron beam microscope). SEM
Is used, the wafer 6 on which the pattern has been exposed is once removed from the stage 8, moved to a vacuum chamber (not shown), and an image is captured as a scanning image of an electron beam. Therefore, the use of the SEM is suitable for performing aberration data analysis or the like after the end of device manufacturing. In the present embodiment, however, the SEM is usually provided in an exposure apparatus in order to perform aberration measurement in real time during device manufacturing. An image is captured using an alignment optical system. As another example of real-time image capturing, for example, an image capturing device such as a CCD arranged on a wafer stage can be used, and an image can be captured by directly detecting the intensity distribution of exposure irradiation light. .

【0027】ステップS105で、取り込んだ画像を処
理する。本実施形態では、単純2値化による白黒処理を
施す。この画像処理によって、取り込んだ線対称パター
ンの画像が例えば黒色のドットで表示される。
In step S105, the captured image is processed. In the present embodiment, black and white processing by simple binarization is performed. By this image processing, the captured image of the line symmetric pattern is displayed as, for example, black dots.

【0028】次いでステップS107で、各々のz位置
での線対称パターンの面積を計測する。本実施形態のよ
うに白黒処理を施した場合は、パターンに相当する領域
内のドットの数をカウントすることによって、パターン
の面積を求めることができる。z位置をわずかづつ変え
ているので、各z位置での焦点ずれの程度によって、露
光され焼き付けられたパターン面積が変化する。各位置
での線対称パターンの面積に基づいて、諸収差やベスト
フォーカス位置を検出することができる。
Next, in step S107, the area of the line symmetric pattern at each z position is measured. When the monochrome processing is performed as in the present embodiment, the area of the pattern can be obtained by counting the number of dots in the area corresponding to the pattern. Since the z position is slightly changed, the exposed and printed pattern area changes depending on the degree of defocus at each z position. Various aberrations and the best focus position can be detected based on the area of the line symmetric pattern at each position.

【0029】具体的には、ステップS109で、コマ収
差を求めるかどうかを判断する。YESの場合は、ステ
ップS119に進み、ステップS107で求めたパター
ン面積に基づいてコマ収差を検出する。NOの場合は、
ステップS111に進み、ベストフォーカス位置を求め
る。ステップS113で、求めたベストフォーカス位置
に基づいて非点収差を求めるかどうかを判断する。YE
Sの場合は、ステップS115で非点収差を求め、NO
の場合はステップS117で球面収差を求める。
More specifically, in step S109, it is determined whether or not to obtain coma. In the case of YES, the process proceeds to step S119, and the coma is detected based on the pattern area obtained in step S107. If no,
Proceeding to step S111, the best focus position is determined. In step S113, it is determined whether to obtain astigmatism based on the obtained best focus position. YE
In the case of S, astigmatism is obtained in step S115, and NO
In the case of, the spherical aberration is obtained in step S117.

【0030】以下、ベストフォーカス位置の検出(S1
11)、非点収差の検出(S115)、球面収差の検出
(S117)、コマ収差の検出(S119)を詳細に説
明する。
Hereinafter, detection of the best focus position (S1)
11), detection of astigmatism (S115), detection of spherical aberration (S117), and detection of coma (S119) will be described in detail.

【0031】<ベストフォーカス位置の検出(S11
1)>前述したように、ウエハ6のz方向位置を少しず
つ変化させてレチクルパターンを1ショットずつウエハ
上に露光しているので、z方向の位置によって、投射レ
ンズ系4によって導かれる照射光の結像状態が変化す
る。ステップS107において、各位置での同一パター
ンの面積を、たとえばドット数から求めてあるので、パ
ターン面積をフォーカス位置の関数としてプロットす
る。プロットした例を図2に示す。
<Detection of Best Focus Position (S11)
1) As described above, since the reticle pattern is exposed on the wafer one shot at a time by gradually changing the position of the wafer 6 in the z direction, the irradiation light guided by the projection lens system 4 depending on the position in the z direction. Is changed. In step S107, since the area of the same pattern at each position is obtained from, for example, the number of dots, the pattern area is plotted as a function of the focus position. An example of the plot is shown in FIG.

【0032】図2のグラフで、丸印は実際のパターン計
測データを示す。実線はその近似曲線である。グラフ中
でパターン面積が最大になるz位置が、もっとも明瞭に
パターン転写が行われたベストフォーカス位置である。
In the graph of FIG. 2, circles indicate actual pattern measurement data. The solid line is the approximate curve. The z position where the pattern area becomes maximum in the graph is the best focus position where the pattern transfer is most clearly performed.

【0033】このように、テスト用レチクルを用いなく
とも、製造中のデバイスのパターンの中から線対称部分
の画像を取り込み、適切な画像処理を行うことによっ
て、簡単にベストフォーカス位置を検出することができ
る。
As described above, without using a test reticle, an image of a line symmetrical portion is taken in from a pattern of a device being manufactured, and appropriate image processing is performed to easily detect a best focus position. Can be.

【0034】<非点収差の検出(S113)>非点収差
は、ステップS111のベストフォーカス位置検出に基
づいて行う。非点収差は、メリジオナル面に含まれる光
線の焦点(メリジオナル焦点)と、メリジオナル面に直
交する平面(サジタル面)に含まれる光線の焦点(サジ
タル焦点)とのずれに起因するものである。したがっ
て、一定方向に延びるライン&スペース(L&S)パタ
ーンに非点収差の影響が出やすい。
<Detection of Astigmatism (S113)> The astigmatism is detected based on the detection of the best focus position in step S111. The astigmatism is caused by a shift between the focal point of the light beam included in the meridional surface (meridional focal point) and the focal point of the light beam included in a plane (sagittal surface) orthogonal to the meridional surface (sagittal focal point). Therefore, the line and space (L & S) pattern extending in a certain direction is easily affected by astigmatism.

【0035】そこで、S107で計測したパターン面積
の中から、例えば縦方向に延びる5本L&Sパターン
と、その直交方向(すなわち横方向に)延びる5本L&
Sパターンを使用し、それらの面積変化に基づいて非点
収差を求める。
Therefore, from the pattern area measured in S107, for example, five L & S patterns extending in the vertical direction and five L & S patterns extending in the orthogonal direction (ie, in the horizontal direction).
Using the S pattern, astigmatism is determined based on those area changes.

【0036】図3は、図1の非点収差検出ステップ(S
115)を詳細に示すフローチャートである。まず、ス
テップS201で、縦方向L&Sパターンのベストフォ
ーカス位置を求める。これは、S111と同様に、パタ
ーン面積をz位置の関数としてプロットして、最大値に
対応するz位置を求めることによって決定される。
FIG. 3 shows the astigmatism detection step (S
It is a flowchart which shows 115) in detail. First, in step S201, the best focus position of the vertical L & S pattern is obtained. This is determined by plotting the pattern area as a function of the z position and finding the z position corresponding to the maximum value, as in S111.

【0037】これと同時、あるいは直後に、S203で
横方向L&Sパターンのベストフォーカス位置を求め
る。同じく、パターン面積が最大となるz位置を求める
ことによって、横方向L&Sパターンのベストフォーカ
ス位置が決定される。このようにして求めた縦方向パタ
ーンのベストフォーカス位置と横方向パターンのベスト
フォーカス位置との差が露光装置の非点収差量を表わ
す。
Simultaneously with or immediately after this, the best focus position of the lateral L & S pattern is obtained in S203. Similarly, the best focus position of the lateral L & S pattern is determined by obtaining the z position at which the pattern area is maximized. The difference between the best focus position of the vertical pattern and the best focus position of the horizontal pattern thus obtained indicates the amount of astigmatism of the exposure apparatus.

【0038】そこでステップS205で、ステップS2
01および203で検出した値から、(縦方向パターン
のベストフォーカス位置)−(横方向パターンのベスト
フォーカス位置)を演算し、非点収差を求める。
Therefore, in step S205, step S2
From the values detected in 01 and 203, (best focus position of vertical pattern) − (best focus position of horizontal pattern) is calculated to obtain astigmatism.

【0039】図4は、図3のフローチャートに示す処理
をグラフで示したものである。図4において、丸印はz
位置の関数としての縦方向パターンの面積を示し、実線
がその近似曲線である。四角印は横方向パターンの面積
を示し、破線がその近似曲線である。これらの近似曲線
の最大値から、各々のベストフォーカス位置が求められ
る。非点収差がある場合、サジタル方向とメリジオナル
方向とのベストフォーカス位置は必ずしも一致しない。
図4では、双方向矢印Aで示すベストフォーカス位置の
ずれが、露光装置のレンズ系の非点収差量となる。
FIG. 4 is a graph showing the processing shown in the flowchart of FIG. In FIG. 4, the circles indicate z
The area of the vertical pattern as a function of position is shown, the solid line is its approximate curve. The square marks indicate the area of the horizontal pattern, and the broken line is the approximate curve. From the maximum values of these approximate curves, the respective best focus positions are obtained. When there is astigmatism, the best focus positions in the sagittal direction and the meridional direction do not always match.
In FIG. 4, the deviation of the best focus position indicated by the bidirectional arrow A is the amount of astigmatism of the lens system of the exposure apparatus.

【0040】<球面収差の検出(S117)>図5は、
図1の球面収差検出ステップS117の詳細な工程を示
すフローチャートである。球面収差は、光学系の開口収
差のひとつであり、異なる開口をもつ光線束が光学系に
入射したとき、それぞれに対応する像点が一点に結像し
ないことに起因する収差である。したがって、異なる線
幅のラインパターンのベストフォーカス位置の差が球面
収差を表わす。これを求める方法を図5を参照して説明
する。
<Detection of Spherical Aberration (S117)> FIG.
2 is a flowchart showing detailed steps of a spherical aberration detection step S117 in FIG. Spherical aberration is one of the aperture aberrations of the optical system, and is caused by that when light beams having different apertures enter the optical system, the corresponding image points do not form a single point. Therefore, the difference between the best focus positions of line patterns having different line widths indicates spherical aberration. A method for obtaining this will be described with reference to FIG.

【0041】図5のステップS301で、線幅がL1の
ラインパターンのベストフォーカス位置FL1を取りこ
む。次いでステップS303で、L1とは異なる線幅L
2(L1≠L2)のラインパターンのベストフォーカス
位置FL2を取りこむ。各線幅のラインパターンのベス
トフォーカス位置の検出は、上述したとおりである。ス
テップS305で、各フォーカス位置の差、すなわちF
L1−FL2を演算して球面収差を求める。
In step S301 in FIG. 5, the best focus position FL1 of the line pattern having the line width L1 is captured. Next, in step S303, a line width L different from L1
2 best focus position F L2 of the line pattern of the (L1 ≠ L2) captures. The detection of the best focus position of the line pattern of each line width is as described above. In step S305, the difference between the focus positions, that is, F
Determining the spherical aberration by calculating the L1 -F L2.

【0042】<コマ収差の検出(S119)>図1のス
テップS109の判定でYESの場合、ステップS11
9に進んでコマ収差を求める。デバイス本体に使用され
るパターンのうち、図12の上から2列目に示すような
寸詰まりパターンはコマ収差に敏感である。このような
寸詰まりのパターンの例として、たとえばDRAM製造
の際のディープトレンチとして使用されるツインホール
パターンがある。そこで露光装置のコマ収差を、その装
置で使用中のレチクルを用いて露光したパターンの中か
らツインホールパターン部分を取り出し、その面積変化
に基づいて決定する。
<Detection of Coma (S119)> If the determination in step S109 of FIG. 1 is YES, step S11
Go to 9 to obtain coma. Of the patterns used in the device body, the stuffing patterns shown in the second row from the top in FIG. 12 are sensitive to coma. An example of such a tightly packed pattern is, for example, a twin hole pattern used as a deep trench in DRAM manufacturing. Therefore, the coma aberration of the exposure apparatus is determined based on a change in the area of a twin hole pattern portion extracted from a pattern exposed using a reticle used in the apparatus.

【0043】図6は、レチクル上のツインホールパター
ンを、ウエハのz位置を変えながらウエハ上に露光した
時の露光パターンの変化を示す。ウエハがベストフォー
カス位置にあり、装置にコマ収差が存在しない場合は、
左右のパターンの大きさは等しくなる。このときのz方
向のデフォーカスを0とすると、そこからz方向に位置
がずれるにしたがって、コマ収差の影響が大きくなり、
ウエハ上に露光された左右のパターンの大きさが相違
し、非対称になってゆく。
FIG. 6 shows a change in the exposure pattern when the twin hole pattern on the reticle is exposed on the wafer while changing the z position of the wafer. If the wafer is at the best focus position and there is no coma in the device,
The sizes of the left and right patterns are equal. Assuming that the defocus in the z direction at this time is 0, as the position shifts from the defocus in the z direction, the influence of coma aberration increases,
The sizes of the left and right patterns exposed on the wafer are different and become asymmetric.

【0044】ウエハ上の左側ホールの面積をLa、右側
ホールの面積をRaとすると、コマ収差に相当する量、
すなわち正規化(normalized)コマは以下の式で求めら
れる。
Assuming that the area of the left hole on the wafer is La and the area of the right hole is Ra, the amount corresponding to coma is
That is, a normalized frame is obtained by the following equation.

【0045】 正規化コマ = (La−Ra)/(La+Ra) (1) 図7は実際の左右のホールパターンの面積の計測値から
正規化コマをプロットしたグラフである。式(1)は計
測データから左右のパターン面積の差と和の比を求めた
値であり、単位を有さない。このような計測値のプロフ
ァイルを露光装置のコマ収差量として定量化するため
に、あらかじめ、どの程度の収差が存在した場合にどの
ように左右のパターン面積が変化するかをシミュレート
したグラフを利用する。コマ収差のシミュレーショング
ラフは、周知のリソグラフィシミュレータでシミュレー
ションすることによって生成される。
Normalized top = (La−Ra) / (La + Ra) (1) FIG. 7 is a graph in which normalized tops are plotted from the measured values of the actual left and right hole pattern areas. Equation (1) is a value obtained by calculating the ratio of the difference between the left and right pattern areas and the sum from the measurement data, and has no unit. In order to quantify the profile of such a measured value as the amount of coma aberration of the exposure apparatus, a graph that simulates in advance how much aberration is present and how the left and right pattern areas change when there is an aberration is used. I do. The simulation graph of the coma aberration is generated by performing simulation with a known lithography simulator.

【0046】図8は一般的なコマ収差のシミュレーショ
ン結果を示すグラフである。コマ収差の量(大きさ)を
表わす単位としてλを用い、露光装置の収差量が大きく
なるほど、正規化コマの変化のプロファイルが急峻にな
る。
FIG. 8 is a graph showing a simulation result of general coma aberration. Λ is used as a unit representing the amount (magnitude) of coma aberration, and the profile of the change of the normalized coma becomes steeper as the aberration amount of the exposure apparatus increases.

【0047】たとえば図7に示す実測した正規化コマの
プロファイルを、図8のシミュレーション結果と比較す
ると、この露光装置のコマ収差量はほぼ0.4λに相当
することわかる。実測した正規化コマのプロファイル
が、緩やかになればなるほど露光装置のコマ収差量が少
ないことを意味する。このように定量化して単位λで表
わしたコマ収差量は、露光装置のレンズ系を調整する際
に使用される。
For example, comparing the profile of the measured normalized coma shown in FIG. 7 with the simulation result of FIG. 8, it can be seen that the coma amount of this exposure apparatus is substantially equal to 0.4λ. The gentler the profile of the measured normalized coma, the smaller the coma aberration amount of the exposure apparatus. The amount of coma aberration quantified and expressed in the unit λ is used when adjusting the lens system of the exposure apparatus.

【0048】<像面湾曲の検出>図1に示す方法の応用
例として、ベストフォーカス位置の計測に基づいて、露
光装置の像面湾曲を検出する方法を説明する。像面湾曲
を検出する場合も、図1のフローチャートのステップS
111までのプロセスは同じである。像面湾曲を求める
場合、露光装置の有効エリア内で複数のベストフォーカ
ス位置が必要になる。そこで、図10に示すようにウエ
ハ上の有効露光エリアを複数のベストフォーカス計測ブ
ロックF(i,j)(1≦i≦n、1≦j≦m)に分割し、
各エリアでベストフォーカス位置を求める。この場合、
任意の線対称パターンを選択し、そのパターンについて
各エリアでのベストフォーカス位置を計測する。像面湾
曲は、最大ベストフォーカス位置と最小ベストフォーカ
ス位置との幅で表わされる。
<Detection of Field Curvature> As an application example of the method shown in FIG. 1, a method of detecting the field curvature of the exposure apparatus based on the measurement of the best focus position will be described. Also in the case of detecting the field curvature, step S in the flowchart of FIG.
The process up to 111 is the same. To determine the curvature of field, a plurality of best focus positions are required in the effective area of the exposure device. Therefore, as shown in FIG. 10, the effective exposure area on the wafer is divided into a plurality of best focus measurement blocks F (i, j) (1 ≦ i ≦ n, 1 ≦ j ≦ m).
Find the best focus position in each area. in this case,
An arbitrary line symmetric pattern is selected, and the best focus position in each area of the pattern is measured. The field curvature is represented by the width between the maximum best focus position and the minimum best focus position.

【0049】図9は、本実施形態での像面湾曲検出方法
を示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing a method of detecting a field curvature in this embodiment.

【0050】S111でベストフォーカスを求めるステ
ップの後、S401で、i=nかつj=mであるかどう
かを判断する。NOの場合は、iあるいはjをインクリ
メントして、ステップS111に戻り、次の計測エリア
F(i,j)でベストフォーカス位置を計測する。これをi
=n、j=mになるまで繰り返す。ステップS401で
i=n、j=mと判断されたなら(S401でYE
S)、ステップS405で、最大フォーカス位置Max
(F(i,j))と最小フォーカス位置Min(F(i,j))と
の差を演算して像面湾曲を求める。
After the step of obtaining the best focus in S111, it is determined in S401 whether i = n and j = m. If NO, i or j is incremented, and the process returns to step S111 to measure the best focus position in the next measurement area F (i, j). This is i
= N, j = m. If it is determined that i = n and j = m in step S401 (YE in S401)
S), in step S405, the maximum focus position Max
The difference between (F (i, j)) and the minimum focus position Min (F (i, j)) is calculated to determine the field curvature.

【0051】このように本発明の収差測定方法によれ
ば、線対称のパターンを選択してそのパターンの面積を
求める工程までは共通に行われ、その後、コマ収差、球
面収差、非点収差などを必要に応じて、少なくともひと
つを選択して測定することができるので、収差測定が簡
便になる。
As described above, according to the aberration measuring method of the present invention, the steps up to the step of selecting a line-symmetric pattern and obtaining the area of the pattern are performed in common, and thereafter, the coma aberration, spherical aberration, astigmatism, etc. Can be selected and measured as required, so that aberration measurement is simplified.

【0052】次に、図11を参照して、本発明の収差測
定システムの説明を行う。
Next, an aberration measuring system according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0053】本発明の収差測定システムは、露光装置1
0と、画像処理装部11と、線対称パターン面積計測部
13と、演算ユニット15と、光学系制御部17と、ス
テージ制御部19と、CPU21とを備える。
The aberration measuring system according to the present invention includes an exposure apparatus 1
0, an image processing unit 11, a line-symmetrical pattern area measuring unit 13, an arithmetic unit 15, an optical system control unit 17, a stage control unit 19, and a CPU 21.

【0054】ステージ制御装置19は、露光装置10は
ステージ駆動部9を介して、ウエハ6の垂直位置(z軸
方位の位置)をステップ方式で変える。それと同時に、
ウエハ6を1ショットごとに水平方向(xあるいはy方
向)にずらし、レチクル3に形成されたパターンをウエ
ハ6上に縮小露光する。
The stage controller 19 changes the vertical position (the position in the z-axis direction) of the wafer 6 in a stepwise manner via the stage driver 9 in the exposure apparatus 10. At the same time,
The wafer 6 is shifted in the horizontal direction (x or y direction) for each shot, and the pattern formed on the reticle 3 is reduced-exposed on the wafer 6.

【0055】露光装置10のアライメント装置7は、ア
ライメント装置であると同時にパターン取り込み部とし
て機能する。この場合、パターン取り込み部は、ウエハ
上の露光パターンをたとえば光強度分布による画像とし
て取り込む。アライメント装置7は画像処理装置11に
接続されており、アライメント装置7が検出し、取り込
んだ画像に、たとえば単純2値化の白黒処理を施す。ウ
エハ上に露光されたパターンの中からの線対称パターン
部分の選択は、アライメント装置7による画像取り込み
時に行ってもよいし、あるいは画像処理部11による画
像処理の段階で行ってもよい。
The alignment device 7 of the exposure device 10 functions as a pattern capturing unit at the same time as being an alignment device. In this case, the pattern capturing unit captures the exposure pattern on the wafer, for example, as an image based on the light intensity distribution. The alignment device 7 is connected to the image processing device 11, and performs, for example, a simple binarization black and white process on the image detected and captured by the alignment device 7. The selection of the line symmetric pattern portion from the patterns exposed on the wafer may be performed at the time of capturing an image by the alignment device 7 or may be performed at the stage of image processing by the image processing unit 11.

【0056】なお、今まで述べた手法において、露光パ
ターンは現像工程を経た後のレジストパターンである必
要はなく、レジストに露光した直後のいわゆる潜像を使
用しても、本発明の効果は何ら変わることはない。
In the method described so far, the exposure pattern does not need to be the resist pattern after the development step. Even if a so-called latent image immediately after the exposure of the resist is used, the effect of the present invention is not affected at all. It will not change.

【0057】アライメント装置を用いるかわりに、CC
D素子が配置された基板をウエハステージ8上に搭載す
ることも可能である。この場合、CCD素子基板がパタ
ーン取り込み部として機能し、レチクルパターンを透過
した露光照射光の強度分布を直接取り入れる。画像処理
装置11は、CCD素子基板に接続され、光強度分布情
報に画像処理を施す。画像処理されたパターンデータ
は、線対称パターン面積計測部13に供給され、たとえ
ば黒ドットの数を計測することによって、各z方向位置
ごとに線対称パターンの面積を検出する。線対称パター
ン面積計測部はたとえば内臓メモリ(不図示)を有し、
計測したパターン面積を格納する。
Instead of using an alignment device, CC
It is also possible to mount the substrate on which the D elements are arranged on the wafer stage 8. In this case, the CCD element substrate functions as a pattern capturing unit, and directly captures the intensity distribution of the exposure irradiation light transmitted through the reticle pattern. The image processing device 11 is connected to the CCD element substrate and performs image processing on the light intensity distribution information. The pattern data subjected to the image processing is supplied to the line symmetric pattern area measuring unit 13, and the area of the line symmetric pattern is detected for each position in the z direction by, for example, measuring the number of black dots. The line symmetric pattern area measuring unit has, for example, a built-in memory (not shown),
Stores the measured pattern area.

【0058】演算ユニット15は、線対称パターンの面
積に関するデータを利用して、露光装置の種々の特性値
を求める。たとえば、ベストフォーカス位置、非点収
差、コマ収差、像面湾曲、球面収差等を求めることがで
きる。
The arithmetic unit 15 obtains various characteristic values of the exposure apparatus using data on the area of the line symmetric pattern. For example, the best focus position, astigmatism, coma, field curvature, spherical aberration, and the like can be obtained.

【0059】演算ユニットで求められた露光装置の各収
差は、光学系制御部17に供給される。光学系制御部1
7は、フィードバック機構としても機能し、演算ユニッ
トから供給された露光装置の諸収差に基づき、ほぼリア
ルタイムで投影レンズ系4の対応するレンズ(不図示)
の状態を調整する。このとき、諸収差の量、レンズ調整
量などを、使用中のレチクルの種類と関連付けて、CP
U21内のメモリ(不図示)に格納してもよい。
Each aberration of the exposure apparatus obtained by the arithmetic unit is supplied to the optical system controller 17. Optical system controller 1
Reference numeral 7 also functions as a feedback mechanism, and a corresponding lens (not shown) of the projection lens system 4 almost in real time based on various aberrations of the exposure apparatus supplied from the arithmetic unit.
Adjust the state of. At this time, the amount of various aberrations, the amount of lens adjustment, etc. are associated with the type of the reticle being used, and the CP
It may be stored in a memory (not shown) in U21.

【0060】このように、本発明の収差測定システムに
よれば、解像度チャートを形成したテスト用レチクルに
交換しなくても、実際に使用中のレチクルと製造中のデ
バイスを利用して、リアルタイムで露光装置の諸収差や
ベストフォーカス位置を検出し、それにしたがって露光
装置のレンズ系を最良の状態に調整することができる。
As described above, according to the aberration measurement system of the present invention, the reticle actually used and the device being manufactured can be used in real time without replacing with a test reticle having a resolution chart. Various aberrations and the best focus position of the exposure apparatus are detected, and the lens system of the exposure apparatus can be adjusted to the best state accordingly.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の方法によれ
ば、テスト用レチクルに交換する必要がなくなるため、
製造ラインを中断せずに、露光装置の収差状態を測定す
ることができる。
As described above, according to the method of the present invention, it is not necessary to replace the reticle with a test reticle.
The aberration state of the exposure apparatus can be measured without interrupting the production line.

【0062】実際に露光されるパターンの中から線対称
部分の面積を求め、その面積に基づいて種々の収差を求
めることができるので、測定処理の手順が簡単になる。
Since the area of the line symmetric portion can be obtained from the pattern to be actually exposed, and various aberrations can be obtained based on the area, the procedure of the measurement process is simplified.

【0063】また、本発明の収差測定システムによれ
ば、実際に使用中のレチクルと製造中のデバイスを用
い、リアルタイムで露光中の線対称パターンの面積を計
測し、計測結果に基づいてベストフォーカス位置や諸収
差を求めることができる。また、求めた収差量をフィー
ドバックさせて、露光装置の投射レンズ系を自動調整す
ることが可能になる。
Further, according to the aberration measuring system of the present invention, the area of the line symmetric pattern being exposed is measured in real time using the reticle actually being used and the device being manufactured, and the best focus is obtained based on the measurement result. The position and various aberrations can be obtained. In addition, it is possible to automatically adjust the projection lens system of the exposure apparatus by feeding back the obtained aberration amount.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る収差測定方法の処理
の流れを示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a process flow of an aberration measuring method according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す収差測定方法により決定されるベス
トフォーカス位置を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a best focus position determined by the aberration measurement method shown in FIG.

【図3】図1のフローチャートにおける非点収差検出ス
テップを詳細に示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing in detail an astigmatism detection step in the flowchart of FIG. 1;

【図4】図3の非点収差検出方法にしたがって決定され
る非点収差を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing astigmatism determined according to the astigmatism detection method of FIG. 3;

【図5】図1のフローチャートにおける球面収差検出ス
テップを詳細に示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing details of a spherical aberration detection step in the flowchart of FIG. 1;

【図6】線対称パターンを露光したときのコマ収差の影
響を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the influence of coma when exposing a line-symmetric pattern.

【図7】図1のフローチャートのコマ収差検出ステップ
により決定されたコマ収差をデフォーカス量の関数とし
てプロットしたグラフである。
FIG. 7 is a graph in which the coma aberration determined in the coma aberration detection step in the flowchart of FIG. 1 is plotted as a function of the defocus amount.

【図8】図1のフローチャートのコマ収差検出ステップ
により決定されたコマ収差を定量化して示すグラフであ
る。
8 is a graph quantifying coma aberration determined in a coma aberration detection step in the flowchart of FIG.

【図9】図1に示す方法の応用例として、ベストフォー
カス位置の検出結果から像面湾曲を求める方法のフロー
チャートである。
FIG. 9 is a flowchart of a method of obtaining a field curvature from a detection result of a best focus position as an application example of the method shown in FIG.

【図10】図9の処理において、像面湾曲を求める際に
ウエハ上の有効露光領域を複数のベストフォーカス計測
エリアに分割した様子を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a state in which an effective exposure area on a wafer is divided into a plurality of best focus measurement areas when obtaining curvature of field in the processing of FIG. 9;

【図11】本発明の一実施形態に係る露光装置の収差測
定システムを示す概略図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing an aberration measurement system of the exposure apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図12】本発明の収差検出に用いられる線対称パター
ンの例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a line-symmetric pattern used for aberration detection according to the present invention.

【図13】従来の収差検出方法に用いられていた解像度
チャートの一例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a resolution chart used in a conventional aberration detection method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 コンデンサレンズ 3 レチクル 4 投影レンズ系 5 レンズ駆動部 6 ウエハ 7 アライメント装置(パターン取り込み装置) 8 ウエハステージ 9 ステージ駆動部 10 露光装置 11 画像処理装置 13 線対称パターン面積計測部 15 演算ユニット 17 光学系制御部(フィードバック機構) 19 ステージ制御部 21 CPU DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Condenser lens 3 Reticle 4 Projection lens system 5 Lens drive unit 6 Wafer 7 Alignment device (pattern capture device) 8 Wafer stage 9 Stage drive unit 10 Exposure device 11 Image processing device 13 Line-symmetric pattern area measurement unit 15 Arithmetic unit 17 Optical system control unit (feedback mechanism) 19 Stage control unit 21 CPU

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レチクルパターンをウエハ上に露光する
ステップと、 前記露光されたウエハ上のパターンのうち線対称のパタ
ーンの画像を取り込むステップと、 前記取り込んだ線対称パターンの画像に基づき、ウエハ
上に露光された線対称パターンの面積を求めるステップ
と、 前記求めた線対称パターンの面積に基づいて収差を検出
するステップと、を含む露光装置の収差測定方法。
A step of exposing a reticle pattern on a wafer; a step of capturing an image of a line-symmetric pattern among the patterns on the exposed wafer; An aberration measuring method for an exposure apparatus, comprising: a step of calculating an area of a line symmetric pattern that has been exposed to light; and a step of detecting aberration based on the obtained area of the line symmetric pattern.
【請求項2】 前記取り込んだ線対称パターンの画像を
処理するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
2. The method of claim 1, further comprising processing the captured image of the line symmetric pattern.
【請求項3】 前記画像処理ステップは、単純2値化に
よる白黒処理であり、前記面積を求めるステップは、白
黒処理された画像のドット数から面積を求めることを特
徴とする請求項2に記載の方法。
3. The image processing method according to claim 2, wherein the image processing step is black-and-white processing by simple binarization, and the area obtaining step obtains an area from the number of dots of the image subjected to black-and-white processing. the method of.
【請求項4】 求めた線対称パターンの面積に基づい
て、ベストフォーカス位置を求めるステップをさらに含
むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
4. The method according to claim 1, further comprising the step of determining a best focus position based on the determined area of the line symmetric pattern.
【請求項5】 前記求めたベストフォーカス位置に基づ
いて、非点収差および/または球面収差を求めるステッ
プをさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の方
法。
5. The method according to claim 4, further comprising determining astigmatism and / or spherical aberration based on the determined best focus position.
【請求項6】 前記求めたベストフォーカス位置に基づ
いて、像面湾曲を求めるステップをさらに含むことを特
徴とする請求項4に記載の方法。
6. The method according to claim 4, further comprising determining a curvature of field based on the determined best focus position.
【請求項7】 前記求めた線対称パターンの面積に基づ
いて、コマ収差を求めるステップをさらに含むことを特
徴とする請求項1に記載の方法。
7. The method according to claim 1, further comprising determining a coma aberration based on the determined area of the line-symmetric pattern.
【請求項8】 前記パターン取り込みステップは、光像
の強度分布に基づいて行うことを特徴とする請求項2に
記載の方法。
8. The method according to claim 2, wherein said pattern capturing step is performed based on an intensity distribution of an optical image.
【請求項9】 前記パターン取り込みステップは、SE
M(走査型電子線顕微鏡)によって行うことを特徴とす
る請求項2に記載の方法。
9. The method according to claim 9, wherein the pattern capturing step comprises:
The method according to claim 2, wherein the method is performed by M (scanning electron microscope).
【請求項10】 露光装置と、 ウエハ上に露光されたパターンの中から線対称のパター
ンの画像を選択して取り込むパターン取り込み部と、 取り込んだ線対称パターンの画像に画像処理を施す画像
処理部と、 画像処理した線対称パターンから線対称パターンの面積
を計測する面積計測部と、 前記計測した線対称パターンの面積から収差を求める演
算部と、を備える露光装置の収差測定システム。
10. An exposure apparatus, a pattern capturing section for selecting and capturing a line-symmetric pattern image from a pattern exposed on a wafer, and an image processing section for performing image processing on the captured line-symmetric pattern image. An aberration measurement system for an exposure apparatus, comprising: an area measurement unit that measures an area of a line symmetric pattern from an image-processed line symmetric pattern; and a calculation unit that calculates aberration from the measured area of the line symmetric pattern.
【請求項11】 前記求めた収差に基づいて自動的に露
光装置のレンズ系を調整するフィードバック機構をさら
に備えることを特徴とする請求項10に記載の収差測定
システム。
11. The aberration measurement system according to claim 10, further comprising a feedback mechanism for automatically adjusting a lens system of the exposure apparatus based on the obtained aberration.
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