[發明專利]決定方法、曝光方法、裝置、物品的制造方法及存儲介質

有效

• 申請號: 201910161927.6
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN110244518B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 籔伸彥
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H01L21/027
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 孫蕾

本發明涉及決定方法、曝光方法、裝置、物品的制造方法及存儲介質。提供決定方法，決定將掩模圖案投影到基板的投影光學系統的最佳聚焦位置，具有：第1工序，取得表示經投影光學系統分別在投影光學系統的像面側的光軸方向的多個位置轉印的第1測量圖案的測量結果與多個位置的關系的函數；第2工序，求出為函數和第1水平交叉的2個點中點的第1聚焦位置；第3工序，求出為函數和與第1水平不同的第2水平交叉的2個點中點的第2聚焦位置；第4工序，求出為函數和第1與第2水平之間的第3水平交叉的2個點中點的第3聚焦位置；第5工序，根據第3聚焦位置、第1與第3聚焦位置的第1差分、及第2與第3聚焦位置的第2差分決定最佳聚焦位置。

技術領域

本發明涉及決定方法、曝光方法、曝光裝置、物品的制造方法以及存儲介質。

背景技術

半導體器件、平板顯示器(FPD)等器件是經由光刻工序而制造的。光刻工序包括曝光工序，在該曝光工序中，將掩模或者掩模原版(原版)的圖案，經由包括透鏡、反射鏡的投影光學系統投影到涂敷有抗蝕劑(感光劑)的玻璃板、晶片等基板，對上述基板進行曝光。

在曝光工序中，需要使投影光學系統的最佳聚焦位置、即掩模的圖案的圖像以最高的對比度形成的位置、和基板的表面位置(涂敷有抗蝕劑的面)準確地一致。在投影光學系統的最佳聚焦位置和基板的表面位置未一致時，掩模的圖案的像產生模糊，無法在基板上形成期望的圖案的像。

在日本特開平6-216004號公報中，提出了求出投影光學系統的最佳聚焦位置的技術。在日本特開平6-216004號公報公開的技術中，首先，在將涂敷有抗蝕劑的基板的聚焦位置設定為初始值的狀態下，經由聚焦測量用圖案對基板進行曝光(在基板上形成聚焦測量用圖案的像)。接下來，在將基板的聚焦位置變更了預定的步進量的狀態下，經由聚焦測量用圖案對基板進行曝光。直至基板的聚焦位置到達變更范圍的下限、上限，反復這樣的基板的聚焦位置的變更和基板的曝光，如果基板的聚焦位置到達變更范圍的下限、上限，則使基板顯影。接下來，測量與在顯影后的基板上形成的聚焦測量用圖案對應的抗蝕劑像(圖案像)的大小，使用最小二乘法利用聚焦位置的函數來近似圖案像的大小。然后，設定比近似函數的最大值小了預先決定的值的閾值，求出上述閾值和近似函數交叉的2個點(聚焦位置)，將2個點的中間的位置作為投影光學系統的最佳聚焦位置。這樣，在日本特開平6-216004號公報公開的技術中，利用在理想的成像狀態下，與在基板上形成的聚焦測量用圖案對應的圖案像的大小由于聚焦位置而導致的變化關于最佳聚焦位置為對稱這一情況。其原因為，散焦針對圖像形成的影響在正側、負側大致相同。

發明內容

然而，實際上，有時與在基板上形成的聚焦測量用圖案對應的圖案像的大小由于聚焦位置而導致的變化關于最佳聚焦位置為非對稱。針對每個聚焦位置在基板上的不同的位置形成與聚焦測量用圖案對應的圖案像。因此，在存在依賴于基板上的位置而使圖案像的大小變化的主要原因的情況下，圖案像的大小由于聚焦位置而導致的變化關于最佳聚焦位置為非對稱。作為這樣的主要原因，可以舉出抗蝕劑膜厚由于基板上的位置而導致的差、顯影時的顯影液的液量、滯留時間由于基板上的位置而導致的差、耀斑光強度由于基板上的位置而導致的差等。另外，即使在投影光學系統具有球面像差等像差的情況下，圖案像的大小由于聚焦位置而導致的變化仍關于最佳聚焦位置為非對稱。

在這樣的情況下，用聚焦位置的函數對圖案像的大小進行近似而得到的近似函數也為非對稱的形狀，所以依賴于將閾值設定于何處而最佳聚焦位置發生大幅變化。因此，認為根據非對稱的形狀的近似函數求出的最佳聚焦位置的可靠性低(與真實值的差大)。但是，在以往技術中，無法定量地評價根據近似函數求出的最佳聚焦位置的可靠性，所以有可能將與真實值的差大的聚焦位置作為最佳聚焦位置。

本發明提供一種有利于決定投影光學系統的最佳聚焦位置的決定方法。