CN103293868A - 曝光装置、曝光管理***、和曝光方法 - Google Patents

曝光装置、曝光管理***、和曝光方法 Download PDF

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Abstract

根据实施方式，提供包括取得部和计算部的曝光装置。取得部取得多个测量值。多个测量值是对于多个焦点偏移量测量的值。多个焦点偏移量彼此不同。多个测量值分别表示拍摄区域内的位置偏移分布。计算部从多个测量值求多个失真误差。计算部按照多个焦点偏移量及多个失真误差，求相关关系。相关关系是焦点偏移量和用于修正失真误差的位置对准修正值的相关关系。

Description

曝光装置、曝光管理***、和曝光方法
关联申请的参照
本申请享受2012年2月23日申请的日本申请专利号码2012-037417的优先权的利益，其日本申请专利的全内容在本申请中被援用。
技术领域
本实施方式涉及曝光装置、曝光管理***、和曝光方法。
背景技术
曝光装置中，进行将掩模的图形复制到基板的曝光处理。此时，若基板上的掩模的图形的复制位置从预定的位置偏离，则可能发生图形不良。这样，期望使位置对准的精度提高。
发明内容
根据实施方式，提供包括取得部和计算部的曝光装置。取得部取得多个测量值。多个测量值是对于多个焦点偏移量测量的值。多个焦点偏移量彼此不同。多个测量值分别表示拍摄区域内的位置偏移分布。计算部从多个测量值求多个失真误差。计算部按照多个焦点偏移量及多个失真误差，求相关关系。相关关系是焦点偏移量和用于修正失真误差的位置对准修正值的相关关系。
本实施方式能修正失真误差，能提高拍摄区域内的位置对准精度。
附图说明
图1是表示第1实施方式涉及的曝光装置的构成的图。
图2是表示第1实施方式的掩模的失真的图。
图3A及图3B是表示第1实施方式的光阑的不一致的图。
图4是表示第1实施方式的位置偏移分布的测量值的图。
图5是表示第1实施方式的QC用掩模的图形的图。
图6是表示第1实施方式的QC用基板的图形的图。
图7是表示关于第1实施方式的位置偏移分布的多个测量值的图。
图8A及图8B是表示第1实施方式的相关关系的计算结果的图。
图9是表示第1实施方式的相关表的数据结构的图。
图10是表示第1实施方式涉及的曝光装置的工作的流程图。
图11是表示包含第1实施方式的变形例涉及的曝光装置的***的构成的图。
图12是表示第1实施方式的变形例的相关关系数据库的数据结构的图。
图13是表示第2实施方式涉及的曝光装置的构成的图。
图14A及图14B是表示第2实施方式的光阑的构成的图。
具体实施方式
以下参照附图，详细说明实施方式涉及的曝光装置、曝光管理***、和曝光方法。再者，本发明不通过这些实施方式来限定。
(第1实施方式)
用图1说明第1实施方式涉及的曝光装置100。图1是表示曝光装置100的构成的图。
曝光装置100用于半导体器件的制造的光刻步骤。曝光装置100是例如扫描型的曝光装置，沿着X方向一边使掩模MK及基板SB进行同步扫描，一边进行将掩模MK的图形复制到基板SB的曝光处理。以下的说明中，在沿着基板SB的表面SBa的面内，与X方向垂直的方向为Y方向，与X-Y平面垂直的方向为Z方向。
此时，对于半导体器件的细微化要求，在考虑按光刻的细微化，即曝光装置的高解析化进行对应的情况下，由浸液型的曝光装置，难以在技术上增大作为确定图形解析界限的一个参数的透镜数值孔径(例如，NA=1.35)。
那样，本实施方式中，作为曝光装置100，采用缩小投影型的EUV曝光装置，其中来自作为确定图形解析界限的另一个参数的光源LS的光的波长比以前(例如，ArF光)更短，并且将EUV(Extreme Ultra Violet：极紫外)光作为曝光的光的。EUV光的波长是例如，λ=13.5nm。
EUV曝光装置中，由于曝光的光(EUV光)的空气中的透射率非常低，所以曝光的光通过的场所必需为真空。即，曝光装置100中，将曝光的光通过的场所配置在真空腔内，将真空腔内进行真空排气。为此，曝光装置100中，由于不能使用真空夹具作为吸着掩模台10的掩模MK的机构，所以掩模台10用静电夹具11吸着掩模MK。
还有，EUV曝光装置中，由于曝光的光的波长非常短，所以不存在构成折射光学***的恰当的透镜材料(高透射率、折射率差)，必需使用反射光学***和反射型掩模。即，曝光装置100中，照明光学***IOS及投影光学***POS都是反射光学***，掩模MK是反射型掩模。例如，投影光学***POS具有多个镜M1～M7。例如，从照明光学***IOS向掩模MK照射的曝光的光由掩模MK的表面MKa反射，经由多个镜M1～M7向基板SB的表面SBa引导。
此时，如图2所示，对于掩模MK，曝光的光成为非远心性(例如，6度斜入射)。为此，接受掩模MK的表面MKa的平坦度和/或静电夹具11的表面11a的平坦度的影响，在基板SB上曝光图形的复制位置可能发生从如图1用实线表示的位置向用一点虚线表示的位置偏离的位置偏移误差。例如，在掩模MK的表面MKa从本来的位置以距离d凹陷的情况下，曝光的光的重心在由掩模MK反射的紧接之后沿着掩模MK的表面MKa的方向例如以
Figure BDA00002085493000031
引起位置偏移，在基板SB的表面SBa上沿着基板SB的表面SBa的方向例如以d/38引起位置偏移。
从讨论结果看出：拍摄区域内的位置偏移分布接受平坦度的影响，取决于从掩模MK的表面MKa到基板SB的表面SBa的距离，即曝光装置100的焦点偏移量FO。
还有，在照明光学***IOS的瞳孔位置，例如配置如图3A所示的孔径形状的光阑IOSa，实现用于使曝光装置100的分辨力提高的双极照明。若这个双极照明的亮度平衡如图3B所示破坏，由于对于掩模MK曝光的光成为非远心性，所以容易接受其影响，在基板SB上曝光图形的复制位置可能发生从如图1用实线表示的位置向用一点虚线表示的位置偏离的位置偏移误差。
从讨论结果看出：这个位置偏移的拍摄区域内的分布(位置偏移分布)也取决于从掩模MK的表面MKa到基板SB的表面SBa的距离，即曝光装置100的焦点偏移量FO。
还有，本实施方式中，从讨论结果，关注：进行并求曝光装置100的QC(质量控制)的装置的最佳焦点位置(焦点偏移量FO=E)，如图4所示，与实际的半导体器件(产品组)的最佳焦点位置(焦点偏移量FO=F)不同的情况。即，在求装置的最佳焦点位置时，在平坦的基板表面上复制QC用掩模图形(参照图5)，对此，在实际的半导体器件(产品组)中，由于通过基础层的图形在不平坦的基板表面上复制掩模图形，所以两者的最佳焦点位置未必一样。因此，在实际的半导体器件的曝光处理中，对每个半导体器件，拍摄区域内的位置偏移分布可能不同地变动，显然存在曝光装置100的失真误差。
例如，如图4的左图SH-E所示，进行曝光装置100的QC，在将焦点偏移量FO=E的Z位置设定为作为最佳焦点位置的Z=0的基准位置之后，若将产品基板在如图4的右图SH-F所示的Z≠0的Z位置进行曝光，则显然存在在曝光装置100的QC下看不见的新的拍摄区域内的失真误差，在产品晶片的曝光时拍摄区域内的位置对准精度可能下降。
即，在基板SB上的掩模MK的图形的复制位置可能从预定的位置偏离而发生图形不良。由此，存在再加工率上升或者基板的成品率降低的倾向，半导体器件的生产率可能降低。
那样，曝光装置100中，为了抑制失真误差的影响，使掩模MK和基板SB的位置对准的精度提高，对于彼此不同的多个焦点偏移量测量拍摄区域内的位置偏移分布并求失真误差，求焦点偏移量和用于修正失真误差的位置对准修正值的相关关系。
具体地，曝光装置100包括：光源LS，照明光学***IOS，投影光学***POS，掩模台10，基板台20，计测器40、80，和控制***30。
光源LS，例如，发出EUV光作为曝光的光。光源LS使发出的曝光的光向照明光学***IOS入射。
照明光学***IOS对于曝光的光，进行基于光阑IOSa等的调整。照明光学***IOS用调整了的曝光的光照明掩模MK。向掩模MK照明的曝光的光由掩模MK的表面MKa反射，向投影光学***POS引导。
投影光学***POS进而将引导了的曝光的光向基板SB的表面SBa引导。
掩模台10保持掩模MK。掩模台10，例如，具有静电夹具11，通过由静电夹具11吸着掩模MK来保持掩模MK。掩模台10，例如在进行装置QC时，保持具有与基板SB上应该形成多个位置对准测量标志相对应的QC用掩模图形(参照图5)的QC用掩模作为掩模MK。掩模台10，例如在进行实器件的曝光处理时，保持具有实际与器件的图形相对应的掩模图形的掩模作为掩模MK。
还有，掩模台10，例如在6个方向(X方向，Y方向，Z方向，X轴系的旋转方向，Y轴系的旋转方向，Z轴系的旋转方向)驱动。
基板台20保持基板SB。基板台20，例如，具有静电夹具21，通过由静电夹具21吸着基板SB来保持基板SB。
还有，基板台20，例如在6个方向(X方向，Y方向，Z方向，X轴系的旋转方向，Y轴系的旋转方向，Z轴系的旋转方向)驱动。
计测器40进行位置对准测量。计测器40，例如，具有光学显微镜，在进行装置QC时，用光学显微镜取得在QC用的基板SB上形成的多个位置对准测量用标志PT1～PTn(参照图5)的光学像(位置对准测量标志)，并供给控制***30。再者，计测器40也可用光学显微镜进而取得基准测量用标志M(参照图5)的光学像，并供给控制***30。QC用的基板SB，例如，也可以是成为基准的黄金(golden)基板，或者，也可以是规定的承重基板。再者，位置对准测量也可以取代由曝光装置100进行，而由曝光装置100的外部的位置对准检查装置(未图示)进行。
计测器80进行焦点测量。计测器80，例如，具有投射***80a和受光***80b。投射***80a和受光***80b，在彼此相对的位置，位于各个测量对象(例如，基板SB)的斜上方。从投射***80a照射的光沿着光轴向基板SB侧前进，在基板SB上成像为规定形状的像并反射。其反射光沿着光轴向从基板SB离开的方向前进，由受光***80b再成像为规定形状的像。由此，计测器80进行检测基板SB的Z位置的焦点测量。
控制***30整体地控制曝光装置100的各部。具体地，控制***30包括：掩模台控制部31、基板台控制部32、测量控制部33、和主控制部34。
掩模台控制部31控制掩模台10的驱动。掩模台控制部31，例如在X方向驱动掩模台10。
基板台控制部32控制基板台20的驱动。基板台控制部32，例如在6个方向(X方向，Y方向，Z方向，X轴系的旋转方向，Y轴系的旋转方向，Z轴系的旋转方向)驱动基板台20。
此时，主控制部34，在曝光处理时，以沿着X方向同步扫描掩模台10及基板台20的方式，控制掩模台控制部31及基板台控制部32。
测量控制部33控制计测器40。例如，测量控制部33控制计测器40，采用相对的方法或绝对的方法，求多个位置对准测量用标志PT1～PTn(参照图5)的位置偏移量。
如果采用相对的方法，测量控制部33取得多个位置对准测量用标志PT1～PTn的光学像。测量控制部33通过对于多个位置对准测量用标志PT1～PTn的光学像实施规定的演算来求各位置对准测量用标志PT1～PTn的位置偏移量。
例如，如图5所示，例如以位置对准测量用标志PT1作为基准测量用标志，预先取得表示位置对准测量用标志PTk的本来的位置的相对位置向量RP1。并且，从上述取得的光学像，求例如位置对准测量用标志PTk从用实线表示的位置向用虚线表示的位置偏离的情况下的相对位置向量RP2。并且，通过按向量的方式从相对位置向量RP2减去相对位置向量RP1，求位置偏移量(例如，向量的量)。这个方法由于以位置对准测量用标志PT1为基准，所以不能把握绝对的位置偏移量，但是能把握多个位置对准测量用标志PT1～PTn之间相对的位置偏移。
或者，在采用绝对的方法的情况下，测量控制部33取得多个位置对准测量用标志PT1～PTn的光学像和基准测量用标志M的光学像。测量控制部33通过一边采用基准测量用标志M的光学像，一边对于多个位置对准测量用标志PT1～PTn的光学像实施规定的演算，求各位置对准测量用标志PT1～PTn的位置偏移量。
例如，如图5所示，例如以基准测量用标志M为基准，预先取得表示位置对准测量用标志PTk的本来的位置的绝对位置向量SP1。并且，从上述取得的光学像，求例如位置对准测量用标志PTk从用实线表示的位置向用虚线表示的位置的情况下的绝对位置向量SP2。并且，通过按向量的方式从绝对位置向量SP2减去绝对位置向量SP1，求位置偏移量(例如，向量的量)。这个方法由于以基准测量用标志M为基准，所以也能把握关于各位置对准测量用标志PT1～PTn的绝对的位置偏移量。
并且，测量控制部33取得所求的位置偏移量(例如，向量的量)的2阶的分布信息(参照图7)，作为表示拍摄区域内的位置偏移分布的测量值。关于彼此不同的多个焦点偏移量，测量控制部33例如依次取得这样的测量值。测量控制部33将取得的测量值供给主控制部34。测量控制部33例如依次将多个测量值(例如，参照图7的SH-A～SH-C)供给主控制部34。
还有，测量控制部33控制计测器80。例如，测量控制部33控制计测器80，进行焦点测量并取得焦点测量的结果，通过基于焦点测量的结果，例如采用焦点测量的结果对于基准的Z位置的差量等，求焦点偏移量FO。并且，测量控制部33将求的焦点偏移量FO作为测量值供给主控制部34。
主控制部34整体地控制掩模台控制部31、基板台控制部32、和测量控制部33。具体地，主控制部34包括：焦点控制部35、位置对准控制部36、存储部37、和曝光处理部38。
焦点控制部35从测量控制部33接受焦点测量的测量值、即焦点偏移量FO。焦点控制部35比较焦点偏移量FO和目标的焦点偏移量。
例如，焦点控制部35具有确定目标的焦点偏移量的第1确定部35a。第1确定部35a，例如在进行装置QC时，确定彼此不同的多个焦点偏移量中未选择的焦点偏移量，作为目标的焦点偏移量。第1确定部35a，例如在使实际器件的基板曝光时，基于实际器件的菜单信息等确定与实际器件的制造条件对应的焦点偏移量，作为目标的焦点偏移量。
并且，焦点控制部35求焦点偏移量FO接近目标的焦点偏移量那样的焦点修正值。焦点控制部35使用求的焦点修正值，经由基板台控制部32使基板SB在Z方向移动。
位置对准控制部36具有计算部36a和第2确定部36b。计算部36a具有误差计算部36a1及相关关系计算部36a2。
误差计算部36a1，例如依次从测量控制部33接受分别表示拍摄区域内的位置偏移分布的多个测量值。误差计算部36a1，对于多个测量值的各个，求表示位置偏移分布的失真的失真误差。例如，误差计算部36a1通过以向量单纯地相加各测量值中包括的多个位置偏移量(例如，向量的量)，求失真误差(例如，向量的量)。误差计算部36a1将求的失真误差供给相关关系计算部36a2。
相关关系计算部36a2，对于例如在进行装置QC时焦点偏移量FO每次变化，从测量控制部33接受焦点测量的测量值，即焦点偏移量FO，从误差计算部36a1接受失真误差。即，相关关系计算部36a2将多个焦点偏移量及多个失真误差以两者的对应关系知晓的形式进行接受。相关关系计算部36a2按照多个焦点偏移量及多个失真误差，求焦点偏移量和位置对准修正值的相关关系。位置对准修正值是用于修正失真误差的修正值。
例如，若相关关系计算部36a2接受失真误差(例如，向量的量)，则求如消除失真误差那样的向量(Dx，Dy)。并且，相关关系计算部36a2，例如，求与其向量相对应的系数K1～K20，作为位置对准修正值。相关关系计算部36a2关于多个不同的焦点偏移量FO=A～C反复进行这样的处理，关于多个位置对准修正值K1～K20的各个得到相关关系G1～G20(参照图8B)。相关关系计算部36a2在存储部37中存储根据得到的相关关系G1～G20的相关信息。
第2确定部36b参照存储部37，取得与相关关系对应的相关信息。还有，第2确定部36b从第1确定部35a接受在曝光实际器件的基板时作为目标的焦点偏移量确定的焦点偏移量。第2确定部36b按照相关信息，确定对于器件的基板的焦点偏移量的位置对准修正值。第2确定部36b将确定的位置对准修正值供给曝光处理部38。
曝光处理部38以如下方式进行控制：在进行装置QC时，按照由第1确定部35a确定的焦点偏移量FO，经由基板台20使基板SB在Z方向移动之后，在移动后的位置曝光基板SB。
还有，曝光处理部38，在实际器件的曝光时，使用确定的焦点偏移量FO及位置对准修正值，来曝光基板SB。即，曝光处理部38以如下方式进行控制：按照由第1确定部35a确定的焦点偏移量FO，经由基板台20使基板SB在Z方向移动之后，按照由第2确定部36b确定的基板SB的位置对准修正值，经由基板台20使基板SB在X方向及Y方向移动，在移动后的位置使基板SB曝光。
存储部37存储与通过相关关系计算部36a2求的相关关系对应的相关信息。
在这里，在求的相关关系G1～G20的数据量多的情况下，若将其原样存储于存储部37，则存储容量必须为大容量。还为了使曝光装置100的成本降低，期望用于降低数据量的办法。
在那里，例如，相关关系计算部36a2从求的相关关系G1～G20提取由实际器件使用时与预想的焦点偏移量A、B、C相对应的值，生成例如如图9所示的相关表371。相关表371，例如，具有焦点偏移栏3711、K1的值栏3712-1、K2的值栏3712-2、···、K20的值栏3712-20。通过参照相关表371，例如，能特定与焦点偏移量A相对应的位置对准修正值K1a～K20a。通过参照相关表371，例如，能特定与焦点偏移量B相对应的位置对准修正值K1b～K20b。通过参照相关表371，例如，能特定与焦点偏移量C相对应的位置对准修正值K1c～K20c。相关关系计算部36a2在存储部37中存储生成的相关表371。
或者，例如，相关关系计算部36a2从求的相关关系G1～G20求表示焦点偏移量和位置对准修正值的关系的函数式。即，相关关系计算部36a2求用于从焦点偏移量FO求位置对准修正值K1b～K20b的函数式K1=F1(FO)，K2=F2(FO)，···，K20=F20(FO)。例如，在焦点偏移量FO和位置对准修正值K1b～K20b的关系关于装置AP2可以是如图8B所示的直线近似的情况下，作为函数F1～F20能用1阶函数。或者，例如，在焦点偏移量FO和位置对准修正值K1b～K20b的关系能以2阶函数近似的情况下，能用2阶函数作为函数F1～F20。或者，例如，在焦点偏移量FO和位置对准修正值K1b～K20b的关系能以3阶函数近似，则能用3阶函数作为函数F1～F20。或者，例如，在焦点偏移量FO和位置对准修正值K1b～K20b的关系能以n阶函数(n≥4)近似，则能用n阶函数作为函数F1～F20。相关关系计算部36a2求的函数式存储在存储部37。
其次，关于曝光装置100的工作主要用图10进行说明。图10是表示曝光装置100的工作的流程图。
在步骤S10，曝光装置100进行装置QC。具体地，进行以下的步骤S11、步骤S12的处理。
在步骤S11，曝光装置100进行QC曝光。
具体地，准备如图5所示的具有掩模图形的曝光装置的位置对准QC用的掩模MK。曝光装置的位置对准QC用的掩模MK中，如图5所示，在拍摄区域(曝光可能区域)内配置多个位置对准测量用标志(a plurality ofmask alignment marks)PT1～PTn的图形，可以测量拍摄区域内的失真成分(失真误差)。
并且，曝光装置100使用位置对准QC用的掩模MK，在位置对准QC用的基板SB上进行曝光，形成多个位置对准测量标志(a plurality ofalignment marks)。QC用的基板SB，例如，也可以是成为基准的黄金基板，或者，也可以是规定的承重基板。
此时，以前的位置对准QC曝光中，焦点偏移量按固定(零或1条件)进行，但是，本实施方式中，按多个焦点偏移条件例如依次进行曝光。例如，如图6所示，对于“A”表示的多个拍摄区域的各个，按焦点偏移量FO=A的条件进行QC曝光，此后，对于“B”表示的多个拍摄区域的各个，按焦点偏移量FO=B的条件进行QC曝光，此后，对于“C”表示的多个拍摄区域的各个，按焦点偏移量FO=C的条件进行QC曝光。
在步骤S12，曝光装置100进行位置对准测量。即，曝光装置100对于以多个焦点偏移条件(焦点偏移量FO=A～C)曝光的QC用的基板SB，进行位置对准测量。位置对准测量用于测量在拍摄区域内配置多个的位置对准测量标志。再者，也可以测量位置对准测量标志和另外形成的基准测量标志。还有，为了进行高精度的位置对准测量，在如图6所示的情况下，优选地，按每焦点偏移量，对于多个拍摄区域进行位置对准测量，平均多个拍摄区域的测量结果，将得到的值作为对于其的焦点偏移量的测量结果。
再者，位置对准测量也可以取代由曝光装置100进行，而由曝光装置100的外部的位置对准检查装置(未图示)进行。
在步骤S20，曝光装置100进行计算处理。具体地，进行以下的步骤S21～步骤S23的处理。
在步骤S21，曝光装置100采用上述的相对的方法或绝对的方法，求多个位置对准测量用标志的位置偏移量。并且，测量控制部33取得已求的位置偏移量(例如，向量的量)的2阶的分布信息(参照图7)，作为表示拍摄区域内的位置偏移分布的测量值。即，各测量值表示拍摄区域内的位置偏移分布，例如，包含在拍摄区域内的位置偏移量(例如，向量的量)的2阶的分布信息(参照图7)。
在步骤S22，曝光装置100，从各测量值按每焦点偏移量算出拍摄区域内的失真成分(失真误差)(参照图7)。例如，曝光装置100通过以向量单纯地相加各测量值中包括的多个位置偏移量(例如，向量的量)，求失真误差(例如，向量的量)。
在步骤S23，曝光装置100按照多个焦点偏移量及多个失真误差，求焦点偏移量和位置对准修正值的相关关系。例如，曝光装置100对于步骤S22的算出结果，用例如图8A所示的3阶的高阶函数式进行最小二乘近似，按每焦点偏移量算出用于修正失真误差的位置对准修正值K1～K20。
具体地，若曝光装置100接受失真误差(例如，向量的量)，则求如消除失真误差那样的向量(Dx，Dy)。并且，相关关系计算部36a2，用例如图8A所示的3阶的高阶函数式进行最小二乘近似，求与其向量相对应的系数K1～K20作为位置对准修正值。相关关系计算部36a2关于多个不同的焦点偏移量FO=A～C反复进行这样的处理，关于多个位置对准修正值K1～K20的各个得到相关关系G1～G20(图8B参照)。曝光装置100生成按照得到的相关关系G1～G20的相关信息，并在存储部37中存储。
在步骤S30，曝光装置100对于实际器件的基板SB，进行曝光处理。具体地，进行以下的步骤S31～步骤S33的处理。
在步骤S31，曝光装置100进行焦点控制。例如，曝光装置100基于实际器件的菜单信息等确定与实际器件的制造条件相对应的焦点偏移量。并且，曝光装置100以接近确定的焦点偏移量的方式使基板SB在Z方向等移动。
在步骤S32，曝光装置100进行位置对准控制。即，曝光装置100使用算出的每个焦点偏移量的位置对准修正值K1～K20的信息，即相关信息(例如，如图9所示的相关表371)，用与实际曝光的产品的焦点偏移量相对应的位置对准修正值K1～K20修正拍摄区域内的失真成分(失真误差)。
具体地，曝光装置100参照存储部37，取得与相关关系相对应的相关信息。曝光装置100按照相关信息，确定对于实际器件的基板的焦点偏移量的位置对准修正值K1～K20。曝光装置100按照确定的位置对准修正值K1～K20，从例如图8A所示的函数式确定X方向及Y方向的移动量，使基板SB在X方向及Y方向移动。
在步骤S33，曝光装置100进行基板SB的曝光。
如以上那样，在第1实施方式，在曝光装置100中，测量控制部33取得分别表示拍摄区域内的位置偏移分布的多个测量值，即，对于彼此不同的多个焦点偏移量测量的多个测量值。计算部36a从多个测量值求多个失真误差，按照多个焦点偏移量及多个失真误差，求焦点偏移量和位置对准修正值的相关关系。由此，在每个半导体器件中焦点偏移量变动的情况下，能调整用于修正失真误差的位置对准修正值。其结果，在实际器件的最佳焦点位置从装置QC时的最佳焦点位置偏离，担心失真误差的显然存在的情况下，能修正失真误差，能提高拍摄区域内的位置对准精度。
还有，在第1实施方式，在曝光装置100中，第1确定部35a确定在曝光实际器件的基板时的焦点偏移量，第2确定部36b按照由计算部36a求的相关关系，确定对于实际器件的焦点偏移量的位置对准修正值，曝光处理部38使用这样确定的位置对准修正值，来曝光基板SB。由此，能提高在实际器件的曝光时拍摄区域内的位置对准精度，能抑制图形不良的发生，能降低再加工率，能提高基板的成品率。其结果，能提高半导体器件的生产率。
还有，例如，在第1实施方式，计算部36a按照多个焦点偏移量及多个失真误差，求使焦点偏移量和位置对准修正值关于多个焦点偏移量相对应的相关表371。由此，通过参照相关表371，能容易地确定与焦点偏移量相对应的位置对准修正值。还有，能将在确定与焦点偏移量相对应的位置对准修正值时参照的数据的容量抑制为很小。
或者，例如，在第1实施方式，计算部36a按照多个焦点偏移量及多个失真误差，求表示焦点偏移量和位置对准修正值的关系的函数式。由此，通过代入函数式计算，能容易地确定与焦点偏移量相对应的位置对准修正值。还有，能将确定与焦点偏移量相对应的位置对准修正值时参照的数据的容量抑制为很小。
再者，在第1实施方式，关于相关关系的计算在曝光装置内进行的情况进行例示地说明，但是，相关关系的计算也可以在曝光装置外部进行，得到的相关信息，例如，也可以用通过直接手动输入和/或存储介质输入到曝光装置的方法，也可以通过基于在线等的数据通信方法输入到曝光装置。
例如，如图11所示，相关关系的计算也可以由管理中心50i进行。图11是表示包含第1实施方式的变形例涉及的曝光装置的***的构成的图。这个情况下，在曝光管理***70i中，管理中心50i经由通信线路60i与多个曝光装置AP1、AP2、···、APk(曝光装置100i)连接，管理中心50i统一地管理多个曝光装置AP1～APk，也可以一并地进行各曝光装置AP1～APk的相关关系的计算(参照图8B)。
具体地，管理中心50i包括：计算部51、存储部52、和通信I/F53。计算部51包括：误差计算部51a和相关关系计算部51b。误差计算部51a和相关关系计算部51b的功能分别与曝光装置100(参照图1)的误差计算部36a1及相关关系计算部36a2的功能***。对应于此，各曝光装置AP1～APk也可以是省略计算部36a(参照图1)的构成。
还有，在管理中心50i的存储部52中存储相关关系数据库52a。相关关系数据库52a，例如，如图12所示，以与曝光装置100(参照图1)的相关表371(参照图9)相同的数据结构为基础，还具有与装置的标识符相对应的数据结构。即，相关关系数据库52a，例如，包括：装置标识符栏52a3、焦点偏移栏52a1、K1的值栏52a2-1、K2的值栏52a2-2、···、K20的值栏52a2-20。通过参照相关关系数据库52a，例如，能确定与曝光装置AP1焦点偏移量A相对应的位置对准修正值K1a～K20a。还有，通过参照相关关系数据库52a，例如，能确定与曝光装置APk的焦点偏移量C相对应的位置对准修正值K1ck～K20ck。
管理中心50i的通信I/F53经由通信线路60i进行与多个曝光装置AP1～APk的通信。对应于此，各曝光装置AP1～APk也可以是在其控制***内追加通信I/F39的构成。通信I/F39是用于与管理中心50i通信的接口，与通信线路60i连接。
例如，各曝光装置AP1～APk取得分别表示拍摄区域内的位置偏移分布的多个测量值，暂时存储在自身的存储部中。管理中心50i例如定期地经由通信线路60i访问各曝光装置AP1～APk的存储部，从各曝光装置AP1～APk经由通信线路60i由通信I/F53接收多个焦点偏移量、分别表示拍摄区域内的位置偏移分布的多个测量值、和曝光装置的识别信息。计算部51的误差计算部51a从通信I/F53接受多个测量值，从多个测量值求多个失真误差，供给相关关系计算部51b。相关关系计算部51b从通信I/F53接受多个焦点偏移量，从误差计算部51a接受多个失真误差，按照多个焦点偏移量及多个失真误差，求焦点偏移量和位置对准修正值的相关关系，进而生成与求的相关关系相对应的相关信息。相关关系计算部51b进而从通信I/F53接受曝光装置AP1～APk的识别信息，使生成的相关信息与曝光装置AP1～APk的识别信息相对应，例如作为相关关系数据库52a(参照图12)存储于存储部52。并且，在管理中心50i经由通信线路60i从曝光装置AP1～APk接收相关关系的取得要求的情况下，从存储部52读出与各装置相对应的相关信息，经由通信线路60i发送到曝光装置AP1～APk。由此，在各曝光装置AP1～APk的各个中，将多个测量值更新为最新的值并仅暂时存储，能在需要的定时取得最新的相关信息。
(第2实施方式)
其次，关于第2实施方式涉及的曝光装置进行说明。以下，以与第1实施方式不同的部分为中心进行说明。
图3表示第2实施方式涉及的曝光装置100j的构成。曝光装置100j是光源LSi例如发出ArF光的浸液曝光装置。对应于此，照明光学***IOSj及投影光学***POSj都是折射光学***，在基板台20j保持的基板SB和投影光学***POSj之间，成为通过水供给、回收机构110充满水的构成。还有，在掩模台10j保持的掩模MKj是透射型掩模。即使用浸液曝光装置，在控制配置于照明光学***IOSj的瞳孔位置的光阑IOSja的孔径形状例如采用如图14A、B所示的双极照明的情况下，对于掩模MKj曝光的光也不会成为非远心性，由于照明亮度分布的影响可能引起远心性偏差。由此，在基板SB上曝光图形的复制位置可能发生在沿着基板SB的表面SBa的方向偏离的位置偏移误差。
在那里，即使在第2实施方式，曝光装置100j，为了抑制失真误差的影响，使掩模MKj和基板SB的位置对准的精度提高，对于彼此不同的多个焦点偏移量测量拍摄区域内的位置偏移分布，求失真误差，求焦点偏移量和用于修正失真误差的位置对准修正值的相关关系。即，曝光装置100j包括与第1实施方式相同的控制***30。
这样，在第2实施方式，在曝光装置100j中，测量控制部33取得分别表示拍摄区域内的位置偏移分布的多个测量值，即对于彼此不同的多个焦点偏移量测量的多个测量值。计算部36a从多个测量值求多个失真误差，按照多个焦点偏移量及多个失真误差，求焦点偏移量和位置对准修正值的相关关系。即，即使在第2实施方式中，在每半导体器件中焦点偏移量变动的情况下，也能调整修正失真误差的位置对准修正值。其结果，在实际器件的最佳焦点位置从装置QC时的最佳焦点位置偏离，担心失真误差的显然存在的情况下，能修正失真误差，能提高拍摄区域内的位置对准精度。
虽然说明本发明的几个实施例，但是这些实施例只是作为例示，而不是限定发明的范围。这些新实施例可以各种各样的形态实施，在不脱离发明的要旨的范围，可进行各种省略、置换、变更。这些实施例及其变形也是发明的范围、要旨所包含的，同时也是权利要求的范围所述的发明及其均等的范围所包含的。

Claims (20)

1.一种曝光装置，其特征在于，包括：
取得部，取得对于彼此不同的多个焦点偏移量测量的多个测量值，即分别表示拍摄区域内的位置偏移分布的上述多个测量值；和
计算部，从上述多个测量值求多个失真误差，按照上述多个焦点偏移量及上述多个失真误差，求焦点偏移量和用于修正失真误差的位置对准修正值的相关关系。
2.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，
上述失真误差是表示位置偏移分布的失真的误差。
3.如权利要求2所述的曝光装置，其特征在于，
上述计算部以向量单纯地相加上述多个测量值中包括的多个位置偏移量，求上述失真误差。
4.如权利要求3所述的曝光装置，其特征在于，
上述计算部进行如下计算处理：求如消除上述求的失真误差那样的向量，求与上述求的向量相对应的多个系数作为上述位置对准修正值。
5.如权利要求4所述的曝光装置，其特征在于，
上述计算部对于上述多个焦点偏移量反复进行上述计算处理，关于多个上述系数的各个求上述相关关系。
6.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，
上述计算部进而求与上述相关关系相对应的相关信息。
7.如权利要求6所述的曝光装置，其特征在于，
上述计算部按照上述多个焦点偏移量及上述多个失真误差，求使焦点偏移量和位置对准修正值关于多个焦点偏移量相对应的相关表。
8.如权利要求7所述的曝光装置，其特征在于，还包括：
存储部，存储上述求的相关表。
9.如权利要求7所述的曝光装置，其特征在于，
上述计算部按照上述多个焦点偏移量及上述多个失真误差，得到使焦点偏移量和位置对准修正值关于上述多个焦点偏移量相对应的相关关系，从求的相关关系提取由实际器件使用时与预想的多个焦点偏移量相对应的值，求使焦点偏移量和位置对准修正值关于上述预想的多个焦点偏移量相对应的相关表。
10.如权利要求6所述的曝光装置，其特征在于，
上述计算部按照上述多个焦点偏移量及上述多个失真误差，求表示焦点偏移量和位置对准修正值的关系的函数式。
11.如权利要求10所述的曝光装置，其特征在于，还包括：
存储部，存储上述求的函数式。
12.如权利要求10所述的曝光装置，其特征在于，
上述计算部按照上述多个焦点偏移量及上述多个失真误差，得到使焦点偏移量和位置对准修正值关于上述多个焦点偏移量相对应的相关关系，从得到的相关关系求上述函数式。
13.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，还包括：
第1确定部，确定在曝光基板时的焦点偏移量；
第2确定部，按照上述相关关系，确定对于已确定的焦点偏移量的位置对准修正值；和
处理部，使用已确定的位置对准修正值，曝光上述基板。
14.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，
上述曝光装置是EUV曝光装置。
15.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，
上述曝光装置是浸液曝光装置。
16.一种曝光管理***，其特征在于，包括：
多个曝光装置；和
经由通信线路与上述多个曝光装置连接的管理中心；
其中，上述多个曝光装置的各个包括：
取得部，取得对于彼此不同的多个焦点偏移量测量的多个测量值，即分别表示拍摄区域内的位置偏移分布的多个测量值；和
存储部，存储上述取得的多个测量值；
其中，上述管理中心包括：
接收部，经由上述通信线路访问上述曝光装置的存储部，接收上述存储的多个测量值；和
计算部，从上述多个测量值求多个失真误差，按照上述多个焦点偏移量及上述多个失真误差，求焦点偏移量和用于修正失真误差的位置对准修正值的相关关系。
17.如权利要求16所述的曝光管理***，其特征在于，
上述管理中心还包括：存储部，关于上述多个曝光装置存储使与上述相关关系对应的相关信息与上述曝光装置的识别信息相对应的相关关系数据库。
18.如权利要求17所述的曝光管理***，其特征在于，
上述管理中心，在经由上述通信线路从上述曝光装置接收相关关系的取得要求的情况下，从上述存储部读出与上述曝光装置相对应的相关信息，经由上述通信线路发送到上述曝光装置。
19.一种曝光方法，其特征在于，包括：
取得对于彼此不同的多个焦点偏移量测量的多个测量值，即分别表示拍摄区域内的位置偏移分布的多个测量值；
从上述多个测量值求多个失真误差；和
按照上述多个焦点偏移量及上述多个失真误差，求焦点偏移量和用于修正失真误差的位置对准修正值的相关关系；
其中，在曝光基板时，进行焦点控制，并且参照上述相关关系控制基板位置。
20.如权利要求19所述的曝光方法，其特征在于，
取得上述多个测量值包括：
使用形成了多个位置对准用标志的位置对准用的掩模对位置对准用的基板进行曝光，求在上述位置对准用的基板上与上述多个位置对准用标志相对应的多个位置对准标志的位置偏移量作为上述位置偏移分布。
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