[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2018521337A - リソグラフィのin−situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス及び測定方法 - Google Patents

リソグラフィのin−situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス及び測定方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2018521337A
JP2018521337A JP2017556235A JP2017556235A JP2018521337A JP 2018521337 A JP2018521337 A JP 2018521337A JP 2017556235 A JP2017556235 A JP 2017556235A JP 2017556235 A JP2017556235 A JP 2017556235A JP 2018521337 A JP2018521337 A JP 2018521337A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diffraction grating
wavefront aberration
sensor
projection lens
spatial resolution
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.)
Granted
Application number
JP2017556235A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6438157B2 (ja
Inventor
向朝 王
向朝 王
鋒 唐
鋒 唐
杰 李
杰 李
飛斌 呉
飛斌 呉
国先 張
国先 張
福東 郭
福東 郭
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.)
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Original Assignee
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
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 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS filed Critical Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of CAS
Publication of JP2018521337A publication Critical patent/JP2018521337A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6438157B2 publication Critical patent/JP6438157B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/02Testing optical properties
    • 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
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

一種のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイスおよびその方法である。デバイスはレーザビームを発する光源、ビームの伝搬方向に沿って、照明システム、物面回折格子パネル、物面回折格子パネルを支持する精密な位置決め機能を持つマスクステージ、リソグラフィ投影レンズ、波面収差センサ、波面収差センサを支持するXYZ三次元スキャン機能と精密な位置決め機能を持つウェハーステージを備える。このデバイスを使用して、in-situリソグラフィ投影レンズの波面収差を測定することができ、波面収差測定速度と解像度を向上させることができる。【選択図】図3

Description

本発明はリソグラフィ、特に一種のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス、及びその測定方法に関する。
リソグラフィは、大規模な集積回路製造において、中核な設備の一つである。投影レンズはリソグラフィの中で最も重要なサブシステムの一つである。投影レンズの波面収差はリソグラフィが生成した画像の品質に影響を与え、画像のコントラストが低下させられ、プロセスウィンドウが縮小させられることに繋がる。リソグラフィの技術がドライ式から浸液方式に進んだことに伴い、リソグラフィ投影レンズにおける波面収差の許容範囲が狭くなり、波面収差の測定精度も厳しく求められるようになった。
Van De Kerkhofたちが、リソグラフィのマスクステージとウェハーステージにシャーリング干渉原理に基づいた波面収差測定デバイスの設置を提案したことにより、リソグラフィのin-situ投影レンズ波面収差の測定が実現された(非特許文献1)。このin-situ測定デバイスの空間分解能力は、測定デバイスのピクセル数による。リソグラフィのウェハーステージに設置されている波面収差の干渉図測定デバイスが稼働する際に発熱し、リソグラフィのウェハーステージに大きな熱負荷をもたらす。リソグラフィのウェハーステージの長期的な安定性に影響を及ぼす。測定デバイスのピクセル数が多いほど、測定空間の解像度が高くなる一方、より多く発熱することが非常に矛盾することになる。それと同時に測定デバイスのピクセル数が多ければ、測定時間と計算時間も長くなることが測定速度に影響をもたらす。リソグラフィのノードが1Xnm以下になると、リソグラフィ投影レンズは波面収差を64項のZernike係数まで測定する必要がある。即ち、より高い測定空間の解像度が求められる。熱収差を制御するために、より速い測定速度も求められる。
干渉図測定デバイスのピクセルの個数を抑えて、高空間解像度で波面収差を測定することが可能であれば、ウェハーステージの熱負荷制御と測定速度の向上とが実現され、ハイエンドリソグラフィのin-situ波面収差測定の要件を満たす。
Van De Kerkhof,M.,et al.,Full optical column characterization of DUV lithographic projection tools.Optical Microlithography Xvii,Pts 1-3,2004.5377:p.1960-1970
本発明は、リソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイスおよび測定方法を提供することによって、リソグラフィ投影レンズのin-situ波面収差の測定を実現させると同時に測定の解像度を向上させることが目的である。
本発明の技術的な解決案は下記である。
一種のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイスは、レーザビームを生成する光源、照明システム、物面回折格子パネル、物面回折格子パネルを支持する精密な位置決めの機能を持つマスクステージ、リソグラフィの投影レンズ、波面収差センサ、波面収差センサを支持するXYZ三次元スキャン機能及び精密な位置決めの機能を持つウェハーステージ、及びコンピュータより構成される。
前述のパーツの接続関係は下記となる。
ビームの伝搬方向に沿って順番に、照明システム、物面回折格子パネル、リソグラフィの投影レンズ、及び波面収差センサが備えられる。
前述の物面回折格子パネルがマスクステージに、前述の波面収差センサがウェハーステージに配置され、前述の波面収差センサがコンピュータに接続される。
前述の物面回折格子パネルは周期がPで、デューティサイクルが50%である二つの物面回折格子より構成される。二つの物面回折格子はY方向に沿う第一回折格子とX方向に沿う第二回折格子である。
前述の波面収差センサは、ビームの伝搬方向に沿って順番に配置される像面回折格子、穴配列と二次元光電センサである。
前述の第一回折格子と第二回折格子の周期Pと像面回折格子の周期Pとは下記の関係を満たす。
=P・M
上記のMはリソグラフィの投影レンズが生成した画像の倍率である。
前述の第一回折格子と第二回折格子とは位相回折格子である、或いは振幅回折格子である、或いは振幅と位相とを組み合わせたその他の種類の一次元回折格子である。
前述の像面回折格子はデューティサイクルが50%であるチェス盤回折格子などのような二次元の透過型回折格子である。
前述の像面回折格子は位相回折格子である、或いは振幅回折格子である、或いは振幅と位相とを組み合わせたその他の回折格子である。
前述の穴配列は周期が光電二次元センサのピクセルの周期と同じであり、穴の位置を光電二次元センサのピクセルの位置に一つずつ合わせる。穴の直径は光電二次元センサのピクセルの大きさの1/Nになり、Nはサンプリングした周波数である。
マスクステージは、物面回折格子パネルをリソグラフィの投影レンズの物面光路に移動させる移動台である。
前述のウェハーステージは、波面収差センサをリソグラフィの投影レンズの像面光路にあわせて、波面収差センサをドライブさせる移動台である。
前述の二次元光電センサは、カメラ、CCD、CMOS画像センサ、PEEM、或いは二次元光電測定デバイスが配列される。その測定面は、像面回折格子が生成した穴配列がサンプリングしたシャーリング干渉縞を受け取る。
前述のコンピュータは、波面収差の測定過程をコントロールして、測定したデータを保存して、その干渉図に対して処理と解析を行う。
一種のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイスにおけるin-situ波面収差の測定方法であり、下記のステップとなる。
(1)物面回折格子パネルをマスクステージに配置する。マスクステージを調整し、第一回折格子をリソグラフィの投影レンズの必要な測定位置に合わせる。
(2)光源が発した光は照明システムに調整され、均一に物面回折格子パネルの第一回折格子に照射する。
(3)波面収差センサをウェハーステージに配置する。像面回折格子がリソグラフィの投影レンズの像面に入るようにウェハーステージを調整する。
(4)従来の技術を使用してウェハーステージを調整し、像面回折格子をリソグラフィの投影レンズによって生成された第一回折格子の画像に合わせる。
(5)従来の位相シフト技術を使用し、X方向に沿ってウェハーステージを移動させ、複数に測定を行う。移動する度に波面収差センサがシャーリング干渉図を採集する。採集した干渉図に基づき、位相データを計算する。
(6)従来の技術を使用し、マスクステージを調整し、物面回折格子パネルの第二回折格子を第一回折格子の位置に移動させ、第二回折格子がリソグラフィの投影レンズによって生成された画像を像面回折格子に合わせる。
(7)従来の位相シフト技術を使用し、Y方向に沿ってウェハーステージを移動させ、複数の測定を行う。移動する度に波面収差センサがシャーリング干渉図を採集する。採集した干渉図に基づき、位相データを計算する。
(8)ステップ(5)と(7)より得られた位相データを従来の技術によって解析すると、リソグラフィの投影レンズのそれぞれX方向とY方向での差分波面のΔWとΔWを得る。得られた差分波面を従来の波面の再構成技術によって再構成し、リソグラフィの投影レンズの波面収差を得る。
本発明は従来の技術と比べ、下記のメリットがある。
(1)穴配列を使用し、リソグラフィの波面収差を採集することによって、in-situの測定空間解像度がN倍に高まった。
(2)画像のピクセルが低い光電二次元センサで波面収差を測定することによって、作動中に発せられる熱が削減され、測定速度が速まった。
穴配列なしの測定誤差である。 穴配列ありの測定誤差である。 本発明のリソグラフィin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイスの構造図である。 本発明に関する物面回折格子パネルである。 本発明の波面収差センサの構造図である。
シミュレーションの結果と実施例及び添付図によって、更に本発明を説明するが、下記の実施例は本発明の保護範囲を制限するものではない。
図3は本発明が採用した測定の構造図である。レーザービームを生成した光源1、照明システム2、物面回折格子パネル3、物面回折格子パネル3を支持する精密な位置決めの機能を持つマスクステージ4、物面回折格子をウェハーに画像をイメージングするリソグラフィの投影レンズ5、波面収差センサ6、波面収差センサ6を支持するXYZ三次元スキャン機能と精密な位置決めの機能を持つウェハーステージ7及び、波面収差センサ6に接続するデータを処理するコンピュータ8、光源1の波長が193nmで、物面回折格子が一次元振幅回折格子で、周期が41.52μm、リソグラフィの投影レンズ5の開口数が0.93である。リソグラフィの投影レンズ5の画像の拡大倍率が1/4である。像面回折格子がチェス盤二次元回折格子で、その周期が10.38μmである。波面収差センサ6はビームの伝搬方向に沿って設置される画像表面回折格子601、穴配列602、及び二次元光電センサ603を備える。二次元光電センサ603は、CMOSカメラを採用し、画像のピクセルのサイズが7.4μm×7.4μmで、個数が640×480である。穴配列602の穴の直径は1.85μm、サンプリングの周波数がN=4、穴配列602の周期が光電二次元センサ603の画像ピクセルの周期と同じで7.4μmである。
前述の物面回折格子パネル3は二つのそれぞれの周期がPで、デューティサイクルが50%である物面回折格子から構成される。二つの物面回折格子はそれぞれ回折格子がY方向に沿う第一回折格子301とX方向に沿う第二回折格子302である。
前述の第一回折格子301と第二回折格子302とは位相回折格子であるか、或いは振幅回折格子であるか、あるいは振幅と位相を組み合わせたその他の一次元回折格子である。
波面収差センサ6は、ビームの伝搬方向に沿って順番に設置される像面回折格子601、穴配列602、及び二次元光電センサ603を備える。
前述の物面回折格子の周期Pと像面回折格子601の周期Pは下記の関係を満たす。
=P・M
上記のMはリソグラフィの投影レンズ5の倍率である。
像面回折格子601は、デューティサイクルが50%であるチェス盤の回折格子などのような二次元の透過型回折格子である。
像面回折格子601は、位相回折格子、或いは振幅回折格子、或いは位相と振幅を組み合わせたその他の回折格子である。
穴配列602の周期は、光電二次元センサ603のピクセルの周期と同等である。穴の位置は、光電二次元センサのピクセルの位置に一つずつ合わせる。
前述のマスクステージ4は、物面回折格子パネル3をリソグラフィ投影レンズ5に移動させる物面光路の移動台である。
前述のウェハーステージ7は前述の波面収差センサ6をリソグラフィの投影レンズ5に搬入する像面光路で、波面収差センサ6をドライブする移動台である。
前述の二次元光電センサ603は、カメラ、CCD、CMOS画像センサ、PEEM、或いは二次元光電測定器の配列である。その測定面は、像面回折格子601が生成した穴配列602がサンプリングしたシャーリング干渉縞を受け取る。
前述のコンピュータ8は、波面収差測定の過程をコントロールし、測定したデータを保存する。そして干渉図に対して処理し分析を行う。
一種のリソグラフィin-situ高速高空間解像度波面収差測定デバイスにおける波面収差in-situ測定方法は、次のステップを含む。
(1)物面回折格子パネル3をマスクステージ4に配置し、マスクステージ4を調整し、第一回折格子301をリソグラフィ投影レンズ5の必要な測定の視野位置に合わせる。
(2)光源1が発した光が照明システム2に調整され、均一に物面回折格子パネル3の第一回折格子301を照射する。
(3)波面収差センサ6をウェハーステージ7に配置し、ウェハーステージ7を調整し、像面回折格子601をリソグラフィ投影レンズ5の像面に合わせる。
(4)従来の技術を使用しウェハーステージ7を調整し、像面回折格子601と第一回折格子301がリソグラフィ投影レンズ5によって生成した画像を合わせる。
(5)従来の位相シフト技術を使用し、X方向に沿ってウェハーステージ7を移動し、複数の測定を行う。移動する度に、波面収差センサがシャーリング干渉図を採集する。採集した干渉図を計算し、位相情報を得る。
(6)従来の技術を使用しマスクステージ4を調整し、物面回折格子パネル3の第二回折格子302を第一回折格子位置にドライブさせる。第二回折格子のリソグラフィ投影レンズ5によって生成した画像を像面回折格子601に合わせる。
(7)従来の位相シフト技術を使用し、Y方向に沿って、ウェハーステージ7をドライブし、複数測定を行う。ドライブする度に波面収差センサ6がシャーリング干渉図を採集する。採集した干渉図を計算し、位相データを得る。
(8)ステップ(5)と(7)で得た位相データを従来の技術で分析し、リソグラフィ投影レンズ5がX方向とY方向での差分波面ΔWとΔWを得る。従来の波面再構成技術を使用し、差分波面を再構成し、リソグラフィ投影レンズ5の波面収差を得る。
本発明は穴配列を使用し波面収差を採集することによって、in-situ空間測定解像率をN倍に高めた。256ピクセル×256ピクセルの波面収差(二乗平均平方根の値0.0995λ)を使用し、シミュレーションを行う。差分波面のうちに4個ごとにピクセルの平均値をとり、穴配列を使用しない場合と同様である。得られた64ピクセル×64ピクセルの差分波面を従来の技術で再構成する。図1が示すように、平均平行値が0.0141λである。それに対して、波面収差の差分波面を採集し、測定器に穴配列を加えたと同様にピクセル4個ごとに1個のピクセルをとって、得られた64ピクセル×64ピクセルの差分波面を従来の技術で再構成した。図2が示すように、平均平方根の値の誤差は0.0001λである。
実験で検証された通り、本発明のデバイス及び測定方法は、投影レンズの波面収差の解像度を16倍上げた。或いは同様の条件で、ピクセルの個数が1/16に下げられた。即ち、測定速度が16倍上昇した。
(付記)
(付記1)
一種のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイスであって、
レーザビームを生成する光源(1)、照明システム(2)、物面回折格子パネル(3)、物面回折格子パネル(3)を支持する精密な位置決めの機能を持つマスクステージ(4)、リソグラフィ投影レンズ(5)、波面収差センサ(6)、波面収差センサ(6)を支持するXYZ三次元スキャン機能と精密な位置決めの機能を持つウェハーステージ(7)、及びコンピュータ(8)を備え、
ビームの伝搬方向に沿って、前記照明システム(2)、物面回折格子パネル(3)、リソグラフィ投影レンズ(5)、及び波面収差センサ(6)が順次に配置され、
前記物面回折格子パネル(3)がマスクステージ(4)の上に、前記波面収差センサ(6)がウェハーステージ(7)の上に備えられ、前記波面収差センサ(6)がコンピュータ(8)と接続され、
前記物面回折格子パネル(3)は、周期がPで、デューティサイクルが50%である二つの物面回折格子から構成され、Y方向に沿う第一回折格子(301)とX方向に沿う第二回折格子(302)であり、
前記波面収差センサ(6)は、ビームの伝搬方向に沿って配置された像面回折格子(601)、穴配列(602)及び二次元光電センサ(603)から構成され、
前記第一回折格子(301)と第二回折格子(302)の周期Pと前記像面回折格子(601)の周期Pとは下記の関係となり、
=P・M
上記のMはリソグラフィの投影レンズが生成した画像の倍率である、
ことを特徴とするリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
(付記2)
前記第一回折格子(301)と第二回折格子(302)が位相回折格子と振幅回折格子、或いは振幅と位相とを合わせた一次元の回折格子である、
ことを特徴とする付記1に記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
(付記3)
前記像面回折格子(601)は、デューティサイクルが50%である位相回折格子、振幅回折格子、振幅と位相とを合わせた回折格子、或いはチェス盤回折格子などのような二次元の透過型回折格子である、
ことを特徴とする付記1に記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
(付記4)
前記穴配列(602)の周期が光電二次元センサ(603)の画像周期と同じであり、穴の位置が光電二次元センサのピクセルの位置と一対一の関係であり、穴の直径が光電二次元センサ(603)のピクセルの大きさの1/Nであり、Nはサンプリングの周波数である、
ことを特徴とする付記1に記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
(付記5)
前記マスクステージ(4)が、物面回折格子パネル(3)をリソグラフィの投影レンズ(5)の物面光路に移動させる移動台である、
ことを特徴とする付記1に記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
(付記6)
前記ウェハーステージ(7)が、前記波面収差センサ(6)をリソグラフィ投影レンズ(5)の像面光路に移動させると同時に、波面収差センサ(6)を連動させる移動台である、
ことを特徴とする付記1に記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
(付記7)
前記コンピュータ(8)が波面収差測定の過程をコントロールし、測定したデータを保存し、干渉図のデータを処理し分析を行う、
ことを特徴とする付記1に記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
(付記8)
前記二次元光電センサ(603)がカメラ、CCD、CMOS画像センサ、PEEM、或いは二次元光電測定デバイスから配列され、
測定面は、像面回折格子(601)が生成した穴配列(602)がサンプリングして得たシャーリング干渉縞を受け取る、
ことを特徴とする付記1に記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
(付記9)
付記1乃至8のいずれか1つに記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイスにおける測定方法であって、
該測定方法は、下記の
(a)物面回折格子パネル(3)をマスクステージ(4)の上に配置され、マスクステージ(4)を調整し、第一回折格子(301)をリソグラフィ投影レンズ(5)の測定に必要な視野位置に合わせる、
(b)光源(1)が発したレーザビームが照明システム(2)により調整され、均一に物面回折格子(3)の第一回折格子(301)を照射する、
(c)波面収差センサ(6)がウェハーステージ(7)の上に設置され、ウェハーステージ(7)を調整し、像面回折格子(601)をリソグラフィ投影レンズ(5)の像面に合わせる、
(d)従来の技術を使用しウェハーステージ(7)を調整し、像面回折格子(601)を第一回折格子(301)がリソグラフィ投影レンズ(5)で生成した画像に合わせる、
(e)従来の位相シフト技術を使用し、X方向にウェハーステージ(7)を移動させ、複数的に測定を行い、移動する度に波面収差センサ(6)がシャーリング干渉図をサンプリングし、サンプリングした干渉図から位相データを計算する、
(f)マスクステージ(4)を調整し、物面回折格子パネル(3)の第二回折格子(302)を第一回折格子(301)の位置にドライブさせ、第二回折格子(302)がリソグラフィ投影レンズ(5)で生成した画像を像面回折格子(601)に合わせる、
(g)従来の位相シフト技術を使用し、Y方向に沿ってウェハーステージ(7)を移動させ複数的に測定を行い、移動する度に波面収差センサ(6)がシャーリング干渉図をサンプリングし、サンプリングした干渉図より位相データを計算する、
(h)ステップ(e)と(g)から得られたそれぞれの位相データを分析することによって、リソグラフィ投影レンズ(5)がX方向とY方向での差分波面ΔWxとΔWyを得て、従来の波面再構成アルゴリズムに基づき差分波面を再構成して、リソグラフィ投影レンズ(5)の波面収差を得る、
ステップを備える、
ことを特徴とする測定方法。

Claims (9)

  1. 一種のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイスであって、
    レーザビームを生成する光源(1)、照明システム(2)、物面回折格子パネル(3)、物面回折格子パネル(3)を支持する精密な位置決めの機能を持つマスクステージ(4)、リソグラフィ投影レンズ(5)、波面収差センサ(6)、波面収差センサ(6)を支持するXYZ三次元スキャン機能と精密な位置決めの機能を持つウェハーステージ(7)、及びコンピュータ(8)を備え、
    ビームの伝搬方向に沿って、前記照明システム(2)、物面回折格子パネル(3)、リソグラフィ投影レンズ(5)、及び波面収差センサ(6)が順次に配置され、
    前記物面回折格子パネル(3)がマスクステージ(4)の上に、前記波面収差センサ(6)がウェハーステージ(7)の上に備えられ、前記波面収差センサ(6)がコンピュータ(8)と接続され、
    前記物面回折格子パネル(3)は、周期がPで、デューティサイクルが50%である二つの物面回折格子から構成され、Y方向に沿う第一回折格子(301)とX方向に沿う第二回折格子(302)であり、
    前記波面収差センサ(6)は、ビームの伝搬方向に沿って配置された像面回折格子(601)、穴配列(602)及び二次元光電センサ(603)から構成され、
    前記第一回折格子(301)と第二回折格子(302)の周期Pと前記像面回折格子(601)の周期Pとは下記の関係となり、
    =P・M
    上記のMはリソグラフィの投影レンズが生成した画像の倍率である、
    ことを特徴とするリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
  2. 前記第一回折格子(301)と第二回折格子(302)が位相回折格子と振幅回折格子、或いは振幅と位相とを合わせた一次元の回折格子である、
    ことを特徴とする請求項1に記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
  3. 前記像面回折格子(601)は、デューティサイクルが50%である位相回折格子、振幅回折格子、振幅と位相とを合わせた回折格子、或いはチェス盤回折格子などのような二次元の透過型回折格子である、
    ことを特徴とする請求項1に記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
  4. 前記穴配列(602)の周期が光電二次元センサ(603)の画像周期と同じであり、穴の位置が光電二次元センサのピクセルの位置と一対一の関係であり、穴の直径が光電二次元センサ(603)のピクセルの大きさの1/Nであり、Nはサンプリングの周波数である、
    ことを特徴とする請求項1に記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
  5. 前記マスクステージ(4)が、物面回折格子パネル(3)をリソグラフィの投影レンズ(5)の物面光路に移動させる移動台である、
    ことを特徴とする請求項1に記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
  6. 前記ウェハーステージ(7)が、前記波面収差センサ(6)をリソグラフィ投影レンズ(5)の像面光路に移動させると同時に、波面収差センサ(6)を連動させる移動台である、
    ことを特徴とする請求項1に記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
  7. 前記コンピュータ(8)が波面収差測定の過程をコントロールし、測定したデータを保存し、干渉図のデータを処理し分析を行う、
    ことを特徴とする請求項1に記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
  8. 前記二次元光電センサ(603)がカメラ、CCD、CMOS画像センサ、PEEM、或いは二次元光電測定デバイスから配列され、
    測定面は、像面回折格子(601)が生成した穴配列(602)がサンプリングして得たシャーリング干渉縞を受け取る、
    ことを特徴とする請求項1に記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス。
  9. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載のリソグラフィのin-situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイスにおける測定方法であって、
    該測定方法は、下記の
    (a)物面回折格子パネル(3)をマスクステージ(4)の上に配置され、マスクステージ(4)を調整し、第一回折格子(301)をリソグラフィ投影レンズ(5)の測定に必要な視野位置に合わせる、
    (b)光源(1)が発したレーザビームが照明システム(2)により調整され、均一に物面回折格子(3)の第一回折格子(301)を照射する、
    (c)波面収差センサ(6)がウェハーステージ(7)の上に設置され、ウェハーステージ(7)を調整し、像面回折格子(601)をリソグラフィ投影レンズ(5)の像面に合わせる、
    (d)従来の技術を使用しウェハーステージ(7)を調整し、像面回折格子(601)を第一回折格子(301)がリソグラフィ投影レンズ(5)で生成した画像に合わせる、
    (e)従来の位相シフト技術を使用し、X方向にウェハーステージ(7)を移動させ、複数的に測定を行い、移動する度に波面収差センサ(6)がシャーリング干渉図をサンプリングし、サンプリングした干渉図から位相データを計算する、
    (f)マスクステージ(4)を調整し、物面回折格子パネル(3)の第二回折格子(302)を第一回折格子(301)の位置にドライブさせ、第二回折格子(302)がリソグラフィ投影レンズ(5)で生成した画像を像面回折格子(601)に合わせる、
    (g)従来の位相シフト技術を使用し、Y方向に沿ってウェハーステージ(7)を移動させ複数的に測定を行い、移動する度に波面収差センサ(6)がシャーリング干渉図をサンプリングし、サンプリングした干渉図より位相データを計算する、
    (h)ステップ(e)と(g)から得られたそれぞれの位相データを分析することによって、リソグラフィ投影レンズ(5)がX方向とY方向での差分波面ΔWxとΔWyを得て、従来の波面再構成アルゴリズムに基づき差分波面を再構成して、リソグラフィ投影レンズ(5)の波面収差を得る、
    ステップを備える、
    ことを特徴とする測定方法。
JP2017556235A 2015-05-12 2015-08-27 リソグラフィのin−situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス及び測定方法 Active JP6438157B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510237227.2A CN106324995B (zh) 2015-05-12 2015-05-12 光刻机原位快速高空间分辨率波像差检测装置及方法
CN201510237227.2 2015-05-12
PCT/CN2015/088310 WO2016179926A1 (zh) 2015-05-12 2015-08-27 光刻机原位快速高空间分辨率波像差检测装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018521337A true JP2018521337A (ja) 2018-08-02
JP6438157B2 JP6438157B2 (ja) 2018-12-12

Family

ID=57248379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017556235A Active JP6438157B2 (ja) 2015-05-12 2015-08-27 リソグラフィのin−situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス及び測定方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6438157B2 (ja)
CN (1) CN106324995B (ja)
WO (1) WO2016179926A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220039802A (ko) * 2019-09-03 2022-03-29 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 패턴들의 수차 감도를 결정하는 방법
US20220412897A1 (en) * 2019-12-06 2022-12-29 Saint-Gobain Glass France Method for measuring the optical quality of a given region of a glazing unit, associated measuring device

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107121893B (zh) * 2017-06-12 2018-05-25 中国科学院上海光学精密机械研究所 光刻投影物镜热像差在线预测方法
DE102017213107A1 (de) 2017-07-31 2019-01-31 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von durch eine Projektionsobjektiv verursachten Wellenfrontaberrationen
DE102017216679A1 (de) 2017-09-20 2019-03-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Mikrolithographische Projektionsbelichtungsanlage
CN108827188B (zh) * 2018-09-07 2020-04-14 苏州瑞霏光电科技有限公司 一种基于无掩模光刻机的三维轮廓显微测量方法
CN112130417A (zh) * 2019-06-24 2020-12-25 上海微电子装备(集团)股份有限公司 一种波像差测量方法、波像差测量装置及光刻机
CN113049224B (zh) * 2019-12-27 2023-02-17 上海微电子装备(集团)股份有限公司 测量装置及其测量方法
CN112034688B (zh) * 2020-08-11 2021-07-27 中国科学院上海光学精密机械研究所 提高检测速度的投影物镜波像差检测装置及检测方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003086501A (ja) * 2001-07-04 2003-03-20 Nikon Corp 波面収差計測機
CN1465968A (zh) * 2002-06-24 2004-01-07 中国科学院光电技术研究所 一种动态范围和测量精度可调的哈特曼波前传感器
JP2004289116A (ja) * 2002-09-30 2004-10-14 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置と測定系
JP2006032692A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Nikon Corp 波面収差測定装置、投影光学系の製造方法、投影光学系、投影露光装置の製造方法、投影露光装置、マイクロデバイスの製造方法、及びマイクロデバイス
JP2006038561A (ja) * 2004-07-26 2006-02-09 Canon Inc 透過波面、面形状、ホモジニティの高周波成分の測定方法及び測定装置及びそれらを使って組み立て調整された投影レンズ及び露光装置
JP2006269578A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Nikon Corp 波面収差測定方法、波面収差測定装置、投影露光装置、投影光学系の製造方法
JP2007053319A (ja) * 2005-08-19 2007-03-01 Nikon Corp 波面収差測定装置、投影露光装置、及び投影光学系の製造方法
JP2008263232A (ja) * 2003-01-15 2008-10-30 Asml Holding Nv Euvリソグラフィシステムのために調整された反射型回折素子の収差測定方法および装置
JP2011142279A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Nikon Corp 波面収差計測方法及び装置、並びに露光方法及び装置
CN102608870A (zh) * 2011-01-21 2012-07-25 上海微电子装备有限公司 波像差测量装置及其测量方法
JP2012253163A (ja) * 2011-06-02 2012-12-20 Nikon Corp 波面収差計測装置、波面収差計測方法、露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法
JP2013004547A (ja) * 2011-06-11 2013-01-07 Nikon Corp 波面収差計測装置およびその校正方法、露光装置、露光方法、並びにデバイス製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060039603A1 (en) * 2004-08-19 2006-02-23 Koutsky Keith A Automated color classification for biological samples
JP2010206033A (ja) * 2009-03-04 2010-09-16 Nikon Corp 波面収差計測装置、該装置の校正方法、及び露光装置
CN102681358B (zh) * 2012-04-18 2014-02-12 中国科学院上海光学精密机械研究所 基于空间像检测的投影物镜波像差原位测量方法
CN102681365B (zh) * 2012-05-18 2015-01-14 中国科学院光电技术研究所 一种投影物镜波像差检测装置及方法
CN104421835A (zh) * 2013-09-04 2015-03-18 海洋王(东莞)照明科技有限公司 透镜及采用该透镜的灯具
CN203870394U (zh) * 2014-05-26 2014-10-08 张河生 Uv led光源结构和平行光曝光机

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003086501A (ja) * 2001-07-04 2003-03-20 Nikon Corp 波面収差計測機
CN1465968A (zh) * 2002-06-24 2004-01-07 中国科学院光电技术研究所 一种动态范围和测量精度可调的哈特曼波前传感器
JP2004289116A (ja) * 2002-09-30 2004-10-14 Asml Netherlands Bv リソグラフィ装置と測定系
JP2008263232A (ja) * 2003-01-15 2008-10-30 Asml Holding Nv Euvリソグラフィシステムのために調整された反射型回折素子の収差測定方法および装置
JP2006032692A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Nikon Corp 波面収差測定装置、投影光学系の製造方法、投影光学系、投影露光装置の製造方法、投影露光装置、マイクロデバイスの製造方法、及びマイクロデバイス
JP2006038561A (ja) * 2004-07-26 2006-02-09 Canon Inc 透過波面、面形状、ホモジニティの高周波成分の測定方法及び測定装置及びそれらを使って組み立て調整された投影レンズ及び露光装置
JP2006269578A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Nikon Corp 波面収差測定方法、波面収差測定装置、投影露光装置、投影光学系の製造方法
JP2007053319A (ja) * 2005-08-19 2007-03-01 Nikon Corp 波面収差測定装置、投影露光装置、及び投影光学系の製造方法
JP2011142279A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Nikon Corp 波面収差計測方法及び装置、並びに露光方法及び装置
CN102608870A (zh) * 2011-01-21 2012-07-25 上海微电子装备有限公司 波像差测量装置及其测量方法
JP2012253163A (ja) * 2011-06-02 2012-12-20 Nikon Corp 波面収差計測装置、波面収差計測方法、露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法
JP2013004547A (ja) * 2011-06-11 2013-01-07 Nikon Corp 波面収差計測装置およびその校正方法、露光装置、露光方法、並びにデバイス製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220039802A (ko) * 2019-09-03 2022-03-29 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 패턴들의 수차 감도를 결정하는 방법
KR102745234B1 (ko) 2019-09-03 2024-12-23 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 패턴들의 수차 감도를 결정하는 방법
US20220412897A1 (en) * 2019-12-06 2022-12-29 Saint-Gobain Glass France Method for measuring the optical quality of a given region of a glazing unit, associated measuring device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016179926A1 (zh) 2016-11-17
JP6438157B2 (ja) 2018-12-12
CN106324995A (zh) 2017-01-11
CN106324995B (zh) 2017-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6438157B2 (ja) リソグラフィのin−situ高速高空間解像度の波面収差測定デバイス及び測定方法
TWI635272B (zh) 電腦程式產品、用以量測目標結構之性質的方法及檢測裝置及製造器件之方法
CN102636963B (zh) 检查设备和方法、光刻设备和处理单元、器件制造方法
JP2023506946A (ja) 暗視野デジタルホログラフィ顕微鏡および関連する計測方法
US8736849B2 (en) Method and apparatus for measuring structures on photolithography masks
TWI759779B (zh) 度量衡方法及相關的度量衡及微影設備
JP5816297B2 (ja) マスク上の構造を特徴付ける方法及び方法を実施するためのデバイス
KR20180019783A (ko) 검사 방법 및 장치, 검사 방법 및 장치에서 사용되는 기판, 및 디바이스 제조 방법
JP6605736B2 (ja) 波面解析のデバイス及び方法
JP2019516127A (ja) 照明放射を発生するための方法及び装置
US10459347B2 (en) Inspection method, inspection apparatus and illumination method and apparatus
CN107615020A (zh) 脉冲光束的光谱特征量测
JP7659507B2 (ja) 測定対象物体の生成空間像を決定する方法
KR20160021223A (ko) Euv 리소그래피에 대한 화학선 마스크 검사를 위한 스캐닝 코히어런트 회절성 이미징 방법 및 시스템
CN105359039A (zh) 检验设备和方法、光刻设备、光刻处理单元以及器件制造方法
JP6853843B2 (ja) リソグラフィマスクのフォーカス位置を決定する方法及びそのような方法を実行するための計測系
TW201719301A (zh) 微影裝置對準感測器及方法
JP2019179237A5 (ja)
US20180299787A1 (en) Method for measuring an angularly resolved intensity distribution and projection exposure apparatus
WO2023169818A1 (en) Method for correcting measurements in the manufacture of integrated circuits and associated apparatuses
WO2016201788A1 (zh) 光刻机原位多通道成像质量检测装置及方法
JP6993995B2 (ja) 線幅の変動に対するリソグラフィマスクの構造非依存寄与を決定する方法
JP2009216531A (ja) イメージング分光計測装置及び露光装置
US11762305B2 (en) Alignment method
CN110927116A (zh) 一种测量标记结构的方法、装置及系统

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180925

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181005

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181113

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181115

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6438157

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250