[发明专利]曝光装置的照度不匀度的测定方法和修正方法

权利要求书

1.一种曝光装置的照度不匀度的测定方法，向光掩膜照射从照明光学系统射出的照明光，对于通过投影光学系统而在感光衬底上的有限区域内投影并曝光通过该光掩膜的光的曝光装置，进行所述投影光学系统引起的、在所述感光衬底上的有限区域内的照度不匀度的测定，其特征在于，包括：

按在所述感光衬底上的有限区域内的多个成像点的每一个，计算从所述光掩膜的一点射出并到达成像点的光线的、在所述投影光学系统的透射率的平均值，

根据按所述成像点求出的透射率的平均值，算出所述感光衬底上的有限区域内的照度不匀度。

2.根据权利要求1所述的曝光装置的照度不匀度的测定方法，其特征在于，在检查用光掩膜和所述感光衬底相对于所述投影光学系统不共轭的状态下，曝光所述检查用光掩膜，而该检查用光掩膜包含作为以有限周期向规定方向重复透光部和遮光部的衍射光栅图案的、周围被遮光区域遮住的光透射图案并通过光学部件形成图案，

通过所述投影光学系统向晶片上投影通过所述检查用光掩膜的衍射光，形成反映所述衍射光的强度的测定图案，

根据复制到所述晶片上的所述测定图案图像，通过涉及任意成像点的光线路径的函数形式来测定投影光学系统的透射率分布。

3.根据权利要求2所述的曝光装置的照度不匀度的测定方法，其特征在于，设所述投影光学系统的所述感光衬底侧的数值孔径为NA，所述曝光装置的相干系数为σ，曝光波长为λ，所述测定用光掩膜的倍率为M时，所述衍射光栅图案的周期满足p＞Mλ/NA(1+σ)。

4.根据权利要求1所述的曝光装置的照度不匀度的测定方法，其特征在于，根据到达所述成像点的光线所通过的、大致所有的路径的透射率，算出所述投影光学系统的透射率的平均值。

5.根据权利要求1所述的曝光装置的照度不匀度的测定方法，其特征在于，根据到达所述成像点的光线所通过的路径中的某一部分路径的透射率，算出所述投影光学系统的透射率的平均值率。

6.根据权利要求1所述的曝光装置的照度不匀度的测定方法，其特征在于，所述投影光学系统的透射率平均值是在涉及所述任意一点的成像的光线所通过的任意路径中，对每个路径进行加权后计算出的加权平均。

7.一种曝光装置的照度不匀度的测定方法，向形成了光透射图案的光掩膜照射从照明光学系统射出的照明光，对于使透射该光掩膜的光经由投影光学系统从而在感光衬底上的有限区域内复制与所述光图案相似的图案的曝光装置，进行所述投影光学系统引起的、在所述感光衬底上的所述有限区域内的照度不匀度的测定，其特征在于，

在所述光掩膜的规定区域内配置有多个具有一样周期性的衍射图案，

在所述感光衬底面上设置有测定任意点的照度的照度测定机构；

用来自所述照明光学系统的光照明所述衍射图案，用所述照度测定机构来测定所述感光衬底面上由所述衍射图案形成的图像的位置中的照度，

算出所述感光衬底的有限区域内的照度分布。

8.一种曝光装置的照度不匀度的修正方法，其特征在于，根据使用权利要求1至7之一所述的曝光装置的照度不匀度的测定方法所测定的所述感光衬底的有限区域内的照度不匀度，进行照度不匀度的修正。

9.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，使用由权利要求8所述的方法实施照度不匀度修正的曝光装置。

10.根据权利要求9所述的半导体器件的制造方法，其特征在于：所述衍射图案的形状与半导体器件制造过程中使用的所述光掩膜中包含的周期图案之一相同。

11.一种曝光装置，其特征在于：根据使用权利要求1所述的曝光装置的照度不匀度的测定方法测定的照度不匀度，在照明光学系统内设置修正机构，该修正机构进行所述有限区域内的照度不匀度的修正。

12.根据权利要求11所述的曝光装置，其特征在于：所述修正机构包含液晶面板。

13.根据权利要求11所述的曝光装置，其特征在于：所述修正机构包含光学部件，该光学部件在透明衬底上叠层不透明膜，在面内具有透射率的分布。