JP2008175803A - 形状測定装置、形状測定方法、および露光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 被測定物の表面形状を測定する形状測定方法において、光源からの光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を前記被測定物の表面に斜めに入射させ、前記参照光を参照ミラーに入射させるステップと、前記被測定物で反射した前記測定光と前記参照ミラーで反射した前記参照光とを光電変換素子へ導くステップと、前記測定光と前記参照光とで形成される干渉光を、前記被測定物を移動しながら前記光電変換素子で検知するステップと、前記被測定物の表面上の同じ位置で反射した前記測定光から得られる干渉信号に基づいて、前記被測定物の表面形状を求めるステップと、を実行する。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の第1の実施形態の形状測定装置200の構成を示す概略図である。形状測定装置200は、被測定物である基板6の表面形状、すなわちXY面内の各点での高さ情報(Z位置)を計測する。また、XY面内の所定領域の平均的な高さ、平均的な傾き情報(ωx、ωy)を計測する。更に、基板6上に複数の薄膜が形成されている場合は、最上面の薄膜表面、各薄膜の界面、あるいは、基板そのものの表面の高さ情報のいずれかを計測する。
続いて、本発明の第2の実施形態としての形状測定装置200について詳細に説明を行う。図3は、本発明の一側面としての形状測定装置200の構成を示す概略図である。
続いて、本発明の第3の実施形態の形状測定装置200について説明を行う。図4は、本発明の一側面としての形状測定装置200の構成を示す概略図である。
図8は、本発明の第4の実施形態の形状測定装置を具備した露光装置のブロック図を示す図である。本実施形態の露光装置は、照明装置800と、レチクル(マスク)31を載置するレチクルステージRSと、投影光学系32と、ウエハ6を載置するウエハステージWSと、フォーカス制御用センサ33と、形状測定装置200とを有する。また、ウエハステージWS上には、基準プレート39が配置されている。更に、フォーカス制御用センサ33の演算処理部400と、形状測定装置200の演算処理部410とを有する。
m1=2・dZ・tanθin (1)
例えば、入射角θinを84度とすると、m1=19×dZとなり、ウエハの変位を19倍に拡大された変位量になる。受光素子上での変位量は(1)式に、光学系の倍率(レンズ111によるの結像倍率)が掛け合わされる。
更にステップS206で、ウエハ上の測定ポイント毎に、オフセット2とオフセット1の差分を取りデータを装置に格納する。ウエハ6上の各測定ポイントにおけるオフセット量Opは、下記の式により求めることが出来る。
Op(i)=[Ow(i)−Pw(i)]−(Om−Pm) (2)
ここで、iはウエハ6上の測定位置を表すポイント番号である。
続いて、本発明の第5の実施形態を説明する。図20は、第5の実施形態の露光装置を示す図である。
続いて、本発明の第6の実施形態を説明する。本実施形態は、実施形態5の改良であり、実施形態5の形状測定装置である干渉計200A(図22)と、その形状測定装置の測定光の入射方向を逆向きにした干渉計200B(図23)の2つで、形状測定装置を構成している点が特徴である。すなわち、図26に示すように、干渉計200Aと干渉計200BをX方向に交互に並べて配置している。干渉計200Aおよび200Bは、第1の実施形態、または、第2の実施形態のいずれかを用いることが出来る。
更に、図26に示した干渉計Aと干渉計Bの組合せは、一例であり、他の配列であっても良いし、Y方向に複数の干渉計を配置すれば、更に細かいY方向の測定ピッチで、基板6の形状を得ることが出来る。
続いて、本発明の第7の実施形態の形状計測装置について、図28を用いて説明する。形状測定装置200は、測定対象物である基板6の表面のZ方向位置を検出する装置であり、以下の部材を有する。
2 コンデンサーレンズ
3 ピンホール
4、11、13 レンズ
5a、5b ビームスプリッタ
6 基板(被測定物)
7 参照ミラー
8 Zステージ(駆動機構)
9 Yステージ(駆動機構)
10 Xステージ(駆動機構)
12 開口絞り
14 撮像素子(光電変換素子)
50 演算処理装置
51 保存装置
52 表示装置
200 形状測定装置
CK チャック
Claims (10)
- 被測定物の表面形状を測定する形状測定方法において、
光源からの光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を前記被測定物の表面に斜めに入射させ、前記参照光を参照ミラーに入射させるステップと、
前記被測定物で反射した前記測定光と前記参照ミラーで反射した前記参照光とを光電変換素子へ導くステップと、
前記測定光と前記参照光とで形成される干渉光を、前記被測定物を移動しながら前記光電変換素子で検知するステップと、
前記被測定物の表面上の同じ位置で反射した前記測定光から得られる干渉信号に基づいて、前記被測定物の表面形状を求めるステップと、を有することを特徴とする形状測定方法。 - 前記干渉信号は、前記測定光が反射する方向と平行な方向に前記被測定物を移動している間に、前記干渉光を前記光電変換素子で検知することにより取得されることを特徴とする請求項1記載の形状測定方法。
- 前記被測定物を、前記測定光の入射面および前記被測定物の表面に平行な方向には等速で移動し、かつ、前記被測定物の表面と垂直な方向には周期的に移動し、
前記干渉信号は、前記測定光が反射する方向と平行な方向に前記被測定物が移動するタイミングに、前記干渉光を前記光電変換素子で検知することにより取得されることを特徴とする請求項2記載の形状測定方法。 - 前記干渉信号は、前記光電変換素子のその干渉信号を取得するための画素を前記被測定物の移動に同期させて変更することにより取得されることを特徴とする請求項1記載の形状測定方法。
- 被測定物の表面形状を測定する形状測定装置において、
光源からの光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を前記被測定物の表面に斜めに入射させ、前記参照光を参照ミラーに入射させる送光光学系と、
前記被測定物で反射した前記測定光と前記参照ミラーで反射した前記参照光とを光電変換素子へ導く受光光学系と、
前記被測定物を移動する駆動機構と、を備え、
前記光電変換素子は、前記被測定物が移動している間に、前記測定光と前記参照光とで形成される干渉光を検知し、
前記被測定物の表面上の同じ位置で反射した前記測定光から得られる干渉信号に基づいて、前記被測定物の表面形状を求めることを特徴とする形状測定装置。 - 被測定物の表面形状を測定する形状測定装置において、
光源からの光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を前記被測定物の表面に斜めに入射させ、前記参照光を参照ミラーに入射させる送光光学系と、
前記被測定物で反射した前記測定光と前記参照ミラーで反射した前記参照光とを光電変換素子へ導く受光光学系と、
前記被測定物を移動する駆動機構と、を備え、
前記光電変換素子は、前記被測定物が前記測定光の反射する方向と平行な方向に移動している間に、前記測定光と前記参照光とで形成される干渉光を検知し、
前記光電変換素子で取得した干渉信号に基づいて、前記被測定物の表面形状を求めることを特徴とする形状測定装置。 - 前記駆動機構は、前記被測定物を、前記測定光の入射面および前記被測定物の表面に平行な方向には等速で移動し、かつ、前記被測定物の表面と垂直な方向には周期的に移動し、
前記干渉信号は、前記測定光が反射する方向と平行な方向に前記被測定物が移動するタイミングに、前記干渉光を前記光電変換素子で検知することにより取得されることを特徴とする請求項6記載の形状測定装置。 - 被測定物の表面形状を測定する形状測定装置において、
光源からの光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を前記被測定物の表面に斜めに入射させ、前記参照光を参照ミラーに入射させる送光光学系と、
前記被測定物で反射した前記測定光と前記参照ミラーで反射した前記参照光とを光電変換素子へ導く受光光学系と、
前記被測定物を移動する駆動機構と、を備え、
前記光電変換素子は、前記被測定物が移動している間に、前記測定光と前記参照光とで形成される干渉光を検知し、
干渉信号を取得するための前記光電変換素子の画素を、前記被測定物の移動に同期させて変更し、
前記光電変換素子で取得した前記干渉信号に基づいて、前記被測定物の表面形状を求めることを特徴とする形状測定装置。 - 被測定物の表面形状を測定する形状測定装置において、
第1の干渉計および第2の干渉計を備え、
前記第1の干渉計および前記第2の干渉計は、いずれも請求項7記載の形状測定装置であり、
前記第1の干渉計の測定光の入射方向と前記第2の干渉計の測定光の入射方向とが逆であることを特徴とする形状測定装置。 - 原版のパターンで基板を露光する露光装置において、
請求項5乃至9のいずれか1項に記載の形状測定装置を備え、
前記基板の表面にはレジストが塗布されており、
前記形状測定装置は、前記基板または前記レジストの表面形状を測定することを特徴とする露光装置。
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