JP2011040548A5 - - Google Patents

Description

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての計測装置は、被計測面の高さを計測する計測装置であって、光源からの広帯域波長の光を計測光と参照光とに分離して、前記広帯域波長の前記計測光を前記被計測面の表面に入射させ、前記広帯域波長の前記参照光を参照面に入射させる光学系と、前記被計測面の計測点で反射した計測光と前記計測点に対応する前記参照面の参照点で反射した参照光によって形成される干渉光の強度を検出する複数の領域が第１の方向に配列された撮像素子と、前記撮像素子の複数の領域で検出される干渉光の強度に基づいて、前記計測点における前記被計測面の高さを算出する処理部と、を有し、前記参照面は、前記複数の領域のそれぞれに入射する計測光又は参照光の間に異なる光路長差が生じるように配置され、前記第１の方向に沿って前記被計測面を移動しながら前記計測光と前記参照光との干渉光の強度を、前記撮像素子の前記複数の領域で検出し、前記処理部は、前記撮像素子の前記複数の領域において検出された前記干渉光の強度を用いて、前記複数の領域において干渉光強度信号のピーク位置を特定し、特定したピーク位置に対応する前記被計測面の高さを算出することを特徴とする。

従って、基板ＳＢのＹ軸方向への駆動による参照光と計測光との光路長差が生じるように参照面４０を傾斜して配置し、従来の白色干渉信号方式で干渉信号を取得した際の計測点数に相当する撮像素子２４の各領域（画素）で干渉光の強度を検出する。この際、参照光と計測光によって形成される干渉光の強度を検出する複数の領域がＹ軸方向（第１の方向）に配列された撮像素子２４において、計測光及び参照光が複数の領域のそれぞれに順次入射するようにＹ軸方向に沿って基板ＳＢを駆動する。これにより、基板ＳＢ上の計測点（ｘｘ１、ｙｙ１）で反射した計測光が撮像素子２４の異なる領域で検出されることになる。従って、基板ＳＢのＹ軸方向の座標に対応した撮像素子２４の領域で干渉光の強度を検出すれば、従来の白色干渉信号方式で得られる干渉信号と同等の信号（強度信号）を得ることが可能となる。

以下、図４を参照して、本実施形態の計測装置１において、コストを抑えながら、被計測面の表面形状を短時間で計測することができる理由について説明する。図２では、基板ＳＢ上の計測点（ｘｘ１、ｙｙ１）のみに注目して基板ＳＢの表面形状の計測について説明した。図４では、計測点（ｘｘ１、ｙｙ１）に加えて、計測点（ｘｘ１、ｙｙ１）からＹ軸方向に−δｙだけ離れた計測点（ｘｘ１、ｙｙ２）にも注目して基板ＳＢの表面形状の計測について説明する。図４（ａ）は時刻ｔ２における状態を、図４（ｂ）は時刻ｔ３における状態を、図４（ｃ）は時刻ｔ４における状態を示している。また、基板ＳＢは、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間に＋δｙだけ駆動され、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間にδｙだけ駆動されるものとする。なお、計測点（ｘｘ１、ｙｙ１）を第１の計測点、計測点（ｘｘ１、ｙｙ２）を第２の計測点とする。

本実施形態では、基板ＳＢ上のＹ軸方向に配列された複数の計測点のそれぞれに対応する強度信号を得る際に、基板ＳＢのＺ軸方向への駆動が不要であり、基板ＳＢをＹ軸方向だけに駆動すればよい。

Claims (8)

1. 被計測面の高さを計測する計測装置であって、
   光源からの広帯域波長の光を計測光と参照光とに分離して、前記広帯域波長の前記計測光を前記被計測面の表面に入射させ、前記広帯域波長の前記参照光を参照面に入射させる光学系と、
   前記被計測面の計測点で反射した計測光と前記計測点に対応する前記参照面の参照点で反射した参照光によって形成される干渉光の強度を検出する複数の領域が第１の方向に配列された撮像素子と、
   前記撮像素子の複数の領域で検出される干渉光の強度に基づいて、前記計測点における前記被計測面の高さを算出する処理部と、
   を有し、
   前記参照面は、前記複数の領域のそれぞれに入射する計測光又は参照光の間に異なる光路長差が生じるように配置され、
   前記第１の方向に沿って前記被計測面を移動しながら前記計測光と前記参照光との干渉光の強度を、前記撮像素子の前記複数の領域で検出し、
   前記処理部は、前記撮像素子の前記複数の領域において検出された前記干渉光の強度を用いて、前記複数の領域において干渉光強度信号のピーク位置を特定し、特定したピーク位置に対応する前記被計測面の高さを算出することを特徴とする計測装置。
2. 被計測面の高さを計測する計測装置であって、
   光源からの広帯域波長の光を計測光と参照光とに分離して、前記広帯域波長の前記計測光を前記被計測面の表面に入射させ、前記広帯域波長の前記参照光を参照面に入射させる光学系と、
   前記被計測面の計測点で反射した計測光と前記計測点に対応する前記参照面の参照点で反射した参照光によって形成される干渉光の強度を検出する複数の領域が第１の方向に配列された撮像素子と、
   前記撮像素子の複数の領域で検出される干渉光の強度に基づいて、前記計測点における前記被計測面の高さを算出する処理部と、
   を有し、
   前記参照面は、前記複数の領域のそれぞれに入射する参照光の間に異なる光路長差が生じるように構成された非平面形状を有し、
   前記第１の方向に沿って前記被計測面を移動しながら前記計測光と前記参照光との干渉光の強度を、前記撮像素子の前記複数の領域で検出し、
   前記処理部は、前記撮像素子の前記複数の領域において検出された前記干渉光の強度を用いて、前記複数の領域において干渉光強度信号のピーク位置を特定し、特定したピーク位置に対応する前記被計測面の高さを算出することを特徴とする計測装置。
3. 前記処理部は、
   前記特定したピーク位置に対応する前記参照光と前記計測光との光路長差と、基準光路長差との差分を算出し、
   前記撮像素子に入射する前記参照光と前記計測光との光路長差の差分が生じないように前記参照面を配置して、前記被計測面を高さ方向に移動させながら前記参照光と前記計測光との干渉光の強度信号を取得し、前記強度信号のピーク位置を特定し、当該ピーク位置に対応する前記参照光と前記計測光との光路長差を前記基準光路長差として算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の計測装置。
4. 前記非平面形状は、前記複数の領域のそれぞれに対応した段差を有する階段形状を含むことを特徴とする請求項２に記載の計測装置。
5. 前記被計測面の駆動誤差に起因する前記計測点で反射した計測光と前記参照点で反射した参照光との光路長差の変化を検出する検出部を更に有し、
   前記処理部は、前記検出部で検出された光路長差の変化に基づいて、前記干渉光強度信号を補正することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の計測装置。
6. １つの計測点で反射した計測光が前記複数の領域のうち２つの領域間を移動する時間と前記複数の領域のそれぞれで干渉光の強度を検出する検出タイミングとが一致するように、前記被計測面を移動することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の計測装置。
7. レチクルのパターンを基板に投影する投影光学系と、
   前記基板の高さを計測する計測装置と、
   前記計測装置によって計測された前記基板の高さに基づいて、前記基板の位置を調整するステージと、
   を有し、
   前記計測装置は、請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の計測装置であることを特徴とする露光装置。
8. 請求項７に記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
   露光された前記基板を現像するステップと、
   を有することを特徴とするデバイスの製造方法。