JP2012053048A5

JP2012053048A5 - 位置検出装置、位置検出方法、露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法

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Publication number: JP2012053048A5
Application number: JP2011205343A
Authority: JP
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2013-01-24
Anticipated expiration: 2026-06-28

Description

前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、被検面に対して傾いた方向から該被検面に光を投射する投射系と、前記被検面で反射された前記光を受光する受光系とを備え、前記受光系による前記光の受光結果に基づき、前記被検面と交差する方向に沿った該被検面の位置を検出する位置検出装置において、
前記投射系に配置され、前記光を反射する投射側反射面と、
前記投射系のうち前記投射側反射面の射出側に配置され、前記投射側反射面で反射された前記光を非偏光化する投射側偏光解消素子と、
を含み、
前記投射系は、前記投射側偏光解消素子を介して前記光を前記被検面に投射する位置検出装置を提供する。

本発明の第２形態では、被検面に対して傾いた方向から該被検面に光を投射する投射系と、前記被検面で反射された前記光を受光する受光系とを備え、前記受光系による前記光の受光結果に基づき、前記被検面と交差する方向に沿った該被検面の位置を検出する位置検出装置において、
前記受光系に配置され、前記被検面で反射された前記光を非偏光化する受光側偏光解消素子と、
前記受光系のうち前記受光側偏光解消素子の射出側に配置され、前記受光側偏光解消素子を介した前記光を反射する受光側反射面と、
前記受光側反射面で反射された前記光を受光する受光素子と、
を含む位置検出装置を提供する。

本発明の第３形態では、被検面に対して傾いた方向から該被検面に光を投射することと、前記被検面で反射された前記光を受光することとを含み、前記光の受光結果に基づき、前記被検面と交差する方向に沿った該被検面の位置を検出する位置検出方法において、
前記被検面に対する前記光の投射側に配置された投射側反射面で前記光を反射することと、
前記投射側反射面で反射された前記光を、前記投射側反射面の射出側に配置された投射側偏光解消素子によって非偏光化することと、
前記偏光解消素子によって前記非偏光化された前記光を前記被検面に投射することと、
を含む位置検出方法を提供する。

本発明の第４形態では、被検面に対して傾いた方向から該被検面に光を投射することと、前記被検面で反射された前記光を受光することとを含み、前記光の受光結果に基づき、前記被検面と交差する方向に沿った該被検面の位置を検出する位置検出方法において、
前記被検面で反射された前記光を、前記被検面に対する前記光の受光側に配置された受光側偏光解消素子によって非偏光化することと、
前記受光側偏光解消素子を介した前記光を、前記受光側偏光解消素子の射出側に配置された受光側反射面で反射することと、
前記受光側反射面で反射された前記光を受光素子で受光することと、
を含む位置検出方法を提供する。

本発明の第５形態では、パターンを介した露光光で基板を露光する露光装置において、
前記基板を保持する基板ホルダと、
前記基板ホルダに保持された前記基板の被露光面と交差する方向に沿った該被露光面の位置を検出する第１および第２形態のいずれかの位置検出装置と、
前記位置検出装置の検出結果に基づいて前記基板ホルダを駆動する駆動装置と、
を備える露光装置を提供する。

本発明の第６形態では、パターンを介した露光光で基板を露光する露光方法において、
基板ホルダで前記基板を保持することと、
前記基板ホルダに保持された前記基板の被露光面と交差する方向に沿った該被露光面の位置を、第３および第４形態のいずれかの位置検出方法を用いて検出することと、
前記被露光面の位置の検出結果に基づいて前記基板ホルダを駆動することと、
を含む露光方法を提供する。

本発明の第７形態では、回路パターンを有するデバイスを製造するデバイス製造方法であって、
前記回路パターンに対応するパターンを第５形態の露光装置を用いて基板に露光することと、
前記パターンが露光された前記基板を現像することと、
を含むデバイス製造方法を提供する。

本発明の第８形態では、回路パターンを有するデバイスを製造するデバイス製造方法であって、
前記回路パターンに対応するパターンを第６形態の露光方法を用いて基板に露光することと、
前記パターンが露光された前記基板を現像することと、
を含むデバイス製造方法を提供する。

Claims

被検面に対して傾いた方向から該被検面に光を投射する投射系と、前記被検面で反射された前記光を受光する受光系とを備え、前記受光系による前記光の受光結果に基づき、前記被検面と交差する方向に沿った該被検面の位置を検出する位置検出装置において、
前記投射系に配置され、前記光を反射する投射側反射面と、
前記投射系のうち前記投射側反射面の射出側に配置され、前記投射側反射面で反射された前記光を非偏光化する投射側偏光解消素子と、
を含み、
前記投射系は、前記投射側偏光解消素子を介して前記光を前記被検面に投射する位置検出装置。
前記投射側偏光解消素子は、複屈折性を有する結晶材料により形成されたくさび状プリズムを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の位置検出装置。
前記投射側偏光解消素子は、前記投射側反射面で反射された前記光に含まれるＰ偏光成分の光およびＳ偏光成分の光をそれぞれ非偏光化することを特徴とする請求項１または２に記載の位置検出装置。
前記投射側反射面は、前記光を全反射する投射側全反射面を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置検出装置。
前記投射系に配置され、前記投射側反射面を有する投射側プリズムを含み、
前記投射側反射面は、前記投射側プリズムの内部に入射した前記光を該投射側プリズムの内部で反射することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の位置検出装置。
前記投射側反射面は、前記投射側プリズムが有する一対の投射側内面反射面を含むことを特徴とする請求項５に記載の位置検出装置。
前記受光系に配置され、前記被検面で反射された前記光を非偏光化する受光側偏光解消素子と、
前記受光系のうち前記受光側偏光解消素子の射出側に配置され、前記受光側偏光解消素子を介した前記光を反射する受光側反射面と、
前記受光側反射面で反射された前記光を受光する受光素子と、
を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の位置検出装置。
前記受光側偏光解消素子は、複屈折性を有する結晶材料により形成されたくさび状プリズムを含むことを特徴とする請求項７に記載の位置検出装置。
前記受光側偏光解消素子は、前記被検面で反射された前記光に含まれるＰ偏光成分の光およびＳ偏光成分の光をそれぞれ非偏光化することを特徴とする請求項７または８に記載の位置検出装置。
前記受光側反射面は、前記受光側偏光解消素子によって非偏光化された前記光を全反射する受光側全反射面を含むことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の位置検出装置。
前記受光系に配置され、前記受光側反射面を有する受光側プリズムを含み、
前記受光側反射面は、前記受光側プリズムの内部に入射した前記光を該受光側プリズムの内部で反射する請求項７〜１０のいずれか一項に記載の位置検出装置。
前記受光側反射面は、前記受光側プリズムが有する一対の受光側内面反射面を含むことを特徴とする請求項１１に記載の位置検出装置。
被検面に対して傾いた方向から該被検面に光を投射する投射系と、前記被検面で反射された前記光を受光する受光系とを備え、前記受光系による前記光の受光結果に基づき、前記被検面と交差する方向に沿った該被検面の位置を検出する位置検出装置において、
前記受光系に配置され、前記被検面で反射された前記光を非偏光化する受光側偏光解消素子と、
前記受光系のうち前記受光側偏光解消素子の射出側に配置され、前記受光側偏光解消素子を介した前記光を反射する受光側反射面と、
前記受光側反射面で反射された前記光を受光する受光素子と、
を含む位置検出装置。
前記受光側偏光解消素子は、複屈折性を有する結晶材料により形成されたくさび状プリズムを含むことを特徴とする請求項１３に記載の位置検出装置。
前記受光側偏光解消素子は、前記被検面で反射された前記光のＰ偏光成分の光およびＳ偏光成分の光をそれぞれ非偏光化することを特徴とする請求項１３または１４に記載の位置検出装置。
前記受光側反射面は、前記受光側偏光解消素子によって非偏光化された前記光を全反射する受光側全反射面を含むことを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の位置検出装置。
前記受光系に配置され、前記受光側反射面を有する受光側プリズムを含み、
前記受光側反射面は、前記受光側プリズムの内部に入射した前記光を該受光側プリズムの内部で反射することを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の位置検出装置。
前記受光側反射面は、前記受光側プリズムが有する一対の受光側内面反射面を含むことを特徴とする請求項１７に記載の位置検出装置。
被検面に対して傾いた方向から該被検面に光を投射することと、前記被検面で反射された前記光を受光することとを含み、前記光の受光結果に基づき、前記被検面と交差する方向に沿った該被検面の位置を検出する位置検出方法において、
前記被検面に対する前記光の投射側に配置された投射側反射面で前記光を反射することと、
前記投射側反射面で反射された前記光を、前記投射側反射面の射出側に配置された投射側偏光解消素子によって非偏光化することと、
前記偏光解消素子によって前記非偏光化された前記光を前記被検面に投射することと、
を含む位置検出方法。
前記投射側偏光解消素子は、複屈折性を有する結晶材料により形成されたくさび状プリズムを含むことを特徴とする請求項１９に記載の位置検出方法。
前記投射側偏光解消素子により、前記投射側反射面で反射された前記光に含まれるＰ偏光成分の光およびＳ偏光成分の光をそれぞれ非偏光化すること、を含むことを特徴とする請求項１９または２０に記載の位置検出方法。
前記投射側反射面によって全反射された前記光を、前記投射側偏光解消素子によって非偏光化すること、を含むことを特徴とする請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の位置検出方法。
前記投射側反射面を有する投射側プリズム内に前記光を入射させることと、
前記投射側プリズムの内部に入射した前記光を、前記投射側反射面によって前記投射側プリズムの内部で反射することと、
を含むことを特徴とする請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の位置検出方法。
前記投射側反射面は、前記投射側プリズムが有する一対の投射側内面反射面を含み、
前記投射側プリズムの内部に入射した前記光は、前記一対の投射側内面反射面によって前記投射側プリズムの内部で反射されることを特徴とする請求項２３に記載の位置検出方法。
前記被検面で反射された前記光を、前記被検面に対する前記光の受光側に配置された受光側偏光解消素子によって非偏光化することと、
前記受光側偏光解消素子を介した前記光を、前記受光側偏光解消素子の射出側に配置された受光側反射面で反射することと、
前記受光側反射面で反射された前記光を受光素子で受光することと、
を含むことを特徴とする請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の位置検出方法。
前記受光側偏光解消素子は、複屈折性を有する結晶材料により形成されたくさび状プリズムを含むことを特徴とする請求項２５に記載の位置検出方法。
前記受光側偏光解消素子により、前記被検面で反射された前記光に含まれるＰ偏光成分の光およびＳ偏光成分の光をそれぞれ非偏光化すること、を含むことを特徴とする請求項２５または２６に記載の位置検出方法。
前記受光側偏光解消素子によって非偏光化された前記光を、前記受光側反射面によって全反射すること、を含むことを特徴とする請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の位置検出方法。
前記受光側反射面を有する受光側プリズム内に前記光を入射させることと、
前記受光側プリズムの内部に入射した前記光を、前記受光側反射面によって前記受光側プリズムの内部で反射することと、
を含むことを特徴とする請求項２５〜２８のいずれか一項に記載の位置検出方法。
前記受光側反射面は、前記受光側プリズムが有する一対の受光側内面反射面を含み、
前記受光側プリズムの内部に入射した前記光は、前記一対の受光側内面反射面によって前記受光側プリズムの内部で反射されることを特徴とする請求項２９に記載の位置検出方法。
被検面に対して傾いた方向から該被検面に光を投射することと、前記被検面で反射された前記光を受光することと、を含み、前記光の受光結果に基づき、前記被検面と交差する方向に沿った該被検面の位置を検出する位置検出方法において、
前記被検面で反射された前記光を、前記被検面に対する前記光の受光側に配置された受光側偏光解消素子によって非偏光化することと、
前記受光側偏光解消素子を介した前記光を、前記受光側偏光解消素子の射出側に配置された受光側反射面で反射することと、
前記受光側反射面で反射された前記光を受光素子で受光することと、
を含む位置検出方法。
前記受光側偏光解消素子は、複屈折性を有する結晶材料により形成されたくさび状プリズムを含むことを特徴とする請求項３１に記載の位置検出方法。
前記受光側偏光解消素子により、前記被検面で反射された前記光に含まれるＰ偏光成分の光およびＳ偏光成分の光をそれぞれ非偏光化すること、を含むことを特徴とする請求項３１または３２に記載の位置検出方法。
前記受光側偏光解消素子によって非偏光化された前記光を、前記受光側反射面によって全反射すること、を含むことを特徴とする請求項３１〜３３のいずれか一項に記載の位置検出方法。
前記受光側反射面を有する受光側プリズム内に前記光を入射させることと、
前記受光側プリズムの内部に入射した前記光を、前記受光側反射面によって前記受光側プリズムの内部で反射することと、
を含むことを特徴とする請求項３１〜３４のいずれか一項に記載の位置検出方法。
前記受光側反射面は、前記受光側プリズムが有する一対の受光側内面反射面を含み、
前記受光側プリズムの内部に入射した前記光は、前記一対の受光側内面反射面によって前記受光側プリズムの内部で反射されることを特徴とする請求項３５に記載の位置検出方法。
パターンを介した露光光で基板を露光する露光装置において、
前記基板を保持する基板ホルダと、
前記基板ホルダに保持された前記基板の被露光面と交差する方向に沿った該被露光面の位置を検出する請求項１〜１８のいずれか一項に記載の位置検出装置と、
前記位置検出装置の検出結果に基づいて前記基板ホルダを駆動する駆動装置と、
を備える露光装置。
前記基板ホルダに保持された前記基板上に前記パターンの像を形成する投影光学系をさらに備え、
前記位置検出装置は、前記投影光学系の光軸に沿った方向の前記被露光面の位置を検出し、
前記駆動装置は、前記位置検出装置の検出結果に基づいて前記基板ホルダを駆動し、該基板ホルダが保持する前記基板の前記光軸に沿った方向の位置および前記光軸に対する傾きの少なくとも一方を変化させることを特徴とする請求項３７に記載の露光装置。
前記駆動装置は、前記被露光面が前記投影光学系の焦点深度の範囲内に収まるように前記基板ホルダを駆動することを特徴とする請求項３８に記載の露光装置。
パターンを介した露光光で基板を露光する露光方法において、
基板ホルダで前記基板を保持することと、
前記基板ホルダに保持された前記基板の被露光面と交差する方向に沿った該被露光面の位置を、請求項１９〜３６のいずれか一項に記載の位置検出方法を用いて検出することと、
前記被露光面の位置の検出結果に基づいて前記基板ホルダを駆動することと、
を含む露光方法。
前記基板ホルダに保持された前記基板上に投影光学系を介して前記パターンの像を形成することと、
前記投影光学系の光軸に沿った方向の前記被露光面の位置を検出することと、
前記被露光面の位置の検出結果に基づいて前記基板ホルダを駆動し、該基板ホルダが保持する前記基板の前記光軸に沿った方向の位置および前記光軸に対する傾きの少なくとも一方を変化させることと、
を含むことを特徴とする請求項４０に記載の露光方法。
前記被露光面の位置の検出結果に基づいて、前記被露光面が前記投影光学系の焦点深度の範囲内に収まるように前記基板ホルダを駆動すること、を含むことを特徴とする請求項４１に記載の露光装置。
回路パターンを有するデバイスを製造するデバイス製造方法であって、
前記回路パターンに対応するパターンを請求項３７〜３９のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板に露光することと、
前記パターンが露光された前記基板を現像することと、
を含むデバイス製造方法。
回路パターンを有するデバイスを製造するデバイス製造方法であって、
前記回路パターンに対応するパターンを請求項４０〜４２のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板に露光することと、
前記パターンが露光された前記基板を現像することと、
を含むデバイス製造方法。