JP2015021904A - 干渉計測装置、リソグラフィ装置および物品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の第1実施形態における被検物の表面形状の計測する干渉計測装置200の構成を示す概略図である。第1実施形態では、空間コヒーレンスを生成するために開口絞り100を用いた場合について説明する。干渉計測装置200は、被検物である基板(ウエハ)3を一方向(Y方向)に走査させながら、基板3の高さ方向(Z方向)の位置を検出する装置である。干渉計測装置200は、広帯域光(白色光)を発するハロゲンランプ又はLED(白色LEDを含む)からなる光源1と、レンズ13aと、開口絞り100と、ビームスプリッタ2aと、参照面4と、レンズ13bと、分光器50とを含む。干渉計測装置200は、また、二次元撮像素子(検出器)58と二次元撮像素子58で検出された干渉光の電気信号を処理する処理部400を有する。
Z1=2dz・sin(θin)・・・(1)
ここで、θinは基板3への入射角度である。
r0=0.61λ/NA・・・(3)
NA≦0.61λ/{sin(θin)dz}・・・(4)
NA≦0.305λ/{sin(θin)dz}・・・(5)
NA≦0.61λc/(Zr・sinθin)・・・(4’)
NA≦0.305λc/(Zr・sinθin)・・・(5’)
図7は、第2実施形態における干渉計測装置200の構成を示す概略図である。第2実施形態では、空間コヒーレンス生成部としてシリンドリカルレンズ101を用いた場合について説明する。干渉計測装置200は、被検物である基板(ウエハ)3の高さ方向(Z方向)の位置を計測する。干渉計測装置200は、白色光を発する光源1と、コンデンサレンズ11と、透過スリット板30と、ビームスプリッタ2a,2bと、参照面4と、レンズ12と、シリンドリカルレンズ101と、分光器50と、二次元撮像素子58と、処理部400とを含む。ただし、レンズ12は、図7に示した三枚のレンズ12a、12b、12cを意味するものとする。
続いて、本発明の第3実施形態として膜厚を計測する干渉計測装置について説明する。実施形態1ではウエハの表面形状(高さ)を計測する干渉計測装置を例に述べたが、本実施形態ではウエハ上に形成された半透明膜の膜厚を計測する干渉計測装置について述べる。図9(A)に、被検物として、Si基板上にSiO2膜(1.5μm)が形成されたウエハの構造の例を示す。なお、本実施形態における装置の構成としては、実施形態1又は2で示した干渉計測装置200がそのまま適用できるため、説明は省略する。
sinθ=nsinθin・・・(6)
d=(B’−T’)cosθin/ncosθ・・・(7)
図10は、本発明に係る表面形状を計測する干渉計測装置200を具備した露光装置のブロック図を示す図である。図10に示すように、露光装置は、光源部800と、レチクル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(基板)3を保持するウエハステージ(基板ステージ)WSと、ウエハステージWS上に配置された基準プレート39を含む。露光装置は、加えて、表面形状を計測する干渉計測装置200を有する。干渉計測装置200は、第1、第2実施形態を適用することが出来る。制御部1100は、CPUやメモリを有し、光源部800、レチクルステージRS、基板ステージとしてのウエハステージWS、干渉計測装置200と電気的に接続され、露光装置の動作を制御する。制御部1100は、本実施形態では、干渉計測装置200におけるウエハ3の表面位置計測値の演算及び制御と、表面位置を検出する際の計測値の補正演算及び制御を行うことができる。なお、本発明に係る干渉計測装置200は、荷電粒子線描画装置、インプリント装置といった露光装置以外のリソグラフィ装置におけるウエハ3の表面形状の計測に使用することができる。
[物品の製造方法]
本発明の実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。該製造方法は、リソグラフィ装置を用いて基板上にパターンを形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンが形成された基板を加工する他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含みうる。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
Claims (18)
- 干渉計測装置であって、
広帯域光を分割し、前記分割された広帯域光の一方を参照面で反射させることで生成された参照光と、前記分割された広帯域光の他方を被検物に斜入射させ該被検物で反射させることで生成された測定光と、を合成して干渉光を生成する光学系と、
前記光学系により生成された干渉光を検出する検出器と、
前記広帯域光が前記検出器に検出される前に前記広帯域光に空間コヒーレンスを与える光学部材と、を備え、
前記光学部材は、前記広帯域光、前記参照光、前記測定光および前記干渉光の光路を含む平面に垂直な第1方向よりも前記光学部材に入射する前記広帯域光の光束の断面と前記平面との交線の方向である第2方向に高い空間コヒーレンスを与える、
ことを特徴とする干渉計測装置。 - 前記光学系により生成された干渉光を分光する分光部をさらに備え、
前記分光部による波長分解方向が、前記第2方向と平行である、
ことを特徴とする請求項1に記載の干渉計測装置。 - 前記光学部材は、前記第1方向および前記第2方向に互いに異なる長さの開口が形成されている開口絞りを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の干渉計測装置。
- 前記開口絞りは、前記光学系のうち前記広帯域光を前記被検物に入射させる照明光学系の瞳位置に配置されることを特徴とする請求項3に記載の干渉計測装置。
- 前記開口絞りの開口の短手方向により決定される開口数NAは、前記広帯域光の中心波長をλc、前記被検物への入射角度をθin、前記被検物の前記第2方向の計測レンジをZrとするとき、NA≦0.61λc/(Zr・sinθin)を満たすことを特徴とする請求項3または4に記載の干渉計測装置。
- 前記開口絞りの開口の短手方向により決定される開口数NAは、前記広帯域光の中心波長をλc、前記被検物への入射角度をθin、前記被検物の第2方向の計測レンジをZrとするとき、NA≦0.305λc/(Zr・sinθin)を満たすことを特徴とする請求項3または4に記載の干渉計測装置。
- 前記光学部材は、前記第1方向および前記第2方向に異なる屈折力を有することを特徴とする請求項1または2に記載の干渉計測装置。
- 前記光学部材は、シリンドリカルレンズを含むことを特徴とする請求項7に記載の干渉計測装置。
- 前記光学部材は、前記光学系のうち前記測定光と前記参照光とを前記検出器に導く受光光学系に配置されることを特徴とする請求項7または8に記載の干渉計測装置。
- 前記分光部は、回折格子または分散プリズムを含むことを特徴とする請求項2に記載の干渉計測装置。
- 前記検出器は、二次元撮像素子であることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の干渉計測装置。
- 前記被検物を支持して移動するステージと、前記ステージを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記二次元撮像素子の1フレームの撮像の間、前記被検物を移動させることを特徴とする請求項11に記載の干渉計測装置。 - 前記広帯域光の前記被検物への入射角度を60度以上とすることを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1項に記載の干渉計測装置。
- 前記干渉計測装置は、前記被検物の表面形状を計測することを特徴とする請求項1ないし13のいずれか1項に記載の干渉計測装置。
- 前記被検物は、半透明膜が形成された基板であり、前記干渉計測装置は、前記半透明膜の膜厚を計測することを特徴とする請求項1ないし13のいずれか1項に記載の干渉計測装置。
- 基板上にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、
基板を保持する基板ステージと、
前記基板ステージに保持された基板の表面形状を計測する請求項14に記載の干渉計測装置と、
を備える、ことを特徴とするリソグラフィ装置。 - 前記リソグラフィ装置は、基板を計測する計測処理を行う計測ステーションと、前記計測処理が行われた基板に露光処理を行う露光ステーションと、を備えた露光装置を含み、
前記干渉計測装置は、前記計測ステーションに配置される、
ことを特徴とする請求項16に記載のリソグラフィ装置。 - 請求項16または17に記載のリソグラフィ装置を用いて基板上にパターンを形成する工程と、
前記工程でパターンが形成された基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
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