JP2015049197A5 - - 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検出装置は、マークを暗視野照明する照明光学系と、暗視野照明された前記マークからの光をセンサに導く検出光学系と、を有し、前記センサにより検出される第１方向の光強度分布に基づいて前記マークの前記第１方向の位置を検出する検出装置であって、前記マークは、前記第１方向において２つのエッジを有する１つのマーク要素を含み、該１つのマーク要素が前記光強度分布において１つのピークとして検出されるように、前記１つのマーク要素の前記第１方向の幅が設定されていることを特徴とする。

格子パターン１０ａ及び１１ａのそれぞれは、モールド７と基板８のＸ軸方向（第１方向）に関する相対位置を検出するためのマークである。格子パターン１０ａは、Ｘ軸方向にＰ_ｍｍ、Ｙ軸方向にＰ_ｍｎの格子ピッチを有する。格子パターン１１ａは、Ｘ軸方向のみに、Ｐ_ｍｍと異なるＰ_ｗの格子ピッチを有する。

図７（ａ）乃至図７（ｄ）を参照して、格子パターン１０ａと格子パターン１１ａとを重ねた状態において、検出系３によってモアレ縞を検出する原理について説明する。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、格子パターン１０ａ及び１１ａのそれぞれをＸ軸方向及びＹ軸方向から見た状態を示す図である。Ｘ軸方向に関するモールド７と基板８との相対的な位置を検出するためのモアレ縞は、照明光学系２２の瞳面においてＹ軸上に配置された第１極（の光強度分布）ＩＬ１と第３極（の光強度分布）ＩＬ３とによって発生する。格子パターン１０ａ及び１１ａによる回折角φは、格子ピッチをｄ、照明光学系２２からの光の波長をλ、回折次数をｎとして、以下の式（３）で表される。

Claims (19)

1. マークを暗視野照明する照明光学系と、
   暗視野照明された前記マークからの光をセンサに導く検出光学系と、を有し、
   前記センサにより検出される第１方向の光強度分布に基づいて前記マークの前記第１方向の位置を検出する検出装置であって、
   前記マークは、前記第１方向において２つのエッジを有する１つのマーク要素を含み、
   該１つのマーク要素が前記光強度分布において１つのピークとして検出されるように、前記１つのマーク要素の前記第１方向の幅が設定されていることを特徴とする検出装置。
2. マークを暗視野照明する照明光学系と、
   暗視野照明された前記マークからの光をセンサに導く検出光学系と、を有し、
   前記センサにより検出される第１方向の光強度分布に基づいて前記マークの前記第１方向の位置を検出する検出装置であって、
   前記マークは、前記第１方向に周期的に配列された複数の第１マーク要素を有する第１マークを含み、
   該第１マークが前記センサにより検出される前記光強度分布において前記第１方向の両端のみがピークとして検出されるように、前記複数の第１マーク要素の前記第１方向のピッチが設定されていることを特徴とする検出装置。
3. 前記マークは、前記第１マークに加えて、前記第１方向において１つの第２マーク要素を有する第２マークを含み、
   該１つの第２マーク要素が前記センサにより検出される前記第１方向の光強度分布において１つのピークとして検出されるように、前記１つの第２マーク要素の前記第１方向の幅が設定されていることを特徴とする請求項２に記載の検出装置。
4. 前記マークは、前記第１マークに加えて、前記第１方向に周期的に配列された複数の第３マーク要素を有する第３マークを含み、
   該第３マークが前記センサにより検出される前記光強度分布において前記第１方向の両端のみがピークとして検出されるように、前記複数の第３マーク要素の前記第１方向のピッチが設定され、
   前記複数の第１マーク要素の前記第１方向のピッチと前記複数の第３マーク要素の前記第１方向のピッチとは互いに異なることを特徴とする請求項２に記載の検出装置。
5. 前記複数の第１マーク要素のそれぞれは、前記第１方向に直交する第２方向に周期的に配列され、
   前記センサにより検出される光強度分布において前記第２方向の両端のみがピークとして検出されるように、前記複数の第１マーク要素の前記第２方向のピッチが設定され、
   前記センサにより検出される光強度分布において前記第２方向に配列された前記複数の第２マーク要素のうち前記第２方向の両端に配列された２つの第２マーク要素のみがピークとして検出されるように、前記複数の第２マーク要素の前記第２方向のピッチが設定されていることを特徴とする請求項３に記載の検出装置。
6. 前記照明光学系からの光の波長をλ、前記検出光学系の開口数をＮＡ、前記マーク要素の前記第１方向の最大の幅をＷｍａｘ１とすると、
   Ｗｍａｘ１＜λ／ＮＡ
   を満たすことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
7. 前記照明光学系からの光の波長をλ、前記検出光学系の開口数をＮＡ、前記第１マーク要素の前記第１方向の最大のピッチをＰｍａｘ１、前記第２マーク要素の前記第１方向の最大の幅をＷｍａｘ１とすると、
   Ｐｍａｘ１＜λ／ＮＡ、且つ、Ｗｍａｘ１＜λ／ＮＡ
   を満たすことを特徴とする請求項３に記載の検出装置。
8. 前記照明光学系からの光の波長をλ、前記検出光学系の開口数をＮＡ、前記第１マーク要素の前記第１方向の最大のピッチをＰｍａｘ１、前記第３マーク要素の前記第１方向の最大のピッチをＰｍａｘ３とすると、
   Ｐｍａｘ１＜λ／ＮＡ、且つ、Ｐｍａｘ３＜λ／ＮＡ
   を満たすことを特徴とする請求項４に記載の検出装置。
9. 前記照明光学系からの光の波長をλ、前記検出光学系の開口数をＮＡ、前記第１マーク要素の前記第２方向の最大のピッチをＰｍａｘ１’、前記第２マーク要素の前記第２方向の最大の幅をＷｍａｘ１’とすると、
   Ｐｍａｘ１’＜λ／ＮＡ、且つ、Ｗｍａｘ１’＜λ／ＮＡ
   を満たすことを特徴とする請求項５に記載の検出装置。
10. 前記照明光学系は、前記マークを前記第１方向及び前記第２方向から暗視野照明することを特徴とする請求項５に記載の検出装置。
11. 前記センサにより検出される前記第１方向の光強度分布に基づいて、前記光学系からの光の前記光学系の光軸方向に垂直な方向の非対称性を求める処理部を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の検出装置。
12. 前記センサにより検出される前記第１マークからの光及び前記第２マークからの光から前記第１マークの前記第１方向の位置及び前記第２マークの前記第１方向の位置を求め、前記第１マークの前記第１方向の位置と前記第２マークの前記第１方向の位置との差分に基づいて、前記光学系からの光の前記光学系の光軸方向に垂直な方向の非対称性を求める処理部を更に有する請求項３に記載の検出装置。
13. 前記光学系からの光の前記光学系の光軸方向に垂直な方向の非対称性は、前記光学系のコマ収差を含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の検出装置。
14. 前記光学系を構成する光学素子を駆動する駆動部を更に有し、
    前記処理部は、前記光学系からの光の前記光学系の光軸方向に垂直な方向の非対称性に基づいて、前記駆動部による前記光学素子の駆動量を決定することを特徴とする請求項１１乃至１３のうちいずれか１項に記載の検出装置。
15. 前記センサにより検出される前記第１マークからの光及び前記第３マークからの光に基づいて、前記光学系からの光の前記光学系の光軸方向の非対称性を求める処理部を更に有する請求項４に記載の検出装置。
16. 前記処理部は、前記第１マーク及び前記第３マークのそれぞれをデフォーカスさせながら前記センサにより前記第１マークからの光及び前記第３マークからの光のそれぞれを検出し、前記第１マークからの光のコントラストカーブにおけるピークの位置と前記第３マークからの光のコントラストカーブにおけるピークの位置との差分に基づいて、前記光学系からの光の前記光学系の光軸方向の非対称性を求めることを特徴とする請求項１５に記載の検出装置。
17. 前記光学系からの光の前記光学系の光軸方向の非対称性は、前記光学系の球面収差、軸上収差、像面湾曲及び非点収差の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の検出装置。
18. パターンを基板に形成するリソグラフィ装置であって、
    前記基板を保持して移動するステージと、
    前記基板の位置を検出する請求項１乃至１７のうちいずれか１項に記載の検出装置と、
    前記検出装置によって検出された前記基板の位置に基づいて、前記ステージを制御する制御部と、
    を有することを特徴とするリソグラフィ装置。
19. 請求項１８に記載のリソグラフィ装置を用いてパターンを基板に形成する工程と、
    前記工程で前記パターンを形成された前記基板を処理する工程と、
    を有することを特徴とする物品の製造方法。