JP2017021382A - 位置検出装置、露光装置、および露光方法 - Google Patents
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Abstract
Description
射する投射系と、前記被検面で反射された光束を受光する受光系とを備え、該受光系の出力に基づいて前記被検面の面位置を検出する面位置検出装置において、
前記投射系は、第1反射面を備え、
前記受光系は、第2反射面を備え、
前記投射系の前記第1反射面および前記受光系の前記第2反射面を通過した光束の偏光成分による相対的な位置ずれを補償するための位置ずれ補償部材をさらに備えていることを特徴とする面位置検出装置を提供する。
前記投射系と前記受光系との少なくとも一方は、反射面を備え、
前記反射面を通過した光束の偏光成分による相対的な位置ずれを補償するための位置ずれ補償部材をさらに備えていることを特徴とする面位置検出装置を提供する。
前記投射系は、第1反射面と、該第1反射面の射出側に配置された投射側偏光解消素子とを備え、
前記受光系は、前記第1反射面に対応するように配置された第2反射面と、該第2反射面の入射側に配置された受光側偏光解消素子とを備えていることを特徴とする面位置検出装置を提供する。
前記所定のパターン面または前記感光性基板の被露光面の前記投影光学系に対する面位置を、前記被検面の面位置として検出するための第1形態乃至第3形態のいずれかの面位置検出装置と、
前記面位置検出装置の検出結果に基づいて、前記所定のパターン面または前記感光性基板の被露光面を前記投影光学系に対して位置合わせするための位置合わせ手段とを備えていることを特徴とする露光装置を提供する。
第1形態乃至第3形態のいずれかの面位置検出装置を用いて、前記所定のパターン面または前記感光性基板の被露光面の前記投影光学系に対する面位置を、前記被検面の面位置として検出する検出工程と、
前記検出工程での検出結果に基づいて、前記所定のパターン面または前記感光性基板の被露光面を前記投影光学系に対して位置合わせする位置合わせ工程とを含むことを特徴とする露光方法を提供する。
第1形態乃至第3形態のいずれかの面位置検出装置を用いて、前記所定のパターン面または前記感光性基板の被露光面の前記投影光学系に対する面位置を、前記被検面の面位置として検出する検出工程と、
前記検出工程での検出結果に基づいて、前記所定のパターン面または前記感光性基板の被露光面を前記投影光学系に対して位置合わせする位置合わせ工程と、
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とするデバ
イス製造方法を提供する。
投射系中に配置される第1反射面を準備する工程と、
受光系中に配置される第2反射面を準備する工程と、
前記投射系の前記第1反射面および前記受光系の前記第2反射面を通過した光束の偏光成分による相対的な位置ずれを補償する工程とを備えていることを特徴とする面位置検出装置の製造方法を提供する。
入射光束の偏光成分に応じて異なる特性の射出光束を生成する偏光部材を準備する工程と、
該偏光部材を用いて、前記投射系の前記第1反射面および前記受光系の前記第2反射面を通過した光束の偏光成分による相対的な位置ずれを補償する工程とを備えていることを特徴とする面位置検出装置の調整方法を提供する。
)によって支持されている。ウェハステージは、図示を省略した駆動系の作用によりウェハ面(すなわちXY平面)に沿って二次元的に移動可能で且つZ軸廻りに回転可能であり、その位置座標はウェハ干渉計(不図示)によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。
ンタプリズム6から射出された光束は、投射側ひし形プリズム7に入射する。
致している状態において、集光光学系(10,11)が被検面Waとアオリ補正プリズム13の入射面13aとを共役に配置するように構成されている。こうして、アオリ補正プリズム13の入射面13aには、格子パターン3aの二次像が形成される。
a1〜Sa5に光学的に対応するように設けられている。なお、シリコン・フォト・ダイオードに代えて、CCD(2次元電荷結合型撮像素子)やフォトマルを用いることもできる。
(10,11)と被検面Waとの間の光路中にペンタプリズム6および9をそれぞれ設け、被検面Waへの入射光束の光路および被検面Waからの反射光束の光路をペンタプリズム6および9の作用により大きく折り曲げて、投射光学系(4,5)および集光光学系(10,11)を被検面Waから十分に遠ざけている。その結果、投射光学系(4,5)および集光光学系(10,11)の構成および配置が、被検面Waの制約を実質的に受けることがない。
ムを用いても良い。また、位置ずれ補正部材として、ノマルスキープリズムやウォラストンプリズムを用いる場合には、ノマルスキープリズムやウォラストンプリズムの近傍に直視プリズムを配置して、色ずれを補正しても良い。
反射に起因して発生したP偏光の光とS偏光の光との間の相対的な位置ずれがビームディスプレーサー20の作用により補償され、ビームディスプレーサー20からのP偏光の射出光73bとS偏光の射出光74bとがほぼ同じ経路に沿って進行してアオリ補正プリズム13の入射面13a上のほぼ1点に達する。その結果、図8の第1変形例においても、位置ずれ補償部材としてのビームディスプレーサー20の作用により、アオリ補正プリズム13の入射面13a上に鮮明なパターン二次像が形成され、ひいては被検面Waの面位置を高精度に検出することができる。ちなみに、ビームディスプレーサー20を付設しない場合、ビームディスプレーサー20からのP偏光の射出光73cとS偏光の射出光(図中破線で示す)74cとが互いに異なる経路に沿って進行してアオリ補正プリズム13の入射面13a上の互いに異なる位置に達することになり、アオリ補正プリズム13の入射面13a上において鮮明なパターン二次像は得られない。
適当な位置に、1/2波長板のような位相部材を配置することもできる。
れが生じる場合がある。上述の実施形態においては、このような表面反射面での反射により生じるP偏光の光とS偏光の光との間の相対的な位置ずれを補償する変形例もとることができる。
のパターンの像がその投影光学系を介して、その1ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップ304において、その1ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ305において、その1ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。
2 コンデンサーレンズ
3 偏向プリズム
4,5 投射光学系
6,9 ペンタプリズム
7,8 ひし形プリズム
10,11 集光光学系
12 振動ミラー
13 アオリ補正プリズム
14a、14b リレー光学系
15 受光部
16 ミラー駆動部
17 位置検出部
18 補正量算出部
19 ノマルスキープリズム(第1補償素子)
20 ビームディスプレーサー(第2補償素子)
21 ウェハホルダ
22 ホルダ保持機構
23 ホルダ駆動部
31 1/2波長板(位相部材)
32,33 偏光解消素子
IL 照明系
R レチクル
RH レチクルホルダ
PL 投影光学系
W ウェハ
Claims (20)
- 被検面上に斜め方向から光束を投射する投射系と、前記被検面で反射された光束を受光する受光系とを備え、該受光系の出力に基づいて前記被検面の面位置を検出する面位置検出装置において、
前記投射系は、第1反射面を備え、
前記受光系は、第2反射面を備え、
前記投射系の前記第1反射面および前記受光系の前記第2反射面を通過した光束の偏光成分による相対的な位置ずれを補償するための位置ずれ補償部材をさらに備えていることを特徴とする面位置検出装置。 - 被検面上に斜め方向から光束を投射する投射系と、前記被検面で反射された光束を受光する受光系とを備え、該受光系の出力に基づいて前記被検面の面位置を検出する面位置検出装置において、
前記投射系と前記受光系との少なくとも一方は、反射面を備え、
前記反射面を通過した光束の偏光成分による相対的な位置ずれを補償するための位置ずれ補償部材をさらに備えていることを特徴とする面位置検出装置。 - 前記位置ずれ補償部材は、入射光線の偏光方向により射出光線の進行方向を異なる角度だけ傾ける第1補償素子を有することを特徴とする請求項1または2に記載の面位置検出装置。
- 前記第1補償素子は、前記投射系の瞳空間または前記受光系の瞳空間に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の面位置検出装置。
- 前記投射系は、前記被検面と光学的に共役な位置を形成する投射側結像光学系を備え、
前記受光系は、前記被検面と光学的に共役な位置を形成する受光側結像光学系を備え、
前記第1補償素子は、前記投射側結像光学系の瞳空間または前記受光側結像光学系の瞳空間に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の面位置検出装置。 - 前記位置ずれ補償部材は、入射光線の偏光方向により射出光線の進行方向を異なる距離だけ平行移動させる第2補償素子を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の面位置検出装置。
- 前記第2補償素子は、前記投射系の物体空間または像空間、あるいは前記受光系の物体空間または像空間に配置されていることを特徴とする請求項6に記載の面位置検出装置。
- 前記投射系は、前記被検面と光学的に共役な位置を形成する投射側結像光学系を備え、
前記受光系は、前記被検面と光学的に共役な位置を形成する受光側結像光学系を備え、
前記第2補償素子は、前記投射側結像光学系の物体空間または瞳空間、あるいは前記受光側結像光学系の物体空間または瞳空間に配置されていることを特徴とする請求項7に記載の面位置検出装置。 - 前記位置ずれ補償部材は、前記第1反射面と前記第2反射面との間の光路中に配置されて、入射光線の偏光方向を変化させるための位相部材を有することを特徴とする請求項1に記載の面位置検出装置。
- 前記位相部材は、1/2波長板またはファラデーローテーターを有することを特徴とする請求項9に記載の面位置検出装置。
- 被検面上に斜め方向から光束を投射する投射系と、前記被検面で反射された光束を受光する受光系とを備え、該受光系の出力に基づいて前記被検面の面位置を検出する面位置検出装置において、
前記投射系は、第1反射面と、該第1反射面の射出側に配置された投射側偏光解消素子とを備え、
前記受光系は、前記第1反射面に対応するように配置された第2反射面と、該第2反射面の入射側に配置された受光側偏光解消素子とを備えていることを特徴とする面位置検出装置。 - 前記偏光解消素子は、複屈折性を有する結晶材料により形成された偏角プリズムを有することを特徴とする請求項11に記載の面位置検出装置。
- 前記投射系は、前記被検面上に所定パターンの一次像を形成するための投射光学系を有し、
前記受光系は、前記被検面で反射された光束を集光して前記所定パターンの二次像を形成するための集光光学系と、該集光光学系を介して形成される前記所定パターンの二次像を検出するための検出部とを有し、
前記検出部の出力に基づいて前記被検面の面位置を検出することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の面位置検出装置。 - 前記投射系は、前記第1反射面とほぼ平行に位置決めされた第3反射面を備え、
前記受光系は、前記第2反射面とほぼ平行に位置決めされた第4反射面を備えていることを特徴とする請求項1および3乃至13のいずれか1項に記載の面位置検出装置。 - 前記投射系は、入射光束の光路をほぼ平行移動させるための2以上の内面反射面を含む投射側プリズム部材を備え、
前記受光系は入射光束の光路をほぼ平行移動させるための2以上の内面反射面を含む受光側プリズム部材を備え、
前記投射側プリズム部材は前記第1反射面を含み、
前記受光側プリズム部材は前記第2反射面を含んでいることを特徴とする請求項1および3乃至14のいずれか1項に記載の面位置検出装置。 - 投影光学系を介して所定のパターンを感光性基板上へ投影露光する露光装置において、
前記所定のパターン面または前記感光性基板の被露光面の前記投影光学系に対する面位置を、前記被検面の面位置として検出するための請求項1乃至15のいずれか1項に記載の面位置検出装置と、
前記面位置検出装置の検出結果に基づいて、前記所定のパターン面または前記感光性基板の被露光面を前記投影光学系に対して位置合わせするための位置合わせ手段とを備えていることを特徴とする露光装置。 - 投影光学系を介して所定のパターンを感光性基板上へ投影露光する露光方法において、
請求項1乃至15のいずれか1項に記載の面位置検出装置を用いて、前記所定のパターン面または前記感光性基板の被露光面の前記投影光学系に対する面位置を、前記被検面の面位置として検出する検出工程と、
前記検出工程での検出結果に基づいて、前記所定のパターン面または前記感光性基板の被露光面を前記投影光学系に対して位置合わせする位置合わせ工程とを含むことを特徴とする露光方法。 - 投影光学系を介して所定パターンを感光性基板上に投影露光する露光工程と、
請求項1乃至15のいずれか1項に記載の面位置検出装置を用いて、前記所定のパター
ン面または前記感光性基板の被露光面の前記投影光学系に対する面位置を、前記被検面の面位置として検出する検出工程と、
前記検出工程での検出結果に基づいて、前記所定のパターン面または前記感光性基板の被露光面を前記投影光学系に対して位置合わせする位置合わせ工程と、
前記露光工程を経た前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。 - 被検面上に斜め方向から光束を投射する投射系と、前記被検面で反射された光束を受光する受光系とを備え、該受光系の出力に基づいて前記被検面の面位置を検出する面位置検出装置の製造方法において、
投射系中に配置される第1反射面を準備する工程と、
受光系中に配置される第2反射面を準備する工程と、
前記投射系の前記第1反射面および前記受光系の前記第2反射面を通過した光束の偏光成分による相対的な位置ずれを補償する工程とを備えていることを特徴とする面位置検出装置の製造方法。 - 第1反射面を介して被検面上に斜め方向から光束を投射する投射系と、前記被検面で反射された光束を第2反射面を介して受光する受光系とを備え、該受光系の出力に基づいて前記被検面の面位置を検出する面位置検出装置の調整方法において、
入射光束の偏光成分に応じて異なる特性の射出光束を生成する偏光部材を準備する工程と、
該偏光部材を用いて、前記投射系の前記第1反射面および前記受光系の前記第2反射面を通過した光束の偏光成分による相対的な位置ずれを補償する工程とを備えていることを特徴とする面位置検出装置の調整方法。
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