JP4596191B2 - 露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
まず、前提となる照明光ILの照射量Pの測定方法について説明する。
PEXP=P0×I1/I0……(1)
この式(1)によると、インテグレータセンサ46の出力比を計算に使用しているので、光源16のパワーが変動した場合にも照射量が誤差無く算出できる。また、レチクルRの走査位置に応じた関数となっているので、例えばレチクルパターンが面内で片寄っていた場合にも正確に照射量を算出できる。
次に、同じく前提となるウエハ反射率RWの測定方法について説明する。ウエハステージWST上には、既知の反射率RH、反射率RLをそれぞれ有する2枚の反射板(不図示)が設置されている。まず、上述した照射光量測定と同様に、主制御装置50は、実際の露光時と同一に露光条件(レチクルR、レチクルブラインド、照明条件)を設定し、ウエハステージWSTを駆動して反射率RHの反射板を投影光学系PL直下に移動する。このときも、前述の第1空間K1は液体Lq1で満たされ、かつ常時液体Lq1の入れ替えが行われている。また、投影ユニットPU内の第2空間K2は、液体Lq2で満たされている。
次に、投影光学系PL(第2空間K2内の液体Lq2を含む)の照明光吸収による光学系PLLの結像特性の変動の算出方法について、一例としてフォーカスの変動を採りあげて説明する。
ここで、FHEAT(t)は、時刻tにおける光学系PLLの照射によるフォーカス変動、すなわちフォーカスの照射変動〔m〕である。また、FEXP(t)は、時刻tにおける第2空間K2内の液体Lq2を除く投影光学系PLの照明光吸収による光学系PLLのフォーカス変動〔m〕である。また、FW(t)は、時刻tにおける第2空間K2内の液体Lqの照明光吸収による光学系PLLのフォーカス変動〔m〕である。ここで、上式(3)に、第1空間K1内の液体Lq1の照明光吸収による光学系PLLのフォーカス変動の関数項が含まれないのは、第1空間内の液体Lq1は、常時入れ替えられているので、液体Lq1の照明光吸収による光学系の結像特性の変動量は、非常に小さく、無視できる程度となるからである。
そこで、まず、初期調整の段階で、主制御装置50は、結像特性補正コントローラ52を介して前述の5つの可動レンズを1個ずつ駆動しながら、フォーカス、像面湾曲、倍率、ディストーション、コマ収差、球面収差の6種類の結像特性について測定を行い、上記第2マトリックスの各要素である各可動レンズにおける上記6種類の結像特性変化係数(C11〜C65とする)を求める。なお、これらの結像特性変化係数C11〜C65は、高精度な光学シミュレーションにより計算で求めても良い。
上式(7)の5元1次の連立方程式が予め作成され、メモリ51の内部に格納されている。
となる。
Claims (47)
- エネルギビームを、液体を含む光学系を介して物体に照射し、該物体を露光する露光方法であって、
前記液体に入射する前記エネルギビームのエネルギ情報と前記エネルギビームに対する前記液体の透過率に関連する情報とに基づいて、前記液体のエネルギ吸収に起因する、前記光学系の光学特性の変動を予測する工程と;
該予測結果に基づき、前記物体に対する露光動作を行う工程と;を含む露光方法。 - 請求項1に記載の露光方法において、
前記光学系の光学特性の変動を予測する工程では、前記エネルギ情報及び前記透過率に関するパラメータを含む算出式を用いて、前記液体のエネルギ吸収に起因する前記光学系の光学特性の変動を予測する露光方法。 - 請求項2に記載の露光方法において、
前記算出式は、前記液体の温度に関するパラメータをさらに含む露光方法。 - 請求項2に記載の露光方法において、
前記液体の透過率に関するパラメータは、前記液体中の溶存酸素濃度の変化に起因する前記液体の透過率の変動に関するパラメータを含む露光方法。 - 請求項1に記載の露光方法において、
前記液体の透過率に基づいて、前記物体に対する積算露光量を制御する露光方法。 - 請求項2に記載の露光方法において、
前記光学系を通過した前記エネルギビームのエネルギ強度を所定のタイミングで計測し、該計測結果に基づいて前記算出式を更新する露光方法。 - 請求項2に記載の露光方法において、
前記光学系は、前記エネルギビームが通過する光学素子を含み、
前記光学系の光学特性の変動を予測する工程では、前記エネルギ情報をパラメータとして含む、前記算出式とは別の算出式を用いて、前記光学素子のエネルギ吸収に起因する前記光学系の光学特性の変動も予測する露光方法。 - 請求項1に記載の露光方法において、
前記光学系の光学特性の変動を予測する工程では、前記光学系の光学特性の変動を、前記液体の温度にさらに基づいて予測する露光方法。 - 請求項1に記載の露光方法において、
前記光学系は、前記エネルギビームが通過する光学素子を含み、
前記光学系の光学特性の変動予測は、前記光学素子のエネルギ吸収をも考慮して行われる露光方法。 - 請求項1に記載の露光方法において、
前記光学系の少なくとも一部を構成する光学素子のビーム射出側に前記物体を配置し、
前記光学素子のビーム入射側のビーム路を前記液体で満たす露光方法。 - 請求項10に記載の露光方法において、
前記光学素子と前記物体との間を、前記液体とは異なる種類若しくは同一種類の別液体で満たす露光方法。 - 請求項11に記載の露光方法において、
前記光学系の光学特性の変動を予測する工程では、前記エネルギ情報をパラメータとして含む、前記算出式とは別の算出式を用いて、前記別液体のエネルギ吸収に起因する前記光学系の光学特性の変動をも予測する露光方法。 - 請求項1に記載の露光方法において、
前記エネルギビームが照射された液体を、前記エネルギビームが照射されていない液体と交換したときには、前記液体のエネルギ吸収に起因する前記光学系の光学特性の変動はないものとする露光方法。 - エネルギビームを液体を介して物体に照射し、該物体を露光する露光方法であって、
前記エネルギビームに対する前記液体の透過率に関連する物理量の変動に基づいて前記物体に対する積算露光量を制御しつつ、前記物体を露光する露光方法。 - 請求項14に記載の露光方法において、
前記物理量は、前記エネルギビームに対する前記液体の透過率を含む露光方法。 - 請求項14に記載の露光方法において、
前記液体の前記物理量の変動は、前記液体中の溶存酸素濃度の変化を含む露光方法。 - 請求項16に記載の露光方法において、
前記液体中の溶存酸素濃度を計測し、
該計測結果に基づいて前記物体に対する積算露光量を制御する露光方法。 - 請求項14に記載の露光方法において、
前記物理量は、前記液体中の溶存酸素濃度を含む露光方法。 - 請求項18に記載の露光方法において、
前記液体中の溶存酸素濃度を計測し、
該計測結果に基づいて前記物体に対する積算露光量を制御する露光方法。 - 請求項1〜19のいずれか一項に記載の露光方法により物体を露光して、該物体上にデバイスパターンを形成するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法。
- エネルギビームを液体を介して物体に照射し、該物体を露光する露光装置であって、
前記液体を含む光学系と;
前記液体に入射する前記エネルギビームのエネルギ情報と前記エネルギビームに対する前記液体の透過率に関連する情報とを取得するためのセンサシステムと;
該センサシステムを用いて取得された前記エネルギ情報と前記液体の透過率に関連する情報とに基づいて、前記液体のエネルギ吸収に起因する、前記液体を含む光学系の光学特性の変動を予測し、該予測結果に基づき、前記物体に対する露光動作を制御する制御装置と;を備える露光装置。 - 請求項21に記載の露光装置において、
前記制御装置は、前記エネルギ情報及び前記液体の透過率に関するパラメータを含む算出式を用いて、前記液体のエネルギ吸収に起因する前記光学系の光学特性の変動を予測する露光装置。 - 請求項22に記載の露光装置において、
前記算出式は、前記液体の温度に関するパラメータをも含む露光装置。 - 請求項22に記載の露光装置において、
前記液体の透過率に関するパラメータは、前記液体中の溶存酸素濃度の変化に起因する前記液体の透過率の変動に関するパラメータを含む露光装置。 - 請求項21〜24のいずれか一項に記載の露光装置において、
前記センサシステムは、前記液体の透過率に関連する情報として前記液体中の溶存酸素濃度を計測する酸素計を含む露光装置。 - 請求項21に記載の露光装置において、
前記制御装置は、前記液体の透過率に基づいて、前記物体に対する積算露光量を制御する露光装置。 - 請求項22に記載の露光装置において、
所定パターンの像を前記光学系を介して前記物体上に投影するために、前記所定パターンを前記エネルギビームを使って照明する照明系をさらに備え、
前記制御装置は、前記算出式を、前記所定パターンに対する照明条件毎に設定する露光装置。 - 請求項22に記載の露光装置において、
前記光学系は、前記エネルギビームが通過する光学素子を含み、
前記制御装置は、前記エネルギ情報をパラメータとして含む、前記算出式とは別の算出式を用いて、前記光学素子のエネルギ吸収に起因する前記光学系の光学特性の変動も予測する露光装置。 - 請求項21に記載の露光装置において、
前記制御装置は、前記光学系の光学特性の変動を、前記エネルギビームに対する前記液体の透過率と前記液体の温度との少なくとも一方に基づいて予測する露光装置。 - 請求項21に記載の露光装置において、
前記光学系は、前記エネルギビームが通過する光学素子を含み、
前記制御装置は、前記光学素子のエネルギ吸収をも考慮して前記光学系の光学特性の変動予測を行う露光装置。 - 請求項21に記載の露光装置において、
前記光学系の少なくとも一部を構成する光学素子のビーム射出側に前記物体が配置され、
前記光学素子のビーム入射側のビーム路が前記液体で満たされる露光装置。 - 請求項31に記載の露光装置において、
前記光学素子と前記物体との間が、前記液体とは異なる種類若しくは同一種類の別液体で満たされる露光装置。 - 請求項32に記載の露光装置において、
前記制御装置は、前記エネルギ情報をパラメータとして含む、前記算出式とは別の算出式を用いて、前記別液体のエネルギ吸収に起因する前記光学系の光学特性の変動も予測する露光装置。 - 請求項21に記載の露光装置において、
前記液体を供給可能な液浸機構をさらに備える露光装置。 - 請求項21に記載の露光装置において、
前記制御装置は、前記液浸機構を制御して、前記エネルギビームが照射された液体を、前記エネルギビームが照射されていない液体と交換するとともに、前記液浸機構による液体の交換を行ったときに、前記液体のエネルギ吸収に起因する前記光学系の光学特性の変動はないものとする露光装置。 - 請求項21に記載の露光装置において、
前記エネルギビームを射出するビーム源をさらに備え、
前記センサシステムは、前記ビーム源と前記光学系との間で前記エネルギビームの一部を分岐する分岐素子と、該分岐素子で分岐されたエネルギビームが入射するセンサ素子とを有する露光装置。 - エネルギビームを液体を介して物体に照射し、該物体を露光する露光装置であって、
前記エネルギビームを射出するビーム源と;
前記物体を露光するときに、前記ビーム源から射出されたエネルギビームに対する前記液体の透過率に関連する物理量の変動に基づいて前記物体に対する積算露光量を制御する制御装置と;を備える露光装置。 - 請求項37に記載の露光装置において、
前記物理量は、前記エネルギビームに対する前記液体の透過率を含む露光装置。 - 請求項37に記載の露光装置において、
前記液体の前記物理量の変動は、前記液体中の溶存酸素濃度の変化を含む露光装置。 - 請求項39に記載の露光装置において、
前記液体中の溶存酸素濃度を計測する計測器をさらに備え、
前記制御装置は、前記計測器の計測結果に基づいて前記物体に対する積算露光量を制御する露光装置。 - 請求項37に記載の露光装置において、
前記物理量は、前記液体中の溶存酸素濃度を含む露光装置。 - 請求項41に記載の露光装置において、
前記液体中の溶存酸素濃度を計測する計測器をさらに備え、
前記制御装置は、前記計測器の計測結果に基づいて前記物体に対する積算露光量を制御する露光装置。 - 請求項21〜42のいずれか一項に記載の露光装置を用いて物体を露光し、該物体上にデバイスパターンを形成するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法。
- エネルギビームを、液体を含む光学系を介して物体に照射することによって該物体を露光し、該物体上にデバイスパターンを形成するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
前記液体に入射する前記エネルギビームのエネルギ情報と前記エネルギビームに対する前記液体の透過率に関連する情報とに基づいて、前記液体のエネルギ吸収に起因する、前記光学系の光学特性の変動を予測する工程と;
該予測結果に基づき、前記物体に対する露光動作を行う工程と;を含むデバイス製造方法。 - エネルギビームを液体を介して物体に照射することにより該物体を露光し、該物体上にデバイスパターンを形成するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
前記エネルギビームをビーム源から発射する工程と;
前記エネルギビームに対する前記液体の透過率に関連する物理量の変動に基づいて前記物体に対する積算露光量を制御しつつ、前記物体を露光処理する工程と;を含むデバイス製造方法。 - エネルギビームを、液体を含む光学系を介して物体に照射することによって該物体を露光し、該物体上にデバイスパターンを形成するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
センサシステムを使って、前記液体に入射する前記エネルギビームのエネルギ情報と前記エネルギビームに対する前記液体の透過率に関連する情報とを取得する工程と;
該センサシステムを用いて取得された前記エネルギ情報と前記液体の透過率に関連する情報とに基づいて、前記液体のエネルギ吸収に起因する、前記液体を含む光学系の光学特性の変動を予測する工程と;
該予測結果に基づき、前記物体に対する露光動作を実行する工程と;を含むデバイス製造方法。 - エネルギビームを液体を介して物体に照射することにより該物体を露光し、該物体上にデバイスパターンを形成するリソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
ビーム源から前記エネルギビームを射出する工程と;
前記ビーム源から射出されたエネルギビームに対する前記液体の透過率に関連する物理量の変動に基づいて前記物体に対する積算露光量を制御しつつ、前記ビーム源から前記エネルギビームで前記物体を露光する工程と;を含むデバイス製造方法。
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