JP7137363B2 - 露光方法、露光装置、物品の製造方法及び計測方法 - Google Patents
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Description
図6(a)は、基板ステージ7(基板5)のZ方向の複数の位置のそれぞれにおいて、フォーカス計測部30によって計測される基板上の計測点(白点)を示す図である。図6(a)では、図2に示す計測光SF、SC及びSBのそれぞれに対応する基板上の計測点(黒点)のうち、計測光SFに対応する基板上の計測点を示している。
ΔFZ((Y(0),Z(0))=FZ((Y(0),Z(0))-Z(0)
ΔFZ((Y(1),Z(0))=FZ((Y(1),Z(0))-Z(0)
・・・
ΔFZ((Y(4),Z(0))=FZ((Y(4),Z(0))-Z(0)
ΔFZ((Y(0),Z(1))=FZ((Y(0),Z(1))-Z(1)
ΔFZ((Y(1),Z(1))=FZ((Y(1),Z(1))-Z(1)
・・・
ΔFZ((Y(4),Z(1))=FZ((Y(4),Z(1))-Z(1)
ΔFZ((Y(0),Z(2))=FZ((Y(0),Z(2))-Z(2)
ΔFZ((Y(1),Z(2))=FZ((Y(1),Z(2))-Z(2)
・・・
ΔFZ((Y(4),Z(2))=FZ((Y(4),Z(2))-Z(2)
図7(a)は、フォーカス計測部30によって計測される基板上の各計測点の計測値FZと、第3計測部9によって計測される基板ステージ7のZ位置との関係を示す図である。図7(a)では、縦軸は、基板上の各計測点の計測値FZを示し、横軸は、基板ステージ7のZ位置を示している。図7(a)を参照するに、基板5の形状がフラットな計測点では、計測値FZとZ位置がリニアに変化している。一方、基板5に存在する凹凸19に位置する計測点(Y(2),Z(2))では、計測値FZ(Y(2),Z(2))とZ位置Z(2)との間に差分ΔFZ(Y(2),Z(2))が生じる。
FZ’(Y(0),Z(0))=FZ(Y(0),Z(0))-ΔFZ(Y(0),Z(0))
FZ’(Y(1),Z(0))=FZ(Y(1),Z(0))-ΔFZ(Y(1),Z(0))
次に、基板ステージ7がY位置Y(2)に位置してフォーカスを計測する際に、基板ステージ7のZ位置がZ(2)の近傍に位置している場合を考える。この場合、以下に示すように、計測値FZを、計測点(Y(2),Z(2))での差分ΔFZで補正して、補正後の計測値FZ’を取得する。
FZ’(Y(2),Z(2))=FZ(Y(2),Z(2))-ΔFZ(Y(2),Z(2))
計測値FZ(Y(2),Z(2)には、基板5に存在する凹凸19に起因する計測誤差が含まれているが、差分ΔFZ(Y(2),Z(2))を差し引くことで計測誤差が除去される。
FZ’(Y(3),Z(0))=FZ(Y(3),Z(0))-ΔFZ(Y(3),Z(0))
FZ’(Y(4),Z(0))=FZ(Y(4),Z(0))-ΔFZ(Y(4),Z(0))
従って、基板上の各計測点における補正後の計測値FZ’は、以下で表される。
FZ’(Y(0),Z(0))=FZ(Y(0),Z(0))-ΔFZ(Y(0),Z(0))
FZ’(Y(1),Z(0))=FZ(Y(1),Z(0))-ΔFZ(Y(1),Z(0))
FZ’(Y(2),Z(2))=FZ(Y(2),Z(2))-ΔFZ(Y(2),Z(2))
FZ’(Y(3),Z(0))=FZ(Y(3),Z(0))-ΔFZ(Y(3),Z(0))
FZ’(Y(4),Z(0))=FZ(Y(4),Z(0))-ΔFZ(Y(4),Z(0))
本実施形態によれば、走査露光時に基板上の計測点が凹凸19にシフトしても、走査露光前に求めた差分ΔFZで計測値FZを補正することで計測誤差を除去することができる。なお、このような補正は、図2に示す計測光SF、SC及びSBのそれぞれが入射する基板上の各計測点に対して行われる。従って、露光装置100では、基板5を走査露光する際に、基板ステージ7をZ方向に駆動して基板5(の基準面)を投影光学系4の結像面に逐次合わせ込む追従駆動を高精度に行うことが可能となるため、フォーカス精度の低下を抑制することができる。
本実施形態では、走査露光前に求めた差分ΔFZに基づいて、走査露光時における基板ステージ7の目標位置を補正する場合について説明する。基板ステージ7の目標位置を決定するためには、基板上の各計測点の計測値FZから基板5の面形状を求める必要がある。
TZ’(Y(0),Z(0))=TZ(Y(0))-ΔFZ’(Y(0),Z(0))
TZ’(Y(1),Z(0))=TZ(Y(1))-ΔFZ’(Y(1),Z(0))
TZ’(Y(2),Z(0))=TZ(Y(2))-ΔFZ’(Y(2),Z(0))
TZ’(Y(3),Z(0))=TZ(Y(3))-ΔFZ’(Y(3),Z(0))
TZ’(Y(4),Z(0))=TZ(Y(4))-ΔFZ’(Y(4),Z(0))
基板5の面形状20がフラットである場合、差分ΔFZ’はゼロとなるため、Y位置(0)、Y(1)、Y(3)及びY(4)における目標位置TZと補正後の目標位置TZ’とは一致する。
TZ’(Y(0),Z(2))=TZ(Y(0))-ΔFZ’(Y(0),Z(2))
TZ’(Y(1),Z(2)=TZ(Y(1))-ΔFZ’(Y(1),Z(2))
TZ’(Y(2),Z(2))=TZ(Y(2))-ΔFZ’(Y(2),Z(2))
TZ’(Y(3),Z(2))=TZ(Y(3))-ΔFZ’(Y(3),Z(2))
TZ’(Y(4),Z(2))=TZ(Y(4))-ΔFZ’(Y(4),Z(2))
このように、基板上の計測点(Y(2),Z(2))では、基板5に存在する凹凸19に起因して、基板ステージ7の駆動量の誤差が生じるが、走査露光前に求めた差分ΔFZ’(Y(2),Z(2))で目標位置を補正することで誤差を除去することができる。従って、露光装置100では、基板5を走査露光する際に、基板ステージ7をZ方向に駆動して基板5(の基準面)を投影光学系4の結像面に逐次合わせ込む追従駆動を高精度に行うことが可能となるため、フォーカス精度の低下を抑制することができる。なお、本実施形態では、基板ステージ7のZ方向の目標位置の補正について説明したが、基板ステージ7のチルトの目標位置の補正にも適用可能である。
Claims (20)
- 原版と基板とを走査方向に移動させながら前記基板を露光する露光方法であって、
前記基板の高さ方向の複数の位置のそれぞれに前記基板を位置させて、前記複数の位置のそれぞれについて、前記基板を前記走査方向に移動させながら前記基板上の複数の計測点のそれぞれに光を斜入射させて各計測点の前記高さ方向の位置の第1計測値を計測部で取得する第1工程と、
前記第1工程で取得した前記複数の位置のそれぞれにおける各計測点の第1計測値に基づいて、前記基板の面形状を求めて前記基板に存在する凹凸の位置を特定する第2工程と、
前記基板を露光する際に、前記第2工程で特定した前記凹凸の位置と、前記基板を前記走査方向に移動させながら前記複数の計測点のそれぞれに光を斜入射させて前記計測部で得られる各計測点の前記高さ方向の位置の第2計測値とに基づいて、前記基板の前記高さ方向の位置が目標位置となるように前記基板を駆動する第3工程と、
を有することを特徴とする露光方法。 - 前記第1工程は、前記基板の高さ方向の前記複数の位置に対応した前記第1計測値を取得することを特徴とする請求項1に記載の露光方法。
- 前記第2工程は、前記第1計測値と前記基板の高さ方向の前記複数の位置との関係に基づいて、前記凹凸の位置を特定することを特徴とする請求項1又は2に記載の露光方法。
- 前記第2工程は、前記第1計測値と前記基板の高さ方向の前記複数の位置との差分に基づいて、前記凹凸の位置を特定することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の露光方法。
- 前記複数の位置のそれぞれについて、前記第1計測値に基づいて、前記第2工程で特定した前記凹凸の位置に起因して前記第2計測値に生じる計測誤差を補正するための各計測点でのオフセットを求める第4工程を更に有し、
前記第3工程では、前記オフセットのうち、前記第2計測値を得たときの前記基板の前記高さ方向の位置に対応するオフセットで前記第2計測値又は前記目標位置を補正することを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の露光方法。 - 前記第4工程では、前記複数の位置のそれぞれにおける前記各計測点の前記第1計測値と、前記複数の位置のそれぞれとの差分を、前記オフセットとして求めることを特徴とする請求項5に記載の露光方法。
- 前記第3工程では、前記各計測点の前記第2計測値と前記第2計測値を得たときの前記基板の前記高さ方向の位置に対応する前記各計測点でのオフセットとの差分に基づいて、前記基板の前記高さ方向の位置が前記目標位置となるように前記基板を駆動することを特徴とする請求項5又は6に記載の露光方法。
- 前記第3工程では、前記目標位置と前記第2計測値を得たときの前記基板の前記高さ方向の位置に対応する前記各計測点との差分を新たな目標位置とし、前記第2計測値に基づいて、前記基板の前記高さ方向の位置が前記新たな目標位置となるように前記基板を駆動することを特徴とする請求項5又は6に記載の露光方法。
- 前記第3工程では、前記複数の計測点のそれぞれが露光位置に到達する前に各計測点の前記第2計測値を取得し、各計測点が前記露光位置に到達するまでに前記基板の前記高さ方向の位置が前記目標位置となるように前記基板を駆動することを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載の露光方法。
- 複数の基板を露光する場合に、
前記複数の基板のうち、先頭の基板については前記第1工程、前記第2工程及び前記第3工程を行い、
前記複数の基板のうち、前記先頭の基板を除く基板については、前記先頭の基板に対する前記第2工程で特定した前記凹凸の位置を用いて、前記第3工程を行うことを特徴とする請求項1乃至9のうちいずれか1項に記載の露光方法。 - 原版と基板とを走査方向に移動させながら前記基板を露光する露光方法であって、
前記基板の高さ方向の複数の位置のそれぞれに前記基板を位置させて、前記複数の位置のそれぞれについて、前記基板を前記走査方向に移動させながら前記基板上の複数の計測点のそれぞれに光を斜入射させて各計測点の前記高さ方向の位置の第1計測値を取得する第1工程と、
前記第1工程で取得した前記複数の位置のそれぞれにおける各計測点の第1計測値に基づいて、前記基板の面形状を求めて前記基板に存在する凹凸の位置を特定する第2工程と、
前記基板を露光する際に、前記第2工程で特定した前記凹凸の位置と、前記基板を前記走査方向に移動させながら前記複数の計測点のそれぞれに光を斜入射させて得られる各計測点の前記高さ方向の位置の第2計測値とに基づいて、前記基板の前記高さ方向の位置が目標位置となるように前記基板を駆動する第3工程と、
前記複数の位置のそれぞれについて、前記第1計測値に基づいて、前記第2工程で特定した前記凹凸の位置に起因して前記第2計測値に生じる計測誤差を補正するための各計測点でのオフセットを求める第4工程と、
を有し、
前記第3工程では、前記オフセットのうち、前記第2計測値を得たときの前記基板の前記高さ方向の位置に対応するオフセットで前記第2計測値又は前記目標位置を補正することを特徴とする露光方法。 - 原版と基板とを走査方向に移動させながら前記基板を露光する露光方法であって、
前記基板の高さ方向の複数の位置のそれぞれに前記基板を位置させて、前記複数の位置のそれぞれについて、前記基板を前記走査方向に移動させながら前記基板上の複数の計測点のそれぞれに光を斜入射させて各計測点の前記高さ方向の位置の第1計測値を取得する第1工程と、
前記第1工程で取得した前記複数の位置のそれぞれにおける各計測点の第1計測値と前記基板の高さ方向の前記複数の位置との差分に基づいて、前記基板の面形状を求めて前記基板に存在する凹凸の位置を特定する第2工程と、
前記基板を露光する際に、前記第2工程で特定した前記凹凸の位置と、前記基板を前記走査方向に移動させながら前記複数の計測点のそれぞれに光を斜入射させて得られる各計測点の前記高さ方向の位置の第2計測値とに基づいて、前記基板の前記高さ方向の位置が目標位置となるように前記基板を駆動する第3工程と、
を有することを特徴とする露光方法。 - 原版と基板とを走査方向に移動させながら前記基板を露光する露光装置であって、
前記基板上の複数の計測点のそれぞれに光を斜入射させて各計測点の前記基板の高さ方向の位置の計測値を取得する計測部と、
前記基板を露光する処理を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記基板の高さ方向の複数の位置のそれぞれに前記基板を位置させて、前記複数の位置のそれぞれについて、前記基板を前記走査方向に移動させながら前記複数の計測点を前記計測部で計測して各計測点の前記高さ方向の位置の第1計測値を取得し、
取得した前記複数の位置のそれぞれにおける各計測点の第1計測値に基づいて、前記基板の面形状を求めて前記基板に存在する凹凸の位置を特定し、
前記基板を露光する際に、特定した前記凹凸の位置と、前記基板を前記走査方向に移動させながら前記複数の計測点を前記計測部で計測して得られる各計測点の前記高さ方向の位置の第2計測値とに基づいて、前記基板の前記高さ方向の位置が目標位置となるように前記基板を駆動する、ことを特徴とする露光装置。 - 前記制御部は、前記複数の位置のそれぞれについて、前記第1計測値に基づいて、前記凹凸の位置に起因して前記第2計測値に生じる計測誤差を補正するための各計測点でのオフセットを求め、
前記オフセットのうち、前記第2計測値を得たときの前記基板の前記高さ方向の位置に対応するオフセットで前記第2計測値又は前記目標位置を補正することを特徴とする請求項13に記載の露光装置。 - 前記計測部は、前記複数の計測点のそれぞれで反射された光を検出する複数のセンサを含み、
前記複数のセンサのそれぞれについて、前記オフセットを求めることを特徴とする請求項14に記載の露光装置。 - 原版と基板とを走査方向に移動させながら前記基板を露光する露光装置であって、
前記基板上の複数の計測点のそれぞれに光を斜入射させて各計測点の前記基板の高さ方向の位置の計測値を取得する計測部と、
前記基板を露光する処理を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記基板の高さ方向の複数の位置のそれぞれに前記基板を位置させて、前記複数の位置のそれぞれについて、前記基板を前記走査方向に移動させながら前記複数の計測点を前記計測部で計測して各計測点の前記高さ方向の位置の第1計測値を取得し、
取得した前記複数の位置のそれぞれにおける各計測点の第1計測値に基づいて、前記基板の面形状を求めて前記基板に存在する凹凸の位置を特定し、
前記基板を露光する際に、特定した前記凹凸の位置と、前記基板を前記走査方向に移動させながら前記複数の計測点を前記計測部で計測して得られる各計測点の前記高さ方向の位置の第2計測値とに基づいて、前記基板の前記高さ方向の位置が目標位置となるように前記基板を駆動し、
前記複数の位置のそれぞれについて、前記第1計測値に基づいて、特定した前記凹凸の位置に起因して前記第2計測値に生じる計測誤差を補正するための各計測点でのオフセットを求め、
前記基板の前記高さ方向の位置が目標位置となるように前記基板を駆動する際に、前記オフセットのうち、前記第2計測値を得たときの前記基板の前記高さ方向の位置に対応するオフセットで前記第2計測値又は前記目標位置を補正する、ことを特徴とする露光装置。 - 原版と基板とを走査方向に移動させながら前記基板を露光する露光装置であって、
前記基板上の複数の計測点のそれぞれに光を斜入射させて各計測点の前記基板の高さ方向の位置の計測値を取得する計測部と、
前記基板を露光する処理を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記基板の高さ方向の複数の位置のそれぞれに前記基板を位置させて、前記複数の位置のそれぞれについて、前記基板を前記走査方向に移動させながら前記複数の計測点を前記計測部で計測して各計測点の前記高さ方向の位置の第1計測値を取得し、
取得した前記複数の位置のそれぞれにおける各計測点の第1計測値と前記基板の高さ方向の前記複数の位置との差分に基づいて、前記基板の面形状を求めて前記基板に存在する凹凸の位置を特定し、
前記基板を露光する際に、特定した前記凹凸の位置と、前記基板を前記走査方向に移動させながら前記複数の計測点を前記計測部で計測して得られる各計測点の前記高さ方向の位置の第2計測値とに基づいて、前記基板の前記高さ方向の位置が目標位置となるように前記基板を駆動する、ことを特徴とする露光装置。 - 請求項13乃至17のうちいずれか1項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
露光した前記基板を現像する工程と、
現像された前記基板から物品を製造する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。 - 凹凸を含む基板の面形状を計測する計測方法であって、
前記基板の高さ方向の複数の位置のそれぞれに前記基板を位置させて、前記複数の位置のそれぞれについて、前記基板を前記高さ方向に直交する方向に移動させながら前記基板上の複数の計測点のそれぞれに光を斜入射させて各計測点の前記高さ方向の位置の第1計測値を計測部で取得する第1工程と、
前記第1工程で取得した前記複数の位置のそれぞれにおける各計測点の第1計測値に基づいて、前記凹凸の位置を特定して前記基板の面形状を求める第2工程と、
前記第2工程で特定した前記凹凸の位置と、前記基板を前記高さ方向に直交する方向に移動させながら前記複数の計測点のそれぞれに光を斜入射させて前記計測部で得られる各計測点の前記高さ方向の位置の第2計測値とに基づいて、前記基板の高さ方向の位置が目標位置となるように前記基板を駆動する第3工程と、
を有することを特徴とする計測方法。 - 凹凸を含む基板の面形状を計測する計測方法であって、
前記基板の高さ方向の複数の位置のそれぞれに前記基板を位置させて、前記複数の位置のそれぞれについて、前記基板を前記高さ方向に直交する方向に移動させながら前記基板上の複数の計測点のそれぞれに光を斜入射させて各計測点の前記高さ方向の位置の第1計測値を取得する第1工程と、
前記第1工程で取得した前記複数の位置のそれぞれにおける各計測点の第1計測値と前記基板の高さ方向の前記複数の位置との差分に基づいて、前記凹凸の位置を特定して前記基板の面形状を求める第2工程と、
を有することを特徴とする計測方法。
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