JP7341754B2 - 測定装置、ステージ位置決め装置、露光装置、物品の製造方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
レーザー干渉計はレーザー波長を基準に位置計測をおこなっているが、位置計測空間の環境(温度、湿度、気圧等)により、大気の屈折率が変動し、レーザー波長が変動すると位置計測値に誤差が生じる。これを避ける為にレーザー波長の変動に応じて位置計測値を補正する必要がある。レーザー干渉計の補正方法として、位置計測空間に環境(温度、湿度、気圧)の一部または全てを検出するセンサーを配置し、この各センサーの検出値から位置計測空間の大気の屈折率を算出する方法がある。
真空中のレーザー波長と、設定された真空領域外の屈折率の初期値に基づき真空領域外のレーザー波長情報を出力する波長コンペンセーターと、
前記波長コンペンセーターが出力した前記レーザー波長情報に基づいて位置計測を行う計測部の測長ビーム周辺の真空領域外の環境を計測する環境センサーと、
前記波長コンペンセーターにおいて、測定された真空中のレーザー波長と真空領域外のレーザー波長とに基づいて算出された真空領域外の屈折率と、前記環境センサーの出力に基づき算出された真空領域外の屈折率とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果が所定の閾値を超えた場合に、前記環境センサーの出力に基づき算出された真空領域外の屈折率を用いて、前記初期値を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。
尚、以下に説明する実施例は、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものである。
図1は、本発明に係る実施例の露光装置の全体構成を示す図である。
<実施例1>
照明装置10は、光源部12と照明光学系14とを有し、転写用の回路パターンが形成されたレチクル20を照明する。
投影光学系30は、物体面からの光束を像面に結像する機能を有し、レチクル20に形成されたパターンを経た光をウエハ40上に結像する。
尚、ここではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置について説明したが、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置においても適用可能である。
次に露光装置1におけるレーザー干渉計システムについて、図2を使って説明する。
図2において、41はYステージ、42はYステージの上に配置されているXステージを表しており、41、42によってウエハステージ45を構成する。
λa=λv/n ・・・(1)
一方、図2のシーケンス処理装置85は、レーザー波長変動情報(屈折率誤差)ΔNを以下の式(2)を使って出力する。ここでレーザー波長変動情報ΔNは波長コンペンセーター39における真空度低下に起因する累積的な大気の屈折率誤差を表している。
ΔN=nw-na ・・・(2)
上記のように、レーザー波長変動情報ΔNは、波長コンペンセーター39のレーザー波長に基づく大気屈折率nwと補正演算装置84が複数の環境センサーの検出結果から算出した大気屈折率naから計算している。しかし、レーザー波長が変動する要素(温度、湿度、気圧)毎に計算しても同様の効果が期待できる。ここでは、該要素(温度、湿度、気圧)毎に計算した屈折率の変動情報を管理値ΔMと呼称する。
Mw(p)は、波長コンペンセーター39の測定結果から計算した気圧変動量で、Ma(p)は、気圧計83の計測結果である。
ΔM(p)=Mw(p)-Ma(p) ・・・(3)
そして、シーケンス処理装置85では、例えば管理値ΔMを計算して、レーザー波長変動情報ΔNを補正するか否かを決定する。
本発明の好ましい実施例を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
S505で、波長コンペンセーター39で大気中のレーザー波長λaの変動を測定する。S506で、レーザー干渉計のレーザー波長変動を補正して、位置計測結果を出力する。S507で気圧計83と温度計81、湿度計82の計測値と、レーザー波長変動情報ΔNから、シーケンス処理装置85において管理値ΔMを計算する。S508では、管理値ΔMが許容範囲内か否かを判定する。図6、及び図8は、露光装置をリセットしてから、レーザー波長変動情報が経過時間とともに変化する様子をグラフに表した図である。
<実施例2>
図1の露光装置において、S701でウエハ露光処理のロットが流れ始めると、不図示のインライン搬送装置を使ってレジストが塗布されたウエハが効率良く露光装置内に送り込まれる。生産ラインでは、同一プロセスのウエハ露光処理が、ロット単位で大量に実行される。S702でロット処理が開始されたタイミングで、レーザー波長変動情報ΔNをリセットする。この処理により、ロット開始時に、レーザー干渉計に累積していた計測誤差をクリアする。S703でステージ位置決め装置の姿勢調整(キャリブレーション)を行い、レーザー干渉計の累積計測誤差でオフセットしていた姿勢を補正する。
このように、レーザー波長変動情報ΔNをリセットするタイミングをS703のロット先頭のステージ位置決め装置の姿勢調整(キャリブレーション)前のステージが静止している期間に実行する。そして、同じロット内の前記ウエハに対して前記露光を順次行う期間中は波長コンペンセーターの大気の屈折率を補正しないようにすることで、ロット内で、レーザー干渉計の累積誤差が不連続に変化することを防止する。
<実施例3>
901~905は、レーザー波長変動情報ΔNをリセットするタイミングを表していて、図9の中のΔTは同じ時間間隔を意味する。
<実施例4>
また、本実施例における制御の一部または全部を上述した実施例の機能を実現するコンピュータプログラムをネットワーク又は各種記憶媒体を介してレーザー干渉計測長システムに供給するようにしてもよい。そしてそのレーザー干渉計測長システムにおけるコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。その場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。
10 照明装置
20 レチクル
25 レチクルステージ
30 投影光学系
34 レーザー干渉計
39 波長コンペンセーター
40 ウエハ
45 ウエハステージ
46 ウエハチャック
50 フォーカスチルト検出系
60 制御系
61 移動量補正装置
81 温度計
82 湿度計
83 気圧計
84 補正演算装置
85 シーケンス処理装置
Claims (13)
- 真空中のレーザー波長と、設定された真空領域外の屈折率の初期値に基づき真空領域外のレーザー波長情報を出力する波長コンペンセーターと、
前記波長コンペンセーターが出力した前記レーザー波長情報に基づいて位置計測を行う計測部の測長ビーム周辺の真空領域外の環境を計測する環境センサーと、
前記波長コンペンセーターにおいて、測定された真空中のレーザー波長と真空領域外のレーザー波長とに基づいて算出された真空領域外の屈折率と、前記環境センサーの出力に基づき算出された真空領域外の屈折率とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果が所定の閾値を超えた場合に、前記環境センサーの出力に基づき算出された真空領域外の屈折率を用いて、前記初期値を補正する補正手段と、を有することを特徴とする測定装置。 - 前記環境センサーは気圧計、温度計、湿度計の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 前記補正手段は所定の期間毎に、前記環境センサーの出力に基づき算出された真空領域外の屈折率を用いて、前記初期値を補正することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 真空中のレーザー波長と、設定された真空領域外の屈折率の初期値に基づき真空領域外のレーザー波長情報を出力する波長コンペンセーターと、
環境を計測する環境センサーと、
所定の期間毎に、前記環境センサーの出力に基づき算出された真空領域外の屈折率を用いて、前記初期値を補正する補正手段と、
前記補正手段により前記初期値が補正された前記波長コンペンセーターが出力した前記レーザー波長情報に基づいて、位置計測を行うレーザー干渉計と、
を有し、
前記環境センサーは、前記レーザー干渉計の測長ビーム周辺の真空領域外の環境を計測する、
ことを特徴とする測定装置。 - 前記比較手段は、前記波長コンペンセーターの測定結果に基づき算出された真空領域外の屈折率と、前記環境センサーの出力に基づき算出された真空領域外の屈折率との差分を算出することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 前記波長コンペンセーターが出力した前記レーザー波長情報に基づき波長を補正可能なレーザー干渉計を有することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載された測定装置。
- 請求項4又は6に記載された測定装置の前記レーザー干渉計を使ってステージの位置決めをする位置決め手段を有し、
前記補正手段は、前記ステージが静止している期間に前記初期値を補正することを特徴とするステージ位置決め装置。 - 請求項7に記載されたステージ位置決め装置の前記ステージ上に配置されたウエハを所定のパターンで順次露光する露光手段を有することを特徴とする露光装置。
- 請求項8に記載された露光装置において、同じロット内の前記ウエハに対して順次露光を行う期間中は、前記補正手段は、前記初期値を補正しないことを特徴とする露光装置。
- 請求項8または9に記載された露光装置を用いて基板を露光する工程と、
前記露光された前記基板を現像する工程と、を含む
ことを特徴とする物品の製造方法。 - 請求項1~6のいずれか一項に記載された前記測定装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
- 請求項7に記載された前記位置決め装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
- 請求項8または9に記載された前記露光装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
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