JP7494066B2 - Exposure apparatus and method for manufacturing article - Google Patents
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Description
本発明は、露光装置、及び物品の製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus and a method for manufacturing an article.
露光装置においては、ステージの位置を高精度に計測することで露光性能を向上させることが求められている。
そして、干渉計を用いてステージの位置を計測する際には、ステージに向けて射出する計測光の波長の変化に注意する必要がある。
In an exposure apparatus, it is required to improve exposure performance by measuring the stage position with high accuracy.
When measuring the position of the stage using an interferometer, it is necessary to take care of changes in the wavelength of the measurement light emitted toward the stage.
すなわち、計測光が伝搬する空間の温度、湿度又は気圧等の環境が変化すると、それに伴い空間の屈折率が変化することで計測光の波長が変化してしまうため、干渉計によってステージの位置を計測する際に誤差が生じてしまう。
特許文献1は、空気振動源から干渉計の光路及び波長検出器それぞれまでの距離の間の差に基づいて干渉計からの計測光の波長を補正することによって、空気振動源からの音波の影響に伴う干渉計による計測値の変化を補正する露光装置を開示している。
In other words, when the environment, such as temperature, humidity, or air pressure, of the space through which the measurement light propagates changes, the refractive index of the space changes accordingly, causing a change in the wavelength of the measurement light, resulting in an error when measuring the position of the stage using an interferometer.
また、基板を露光する際にステージを往復移動させる露光装置では、干渉計から射出されるステージの位置を計測するための計測光が伝搬する空間の環境、特に気圧が時間変化することで、空間の屈折率ひいては計測光の波長が時間変化してしまう。
一方、特許文献1に開示されている露光装置では、空気振動源から干渉計の光路までの距離に基づいて計測光の波長を補正しており、そのようなステージの移動に伴う計測光の波長の時間変化については考慮していない。
そこで本発明は、ステージの移動を考慮してステージの位置の計測結果を補正することで露光性能を向上させることができる露光装置を提供することを目的とする。
Furthermore, in an exposure apparatus in which a stage moves back and forth when exposing a substrate, the spatial environment through which the measurement light emitted from the interferometer to measure the position of the stage propagates, particularly the air pressure, changes over time, which causes the refractive index of the space and ultimately the wavelength of the measurement light to change over time.
On the other hand, in the exposure apparatus disclosed in
SUMMARY OF THE PRESENT EMBODIMENTS An object of the present invention is to provide an exposure apparatus that can improve exposure performance by correcting the measurement results of the stage position taking into account the movement of the stage.
本発明に係る露光装置は、原版に形成されたパターンを基板に転写するように基板を露光する露光装置であって、第1の方向に垂直な第1の反射面が配置されていると共に、基板及び原版の一方を保持しながら第1の方向において所定の周波数で往復移動する第1のステージと、第1の反射面に向けて第1の計測光を射出した後に第1の反射面によって反射された第1の計測光を受光することによって、第1のステージの第1の方向における位置を計測する第1の計測部と、第1の方向に垂直な第2の反射面が配置されていると共に、基板及び原版の他方を保持する第2のステージと、第2の反射面に向けて第2の計測光を射出した後に第2の反射面によって反射された第2の計測光を受光することによって、第2のステージの第1の方向における位置を計測する第2の計測部と、第2のステージに比べて第1のステージに近接して配置されていると共に、内部を伝搬する第3の計測光の波長を計測する第3の計測部と、第3の計測部による計測結果と所定の周波数とに基づいて、第2の計測部の計測結果を補正する制御部とを備えることを特徴とする。 The exposure apparatus according to the present invention is an exposure apparatus that exposes a substrate to light so as to transfer a pattern formed on an original onto the substrate, and includes a first stage having a first reflecting surface perpendicular to a first direction and moving back and forth in the first direction at a predetermined frequency while holding either the substrate or the original, a first measuring unit that measures the position of the first stage in the first direction by emitting a first measuring light toward the first reflecting surface and then receiving the first measuring light reflected by the first reflecting surface, and a second reflecting surface perpendicular to the first direction. Both are characterized by comprising a second stage that holds the other of the substrate and the original, a second measurement unit that measures the position of the second stage in the first direction by emitting a second measurement light toward the second reflecting surface and then receiving the second measurement light reflected by the second reflecting surface, a third measurement unit that is disposed closer to the first stage than the second stage and measures the wavelength of a third measurement light propagating inside, and a control unit that corrects the measurement result of the second measurement unit based on the measurement result by the third measurement unit and a predetermined frequency.
本発明によれば、ステージの移動を考慮してステージの位置の計測結果を補正することで露光性能を向上させることができる露光装置を提供することができる。 The present invention provides an exposure apparatus that can improve exposure performance by correcting the measurement results of the stage position taking into account the movement of the stage.
以下に、本実施形態に係る露光装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている。
また以下では、基板ステージの基板載置面に垂直な方向をz方向、基板載置面内において互いに直交する(垂直な)二つの方向をそれぞれx方向及びy方向と定義する。
Hereinafter, an exposure apparatus according to the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the drawings shown below are drawn at a scale different from the actual scale in order to facilitate understanding of the present embodiment.
In the following description, the direction perpendicular to the substrate mounting surface of the substrate stage is defined as the z direction, and two directions perpendicular to each other (perpendicular) within the substrate mounting surface are defined as the x direction and the y direction, respectively.
[第一実施形態]
露光装置に設けられているステージの位置決め精度の向上は、露光性能に直結するため極めて重要である。
そして、ステージの位置決め精度を向上させるためには、干渉計等のステージの位置を計測するための手段の計測精度を向上させることが求められる。
[First embodiment]
Improvement in the positioning accuracy of a stage provided in an exposure apparatus is extremely important since it is directly linked to exposure performance.
In order to improve the positioning accuracy of the stage, it is necessary to improve the measurement accuracy of a means for measuring the position of the stage, such as an interferometer.
また、計測光が伝搬する空間の環境が変化することによって計測光の波長が変化すると、干渉計の計測結果において誤差が生じる。
そして従来、そのような誤差を補正する手段として、真空空間を伝搬した参照光及び所定の空間を伝搬した計測光それぞれの波長を比較することで、所定の空間の環境の変化に伴う計測光の波長の変化量を検出することができる波長トラッカが用いられる。
Furthermore, if the wavelength of the measurement light changes due to a change in the environment of the space through which the measurement light propagates, an error occurs in the measurement result of the interferometer.
Conventionally, a wavelength tracker has been used as a means for correcting such errors, which can detect the amount of change in the wavelength of the measurement light associated with changes in the environment of the specified space by comparing the wavelengths of the reference light propagated through a vacuum space and the measurement light propagated through a specified space.
一般的に、波長トラッカのサイズは大きいため、干渉計からの計測光が伝搬する光路の近傍に配置することができない場合がある。
また、露光装置においては、基板を保持して移動する基板ステージと原版を保持して移動する原版ステージとが設けられている。
そのため、各ステージに波長トラッカを設けようとすると、コスト、工数及びサイズが増大してしまう。
In general, the size of a wavelength tracker is large, and therefore it may not be possible to place the wavelength tracker near the optical path along which the measurement light from the interferometer propagates.
Furthermore, the exposure apparatus is provided with a substrate stage that holds and moves the substrate, and an original stage that holds and moves the original.
Therefore, if a wavelength tracker is provided for each stage, the cost, the number of steps, and the size increase.
そこで本実施形態は、コスト、工数及びサイズの増大を抑制しつつ、ステージの位置の計測誤差を高精度に補正することでステージの位置決め精度を向上させることができる、露光装置を提供する事を目的としている。
具体的には、本実施形態によれば、以下に示すように基板ステージが設けられている空間に近接して配置された波長トラッカによる計測結果を用いて、原版ステージの位置を計測するための計測光が伝搬する空間の環境の変化を推測する。
そして、当該計測光の波長の変化量を推測し、推測された波長の変化量に基づいて原版ステージの位置の計測結果を補正することで、ステージの位置決め精度の向上を実現している。
Therefore, the object of this embodiment is to provide an exposure apparatus that can improve the positioning accuracy of the stage by correcting measurement errors in the stage position with high precision while suppressing increases in costs, labor, and size.
Specifically, according to this embodiment, the changes in the environment of the space through which the measurement light for measuring the position of the original stage propagates are estimated using the measurement results from a wavelength tracker placed close to the space in which the substrate stage is located, as shown below.
Then, the amount of change in the wavelength of the measurement light is estimated, and the measurement result of the original stage position is corrected based on the estimated amount of change in wavelength, thereby improving the positioning accuracy of the stage.
より具体的には、露光装置に設けられている基板ステージや原版ステージ等のステージの位置を計測するために、干渉計を用いた測長システムが採用されている。
干渉計を用いた測長システムは、計測光の波長に基づいて位置計測を行っている。
More specifically, a length measurement system using an interferometer is employed to measure the positions of stages such as a substrate stage and an original stage provided in the exposure apparatus.
A length measurement system using an interferometer performs position measurement based on the wavelength of measurement light.
そのため、ステージの位置を計測する際に計測光が伝搬する空間の環境、すなわち温度、湿度又は気圧等の変化に応じて空間内の気体、すなわち空気の屈折率が変化すると、伝搬する計測光の波長が変化する。
この場合、ステージの位置の計測結果において誤差が発生することで、ステージの位置決め精度が低下してしまう。
従って、露光装置に設けられる干渉計を用いた測長システムでは、計測光の波長の変化に応じて、計測値を補正する必要がある。
Therefore, when measuring the position of the stage, if the refractive index of the gas in the space, i.e., air, changes in response to changes in the environment of the space through which the measurement light propagates, i.e., changes in temperature, humidity, air pressure, etc., the wavelength of the propagating measurement light changes.
In this case, an error occurs in the measurement result of the stage position, which reduces the positioning accuracy of the stage.
Therefore, in a length measurement system using an interferometer provided in an exposure apparatus, it is necessary to correct the measurement value in accordance with changes in the wavelength of the measurement light.
干渉計における計測光の波長を補正する方法としては、計測光が伝搬する経路の環境、すなわち温度、湿度や気圧の大きさを検出し、検出した結果から計測光が伝搬する経路における屈折率の変化を算出する方法がある。
また、そのような方法の一例として、真空空間内を伝搬する参照光と所定の空間内を伝搬する計測光とのそれぞれによって同一の計測対象の位置を計測し、双方の計測値を比較することによって、所定の空間内の屈折率を算出する方法がある。
One method for correcting the wavelength of measurement light in an interferometer is to detect the environment of the path along which the measurement light propagates, such as the temperature, humidity, and air pressure, and then calculate the change in refractive index along the path along which the measurement light propagates from the detected results.
One example of such a method is to measure the position of the same measurement object using both a reference light propagating in a vacuum space and a measurement light propagating in a specified space, and to calculate the refractive index in the specified space by comparing the two measurement values.
このような補正方法は、波長トラッカ又は波長コンペンセータと呼称される、干渉計を用いた測長システムのメーカから提供される装置において用いられている。
ここで、所定の空間を伝搬する計測光の波長をλ、真空空間内を伝搬する参照光の波長をλv、所定の空間の屈折率をnとすると、以下の式(1)が満たされる。
λ=λv/n ・・・(1)
Such a correction method is used in an apparatus called a wavelength tracker or a wavelength compensator, which is provided by a manufacturer of a length measurement system using an interferometer.
Here, if the wavelength of the measurement light propagating in the specified space is λ, the wavelength of the reference light propagating in the vacuum space is λ v , and the refractive index of the specified space is n, the following equation (1) is satisfied.
λ=λ v /n (1)
すなわち、波長トラッカは、所定の空間内の屈折率nを計測することができ、所定の空間内の屈折率nを把握することによって、計測光の波長λを算出することができる。
そして上記のように、干渉計は、計測光の波長及び位相に基づいて位置を計測するためのセンサであることから、計測光の波長が変化すると位置の計測結果において誤差が発生する。
そのため、計測光の波長を正確に算出することができれば、干渉計による位置の計測結果における誤差を補正することができる。
That is, the wavelength tracker can measure the refractive index n in a predetermined space, and by knowing the refractive index n in the predetermined space, the wavelength λ of the measurement light can be calculated.
As described above, since the interferometer is a sensor for measuring a position based on the wavelength and phase of the measurement light, a change in the wavelength of the measurement light causes an error in the position measurement result.
Therefore, if the wavelength of the measurement light can be calculated accurately, errors in the position measurement results obtained by the interferometer can be corrected.
図1(a)及び(b)は、第一実施形態に係る露光装置100の一部拡大模式的断面図を示している。
Figures 1(a) and (b) show partially enlarged schematic cross-sectional views of the
図1(a)及び(b)に示されているように、本実施形態に係る露光装置100は、基板ステージ1(第1のステージ)、原版ステージ11(第2のステージ)及び投影光学系13を備えている。
そして本実施形態に係る露光装置100では、不図示の光源からの露光光を用いて不図示の原版に形成されたパターンを不図示の基板に転写するように露光を行うことができる。
ここで、保持部15によって保持されている投影光学系13は、不図示の原版を通過した露光光を不図示の基板上に導光する。
As shown in FIGS. 1A and 1B, an
The
Here, the projection
また本実施形態に係る露光装置100では、以下に示すように干渉計を用いた測長システムを利用して基板ステージ1及び原版ステージ11それぞれの位置を計測している。
In addition, in the
基板ステージ1は、不図示のウエハ等の基板を保持して少なくともy方向(第1の方向)において走査移動すると共に、x方向においてステップ移動することができる。
そして、基板ステージ1上には基板ステージ1のy方向における位置を計測するためのミラー2(第1の反射面)が配置されており、干渉計3(第1の計測部、第1の干渉計)とミラー2との間で位置計測用の計測光30(測長ビーム、第1の計測光)が伝搬する。
The
A mirror 2 (first reflecting surface) is arranged on the
すなわち干渉計3は、ミラー2に向けて計測光30を射出した後にミラー2によって反射された計測光30を受光する。
そして、ミラー2によって反射された計測光30と不図示の参照光(第1の参照光)との干渉から干渉計3とミラー2との間の距離を計測する。
That is, the
Then, the distance between the
次に干渉計3からは、ミラー2によって反射された計測光30と不図示の参照光とを互いに干渉させることで得られる干渉光4が光ピックアップ5へ射出される。
そして光ピックアップ5は、干渉光4を受光した後、光ファイバ6を介して干渉光4を信号処理基板8へ出力する。
そして信号処理基板8は、入力された干渉光4を光電変換することで、基板ステージ1のy方向における位置を算出する。
Next, the
After receiving the interference light 4 , the optical pickup 5 outputs the interference light 4 to a
The
また信号処理基板8には、空間の屈折率を検出するための波長トラッカ9(第3の計測部)から出力された計測光が光ファイバ37を介して入力される。
上記のように、波長トラッカ9は、真空空間内を伝搬する計測光(第4の計測光)と所定の空間内を伝搬する計測光(第3の計測光)とのそれぞれによって同一の計測対象の位置を計測し、双方の計測値を比較することによって所定の空間内の屈折率を算出する。
換言すると、波長トラッカ9は、原版ステージ11に比べて基板ステージ1に近接して配置されており、内部を伝搬する計測光の波長を計測することで、基板ステージ1が設けられている空間の屈折率を算出することができる。
Furthermore, measurement light output from a wavelength tracker 9 (third measurement unit) for detecting the refractive index of the space is input to the
As described above, the wavelength tracker 9 measures the position of the same measurement object using both the measurement light (fourth measurement light) propagating in a vacuum space and the measurement light (third measurement light) propagating in a specified space, and calculates the refractive index in the specified space by comparing the two measurement values.
In other words, the wavelength tracker 9 is positioned closer to the
そして信号処理基板8は、波長トラッカ9によって取得された基板ステージ1が設けられている空間の屈折率の計測値をケーブル21を介して波長補正手段20(制御部)に伝送する。
その後、波長補正手段20は、信号処理基板8から伝送された屈折率の値から、基板ステージ1が設けられている空間内を伝搬する計測光30の波長の変化量をリアルタイムに算出する。
そして波長補正手段20は、算出された計測光30の波長の変化量を用いて基板ステージ1のy方向における位置の計測結果を補正する。
The
Thereafter, the wavelength correction means 20 calculates in real time, from the value of the refractive index transmitted from the
Then, the wavelength correction means 20 corrects the measurement result of the position of the
また本実施形態に係る露光装置100では、上記と同様の方法を用いて、不図示の原版を保持してy方向に走査移動する原版ステージ11のy方向における位置も計測している。
In addition, the
すなわち、図1(a)及び(b)に示されているように、原版ステージ11上に設けられたミラー12(第2の反射面)と干渉計33(第2の計測部、第2の干渉計)との間で位置計測用の計測光31(測長ビーム、第2の計測光)が伝搬する。
換言すると、干渉計33は、ミラー12に向けて計測光31を射出した後にミラー12によって反射された計測光31を受光することによって、原版ステージ11のy方向における位置を計測する。
That is, as shown in Figures 1(a) and (b), measurement light 31 (length measurement beam, second measurement light) for position measurement propagates between a mirror 12 (second reflecting surface) provided on the
In other words, the
そして干渉計33からは、ミラー12によって反射された計測光31と不図示の参照光(第2の参照光)とを互いに干渉させることで得られる干渉光34が光ピックアップ35へ射出される。
次に光ピックアップ35は、干渉光34を受光した後、光ファイバ36を介して干渉光34を信号処理基板8へ出力する。
Then, from the
Next, the
そして信号処理基板8は、入力された干渉光34を光電変換することで、原版ステージ11のy方向における位置を算出する。
The
次に、本実施形態に係る露光装置100において原版ステージ11のy方向における位置の計測結果を補正する方法について説明する。
Next, we will explain a method for correcting the measurement results of the position of the
露光装置において、原版ステージ11が配置されている空間及び基板ステージ1が配置されている空間それぞれに波長トラッカを設けることは、装置の大型化に繋がるため好ましくない。
そこで、従来の露光装置では原版ステージ11及び基板ステージ1それぞれが配置されている空間の環境、すなわち温度、湿度及び気圧は互いに同一であるという前提を置いている。
そして、それに基づき、基板ステージ1が配置されている空間に設けられた波長トラッカ9によって算出された屈折率の値を用いて、原版ステージ11の位置の計測結果を補正している。
In an exposure apparatus, it is not preferable to provide a wavelength tracker in each of the space in which the
Therefore, in a conventional exposure apparatus, it is assumed that the spatial environments in which the
Based on this, the measurement result of the position of the
しかしながら、走査露光装置を用いて露光を行う場合には、一般的に基板ステージ1及び原版ステージ11はそれぞれ、互いに逆方向に走査移動する。
すなわち、図1(b)に示されているように、例えば基板ステージ1が+y方向に走査移動する場合には、原版ステージ11は-y方向に走査移動する。
換言すると、原版ステージ11は、基板ステージがy方向の一方の向きに移動する際には他方の向きに移動するように、y方向において基板ステージ1と同一の周波数fで往復移動する。
However, when exposure is performed using a scanning exposure apparatus, the
That is, as shown in FIG. 1B, for example, when the
In other words, the
そして、所定の空間における気圧は、当該空間内に設けられているステージが移動することによって生じる風圧に応じて変化する。
そのため、基板ステージ1が+y方向に走査移動することで基板ステージ1が設けられている空間の気圧が変化する一方で、原版ステージ11が-y方向に走査移動することで原版ステージ11が設けられている空間の気圧が変化する。
The air pressure in a given space changes according to wind pressure caused by the movement of a stage provided within the space.
Therefore, while the air pressure in the space in which the
具体的には、基板ステージ1が+y方向に走査移動した場合には、基板ステージ1のy方向における位置を計測するための計測光30が伝搬する空間内の空気は膨張するため、当該空間の気圧は減少する。
一方、基板ステージの+y方向への走査移動と同期して、原版ステージ11が-y方向に走査移動すると、原版ステージ11のy方向における位置を計測するための計測光31が伝搬する空間内の空気は圧縮されるため、当該空間の気圧は増大する。
Specifically, when the
On the other hand, when the
また、不図示の基板上に形成されている複数のショット領域それぞれに対して露光を行うために基板ステージ1は周期的に+y方向の走査移動と-y方向の走査移動とを繰り返す。
一方で、原版ステージ11は基板ステージ1とは逆位相で-y方向の走査移動と+y方向の走査移動とを繰り返す。
Furthermore, in order to expose each of a plurality of shot areas formed on a substrate (not shown), the
On the other hand, the
従って、計測光31が伝搬する空間内における気圧と、計測光30が伝搬する空間内における気圧とはそれぞれ、互いに逆位相であるように周期的に時間変化する。
加えて、一般的に原版ステージ11は基板ステージ1に比べて大きい速度で走査移動するため、原版ステージ11が設けられている空間における気圧の時間変化の振幅と、基板ステージ1が設けられている空間における気圧の時間変化の振幅とも互いに異なる。
Therefore, the air pressure in the space through which the measuring
In addition, since the
本実施形態に係る露光装置100では、上記の特徴を利用して、基板ステージ1が配置されている空間に設けられた波長トラッカ9によって算出された屈折率の値を用いて、原版ステージ11のy方向における位置の計測結果を以下のように補正する。
The
図2(a)は、本実施形態に係る露光装置100において所定の基板を露光する際に波長トラッカ9によって計測される計測光の波長λwの時間変化を模式的に示している。
なお、ここで波長トラッカ9によって計測される計測光の波長λwの時間変化は、波長トラッカ9が設けられている空間の環境、すなわち温度、湿度又は気圧の変化に伴う当該空間の屈折率の時間変化と等価である。
また、波長トラッカ9は基板ステージ1が配置されている空間、すなわち計測光30が伝搬する空間に設けられていることから、図2(a)に示されている波長λwの時間変化は、計測光30の波長の時間変化と考えることができる。
FIG. 2A shows a schematic diagram of the change over time in the wavelength λ w of the measurement light measured by the wavelength tracker 9 when a predetermined substrate is exposed in the
It should be noted that the change over time in the wavelength λ w of the measurement light measured by the wavelength tracker 9 is equivalent to the change over time in the refractive index of the space in which the wavelength tracker 9 is installed, which changes with the environment of the space, i.e., the temperature, humidity, or air pressure.
In addition, since the wavelength tracker 9 is provided in the space where the
本実施形態に係る露光装置100のように、露光装置内の空間の温度が精密に制御されている場合には、空間の屈折率の変化に対しては、当該空間の気圧の変動が支配的となる。
そして、基板ステージ1が走査移動する際に波長トラッカ9によって計測される計測光の波長の時間変化λw(t)は、以下の式(2)のように表すことができる。
λw(t)=λw
low(t)+λw
high(t) ・・・(2)
ここで、λw
low(t)は大気圧の時間変化による成分、λw
high(t)は基板ステージ1が走査移動する際に生じる風圧の時間変化による成分である。
When the temperature of the space within the exposure apparatus is precisely controlled, as in the
Then, the time change λ w (t) of the wavelength of the measurement light measured by the wavelength tracker 9 when the
λ w (t) = λ w low (t) + λ w high (t) ... (2)
Here, λ w low (t) is a component due to the time change in atmospheric pressure, and λ w high (t) is a component due to the time change in wind pressure generated when the
ここでλw
high(t)は、基板の複数のショット領域を露光する際に基板ステージ1が所定の周波数で往復して行う複数回の走査移動に従って時間変化すると考えられる。
すなわち、例えば基板ステージ1の走査移動の周波数がf[Hz]であった場合、λw
high(t)も周波数f[Hz]で変化する。
このときλw
high(t)は、以下の式(3)のように表される。
That is, for example, if the frequency of the scanning movement of the
In this case, λ w high (t) is expressed as in the following equation (3).
一方、大気圧は非常に低い周波数で時間変化するため、λw
low(t)は基板ステージ1の走査移動の周波数fに比べて十分低い周波数で時間変化すると考える。
On the other hand, since the atmospheric pressure changes with time at a very low frequency, it is considered that λ w low (t) changes with time at a frequency that is sufficiently lower than the frequency f of the scanning movement of the
以上から、波長トラッカ9によって計測される計測光の波長λwは、図2(a)に示されているように時間変化すると考えることができる。
なお、波長トラッカ9によって計測される計測光の波長の時間変化λw(t)のうち、基板ステージ1の走査移動によって変動する成分λw
high(t)の周期Tsは、走査移動の周波数fが5Hzであった場合には、Ts=1/f=0.2秒となる。
From the above, it can be considered that the wavelength λ w of the measurement light measured by the wavelength tracker 9 changes with time as shown in FIG. 2( a ).
Of the time change λ w (t) in the wavelength of the measurement light measured by the wavelength tracker 9, the component λ w high (t) that fluctuates due to the scanning movement of the
そして、上記のように基板ステージ1及び原版ステージ11はそれぞれ、互いに逆方向に走査移動する。
そのため、計測光31が伝搬する空間内における気圧の時間変化と、計測光30が伝搬する空間内における気圧の時間変化とは、互いに逆位相となる。
As described above, the
Therefore, the time change in air pressure in the space through which the
従って、原版ステージ11が配置されている空間に波長トラッカを設けた場合、当該波長トラッカによって計測される計測光の波長の時間変化、すなわち計測光31の波長の時間変化は、計測光30の波長の時間変化に対して逆位相になると考えられる。
また、原版ステージ11の走査移動速度と基板ステージ1の走査移動速度とも互いに異なるため、計測光31の波長の時間変化の振幅と計測光30の波長の時間変化の振幅とも互いに異なると考えられる。
Therefore, if a wavelength tracker is provided in the space in which the
Furthermore, since the scanning movement speed of the
以上を考慮すると、計測光31の波長の時間変化λr(t)は、以下の式(4)のように表すことができる。
λr(t)=λr
low(t)+λr
high(t) ・・・(4)
ここで、λr
high(t)は、
一方、大気圧の時間変化は、原版ステージ11が配置されている空間と基板ステージ1が配置されている空間とで互いに等しいと考えられるため、以下の式(5)が満たされると考えることができる。
λr
low(t)=λw
low(t) ・・・(5)
Considering the above, the time change λ r (t) of the wavelength of the
λr (t)= λrlow ( t)+ λrhigh ( t) (4)
Here, λ r high (t) is
On the other hand, since the change in atmospheric pressure over time is considered to be equal in the space in which the
λ r low ( t ) = λ w low ( t ) (5)
以上より、計測光31の波長の時間変化λr(t)は、以下の式(6)のように書き直すことができる。
λr(t)=λw
low(t)-aλw
high(t) ・・・(6)
図2(b)は、本実施形態に係る露光装置100において上記に示した方法によって求められた計測光31の波長の時間変化λr(t)を示している。
From the above, the time change λ r (t) of the wavelength of the
λ r (t) = λ w low (t) - a λ w high (t) ... (6)
FIG. 2B shows the change in wavelength of
以上のように、干渉計3からの計測光30及び波長トラッカ9における計測光それぞれの波長は、基板ステージ1の移動に応じて変化する一方で、干渉計33からの計測光31の波長は、原版ステージ11の移動に応じて変化する。
そして、基板ステージ1が配置されている空間に設けられた波長トラッカ9によって計測された値から、原版ステージ11のy方向における位置を計測するための干渉計33からの計測光31が伝搬する空間の気圧の時間変化を推測する。
As described above, the wavelengths of the
Then, from the value measured by a wavelength tracker 9 installed in the space in which the
そして、計測光31の波長の時間変化を推測し、干渉計33によって得られた原版ステージ11のy方向における位置の計測結果を補正する。
これにより、原版ステージ11が配置されている空間に波長トラッカを設けること無く、干渉計33による原版ステージ11のy方向における位置の計測精度を向上することができる。
Then, the change over time in the wavelength of the measuring
This makes it possible to improve the measurement accuracy of the position of the
次に、波長トラッカ9によって計測される計測光の波長の時間変化λw(t)からλw low(t)及びλw high(t)を互いに分離する方法について説明する。 Next, a method of separating λ w low (t) and λ w high (t) from each other from the time change λ w (t) of the wavelength of the measurement light measured by the wavelength tracker 9 will be described.
図3は、本実施形態に係る露光装置100において波長トラッカ9によって計測される計測光の波長の時間変化λw(t)からλw
low(t)及びλw
high(t)を互いに分離する処理のフローチャートを示している。
FIG. 3 shows a flowchart of a process for separating λ w low (t) and λ w high (t) from each other from the time change λ w (t) of the wavelength of the measurement light measured by the wavelength tracker 9 in the
まず、波長トラッカ9によって計測される計測光の波長の時間変化λw(t)からノイズ成分を除去するために、波長トラッカ9からの出力を不図示の第1のローパスフィルタに入力する(ステップS1)。
このとき、基板ステージ1の走査移動の周波数fより十分高い周波数で時間変化するノイズ成分は除去される一方で、周波数fに応じて時間変化する成分λw
high(t)は、正確に抽出される必要がある。
First, in order to remove noise components from the time change λ w (t) of the wavelength of the measurement light measured by the wavelength tracker 9, the output from the wavelength tracker 9 is input to a first low-pass filter (not shown) (step S1).
At this time, noise components that change over time at frequencies sufficiently higher than the frequency f of the scanning movement of the
そのため、第1のローパスフィルタのカットオフ周波数は、基板ステージ1の走査移動の周波数fより大きい値に設定する。
すなわち、基板ステージ1のy方向の位置を計測するための計測光30の波長の時間変化λw(t)は、以下の式(7)のように表すことができる。
λw(t)=λw
lpf_high(t) ・・・(7)
For this reason, the cutoff frequency of the first low-pass filter is set to a value greater than the frequency f of the scanning movement of the
That is, the change in wavelength λ w (t) over time of the
λ w (t) = λ w lpf_high (t) ... (7)
また、基板ステージ1の走査移動の周波数fは、基板ステージ1の走査移動における速度やストロークに依存するため、第1のローパスフィルタのカットオフ周波数は、これらに応じて変化させることができる。
換言すると、第1のローパスフィルタのカットオフ周波数、すなわち第1のローパスフィルタによって選択される所定の周波数領域は、基板ステージ1の走査移動の周波数fに応じて決定される。
そして、このときの第1のローパスフィルタの出力値をλw
lpf_high(t)と表すこととする。
Furthermore, since the frequency f of the scanning movement of the
In other words, the cutoff frequency of the first low-pass filter, ie, the predetermined frequency range selected by the first low-pass filter, is determined according to the frequency f of the scanning movement of the
The output value of the first low-pass filter at this time is represented as λ w lpf — high (t).
次に、上記のようにλw
low(t)は基板ステージ1の走査移動の周波数fに比べて十分に低い周波数で時間変化する成分である。
従って、波長トラッカ9によって計測される計測光の波長の時間変化λw(t)からλw
low(t)を抽出するために、波長トラッカ9からの出力を、周波数fより十分低いカットオフ周波数を有する第2のローパスフィルタに入力する(ステップS2)。ここで、周波数fより十分低いカットオフ周波数とは、例えば0.1Hzである。
そして、このときの第2のローパスフィルタの出力値をλw
lpf_low(t)と表すこととする。
Next, as described above, λ w low (t) is a component that changes with time at a frequency that is sufficiently lower than the frequency f of the scanning movement of the
Therefore, in order to extract λ w low (t) from the time change λ w (t) of the wavelength of the measurement light measured by the wavelength tracker 9, the output from the wavelength tracker 9 is input to a second low-pass filter having a cutoff frequency sufficiently lower than the frequency f (step S2). Here, the cutoff frequency sufficiently lower than the frequency f is, for example, 0.1 Hz.
The output value of the second low-pass filter at this time is represented as λ w lpf — low (t).
以上より、λw
low(t)は、第2のローパスフィルタの出力値λw
lpf_low(t)と以下の式(8)に表されるように対応付けることができる。
λw
low(t)=λw
lpf_low(t) ・・・(8)
また、λw
high(t)は、第1のローパスフィルタ及び第2のローパスフィルタそれぞれの出力値λw
lpf_high(t)及びλw
lpf_low(t)と以下の式(9)に表されるように対応付けることができる。
λw
high(t)=λw
lpf_high(t)-λw
lpf_low(t) ・・・(9)
このように式(8)及び(9)に基づいて、λw
lpf_high(t)及びλw
lpf_low(t)からλw
low(t)及びλw
high(t)を取得することができる(ステップS3)。
From the above, λ w low (t) can be associated with the output value λ w lpf — low (t) of the second low-pass filter as expressed by the following equation (8).
λ w low ( t ) = λ w lpf_low ( t ) (8)
Moreover, λ w high (t) can be associated with the output values λ w lpf _ high (t) and λ w lpf _ low (t) of the first and second low-pass filters, respectively, as expressed by the following equation (9).
λ w high (t) = λ w lpf _ high (t) - λ w lpf _ low (t) ... (9)
In this way, λ w low (t) and λ w high (t) can be obtained from λ w lpf _ high (t) and λ w lpf _ low (t) based on equations (8) and (9) (step S3).
そして、計測光31の波長の時間変化λr(t)は、式(6)に式(8)及び式(9)を代入することによって、以下の式(10)のように表すことができる。
λr(t)=λw
lpf_low(t)-a(λw
lpf_high(t)-λw
lpf_low(t)) ・・・(10)
Then, the time change λ r (t) of the wavelength of the
λ r (t) = λ w lpf_low (t) - a ( λ w lpf_high (t) - λ w lpf_low (t)) ... (10)
ここで、式(10)に含まれる係数aの値は、原版ステージ11及び基板ステージ1それぞれの走査移動における最大速度の間の比で決定されるが、これに限らずオーバーレイ精度が改善するような所定の値に決定しても構わない。
The value of coefficient a in equation (10) is determined by the ratio between the maximum speeds of the scanning movements of the
以上のように、本実施形態に係る露光装置100では、干渉計3によって基板ステージ1のy方向における位置を計測する(第1の計測ステップ)と共に、干渉計33によって原版ステージ11のy方向における位置を計測する(第2の計測ステップ)。
そして、波長トラッカ9によって計測光の波長を計測し(第3の計測ステップ)、波長トラッカ9によって計測された計測光の波長の時間変化をローパスフィルタに入力することによって、当該計測光の波長の時間変化のうち所定の周波数領域の成分を取得する。
具体的には、波長トラッカ9で計測された計測光の波長の時間変化を、走査移動の周波数fより高い第1のカットオフ周波数を有する第1のローパスフィルタと、周波数fより低い第2のカットオフ周波数を有する第2のローパスフィルタとのそれぞれに入力する。それにより、波長トラッカ9によって計測された計測光の波長の時間変化のうち第1の周波数領域の成分及び第2の周波数領域の成分をそれぞれ取得する。
すなわち、本実施形態に係る露光装置100では、波長トラッカ9の計測値λw(t)から所定の周波数領域の成分λw
lpf_high(t)及びλw
lpf_low(t)をそれぞれ抽出する。また、それらの間の差に対してゲインaを乗じる。
As described above, in the
Then, the wavelength of the measurement light is measured by the wavelength tracker 9 (third measurement step), and the time change in the wavelength of the measurement light measured by the wavelength tracker 9 is input to a low-pass filter to obtain components in a predetermined frequency range from the time change in the wavelength of the measurement light.
Specifically, the change over time in the wavelength of the measurement light measured by the wavelength tracker 9 is input to a first low-pass filter having a first cutoff frequency higher than the frequency f of the scanning movement, and a second low-pass filter having a second cutoff frequency lower than the frequency f. Thereby, a first frequency domain component and a second frequency domain component are obtained from the change over time in the wavelength of the measurement light measured by the wavelength tracker 9.
That is, in the
そして、原版ステージ11のy方向における位置を計測するための干渉計33の計測光31の波長の時間変化λr(t)を算出し、その結果を用いて原版ステージ11のy方向における位置の計測値を補正する(補正ステップ)。
すなわち本実施形態に係る露光装置100では、波長補正手段20が、波長トラッカ9による計測結果と基板ステージ1の走査移動における周波数fとに基づいて、干渉計33による原版ステージ11のy方向における位置の計測結果を補正する。
これにより、原版ステージ11のy方向における位置を計測するための干渉計33の計測値を高精度に補正することができる。
Then, the time change λr (t) in the wavelength of the
That is, in the
This makes it possible to highly accurately correct the measurement value of the
なお本実施形態に係る露光装置100では、ローパスフィルタを用いて波長トラッカ9の計測値λw(t)から所定の周波数領域の成分λw
lpf_high(t)及びλw
lpf_low(t)をそれぞれ抽出しているが、これに限られない。
例えば、移動平均フィルタ、バンドパスフィルタ又はハイパスフィルタ等を用いて、波長トラッカ9の計測値λw(t)から所定の周波数領域の成分を抽出しても構わない。
In the
For example, a component in a predetermined frequency range may be extracted from the measurement value λ w (t) of the wavelength tracker 9 using a moving average filter, a band-pass filter, a high-pass filter, or the like.
[第二実施形態]
図4は、第二実施形態に係る露光装置200の一部拡大模式的上面図を示している。
図4に示されているように、本実施形態に係る露光装置200では、基板ステージ1のy方向(第1の方向)における位置を計測するためのミラー2(第1の反射面)が基板ステージ1上に配置されている。
[Second embodiment]
FIG. 4 shows a partially enlarged schematic top view of an
As shown in FIG. 4, in the
そして、干渉計3(第1の計測部、第1の干渉計)とミラー2との間で位置計測用の計測光30(測長ビーム、第1の計測光)が伝搬する。
すなわち干渉計3は、ミラー2に向けて計測光30を射出した後にミラー2によって反射された計測光30を受光することによって、基板ステージ1のy方向における位置を計測する。
Then, measurement light 30 (length measurement beam, first measurement light) for position measurement propagates between the interferometer 3 (first measurement unit, first interferometer) and the
That is, the
次に干渉計3からは、計測光30と不図示の参照光(第1の参照光)とを互いに干渉させることで得られる干渉光4が光ピックアップ5へ射出される。
そして光ピックアップ5は、干渉光4を受光した後、光ファイバ6を介して干渉光4を信号処理基板8へ出力する。
そして信号処理基板8は、入力された干渉光4を光電変換することで、基板ステージ1のy方向における位置を算出する。
Next, the
After receiving the interference light 4 , the optical pickup 5 outputs the interference light 4 to a
The
また信号処理基板8には、所定の空間の屈折率を検出するための波長トラッカ9から出力された計測光が光ファイバ37を介して入力される。
そして信号処理基板8は、波長トラッカ9によって取得された所定の空間内の屈折率の計測値をケーブル21を介して波長補正手段20に伝送する。
Furthermore, measurement light output from a wavelength tracker 9 for detecting the refractive index of a predetermined space is input to the
The
その後、波長補正手段20は、信号処理基板8から伝送された屈折率の値から、所定の空間内を伝搬する計測光30の波長の変化量をリアルタイムに算出する。
そして波長補正手段20は、算出された計測光30の波長の変化量を用いて基板ステージ1のy方向における位置の計測結果を補正する。
Thereafter, the wavelength correction means 20 calculates in real time the amount of change in the wavelength of the
Then, the wavelength correction means 20 corrects the measurement result of the position of the
このとき、波長トラッカ9によって計測される計測光30の波長の時間変化λy(t)は、第一実施形態に係る露光装置100と同様に、以下の式(11)のように表すことができる。
λy(t)=λy
low(t)+λy
high(t) ・・・(11)
At this time, the time change λ y (t) of the wavelength of
λy (t)= λylow ( t )+λyhigh ( t) (11)
ここで、λy
high(t)は、以下の式(12)のように表される。
そして、λy
low(t)は大気圧の時間変化による成分であり、基板ステージ1の走査移動の周波数fに比べて十分低い周波数で時間変化すると考える。
Here, λ y high (t) is expressed as in the following equation (12).
It is considered that λ y low (t) is a component due to the time change in atmospheric pressure, and changes with time at a frequency sufficiently lower than the frequency f of the scanning movement of the
また、本実施形態に係る露光装置200では、基板ステージ1のx方向(第2の方向)における位置を計測するためのミラー12(第2の反射面)も基板ステージ1上に配置されている。
そして、干渉計33(第2の計測部、第2の干渉計)とミラー12との間で位置計測用の計測光31(測長ビーム、第2の計測光)が伝搬する。
すなわち干渉計33は、ミラー12に向けて計測光31を射出した後にミラー12によって反射された計測光31を受光することによって、基板ステージ1のx方向における位置を計測する。
Furthermore, in the
Then, measurement light 31 (length measurement beam, second measurement light) for position measurement propagates between an interferometer 33 (second measurement unit, second interferometer) and the
That is, the
次に干渉計33からは、計測光31と不図示の参照光(第2の参照光)とを互いに干渉させることで得られる干渉光34が光ピックアップ35へ射出される。
そして光ピックアップ35は、干渉光34を受光した後、光ファイバ36を介して干渉光34を信号処理基板8へ出力する。
Next, the
After receiving the
また、波長トラッカ9(第3の計測部)は、ミラー12に比べてミラー2に近接して配置されており、内部を伝搬する計測光(第3の計測光)の波長を計測することで、干渉計3からの計測光30が伝搬する空間の屈折率を算出することができる。
In addition, the wavelength tracker 9 (third measurement unit) is positioned closer to
従来の露光装置では、例えば干渉計3が配置される空間に設けられた波長トラッカ9によって算出された屈折率の値をそのまま用いて、干渉計33による計測結果を補正している。
しかしながら、本実施形態に係る露光装置200のような走査露光装置では、基板ステージ1は、y方向において走査移動を行う一方で、x方向においてはステップ移動を行う。
すなわち、基板ステージ1において、x方向におけるステップ移動とy方向における走査移動とは互いに連動しておらず、独立に行われる。
In a conventional exposure apparatus, for example, the value of the refractive index calculated by a wavelength tracker 9 provided in the space in which the
However, in a scanning exposure apparatus such as the
That is, in the
また、基板ステージ1において、x方向におけるステップ移動の際の速度及び加速度とy方向における走査移動の際の速度及び加速度とも互いに異なる。
そのため、y方向における走査移動の際の計測光30が伝搬する空間内の気圧の変動と、x方向におけるステップ移動の際の計測光31が伝搬する空間の気圧の変動も互いに異なることとなる。
Furthermore, in the
Therefore, the fluctuation in air pressure in the space through which the
すなわち、干渉計3が配置される空間に設けられた波長トラッカ9によって計測される計測光の波長の時間変化を、干渉計33からの計測光31にそのまま適用して補正を行うと、x方向における位置に関して計測誤差が大きくなってしまう。
一方、大気圧の時間変化は、計測光30が伝搬する空間と計測光31が伝搬する空間とで互いに等しいと考えることができる。
In other words, if the change over time in the wavelength of the measurement light measured by the wavelength tracker 9 provided in the space in which the
On the other hand, the change in atmospheric pressure over time can be considered to be equal between the space through which the measuring
そこで、本実施形態に係る露光装置200では、計測光31の波長の時間変化λx(t)を以下の式(13)のように表すと共に、以下の式(14)に表される関係を利用する。
λx(t)=λx
low(t) ・・・(13)
λx
low(t)=λy
low(t) ・・・(14)
Therefore, in
λ x (t) = λ x low (t) (13)
λ x low (t) = λ y low (t) (14)
そして、周波数fより低いカットオフ周波数を有するローパスフィルタを用いて計測光30の波長の時間変化λy(t)からλy
lpf_low(t)を抽出すると共に、
λy
low(t)=λy
lpf_low(t)
の関係及び式(14)に基づいてλy
lpf_low(t)をλx
low(t)として用いる。
Then, λ y lpf _low (t) is extracted from the time change λ y (t) of the wavelength of the
λ y low (t) = λ y lpf_low (t)
Based on the relationship and equation (14), λ y lpf — low (t) is used as λ x low (t).
以上のように、本実施形態に係る露光装置200では、波長トラッカ9で計測された計測光の波長の時間変化を、周波数fより低いカットオフ周波数を有するローパスフィルタに入力する。それにより、波長トラッカ9によって計測された計測光の波長の時間変化のうち所定の周波数領域の成分を取得する。
すなわち、本実施形態に係る露光装置200では、波長トラッカ9の計測値λy(t)から大気圧の変動に伴う成分λy
low(t)を抽出する。
As described above, in the
That is, in the
そして、基板ステージ1のx方向における位置を計測するための干渉計33からの計測光31の波長の時間変化λx(t)を算出し、その結果を用いて基板ステージ1のx方向における位置の計測値を補正する。
すなわち本実施形態に係る露光装置200では、波長補正手段20が、波長トラッカ9による計測結果と基板ステージ1のy方向における走査移動の周波数fとに基づいて、干渉計33による基板ステージ1のx方向における位置の計測結果を補正する。
これにより、基板ステージ1のx方向における位置の計測値を高精度に補正することができる。
Then, the change in wavelength λ x (t) over time of the
That is, in the
This makes it possible to correct the measurement value of the position of the
なお、波長トラッカ9の計測光の波長の時間変化には、x方向におけるステップ移動の際の計測光31が伝搬する空間の気圧の変動に応じた成分も含まれている可能性がある。
その場合には、波長トラッカ9からの出力をステップ移動の周波数に対応したバンドパスフィルタに入力し、x方向におけるステップ移動に伴う成分を抽出することで、干渉計33による基板ステージ1のx方向における位置の計測値を補正することもできる。
It should be noted that the change over time in the wavelength of the measurement light from the wavelength tracker 9 may also contain a component corresponding to the change in air pressure in the space through which the
In this case, the output from the wavelength tracker 9 can be input to a bandpass filter corresponding to the frequency of the step movement, and the component associated with the step movement in the x direction can be extracted, thereby correcting the measurement value of the position of the
また、本実施形態に係る露光装置200では、波長トラッカ9による計測結果と基板ステージ1のy方向における走査移動の周波数fとに基づいて、基板ステージ1のx方向における位置の計測結果を補正している。
しかしながら、これに限られず、波長トラッカ9による計測結果と基板ステージ1のy方向における走査移動の周波数fとに基づいて、基板ステージ1のz方向における位置の計測結果を補正しても構わない。
Furthermore, in the
However, the present invention is not limited to this, and the measurement result of the position of the
[物品の製造方法]
次に、本実施形態に係る露光装置を用いた物品の製造方法について説明する。
半導体IC素子、液晶表示素子及びMEMS等の物品を製造する方法は、本実施形態に係る露光装置を用いて、感光剤が塗布されたウエハやガラス基板等の基板を露光する工程を含む。
また、上記方法は、露光された基板(感光剤)を現像する工程と、現像された基板を加工処理する他の周知の工程を含む。
[Production method of the article]
Next, a method for manufacturing an article using the exposure apparatus according to this embodiment will be described.
A method for manufacturing articles such as semiconductor IC elements, liquid crystal display elements, and MEMS includes a step of exposing a substrate, such as a wafer or a glass substrate, coated with a photosensitive agent, using the exposure apparatus according to this embodiment.
The method also includes steps of developing the exposed substrate (photosensitive material) and other well known steps of processing the developed substrate.
なお、ここでいう他の周知の工程には、エッチング、感光剤剥離、ダイシング、ボンディング及びパッケージング等が含まれる。
本実施形態に係る物品の製造方法によれば、従来よりも高品位の物品を製造することができる。
Other well-known processes mentioned here include etching, photoresist peeling, dicing, bonding, packaging, and the like.
According to the method for manufacturing an article according to this embodiment, it is possible to manufacture an article of higher quality than before.
以上、好ましい実施形態について説明したが、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 The above describes preferred embodiments, but the invention is not limited to these embodiments and various modifications and variations are possible within the scope of the gist.
1 基板ステージ(第1のステージ)
2 ミラー(第1の反射面)
3 干渉計(第1の計測部)
9 波長トラッカ(第3の計測部)
11 原版ステージ(第2のステージ)
12 ミラー(第2の反射面)
20 波長補正手段(制御部)
33 干渉計(第2の計測部)
100 露光装置
1. Substrate stage (first stage)
2 Mirror (first reflecting surface)
3. Interferometer (first measurement unit)
9 Wavelength tracker (third measurement unit)
11 Master Stage (Second Stage)
12 Mirror (second reflecting surface)
20 Wavelength correction means (control unit)
33 Interferometer (second measurement unit)
100 Exposure device
Claims (20)
第1の方向に垂直な第1の反射面が配置されていると共に、前記基板及び前記原版の一方を保持しながら前記第1の方向において所定の周波数で往復移動する第1のステージと、
前記第1の反射面に向けて第1の計測光を射出した後に前記第1の反射面によって反射された前記第1の計測光を受光することによって、前記第1のステージの前記第1の方向における位置を計測する第1の計測部と、
前記第1の方向に垂直な第2の反射面が配置されていると共に、前記基板及び前記原版の他方を保持する第2のステージと、
前記第2の反射面に向けて第2の計測光を射出した後に前記第2の反射面によって反射された前記第2の計測光を受光することによって、前記第2のステージの前記第1の方向における位置を計測する第2の計測部と、
前記第2のステージに比べて前記第1のステージに近接して配置されていると共に、内部を伝搬する第3の計測光の波長を計測する第3の計測部と、
前記第3の計測部による計測結果と前記所定の周波数とに基づいて、前記第2の計測部の計測結果を補正する制御部と、
を備えることを特徴とする露光装置。 1. An exposure apparatus that exposes a substrate to light so as to transfer a pattern formed on an original onto the substrate, comprising:
a first stage having a first reflecting surface perpendicular to a first direction and reciprocating at a predetermined frequency in the first direction while holding one of the substrate and the original;
a first measurement unit that measures a position of the first stage in the first direction by emitting a first measurement light toward the first reflecting surface and then receiving the first measurement light reflected by the first reflecting surface;
a second stage having a second reflecting surface perpendicular to the first direction and configured to hold the other of the substrate and the original;
a second measurement unit that measures a position of the second stage in the first direction by emitting a second measurement light toward the second reflecting surface and then receiving the second measurement light reflected by the second reflecting surface; and
a third measurement unit that is disposed closer to the first stage than the second stage and that measures a wavelength of a third measurement light propagating inside;
a control unit that corrects the measurement result of the second measurement unit based on the measurement result of the third measurement unit and the predetermined frequency;
An exposure apparatus comprising:
前記所定の周波数領域は、前記所定の周波数に応じて決定されることを特徴とする請求項4に記載の露光装置。 the first stage and the second stage each perform a plurality of scanning movements so as to reciprocate in the first direction at the predetermined frequency when exposing the substrate;
5. An exposure apparatus according to claim 4, wherein the predetermined frequency range is determined in accordance with the predetermined frequency.
前記所定の周波数より低い第2のカットオフ周波数を有する第2のローパスフィルタと、
を備え、
前記制御部は、前記第3の計測部によって計測された前記第3の計測光の波長の時間変化を該第1のローパスフィルタ及び該第2のローパスフィルタそれぞれに入力することによって、前記第3の計測光の波長の時間変化のうち第1の周波数領域の成分及び第2の周波数領域の成分を取得することを特徴とする請求項5に記載の露光装置。 a first low pass filter having a first cutoff frequency higher than the predetermined frequency;
a second low pass filter having a second cutoff frequency lower than the predetermined frequency;
Equipped with
6. The exposure apparatus according to claim 5, wherein the control unit acquires a first frequency domain component and a second frequency domain component of the time change in the wavelength of the third measurement light by inputting the time change in the wavelength of the third measurement light measured by the third measurement unit to the first low-pass filter and the second low-pass filter, respectively.
前記制御部は、
λr(t)=λw lpf_low(t)-a(λw lpf_high(t)-λw lpf_low(t))
なる式が満たされるように前記第2の計測光の波長を補正することによって、前記第2の計測部の計測結果を補正することを特徴とする請求項6に記載の露光装置。 When the first frequency domain component is λ w lpf _ high (t), the second frequency domain component is λ w lpf _ low (t), a predetermined coefficient is a, and the time change in the wavelength of the second measurement light is λ r (t),
The control unit is
λ r (t) = λ w lpf_low (t) - a (λ w lpf_high (t) - λ w lpf_low (t))
7. The exposure apparatus according to claim 6, wherein the measurement result of the second measurement unit is corrected by correcting the wavelength of the second measurement light so that the following formula is satisfied:
前記制御部は、
λw(t)=λw lpf_high(t)
なる式が満たされるように、前記第1の計測光の波長を補正することによって、前記第1の計測部の計測結果を補正することを特徴とする請求項7または8に記載の露光装置。 When the change in wavelength of the first measurement light over time is denoted as λ w (t),
The control unit is
λ w (t) = λ w lpf_high (t)
9. The exposure apparatus according to claim 7, wherein the measurement result of the first measurement unit is corrected by correcting a wavelength of the first measurement light so that the following formula is satisfied:
第1の方向に垂直な第1の反射面と前記第1の方向に垂直な第2の方向に垂直な第2の反射面とが配置されており、前記基板を保持しながら前記第1の方向において所定の周波数で往復移動する基板ステージと、
前記第1の反射面に向けて第1の計測光を射出した後に前記第1の反射面によって反射された前記第1の計測光を受光することによって、前記基板ステージの前記第1の方向における位置を計測する第1の計測部と、
前記第2の反射面に向けて第2の計測光を射出した後に前記第2の反射面によって反射された前記第2の計測光を受光することによって、前記基板ステージの前記第2の方向における位置を計測する第2の計測部と、
前記第2の反射面に比べて前記第1の反射面に近接して配置されていると共に、内部を伝搬する第3の計測光の波長を計測する第3の計測部と、
前記第3の計測部による計測結果と前記所定の周波数とに基づいて、前記第2の計測部の計測結果を補正する制御部と、
を備えることを特徴とする露光装置。 1. An exposure apparatus that exposes a substrate to light so as to transfer a pattern formed on an original onto the substrate, comprising:
a substrate stage having a first reflecting surface perpendicular to a first direction and a second reflecting surface perpendicular to a second direction perpendicular to the first direction, the substrate stage reciprocating in the first direction at a predetermined frequency while holding the substrate;
a first measurement unit that measures a position of the substrate stage in the first direction by emitting a first measurement light toward the first reflecting surface and then receiving the first measurement light reflected by the first reflecting surface;
a second measurement unit that measures a position of the substrate stage in the second direction by emitting a second measurement light toward the second reflecting surface and then receiving the second measurement light reflected by the second reflecting surface; and
a third measurement unit that is disposed closer to the first reflection surface than the second reflection surface and that measures a wavelength of a third measurement light propagating inside; and
a control unit that corrects the measurement result of the second measurement unit based on the measurement result of the third measurement unit and the predetermined frequency;
An exposure apparatus comprising:
前記制御部は、前記第3の計測部によって計測された前記第3の計測光の波長の時間変化を該ローパスフィルタに入力することによって、前記所定の周波数領域の成分を取得することを特徴とする請求項13または14に記載の露光装置。 a low-pass filter having a cutoff frequency lower than the predetermined frequency,
The exposure apparatus according to claim 13 or 14, characterized in that the control unit acquires the components in the specified frequency range by inputting the time change of the wavelength of the third measurement light measured by the third measurement unit into the low-pass filter.
前記制御部は、
λx(t)=λy lpf_low(t)
なる式が満たされるように前記第2の計測光の波長を補正することによって、前記第2の計測部の計測結果を補正することを特徴とする請求項15に記載の露光装置。 When the component in the predetermined frequency region is denoted by λ y lpf — low (t) and the change in wavelength of the second measurement light over time is denoted by λ x (t),
The control unit is
λ x (t) = λ y lpf_low (t)
16. The exposure apparatus according to claim 15, wherein the measurement result of the second measurement unit is corrected by correcting a wavelength of the second measurement light so that the following formula is satisfied:
前記第2の計測部は、前記第2の反射面によって反射された前記第2の計測光と第2の参照光との干渉から前記第2の計測部と前記第2の反射面との間の距離を計測する第2の干渉計であることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一項に記載の露光装置。 the first measurement unit is a first interferometer that measures a distance between the first measurement unit and the first reflecting surface from interference between the first measurement light reflected by the first reflecting surface and a first reference light,
17. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the second measurement unit is a second interferometer that measures the distance between the second measurement unit and the second reflecting surface from interference between the second measurement light reflected by the second reflecting surface and a second reference light.
露光され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、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。 exposing the substrate using an exposure apparatus according to any one of claims 1 to 18;
developing the exposed substrate;
producing an article from the developed substrate;
A method for producing an article, comprising:
前記第1の反射面に向けて第1の計測光を射出した後に前記第1の反射面によって反射された前記第1の計測光を受光することによって、前記第1のステージの前記第1の方向における位置を計測する第1の計測ステップと、
前記第2の反射面に向けて第2の計測光を射出した後に前記第2の反射面によって反射された前記第2の計測光を受光することによって、前記第2のステージの前記第1の方向における位置を計測する第2の計測ステップと、
前記第2のステージに比べて前記第1のステージに近接した空間を伝搬する第3の計測光の波長を計測する第3の計測ステップと、
前記第3の計測ステップにおける計測結果と前記所定の周波数とに基づいて、前記第2の計測ステップにおける計測結果を補正する補正ステップと、
を含むことを特徴とする方法。 A method for measuring positions of a first stage and a second stage in an exposure apparatus that exposes a substrate to light so as to transfer a pattern formed on the original to the substrate, the method comprising: a first stage having a first reflecting surface perpendicular to a first direction and reciprocating at a predetermined frequency in the first direction while holding one of a substrate or an original; and a second stage having a second reflecting surface perpendicular to the first direction and holding the other of the substrate or the original, the method comprising:
a first measurement step of measuring a position of the first stage in the first direction by emitting a first measurement light toward the first reflecting surface and then receiving the first measurement light reflected by the first reflecting surface;
a second measurement step of measuring a position of the second stage in the first direction by emitting a second measurement light toward the second reflecting surface and then receiving the second measurement light reflected by the second reflecting surface;
a third measurement step of measuring a wavelength of a third measurement light propagating through a space closer to the first stage than the second stage;
a correction step of correcting the measurement result in the second measurement step based on the measurement result in the third measurement step and the predetermined frequency;
The method according to claim 1, further comprising:
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JP2008145203A (en) | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Canon Inc | Position measurement method, position measurement system, and aligner |
JP2010266397A (en) | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Canon Inc | Position measuring apparatus and exposure apparatus using the same |
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