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公開番号2024160296
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-13
出願番号2024130241,2022543848
出願日2024-08-06,2020-08-18
発明の名称計測装置、計測方法、露光装置、およびデバイス製造方法
出願人株式会社ニコン
代理人個人,個人,個人
主分類G03F 7/20 20060101AFI20241106BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】高精度な露光を行うために、空間光変調器を用いた露光の合間に、短時間で高精度に空間光変調器の動作状態を計測可能な計測装置を提供することを目的とする。
【解決手段】計測装置は、空間光変調器に含まれ、それぞれが反射面を有する複数の空間光変調素子の各前記反射面が配列される配列面に光を照射する照明系と、複数の前記反射面からの光に基づいて、前記配列面の像を形成する検出光学系と、前記検出光学系が形成した前記配列面の像を検出する撮像部と、前記撮像部が検出した前記像の光量である検出光量に基づいて、前記空間光変調素子の位置情報を算出する演算部と、を備え、前記空間光変調素子の位置情報は、前記配列面の法線方向における前記空間光変調素子の前記反射面の位置情報、または前記空間光変調素子の前記反射面の前記配列面からの回転角度に関する位置情報である、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
空間光変調器に含まれ、それぞれが反射面を有する複数の空間光変調素子の各前記反射面が配列される配列面に光を照射する照明系と、
複数の前記反射面からの光に基づいて、前記配列面の像を形成する検出光学系と、
前記検出光学系が形成した前記配列面の像を検出する撮像部と、
前記撮像部が検出した前記像の光量である検出光量に基づいて、前記空間光変調素子の位置情報を算出する演算部と、を備え、
前記空間光変調素子の位置情報は、前記配列面の法線方向における前記空間光変調素子の前記反射面の位置情報、または前記空間光変調素子の前記反射面の前記配列面からの回転角度に関する位置情報である、
を備える計測装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
請求項１に記載の計測装置において、
前記演算部は、
前記像の光量と前記空間光変調素子の位置情報との対応関係を記憶する記憶部を有し、
前記記憶部に記憶されている前記対応関係に基づいて、前記像の前記検出光量から前記空間光変調素子の位置情報を算出する、計測装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の計測装置において、
前記演算部は、
複数の前記空間光変調素子の前記反射面が、前記配列面の法線方向の同一位置にあり、かつ前記配列面と平行である第１状態における前記反射面の前記像の光量である参照光量にも基づいて、前記検出光量から前記空間光変調素子の位置情報を算出する、計測装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の計測装置において、
第１波長λ１の光に対して使用する前記空間光変調器に対し、
前記検出光学系は、第１波長λ１の１．５倍以上、かつ３．３倍以下の波長である第２波長λ２の光を用いて前記像の検出を行う、計測装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の計測装置において、
前記検出光学系の前記空間光変調器側の開口数ＮＡは、
複数の前記空間光変調素子の配置の周期をＰ、前記検出光学系が検出する光の波長をλ２とするとき、
λ２／（５×Ｐ）＜ＮＡ＜ √２×λ２／（２×Ｐ）
を満足する、計測装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の計測装置において、
前記検出光学系の前記空間光変調器側の検出視野の外径Ｄ［ｍｍ］と、前記検出光学系の前記空間光変調器側の開口数ＮＡとの積が、０．５以上である、計測装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の計測装置において、
前記配列面の面内方向において、前記空間光変調器に対する前記検出光学系の相対的な位置を移動させる移動機構をさらに備える、計測装置。
【請求項８】
それぞれが反射面を有する複数の空間光変調素子を備える空間光変調器を用いる計測方法において、
複数の前記空間光変調素子の各反射面が配列される配列面の中の第１領域において交互に配置されている第１群の前記空間光変調素子と第２群の前記空間光変調素子に対し、前記第１群の前記空間光変調素子の前記反射面と、前記第２群の前記空間光変調素子の前記反射面とを、前記配列面の法線方向における異なる位置に設定すること、
第１検出部により、前記第１群の前記反射面のうちの少なくとも１つと、前記第２群の前記反射面のうちの少なくとも１つとの前記法線方向の距離情報を計測すること、
撮像式の第２検出部により、前記第１領域に相当する部分の像の光量である基準光量を計測すること、
計測した前記距離情報と前記基準光量とに基づいて、前記第１群の前記反射面と前記第２群の前記反射面との前記法線方向の距離と、前記像の光量との対応関係を算出すること、
前記配列面の中の前記第１領域とは異なる第２領域に交互に配置されている第３群の前記空間光変調素子の前記反射面と、第４群の前記空間光変調素子の前記反射面とを、前記配列面の前記法線方向における異なる位置に設定すること、
前記第２検出部により、前記第２領域に相当する部分の前記像の光量である検出光量を計測すること、
前記検出光量と前記対応関係とに基づいて、前記第２領域における前記第３群の前記空間光変調素子の前記反射面と、前記第４群の前記空間光変調素子の前記反射面との、前記法線方向における前記距離情報を算出すること、
を含む計測方法。
【請求項９】
前記配列面に配置された前記反射面を有する複数の前記空間光変調素子を有する前記空間光変調器を照明する照明光学系と、
前記空間光変調器からの光を被露光基板に投影する投影光学系と、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の計測装置と、
を備える、露光装置。
【請求項１０】
基板の表面上にレジストを形成すること、
請求項９に記載の露光装置を用いて露光パターンを露光すること、
前記露光パターンに基づいて、回路パターンを形成すること、
を含むデバイス製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測装置、計測方法、露光装置、およびデバイス製造方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
露光転写すべきパターンを形成する部材として、照射光の所定方向への反射率を可変とするデジタルミラーデバイス等の空間光変調器を用いる露光装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１９／０２８５９８８号明細書
【発明の概要】
【０００４】
第１の態様によると、計測装置は、空間光変調器に含まれ、それぞれが反射面を有する複数の空間光変調素子の各前記反射面が配列される配列面に光を照射する照明系と、複数の前記反射面からの光に基づいて、前記配列面の像を形成する検出光学系と、前記検出光学系が形成した前記配列面の像を検出する撮像部と、前記撮像部が検出した前記像の光量である検出光量に基づいて、前記空間光変調素子の位置情報を算出する演算部と、を備え、前記空間光変調素子の位置情報は、前記配列面の法線方向における前記空間光変調素子の前記反射面の位置情報、または前記空間光変調素子の前記反射面の前記配列面からの回転角度に関する位置情報である、を備える。
第２の態様によると、計測方法は、それぞれが反射面を有する複数の空間光変調素子を備える空間光変調器を用いる計測方法において、複数の前記空間光変調素子の各反射面が配列される配列面の中の第１領域において交互に配置されている第１群の前記空間光変調素子と第２群の前記空間光変調素子に対し、前記第１群の前記空間光変調素子の前記反射面と、前記第２群の前記空間光変調素子の前記反射面とを、前記配列面の法線方向における異なる位置に設定すること、第１検出部により、前記第１群の前記反射面のうちの少なくとも１つと、前記第２群の前記反射面のうちの少なくとも１つとの前記法線方向の距離情報を計測すること、撮像式の第２検出部により、前記第１領域に相当する部分の像の光量である基準光量を計測すること、計測した前記距離情報と前記基準光量とに基づいて、前記第１群の前記反射面と前記第２群の前記反射面との前記法線方向の距離と、前記像の光量との対応関係を算出すること、前記配列面の中の前記第１領域とは異なる第２領域に交互に配置されている第３群の前記空間光変調素子の前記反射面と、第４群の前記空間光変調素子の前記反射面とを、前記配列面の法線方向における異なる位置に設定すること、前記第２検出部により、前記第２領域に相当する部分の前記像の光量である検出光量を計測すること、前記検出光量と前記対応関係とに基づいて、前記第２領域における前記第３群の前記空間光変調素子の前記反射面と、前記第４群の前記空間光変調素子の前記反射面との、前記法線方向における距離情報を算出すること、を含む。
第３の態様によると、露光装置は、配列面に配置された反射面を有する複数の前記空間光変調素子を有する前記空間光変調器を照明する照明光学系と、前記空間光変調器からの光を被露光基板に投影する投影光学系と、上記に記載の計測装置と、を備える。
第４の態様によると、デバイス製造方法は、基板の表面上にレジストを形成すること、上記に記載の露光装置を用いて露光パターンを露光すること、前記露光パターンに基づいて、回路パターンを形成すること、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
第１実施形態の計測装置の構成を概略的に示す図。
空間光変調器の構成を概略的に示す図。
空間光変調素子に送信される指定位置と、空間光変調素子が実際に設定される実設定位置との関係の一例を示す図。
空間光変調器による正反射光の光量の変調の原理を概略的に説明する図。
空間光変調器による正反射光の光量と、空間光変調器内で交互に配置された２つの空間光変調素子群の間の反射面の高さの差との関係の一例を示す図。
別の構成の空間光変調器による正反射光の光量の変調の原理を概略的に説明する図。
第２実施形態の計測装置の構成を概略的に示す図。
第４実施形態の露光装置の構成を概略的に示す図。
第５実施形態のデバイス製造方法を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
（第１実施形態の計測装置）
図１は、第１実施形態の計測装置１の構成を概略的に示す図である。第１実施形態の計測装置１は、空間光変調器２０の動作状態を計測するための装置であり、図１に一点鎖線で囲って示した検出部５を含んでいる。
【０００７】
図１および以下で参照する各図に矢印で示したＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向はそれぞれ直交する方向であるとともに、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向のそれぞれは各図において同一の方向を示している。以下では、各矢印の示す方向を、それぞれ＋Ｘ方向、＋Ｙ方向および＋Ｚ方向と呼ぶ。また、Ｘ方向の位置をＸ位置、Ｙ方向の位置をＹ位置、Ｚ方向の位置をＺ位置と呼ぶ。
【０００８】
空間光変調器２０は、保持部２８により保持され、保持部２８はガイド部２９上を、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能である。従って、空間光変調器２０は、検出部５に対して、Ｘ方向およびＹ方向に相対的に移動可能に保持されている。保持部２８とガイド部２９とを合わせてまたは個々に、移動機構２７とも呼ぶ。
【０００９】
図２は、計測装置１による計測の対象である空間光変調器２０の構成を概略的に示す図である。図２（ａ）は空間光変調器２０を－Ｚ方向から見た図を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡＡ切断線における空間光変調器２０のＸＺ断面を示している。
【００１０】
空間光変調器２０の－Ｚ側の面には、それぞれの－Ｚ側の端部に反射面２２Ｒを有する複数の空間光変調素子２２が配置されている。複数の空間光変調素子２２は、それぞれの反射面２２Ｒが、空間光変調器２０の－Ｚ側の端部の近傍の１つのＸＹ平面である配列面ＤＰと概ね一致するように配置されている。一例として、複数の空間光変調素子２２は、Ｘ方向、およびＹ方向に沿って配置されており、空間光変調素子２２のＸ方向の配置の周期はＰＸ、Ｙ方向の配置の周期はＰＹである。
（【００１１】以降は省略されています）

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