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公開番号2024169699
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2024167149,2020185158
出願日2024-09-26,2020-11-05
発明の名称露光装置、露光方法、及び物品の製造方法
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G03F 9/02 20060101AFI20241128BHJP(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】キャリブレーション動作に因る生産性の低下を小さくすること。
【解決手段】マスクのパターンを基板に投影する投影光学系と、投影光学系の物体面に配置された第1計測マークと、投影光学系と、投影光学系の像面に配置された第2計測マークと、を通過した照明光の光量分布を検出する検出光学系と、マスクと基板との相対位置を制御する制御部と、を有する露光装置において、制御部は、第1タイミングで検出光学系により検出される第1計測マーク及び第2計測マークをそれぞれ通過した照明光の第1光量分布と、第1タイミングより後の第2タイミングで検出光学系により検出される第1計測マーク及び第2計測マークをそれぞれ通過した照明光の第2光量分布とに基づいて、第2タイミングより後の第3タイミングにおいて、投影光学系の光軸方向における相対位置、及び光軸方向に対して垂直な方向における相対位置を制御する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
マスクのパターンを基板に転写する露光処理を行う露光装置であって、
前記マスクのパターンを前記基板に投影する投影光学系と、
前記投影光学系の物体面に配置された第１計測マークと、前記投影光学系と、前記投影光学系の像面に配置された第２計測マークと、を通過した照明光の光量分布を検出する検出光学系と、
前記マスクと前記基板との相対位置を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、第１タイミングで前記検出光学系により検出される前記第１計測マーク及び前記第２計測マークをそれぞれ通過した照明光の第１光量分布と、前記第１タイミングより後の第２タイミングで前記検出光学系により検出される前記第１計測マーク及び前記第２計測マークをそれぞれ通過した照明光の第２光量分布とに基づいて、前記第２タイミングより後の第３タイミングにおいて、前記投影光学系の光軸方向における前記相対位置、及び前記光軸方向に対して垂直な方向における前記相対位置を制御することを特徴とする露光装置。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記第１光量分布の包絡線のピーク位置と前記第２光量分布の包絡線のピーク位置との差分に基づいて、前記光軸方向における前記相対位置、及び前記光軸方向に対して垂直な方向における前記相対位置を制御することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記第２タイミングは、前記第１タイミングの後に所定回数又は所定時間の露光処理を行った後のタイミングであることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記第１タイミングの前記光軸方向における前記相対位置は、前記投影光学系のベストフォーカス位置であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２計測マークを前記光軸方向に移動させながら、前記検出光学系により検出される光量分布に基づいて前記ベストフォーカス位置を決定することを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記第１計測マークは、少なくとも２つの計測マークを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記物体面は、前記マスクのパターンが形成されている面であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記第１計測マークは、前記マスクに形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項９】
前記マスクを保持するマスクステージを更に有し、
前記第１計測マークは、前記マスクステージに形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記第１計測マークは、前記マスクのパターンが形成されている面とは異なる面に配置され、前記露光処理時に用いられる照明光とは別の照明光により照明されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の露光装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、露光方法、及び物品の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスや、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）などのデバイスを製造する際のフォトリソグラフィ工程において、マスクのパターンを基板に転写する露光装置が用いられている。露光装置では、マスクのパターンを基板へと正確に転写するために、アライメント（投影光学系の光軸と垂直方向におけるマスクと基板との相対位置合わせ）及びフォーカス（基板に照射される光の焦点）調整を高精度に行うことが要求される。
【０００３】
アライメントやフォーカス調整の方式の１つとして、投影光学系を介するＴＴＬ（ＴｈｒｏｕｇｈＴｈｅＬｅｎｓ）方式によるキャリブレーションが提案されている。特許文献１では、ＴＴＬ方式によるフォーカスのキャリブレーションを行う内容が開示されている。フォーカスのキャリブレーションでは、一般的に、基板ステージを投影光学系の光軸方向に駆動させながら投影光学系とステージ側マーク等を介して得られる光量を検出する。基板ステージを投影光学系の光軸方向に駆動させたときの光量変化から最適なフォーカスが表面（レジスト層）で得られる基板の位置を求めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平４－３４８０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
露光処理時の熱の影響等により投影光学系内部の空気揺らぎや投影光学系を構成する部材の位置ずれに起因して、経過時間とともに最適なマスクと基板の相対位置（ベストフォーカス位置）が変化することが知られている。ベストフォーカス位置がずれた状態で露光処理を実行した場合、露光精度が低下してしまうおそれがある。したがって、一度フォーカスのキャリブレーションを行っている場合でも、ベストフォーカス位置が変化した場合には、再度フォーカスのキャリブレーションを行う必要がある。しかしながら、フォーカスのキャリブレーション動作には時間を要するため、基板を処理する生産性が低下してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、キャリブレーション動作に因る生産性の低下を小さくするために有利な露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、マスクのパターンを基板に転写する露光処理を行う露光装置であって、前記マスクのパターンを前記基板に投影する投影光学系と、前記投影光学系の物体面に配置された第１計測マークと、前記投影光学系と、前記投影光学系の像面に配置された第２計測マークと、を通過した照明光の光量分布を検出する検出光学系と、前記マスクと前記基板との相対位置を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、第１タイミングで前記検出光学系により検出される前記第１計測マーク及び前記第２計測マークをそれぞれ通過した照明光の第１光量分布と、前記第１タイミングより後の第２タイミングで前記検出光学系により検出される前記第１計測マーク及び前記第２計測マークをそれぞれ通過した照明光の第２光量分布とに基づいて、前記第２タイミングより後の第３タイミングにおいて、前記投影光学系の光軸方向における前記相対位置、及び前記光軸方向に対して垂直な方向における前記相対位置を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、キャリブレーション動作に因る生産性の低下を小さくするために有利な露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態における露光装置の構成を示す概略図である。
計測処理時における露光装置を示す図である。
像面湾曲を示す縦収差図である。
基準フォーカス位置を示す図である。
基準フォーカス位置からずれた状態を示す図である。
光量分布と基板ステージのフォーカス位置の対応を示すグラフである。
ベストフォーカス位置を算出する１つ目の方法を示す図である。
ベストフォーカス位置を算出する２つ目の方法を示す図である。
光量分布の包絡線が極大値を持たない場合の像面湾曲を示す縦収差図である。
基準アライメント位置における光量分布を示す図である。
基準アライメント位置からずれた状態を示す図である。
像面湾曲と光量分布の対応を示す図である。
アライメント計測系とフォーカス計測系の構成を示す図である。
第２実施形態における計測マークと検出される光量分布を示す図である。
第３実施形態における露光装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。尚、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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