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公開番号2025025620
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023130530
出願日2023-08-09
発明の名称露光装置及び物品の製造方法
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類G03F 9/00 20060101AFI20250214BHJP(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】基板に転写されるパターンの位置ずれを低減する。
【解決手段】投影光学系を有する露光装置であって、投影光学系を構成する少なくとも1つの光学素子を光軸に沿った第1方向に駆動して投影光学系の倍率を変更する第1駆動部と、原版又は基板を保持するステージを第1方向に駆動する第2駆動部と、第1駆動部による前記少なくとも1つの光学素子の駆動に応じて第2駆動部によりステージを第1方向に位置決めする制御を行う制御部と、制御において前記少なくとも1つの光学素子及びステージのそれぞれの位置を計測した結果から得られる投影光学系の制御偏差とステージの制御偏差との相互関係を示す指標と、前記指標の予め定められた基準指標との差分が閾値を超えた場合に、前記少なくとも1つの光学素子の駆動に関して設定される第1条件、及び、ステージの駆動に関して設定される第2条件のうちの少なくとも一方の条件を調整する調整部と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
原版のパターンを投影光学系を介して基板に投影して前記基板を露光する露光装置であって、
前記投影光学系を構成する少なくとも１つの光学素子を前記投影光学系の光軸に沿った第１方向に駆動して前記投影光学系の倍率を変更する第１駆動部と、
前記原版又は前記基板を保持するステージを前記第１方向に駆動する第２駆動部と、
前記第１駆動部による前記少なくとも１つの光学素子の駆動に応じて前記第２駆動部により前記ステージを前記第１方向に位置決めする制御を行う制御部と、
前記制御において前記少なくとも１つの光学素子及び前記ステージのそれぞれの位置を計測した結果から得られる前記投影光学系の制御偏差と前記ステージの制御偏差との相互関係を示す指標と、前記指標の予め定められた基準指標との差分が閾値を超えた場合に、前記少なくとも１つの光学素子の駆動に関して設定される第１条件、及び、前記ステージの駆動に関して設定される第２条件のうちの少なくとも一方の条件を調整する調整部と、
を有することを特徴とする露光装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記指標は、前記投影光学系の制御偏差を前記投影光学系の倍率で補正することで得られる値と、前記ステージの制御偏差との差分である、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記指標は、前記投影光学系の制御偏差に前記投影光学系の倍率をかけることで得られる値と、前記ステージの制御偏差との差分である、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記投影光学系の制御偏差に基づいて前記投影光学系をフィードバック制御するための第１補償器と、前記ステージの制御偏差に基づいて前記ステージをフィードバック制御するための第２補償器と、を含み、
前記第１条件は、前記第１補償器の制御パラメータを含み、
前記第２条件は、前記第２補償器の制御パラメータを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】
前記第１補償器及び前記第２補償器は、ＰＩＤ補償器を含み、
前記制御パラメータは、前記ＰＩＤ補償器のＰゲイン、Ｉゲイン及びＤゲインを含む、
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条件は、前記第１駆動部に設定される駆動条件を含み、
前記第２条件は、前記第２駆動部に設定される駆動条件を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項７】
前記駆動条件は、駆動速度、加速度、加加速度及び駆動軌跡の少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記閾値は、第１閾値と、前記第１閾値よりも大きい第２閾値と、を含み、
前記差分が前記第１閾値を超えている場合に、前記調整部は、前記制御パラメータを調整し、
前記制御パラメータを調整した後、前記差分が前記第１閾値を超えている場合に、前記調整部は、前記駆動条件を調整し、
前記駆動条件を調整した後、前記差分が前記第２閾値を超えている場合に、前記調整部は、前記駆動条件を更に調整する、
ことを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項９】
前記閾値は、前記第２閾値よりも大きい第３閾値を含み、
前記駆動条件を更に調整した後、前記差分が前記第３閾値を超えている場合に、前記基板の露光を停止する、
ことを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記調整部は、前記差分が前記閾値以下となるように、前記少なくとも一方の条件を調整する、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、露光装置及び物品の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体素子などの製造プロセスに用いられる露光装置は、原版を保持する原版ステージと、基板を保持する基板ステージと、原版のパターンを基板に投影する投影光学系と、投影レンズ（投影光学系）を駆動する駆動機構と、を有する（特許文献１及び２参照）。特許文献１には、原版と基板とを走査しながら基板を露光する走査露光に関する技術が開示され、特許文献２には、走査露光において、投影レンズを駆動しながら基板を露光する技術が開示されている。
【０００３】
走査露光では、原版ステージや基板ステージの制御偏差、投影レンズの制御偏差及び振動などの露光装置起因の誤差によって、基板に転写されるパターン（像）に位置ずれが生じることがある。このような位置ずれを低減するために、かかる位置ずれを補正するための補正量を露光位置ごとに予め求める技術が提案されている。また、走査露光時における投影光学系の駆動に対して、補正量による補正駆動を加算して投影レンズを駆動することで、基板に転写されるパターン（像）の歪みを低減する技術も提案されている（特許文献３参照）。
【０００４】
近年では、半導体製造プロセスの高度化及び複雑化に伴い、露光装置起因の位置ずれだけではなく、プロセス起因の位置ずれ（「下地歪み」と称する）も発生している。半導体製造プロセスでは、基板を露光する工程と、露光した基板を現像する工程と、現像した基板に他の周知の工程（エッチング、レジスト剥離、平坦化など）を行う工程と、を複数回繰り返す。これらの工程を繰り返すと、主に、熱処理の影響によって、下地歪みが発生するため、下地歪みを露光装置で補正することが求められている。なお、下地歪みの形状も年々複雑化している。
【０００５】
露光装置起因の位置ずれやプロセス起因の下地歪みは、投影レンズを光軸方向に駆動して、基板に転写されるパターン（像）の倍率を変化させることで補正することが可能である。但し、投影レンズを光軸方向に駆動すると結像位置が変化するため、結像位置と基板上の最適結像位置とが一致しない場合、例えば、露光量が不足して解像不良が発生する要因となる。従って、投影レンズの駆動（投影レンズの位置の変化）に応じて、基板ステージ又は原版ステージを光軸方向に駆動することで、結像位置と基板上の最適結像位置とを一致させる。この際、ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ－Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御などを用いることで、投影レンズ、基板ステージ及び原版ステージを高精度に位置決めすることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第４２６１８１０号公報
特開２０２０－１４８８６５号公報
特開平４－２２５２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、露光装置では、空調装置の温度変化、露光光による熱、各ステージや投影レンズの駆動による熱などによって、各ステージや投影レンズの構造体の変形や各ステージや投影レンズの位置を計測する計測系に誤差が生じることがある。このような変形や誤差は、各ステージや投影レンズの駆動に関する制御特性の変化をもたらし、かかる変化が大きい場合、各ステージや投影レンズが目標位置からシフトした位置に駆動することになるため、位置決め精度が低下する。各ステージや投影レンズの位置決め精度の低下は、プロセス起因の下地歪みの補正の過不足につながり、基板に転写されるパターン（像）の位置ずれが大きくなり、製造される半導体素子の不良の一因となる。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、基板に転写されるパターンの位置ずれを低減するのに有利な技術を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、原版のパターンを投影光学系を介して基板に投影して前記基板を露光する露光装置であって、前記投影光学系を構成する少なくとも１つの光学素子を前記投影光学系の光軸に沿った第１方向に駆動して前記投影光学系の倍率を変更する第１駆動部と、前記原版又は前記基板を保持するステージを前記第１方向に駆動する第２駆動部と、前記第１駆動部による前記少なくとも１つの光学素子の駆動に応じて前記第２駆動部により前記ステージを前記第１方向に位置決めする制御を行う制御部と、前記制御において前記少なくとも１つの光学素子及び前記ステージのそれぞれの位置を計測した結果から得られる前記投影光学系の制御偏差と前記ステージの制御偏差との相互関係を示す指標と、前記指標の予め定められた基準指標との差分が閾値を超えた場合に、前記少なくとも１つの光学素子の駆動に関して設定される第１条件、及び、前記ステージの駆動に関して設定される第２条件のうちの少なくとも一方の条件を調整する調整部と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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