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公開番号2025121139
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-19
出願番号2024016389
出願日2024-02-06
発明の名称露光装置
出願人ウシオ電機株式会社
代理人弁理士法人南青山国際特許事務所
主分類G03F 7/20 20060101AFI20250812BHJP(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】フォーカス制御を高い精度で効率的に実行することが可能な露光装置を提供すること。
【解決手段】本露光装置では、投影光学系のフォーカス位置を検出する工程時に、光出射部から投影光学系までの露光光の光路にて、焦点検出用の検出用パターンが形成された検出用部材が保持される。検出用パターンは、互いに対向する第1の端部と第2の端部とを有し、これらの対向方向が長軸方向となるように、第1の端部から第2の端部まで連続的に光透過領域が形成されているパターンを含む。光路調整部により、検出用部材に形成されたパターンの第1の端部から第2の端部に向かって長軸方向に沿って位置が変化するにつれて、光透過領域から投影光学系までの露光光の光路長が連続的に変化される。撮影部により、保持部により保持された検出用部材の検出用パターンの画像が撮影される。撮影された検出用パターンの画像に基づいて、フォーカス制御が実行される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
露光光を出射する光出射部と、
露光用マスクを保持するマスクステージと、
ワークを保持するワークステージと、
前記光出射部から出射され前記露光用マスクを透過した前記露光光を、前記ワークステージに保持された前記ワークに照射する投影光学系と、
前記投影光学系のフォーカス位置を検出する工程時に、前記光出射部から前記投影光学系までの前記露光光の光路にて、焦点検出用の検出用パターンが形成された検出用部材を保持する保持部と、
前記投影光学系のフォーカス位置を検出する工程時に、前記投影光学系から出射される前記露光光の光路に配置され、前記保持部により保持された前記検出用部材の前記検出用パターンの画像を撮影する撮影部と
光路長調整部と
を具備し、
前記検出用パターンは、第１の端部と、所定の方向において前記第１の端部と対向する第２の端部とを有し、前記所定の方向が長軸方向となるように、前記第１の端部から前記第２の端部まで連続的に光透過領域が形成されている第１のパターンを含み、
前記光路長調整部は、前記保持部により保持された前記検出用部材に形成された前記第１のパターンの前記第１の端部から前記第２の端部に向かって前記長軸方向に沿って位置が変化するにつれて、前記光透過領域から前記投影光学系までの前記露光光の光路長を連続的に変化させる
露光装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記光路長調整部は、前記第１のパターンの前記第１の端部から前記第２の端部に向かって前記長軸方向に沿って位置が変化するにつれて、前記光透過領域から前記投影光学系までの前記露光光の光路長を連続的に増加させる、又は前記露光光の光路長を連続的に減少させる
露光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記検出用部材は、前記検出用パターンが形成された平板部材からなり、
前記保持部は、前記光路長調整部として機能し、前記第１のパターンの前記第１の端部から前記第２の端部に向かって前記長軸方向に沿って位置が変化するにつれて、前記光透過領域から前記投影光学系までの前記光出射部から出射される前記露光光の光軸方向における距離が連続的に変化するように、前記検出用部材を前記光軸方向に対して斜めに保持する
露光装置。
【請求項４】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記検出用部材は、前記検出用パターンが形成された平板部材からなり、
前記保持部は、前記光出射部から出射される前記露光光の光軸方向に対して直交するように、前記検出用部材を保持し、
前記光路長調整部は、前記検出用部材と前記投影光学系との間に配置され、前記第１のパターンの前記第１の端部から前記第２の端部に向かって前記長軸方向に沿って位置が変化するにつれて、前記光透過領域から前記投影光学系までの前記露光光の光路長を連続的に変化させる光学部材を有する
露光装置。
【請求項５】
請求項４に記載の露光装置であって、
前記光学部材は、前記第１のパターンの前記光透過領域から出射される前記露光光が入車する入射面と、前記入射面に入射した前記露光光を、前記投影光学系に向かって出射する出射面とを有し、
前記入射面は、平面形状からなり、前記第１のパターンの前記光透過領域に対向する位置で前記光軸方向に対して直交するように配置され、
前記出射面は、平面形状からなり、前記第１のパターンの前記長軸方向に沿って位置が変化するにつれて前記入射面に対する前記光軸方向における距離が連続的に変化するように、前記光軸方向に対して斜めに配置される
露光装置。
【請求項６】
請求項５に記載の露光装置であって、
前記光学部材は、所定の屈折率からなるプリズムにより構成される
露光装置。
【請求項７】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記検出用パターンは、前記第１のパターンの前記第１の端部の位置を基準として形成され光透過領域からなる第１の端部側パターンと、前記第１のパターンの前記第２の端部の位置を基準として形成され光透過領域からなる第２の端部側パターンとを含む
露光装置。
【請求項８】
請求項７に記載の露光装置であって、
前記検出用パターンは、前記第１のパターンの前記第１の端部から前記第２の端部までの間の前記長軸方向に沿った所定の位置を基準として形成され光透過領域からなる中間位置パターンを含む
露光装置。
【請求項９】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記第１のパターンは、前記長軸方向に沿って延在する長方形状からなる
露光装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記検出用パターンは、複数の第１のパターンを含む
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、投影光学系を含む露光装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体素子、プリント基板、又は液晶基板等のパターンをフォトリソグラフィにより製造する工程において、露光装置が使用される。露光装置により、パターンが形成されたマスク（レクチル）に露光光が照射される。そして、マスクに照射された露光光が、投影光学系によりワークに照射され、ワークにマスクパターンが転写（露光）される。
【０００３】
高い精度でマスクパターンをワークに転写するためには、マスクとワークとの位置を合わせるアライメント制御、及び投影光学系のフォーカス位置（焦点位置）にワークを配置するフォーカス制御が重要となる。
【０００４】
特許文献１には、露光装置の焦点位置合わせに起因した生産性の低下や露光精度の低下を抑制する技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－１９０６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
露光装置のフォーカス制御を高い精度で効率的に実行することが可能な技術が求められている。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、フォーカス制御を高い精度で効率的に実行することが可能な露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る露光装置は、光出射部と、マスクステージと、ワークステージと、投影光学系と、保持部と、撮影部と、光路長調整部とを具備する。
前記光出射部は、露光光を出射する。
前記マスクステージは、露光用マスクを保持する。
前記ワークステージは、ワークを保持する。
前記投影光学系は、前記光出射部から出射され前記露光用マスクを透過した前記露光光を、前記ワークステージに保持された前記ワークに照射する。
前記保持部は、前記投影光学系のフォーカス位置を検出する工程時に、前記光出射部から前記投影光学系までの前記露光光の光路にて、焦点検出用の検出用パターンが形成された検出用部材を保持する。
前記撮影部は、前記投影光学系のフォーカス位置を検出する工程時に、前記投影光学系から出射される前記露光光の光路に配置され、前記保持部により保持された前記検出用部材の前記検出用パターンの画像を撮影する。
前記検出用パターンは、第１の端部と、所定の方向において前記第１の端部と対向する第２の端部とを有し、前記所定の方向が長軸方向となるように、前記第１の端部から前記第２の端部まで連続的に光透過領域が形成されている第１のパターンを含む。
前記光路長調整部は、前記保持部により保持された前記検出用部材に形成された前記第１のパターンの前記第１の端部から前記第２の端部に向かって前記長軸方向に沿って位置が変化するにつれて、前記光透過領域から前記投影光学系までの前記露光光の光路長を連続的に変化させる。
【０００９】
この露光装置では、投影光学系のフォーカス位置を検出する工程時に、光出射部から投影光学系までの露光光の光路にて、検出用部材が保持される。そして、光路長調整部により、検出用部材に形成された第１のパターンの第１の端部から第２の端部に向かって長軸方向に沿って位置が変化するにつれて、光透過領域から投影光学系までの露光光の光路長が連続的に変化される。これにより、撮影部により撮影された検出用パターンの画像に基づいて、投影光学系のフォーカス位置を高い精度で効率的に検出することが可能となる。この結果、フォーカス制御を高い精度で効率的に実行することが可能となる。
【００１０】
前記光路長調整部は、前記第１のパターンの前記第１の端部から前記第２の端部に向かって前記長軸方向に沿って位置が変化するにつれて、前記光透過領域から前記投影光学系までの前記露光光の光路長を連続的に増加させる、又は前記露光光の光路長を連続的に減少させてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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