【手続補正書】
【提出日】平成28年2月29日(2016.2.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】露光方法及び装置、マスク特性の推定方法及び装置、並びにデバイス製造方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光学系からの照明光でマスクのパターンを照明し、前記照明光で前記パターン及び投影光学系を介して基板を露光する露光装置において、
前記マスクから発生して前記投影光学系に入射し且つ前記投影光学系から射出されない光を推定する推定部と、
前記光の推定結果を用いて、前記投影光学系の光学特性を算出する算出部と
を備える露光装置。
【請求項２】
前記光の推定結果を用いて算出された前記投影光学系の光学特性を補正する補正部をさらに備える請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記光は、前記マスクの前記パターンから発生する回折光である、請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記投影光学系の射出瞳における光強度分布を計測する光強度分布計測部を備え、
前記推定部は、前記光強度分布計測部によって計測される光強度分布を用いて、前記光を推定する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記推定部は、前記マスクのパターンを照明する照明光学系の射出瞳における第１光強度分布と、前記マスクのパターンを介した照明光によって前記投影光学系の射出瞳に形成される第２光強度分布とを用いて、前記回折光の状態を推定する、請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記推定部は、前記第２光強度分布から、前記第１光強度分布に対応する分布を複数探索する、請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記投影光学系を構成する少なくとも一つの光学部材の温度変動量を求める温度演算部を更に備え、
前記補正部は、前記温度演算部によって求められる前記光学部材の温度変動量を用いて前記投影光学系の光学特性の変動量を補正する、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項８】
照明光学系からの照明光でマスクのパターンを照明し、前記照明光で前記パターン及び投影光学系を介して基板を露光する露光方法において、
前記マスクから発生して前記投影光学系に入射し且つ前記投影光学系から射出されない光を推定することと、
前記光の推定結果を用いて、前記投影光学系の光学特性を算出することと
を含む露光方法。
【請求項９】
前記光の推定結果を用いて算出された前記投影光学系の光学特性を補正することを含む請求項８に記載の露光方法。
【請求項１０】
前記光は、前記マスクの前記パターンから発生する回折光である、請求項８又は９に記載の露光方法。
【請求項１１】
前記投影光学系の射出瞳における光強度分布を計測することをさらに含み、
前記推定することは、前記計測される光強度分布を用いて、前記投影光学系の入射瞳に入らない前記回折光の状態を推定する、請求項１０に記載の露光方法。
【請求項１２】
前記推定することは、前記マスクのパターンを照明する照明光学系の射出瞳における第１光強度分布と、前記マスクのパターンを介した照明光によって前記投影光学系の射出瞳に形成される第２光強度分布とを用いて、前記回折光の状態を推定する、請求項１１に記載の露光方法。
【請求項１３】
前記推定することは、前記第２光強度分布から、前記第１光強度分布に対応する分布を複数探索する、請求項１２に記載の露光方法。
【請求項１４】
前記投影光学系を構成する少なくとも一つの光学部材の温度変動量を求めることをさらに含み、
前記補正することは、前記光学部材の温度変動量を用いて前記投影光学系の光学特性の変動量を補正する、請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項１５】
マスクのパターンから発生する回折光の状態を推定するマスク特性の推定方法であって、
前記マスクのパターンを照明する照明光学系の射出瞳における第１光強度分布を設定することと、
前記照明光学系によって照明された前記マスクのパターンの像を形成する投影光学系の射出瞳における第２光強度分布を求めることと、
前記投影光学系の射出瞳内で前記第１光強度分布に対応する対応分布を互いに異なる量だけシフトさせて得られる複数の第３光強度分布と前記第２光強度分布との相関度がそれぞれ高くなるときの複数の前記第３光強度分布を求めることと、
前記投影光学系の射出瞳内で複数の前記第３光強度分布の加重和と前記第２光強度分布との相関度が高くなるように複数の前記第３光強度分布の個別の係数を求めることと、
前記個別の係数を用いた複数の前記第３光強度分布の加重和によって得られる第４光強度分布のうち、前記投影光学系の射出瞳外の光強度分布に基づいて、前記マスクのパターンから発生して前記投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定することと、
を含む推定方法。
【請求項１６】
複数の前記第３光強度分布を求めることは、
前記対応分布を互いに異なる量だけシフトさせて得られる複数の前記第３光強度分布と前記第２光強度分布との積和が極値を持つときの、前記対応分布の複数のシフト量を求めることを含む請求項１５に記載の推定方法。
【請求項１７】
複数の前記第３光強度分布の個別の係数を求めることは、
前記第３光強度分布の加重和と前記第２光強度分布との誤差の二乗和が最小になるように前記個別の係数を求めることを含む請求項１５又は１６に記載の推定方法。
【請求項１８】
マスクのパターンから発生する回折光の状態を推定するマスク特性の推定方法であって、
前記マスクのパターンを照明する照明光学系の射出瞳の第１光強度分布を記憶することと、
前記照明光学系の射出瞳における互いに異なる複数の位置の制限された領域からの光で前記マスクのパターンを順次照明することと、
前記制限された領域が互いに異なる複数の位置にあるときに、それぞれ前記照明光学系によって照明された前記マスクのパターンの像を形成する投影光学系の射出瞳における前記マスクのパターンからの光による第２光強度分布を求めることと、
求められた前記第２光強度分布に基づいて、前記マスクのパターンからの０次光及び１次以上の回折光を含む第３光強度分布を求めることと、
前記第３光強度分布に基づいて、前記投影光学系の射出瞳内で前記第１光強度分布に対応する対応分布及びこの対応分布をシフトした光強度分布を重ね合わせることによって、第４光強度分布を求めることと、
前記第４光強度分布のうち、前記投影光学系の射出瞳外の光強度分布に基づいて、前記マスクのパターンから発生して前記投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定することと、
を含む推定方法。
【請求項１９】
前記第４光強度分布を求めるために、前記対応分布と前記第３光強度分布とのコンボリューションを行う請求項１８に記載の推定方法。
【請求項２０】
前記制限された領域の幅は、コヒーレンスファクタが１の領域の半径の１／１０以下であり、
前記第２光強度分布は、前記マスクのパターンからの０次光及び前記制限された領域の前記照明光学系の光軸からのシフト方向に対応する方向の少なくとも一方の１次回折光を含む請求項１８又は１９に記載の推定方法。
【請求項２１】
前記投影光学系の射出瞳外の光強度分布は、この射出瞳の半径の３倍の円形領域内の光強度分布を含む請求項１５乃至２０のいずれか一項に記載の推定方法。
【請求項２２】
前記マスクのパターンから発生して前記投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定することは、前記回折光の方向及び光強度を推定することであり、
推定される前記回折光の方向及び光強度を用いて、前記マスクのパターンから発生して前記投影光学系の入射瞳に入らない回折光の前記投影光学系内の光路を求めることを含む請求項１５乃至２１のいずれか一項に記載の推定方法。
【請求項２３】
照明光学系からの照明光でマスクのパターンを照明し、前記照明光で前記パターン及び投影光学系を介して基板を露光する露光方法において、
請求項１５乃至２２のいずれか一項に記載の推定方法を用いて、前記マスクのパターンから発生して前記投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定することと、
推定される前記投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態に基づいて、前記投影光学系を構成する少なくとも一つの光学部材の温度変動量を求めることと、
前記光学部材の温度変動量に基づく前記投影光学系の光学特性の変動量を補正することと、
を含む露光方法。
【請求項２４】
マスクのパターンから発生する回折光の状態を推定するマスク特性の推定装置であって、
前記マスクのパターンを照明する照明光学系の射出瞳における第１光強度分布の情報を記憶する記憶部と、
前記照明光学系によって照明された前記マスクのパターンの像を形成する投影光学系の射出瞳における第２光強度分布を計測する光強度分布計測部と、
前記記憶部に記憶されている前記第１光強度分布及び前記光強度分布計測部で計測された前記第２光強度分布に基づいて前記マスクのパターンから発生して前記投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定する演算部と、を備え、
前記演算部は、
前記投影光学系の射出瞳内で前記第１光強度分布に対応する対応分布を互いに異なる量だけシフトさせて得られる複数の第３光強度分布と前記第２光強度分布との相関度がそれぞれ高くなるときの複数の前記第３光強度分布を求め、
前記投影光学系の射出瞳内で複数の前記第３光強度分布の加重和と前記第２光強度分布との相関度が高くなるように複数の前記第３光強度分布の個別の係数を求め、
前記個別の係数を用いた複数の前記第３光強度分布の加重和によって得られる光強度分布のうち、前記投影光学系の射出瞳外の光強度分布に基づいて、前記マスクのパターンから発生して前記投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定する推定装置。
【請求項２５】
前記演算部は、複数の前記第３光強度分布を求めるために、前記対応分布を互いに異なる量だけシフトさせて得られる複数の前記第３光強度分布と前記第２光強度分布との積和が極値を持つときの前記対応分布の複数のシフト量を求める請求項２４に記載の推定装置。
【請求項２６】
前記演算部は、複数の前記第３光強度分布の個別の係数を求めるために、前記第３光強度分布の加重和と前記第２光強度分布との誤差の二乗和が最小になるように前記個別の係数を求める請求項２４又は２５に記載の推定装置。
【請求項２７】
マスクのパターンから発生する回折光の状態を推定するマスク特性の推定装置であって、
前記マスクのパターンを照明する照明光学系の射出瞳における第１光強度分布の情報を記憶する記憶部と、
前記照明光学系の射出瞳における互いに異なる複数の位置の制限された領域からの光で前記マスクのパターンを順次照明させる照明制御部と、
前記制限された領域が互いに異なる複数の位置にあるときに、それぞれ前記照明光学系によって照明された前記マスクのパターンの像を形成する投影光学系の射出瞳における前記マスクのパターンからの光による第２光強度分布を計測する光強度分布計測部と、
前記記憶部に記憶されている前記第１光強度分布及び前記光強度分布計測部で計測された前記第２光強度分布に基づいて前記マスクのパターンから発生して前記投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定する演算部と、を備え、
前記演算部は、
計測された前記第２光強度分布に基づいて、前記マスクのパターンからの０次光及び１次以上の回折光を含む第３光強度分布を求め、
前記第３光強度分布に基づいて、前記投影光学系の射出瞳内で前記第１光強度分布に対応する対応分布及びこの対応分布をシフトした光強度分布を重ね合わせることによって、第４光強度分布を求め、
前記第４光強度分布のうち、前記投影光学系の射出瞳外の光強度分布に基づいて、前記マスクのパターンから発生して前記投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定する推定装置。
【請求項２８】
前記演算部は、前記第４光強度分布を求めるために、前記対応分布と前記第３光強度分布とのコンボリューションを行う請求項２７に記載の推定装置。
【請求項２９】
前記制限された領域の幅は、コヒーレンスファクタが１の領域の半径の１／１０以下であり、
前記第２光強度分布は、前記マスクのパターンからの０次光及び前記制限された領域の前記照明光学系の光軸からのシフト方向に対応する方向の少なくとも一方の１次回折光を含む請求項２７又は２８に記載の推定装置。
【請求項３０】
前記投影光学系の射出瞳外の光強度分布は、この射出瞳の半径の３倍の円形領域内の光強度分布を含む請求項２４乃至２９のいずれか一項に記載の推定装置。                    
【請求項３１】
前記マスクのパターンから発生して前記投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定することは、前記回折光の方向及び光強度を推定することであり、
前記演算部は、推定される前記回折光の方向及び光強度を用いて、前記マスクのパターンから発生して前記投影光学系の入射瞳に入らない回折光の前記投影光学系内の光路を求める請求項２４乃至３０のいずれか一項に記載の推定装置。
【請求項３２】
照明光学系からの照明光でマスクのパターンを照明し、前記照明光で前記パターン及び投影光学系を介して基板を露光する露光装置において、
前記マスクのパターンから発生して前記投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定するための、請求項２４乃至３１のいずれか一項に記載の推定装置と、
前記推定装置によって推定される前記投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態に基づいて、前記投影光学系を構成する少なくとも一つの光学部材の温度変動量を求める温度演算部と、
前記温度演算部によって求められる前記光学部材の温度変動量に基づいて前記投影光学系の光学特性の変動量を補正する補正部と、
を備える露光装置。
【請求項３３】
請求項８乃至１４、および２３のいずれか一項に記載の露光方法を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
前記パターンが形成された前記基板を処理することと、
を含むデバイス製造方法。
【請求項３４】
請求項１乃至７、および３２のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
前記パターンが形成された前記基板を処理することと、
を含むデバイス製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
一態様によれば、照明光学系からの照明光でマスクのパターンを照明し、その照明光でそのパターン及び投影光学系を介して基板を露光する露光装置において、そのマスクから発生してその投影光学系に入射し且つその投影光学系から射出されない光を推定する推定部と、その光の推定結果を用いて、その投影光学系の光学特性を算出する算出部と
を備える露光装置が提供される。
別の態様によれば、照明光学系からの照明光でマスクのパターンを照明し、その照明光でそのパターン及び投影光学系を介して基板を露光する露光方法において、そのマスクから発生してその投影光学系に入射し且つその投影光学系から射出されない光を推定することと、その光の推定結果を用いて、その投影光学系の光学特性を算出することと
を含む露光方法が提供される。
別の態様によれば、マスクのパターンから発生する回折光の状態を推定するマスク特性の推定方法であって、そのマスクのパターンを照明する照明光学系の射出瞳における第１光強度分布を設定することと、その照明光学系によって照明されたそのマスクのパターンの像を形成する投影光学系の射出瞳における第２光強度分布を求めることと、その投影光学系の射出瞳内でその第１光強度分布に対応する対応分布を互いに異なる量だけシフトさせて得られる複数の第３光強度分布とその第２光強度分布との相関度がそれぞれ高くなるときの複数のその第３光強度分布を求めることと、その投影光学系の射出瞳内で複数のその第３光強度分布の加重和とその第２光強度分布との相関度が高くなるように複数のその第３光強度分布の個別の係数を求めることと、その個別の係数を用いた複数のその第３光強度分布の加重和によって得られる第４光強度分布のうち、その投影光学系の射出瞳外の光強度分布に基づいて、そのマスクのパターンから発生してその投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定することと、を含む推定方法が提供される。
別の態様によれば、マスクのパターンから発生する回折光の状態を推定するマスク特性の推定方法であって、そのマスクのパターンを照明する照明光学系の射出瞳の第１光強度分布を記憶することと、その照明光学系の射出瞳における互いに異なる複数の位置の制限された領域からの光でそのマスクのパターンを順次照明することと、その制限された領域が互いに異なる複数の位置にあるときに、それぞれその照明光学系によって照明されたそのマスクのパターンの像を形成する投影光学系の射出瞳におけるそのマスクのパターンからの光による第２光強度分布を求めることと、求められたその第２光強度分布に基づいて、そのマスクのパターンからの０次光及び１次以上の回折光を含む第３光強度分布を求めることと、その第３光強度分布に基づいて、その投影光学系の射出瞳内でその第１光強度分布に対応する対応分布及びこの対応分布をシフトした光強度分布を重ね合わせることによって、第４光強度分布を求めることと、その第４光強度分布のうち、その投影光学系の射出瞳外の光強度分布に基づいて、そのマスクのパターンから発生してその投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定することと、を含む推定方法が提供される。
別の態様によれば、マスクのパターンから発生する回折光の状態を推定するマスク特性の推定装置であって、そのマスクのパターンを照明する照明光学系の射出瞳における第１光強度分布の情報を記憶する記憶部と、その照明光学系によって照明されたそのマスクのパターンの像を形成する投影光学系の射出瞳における第２光強度分布を計測する光強度分布計測部と、その記憶部に記憶されているその第１光強度分布及びその光強度分布計測部で計測されたその第２光強度分布に基づいてそのマスクのパターンから発生してその投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定する演算部と、を備え、その演算部は、その投影光学系の射出瞳内でその第１光強度分布に対応する対応分布を互いに異なる量だけシフトさせて得られる複数の第３光強度分布とその第２光強度分布との相関度がそれぞれ高くなるときの複数のその第３光強度分布を求め、その投影光学系の射出瞳内で複数のその第３光強度分布の加重和とその第２光強度分布との相関度が高くなるように複数のその第３光強度分布の個別の係数を求め、その個別の係数を用いた複数のその第３光強度分布の加重和によって得られる光強度分布のうち、その投影光学系の射出瞳外の光強度分布に基づいて、そのマスクのパターンから発生してその投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定する推定装置が提供される。
別の態様によれば、マスクのパターンから発生する回折光の状態を推定するマスク特性の推定装置であって、そのマスクのパターンを照明する照明光学系の射出瞳における第１光強度分布の情報を記憶する記憶部と、その照明光学系の射出瞳における互いに異なる複数の位置の制限された領域からの光でそのマスクのパターンを順次照明させる照明制御部と、その制限された領域が互いに異なる複数の位置にあるときに、それぞれその照明光学系によって照明されたそのマスクのパターンの像を形成する投影光学系の射出瞳におけるそのマスクのパターンからの光による第２光強度分布を計測する光強度分布計測部と、その記憶部に記憶されているその第１光強度分布及びその光強度分布計測部で計測されたその第２光強度分布に基づいてそのマスクのパターンから発生してその投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定する演算部と、を備え、その演算部は、計測されたその第２光強度分布に基づいて、そのマスクのパターンからの０次光及び１次以上の回折光を含む第３光強度分布を求め、その第３光強度分布に基づいて、その投影光学系の射出瞳内でその第１光強度分布に対応する対応分布及びこの対応分布をシフトした光強度分布を重ね合わせることによって、第４光強度分布を求め、その第４光強度分布のうち、その投影光学系の射出瞳外の光強度分布に基づいて、そのマスクのパターンから発生してその投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定する推定装置が提供される。
別の態様によれば、照明光学系からの照明光でマスクのパターンを照明し、その照明光でそのパターン及び投影光学系を介して基板を露光する露光装置において、そのマスクのパターンから発生してその投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定するための、請求項２４乃至３１のいずれか一項に記載の推定装置と、その推定装置によって推定されるその投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態に基づいて、その投影光学系を構成する少なくとも一つの光学部材の温度変動量を求める温度演算部と、その温度演算部によって求められるその光学部材の温度変動量に基づいてその投影光学系の光学特性の変動量を補正する補正部と、を備える露光装置が提供される。
本明細書には、以下の発明の態様も記載されている。
本発明の第１の態様によれば、マスクのパターンから発生する回折光の状態を推定するマスク特性の推定方法が提供される。この推定方法は、そのマスクのパターンを照明する照明光学系の射出瞳における第１光強度分布を設定することと、その照明光学系によって照明されたそのマスクのパターンの像を形成する投影光学系の射出瞳における第２光強度分布を求めることと、その投影光学系の射出瞳内でその第１光強度分布に対応する対応分布を互いに異なる量だけシフトさせて得られる複数の第３光強度分布とその第２光強度分布との相関度がそれぞれ高くなるときの複数のその第３光強度分布を求めることと、その投影光学系の射出瞳内で複数のその第３光強度分布の加重和とその第２光強度分布との相関度が高くなるように複数のその第３光強度分布の個別の係数を求めることと、その個別の係数を用いた複数のその第３光強度分布の加重和によって得られる第４光強度分布のうち、その投影光学系の射出瞳外の光強度分布に基づいて、そのマスクのパターンから発生してその投影光学系の入射瞳に入らない回折光の状態を推定することと、を含むものである。