【手続補正書】
【提出日】平成27年12月7日(2015.12.7)
【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】瞳強度分布の調整方法、照明光学系およびその調整方法、露光装置、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】
第１面に配置されるパターンの像を第２面上に形成する結像光学系に照明光を供給する照明光学系の照明瞳に形成すべき瞳強度分布を調整する方法であって、
基準的な瞳強度分布について、変調パラメータの微小変化に応じたＯＰＥ値の変化をパラメータ毎に求めることと、
前記基準的な瞳強度分布により得られるＯＰＥ値を得ることと、
前記パラメータ毎のＯＰＥ値の変化を用いる調整手法により、前記得られたＯＰＥ値が目標ＯＰＥ値に近づくように変調された第１の瞳強度分布を求めることと、
前記第１の瞳強度分布により得られるＯＰＥ値を予測することと、
前記パラメータ毎のＯＰＥ値の変化を用いる調整手法により、前記予測したＯＰＥ値が前記目標ＯＰＥ値に近づくように変調された第２の瞳強度分布を求めることと、を含む、瞳強度分布の調整方法。
【請求項２】
前記第２の瞳強度分布により得られるＯＰＥ値を予測することを含み、
前記予測したＯＰＥ値と前記目標ＯＰＥ値との差が許容範囲に収まるまで、前記変調された第２の瞳強度分布を求めること、および前記第２の瞳強度分布により得られるＯＰＥ値を予測することを繰り返すことにより、前記照明瞳に形成すべき瞳強度分布を最適化する、請求項１に記載の調整方法。
【請求項３】
前記第１の瞳強度分布を求めることは、前記得られたＯＰＥ値と前記目標ＯＰＥ値との差を前記パラメータ毎の変化を用いた関数で近似することを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の調整方法。
【請求項４】
前記第２の瞳強度分布を求めることは、前記予測したＯＰＥ値と前記目標ＯＰＥ値との差を前記パラメータ毎の変化を用いた関数で近似することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項５】
前記関数として、複数の前記パラメータ毎の変化を線形結合した関数を用いることを特徴とする請求項３または４に記載の調整方法。
【請求項６】
前記第第１の瞳強度分布を求めることは、前記パラメータ毎の変化を用いて近似される関数が表す変調作用に対応する変調作用を前記基準的な瞳強度分布に及ぼして前記変調された瞳強度分布を求めることを含むことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項７】
前記第２の瞳強度分布を求めることは、前記パラメータ毎の変化を用いて近似される関数が表す変調作用に対応する変調作用を前回の変調された瞳強度分布に及ぼして今回の変調された瞳強度分布を求めることを含むことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項８】
前記基準的な瞳強度分布により得られるＯＰＥ値を得ることは、前記基準的な瞳強度分布をターゲットとして前記照明瞳に形成された瞳強度分布のもとで、前記第１面に配置される所定のパターンの像を前記第２面に設定された感光性基板に露光し、露光された結果から前記ＯＰＥ値を得ることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項９】
前記基準的な瞳強度分布により得られるＯＰＥ値を得ることは、前記第２面に設定された感光性基板に形成されたレジストパターンの線幅を実測し、実測した線幅を前記ＯＰＥ値として検出することを含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項１０】
前記基準的な瞳強度分布により得られるＯＰＥ値を得ることは、前記第２面に形成されたパターン像の線幅を光学的に計測し、計測した線幅を前記ＯＰＥ値として検出することを含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の調整方法。 
【請求項１１】
前記第１の瞳強度分布により得られるＯＰＥ値を予測することは、前記第１の瞳強度分布により前記第２面に形成されるパターン空間像のシミュレーション結果に基づいて前記ＯＰＥ値を予測することを含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項１２】
前記第２の瞳強度分布により得られるＯＰＥ値を予測することは、前記第２の瞳強度分布により前記第２面に形成されるパターン空間像のシミュレーション結果に基づいて前記ＯＰＥ値を予測することを含むことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項１３】
前記変調パラメータとして、透過率分布に対応する変調パラメータを用いることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項１４】
前記変調パラメータとして、収差に対応する変調パラメータを用いることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項１５】
前記収差に対応する変調パラメータとして、瞳強度分布の変形に対応する変調パラメータを用いることを特徴とする請求項１４に記載の調整方法。
【請求項１６】
前記変調パラメータとして、ぼけ効果に対応する変調パラメータを用いることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項１７】
前記変調パラメータとして、フレア光に対応する変調パラメータを用いることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項１８】
前記変調パラメータの変化範囲がパラメータ毎に設定されていることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項１９】
前記変調パラメータとして、前記結像光学系のＮＡに対応する変調パラメータ、前記結像光学系に対する前記第２面のデフォーカスに対応する変調パラメータ、または球面収差に対応する変調パラメータを含むことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項２０】
複数のＮＡ値、複数のデフォーカス量、または複数の球面収差量について、他の変調パラメータの微小変化に応じたＯＰＥ値の変化をパラメータ毎に求めることを特徴とする請求項１９に記載の調整方法。
【請求項２１】
前記基準的な瞳強度分布を前記照明瞳に形成する際に、前記第１面または前記第２面を通過した光に基づいて前記照明瞳と光学的に共役な面における光強度分布を計測することを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の調整方法。
【請求項２２】
光源からの光により被照射面を照明する照明光学系の調整方法において、
請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の調整方法を用いて、前記照明光学系の照明瞳に形成すべき瞳強度分布を調整することと、
前記調整された瞳強度分布をターゲットとして前記照明瞳に形成される瞳強度分布を調整することとを含むことを特徴とする調整方法。
【請求項２３】
前記調整された瞳強度分布をターゲットとして前記照明瞳に形成される瞳強度分布を調整する際に、前記被照射面を通過した光に基づいて前記照明瞳と光学的に共役な面における光強度分布を計測することを特徴とする請求項２１に記載の調整方法。
【請求項２４】
前記照明光学系の前記照明瞳に瞳強度分布を形成するための空間光変調器を制御することによって、前記調整された瞳強度分布をターゲットとして前記照明瞳に形成される瞳強度分布を調整することを特徴とする請求項２２または２３に記載の調整方法。
【請求項２５】
光源からの光により被照射面を照明する照明光学系において、
前記照明光学系の照明瞳に形成された瞳強度分布を計測する瞳分布計測装置と、
前記照明瞳に形成される瞳強度分布を調整する瞳調整装置と、
請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の調整方法を用いて調整された瞳強度分布をターゲットとして前記照明瞳に形成される瞳強度分布を調整するために前記瞳調整装置を制御する制御部とを備えることを特徴とする照明光学系。
【請求項２６】
前記瞳分布計測装置は、前記被照射面を通過した光に基づいて前記照明瞳と光学的に共役な面における光強度分布を計測することを特徴とする請求項２５に記載の照明光学系。
【請求項２７】
前記瞳分布計測装置は、前記被照射面へ向かう光に基づいて前記照明瞳と光学的に共役な面における光強度分布を計測することを特徴とする請求項２５に記載の照明光学系。
【請求項２８】
前記瞳調整装置は、所定面に配列されて個別に制御される複数の光学要素を有し、前記照明瞳に瞳強度分布を可変的に形成する空間光変調器を備え、
前記制御部は、前記空間光変調器の前記複数の光学要素を制御することを特徴とする請求項２５乃至２７のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項２９】
所定のパターンを照明するための請求項２５乃至２８のいずれか１項に記載の照明光学系を備え、前記所定のパターンを感光性基板に露光することを特徴とする露光装置。
【請求項３０】
前記所定のパターンの像を前記感光性基板上に形成する投影光学系を備え、前記照明瞳は前記投影光学系の開口絞りと光学的に共役な位置であることを特徴とする請求項２９に記載の露光装置。
【請求項３１】
前記基準的な瞳強度分布は設計上の瞳強度分布であり、前記目標ＯＰＥ値は前記設計上の瞳強度分布により達成すべきＯＰＥ値であることを特徴とする請求項３０に記載の露光装置。
【請求項３２】
前記基準的な瞳強度分布は別の露光装置で用いられている瞳強度分布であり、前記目標ＯＰＥ値は前記別の露光装置において前記基準的な瞳強度分布により得られているＯＰＥ値であることを特徴とする請求項３０に記載の露光装置。
【請求項３３】
請求項２９乃至３２のいずれか１項に記載の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光することと、
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成することと、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工することと、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。