【手続補正書】
【提出日】平成21年12月7日(2009.12.7)
【手続補正１】
【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】
原版のパターンの像を基板に投影する投影光学系を備える露光装置のデフォーカス量を計測する計測装置であって、
前記露光装置によって基板上に形成された検査マークの像をセンサで撮像し、前記センサで撮像された前記検査マークの像のエッジ間隔を計測する計測手段と、
前記投影光学系のフォーカス状態と前記検査マークの像のエッジ間隔との関係を取得する取得手段と、
前記露光装置のデフォーカス量を求める処理手段と、
を有し、
前記計測手段は、前記投影光学系の複数のフォーカス状態のそれぞれで前記露光装置によって基板上に形成された第１の検査マークの像のエッジ間隔を複数の計測条件のそれぞれで計測し、また、前記投影光学系のあるフォーカス状態で前記露光装置によって基板上に形成され前記第１の検査マークと同一形状を有する第２の検査マークの像のエッジ間隔を前記複数の計測条件のそれぞれで計測し、
前記取得手段は、前記複数の計測条件のそれぞれについて、前記投影光学系のフォーカス状態と前記第１の検査マークの像のエッジ間隔との第１の関係を取得し、
前記複数の計測条件は、前記複数の計測条件のそれぞれについての前記第１の関係において前記第１の検査マークの像のエッジ間隔が前記投影光学系の互いに異なるフォーカス位置で極値を持つ条件であり、
前記処理手段は、前記取得手段で取得された前記第１の関係の下において、前記計測手段で計測された前記複数の計測条件のそれぞれでの前記第２の検査マークの像のエッジ間隔に対応するデフォーカス量を前記第２の検査マークを基板上に形成したときの前記露光装置のデフォーカス量として求めることを特徴とする計測装置。
【請求項２】
前記処理手段は、前記計測手段で計測された前記複数の計測条件のそれぞれでの前記第２の検査マークの像のエッジ間隔の差分と、前記第１の関係における前記複数の計測条件のそれぞれでの前記第１の検査マークの像のエッジ間隔の差分とが一致する前記投影光学系のデフォーカス量を、前記第２の検査マークを基板上に形成したときの前記露光装置のデフォーカス量として求めることを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
前記計測手段は、複数の露光量のそれぞれで前記露光装置によって基板上に形成された第１の検査マークの像のエッジ間隔を複数の計測条件のそれぞれで計測し、また、ある露光量で前記露光装置によって基板上に形成され前記第１の検査マークと同一形状を有する第２の検査マークの像のエッジ間隔を前記複数の計測条件のそれぞれで計測し、
前記取得手段は、前記複数の計測条件のそれぞれについて、前記露光装置の露光量と前記第１の検査マークの像のエッジ間隔との第２の関係を取得し、
前記処理手段は、前記取得手段で取得された前記第２の関係の下において、前記計測手段で計測された前記複数の計測条件のそれぞれでの前記第２の検査マークの像のエッジ間隔に対応する露光量を前記第２の検査マークを基板上に形成したときの前記露光装置の露光量として求めることを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項４】
前記計測条件は、前記検査マークを撮像するために前記検査マークを照明する際の照明条件であることを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項５】
前記複数の計測条件は、前記検査マークの像のメインローブ間の間隔を計測することによって前記検査マークの像のエッジ間隔を決定する計測条件と、前記検査マークの像のサイドローブ間の間隔を計測することによって前記検査マークの像のエッジ間隔を決定する計測条件とを含むことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項６】
前記複数の計測条件は、前記検査マークとしてノコシマークを使用して前記ノコシマークの像のエッジ間隔を計測する計測条件と、前記検査マークとしてヌキマークを使用して前記ヌキマークの像のエッジ間隔を計測する計測条件とを含むことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項７】
原版のパターンを基板に投影する投影光学系と、
前記原版又は前記基板を保持して位置決めを行うステージと、
請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の計測装置と、
前記計測装置で計測されたデフォーカス量に基づいて、前記投影光学系の光軸の方向における前記ステージの位置を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項８】
請求項７に記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
前記露光された基板を現像するステップと、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【手続補正２】
【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】計測装置、露光装置並びにデバイス製造方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の第１の側面としての計測装置は、原版のパターンの像を基板に投影する投影光学系を備える露光装置のデフォーカス量を計測する計測装置であって、前記露光装置によって基板上に形成された検査マークの像をセンサで撮像し、前記センサで撮像された前記検査マークの像のエッジ間隔を計測する計測手段と、前記投影光学系のフォーカス状態と前記検査マークの像のエッジ間隔との関係を取得する取得手段と、前記露光装置のデフォーカス量を求める処理手段と、を有し、前記計測手段は、前記投影光学系の複数のフォーカス状態のそれぞれで前記露光装置によって基板上に形成された第１の検査マークの像のエッジ間隔を複数の計測条件のそれぞれで計測し、また、前記投影光学系のあるフォーカス状態で前記露光装置によって基板上に形成され前記第１の検査マークと同一形状を有する第２の検査マークの像のエッジ間隔を前記複数の計測条件のそれぞれで計測し、前記取得手段は、前記複数の計測条件のそれぞれについて、前記投影光学系のフォーカス状態と前記第１の検査マークの像のエッジ間隔との第１の関係を取得し、前記複数の計測条件は、前記複数の計測条件のそれぞれについての前記第１の関係において前記第１の検査マークの像のエッジ間隔が前記投影光学系の互いに異なるフォーカス位置で極値を持つ条件であり、前記処理手段は、前記取得手段で取得された前記第１の関係の下において、前記計測手段で計測された前記複数の計測条件のそれぞれでの前記第２の検査マークの像のエッジ間隔に対応するデフォーカス量を前記第２の検査マークを基板上に形成したときの前記露光装置のデフォーカス量として求めることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において、同様の構成要素については同一の参照番号を付している。
（第１の実施形態）
図５は、本発明の好適な第１の実施の形態に係る投影露光装置を示す図である。投影露光装置１０は、ステップ・アンド・スキャン方式でレチクル１に形成された回路パターンをウエハなどの基板３上に露光する。投影露光装置１０は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィ工程に好適である。投影露光装置１０は、図５に示すように、照明装置７００と、レチクル（原版ともいう）１を載置するレチクルステージＲＳと、投影光学系２とを備える。投影露光装置１０はまた、基板３を載置する基板ステージＳＳと、フォーカス・チルト検出系３３と、その演算処理部４００と、アライメント検出光学系１５と、その演算処理部としてのアライメント信号処理系４０２とを有する。制御部１１００は、ＣＰＵやメモリを有し、照明装置７００と、レチクルステージＲＳと、基板ステージＳＳと、フォーカス・チルト検出系３３と、アライメント検出光学系１５と電気的に接続され、投影露光装置１０の各部を制御する。制御部１１００はまた、フォーカス・チルト検出系３３が基板３の表面位置を検出する際の計測値の補正演算及び制御や、アライメント検出光学系１５が基板３の面内方向の位置を検出する際の計測値の補正演算及び制御を行う。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
波長選択手段４０は、図３に示すように、円盤上の同一半径上に１０個のバンドパス干渉フィルタ（Ｆ１〜Ｆ１０）が設けられている。そして、円盤を回転させて、任意のバンドパス干渉フィルタを照明光の光路上に位置決めすることにより、任意の波長をアライメントマークに照明できるよう構成されている。照明波長は、ウエハ上のアライメントの縦構造に応じて最適な波長を選択するように構成されている。アライメントスコープの開口数（ＮＡ）は、０.４〜０.９程度であり、使用波長はレジストを感光しない波長とする。