【手続補正書】
【提出日】平成19年4月4日(2007.4.4)
【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】
レチクルに形成されたパターンを投影光学系を介して被処理体上の複数のショットに露光する露光装置であって、
前記複数のショットの各々において、少なくとも２つ以上の計測点に複数の波長の光を照射する照射手段と、
前記計測点からの反射光を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果を基に、前記複数の波長から前記計測点毎の最適波長を選択する選択手段と、
前記選択手段が選択した波長の光を用いて前記複数のショットの各々の光軸方向の位置を計測する計測手段とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記照射手段は、複数のエレメントから構成される格子パターンを有するパターン板と、
前記格子パターンの像を前記複数のショットに投影する投影手段とを有し、
前記選択手段は、前記格子パターンの像の前記複数のエレメント間隔のばらつきが前記複数のショット間で最も小さい波長を選択することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記照射手段は、所定のパターンの像を前記複数のショットに投影する投影手段を有し、
前記選択手段は、前記所定のパターンの像のコントラストが最も大きい波長を選択することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項４】
前記照射手段は、光を透過する透過部と、前記光を遮光する遮光部とから構成される格子パターンを有するパターン板と、
前記格子パターンの像を前記複数のショットに投影する投影手段を有し、
前記選択手段は、前記格子パターンの前記透過部を通過した光の反射率が最も大きい波長を選択することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項５】
前記選択手段は、前記複数の波長の光から求められる前記複数のショットの光軸方向の位置のばらつきが、前記複数のショット間で最も小さい波長を選択することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項６】
レチクルに形成されたパターンを投影光学系を介して被処理体上の複数のショットに露光する露光方法であって、
前記被処理体の複数のショットに配置された計測位置に、複数の波長の光を用いて複数のエレメントから構成されるパターンの像を投影し、前記被処理体の複数のショットからの信号波形を検出するステップと、
前記検出ステップで検出した前記信号波形を基に、前記複数の波長毎に前記複数のエレメントの間隔を求めるステップと、
前記複数のエレメントの間隔を基に、前記複数のショット内の前記計測位置における前記複数のエレメントの間隔の標準偏差を算出するステップと、
前記算出ステップで算出された前記標準偏差が最も小さい波長を選択するステップと、
前記選択ステップで選択した波長の光を用いて前記被処理体の光軸方向の位置を検出するステップと、
前記検出ステップで検出した前記被処理体の光軸方向の位置に基づいて、前記被処理体を前記レチクルと同期させて走査するステップと、を有することを特徴とする波長選択方法。
【請求項７】
レチクルに形成されたパターンを投影光学系を介して被処理体上の複数のショットに露光する露光方法であって、
前記被処理体の複数のショットに配置された計測位置に、複数の波長の光を用いて一のエレメントから構成されるパターンの像を投影し、前記被処理体の複数のショットからの信号波形を検出するステップと、
前記検出ステップで検出した前記信号波形を基に、前記複数の波長毎に前記信号波形の信号コントラストを求めるステップと、
前記複数のショットの前記計測位置における前記信号コントラストが最大となる波長を選択するステップと、
前記選択ステップで選択した波長の光を用いて前記被処理体の光軸方向の位置を検出するステップと、
前記検出ステップで検出した前記被処理体の光軸の位置に基づいて、前記被処理体を前記レチクルとを同期させて走査するステップと、を有することを特徴とする波長選択方法。
【請求項８】
レチクルに形成されたパターンを投影光学系を介して被処理体上の複数のショットに露光する露光方法であって、
前記被処理体の複数のショットに配置された計測位置に、複数の波長の光を用いて一のエレメントから構成されるパターンの像を投影し、前記被処理体の複数のショットからの信号波形を検出するステップと、
前記検出ステップで検出した前記信号波形を基に、前記エレメントを通過した光の前記計測位置での反射率を算出するステップと、
前記複数のショットの前記計測位置における前記反射率が最大となる波長を選択するステップと、
前記選択ステップで選択した波長の光を用いて前記被処理体の光軸方向の位置を検出するステップと、
前記検出ステップで検出した前記被処理体の光軸方向の位置に基づいて、前記被処理体を前記レチクルとを同期させて走査するステップと、を有することを特徴とする波長選択方法。
【請求項９】
レチクルに形成されたパターンを投影光学系を介して被処理体上の複数のショットに露光する露光方法であって、
前記被処理体の複数のショットに配置された計測位置に、複数の波長の光を照射し、前記複数の位置を示す位置情報を検出するステップと、
前記検出ステップで検出した前記位置情報の前記複数の波長間の平均値から近似曲線を求めるステップと、
前記近似曲線からの前記位置情報のずれ量を算出するステップと、
前記算出ステップで算出された前記ずれ量を基に、前記複数のショット間のばらつきが最も小さくなる波長を選択するステップと、
前記選択ステップで選択した波長の光を用いて前記被処理体の光軸方向の位置を検出するステップと、
前記検出ステップで検出した前記被処理体の光軸方向の位置に基づいて、前記被処理体を前記レチクルとを同期させて走査するステップと、を有することを特徴とする波長選択方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の一側面としての露光装置は、レチクルに形成されたパターンを投影光学系を介して被処理体上の複数のショットに露光する露光装置であって、前記複数のショットの各々において、少なくとも２つ以上の計測点に複数の波長の光を照射する照射手段と、前記計測点からの反射光を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果を基に、前記複数の波長から前記計測点毎の最適波長を選択する選択手段と、前記選択手段が選択した波長の光を用いて前記複数のショットの各々の光軸方向の位置を計測する計測手段とを有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【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】００１４
【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】００１５
【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】００１６
【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】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
ウェハ４０上に生じる反射率の差は、図５に示したような単純なレジスト４２の膜厚の不均一性に限らず、他の原因でも生じる。図６は、ウェハ４０上のパターン段差４１の密度が小さい領域（又は無い領域）Ｅ３とパターン段差４１の密度が大きい領域Ｅ４との反射率の差を説明するための図である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
図６を参照するに、領域Ｅ３と領域Ｅ４とのレジスト４２の膜厚は等しく、レジスト表面４２ａでの反射光ｋｃ１及びｋｄ１の反射率は略等しい。しかし、領域Ｅ３と領域Ｅ４では、ウェハ４０上のパターン段差４１の密度が異なるため、レジスト裏面（即ち、ウェハ４０とレジスト４２との界面）４２ｂでの反射光ｋｃ２及びｋｄ２の反射率が異なる。更に、ウェハ４０上のパターン段差４１が照明する光の波長以下になると、構造複屈折と呼ばれる反射で位相飛びの現象が発生し、レジスト裏面４２ｂでの反射光ｋｃ２及びｋｄ２の間の位相差が生じるために反射率に差がでてしまう。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
このように、ウェハ４０上のパターン段差４１（レジスト４２の膜厚）により反射率に差が生じるが、照明する光の波長の違いによっても反射率に差が生じる。
図７は、レジスト４２の膜厚に対するウェハ４０の反射率の波長依存性を示すグラフである。レジスト４２の膜厚がＲｔ１から±ｄＲだけ変化する際を考えると、照明する光の波長がλ１の場合、反射率はｄ１しか変化しないが、照明する光の波長がλ３の場合、反射率はｄ３だけ変化する。つまり、レジスト４２の膜厚が等しく変化した場合にも、波長λ３の反射率の変化に比べて、波長λ１の反射率の変化の方が少ないため、信号波形の変形量も少なくなり、その結果、計測精度が向上する。換言すれば、照明する光の波長により、フォーカスチルト検出系５０の計測精度に差が生じることになる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
ショット内の計測位置（ｉ、ｊ）における格子間隔Ｌｓｅｉｊ（λ）の標準偏差σＬｉｊ（λ）が最も小さくなる波長λを最適波長λｏｐｔ（ｉ、ｊ）とするのは、ウェハ４０のショット間では、パターン段差４１やレジスト４２の塗布むらによって、レジスト４２の膜厚変化が発生するため、ショット間で格子間隔Ｌｓｅｉｊ（λ）の再現性がよいほど計測の「確からしさ」が優れているからである。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
次に、スキャン露光時のフォーカス及びチルトの計測によるウェハ４０の表面位置補正の概略について説明する。図１３に示すように、スキャン方向に凹凸形状を有したウェハ４０が露光位置ＥＰに差し掛かる前に露光スリット前方に平面を形成するように複数点配置された計測点ＫＰ（計測位置ＦＰ）でウェハ４０の表面位置のフォーカス、露光スリット領域長手方向（即ち、スキャン方向に垂直な方向）のチルト（以下、「チルトＸ」と称する。）の計測を行う。そして、フォーカスチルト検出系５０で検出された位置情報に基づいて、ウェハステージ４５を駆動させ露光位置ＥＰへの補正駆動を行う。例えば、図２において、ウェハ４０上のｊ＝６の位置を露光中に、ｊ＝７の位置の表面位置の計測を行う。そして、ｊ＝６の位置の露光が終了した後に、ｊ＝７の位置の表面位置の計測結果を基にしてフォーカス及びチルトＸの補正駆動を行いながらｊ＝７の位置の露光を行う。ここで、図１３は、露光位置ＥＰとウェハ４０上のフォーカス及びチルトの計測位置ＦＰを示す概略斜視図である。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
ステップＳ１０１８では、フォーカスチルト検出系５０が計測点ＫＰを照明する光の波長を最適波長λｏｐｔ（ｉ、ｊ）又はデフォルト波長に設定する。その後、ウェハステージ４５を駆動して露光ショットを露光位置にセットし（ステップＳ１０２０）、露光ショットに対して、最適波長λｏｐｔ（ｉ、ｊ）又はデフォルト波長の光を用いてフォーカスチルト検出系５０による表面位置の計測を行う（ステップＳ１０２２）。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
なお、信号コントラストの比の最大値を最適波長とする代わりに、パターン板５２３Ａの透過領域５２３Ａａを通過した光の反射率が最大となる波長を最適波長としてもよい。かかる場合には、反射率を求めるために、照明する光の波長の入射強度が必要となる。従って、照明する光の波長に対する分光反射率Ｒｒｅｆ（λ）が既知の基準マーク台をウェハステージ上に設置し、かかる基準マーク台のパターンの無い領域をフォーカスチルト検出系５０で計測し、パターン板５２３Ａの透過領域５２３Ａａの信号強度Ｉｒｅｆ（λ）を予め計測しておく。