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JP2025075644A - MEASURING APPARATUS, MEASURING APPARATUS CONTROL METHOD, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD - Google Patents

MEASURING APPARATUS, MEASURING APPARATUS CONTROL METHOD, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, AND ARTICLE MANUFACTURING METHOD Download PDF

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JP2025075644A
JP2025075644A JP2023186951A JP2023186951A JP2025075644A JP 2025075644 A JP2025075644 A JP 2025075644A JP 2023186951 A JP2023186951 A JP 2023186951A JP 2023186951 A JP2023186951 A JP 2023186951A JP 2025075644 A JP2025075644 A JP 2025075644A
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JP
Japan
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light
wavelength
spectral intensity
control unit
unit
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Application number
JP2023186951A
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Japanese (ja)
Inventor
正克 柳澤
Masakatsu Yanagisawa
渉 山口
Wataru Yamaguchi
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

To provide a measuring device advantageous for suppressing a decrease in throughput while having a simple configuration.SOLUTION: A measuring device, which detects second light from a pattern illuminated with first light emitted from a light source to measure a position of the pattern, includes: a wavelength control portion that controls a wavelength of the first light by changing an incident position of the first light with respect to a wavelength variable element; a light quantity adjustment portion that adjusts a light quantity of the first light whose wavelength is controlled by the wavelength control portion; and a control portion that controls the light quantity adjustment portion when the wavelength control portion switches a wavelength band of the first light from a first wavelength band to a second wavelength band on the basis of first spectral intensity which is spectral intensity in the first wavelength band of the first light and second spectral intensity which is spectral intensity in the second wavelength band of the first light.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、計測装置、計測装置の制御方法、基板処理装置、および物品製造方法に関する。 The present invention relates to a measurement device, a control method for the measurement device, a substrate processing device, and an article manufacturing method.

半導体デバイス、MEMS、カラーフィルタまたはフラットパネルディスプレイなどの物品の製造において、基板上に形成されるパターンの微細化が進み、パターンの寸法精度の向上への要求が高まっている。そのため、露光装置等の基板処理装置においては、パターンが形成される基板の位置の計測に高い精度が要求される。 In the manufacture of products such as semiconductor devices, MEMS, color filters, and flat panel displays, patterns formed on substrates are becoming finer, and there is an increasing demand for improved dimensional accuracy of the patterns. For this reason, substrate processing equipment such as exposure devices requires high accuracy in measuring the position of the substrate on which the pattern is formed.

露光装置は、投影光学系を介して露光光を基板上の所定の位置に結像させて、基板を載せたステージを移動させることにより、基板上にパターンを形成する。露光装置では、パターンが形成される基板上の所定の位置と露光光との相対位置を合わせるために基板上のパターンを計測する精度や、基板上の異なるレイヤに形成されたパターン同士の相対位置を計測する精度が重要になる。 An exposure apparatus forms a pattern on a substrate by focusing the exposure light at a predetermined position on the substrate via a projection optical system and then moving the stage on which the substrate is placed. In an exposure apparatus, the accuracy of measuring the pattern on the substrate in order to align the relative position between the exposure light and the predetermined position on the substrate where the pattern is formed, as well as the accuracy of measuring the relative positions between patterns formed on different layers on the substrate, are important.

基板上に形成されたパターンの位置を計測する方法として、パターンを照明し、パターンで反射された光を検出する方法がある。また、パターンの計測精度を高めるために、パターンおよびその周辺部の物理的特性や光学的特性に応じてパターンを照明する光の波長を選択することが考えられる。パターンを構成する材料の物性やパターンの形状は、基板が処理される工程に応じて異なりうる。そのため、基板が処理される工程に応じて選択された波長の光でパターンを照明することにより、パターンから反射された光の検出信号の強度が向上し、それにより検出信号の誤差が低減して、パターンの位置計測の精度が改善する。 One method for measuring the position of a pattern formed on a substrate is to illuminate the pattern and detect the light reflected by the pattern. In order to improve the measurement accuracy of the pattern, it is possible to select the wavelength of the light that illuminates the pattern depending on the physical and optical characteristics of the pattern and its surrounding area. The physical properties of the material that constitutes the pattern and the shape of the pattern may differ depending on the process in which the substrate is processed. Therefore, by illuminating the pattern with light of a wavelength selected depending on the process in which the substrate is processed, the strength of the detection signal of the light reflected from the pattern is improved, thereby reducing errors in the detection signal and improving the accuracy of the position measurement of the pattern.

特許文献1には、基板上のパターンを計測する計測装置において、パターンを照明する光の波長を広帯域化した際に、減光フィルタを用いた検出光の光量調整を精度よく行うことでスループットの低下を抑制することが開示されている。特許文献2には、基板上のパターンを計測する計測装置において、フィルタを駆動することによりフィルタを透過してパターンを照明する光の波長を変化させる、いわゆる可変波長フィルタを構成することが開示されている。特許文献2には更に、フィルタを2枚構成して、任意の中心波長および波長幅を選択して光を照明することが記載されている。 Patent Document 1 discloses that in a measurement device for measuring a pattern on a substrate, when the wavelength of light illuminating the pattern is made broadband, a decrease in throughput is suppressed by accurately adjusting the amount of detection light using a neutral density filter. Patent Document 2 discloses that in a measurement device for measuring a pattern on a substrate, a so-called variable wavelength filter is configured in which the wavelength of light that illuminates the pattern by passing through the filter is changed by driving the filter. Patent Document 2 further discloses that two filters are configured and light is illuminated by selecting an arbitrary center wavelength and wavelength width.

特許第7075278号公報Patent No. 7075278 特許第7238041号公報Patent No. 7238041

特許文献1では、複数の減光フィルタのそれぞれに対する、波長帯ごとの透過率の関係(調光テーブル)を得ておき、その関係に基づいて減光フィルタが選択される。この場合、波長帯が限定されているため、プロセスロバスト性の点で不利である。特許文献2では可変波長フィルタが使用されるが、可変波長フィルタによる中心波長と波長幅の組合せは実質的に無限であるため、特許文献1のように波長ごとの調光テーブルを準備することは困難である。したがって、従来の技術では、可変波長フィルタを用いて任意の波長帯域(中心波長、波長幅)を選択するとき、波長帯域の数を限定できないため、波長帯域と減光フィルタ領域の透過率との関係を構築することができない。この場合、減光フィルタを用いた検出光の光量調整に時間を要し、その結果、スループットが低下する。 In Patent Document 1, a relationship (dimming table) of the transmittance for each wavelength band for each of a plurality of neutral density filters is obtained, and a neutral density filter is selected based on the relationship. In this case, the wavelength band is limited, which is disadvantageous in terms of process robustness. In Patent Document 2, a variable wavelength filter is used, but since the combinations of center wavelength and wavelength width by the variable wavelength filter are substantially infinite, it is difficult to prepare a dimming table for each wavelength as in Patent Document 1. Therefore, in the conventional technology, when selecting an arbitrary wavelength band (center wavelength, wavelength width) using a variable wavelength filter, the number of wavelength bands cannot be limited, so the relationship between the wavelength band and the transmittance of the neutral density filter region cannot be constructed. In this case, it takes time to adjust the amount of light of the detection light using the neutral density filter, which results in a decrease in throughput.

本発明は、例えば、簡易な構成でありながらスループットの低下を抑制するのに有利な計測装置を提供する。 The present invention provides, for example, a measurement device that has a simple configuration yet is advantageous in suppressing a decrease in throughput.

本発明の一側面によれば、光源から射出された第1光により照明されたパターンからの第2光を検出することにより前記パターンの位置を計測する計測装置であって、波長可変素子に対する前記第1光の入射位置を変化させることによって前記第1光の波長を制御する波長制御部と、前記波長制御部によって波長が制御された前記第1光の光量を調整する光量調整部と、前記第1光の第1波長帯域における分光強度である第1分光強度と、前記第1光の第2波長帯域における分光強度である第2分光強度とに基づいて、前記波長制御部により前記第1光の波長帯域を前記第1波長帯域から第2波長帯域に切り替える際の前記光量調整部の制御を行う制御部と、を有することを特徴とする計測装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a measurement device that measures the position of a pattern by detecting second light from a pattern illuminated by first light emitted from a light source, the measurement device comprising: a wavelength control unit that controls the wavelength of the first light by changing the incident position of the first light with respect to a wavelength tunable element; a light amount adjustment unit that adjusts the amount of the first light whose wavelength has been controlled by the wavelength control unit; and a control unit that controls the light amount adjustment unit when switching the wavelength band of the first light from the first wavelength band to the second wavelength band by the wavelength control unit based on a first spectral intensity, which is the spectral intensity in a first wavelength band of the first light, and a second spectral intensity, which is the spectral intensity in a second wavelength band of the first light.

本発明によれば、例えば、簡易な構成でありながらスループットの低下を抑制するのに有利な計測装置を提供することができる。 The present invention can provide, for example, a measurement device that has a simple configuration yet is advantageous in suppressing a decrease in throughput.

計測装置の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a measurement apparatus. 計測部の構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a measurement unit. 照明部の構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an illumination unit. 波長可変部を透過した光の波長と強度の関係を示す図。5 is a diagram showing the relationship between the wavelength and intensity of light transmitted through a wavelength tunable portion. 光量調整部の構成を示す図。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a light amount adjustment unit. 調光動作のフローチャート。4 is a flowchart of a dimming operation. 波長帯域別の、波長特性情報、減光フィルタ透過率、検出光量を例示する図。5A to 5C are diagrams illustrating examples of wavelength characteristic information, neutral density filter transmittance, and detected light amount for each wavelength band. 波長特性情報を説明するための図。FIG. 4 is a diagram for explaining wavelength characteristic information. 露光装置の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an exposure apparatus. 露光処理のフローチャート。4 is a flowchart of an exposure process.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 The following embodiments are described in detail with reference to the attached drawings. Note that the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Although the embodiments describe multiple features, not all of these multiple features are necessarily essential to the invention, and multiple features may be combined in any manner. Furthermore, in the attached drawings, the same reference numbers are used for the same or similar configurations, and duplicate explanations are omitted.

<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る計測装置100の構成を示す図である。本明細書および図面においては、水平面をXY平面とするXYZ座標系において方向が示される。一般には、計測対象物である基板73はその表面が水平面(XY平面)と平行になるように基板ステージWSの上に置かれる。よって以下では、基板73の表面に沿う平面内で互いに直交する方向をX軸およびY軸とし、X軸およびY軸に垂直な方向をZ軸とする。また、以下では、XYZ座標系におけるX軸、Y軸、Z軸にそれぞれ平行な方向をX方向、Y方向、Z方向といい、X軸まわりの回転方向、Y軸まわりの回転方向、Z軸まわりの回転方向をそれぞれθX方向、θY方向、θZ方向という。
First Embodiment
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a measurement apparatus 100 according to the first embodiment. In this specification and the drawings, directions are shown in an XYZ coordinate system with a horizontal plane as the XY plane. In general, a substrate 73, which is an object to be measured, is placed on a substrate stage WS so that its surface is parallel to the horizontal plane (XY plane). Therefore, in the following, directions perpendicular to each other in a plane along the surface of the substrate 73 are referred to as the X-axis and Y-axis, and a direction perpendicular to the X-axis and Y-axis is referred to as the Z-axis. In the following, directions parallel to the X-axis, Y-axis, and Z-axis in the XYZ coordinate system are referred to as the X-direction, Y-direction, and Z-direction, respectively, and the rotation direction around the X-axis, the rotation direction around the Y-axis, and the rotation direction around the Z-axis are referred to as the θX direction, the θY direction, and the θZ direction, respectively.

計測装置100は、光源から射出された第1光により照明されたパターンからの第2光を検出することによりパターンの位置を計測する計測装置である。計測装置100は、例えば、基板73に設けられたパターンのX方向およびY方向の位置を計測するように構成される。計測装置100は、例えば、基板73上の異なる層のそれぞれに設けられたパターンのX軸方向およびY軸方向の位置を計測し、それぞれのパターン間の距離を計測するように構成されてもよい。 The measuring device 100 is a measuring device that measures the position of a pattern by detecting a second light from the pattern illuminated by a first light emitted from a light source. The measuring device 100 is configured to measure, for example, the positions in the X and Y directions of a pattern provided on the substrate 73. The measuring device 100 may be configured to measure, for example, the positions in the X and Y directions of patterns provided on different layers on the substrate 73, and to measure the distance between the respective patterns.

計測装置100は、基板73を保持する基板ステージWSと、計測部50と、制御部1100とを有しうる。基板73は、計測装置100によって位置合わせ誤差や重ね合わせ誤差が計測される対象物である。基板73は、例えば、半導体素子や液晶表示素子などのデバイスを製造するのに用いられる基板でありうる。具体的には、基板73は、ウエハ、液晶基板、その他の被処理基板でありうる。 The measuring apparatus 100 may have a substrate stage WS that holds a substrate 73, a measuring unit 50, and a control unit 1100. The substrate 73 is an object for which alignment errors and overlay errors are measured by the measuring apparatus 100. The substrate 73 may be, for example, a substrate used to manufacture devices such as semiconductor elements and liquid crystal display elements. Specifically, the substrate 73 may be a wafer, a liquid crystal substrate, or another substrate to be processed.

基板ステージWSは、基板チャック(不図示)を介して基板73を保持し、ステージ駆動部(不図示)により駆動可能に構成されている。ステージ駆動部は、リニアモータなどを含み、X方向、Y方向、Z方向、θX方向、θY方向、及びθZ方向に、基板ステージWSを駆動することで、基板ステージWSによって保持された基板73を移動させることができる。また、基板ステージWS上にはミラー82が配置されている。また、ミラー82に対向する位置にはレーザ干渉計81が配置されている。レーザ干渉計81は、X方向におけるミラー82までの距離を計測することにより、X方向における基板ステージWSの位置を計測する。同様に、Y方向、Z方向における基板ステージWSの位置を計測するためのレーザ干渉計(不図示)もそれぞれ配置されうる。これらのレーザ干渉計により基板ステージWSの位置がリアルタイムで計測され、計測された結果は制御部1100に出力される。これにより、基板ステージWSは、制御部1100による制御の下、所定の位置に駆動される。計測装置100は、基板ステージWSに配置されたスケールと、当該スケールの位置を検出することにより基板ステージWSの位置を計測するエンコーダとを有してもよい。 The substrate stage WS holds the substrate 73 via a substrate chuck (not shown) and is configured to be driven by a stage drive unit (not shown). The stage drive unit includes a linear motor and the like, and can move the substrate 73 held by the substrate stage WS by driving the substrate stage WS in the X direction, Y direction, Z direction, θX direction, θY direction, and θZ direction. A mirror 82 is also arranged on the substrate stage WS. A laser interferometer 81 is also arranged at a position facing the mirror 82. The laser interferometer 81 measures the position of the substrate stage WS in the X direction by measuring the distance to the mirror 82 in the X direction. Similarly, laser interferometers (not shown) for measuring the positions of the substrate stage WS in the Y direction and the Z direction may also be arranged. The position of the substrate stage WS is measured in real time by these laser interferometers, and the measurement results are output to the control unit 1100. As a result, the substrate stage WS is driven to a predetermined position under the control of the control unit 1100. The measurement apparatus 100 may have a scale disposed on the substrate stage WS and an encoder that measures the position of the substrate stage WS by detecting the position of the scale.

制御部1100は、計測装置100の各部を統括的に制御して、計測装置100を動作させる。また、制御部1100は、計測装置100における計測処理や計測装置100で得られた計測値の演算処理も実行する。制御部1100は、コンピュータ(情報処理装置)で構成される。制御部1100は、例えば、プログラムに従って制御のための演算などを行うCPUなどのプロセッサを有する処理部、制御プログラムや固定的なデータを保持するROM、処理部のワークエリア及び一時的なデータを保持するRAMなどの記憶部を有する。また、制御部1100は、ROM、RAMよりも大容量のデータを保存することができる磁気記憶装置(HDD)を記憶部として有してもよい。また、制御部1100は、CD、DVD、メモリカードといった外部メディアを装填してデータの読み込みや書き込みを行うドライブ装置を記憶部として有してもよい。本実施形態において、ROM、RAM、磁気記憶装置、ドライブ装置のうち少なくとも1つを記憶部として、記憶部に制御プログラム、固定的なデータ、処理部のワークエリア、及び一時的なデータを保持するものとする。 The control unit 1100 controls each part of the measuring device 100 in an integrated manner to operate the measuring device 100. The control unit 1100 also executes measurement processing in the measuring device 100 and calculation processing of measurement values obtained by the measuring device 100. The control unit 1100 is composed of a computer (information processing device). The control unit 1100 has a processing unit having a processor such as a CPU that performs calculations for control according to a program, a ROM that stores control programs and fixed data, a work area of the processing unit, and a storage unit such as a RAM that stores temporary data. The control unit 1100 may also have a magnetic storage device (HDD) that can store a larger amount of data than ROM and RAM as a storage unit. The control unit 1100 may also have a drive device that loads external media such as CDs, DVDs, and memory cards to read and write data as a storage unit. In this embodiment, at least one of the ROM, RAM, magnetic storage device, and drive device is used as a storage unit, and the storage unit stores the control program, fixed data, work area of the processing unit, and temporary data.

計測部50は、基板73に設けられているパターンを照明して、パターンからの光を検出して、基板73に設けられたパターンを撮像する。図2は、計測部50の構成を示す図である。計測部50は、照明部301からの光を用いて基板73を照明する照明系と、パターン72からの光を検出部75に結像する(パターン72の像を形成する)結像系(検出系)と、を有する。検出部75は、パターン72からの光を受光する受光部(不図示)を有し、受光部により受光された光の検出信号を取得する。また、検出部75は、受光部によってパターン72を撮像するための撮像領域を形成する撮像部として機能しうる。ここで、パターン72は、基板73における位置合わせ誤差や重ね合わせ誤差を計測するためのパターンであり、検出部75により取得された検出信号に基づきパターン72の位置が計測される。 The measurement unit 50 illuminates the pattern provided on the substrate 73, detects the light from the pattern, and captures the pattern provided on the substrate 73. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the measurement unit 50. The measurement unit 50 has an illumination system that illuminates the substrate 73 using light from the illumination unit 301, and an imaging system (detection system) that focuses the light from the pattern 72 on the detection unit 75 (forming an image of the pattern 72). The detection unit 75 has a light receiving unit (not shown) that receives the light from the pattern 72, and obtains a detection signal of the light received by the light receiving unit. The detection unit 75 can also function as an imaging unit that forms an imaging area for capturing an image of the pattern 72 by the light receiving unit. Here, the pattern 72 is a pattern for measuring alignment errors and overlay errors on the substrate 73, and the position of the pattern 72 is measured based on the detection signal obtained by the detection unit 75.

図3は、照明部301の構成を示す図である。照明部301は、光源から射出された第1光の波長を制御する波長制御部として機能しうる。波長制御部としての照明部301は、光源361、照明光学系362、波長可変部340(可変波長フィルタ)、及び波長駆動部341を含みうる。光源361から射出された光(第1光)は、照明光学系362を介して波長可変部340に導かれる。光源361には、例えば、レーザ光源やLED、ハロゲンランプ等の光源を用いることができる。照明光学系362は、光源361から射出された光を波長可変部340に照射する。照明光学系362は、例えば、光が透過するレンズを含む、軸対称な透過光学系でありうる。また、照明光学系362は、例えば、凹面鏡、凸面鏡などのミラーを含む反射光学系、シリンドリカルレンズを含むシリンドリカル光学系などを含んでいてもよい。 FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the illumination unit 301. The illumination unit 301 can function as a wavelength control unit that controls the wavelength of the first light emitted from the light source. The illumination unit 301 as a wavelength control unit can include a light source 361, an illumination optical system 362, a wavelength variable unit 340 (variable wavelength filter), and a wavelength driving unit 341. The light (first light) emitted from the light source 361 is guided to the wavelength variable unit 340 via the illumination optical system 362. For the light source 361, a light source such as a laser light source, an LED, or a halogen lamp can be used. The illumination optical system 362 irradiates the light emitted from the light source 361 to the wavelength variable unit 340. The illumination optical system 362 can be, for example, an axially symmetric transmission optical system including a lens through which light passes. In addition, the illumination optical system 362 may include, for example, a reflection optical system including a mirror such as a concave mirror or a convex mirror, a cylindrical optical system including a cylindrical lens, or the like.

波長可変部340は、光が入射する位置や角度に応じて照射された光の波長と強度に関する関係(以下「スペクトル」という。)を変化させる波長可変素子でありうる。波長制御部は、波長可変素子に対する第1光の入射位置を変化させることにより、第1光の波長帯域を連続的に変化させるように構成される。スペクトルには、例えば、光の波長と強度の関係を示す情報が含まれうる。また、スペクトルには、例えば、光の強度が最大、最小、又は所定の値となる光の波長の情報が含まれうる。また、スペクトルには、例えば、光の強度が所定の範囲内の値となる光の波長帯域の情報が含まれうる。また、スペクトルには、例えば、スペクトルの波形の情報が含まれうる。波長可変素子は、透過型の波長可変素子であるものとして説明するが、反射型の波長可変素子であってもよい。 The wavelength variable unit 340 may be a wavelength variable element that changes the relationship between the wavelength and intensity of the irradiated light (hereinafter referred to as the "spectrum") depending on the position and angle at which the light is incident. The wavelength control unit is configured to continuously change the wavelength band of the first light by changing the position at which the first light is incident on the wavelength variable element. The spectrum may include, for example, information indicating the relationship between the wavelength and intensity of the light. The spectrum may also include, for example, information on the wavelength of the light at which the intensity of the light is maximum, minimum, or a predetermined value. The spectrum may also include, for example, information on the wavelength band of the light at which the intensity of the light is a value within a predetermined range. The spectrum may also include, for example, information on the waveform of the spectrum. The wavelength variable element is described as being a transmissive wavelength variable element, but may also be a reflective wavelength variable element.

波長可変部340は、照明光学系362の光軸上で照明光学系362の集光位置に配置されており、波長駆動部341(移動部)により、照明光学系362の光軸に沿う方向(光軸方向)に垂直な方向(図3の例では、X方向)に駆動(移動)される。本実施形態では、波長可変部340は、波長駆動部341によりX方向に駆動されるものとして説明するが、波長駆動部341の駆動軸の方向(駆動方向)はX方向に限られない。なお、波長可変部340に入射する光の光束径が方向によって異なる場合には、波長特性の観点から光の光束径が最も短くなる方向に波長可変部340を駆動することが望ましい。また、例えば、照明光学系362にシリンドリカル光学系が用いられている場合には、シリンドリカル光学系のパワー方向に波長可変部340を駆動することが望ましい。 The wavelength variable unit 340 is disposed at the light collecting position of the illumination optical system 362 on the optical axis of the illumination optical system 362, and is driven (moved) by the wavelength driving unit 341 (moving unit) in a direction perpendicular to the direction along the optical axis of the illumination optical system 362 (optical axis direction) (X direction in the example of FIG. 3). In this embodiment, the wavelength variable unit 340 is described as being driven in the X direction by the wavelength driving unit 341, but the direction of the driving axis (driving direction) of the wavelength driving unit 341 is not limited to the X direction. Note that, if the luminous flux diameter of the light incident on the wavelength variable unit 340 varies depending on the direction, it is desirable to drive the wavelength variable unit 340 in the direction in which the luminous flux diameter of the light is the shortest from the viewpoint of wavelength characteristics. Also, for example, if a cylindrical optical system is used in the illumination optical system 362, it is desirable to drive the wavelength variable unit 340 in the power direction of the cylindrical optical system.

波長駆動部341は、リニアモータなどのアクチュエータを有し、該アクチュエータを駆動して光軸に垂直な所定の方向に波長可変部340を移動させることができる。波長可変部340の位置は、例えば、エンコーダや干渉計などで計測され、制御部1100は、目標位置と計測された位置との差(制御偏差)に基づいて、可変部340が目標位置に位置決めされるように波長駆動部341を制御する。 The wavelength driver 341 has an actuator such as a linear motor, and can drive the actuator to move the wavelength variable unit 340 in a predetermined direction perpendicular to the optical axis. The position of the wavelength variable unit 340 is measured, for example, by an encoder or an interferometer, and the control unit 1100 controls the wavelength driver 341 so that the variable unit 340 is positioned at the target position based on the difference (control deviation) between the target position and the measured position.

照明部301を制御する制御部1100は、波長可変部340の光軸に垂直な所定の方向の位置と波長可変部340を透過する光の波長との関係に基づき、波長駆動部341による波長可変部340の位置決めを行う。これにより、所望の波長の光により基板73を照明することができる。ここで、光軸に垂直な所定の方向とは、照明光学系362の光軸に垂直な方向であり、例えば、X方向またはY方向である。 The control unit 1100, which controls the illumination unit 301, positions the wavelength variable unit 340 using the wavelength drive unit 341 based on the relationship between the position of the wavelength variable unit 340 in a predetermined direction perpendicular to the optical axis and the wavelength of light passing through the wavelength variable unit 340. This allows the substrate 73 to be illuminated with light of the desired wavelength. Here, the predetermined direction perpendicular to the optical axis is a direction perpendicular to the optical axis of the illumination optical system 362, for example, the X direction or Y direction.

このように、波長駆動部341により波長可変部340の位置を変更することにより、波長可変部340を透過する光の波長を変化させることができる。波長可変部340として、例えば、波長可変フィルタを用いることができる。ここで、波長可変フィルタは、例えば、光が入射する面に形成された多層積層膜を有するバンドパスフィルタであり、多層積層膜の膜厚が波長変化方向に沿って厚く形成される。これにより、光の干渉によって透過する光の波長が連続的に変化する。また、波長可変部340として、例えば、光を透過する部材に形成された回折格子により異なる波長の光に分離する透過型回折格子を用いることもできる。 In this way, by changing the position of the wavelength variable section 340 by the wavelength driving section 341, the wavelength of the light passing through the wavelength variable section 340 can be changed. For example, a wavelength variable filter can be used as the wavelength variable section 340. Here, the wavelength variable filter is, for example, a bandpass filter having a multilayer laminated film formed on the surface on which the light is incident, and the film thickness of the multilayer laminated film is formed to be thick along the wavelength change direction. This causes the wavelength of the transmitted light to change continuously due to the interference of light. In addition, for example, a transmission type diffraction grating that separates light of different wavelengths using a diffraction grating formed in a light-transmitting member can also be used as the wavelength variable section 340.

ここで、波長可変部340は、透過する光の波長を変化させずにそのまま通過するフルパス領域を含みうる。照明部301は、波長駆動部341により波長可変部340の位置をフルパス領域に駆動することで、光源361から照射された光の波長帯域を変化させずに射出させる。 Here, the wavelength variable unit 340 may include a full-pass region that passes the transmitted light without changing its wavelength. The illumination unit 301 drives the position of the wavelength variable unit 340 to the full-pass region using the wavelength driving unit 341, thereby emitting the light irradiated from the light source 361 without changing the wavelength band.

ここで、図2を再び参照すると、照明部301から射出された光は、照明光学系63を介して、照明開口絞り64に入射する。照明開口絞り64において、光の光束径は、照明部301における光の光束径よりも小さくなる。照明開口絞り64を通過した光は、リレーレンズ67を介して、ビームスプリッタ68に入射する。ビームスプリッタ68は、例えば、偏光ビームスプリッタであり、Y方向に平行なP偏光の光を透過し、X方向に平行なS偏光の光を反射する。ビームスプリッタ68を透過した光は、開口絞り69を介して、λ/4板70を透過して円偏光に変換され、対物光学系71を介して、基板73に設けられたパターン72をケーラー照明する。 Now, referring again to FIG. 2, the light emitted from the illumination unit 301 enters the illumination aperture stop 64 via the illumination optical system 63. At the illumination aperture stop 64, the light beam diameter becomes smaller than that at the illumination unit 301. The light passing through the illumination aperture stop 64 enters the beam splitter 68 via the relay lens 67. The beam splitter 68 is, for example, a polarizing beam splitter, which transmits P-polarized light parallel to the Y direction and reflects S-polarized light parallel to the X direction. The light transmitted through the beam splitter 68 passes through the aperture stop 69, passes through the λ/4 plate 70, and is converted into circularly polarized light, and passes through the objective optical system 71 to Kohler illuminate the pattern 72 provided on the substrate 73.

照明光学系63は、波長可変部340を透過した第1光の光量を調整する光量調整部36を有する。光量調整部36は、照明部301からの光に対して透過率が互いに異なる複数の減光フィルタを切り換え可能に構成される。図5には、光量調整部36の構成例が示されている。制御部1100は、光量調整部36を制御することで、基板73を照明する光の強度を高精度に調整することができる。具体的な構成として、照明光学系63には、光量調整部36に設けられた複数の減光フィルタのうち1つの減光フィルタを選択的に光路上に配置するように光量調整部36を駆動する減光駆動部が設けられている。減光駆動部は、例えば、複数の減光フィルタが設けられたターレットを回転させる回転機構などで構成される。そして、制御部1100は、複数の減光フィルタのうち1つの減光フィルタを光路上に配置すべく減光駆動部を制御する。光量調整部36は、予め設けられた複数の減光フィルタの他に、新たな減光フィルタを追加することが可能な構成を有していてもよい。 The illumination optical system 63 has a light amount adjustment unit 36 that adjusts the amount of light of the first light that has passed through the wavelength variable unit 340. The light amount adjustment unit 36 is configured to be able to switch between a plurality of light-reducing filters having different transmittances for the light from the illumination unit 301. FIG. 5 shows an example of the configuration of the light amount adjustment unit 36. The control unit 1100 can adjust the intensity of the light that illuminates the substrate 73 with high precision by controlling the light amount adjustment unit 36. As a specific configuration, the illumination optical system 63 is provided with a light-reducing drive unit that drives the light amount adjustment unit 36 so as to selectively place one of the plurality of light-reducing filters provided in the light amount adjustment unit 36 on the optical path. The light-reducing drive unit is, for example, composed of a rotation mechanism that rotates a turret on which a plurality of light-reducing filters are provided. The control unit 1100 then controls the light-reducing drive unit to place one of the plurality of light-reducing filters on the optical path. The light amount adjustment unit 36 may have a configuration that allows a new neutral density filter to be added in addition to the multiple neutral density filters provided in advance.

光量調整部36は、図5に示すように、ターレット364と、ターレット364に配置された互いに異なる減光率(透過率)を有する複数の減光フィルタ364a、364b、364c、364d、364e、364fとを含む。減光フィルタ364a~364fは、例えば、金属層を含む膜で構成されている。また、光量調整部36は、完全遮光用にターレット364のフィルタ穴を塞いだ箇所366や完全透過用にターレット364のフィルタ穴に減光フィルタを構成しない箇所368も含みうる。 As shown in FIG. 5, the light amount adjustment unit 36 includes a turret 364 and a plurality of light-reducing filters 364a, 364b, 364c, 364d, 364e, and 364f arranged on the turret 364 and having different light-reducing rates (transmittances). The light-reducing filters 364a to 364f are made of, for example, a film including a metal layer. The light amount adjustment unit 36 may also include a portion 366 where the filter hole of the turret 364 is blocked for complete light blocking, and a portion 368 where no light-reducing filter is arranged in the filter hole of the turret 364 for complete transmission.

他の例において、照明光学系63は、例えば2つの減光フィルタ板を有し、当該2つの減光フィルタ板を組み合わせて使用することが可能に構成されてもよい。そのような構成により、減光率をより精細に設定することが可能となる。また、図5では、ターレットに複数の減光フィルタが配置された光量調整部36の構成を示したが、これに限られない。例えば、光量調整部36が、円周方向において連続的に減光率が変化する円盤状の可変減光フィルタを回転させる構成を備えてもよい。 In another example, the illumination optical system 63 may have, for example, two neutral density filter plates, and may be configured so that the two neutral density filter plates can be used in combination. Such a configuration allows the light attenuation rate to be set more precisely. Also, while FIG. 5 shows a configuration of the light amount adjustment unit 36 in which multiple neutral density filters are arranged on a turret, this is not limiting. For example, the light amount adjustment unit 36 may be configured to rotate a disk-shaped variable neutral density filter whose light attenuation rate changes continuously in the circumferential direction.

パターン72からの光は、対物光学系71を介して、λ/4板70を透過して円偏光からS偏光に変換され、開口絞り69に入射する。ここで、パターン72からの光には、パターン72で反射、回折、又は散乱される光が含まれる。また、パターン72からの光の偏光状態は、パターン72を照明する円偏光の光とは逆回りの円偏光となる。したがって、パターン72を照明する光の偏光状態が右回りの円偏光であれば、パターン72からの光の偏光状態は左回りの円偏光となる。開口絞り69を透過した光は、ビームスプリッタ68で反射され、結像光学系74を介して、検出部75に入射する。 The light from the pattern 72 passes through the objective optical system 71, passes through the λ/4 plate 70, is converted from circularly polarized light to S-polarized light, and enters the aperture stop 69. Here, the light from the pattern 72 includes light reflected, diffracted, or scattered by the pattern 72. The polarization state of the light from the pattern 72 is circularly polarized in the opposite direction to the circularly polarized light illuminating the pattern 72. Therefore, if the polarization state of the light illuminating the pattern 72 is right-handed circularly polarized, the polarization state of the light from the pattern 72 is left-handed circularly polarized. The light that passes through the aperture stop 69 is reflected by the beam splitter 68, and enters the detection unit 75 via the imaging optical system 74.

このように、計測部50では、ビームスプリッタ68によって、基板73を照明する光の光路と基板73からの光の光路とが分離され、パターン72の像が検出部75に形成される。そして、制御部1100は、レーザ干渉計81で得られる基板ステージWSの位置情報と、パターン72の像を検出して得られる検出信号の波形とに基づいて、パターン72を構成するパターン要素の位置やパターン72の位置を取得する。 In this way, in the measurement unit 50, the beam splitter 68 separates the optical path of the light illuminating the substrate 73 from the optical path of the light from the substrate 73, and an image of the pattern 72 is formed in the detection unit 75. The control unit 1100 then obtains the positions of the pattern elements that make up the pattern 72 and the position of the pattern 72 based on the position information of the substrate stage WS obtained by the laser interferometer 81 and the waveform of the detection signal obtained by detecting the image of the pattern 72.

ここで、計測部50は、照明部301から射出された光を分岐して分光器(不図示)に射出光が入射するように構成されてもよい。これにより、分光器にて照明部301から射出された光の分光強度を計測することができる。 Here, the measurement unit 50 may be configured to split the light emitted from the illumination unit 301 so that the emitted light enters a spectroscope (not shown). This allows the spectroscope to measure the spectral intensity of the light emitted from the illumination unit 301.

図4は、波長可変部340を透過した光の波長と強度の関係を示す図である。図4には、波長可変部340をX方向における複数の離散的な位置に配置した場合に、波長可変部340を透過した光の波長と強度の関係が示されている。波長可変部340の位置に応じて光が入射する位置が変化し、波長可変部340を透過する光の波長が変化する。ここで、計測部50において波長可変部340に入射する光の絶対的な位置は変わらないため、波長駆動部341が波長可変部340を駆動することにより、波長可変部340に対して入射する光の相対的な位置が変化する。このため、図3に示す照明部301において、波長駆動部341により波長可変部340はX方向に駆動され、入射する光に対して波長可変部340の位置が変化する。これにより、基板73を照明する光の波長を調整することができる。 Figure 4 is a diagram showing the relationship between the wavelength and intensity of light transmitted through the wavelength variable unit 340. Figure 4 shows the relationship between the wavelength and intensity of light transmitted through the wavelength variable unit 340 when the wavelength variable unit 340 is arranged at multiple discrete positions in the X direction. The position at which light is incident changes depending on the position of the wavelength variable unit 340, and the wavelength of the light transmitted through the wavelength variable unit 340 changes. Here, since the absolute position of the light incident on the wavelength variable unit 340 does not change in the measurement unit 50, the wavelength driving unit 341 drives the wavelength variable unit 340, and the relative position of the light incident on the wavelength variable unit 340 changes. Therefore, in the illumination unit 301 shown in Figure 3, the wavelength driving unit 341 drives the wavelength variable unit 340 in the X direction, and the position of the wavelength variable unit 340 changes with respect to the incident light. This makes it possible to adjust the wavelength of the light illuminating the substrate 73.

これまで、波長可変部340の波長可変素子は直線方向に変化する波長特性を有していたが、これに限られない。例えば、波長可変部340は円周方向に波長特性が変化する円盤状の波長可変素子を回転させるように構成されてもよい。その場合、円周方向を駆動方向とみなすことができる。 Up to now, the wavelength tunable element of the wavelength tunable unit 340 has wavelength characteristics that change in a linear direction, but this is not limited to this. For example, the wavelength tunable unit 340 may be configured to rotate a disk-shaped wavelength tunable element whose wavelength characteristics change in the circumferential direction. In this case, the circumferential direction can be considered to be the drive direction.

また、波長可変部340は、光が入射する位置に応じて線形に変化する波長特性を有していてもよいし、非線形に変化する波長特性を有していてもよい。さらに、波長可変部340は、複数の波長可変部(波長可変素子)を有していてもよい。例えば、波長可変部340は、第1波長可変部と第2波長可変部を含む。第1波長可変部は、例えば、所定の波長の光よりも短い波長の光を透過させる短波長パスフィルタ(ローパスフィルタ、ショートパスフィルタ)である。第2波長可変部は、例えば、所定の波長の光よりも長い波長の光を透過させる長波長パスフィルタ(ハイパスフィルタ、ロングバスフィルタ)である。短波長パスフィルタと長波長パスフィルタを組み合わせて用いることで、照明部301においては、任意の中心波長および任意の波長幅を持つ光を照明することが可能となる。 The wavelength variable unit 340 may have a wavelength characteristic that changes linearly or nonlinearly depending on the position where the light is incident. Furthermore, the wavelength variable unit 340 may have a plurality of wavelength variable units (wavelength variable elements). For example, the wavelength variable unit 340 includes a first wavelength variable unit and a second wavelength variable unit. The first wavelength variable unit is, for example, a short wavelength pass filter (low pass filter, short pass filter) that transmits light with a wavelength shorter than a predetermined wavelength. The second wavelength variable unit is, for example, a long wavelength pass filter (high pass filter, long pass filter) that transmits light with a wavelength longer than a predetermined wavelength. By using a combination of a short wavelength pass filter and a long wavelength pass filter, the illumination unit 301 can illuminate light with an arbitrary center wavelength and an arbitrary wavelength width.

パターン72を照明する光の波長を切り替えると、かかる波長によってプロセスの反射率や光学系の分光特性(光源パワー、センサ感度、レンズ透過率など)が変化する。そのため、光量調整(調光)が必要となる。パターン72を照明する光の調光は、光量調整部の減光フィルタの選択、光源361の出力の制御、検出部75の蓄積時間の制御などで行うことができる。ただし、パターン72を照明する光の波長を切り替えた場合には、一般的に、光量調整部での減光フィルタの選択によって、パターン72を照明する光を調光する。これは、光源361の出力の制御(電圧調整など)は光源361の寿命に影響を与え、検出部75の蓄積時間の制御はスループットに影響を与えるためである。したがって、パターン72を照明する光の波長を頻繁に切り替える工程では、かかる光を減光フィルタで精細に減光することにより検出部75で検出可能な光量範囲に収めることが必要となる。 When the wavelength of the light illuminating the pattern 72 is switched, the reflectance of the process and the spectral characteristics of the optical system (light source power, sensor sensitivity, lens transmittance, etc.) change depending on the wavelength. Therefore, light amount adjustment (dimming) is required. The dimming of the light illuminating the pattern 72 can be performed by selecting a dimming filter in the light amount adjustment unit, controlling the output of the light source 361, controlling the accumulation time of the detection unit 75, etc. However, when the wavelength of the light illuminating the pattern 72 is switched, the light illuminating the pattern 72 is generally dimmed by selecting a dimming filter in the light amount adjustment unit. This is because the control of the output of the light source 361 (voltage adjustment, etc.) affects the life of the light source 361, and the control of the accumulation time of the detection unit 75 affects the throughput. Therefore, in a process in which the wavelength of the light illuminating the pattern 72 is frequently switched, it is necessary to precisely dim the light using a dimming filter to keep it within the light amount range detectable by the detection unit 75.

従来技術では、パターンを照明する光の光量を検出部で検出可能な光量範囲に1回の調光で収める(即ち再調光を回避する)ために、使用する波長帯域に対する減光フィルタそれぞれの透過率の関係を表す透過率データを取得し、該データを調光に用いている。 In conventional technology, in order to keep the amount of light illuminating the pattern within the range of light amounts detectable by the detection unit with a single dimming (i.e., to avoid readjustment), transmittance data is obtained that indicates the relationship between the transmittance of each neutral density filter and the wavelength band being used, and this data is used for dimming.

しかし、本実施形態のように、波長可変部340を用いて波長を選択するとき、その波長帯域は任意の中心波長および任意の波長幅を持つので、それらの波長帯域の数は限定できない(無限である)。そのため、波長帯域と減光フィルタ領域の透過率との関係を構築することができず、予め透過率データを取得し、該データを用いて調光することはできない。 However, as in this embodiment, when a wavelength is selected using the wavelength variable unit 340, the wavelength band has an arbitrary center wavelength and an arbitrary wavelength width, and therefore the number of these wavelength bands cannot be limited (it is infinite). Therefore, it is not possible to establish a relationship between the wavelength band and the transmittance of the neutral density filter region, and it is not possible to obtain transmittance data in advance and adjust the light using that data.

そこで、本実施形態では、簡易な光学系を実現し、かつ、可変波長フィルタを用いて、任意の中心波長および任意の波長幅をもつ波長帯域の光に対して、再調光することなく、調光することが可能な技術を提供する。 In this embodiment, therefore, a simple optical system is realized, and a technology is provided that uses a variable wavelength filter to enable dimming of light in a wavelength band with an arbitrary center wavelength and an arbitrary wavelength width without the need for re-dimming.

図6を参照して、本実施形態の計測装置の制御方法について説明する。図6は、本実施形態の計測装置100による調光動作を説明するためのフローチャートである。ここでは、第1波長帯域から第2波長帯域に切り替える際の調光動作を説明する。 A method for controlling the measurement device of this embodiment will be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 is a flowchart for explaining the dimming operation by the measurement device 100 of this embodiment. Here, the dimming operation when switching from the first wavelength band to the second wavelength band will be described.

S1で、制御部1100は、光源361から射出された光(第1光)の分光強度情報910(図8(a)参照)を取得する。このとき、取得される分光強度情報910は、例えば全域のスペクトル情報である。光源361から射出された波長帯域と同じにするために、波長駆動部341により、波長可変部340を、そこを透過する光の波長が変化しない位置に駆動しておく。上述したように、波長可変部340は、透過する光の波長を変化させずにそのまま通過するフルパス領域を含みうる。波長駆動部341により、光源361から照射された光(第1光)がフルパス領域に入射するように波長可変部340を駆動することで、全域のスペクトル情報を得ることができる。分光強度情報910は、例えば、計測装置100の内部に構成された分光器(不図示)を用いて計測されうる。あるいは、照明部301から射出された光を、計測装置100の外部に配置された分光器に入射させることにより、分光強度情報910が計測されるようにしてもよい。制御部1100は、このような外部の分光器から分光強度情報910を取得する。あるいは、計測装置100に照明部301を搭載する前に光源361を発光させて、分光強度情報910を計測(取得)するようにしてもよい。あるいは、光源361の製造元から提供された光源361の製品仕様に基づいて分光強度情報910が取得されてもよい。このようにして取得された分光強度情報910は、制御部1100の記憶部に記憶される。 In S1, the control unit 1100 acquires the spectral intensity information 910 (see FIG. 8A) of the light (first light) emitted from the light source 361. At this time, the acquired spectral intensity information 910 is, for example, full-range spectral information. In order to make the wavelength band the same as that emitted from the light source 361, the wavelength driver 341 drives the wavelength variable unit 340 to a position where the wavelength of the light passing therethrough does not change. As described above, the wavelength variable unit 340 may include a full-pass region where the wavelength of the transmitted light passes through as is without changing it. The wavelength driver 341 drives the wavelength variable unit 340 so that the light (first light) irradiated from the light source 361 enters the full-pass region, thereby obtaining full-range spectral information. The spectral intensity information 910 may be measured, for example, using a spectrometer (not shown) configured inside the measurement device 100. Alternatively, the light emitted from the illumination unit 301 may be incident on a spectroscope disposed outside the measurement device 100, thereby measuring the spectral intensity information 910. The control unit 1100 acquires the spectral intensity information 910 from such an external spectroscope. Alternatively, the light source 361 may be caused to emit light before the illumination unit 301 is mounted on the measurement device 100, thereby measuring (acquiring) the spectral intensity information 910. Alternatively, the spectral intensity information 910 may be acquired based on the product specifications of the light source 361 provided by the manufacturer of the light source 361. The spectral intensity information 910 acquired in this manner is stored in the storage unit of the control unit 1100.

分光強度情報910は、光源361の経時変化に応じて変化しうる。そのため、分光強度情報910は、定期的に、または、計測装置の起動時およびリセット時などを含む特定のタイミングで、再取得されることが望ましい。分光強度情報910を適時に再取得して光源361の経時変化に追従することで、減光フィルタを用いた検出光の調光を高精度に行うことができる。 The spectral intensity information 910 may change in response to changes in the light source 361 over time. For this reason, it is desirable to reacquire the spectral intensity information 910 periodically or at specific times including when the measurement device is started up and reset. By reacquiring the spectral intensity information 910 at appropriate times to track changes in the light source 361 over time, it is possible to adjust the detection light using a neutral density filter with high precision.

また、制御部1100は、分光強度情報910を取得する都度、その情報に基づいて光源361の変化度合を検知するようにしてもよい。光源361の変化度合、すなわち劣化進行状態、を知ることにより、光源361の交換時期を把握し準備することができるため、計測装置100の意図しない稼働停止時間を削減することができる。 The control unit 1100 may also detect the degree of change in the light source 361 based on the spectral intensity information 910 each time the control unit 1100 acquires the information. By knowing the degree of change in the light source 361, i.e., the state of deterioration, it is possible to know and prepare for the replacement of the light source 361, thereby reducing unintended downtime of the measurement device 100.

S2で、制御部1100は、検出部75を制御して、パターン72からの光(第2光)の光量を取得する。このとき、波長可変部340は第1波長帯域を透過する位置に設定される。また、光量調整部36における減光フィルタの透過率が第1透過率(第1調整量)に設定される。S2ではこの状態で検出部75による光量検出が行われる。制御部1100は、このとき検出された光量である第1検出光量と、減光フィルタの透過率である第1透過率とを、制御部1100の記憶部に記憶する。 In S2, the control unit 1100 controls the detection unit 75 to obtain the amount of light (second light) from the pattern 72. At this time, the wavelength variable unit 340 is set to a position that transmits the first wavelength band. Also, the transmittance of the neutral density filter in the light amount adjustment unit 36 is set to the first transmittance (first adjustment amount). In S2, the detection unit 75 detects the amount of light in this state. The control unit 1100 stores the first detected light amount, which is the amount of light detected at this time, and the first transmittance, which is the transmittance of the neutral density filter, in the memory unit of the control unit 1100.

S3で、制御部1100は、第1波長帯域に関する第1波長特性情報911(図8(b)参照)を取得する。第1波長特性情報911は、分光強度情報910のうちの第1波長帯域部分の情報、すなわち、第1波長帯域幅内の強度積分値(第1分光強度)である。制御部1100は、分光強度情報910から第1波長帯域に関する第1波長特性情報911を算出し記憶する。 In S3, the control unit 1100 acquires first wavelength characteristic information 911 (see FIG. 8B) relating to the first wavelength band. The first wavelength characteristic information 911 is information on the first wavelength band portion of the spectral intensity information 910, i.e., the intensity integral value within the first wavelength bandwidth (first spectral intensity). The control unit 1100 calculates and stores the first wavelength characteristic information 911 relating to the first wavelength band from the spectral intensity information 910.

S4で、制御部1100は、第2波長帯域に関する第2波長特性情報912(図8(c)参照)を取得する。第2波長特性情報912は、分光強度情報910のうちの第2波長帯域部分の情報、すなわち、第2波長帯域幅内の強度積分値(第2分光強度)である。制御部1100は、分光強度情報910から第2波長帯域に関する第2波長特性情報912を算出し記憶する。 In S4, the control unit 1100 acquires second wavelength characteristic information 912 (see FIG. 8(c)) relating to the second wavelength band. The second wavelength characteristic information 912 is information on the second wavelength band portion of the spectral intensity information 910, i.e., the intensity integral value within the second wavelength bandwidth (second spectral intensity). The control unit 1100 calculates and stores the second wavelength characteristic information 912 relating to the second wavelength band from the spectral intensity information 910.

S3およびS4ではそれぞれ、第1波長特性情報911および第2波長特性情報912を算出して求めるとしたが、計測光を分光器(不図示)に入射させ計測してもよい。 In S3 and S4, the first wavelength characteristic information 911 and the second wavelength characteristic information 912 are calculated, respectively, but the measurement light may be incident on a spectroscope (not shown) for measurement.

S5で、制御部1100は、第2波長帯域にて使用する減光フィルタを選択する。例えば、制御部1100は、記憶部に記憶された第1検出光量、第1透過率、第1波長特性情報、第2波長特性情報に基づいて、第2波長帯域にて使用する減光フィルタの透過率を求め、求めた透過率に最も近い減光フィルタを選択する。 In S5, the control unit 1100 selects a neutral density filter to be used in the second wavelength band. For example, the control unit 1100 calculates the transmittance of the neutral density filter to be used in the second wavelength band based on the first detected light amount, the first transmittance, the first wavelength characteristic information, and the second wavelength characteristic information stored in the memory unit, and selects the neutral density filter closest to the calculated transmittance.

ここで、第2波長帯域にてパターンを計測する際に使用する減光フィルタの透過率(第2透過率)は、第1透過率に対して、第1波長特性情報から第2波長特性情報への減衰分を割増しする下記式により求められる。
第2透過率=(第1波長特性情報/第2波長特性情報)×第1透過率
Here, the transmittance (second transmittance) of the dimming filter used when measuring the pattern in the second wavelength band is calculated by the following formula, which multiplies the amount of attenuation from the first wavelength characteristic information to the second wavelength characteristic information by the first transmittance.
Second transmittance = (first wavelength characteristic information/second wavelength characteristic information) x first transmittance

図7には、波長帯域別の、波長特性情報、減光フィルタ透過率、検出光量のサンプル値が例示されている。図7において、S2で得られた第1透過率は0.30、第1検出光量は90であり、S3で得られた第1波長特性情報(強度積分値)は2000であり、S4で得られた第2波長特性情報(強度積分値)は800である。 Figure 7 shows an example of wavelength characteristic information, neutral density filter transmittance, and sample values of detected light amount for each wavelength band. In Figure 7, the first transmittance obtained in S2 is 0.30, the first detected light amount is 90, the first wavelength characteristic information (intensity integral value) obtained in S3 is 2000, and the second wavelength characteristic information (intensity integral value) obtained in S4 is 800.

ここで上記式に則り、S5にて求められる第2透過率は、
(2000/800)×0.30=0.75
として求められる。第2波長帯域にて使用する減光フィルタの減衰率(第2透過率)を0.75とすることで、第2波長帯域の設定時の光量を、第1波長帯域の設定時の光量と同じにすることができる。このように、制御部1100は、第1分光強度と第2分光強度との比を第1透過率(第1調整量)に乗じて得た値を、第1光の波長帯域が第2波長帯域に設定された状態での第2透過率(第2調整量)として決定する。
Here, in accordance with the above formula, the second transmittance calculated in S5 is
(2000/800) x 0.30 = 0.75
By setting the attenuation rate (second transmittance) of the neutral density filter used in the second wavelength band to 0.75, the amount of light when the second wavelength band is set can be made the same as the amount of light when the first wavelength band is set. In this way, the control unit 1100 determines the value obtained by multiplying the first transmittance (first adjustment amount) by the ratio between the first spectral intensity and the second spectral intensity as the second transmittance (second adjustment amount) in a state where the wavelength band of the first light is set to the second wavelength band.

以上のように、制御部1100は、第1光の第1波長帯域における分光強度である第1分光強度と、第1光の第2波長帯域における分光強度である第2分光強度とを取得する。そして制御部1100は、取得された第1分光強度と第2分光強度とに基づいて、第1光の波長帯域を第1波長帯域から第2波長帯域に切り替える際の光量調整部36の制御を行う。 As described above, the control unit 1100 acquires the first spectral intensity, which is the spectral intensity in the first wavelength band of the first light, and the second spectral intensity, which is the spectral intensity in the second wavelength band of the first light. Then, based on the acquired first and second spectral intensities, the control unit 1100 controls the light amount adjustment unit 36 when switching the wavelength band of the first light from the first wavelength band to the second wavelength band.

上述の例では、パターン72を照明する光の調光は、光量調整部36の減光フィルタの選択により行われるが、光源361の出力の制御、検出部75の蓄積時間の制御によっても行うことができる。 In the above example, the light illuminating the pattern 72 is adjusted by selecting a neutral density filter in the light amount adjustment unit 36, but it can also be adjusted by controlling the output of the light source 361 and the accumulation time of the detection unit 75.

このように、本実施形態では、可変波長フィルタを用いて任意の波長帯域(中心波長、波長幅)を選択するとき、減光フィルタを用いた検出光の調光に時間を掛けることを回避することができる。 In this way, in this embodiment, when using a variable wavelength filter to select an arbitrary wavelength band (center wavelength, wavelength width), it is possible to avoid spending time on dimming the detection light using a neutral density filter.

<第2実施形態>
第2実施形態は、第1実施形態で説明した計測装置が適用された基板処理装置に関する。ここで言及しない事項は、第1実施形態に従いうる。基板処理装置は、例えば、露光装置およびインプリント装置等の、基板にパターンを形成するリソグラフィ装置でありうる。あるいは、基板処理装置は、重ね合わせ検査装置、CD検査装置、欠陥検査装置、電気特性検査装置等の、検査装置でありうる。あるいは、基板処理装置は、エッチング装置および成膜装置等の、加工装置でありうる。以下では、本開示における基板処理装置が、リソグラフィ装置の一例である露光装置であるものとして説明する。
Second Embodiment
The second embodiment relates to a substrate processing apparatus to which the measurement apparatus described in the first embodiment is applied. Matters not mentioned here may follow the first embodiment. The substrate processing apparatus may be, for example, a lithography apparatus that forms a pattern on a substrate, such as an exposure apparatus or an imprint apparatus. Alternatively, the substrate processing apparatus may be an inspection apparatus, such as an overlay inspection apparatus, a CD inspection apparatus, a defect inspection apparatus, or an electrical characteristic inspection apparatus. Alternatively, the substrate processing apparatus may be a processing apparatus, such as an etching apparatus or a film formation apparatus. In the following, the substrate processing apparatus in the present disclosure will be described as an exposure apparatus, which is an example of a lithography apparatus.

図9を参照して、本実施形態に係る露光装置を説明する。露光装置EXAは、半導体素子や液晶表示素子などのデバイスの製造工程であるリソグラフィ工程に用いられ、基板73にパターンを形成するリソグラフィ装置である。露光装置EXAは、レチクル31(原版、マスク)を介して基板73(ウエハ)を露光して、レチクル31のパターンを基板73に転写する露光処理(基板処理)を行う。 The exposure apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG. 9. The exposure apparatus EXA is a lithography apparatus used in the lithography process, which is a manufacturing process for devices such as semiconductor elements and liquid crystal display elements, and forms a pattern on a substrate 73. The exposure apparatus EXA exposes the substrate 73 (wafer) through a reticle 31 (original, mask) to perform exposure processing (substrate processing) in which the pattern of the reticle 31 is transferred to the substrate 73.

ここで、レチクル31は、回路パターンなどの所定のパターンが形成されたレチクル、原版、またはマスクであり、例えば、石英から構成される。レチクル31は、後述の照明光学系91により照明された光を透過する。基板73は、レチクル31のパターンが転写される被処理体であって、例えば、シリコンウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板、その他の被処理基板である。基板73は、フォトレジストが塗布された状態で露光されることにより、パターンが転写される。 Here, the reticle 31 is a reticle, original, or mask on which a predetermined pattern such as a circuit pattern is formed, and is made of, for example, quartz. The reticle 31 transmits light illuminated by an illumination optical system 91 described below. The substrate 73 is a processed object onto which the pattern of the reticle 31 is transferred, and is, for example, a silicon wafer, a glass plate, a film-like substrate, or another processed substrate. The substrate 73 is exposed to light while coated with photoresist, thereby transferring the pattern.

ここでは、露光装置EXAとして、レチクル31と基板73とを走査方向に互いに同期して移動させつつレチクル31に形成されたパターンを基板73に露光する走査型露光装置(スキャナ)を使用する場合を例にして説明する。なお、本実施形態は、レチクル31を固定しレチクルパターンを基板73に露光するタイプの露光装置(ステッパ)にも適用することができる。 Here, an example will be described in which the exposure apparatus EXA is a scanning exposure apparatus (scanner) that exposes a pattern formed on the reticle 31 onto the substrate 73 while moving the reticle 31 and substrate 73 synchronously in the scanning direction. Note that this embodiment can also be applied to an exposure apparatus (stepper) of a type in which the reticle 31 is fixed and the reticle pattern is exposed onto the substrate 73.

露光装置EXAは、光源部90、照明光学系91、レチクルステージRS、投影光学系32、基板ステージWS、計測部50、及び制御部1100を有する。 The exposure apparatus EXA has a light source unit 90, an illumination optical system 91, a reticle stage RS, a projection optical system 32, a substrate stage WS, a measurement unit 50, and a control unit 1100.

光源部90は、水銀ランプ、KrFエキシマレーザ、及びArFエキシマレーザのうち少なくとも1つの光源を含む。また、波長が数nm~百nmの極端紫外光(Extreme Ultra Violet:EUV光)の光源を含んでもよい。 The light source unit 90 includes at least one of a mercury lamp, a KrF excimer laser, and an ArF excimer laser. It may also include a light source of extreme ultraviolet light (EUV light) with a wavelength of several nm to a hundred nm.

照明光学系91は、光源部90から射出される光を露光に最適な所定の形状を有するスリット光に成形し、レチクルステージRSに保持されたレチクル31に照射して、レチクル31上の所定の照明領域を照明する。照明光学系91は、レチクル31上の所定の照明領域を均一な照度分布の光で照明する。照明光学系91は、例えば、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレータ、絞りなどを含み、コンデンサーレンズ、ハエの目レンズ、開口絞り、コンデンサーレンズ、スリット、結像光学系の順に配置することで構成される。 The illumination optical system 91 shapes the light emitted from the light source unit 90 into a slit light having a predetermined shape optimal for exposure, and irradiates the reticle 31 held on the reticle stage RS with this light, illuminating a predetermined illumination area on the reticle 31. The illumination optical system 91 illuminates a predetermined illumination area on the reticle 31 with light having a uniform illuminance distribution. The illumination optical system 91 includes, for example, a lens, a mirror, an optical integrator, an aperture, etc., and is configured by arranging a condenser lens, a fly's-eye lens, an aperture aperture, a condenser lens, a slit, and an imaging optical system in this order.

レチクルステージRSは、レチクル31を保持して移動する。レチクルステージRSは、例えば、投影光学系32の光軸に垂直な平面内、すなわちXY平面内で移動可能及びθZ方向に回転可能である。レチクルステージRSは、リニアモ-タ等の駆動装置(不図示)により駆動され、駆動装置はX、Y、θZの3軸方向に駆動可能であり、制御部1100により制御される。なお、駆動装置は、3軸方向に駆動可能としたが、1軸方向から6軸方向のいずれかで駆動可能としてもよい。 The reticle stage RS moves while holding the reticle 31. The reticle stage RS can move, for example, within a plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system 32, i.e., within the XY plane, and can rotate in the θZ direction. The reticle stage RS is driven by a driving device (not shown) such as a linear motor, which can be driven in three axial directions, X, Y, and θZ, and is controlled by the control unit 1100. Note that although the driving device is capable of driving in three axial directions, it may also be capable of driving in any one of one to six axial directions.

投影光学系32は、レチクル31を透過した光を基板ステージWSに保持された基板73に照射して、レチクル31に形成されたパターンの像を所定の投影倍率βで基板73に投影する。このように、基板73は投影光学系32から照射される光により露光され、基板73上にパターンが形成される。また、投影光学系32は複数の光学素子で構成されており、所定の投影倍率βは例えば1/4、または1/5である。 The projection optical system 32 irradiates the substrate 73 held by the substrate stage WS with light that has passed through the reticle 31, and projects an image of the pattern formed on the reticle 31 onto the substrate 73 at a predetermined projection magnification β. In this way, the substrate 73 is exposed to the light irradiated from the projection optical system 32, and a pattern is formed on the substrate 73. The projection optical system 32 is also composed of multiple optical elements, and the predetermined projection magnification β is, for example, 1/4 or 1/5.

基板ステージWSについては、第1実施形態と共通の構成については説明を省略する。基板ステージWSには、基準マークを備えた基準プレート39が設置されている。基準プレート39の表面の高さは、基板ステージWSに保持された基板73の表面と同じ高さになるように定められ、計測部50は基準プレート39の基準マークの位置も計測する。 Regarding the substrate stage WS, a description of the configuration common to the first embodiment will be omitted. A reference plate 39 equipped with a reference mark is installed on the substrate stage WS. The height of the surface of the reference plate 39 is determined to be the same height as the surface of the substrate 73 held by the substrate stage WS, and the measurement unit 50 also measures the position of the reference mark on the reference plate 39.

制御部1100は、計測装置100を含む露光装置EXAの各部を統括的に制御する。制御部1100の構成については、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。また、計測部50は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。 The control unit 1100 comprehensively controls each part of the exposure apparatus EXA, including the measurement device 100. The configuration of the control unit 1100 is the same as in the first embodiment, so a description thereof will be omitted. Also, the measurement unit 50 is the same as in the first embodiment, so a description thereof will be omitted.

次に、図10を参照して、本実施形態に係る露光処理について説明する。図10に示される露光処理は、制御部1100が露光装置EXAの各部を統括的に制御することにより行われる。 Next, the exposure process according to this embodiment will be described with reference to FIG. 10. The exposure process shown in FIG. 10 is performed by the control unit 1100 comprehensively controlling each part of the exposure apparatus EXA.

S101において、制御部1100は、露光装置EXAに基板73を搬入させる。S102において、制御部1100は、形状計測装置(不図示)に、基板73の表面(高さ)を検出して基板73の全域の表面形状を計測する。 In S101, the control unit 1100 causes the exposure apparatus EXA to load the substrate 73. In S102, the control unit 1100 causes a shape measurement device (not shown) to detect the surface (height) of the substrate 73 and measure the surface shape of the entire area of the substrate 73.

S103において、制御部1100は、キャリブレーションを行う。具体的には、基準プレート39に設けられた基準マークの位置に基づいて、計測部50の光軸上に基準マークが位置するように、制御部1100は、基板ステージWSを駆動させる。次に、制御部1100は、計測部50の光軸に対する基準マークの位置ずれを計測し、かかる位置ずれに基づいて、基板ステージWSの座標系の原点が計測部50の光軸と一致するように、基板ステージWSの座標系を再設定する。次に、制御部1100は、計測部50の光軸と投影光学系32の光軸との位置関係に基づいて、基準マークが露光光の光軸上に位置するように、基板ステージWSを駆動させる。そして、制御部1100は、TTL(スルー・ザ・レンズ)計測系(不図示)に、投影光学系32を介して、露光光の光軸に対する基準マークの位置ずれを計測させる。S104において、制御部1100は、S103におけるキャリブレーションの結果に基づいて、計測部50の光軸と投影光学系32の光軸とのベースラインを決定する。 In S103, the control unit 1100 performs calibration. Specifically, the control unit 1100 drives the substrate stage WS so that the reference mark is positioned on the optical axis of the measurement unit 50 based on the position of the reference mark provided on the reference plate 39. Next, the control unit 1100 measures the positional deviation of the reference mark relative to the optical axis of the measurement unit 50, and based on the positional deviation, resets the coordinate system of the substrate stage WS so that the origin of the coordinate system of the substrate stage WS coincides with the optical axis of the measurement unit 50. Next, the control unit 1100 drives the substrate stage WS so that the reference mark is positioned on the optical axis of the exposure light based on the positional relationship between the optical axis of the measurement unit 50 and the optical axis of the projection optical system 32. Then, the control unit 1100 causes a TTL (through-the-lens) measurement system (not shown) to measure the positional deviation of the reference mark relative to the optical axis of the exposure light via the projection optical system 32. In S104, the control unit 1100 determines the baseline between the optical axis of the measurement unit 50 and the optical axis of the projection optical system 32 based on the results of the calibration in S103.

ここで、S103において基準マークの位置ずれを計測するために、パターンの計測処理が行われる。制御部1100は、計測部50により基準マークに含まれるパターンを計測する。パターンの計測処理、例えば、所定の計測回数ごとや露光処理が行われる基板73の所定の枚数ごとなどに行われてもよい。 Here, in S103, a pattern measurement process is performed to measure the positional deviation of the reference mark. The control unit 1100 measures the pattern included in the reference mark using the measurement unit 50. The pattern measurement process may be performed, for example, every predetermined number of measurements or every predetermined number of substrates 73 that are subjected to the exposure process.

S105において、制御部1100は、計測部50に基板73に設けられたパターン72の位置を計測させる。S106において、制御部1100は、グローバルアライメントを行う。具体的には、S105における計測結果に基づいて、制御部1100は、基板73のショット領域の配列に関して、シフト、マグニフィケーション(倍率)、ローテーション(回転)を算出し、ショット領域の配列の規則性を求める。そして、ショット領域の配列の規則性及びベースラインから補正係数を求め、かかる補正係数に基づいて、レチクル31(露光光)に対して基板73を位置合わせ(アライメント)する。 In S105, the control unit 1100 causes the measurement unit 50 to measure the position of the pattern 72 provided on the substrate 73. In S106, the control unit 1100 performs global alignment. Specifically, based on the measurement results in S105, the control unit 1100 calculates the shift, magnification, and rotation for the arrangement of the shot areas on the substrate 73, and determines the regularity of the arrangement of the shot areas. Then, a correction coefficient is calculated from the regularity of the arrangement of the shot areas and the baseline, and the substrate 73 is aligned with the reticle 31 (exposure light) based on the correction coefficient.

ここで、S105においてパターン72の位置を計測するために、パターンの計測処理が行われる。制御部1100は、計測部50によりパターン72を計測する。パターンの計測処理は、例えば、所定の計測回数ごとや露光処理が行われる基板73の所定の枚数ごとなどに行われてもよい。 Here, in S105, a pattern measurement process is performed to measure the position of the pattern 72. The control unit 1100 measures the pattern 72 using the measurement unit 50. The pattern measurement process may be performed, for example, every predetermined number of measurements or every predetermined number of substrates 73 on which exposure processing is performed.

S107において、制御部1100は、レチクル31と基板73とを走査方向(Y方向)に走査させるようにレチクルステージRSと基板ステージWSとを制御しながら、基板73を露光する。この際、形状計測装置によって計測した基板73の表面形状に基づいて、制御部1100は、Z方向及び傾き(チルト)方向に基板ステージWSを駆動させて、基板73の表面を投影光学系32の結像面に逐次合わせ込む。 In S107, the control unit 1100 exposes the substrate 73 while controlling the reticle stage RS and the substrate stage WS to scan the reticle 31 and the substrate 73 in the scanning direction (Y direction). At this time, based on the surface shape of the substrate 73 measured by the shape measurement device, the control unit 1100 drives the substrate stage WS in the Z direction and tilt direction to sequentially align the surface of the substrate 73 with the imaging plane of the projection optical system 32.

S108において、制御部1100は、基板73の露光すべきショット領域の全てに対する露光が完了したかどうか(即ち、露光すべきショット領域のうち、未露光のショット領域が存在していないかどうか)を判定する。露光すべきショット領域の全てに対する露光が完了していないと判定された場合には、制御部1100は処理をS107に移行させる。つまり、露光すべきショット領域の全てに対する露光が完了するまで、S107及びS108が繰り返される。一方、露光すべきショット領域の全てに対する露光が完了したと判定された場合には、制御部1100は処理をS109に移行させる。S109において、制御部1100は、露光装置EXAから基板73を搬出させる。 In S108, the control unit 1100 determines whether exposure of all of the shot areas of the substrate 73 to be exposed has been completed (i.e., whether there are any unexposed shot areas among the shot areas to be exposed). If it is determined that exposure of all of the shot areas to be exposed has not been completed, the control unit 1100 transitions the process to S107. In other words, S107 and S108 are repeated until exposure of all of the shot areas to be exposed is completed. On the other hand, if it is determined that exposure of all of the shot areas to be exposed has been completed, the control unit 1100 transitions the process to S109. In S109, the control unit 1100 causes the substrate 73 to be removed from the exposure apparatus EXA.

<物品製造方法の実施形態>
本発明の実施形態における物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品製造方法は、上記の基板処理装置を用いて基板を処理する工程と、該処理された基板から物品を製造する工程とを含みうる。かかる物品を製造する工程は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含みうる。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
<Embodiment of an article manufacturing method>
The article manufacturing method according to the embodiment of the present invention is suitable for manufacturing articles such as microdevices, such as semiconductor devices, and elements having a microstructure. The article manufacturing method according to the present embodiment may include a step of processing a substrate using the above-mentioned substrate processing apparatus, and a step of manufacturing an article from the processed substrate. The step of manufacturing such an article may include other well-known steps (oxidation, film formation, deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, etc.). The article manufacturing method according to the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article, as compared to conventional methods.

本明細書の開示は、少なくとも以下の技術を含む。
(項目1)
光源から射出された第1光により照明されたパターンからの第2光を検出することにより前記パターンの位置を計測する計測装置であって、
波長可変素子に対する前記第1光の入射位置を変化させることによって前記第1光の波長を制御する波長制御部と、
前記波長制御部によって波長が制御された前記第1光の光量を調整する光量調整部と、
前記第1光の第1波長帯域における分光強度である第1分光強度と、前記第1光の第2波長帯域における分光強度である第2分光強度とに基づいて、前記波長制御部により前記第1光の波長帯域を前記第1波長帯域から第2波長帯域に切り替える際の前記光量調整部の制御を行う制御部と、
を有することを特徴とする計測装置。
(項目2)
前記第2光の光量を検出する検出部を更に有し、
前記制御部は、
前記波長制御部により前記第1光の波長帯域が前記第1波長帯域に設定された状態かつ前記光量調整部による調整量が第1調整量に設定された状態で前記検出部により検出される前記第2光の光量である第1検出光量を取得し、
前記第1分光強度と前記第2分光強度との比を前記第1調整量に乗じて得た値を、前記波長制御部により前記第1光の波長帯域が前記第2波長帯域に設定された状態での前記光量調整部による調整量である第2調整量として決定する、
ことを特徴とする項目1に記載の計測装置。
(項目3)
前記制御部は、前記第1光の分光強度に基づいて、前記第1分光強度および前記第2分光強度を取得する、ことを特徴とする項目1に記載の計測装置。
(項目4)
前記第1光の分光強度を計測する分光器を更に有し、
前記制御部は、前記分光器から前記第1光の分光強度を取得する、
ことを特徴とする項目3に記載の計測装置。
(項目5)
前記計測装置の外部に配置された分光器に前記第1光を入射させるように構成され、
前記制御部は、前記分光器から前記第1光の分光強度を取得する、
ことを特徴とする項目3に記載の計測装置。
(項目6)
前記制御部は、前記光源の製品仕様に基づいて前記第1光の分光強度を取得する、ことを特徴とする項目3に記載の計測装置。
(項目7)
前記制御部は、前記第1光の分光強度を定期的に取得する、ことを特徴とする項目3から6のいずれか1項に記載の計測装置。
(項目8)
前記制御部は、前記第1光の分光強度を、前記計測装置の起動時およびリセット時を含む特定のタイミングで取得する、ことを特徴とする項目3から6のいずれか1項に記載の計測装置。
(項目9)
前記制御部は、前記第1光の分光強度を取得する都度、該取得された分光強度に基づいて前記光源の変化度合を検知する、ことを特徴とする項目7または8に記載の計測装置。
(項目10)
光源から射出された第1光により照明されたパターンからの第2光を検出することにより前記パターンの位置を計測する計測装置の制御方法であって、前記計測装置は、波長可変素子に対する前記第1光の入射位置を変化させることによって前記第1光の波長を制御する波長制御部と、前記波長制御部によって波長が制御された前記第1光の光量を調整する光量調整部とを含み、前記制御方法は、
前記第1光の第1波長帯域における分光強度である第1分光強度を取得する工程と、
前記第1光の第2波長帯域における分光強度である第2分光強度を取得する工程と、
前記第1分光強度と前記第2分光強度とに基づいて、前記波長制御部により前記第1光の波長帯域を前記第1波長帯域から第2波長帯域に切り替える際の前記光量調整部の制御を行う工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
(項目11)
パターンが形成された基板を処理する基板処理装置であって、
項目1から9のいずれか1項に記載の計測装置を有し、
前記計測装置により計測された前記パターンの位置に基づき位置合わせされた前記基板を処理することを特徴とする基板処理装置。
(項目12)
項目11に記載の基板処理装置を用いて基板を処理する工程と、
前記処理された基板から物品を製造する工程と、
を有することを特徴とする物品製造方法。
The disclosure of the present specification includes at least the following techniques.
(Item 1)
1. A measurement apparatus that measures a position of a pattern by detecting a second light from a pattern illuminated by a first light emitted from a light source, comprising:
a wavelength control unit that controls a wavelength of the first light by changing an incident position of the first light with respect to a wavelength tunable element;
a light amount adjustment unit that adjusts the amount of the first light whose wavelength is controlled by the wavelength control unit;
a control unit that controls the light amount adjustment unit when switching the wavelength band of the first light from the first wavelength band to the second wavelength band by the wavelength control unit, based on a first spectral intensity that is a spectral intensity in a first wavelength band of the first light and a second spectral intensity that is a spectral intensity in a second wavelength band of the first light;
A measuring device comprising:
(Item 2)
A detection unit that detects an amount of the second light,
The control unit is
acquire a first detected light amount, which is the amount of the second light detected by the detection unit in a state in which the wavelength band of the first light is set to the first wavelength band by the wavelength control unit and the adjustment amount by the light amount adjustment unit is set to a first adjustment amount;
determining a value obtained by multiplying the first adjustment amount by a ratio between the first spectral intensity and the second spectral intensity as a second adjustment amount, which is an adjustment amount by the light amount adjustment unit in a state in which the wavelength band of the first light is set to the second wavelength band by the wavelength control unit;
2. The measuring device according to item 1,
(Item 3)
2. The measurement apparatus according to claim 1, wherein the control unit acquires the first spectral intensity and the second spectral intensity based on a spectral intensity of the first light.
(Item 4)
a spectrometer that measures a spectral intensity of the first light,
The control unit acquires a spectral intensity of the first light from the spectroscope.
4. The measuring device according to item 3,
(Item 5)
The first light is incident on a spectrometer disposed outside the measurement device,
The control unit acquires a spectral intensity of the first light from the spectroscope.
4. The measuring device according to item 3,
(Item 6)
4. The measurement apparatus according to claim 3, wherein the control unit obtains the spectral intensity of the first light based on a product specification of the light source.
(Item 7)
7. The measurement apparatus according to claim 3, wherein the control unit periodically acquires the spectral intensity of the first light.
(Item 8)
7. The measurement device according to claim 3, wherein the control unit acquires the spectral intensity of the first light at a specific timing including a time when the measurement device is started and a time when the measurement device is reset.
(Item 9)
9. The measurement apparatus according to item 7 or 8, wherein the control unit detects a degree of change in the light source based on the acquired spectral intensity each time the control unit acquires the spectral intensity of the first light.
(Item 10)
A control method for a measurement device that measures a position of a pattern by detecting second light from the pattern illuminated with first light emitted from a light source, the measurement device including a wavelength control unit that controls a wavelength of the first light by changing an incident position of the first light with respect to a wavelength tunable element, and a light amount adjustment unit that adjusts an amount of the first light whose wavelength has been controlled by the wavelength control unit, the control method comprising:
acquiring a first spectral intensity, the first light being a spectral intensity in a first wavelength band;
acquiring a second spectral intensity, the second spectral intensity being a spectral intensity in a second wavelength band of the first light;
controlling the light amount adjustment unit when switching the wavelength band of the first light from the first wavelength band to a second wavelength band by the wavelength control unit based on the first spectral intensity and the second spectral intensity;
A control method comprising the steps of:
(Item 11)
A substrate processing apparatus for processing a substrate on which a pattern is formed, comprising:
A measuring device according to any one of items 1 to 9,
a substrate processing apparatus for processing the substrate aligned based on the position of the pattern measured by the measuring apparatus;
(Item 12)
Processing a substrate using the substrate processing apparatus according to item 11;
producing an article from the processed substrate;
A method for manufacturing an article, comprising:

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following claims are appended to disclose the scope of the invention.

100:計測装置、73:基板、50:計測部、1100:制御部、340:波長可変部、36:光量調整部 100: Measuring device, 73: Substrate, 50: Measuring unit, 1100: Control unit, 340: Wavelength variable unit, 36: Light amount adjustment unit

Claims (12)

光源から射出された第1光により照明されたパターンからの第2光を検出することにより前記パターンの位置を計測する計測装置であって、
波長可変素子に対する前記第1光の入射位置を変化させることによって前記第1光の波長を制御する波長制御部と、
前記波長制御部によって波長が制御された前記第1光の光量を調整する光量調整部と、
前記第1光の第1波長帯域における分光強度である第1分光強度と、前記第1光の第2波長帯域における分光強度である第2分光強度とに基づいて、前記波長制御部により前記第1光の波長帯域を前記第1波長帯域から第2波長帯域に切り替える際の前記光量調整部の制御を行う制御部と、
を有することを特徴とする計測装置。
1. A measurement apparatus that measures a position of a pattern by detecting a second light from a pattern illuminated by a first light emitted from a light source, comprising:
a wavelength control unit that controls a wavelength of the first light by changing an incident position of the first light with respect to a wavelength tunable element;
a light amount adjustment unit that adjusts the amount of the first light whose wavelength is controlled by the wavelength control unit;
a control unit that controls the light amount adjustment unit when switching the wavelength band of the first light from the first wavelength band to the second wavelength band by the wavelength control unit, based on a first spectral intensity that is a spectral intensity in a first wavelength band of the first light and a second spectral intensity that is a spectral intensity in a second wavelength band of the first light;
A measuring device comprising:
前記第2光の光量を検出する検出部を更に有し、
前記制御部は、
前記波長制御部により前記第1光の波長帯域が前記第1波長帯域に設定された状態かつ前記光量調整部による調整量が第1調整量に設定された状態で前記検出部により検出される前記第2光の光量である第1検出光量を取得し、
前記第1分光強度と前記第2分光強度との比を前記第1調整量に乗じて得た値を、前記波長制御部により前記第1光の波長帯域が前記第2波長帯域に設定された状態での前記光量調整部による調整量である第2調整量として決定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の計測装置。
A detection unit that detects an amount of the second light,
The control unit is
acquire a first detected light amount, which is the amount of the second light detected by the detection unit in a state in which the wavelength band of the first light is set to the first wavelength band by the wavelength control unit and the adjustment amount by the light amount adjustment unit is set to a first adjustment amount;
determining a value obtained by multiplying the first adjustment amount by a ratio between the first spectral intensity and the second spectral intensity as a second adjustment amount, which is an adjustment amount by the light amount adjustment unit in a state in which the wavelength band of the first light is set to the second wavelength band by the wavelength control unit;
2. The measuring device according to claim 1 .
前記制御部は、前記第1光の分光強度に基づいて、前記第1分光強度および前記第2分光強度を取得する、ことを特徴とする請求項1に記載の計測装置。 The measurement device according to claim 1, characterized in that the control unit acquires the first spectral intensity and the second spectral intensity based on the spectral intensity of the first light. 前記第1光の分光強度を計測する分光器を更に有し、
前記制御部は、前記分光器から前記第1光の分光強度を取得する、
ことを特徴とする請求項3に記載の計測装置。
a spectrometer that measures a spectral intensity of the first light,
The control unit acquires a spectral intensity of the first light from the spectroscope.
4. The measuring device according to claim 3.
前記計測装置の外部に配置された分光器に前記第1光を入射させるように構成され、
前記制御部は、前記分光器から前記第1光の分光強度を取得する、
ことを特徴とする請求項3に記載の計測装置。
The first light is incident on a spectrometer disposed outside the measurement device,
The control unit acquires a spectral intensity of the first light from the spectroscope.
4. The measuring device according to claim 3.
前記制御部は、前記光源の製品仕様に基づいて前記第1光の分光強度を取得する、ことを特徴とする請求項3に記載の計測装置。 The measurement device according to claim 3, characterized in that the control unit acquires the spectral intensity of the first light based on the product specifications of the light source. 前記制御部は、前記第1光の分光強度を定期的に取得する、ことを特徴とする請求項3に記載の計測装置。 The measurement device according to claim 3, characterized in that the control unit periodically acquires the spectral intensity of the first light. 前記制御部は、前記第1光の分光強度を、前記計測装置の起動時およびリセット時を含む特定のタイミングで取得する、ことを特徴とする請求項3に記載の計測装置。 The measurement device according to claim 3, characterized in that the control unit acquires the spectral intensity of the first light at specific times including when the measurement device is started and when it is reset. 前記制御部は、前記第1光の分光強度を取得する都度、該取得された分光強度に基づいて前記光源の変化度合を検知する、ことを特徴とする請求項7に記載の計測装置。 The measurement device according to claim 7, characterized in that the control unit detects the degree of change in the light source based on the acquired spectral intensity each time the spectral intensity of the first light is acquired. 光源から射出された第1光により照明されたパターンからの第2光を検出することにより前記パターンの位置を計測する計測装置の制御方法であって、前記計測装置は、波長可変素子に対する前記第1光の入射位置を変化させることによって前記第1光の波長を制御する波長制御部と、前記波長制御部によって波長が制御された前記第1光の光量を調整する光量調整部とを含み、前記制御方法は、
前記第1光の第1波長帯域における分光強度である第1分光強度を取得する工程と、
前記第1光の第2波長帯域における分光強度である第2分光強度を取得する工程と、
前記第1分光強度と前記第2分光強度とに基づいて、前記波長制御部により前記第1光の波長帯域を前記第1波長帯域から第2波長帯域に切り替える際の前記光量調整部の制御を行う工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
A control method for a measurement device that measures a position of a pattern by detecting second light from the pattern illuminated with first light emitted from a light source, the measurement device including a wavelength control unit that controls a wavelength of the first light by changing an incident position of the first light with respect to a wavelength tunable element, and a light amount adjustment unit that adjusts an amount of the first light whose wavelength has been controlled by the wavelength control unit, the control method comprising:
acquiring a first spectral intensity, the first light being a spectral intensity in a first wavelength band;
acquiring a second spectral intensity, the second spectral intensity being a spectral intensity in a second wavelength band of the first light;
controlling the light amount adjustment unit when switching the wavelength band of the first light from the first wavelength band to a second wavelength band by the wavelength control unit based on the first spectral intensity and the second spectral intensity;
A control method comprising the steps of:
パターンが形成された基板を処理する基板処理装置であって、
請求項1から9のいずれか1項に記載の計測装置を有し、
前記計測装置により計測された前記パターンの位置に基づき位置合わせされた前記基板を処理することを特徴とする基板処理装置。
A substrate processing apparatus for processing a substrate on which a pattern is formed, comprising:
A measuring device according to any one of claims 1 to 9,
a substrate processing apparatus for processing the substrate aligned based on the position of the pattern measured by the measuring apparatus;
請求項11に記載の基板処理装置を用いて基板を処理する工程と、
前記処理された基板から物品を製造する工程と、
を有することを特徴とする物品製造方法。
A step of processing a substrate using the substrate processing apparatus according to claim 11;
producing an article from the processed substrate;
A method for manufacturing an article, comprising:
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