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JP2026011350A - Exposure method, exposure apparatus, and article manufacturing method - Google Patents

Exposure method, exposure apparatus, and article manufacturing method

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JP2026011350A
JP2026011350A JP2024111864A JP2024111864A JP2026011350A JP 2026011350 A JP2026011350 A JP 2026011350A JP 2024111864 A JP2024111864 A JP 2024111864A JP 2024111864 A JP2024111864 A JP 2024111864A JP 2026011350 A JP2026011350 A JP 2026011350A
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JP
Japan
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exposure
heat dissipation
optical system
projection optical
shield
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Application number
JP2024111864A
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Japanese (ja)
Inventor
里佳 星野
純 茂泉
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

【課題】露光非点収差の過補正現象の抑制に有利な技術を提供する。
【解決手段】基板を露光する露光方法は、投影光学系の光学特性の調整のために遮蔽物によって光束の少なくとも一部を遮光した状態で、前記投影光学系に含まれる光学素子に光を照射する調整工程と、前記調整工程によって前記遮蔽物に蓄積された熱を放出させる放熱工程と、前記放熱工程の後に、前記投影光学系を介して前記基板を露光する露光工程と、を有し、前記放熱工程において、前記調整工程における光照射条件と前記露光工程における露光条件との少なくとも一方に基づいた前記遮蔽物からの放熱量で放熱が行われる。
【選択図】 図1

A technique advantageous for suppressing the overcorrection phenomenon of exposure astigmatism is provided.
[Solution] An exposure method for exposing a substrate includes an adjustment step of irradiating light onto an optical element included in a projection optical system while at least a portion of the light beam is blocked by a shield to adjust the optical characteristics of the projection optical system, a heat dissipation step of releasing heat accumulated in the shield by the adjustment step, and an exposure step of exposing the substrate via the projection optical system after the heat dissipation step, wherein heat is dissipated from the shield at an amount based on at least one of the light irradiation conditions in the adjustment step and the exposure conditions in the exposure step.
[Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、露光方法、露光装置、および物品製造方法に関する。 The present invention relates to an exposure method, an exposure apparatus, and an article manufacturing method.

半導体デバイス等の物品の製造において、原版(レチクル又はマスク)を照明光学系で照明し、投影光学系を介して原版のパターンを基板に投影して基板を露光する露光装置が使用される。投影光学系の結像特性は、露光光の照射によって変動するため、露光装置では、光学素子の位置および姿勢の制御によって結像特性が補正される。ただし、光学素子の位置および姿勢の制御によって補正が可能な収差成分は限られており、非点収差などの非回転対称な結像特性は補正することが困難である。とりわけ走査型露光装置(スキャナー)の場合、矩形スリットが使用されるため、露光により投影光学系に非回転対称の熱分布が発生し、非回転対称の露光収差(以下「露光非点収差」と呼ぶ。)が発生する。また、特定の方向のパターンを多く含む原版を用いた露光を連続して行うことによっても、露光非点収差が多く発生しうる。 In the manufacture of semiconductor devices and other products, exposure apparatuses are used to illuminate an original (reticle or mask) with an illumination optical system and project the original pattern onto a substrate via a projection optical system, thereby exposing the substrate. Because the imaging characteristics of the projection optical system fluctuate depending on the exposure light, exposure apparatuses correct these imaging characteristics by controlling the position and orientation of optical elements. However, only a limited number of aberration components can be corrected by controlling the position and orientation of optical elements, making it difficult to correct non-rotationally symmetric imaging characteristics such as astigmatism. In particular, scanning exposure apparatuses (scanners) use a rectangular slit, which generates a non-rotationally symmetric heat distribution in the projection optical system during exposure, resulting in non-rotationally symmetric exposure aberrations (hereinafter referred to as "exposure astigmatism"). Furthermore, repeated exposures using originals containing many patterns in a specific direction can also result in significant exposure astigmatism.

特許文献1は、実露光時に生じる露光非点収差を補正するためにダミー露光を行うことを開示している。ダミー露光を行う際には、投影光学系内の遮光物によって、像面に光が到達しないように遮光している。これは、基板が搭載されるステージが露光熱によって膨張して露光精度に影響が出ないようにするためと、基板に塗布されたレジストを感光させないようにするためである。また、遮光物に光が当たることで遮光物が蓄熱し近傍のレンズを温める。そのため、このような遮光物を配置することにより、露光非点収差の補正効率を向上させることができる。 Patent Document 1 discloses performing a dummy exposure to correct exposure astigmatism that occurs during actual exposure. When performing a dummy exposure, a light-shielding object within the projection optical system is used to block light from reaching the image plane. This is to prevent the stage on which the substrate is mounted from expanding due to exposure heat, which could affect exposure accuracy, and to prevent the resist applied to the substrate from being exposed to light. Furthermore, when light hits the light-shielding object, the object accumulates heat, which warms the nearby lens. Therefore, by placing such a light-shielding object, the efficiency of exposure astigmatism correction can be improved.

一方、パターン露光に切り替わるタイミングで遮光物に熱が残存していると、遮蔽物で光の一部を遮ってパターン露光する場合に、残熱により収差が発生し続け、過補正現象が発生する。特許文献2に開示されるように、絞り形状を工夫することで輻射によるNA絞りの放熱が可能である。また、過補正現象を抑制するためには、遮光物を低温物質と接触させて熱伝達による放熱を行うことも考えられる。 On the other hand, if heat remains in the light shield when switching to pattern exposure, when pattern exposure is performed with part of the light blocked by the shield, the residual heat will continue to cause aberrations, resulting in overcorrection. As disclosed in Patent Document 2, heat from the NA stop can be dissipated by radiation by adjusting the aperture shape. Another way to suppress overcorrection is to bring the light shield into contact with a low-temperature material to dissipate heat through heat transfer.

特開2022-185871号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2022-185871 特開2005-044560号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-044560

しかし、熱伝達による放熱を行っても、露光条件、ダミー露光の時間によっては放熱が不十分となり、過補正現象が発生する場合がある。 However, even if heat is dissipated through thermal conduction, depending on the exposure conditions and the duration of the dummy exposure, heat dissipation may be insufficient, resulting in overcorrection.

本発明は、露光非点収差の過補正現象の抑制に有利な技術を提供する。 The present invention provides technology that is advantageous in suppressing the phenomenon of overcorrection of exposure astigmatism.

本発明の一側面によれば、基板を露光する露光方法であって、投影光学系の光学特性の調整のために遮蔽物によって光束の少なくとも一部を遮光した状態で、前記投影光学系に含まれる光学素子に光を照射する調整工程と、前記調整工程によって前記遮蔽物に蓄積された熱を放出させる放熱工程と、前記放熱工程の後に、前記投影光学系を介して前記基板を露光する露光工程と、を有し、前記放熱工程において、前記調整工程における光照射条件と前記露光工程における露光条件との少なくとも一方に基づいた前記遮蔽物からの放熱量で放熱が行われる、ことを特徴とする露光方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided an exposure method for exposing a substrate, comprising: an adjustment step of irradiating optical elements included in a projection optical system with light while blocking at least a portion of the light beam with a shield to adjust the optical characteristics of the projection optical system; a heat dissipation step of dissipating heat accumulated in the shield by the adjustment step; and an exposure step of exposing the substrate via the projection optical system after the heat dissipation step, wherein in the heat dissipation step, heat is dissipated from the shield at an amount based on at least one of the light irradiation conditions in the adjustment step and the exposure conditions in the exposure step.

本発明によれば、露光非点収差の過補正現象の抑制に有利な技術を提供することができる。 The present invention provides technology that is advantageous in suppressing the overcorrection phenomenon of exposure astigmatism.

露光装置の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an exposure apparatus. 露光方法を示すフローチャート。10 is a flowchart showing an exposure method. ダミー露光に使用される非回転対称の有効光源分布を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a rotationally asymmetric effective light source distribution used for dummy exposure. ダミー露光によって投影光学系内で発生する非回転対称の波面収差を示す図。10A and 10B are diagrams showing non-rotationally symmetric wavefront aberrations that occur in a projection optical system due to dummy exposure. 放熱工程を示すフローチャート。10 is a flowchart showing a heat dissipation process. NA絞り開放時の温度変化特性を示すグラフ。10 is a graph showing temperature change characteristics when the NA aperture is fully open. 調整工程および放熱工程におけるNA絞りの動作を説明するための図。10A to 10C are diagrams for explaining the operation of the NA diaphragm in the adjustment process and the heat dissipation process. 変形例に係るNA絞りの要部断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of an NA diaphragm according to a modified example.

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 describes the embodiments in detail with reference to the attached drawings. Note that the following embodiments do not limit the scope of the claimed invention. While the embodiments describe multiple features, not all of these features are necessarily essential to the invention, and multiple features may be combined in any desired manner. Furthermore, in the attached drawings, the same reference numbers are used to designate identical or similar components, and redundant explanations will be omitted.

図1は、実施形態における露光装置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。露光対象物である基板115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102の上に置かれる。よって以下では、基板ステージ102の基板載置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。 Figure 1 is a diagram showing the configuration of an exposure apparatus in an embodiment. In this specification and drawings, directions are indicated in an XYZ coordinate system, with the horizontal plane being the XY plane. The substrate 115, which is the object to be exposed, is placed on the substrate stage 102 so that its surface is parallel to the horizontal plane (XY plane). Therefore, hereinafter, the directions that are perpendicular to each other in a plane along the substrate placement surface of the substrate stage 102 are referred to as the X-axis and Y-axis, and the direction perpendicular to the X-axis and Y-axis is referred to as the Z-axis. Furthermore, hereinafter, the 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 directions of rotation around the X-axis, Y-axis, and Z-axis are referred to as the θX-direction, θY-direction, and θZ-direction, respectively.

図1は、本実施形態における露光装置の概略構成を示す図である。露光装置は、光源1から出た光を照明光学系104を通して原版(マスクまたはレチクルとも呼ばれる)109に照射し、原版のパターンを投影光学系110を介して基板115に投影して基板115を露光するように構成されている。 Figure 1 shows the schematic configuration of an exposure apparatus in this embodiment. The exposure apparatus is configured to irradiate an original (also called a mask or reticle) 109 with light emitted from a light source 1 through an illumination optical system 104, and to project the pattern of the original onto a substrate 115 via a projection optical system 110, thereby exposing the substrate 115.

照明光学系104は、光源1から原版109に至る光路に配置された要素によって構成される。光源1は、例えば、発振波長が約193nmのArFエキシマレーザー、あるいは、発振波長が約248nmのKrFエキシマレーザーでありうるが、本発明は、特定の光源の種類や光の波長に限定されるものではない。 The illumination optical system 104 is composed of elements arranged in the optical path from the light source 1 to the original 109. The light source 1 can be, for example, an ArF excimer laser with an oscillation wavelength of approximately 193 nm or a KrF excimer laser with an oscillation wavelength of approximately 248 nm, but the present invention is not limited to a specific type of light source or wavelength of light.

光源1から射出された光は、照明系104に入射し、引き回し光学系2によって回折光学素子3に導かれる。典型的には、複数のスロットを有するターレットのそれぞれのスロットに回折光学素子が搭載されており、駆動機構107によって、任意の回折光学素子(例えば回折光学素子4)を光路中に配置することができる。 Light emitted from the light source 1 enters the illumination system 104 and is guided to the diffractive optical element 3 by the deflection optical system 2. Typically, a diffractive optical element is mounted in each slot of a turret having multiple slots, and any diffractive optical element (e.g., diffractive optical element 4) can be positioned in the optical path by the drive mechanism 107.

回折光学素子3から射出された光は、コンデンサレンズ5によって集光され、回折パターン面6に回折パターンを形成する。駆動機構107により光路中に位置する回折光学素子3を交換すれば、回折パターンの形状を変えることができる。 Light emitted from the diffractive optical element 3 is focused by the condenser lens 5, forming a diffraction pattern on the diffraction pattern surface 6. The shape of the diffraction pattern can be changed by replacing the diffractive optical element 3 positioned in the light path using the drive mechanism 107.

回折パターン面6に形成された回折パターンは、プリズム群7、ズームレンズ8によって輪帯比やσ値などのパラメータが調整された後、ミラー9に入射する。ミラー9によって反射された光束は、オプティカルインテグレータ10に入射する。オプティカルインテグレータ10は、例えば、レンズアレイ(フライアイ)として構成されうる。プリズム群7は、例えば、プリズム7aおよびプリズム7bを含む。プリズム7aとプリズム7bとの間の距離が十分に小さい場合は、プリズム7aとプリズム7bは一体化した一枚のガラス平板とみなすことができる。プリズム7aとプリズム7bの間隔を変化させることにより、輪帯比(外径と内径の比)等を適宜変化させることにより光強度分布を変化させることができる。 The diffraction pattern formed on the diffraction pattern surface 6 is incident on the mirror 9 after parameters such as the annular ratio and σ value are adjusted by the prism group 7 and zoom lens 8. The light beam reflected by the mirror 9 is incident on the optical integrator 10. The optical integrator 10 can be configured, for example, as a lens array (fly's eye). The prism group 7 includes, for example, prisms 7a and 7b. If the distance between prisms 7a and 7b is sufficiently small, prisms 7a and 7b can be considered to be an integrated single glass plate. By changing the distance between prisms 7a and 7b, the annular ratio (ratio of outer diameter to inner diameter) and other parameters can be appropriately changed, thereby changing the light intensity distribution.

回折パターン面6に形成された回折パターンは、図3で示したように、ほぼ相似形状を保ちながらズームレンズ8により拡大または縮小されうる。ズームレンズ8を透過した光は、オプティカルインテグレータ10の入射面に結像される。オプティカルインテグレータ10は、複数の微小レンズを二次元的に配置して構成されており、オプティカルインテグレータ10に入射した光束は分割され、各微小レンズのそれぞれの後側焦点面に光源がそれぞれ形成される。このように、オプティカルインテグレータ10の後側焦点面には、入射光束とほぼ同じ光強度分布を有する実質的な面光源(二次光源)が形成される。 As shown in Figure 3, the diffraction pattern formed on the diffraction pattern surface 6 can be enlarged or reduced by the zoom lens 8 while maintaining a substantially similar shape. Light transmitted through the zoom lens 8 is imaged on the incident surface of the optical integrator 10. The optical integrator 10 is composed of multiple microlenses arranged two-dimensionally, and the light beam incident on the optical integrator 10 is split, with a light source being formed on the rear focal plane of each microlens. In this way, a substantial surface light source (secondary light source) with a light intensity distribution substantially identical to that of the incident light beam is formed on the rear focal plane of the optical integrator 10.

オプティカルインテグレータ10から射出された光束は、開口絞り12によって光強度分布を調整され、コンデンサレンズ11で集光されて、原版109と共役な位置に配置された視野絞り13を重畳して照明する。視野絞り13は、露光光による原版109(さらには基板115)の照明領域を規定する。開口絞り12を形成する遮光板を駆動機構106によって駆動させることにより、開口絞り12の開口形状を任意の形状とすることができる。駆動機構106により開口絞り12の開口径を変化させることで、照明光学系104の開口数NAを制御することができる。つまり、開口絞り12の開口径を変化させることで、投影光学系110の開口数NAに対する照明光学系104の開口数NAの比であるσ値(コヒーレンスファクタ)を制御することができる。 The light beam emitted from the optical integrator 10 has its light intensity distribution adjusted by the aperture stop 12 and is focused by the condenser lens 11 to superimpose and illuminate a field stop 13 positioned conjugate to the original 109. The field stop 13 defines the illumination area of the original 109 (and further the substrate 115) by the exposure light. The aperture shape of the aperture stop 12 can be set to any shape by driving the light-shielding plate that forms the aperture stop 12 with the drive mechanism 106. The numerical aperture NA of the illumination optical system 104 can be controlled by changing the aperture diameter of the aperture stop 12 with the drive mechanism 106. In other words, by changing the aperture diameter of the aperture stop 12, it is possible to control the σ value (coherence factor), which is the ratio of the numerical aperture NA of the illumination optical system 104 to the numerical aperture NA of the projection optical system 110.

視野絞り13の開口を通過した光束は、結像光学系15を介して、原版ステージ101によって保持された原版109を照明する。結像光学系15と原版109の間には補正フィルタ14が配置される。この補正フィルタにより原版109を照射する照射光の光学特性が調整される。投影光学系110は、基板ステージ102によって保持された基板115に、原版109のパターンを所定の倍率(例えば1/4倍)で投影する。これにより、基板115上の感光剤にパターンが形成される。 The light beam that passes through the aperture of the field stop 13 passes through the imaging optical system 15 and illuminates the original 109 held by the original stage 101. A correction filter 14 is placed between the imaging optical system 15 and the original 109. This correction filter adjusts the optical characteristics of the light irradiating the original 109. The projection optical system 110 projects the pattern of the original 109 onto the substrate 115 held by the substrate stage 102 at a predetermined magnification (for example, 1/4x). This forms a pattern in the photosensitive agent on the substrate 115.

露光装置は、遮蔽物で光の一部を遮ってパターン露光を行うように構成されている。遮蔽物は、投影光学系110の内部に配置された開口絞りの羽根でありうる。例えば、投影光学系110の瞳面またはその付近には、開口部が略円形の開口絞り(以下「NA絞り」と呼ぶ。)111が配置され、駆動機構112によって当該開口部の大きさが制御される。また、投影光学系110は、それを構成する複数のレンズのうちの少なくとも1つのレンズを移動、回転および/または変形させることにより投影光学系110の収差を変化させる駆動機構113を有する。駆動機構113は、例えば、投影光学系110の光軸(Z軸)や光軸に垂直な2軸(X軸、Y軸)に沿った方向にレンズを移動させる機構と、光軸に垂直な2軸(X軸、Y軸)に平行な軸の周りでレンズを回転させる機構とを含みうる。 The exposure apparatus is configured to perform pattern exposure by blocking part of the light with a shield. The shield can be the blades of an aperture stop arranged inside the projection optical system 110. For example, an aperture stop (hereinafter referred to as an "NA stop") 111 with a substantially circular opening is arranged on or near the pupil plane of the projection optical system 110, and the size of this opening is controlled by a drive mechanism 112. The projection optical system 110 also has a drive mechanism 113 that changes the aberration of the projection optical system 110 by moving, rotating, and/or deforming at least one of the multiple lenses that make up the projection optical system 110. The drive mechanism 113 can include, for example, a mechanism that moves the lens in a direction along the optical axis (Z-axis) of the projection optical system 110 or two axes (X-axis and Y-axis) perpendicular to the optical axis, and a mechanism that rotates the lens around axes parallel to the two axes (X-axis and Y-axis) perpendicular to the optical axis.

基板ステージ102は、X方向、Y方向、Z方向のそれぞれに移動可能である。基板ステージ102は、駆動機構116によって駆動される。駆動機構116は、ステージ制御部117によって制御される。走査露光装置の場合、露光動作時には、原版ステージ101と基板ステージ102がY方向に同期して駆動され、走査露光が行われる。 The substrate stage 102 is movable in the X, Y, and Z directions. The substrate stage 102 is driven by a drive mechanism 116, which is controlled by a stage control unit 117. In the case of a scanning exposure apparatus, during exposure operations, the original stage 101 and substrate stage 102 are driven synchronously in the Y direction to perform scanning exposure.

主制御部103は、照明系制御部108、投影系制御部114、ステージ制御部117等を統括的に制御する。主制御部103はプログラムおよびデータを記憶するメモリを含み、メモリに格納されている制御プログラムを実行することにより露光動作を実行する。主制御部103は、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Arrayの略。)などのPLD(Programmable Logic Deviceの略。)、又は、ASIC(Application Specific Integrated Circuitの略。)、又は、プログラムが組み込まれた汎用コンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。 The main control unit 103 comprehensively controls the illumination system control unit 108, projection system control unit 114, stage control unit 117, etc. The main control unit 103 includes memory for storing programs and data, and performs exposure operations by executing control programs stored in the memory. The main control unit 103 can be configured, for example, as a PLD (Programmable Logic Device) such as an FPGA (Field Programmable Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a general-purpose computer with an embedded program, or a combination of all or part of these.

続いて、図2のフローチャートを用いて本実施形態にかかる露光方法について説明する。以下の各工程は主制御部103によって実行される。 Next, the exposure method according to this embodiment will be described using the flowchart in Figure 2. Each of the following steps is executed by the main control unit 103.

露光ジョブを開始する前に、S1で、主制御部103は、投影光学系110の非点収差の計測を行う。「露光ジョブ」とは、例えば、1ロット(例えば25枚の基板)における一連の露光に関するジョブをいう。非点収差の計測は、例えば、計測系制御部119が基板ステージ102上に配置された計測センサ118を制御することにより行われる。 Before starting an exposure job, in S1 the main control unit 103 measures the astigmatism of the projection optical system 110. An "exposure job" refers to, for example, a job related to a series of exposures in one lot (e.g., 25 substrates). The astigmatism is measured, for example, by the measurement system control unit 119 controlling the measurement sensor 118 arranged on the substrate stage 102.

S2で、主制御部103は、S1での計測により得られた非点収差が閾値を超えているか否かを判定する。非点収差が閾値を超えていなければ、処理は投影光学系110を介して基板115を露光する露光工程S5に進む。非点収差が閾値を超えている場合、処理はS3に進む。S3は、投影光学系110に生じる収差を低減させるための光を投影光学系110に照射する光照射(以下「ダミー露光」という。)を行う調整工程である。 In S2, the main control unit 103 determines whether the astigmatism obtained by measurement in S1 exceeds a threshold value. If the astigmatism does not exceed the threshold value, processing proceeds to exposure step S5, in which the substrate 115 is exposed via the projection optical system 110. If the astigmatism exceeds the threshold value, processing proceeds to S3. S3 is an adjustment step in which light irradiation (hereinafter referred to as "dummy exposure") is performed to irradiate the projection optical system 110 with light to reduce aberrations occurring in the projection optical system 110.

S3で行われるダミー露光について説明する。光源1から出射した光は、照明光学系104内にある回折光学素子3で図3(a)または図3(b)に示すような有効光源分布を形成する。「有効光源分布」とは、原版109を照明する照明光学系104の瞳面における光強度分布をいう。図3(a)および(b)における破線は、σ=1を表し、白色領域が光強度をもつ。生成した有効光源分布の光は、照明光学系104を介して、原版ステージ101上まで到達する。このとき、照明光学系104から出射した光は、原版ステージ101上の原版109を介さず、直接、投影光学系110に入射する。このとき、原版109は原版ステージ101から取り外されていてもよいし、原版109を搭載した原版ステージ101が光路から退避するように駆動されていてもよい。 The dummy exposure performed in S3 will now be described. Light emitted from the light source 1 forms an effective light source distribution as shown in Figure 3(a) or 3(b) through the diffractive optical element 3 in the illumination optical system 104. The "effective light source distribution" refers to the light intensity distribution in the pupil plane of the illumination optical system 104 that illuminates the original 109. The dashed lines in Figures 3(a) and 3(b) represent σ = 1, with white areas having light intensity. The light of the generated effective light source distribution reaches the original stage 101 via the illumination optical system 104. At this time, the light emitted from the illumination optical system 104 enters the projection optical system 110 directly, without passing through the original 109 on the original stage 101. At this time, the original 109 may be removed from the original stage 101, or the original stage 101 carrying the original 109 may be driven to retract from the optical path.

投影光学系110に入射した光は、投影光学系110内の瞳面またはその付近に構成されているNA絞り111に照射される。このとき、駆動機構112によってNA絞り111の開口部の大きさが制御され、基板115上に光が到達しないようにする。投影光学系110に入射した光が投影光学系110を構成しているレンズ群に入射すると、レンズの硝材吸収および反射防止膜の膜吸収によってレンズが加熱されてレンズの屈折率が変化し、波面収差が発生する。加えて、光が当たったNA絞り111の羽根に蓄熱して近傍レンズを温めることにより、さらに波面収差の発生量が増大しうる。例えば、図3(a)のような有効光源分布を回折光学素子3で生成し、投影光学系110に光を入射させると、レンズの硝材吸収および反射防止膜の膜吸収によって発生する投影光学系110の波面収差は、図4に示すような非点収差となる。 Light entering the projection optical system 110 is irradiated onto the NA diaphragm 111, which is located on or near the pupil plane within the projection optical system 110. At this time, the size of the opening in the NA diaphragm 111 is controlled by the drive mechanism 112 to prevent light from reaching the substrate 115. When light entering the projection optical system 110 enters the lens group that makes up the projection optical system 110, the lenses are heated by absorption in the lens glass material and anti-reflection film, causing a change in the lens's refractive index and generating wavefront aberration. In addition, heat is accumulated in the blades of the NA diaphragm 111 that are hit by the light, warming nearby lenses, which can further increase the amount of wavefront aberration. For example, if an effective light source distribution such as that shown in Figure 3(a) is generated by the diffractive optical element 3 and light is incident on the projection optical system 110, the wavefront aberration of the projection optical system 110, which is generated by absorption in the lens glass material and anti-reflection film, becomes astigmatism as shown in Figure 4.

以上のように、調整工程S3では、投影光学系110の光学特性の調整のために遮蔽物であるNA絞り111の羽根によって光束の少なくとも一部を遮光した状態で、投影光学系110に含まれる光学素子に光を照射するダミー露光が行われる。このようなダミー露光を行うことにより、スキャナーの矩形スリット起因の露光非点収差や、特定方向のパターンを多く含む原版を用いた露光を連続して行うことにより発生する非回転対称の露光非点収差を低減させることができる。 As described above, in the adjustment step S3, a dummy exposure is performed in which light is irradiated onto the optical elements included in the projection optical system 110 while at least a portion of the light beam is blocked by the blades of the NA diaphragm 111, which acts as a shield, in order to adjust the optical characteristics of the projection optical system 110. By performing such a dummy exposure, it is possible to reduce exposure astigmatism caused by the scanner's rectangular slit and non-rotationally symmetric exposure astigmatism that occurs when performing successive exposures using an original that contains many patterns in a specific direction.

調整工程S3が完了した後、S4で、主制御部103は、遮蔽物であるNA絞り111の羽根に蓄積された熱を放出させる放熱工程を実施する。図7を参照して、調整工程および放熱工程におけるNA絞り111の動作を説明する。図7において、(a1)および(b1)はNA絞りを-Z方向から見た平面図、(a2)および(b2)は(a1)および(b1)におけるA-A’線に沿う断面図である。ダミー露光中、基板115上に光が到達しないよう、図7(a1)に示すように、NA絞り111は絞り込んだ状態である。放熱工程では、NA絞り111を駆動機構112によって制御して、図7(b1)に示すように開放状態(全開)にする。開放状態では、NA絞り111の羽根121が収納ベース120(収納部)内に収納される。このとき、照射された光エネルギーにより高温になったNA絞り111の羽根121の一部(図7(a2)の破線部分)に蓄積していた熱が、収納ベース120に移動することにより、NA絞り111の羽根121が冷却される。 After completing the adjustment step S3, in S4, the main control unit 103 performs a heat dissipation step to release heat accumulated in the blades of the NA diaphragm 111, which act as a shield. The operation of the NA diaphragm 111 during the adjustment and heat dissipation steps will be described with reference to Figure 7. In Figure 7, (a1) and (b1) are plan views of the NA diaphragm viewed from the -Z direction, and (a2) and (b2) are cross-sectional views along line A-A' in (a1) and (b1). During dummy exposure, the NA diaphragm 111 is closed, as shown in Figure 7(a1), to prevent light from reaching the substrate 115. In the heat dissipation step, the NA diaphragm 111 is controlled by the drive mechanism 112 to open the NA diaphragm 111 (fully open), as shown in Figure 7(b1). In the open state, the blades 121 of the NA diaphragm 111 are stored in the storage base 120 (storage unit). At this time, the heat that had accumulated in part of the blades 121 of the NA diaphragm 111 (the part indicated by the dashed line in Figure 7(a2)), which had become hot due to the irradiated light energy, is transferred to the storage base 120, thereby cooling the blades 121 of the NA diaphragm 111.

S4の放熱工程が完了した後、露光工程S5が実施される。露光工程では、基板115上の感光剤にパターンを形成するための露光動作が行われる。このとき、露光するパターンに適した照明条件を作るために、駆動機構112によってNA絞り111の開口部の大きさが制御される。この照明条件が特に小さいNAの照明条件である場合、残熱したNA絞り111の羽根が収納ベース120から大きく露出し、近傍のレンズを温めてしまうため、波面収差の過補正現象が起こる。 After the heat dissipation step S4 is completed, the exposure step S5 is carried out. In this exposure step, an exposure operation is performed to form a pattern in the photosensitive material on the substrate 115. At this time, the size of the opening in the NA diaphragm 111 is controlled by the drive mechanism 112 to create illumination conditions suitable for the pattern to be exposed. If this illumination condition is an especially small NA illumination condition, the blades of the NA diaphragm 111, which have retained heat, are largely exposed from the storage base 120 and heat up the nearby lenses, resulting in overcorrection of wavefront aberration.

図5のフローチャートを参照して、波面収差の過補正現象を防止する放熱工程S4について説明する。放熱工程S4は、調整工程S3における光照射条件と露光工程S5における露光条件とに基づいてNA絞り111の羽根121からの放熱量を決定する決定工程を含みうる。本実施形態において、図5に示すように、決定工程は、以下のS41~S43を含みうる。 The heat dissipation step S4, which prevents overcorrection of wavefront aberration, will be described with reference to the flowchart in Figure 5. The heat dissipation step S4 may include a determination step that determines the amount of heat dissipation from the blades 121 of the NA stop 111 based on the light irradiation conditions in the adjustment step S3 and the exposure conditions in the exposure step S5. In this embodiment, as shown in Figure 5, the determination step may include the following steps S41 to S43.

S41では、主制御部103は、調整工程S3における光照射条件に基づいて、調整工程S3におけるNA絞り111の羽根121の温度変化を求める(第1工程)。このS41において、例えば、主制御部103は、光照射条件である照射時間および照度に基づいて、調整工程S3(ダミー露光)で照射された光のエネルギー(光エネルギー)を求める。ダミー露光のための光の照射時間をt[s]、照度をL[W/m2]とすると、光エネルギーE[J/m2]は、次式により求められる。 In S41, the main control unit 103 determines the temperature change of the blades 121 of the NA stop 111 in the adjustment step S3 based on the light irradiation conditions in the adjustment step S3 (first step). In this S41, for example, the main control unit 103 determines the energy (light energy) of the light irradiated in the adjustment step S3 (dummy exposure) based on the light irradiation conditions, that is, the irradiation time and illuminance. If the irradiation time of the light for the dummy exposure is t [s] and the illuminance is L [W/ m2 ], the light energy E [J/ m2 ] can be determined by the following formula:

E[J/m2]=t[s]×L[W/m2]
次に主制御部103は、求めた光エネルギーに基づいてNA絞り111の温度変化を求める。具体的には、求めた光エネルギーがダミー露光中にNA絞り111に照射された際のNA絞り111の温度変化ΔT[℃]を求める。ダミー露光時に収納ベース120から光路中に露出している羽根121の長さをth_0[m]、NA絞り111の材質に応じた熱伝導率をk[W/(m・K)]とすると、NA絞り111の温度変化ΔT[℃]は、次式により求められる。
E[J/m 2 ]=t[s]×L[W/m 2 ]
Next, the main control unit 103 calculates the temperature change of the NA stop 111 based on the calculated light energy. Specifically, it calculates the temperature change ΔT [°C] of the NA stop 111 when the calculated light energy is irradiated onto the NA stop 111 during dummy exposure. If the length of the blade 121 exposed into the optical path from the storage base 120 during dummy exposure is th_0 [m] and the thermal conductivity according to the material of the NA stop 111 is k [W/(m·K)], the temperature change ΔT [°C] of the NA stop 111 can be calculated by the following formula.

ΔT[℃]=E[J/m2]/-k[W/(m・K)]×th_0[m]
S42では、主制御部103は、S41で求められた温度変化に基づいて、投影光学系110の収差を求める(第2工程)。ここで、NA絞り111の羽根121の露出長さをth_1[m](0≦th_1<th_0)とする。NA絞り111の羽根121のT[℃]からの温度変化がΔT[℃]であるとき、近傍レンズによる発生収差ΔW[mλ]は、次式で表される。
ΔT[℃]=E[J/m 2 ]/-k[W/(m・K)]×th_0[m]
In S42, the main control unit 103 calculates the aberration of the projection optical system 110 based on the temperature change calculated in S41 (second step). Here, the exposed length of the blades 121 of the NA stop 111 is set to th_1 [m] (0≦th_1<th_0). When the temperature change of the blades 121 of the NA stop 111 from T [°C] is ΔT [°C], the aberration ΔW [mλ] caused by the nearby lens is expressed by the following equation:

ΔW[mλ]=ΔT[℃]×α(th_1/th_0)
ただし、αは、空気熱伝導率[W/(m・K)]/羽根レンズ間距離[m]/レンズ熱伝導率[W/(m・K)]×レンズ変形敏感度[nm/℃]×レンズ収差敏感度[mλ/nm]として計算される定数である。
ΔW[mλ]=ΔT[℃]×α(th_1/th_0)
where α is a constant calculated as air thermal conductivity [W/(m·K)]/blade-lens distance [m]/lens thermal conductivity [W/(m·K)] × lens deformation sensitivity [nm/℃] × lens aberration sensitivity [mλ/nm].

S43では、主制御部103は、S42で求められた収差が露光工程S5における露光条件に依存して定められた収差許容値より小さくなるように放熱量を決定する(第3工程)。NA絞り111の放熱量は、閾値AS[mλ]に基づいて求められる。閾値AS[mλ]は、非点収差の許容値(収差許容値)に対応する。過補正現象を防ぐためには、この近傍レンズによる発生収差が閾値AS[mλ](収差許容値)より小さければよい。すなわち、
ΔT[℃]×α=ΔW[mλ]<AS[mλ]
から、放熱量すなわち必要な温度変化ΔT[℃]が求められる。
In S43, the main control unit 103 determines the amount of heat dissipation so that the aberration calculated in S42 is smaller than the aberration tolerance determined depending on the exposure conditions in the exposure step S5 (third step). The amount of heat dissipation from the NA stop 111 is calculated based on the threshold value AS[mλ]. The threshold value AS[mλ] corresponds to the tolerance of astigmatism (aberration tolerance). In order to prevent overcorrection, it is sufficient that the aberration caused by this nearby lens is smaller than the threshold value AS[mλ] (aberration tolerance). That is,
ΔT[℃]×α=ΔW[mλ]<AS[mλ]
From this, the amount of heat dissipation, i.e., the required temperature change ΔT [°C] can be calculated.

閾値AS[mλ]は、露光工程S5で用いられる露光条件に依存して定められる。例えば、露光条件の一つである投影光学系の開口数(露光NA)が異なるとレンズ収差敏感度[mλ/nm]も変わるため、同じ面変形量でも発生収差が異なり、必要な温度変化ΔT[℃]が変化する。また、露光NAが異なると残熱しているNA絞り111の羽根121の露出長さth_1が変わるため、必要な温度変化ΔT[℃]が変化する。また、露光条件がNA絞り全開(羽根121の露出長さth_1=0)の場合には、ΔW[mλ]=0となり、放熱工程を行わなくてもよいことになる。 The threshold value AS [mλ] is determined depending on the exposure conditions used in the exposure process S5. For example, if the numerical aperture (exposure NA) of the projection optical system, which is one of the exposure conditions, differs, the lens aberration sensitivity [mλ/nm] also changes, and therefore the generated aberration differs even for the same amount of surface deformation, and the required temperature change ΔT [°C] changes. Furthermore, if the exposure NA differs, the exposed length th_1 of the blades 121 of the NA stop 111, which remains heated, changes, and so the required temperature change ΔT [°C] also changes. Furthermore, when the exposure condition is the NA stop fully open (exposed length th_1 of the blades 121 = 0), ΔW [mλ] = 0, and there is no need to perform the heat dissipation process.

S44で、主制御部103は、S43で決定された必要な温度変化(ΔT[℃])が達成されるのに要する時間(放熱時間)の間、駆動機構112によりNA絞り111を全開にすることにより、放熱を行う。例えば、ダミー露光後にNA絞り111を全開にした際のNA絞り111の羽根121の温度の経過時間(放熱時間)に対する変化量を、シミュレーションにより求めることができる。図6は、シミュレーションにより求められた、NA絞り111(の羽根先端)の温度の経過時間に対する変化の特性の例を示すグラフである。この場合、主制御部103は、放熱時間を、シミュレーションにより求められた、NA絞り111の羽根121の温度の経過時間に対する変化の特性に基づいて決定することができる。したがってこの場合、主制御部103は、S43で決定された必要な温度変化(ΔT[℃])が達成されるのに要する時間を図6に示された特性に基づいて決定する。なお、図6に示される関係は、シミュレーションではなく、装置を組み立てる前に、NA絞り単体で加熱し、NA絞り111を全開にした際のNA絞り111の温度の経過時間に対する変化量を実測して求めてもよい。この場合、主制御部103は、放熱時間を、NA絞り111の羽根121の温度の経過時間に対する変化量を実測して求めた結果に基づいて決定する。 In S44, the main control unit 103 dissipates heat by fully opening the NA diaphragm 111 using the drive mechanism 112 for the time (heat dissipation time) required to achieve the required temperature change (ΔT [°C]) determined in S43. For example, the amount of change in temperature of the blades 121 of the NA diaphragm 111 over time (heat dissipation time) when the NA diaphragm 111 is fully opened after a dummy exposure can be determined by simulation. Figure 6 is a graph showing an example of the characteristics of the change in temperature of the NA diaphragm 111 (at the blade tips) over time determined by simulation. In this case, the main control unit 103 can determine the heat dissipation time based on the characteristics of the change in temperature of the blades 121 of the NA diaphragm 111 over time determined by simulation. Therefore, in this case, the main control unit 103 determines the time required to achieve the required temperature change (ΔT [°C]) determined in S43 based on the characteristics shown in Figure 6. Note that the relationship shown in Figure 6 may be determined not by simulation, but by heating the NA diaphragm alone before assembling the device, and then measuring the amount of change in temperature of the NA diaphragm 111 over time when the NA diaphragm 111 is fully open. In this case, the main control unit 103 determines the heat dissipation time based on the results of actually measuring the amount of change in temperature of the blades 121 of the NA diaphragm 111 over time.

上記の図5のフローチャートに従う放熱工程S4においては、調整工程S3における光照射条件と露光工程S5における露光条件の両方に基づいてNA絞り111の羽根121からの放熱量を決定した。しかし、放熱工程S4においては、調整工程S3における光照射条件と露光工程S5における露光条件のうちの一方に基づいてNA絞り111の羽根121からの放熱量を決定してもよい。すなわち、放熱工程S4においては、調整工程S3における光照射条件と露光工程S5における露光条件の少なくとも一方に基づいてNA絞り111の羽根121からの放熱量を決定してよい。 In the heat dissipation step S4 according to the flowchart of Figure 5 above, the amount of heat dissipation from the blades 121 of the NA stop 111 was determined based on both the light irradiation conditions in the adjustment step S3 and the exposure conditions in the exposure step S5. However, in the heat dissipation step S4, the amount of heat dissipation from the blades 121 of the NA stop 111 may also be determined based on either the light irradiation conditions in the adjustment step S3 or the exposure conditions in the exposure step S5. In other words, in the heat dissipation step S4, the amount of heat dissipation from the blades 121 of the NA stop 111 may be determined based on at least one of the light irradiation conditions in the adjustment step S3 and the exposure conditions in the exposure step S5.

以上説明したように、NA絞り1110の放熱時間を制御することにより、波面収差(非点収差)の過補正現象が起こらないようにすることができる。 As explained above, by controlling the heat dissipation time of the NA aperture 1110, it is possible to prevent overcorrection of wavefront aberration (astigmatism).

図8は、変形例に係るNA絞り111の要部断面図である。この変形例において、NA絞り111の収納ベース120内には、空隙122が設けられている。この空隙122に空気または液体を循環させることにより、収納ベース120およびその上に配置された羽根121を空冷または液冷する。これにより、羽根121の冷却効率が高まり、放熱時間を短縮することができる。 Figure 8 is a cross-sectional view of a main portion of the NA diaphragm 111 according to a modified example. In this modified example, a gap 122 is provided within the storage base 120 of the NA diaphragm 111. By circulating air or liquid through this gap 122, the storage base 120 and the blades 121 arranged thereon are air- or liquid-cooled. This improves the cooling efficiency of the blades 121 and shortens the heat dissipation time.

<物品製造方法の実施形態>
本発明の実施形態に係る物品製造方法は、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、基板に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて、上記の露光方法に従い、潜像パターンを形成する工程(基板を露光する露光工程)と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する現像工程とを含む。更に、かかる製造方法は、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)を含む。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 an embodiment of the present invention is suitable for manufacturing articles such as microdevices, such as semiconductor devices, and elements having microstructures. The article manufacturing method according to this embodiment includes a step of forming a latent image pattern on a photosensitive agent applied to a substrate using the exposure apparatus described above in accordance with the exposure method described above (an exposure step of exposing the substrate), and a development step of developing the substrate on which the latent image pattern has been formed. Furthermore, this manufacturing method includes other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, etc.). The article manufacturing method according to this embodiment is advantageous over conventional methods in at least one of article performance, quality, productivity, and production cost.

本明細書の開示は、少なくとも以下の技術を含む。
(項目1)
基板を露光する露光方法であって、
投影光学系の光学特性の調整のために遮蔽物によって光束の少なくとも一部を遮光した状態で、前記投影光学系に含まれる光学素子に光を照射する調整工程と、
前記調整工程によって前記遮蔽物に蓄積された熱を放出させる放熱工程と、
前記放熱工程の後に、前記投影光学系を介して前記基板を露光する露光工程と、を有し、
前記放熱工程において、前記調整工程における光照射条件と前記露光工程における露光条件との少なくとも一方に基づいた前記遮蔽物からの放熱量で放熱が行われる、ことを特徴とする露光方法。
(項目2)
前記放熱工程において、前記調整工程における光照射条件と前記露光工程における露光条件とに基づいた前記遮蔽物からの放熱量で放熱が行われる、ことを特徴とする項目1に記載の露光方法。
(項目3)
前記放熱工程は、
前記光照射条件に基づいて、前記調整工程における前記遮蔽物の温度変化を求める第1工程と、
前記温度変化に基づいて前記投影光学系の収差を求める第2工程と、
前記収差が前記露光条件に依存して定められた収差許容値より小さくなるように前記放熱量を決定する第3工程と、
を含む、ことを特徴とする項目2に記載の露光方法。
(項目4)
前記光照射条件は光の照射時間および照度を含み、
前記第1工程では、前記照射時間および前記照度に基づいて、前記調整工程において照射された光のエネルギーを求め、前記エネルギーに基づいて前記温度変化を求める、
ことを特徴とする項目3に記載の露光方法。
(項目5)
前記露光条件は前記投影光学系の開口数を含む、ことを特徴とする項目3または4に記載の露光方法。
(項目6)
前記遮蔽物は、前記投影光学系の内部に配置された開口絞りの羽根である、ことを特徴とする項目1から5のいずれか1項目に記載の露光方法。
(項目7)
前記開口絞りは、前記投影光学系の瞳面またはその付近に配置されたNA絞りである、ことを特徴とする項目6に記載の露光方法。
(項目8)
前記開口絞りは、開放状態において前記羽根を収納する収納部を含み、
前記放熱工程では、前記開口絞りを開放状態にして前記羽根から前記収納部へ熱を移動させることにより、前記遮蔽物からの放熱が行われる、
ことを特徴とする項目6または7に記載の露光方法。
(項目9)
前記放熱工程における放熱量を、前記遮蔽物の放熱時間により制御する、ことを特徴とする項目1から8のいずれか1項目に記載の露光方法。
(項目10)
前記放熱時間を、シミュレーションにより求められた、前記遮蔽物の温度の経過時間に対する変化の特性に基づいて決定する、ことを特徴とする項目9に記載の露光方法。
(項目11)
前記放熱時間を、前記遮蔽物の温度の経過時間に対する変化量を実測して求めた結果に基づいて決定する、ことを特徴とする項目9に記載の露光方法。
(項目12)
前記調整工程は、前記遮蔽物により前記基板に光が到達しない状態で実行される、ことを特徴とする項目1から11のいずれか1項目に記載の露光方法。
(項目13)
基板を露光する露光装置であって、
投影光学系と、
前記投影光学系の内部に配置された遮蔽物と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記投影光学系の光学特性の調整のために前記遮蔽物によって光束の少なくとも一部を遮光した状態で、前記投影光学系に含まれる光学素子に光を照射する調整工程と、
前記調整工程によって前記遮蔽物に蓄積された熱を放出させる放熱工程と、
前記放熱工程の後に、前記投影光学系を介して前記基板を露光する露光工程と、
を行うように構成され、
前記制御部は、前記調整工程における光照射条件と前記露光工程における露光条件との少なくとも一方に基づいて前記放熱工程における前記遮蔽物からの放熱量を決定するように更に構成されている、ことを特徴とする露光装置。
(項目14)
項目1から12のいずれか1項目に記載の露光方法に従い基板を露光する露光工程と、
前記露光された基板を現像する現像工程と、
を含み、前記現像された基板から物品を製造する、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)
An exposure method for exposing a substrate, comprising:
an adjusting step of irradiating light onto an optical element included in the projection optical system in a state where at least a part of the light beam is blocked by a shielding member in order to adjust the optical characteristics of the projection optical system;
a heat dissipation step of dissipating heat accumulated in the shield by the adjustment step;
an exposure step of exposing the substrate via the projection optical system after the heat dissipation step,
an exposure method, wherein in the heat dissipation step, heat is dissipated from the shield at an amount based on at least one of the light irradiation conditions in the adjustment step and the exposure conditions in the exposure step.
(Item 2)
2. The exposure method according to item 1, wherein in the heat dissipation step, heat is dissipated from the shield at an amount based on the light irradiation conditions in the adjustment step and the exposure conditions in the exposure step.
(Item 3)
The heat dissipation step includes:
a first step of determining a temperature change of the shield in the adjusting step based on the light irradiation conditions;
a second step of determining the aberration of the projection optical system based on the temperature change;
a third step of determining the amount of heat dissipation so that the aberration is smaller than an aberration tolerance determined depending on the exposure conditions;
3. The exposure method according to item 2, comprising:
(Item 4)
the light irradiation conditions include light irradiation time and illuminance,
In the first step, energy of the light irradiated in the adjusting step is calculated based on the irradiation time and the illuminance, and the temperature change is calculated based on the energy.
4. The exposure method according to item 3.
(Item 5)
5. The exposure method according to item 3 or 4, wherein the exposure conditions include a numerical aperture of the projection optical system.
(Item 6)
6. The exposure method according to any one of items 1 to 5, wherein the shielding object is a blade of an aperture stop arranged inside the projection optical system.
(Item 7)
7. The exposure method according to item 6, wherein the aperture stop is an NA stop arranged on or near the pupil plane of the projection optical system.
(Item 8)
the aperture stop includes a storage portion that stores the blades in an open state,
In the heat dissipation step, the aperture stop is opened to transfer heat from the blades to the housing, thereby dissipating heat from the shield.
8. The exposure method according to item 6 or 7.
(Item 9)
9. The exposure method according to any one of items 1 to 8, wherein the amount of heat dissipation in the heat dissipation step is controlled by the heat dissipation time of the shield.
(Item 10)
10. The exposure method according to item 9, wherein the heat radiation time is determined based on a characteristic of the change in temperature of the shield with respect to the elapsed time, the characteristic being obtained by simulation.
(Item 11)
10. The exposure method according to item 9, wherein the heat radiation time is determined based on a result obtained by actually measuring the amount of change in the temperature of the shield with respect to the elapsed time.
(Item 12)
12. The exposure method according to any one of items 1 to 11, wherein the adjusting step is performed in a state where light is prevented from reaching the substrate by the shielding member.
(Item 13)
An exposure apparatus for exposing a substrate, comprising:
a projection optical system;
a shield disposed inside the projection optical system;
a control unit,
The control unit
an adjusting step of irradiating light onto an optical element included in the projection optical system while blocking at least a part of the light beam with the blocking member in order to adjust the optical characteristics of the projection optical system;
a heat dissipation step of dissipating heat accumulated in the shield by the adjustment step;
an exposure step of exposing the substrate via the projection optical system after the heat dissipation step;
configured to:
the control unit is further configured to determine the amount of heat dissipation from the shield in the heat dissipation step based on at least one of light irradiation conditions in the adjustment step and exposure conditions in the exposure step.
(Item 14)
an exposure step of exposing a substrate according to the exposure method according to any one of items 1 to 12;
a developing step of developing the exposed substrate;
and manufacturing an article from the developed substrate.

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 embodiments, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following claims are appended to clarify the scope of the invention.

101:原版ステージ、102:基板ステージ、103:主制御部、104:照明光学系、109:原版、110:投影光学系、111:NA絞り、115:基板 101: master stage, 102: substrate stage, 103: main control unit, 104: illumination optical system, 109: master, 110: projection optical system, 111: NA aperture, 115: substrate

Claims (14)

基板を露光する露光方法であって、
投影光学系の光学特性の調整のために遮蔽物によって光束の少なくとも一部を遮光した状態で、前記投影光学系に含まれる光学素子に光を照射する調整工程と、
前記調整工程によって前記遮蔽物に蓄積された熱を放出させる放熱工程と、
前記放熱工程の後に、前記投影光学系を介して前記基板を露光する露光工程と、を有し、
前記放熱工程において、前記調整工程における光照射条件と前記露光工程における露光条件との少なくとも一方に基づいた前記遮蔽物からの放熱量で放熱が行われる、ことを特徴とする露光方法。
An exposure method for exposing a substrate, comprising:
an adjusting step of irradiating light onto an optical element included in the projection optical system in a state where at least a part of the light beam is blocked by a shielding member in order to adjust the optical characteristics of the projection optical system;
a heat dissipation step of dissipating heat accumulated in the shield by the adjustment step;
an exposure step of exposing the substrate via the projection optical system after the heat dissipation step,
an exposure method, wherein in the heat dissipation step, heat is dissipated from the shield at an amount based on at least one of the light irradiation conditions in the adjustment step and the exposure conditions in the exposure step.
前記放熱工程において、前記調整工程における光照射条件と前記露光工程における露光条件とに基づいた前記遮蔽物からの放熱量で放熱が行われる、ことを特徴とする請求項1に記載の露光方法。 The exposure method described in claim 1, wherein in the heat dissipation process, heat is dissipated from the shield at an amount based on the light irradiation conditions in the adjustment process and the exposure conditions in the exposure process. 前記放熱工程は、
前記光照射条件に基づいて、前記調整工程における前記遮蔽物の温度変化を求める第1工程と、
前記温度変化に基づいて前記投影光学系の収差を求める第2工程と、
前記収差が前記露光条件に依存して定められた収差許容値より小さくなるように前記放熱量を決定する第3工程と、
を含む、ことを特徴とする請求項2に記載の露光方法。
The heat dissipation step includes:
a first step of determining a temperature change of the shield in the adjusting step based on the light irradiation conditions;
a second step of determining the aberration of the projection optical system based on the temperature change;
a third step of determining the amount of heat dissipation so that the aberration is smaller than an aberration tolerance determined depending on the exposure conditions;
3. The exposure method according to claim 2, further comprising:
前記光照射条件は光の照射時間および照度を含み、
前記第1工程では、前記照射時間および前記照度に基づいて、前記調整工程において照射された光のエネルギーを求め、前記エネルギーに基づいて前記温度変化を求める、
ことを特徴とする請求項3に記載の露光方法。
the light irradiation conditions include light irradiation time and illuminance,
In the first step, energy of the light irradiated in the adjusting step is calculated based on the irradiation time and the illuminance, and the temperature change is calculated based on the energy.
4. The exposure method according to claim 3.
前記露光条件は前記投影光学系の開口数を含む、ことを特徴とする請求項3に記載の露光方法。 The exposure method according to claim 3, wherein the exposure conditions include the numerical aperture of the projection optical system. 前記遮蔽物は、前記投影光学系の内部に配置された開口絞りの羽根である、ことを特徴とする請求項1に記載の露光方法。 The exposure method described in claim 1, wherein the shielding object is a blade of an aperture stop arranged inside the projection optical system. 前記開口絞りは、前記投影光学系の瞳面またはその付近に配置されたNA絞りである、ことを特徴とする請求項6に記載の露光方法。 The exposure method described in claim 6, wherein the aperture stop is an NA stop arranged on or near the pupil plane of the projection optical system. 前記開口絞りは、開放状態において前記羽根を収納する収納部を含み、
前記放熱工程では、前記開口絞りを開放状態にして前記羽根から前記収納部へ熱を移動させることにより、前記遮蔽物からの放熱が行われる、
ことを特徴とする請求項6に記載の露光方法。
the aperture stop includes a storage portion that stores the blades in an open state,
In the heat dissipation step, the aperture stop is opened to transfer heat from the blades to the housing, thereby dissipating heat from the shield.
7. The exposure method according to claim 6.
前記放熱工程における放熱量を、前記遮蔽物の放熱時間により制御する、ことを特徴とする請求項1に記載の露光方法。 The exposure method described in claim 1, characterized in that the amount of heat dissipation in the heat dissipation process is controlled by the heat dissipation time of the shield. 前記放熱時間を、シミュレーションにより求められた、前記遮蔽物の温度の経過時間に対する変化の特性に基づいて決定する、ことを特徴とする請求項9に記載の露光方法。 The exposure method of claim 9, wherein the heat dissipation time is determined based on the characteristics of the temperature change of the shield over time, determined by simulation. 前記放熱時間を、前記遮蔽物の温度の経過時間に対する変化量を実測して求めた結果に基づいて決定する、ことを特徴とする請求項9に記載の露光方法。 The exposure method described in claim 9, wherein the heat dissipation time is determined based on the results of measuring the amount of change in the temperature of the shield over time. 前記調整工程は、前記遮蔽物により前記基板に光が到達しない状態で実行される、ことを特徴とする請求項1に記載の露光方法。 The exposure method described in claim 1, wherein the adjustment process is performed in a state where light is prevented from reaching the substrate by the shield. 基板を露光する露光装置であって、
投影光学系と、
前記投影光学系の内部に配置された遮蔽物と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記投影光学系の光学特性の調整のために前記遮蔽物によって光束の少なくとも一部を遮光した状態で、前記投影光学系に含まれる光学素子に光を照射する調整工程と、
前記調整工程によって前記遮蔽物に蓄積された熱を放出させる放熱工程と、
前記放熱工程の後に、前記投影光学系を介して前記基板を露光する露光工程と、
を行うように構成され、
前記制御部は、前記調整工程における光照射条件と前記露光工程における露光条件との少なくとも一方に基づいて前記放熱工程における前記遮蔽物からの放熱量を決定するように更に構成されている、ことを特徴とする露光装置。
An exposure apparatus for exposing a substrate,
a projection optical system;
a shield disposed inside the projection optical system;
a control unit,
The control unit
an adjusting step of irradiating light onto an optical element included in the projection optical system while blocking at least a part of the light beam with the blocking member in order to adjust the optical characteristics of the projection optical system;
a heat dissipation step of dissipating heat accumulated in the shield by the adjustment step;
an exposure step of exposing the substrate via the projection optical system after the heat dissipation step;
configured to:
the control unit is further configured to determine the amount of heat dissipation from the shield in the heat dissipation step based on at least one of light irradiation conditions in the adjustment step and exposure conditions in the exposure step.
請求項1から12のいずれか1項に記載の露光方法に従い基板を露光する露光工程と、
前記露光された基板を現像する現像工程と、
を含み、前記現像された基板から物品を製造する、ことを特徴とする物品製造方法。
an exposure step of exposing a substrate according to the exposure method of any one of claims 1 to 12;
a developing step of developing the exposed substrate;
and manufacturing an article from the developed substrate.
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