DE112010003634T5 - Katadioptrisches System, Aberrationsmessvorrichtung, Verfahren zum Einstellen eines optischen Systems, Belichtungsvorrichtung und Vorrichtungsherstellungsverfahren - Google Patents

Katadioptrisches System, Aberrationsmessvorrichtung, Verfahren zum Einstellen eines optischen Systems, Belichtungsvorrichtung und Vorrichtungsherstellungsverfahren Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System, das radial verkleinert und gut gegenüber Aberration korrigiert ist und beispielsweise auf eine Aberrationsmessvorrichtung zum Messen einer Wellenfrontaberration eines optischen Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystems anwendbar ist. Ein katadioptrisches System eines koaxialen Typs wird mit einem ersten optischen System, das einen Punkt auf einer zweiten Ebene bildet, der mit einem Schnittpunkt mit der optischen Achse auf einer ersten Ebene, welche die optische Achse schneidet, optisch konjugiert, und einem zweiten optischen System, das Licht von dem ersten optischen System zu einer dritten Ebene leitet, versehen. Das erste optische System weist eine erste Reflexionsoberfläche, die an oder nahe der ersten Ebene angeordnet ist, eine zweite Reflexionsoberfläche mit einer Form eines Rotationsellipsoids, dessen zwei Brennpunkte entlang der optischen Achse in einem Zustand fluchtend angeordnet sind, in dem ein Brennpunkt an oder nahe an einem ersten Lichttransmissionsabschnitt angeordnet ist, und ein Medium auf, das einen optischen Pfad zwischen der ersten Reflexionsoberfläche und der zweiten Reflexionsoberfläche füllt. Der erste Lichttransmissionsabschnitt wird in einem zentralen Bereich der ersten Reflexionsoberfläche inklusive der optischen Achse ausgebildet und ein zweiter Lichttransmissionsabschnitt wird in einem zentralen Bereich der zweiten Reflexionsoberfläche inklusive der optischen Achse ausgebildet. Das Medium hat den Brechungsindex von nicht weniger als 1,3. Das zweite optische System weist mehrere Linsen auf.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein katadioptrisches System, eine Aberrationsmessvorrichtung, ein Verfahren zum Einstellen eines optischen Systems, eine Belichtungsvorrichtung und ein Vorrichtungsherstellungsverfahren. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein katadioptrisches System, das beispielsweise in einer Aberrationsmessvorrichtung einsetzbar ist, die an einer Belichtungsvorrichtung angebracht ist, um elektronische Vorrichtungen durch Lithographie herzustellen.
  • Stand der Technik
  • Der Photolithographieschritt zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen und anderen wird unter Verwendung der Belichtungsvorrichtung durchgeführt, die ein Bildmuster einer Maske (oder eines Gittermusters) durch ein optisches Projektionssystem über ein photosensitives Substrat (einen Wafer, eine Glasplatte oder dergleichen, die mit einem Photolack beschichtet ist) projiziert und belichtet. Bei der Belichtungsvorrichtung wird das Bedürfnis nach Auflösungsleistung (Auflösung) des optischen Projektionssystems mit dem Anstieg des Integrationsgrades von Halbleitervorrichtungen oder dergleichen höher und höher. Um diese Forderung nach Auflösungsleistung des optischen Projektionssystem zu erfüllen, gibt es die herkömmlich bekannte Flüssigkeitsimmersionstechnologie, um die bildseitige numerische Apertur zu erhöhen, indem das Innere des optischen Pfades zwischen dem optischen Projektionssystem und dem photosensitiven Substrat mit einem Medium, wie einer Flüssigkeit, mit einem hohen Brechungsindex gefüllt wird.
  • Um die hohe Auflösung zu erreichen, muss das optische Projektionssystem, das an der Flüssigkeitsimmersions-Belichtungsvorrichtung (die auch als „optisches Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystem” bezeichnet wird) angebracht ist, eine extrem kleine Restaberration aufweisen. Beispielsweise schlägt Patentdokument 1 eine Ausgestaltung vor, in der eine Aberrationsmessvorrichtung zum Messen einer Wellenfrontaberration des optischen Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystems an einem Substrattisch zum Halten und Bewegen des photosensitiven Substrats angebracht ist.
  • Zitationsliste
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: US-Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. 2006-0170891
    • Patentdokument 2: Internationale Veröffentlichung Nr. WO99/49504
    • Patentdokument 3: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. 10-303114
    • Patentdokument 4: US-Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. 2002/0159048 (entspricht japanischer Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. 2002-250677 )
    • Patentdokument 5: US-Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. 2008/0043236 (entspricht internationaler Veröffentlichung Nr. 2006/016584 )
    • Patentdokument 6: US-Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. 2005/0052642 )
    • Patentdokument 7: US-Patent Nr. 7 324 274
    • Patentdokument 8: US-Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. 2008/0259446
    • Patentdokument 9: US-Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. 2009/0251691
    • Patentdokument 10: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. 2004-304135
    • Patentdokument 11: US-Patentanmeldungs-Offenlegung Nr. 2007/0296936 (entspricht internationaler Veröffentlichung Nr. 2006/080285 )
    • Patentdokument 12: US-Patent Nr. 7 369 217
  • Darstellung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösende Aufgaben
  • Die Erfinder haben die herkömmlichen optischen Systeme einer Aberrationsmessvorrichtung untersucht und das folgende Problem festgestellt.
  • Dieses besteht darin, dass die herkömmlichen optischen System, die in der Aberrationsmessvorrichtung zum Messen der Wellenfrontaberration des optischen Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystems verwendet werden, einen Strahl mit einer großen numerischen Apertur einlassen müssen und daher leicht große radiale Ausmaße annehmen. Die herkömmlichen optischen Systeme für die Aberrationsmessvorrichtung müssen jedoch radial verkleinert werden, beispielsweise um ein Anbringen an dem Substrattisch zu ermöglichen, und gegenüber verschiedenen Aberrationen gut korrigiert sein.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ausführungsform eines optischen Systems bereitzustellen, die beispielsweise auf eine Aberrationsmessvorrichtung anwendbar ist, die zum Messen der Wellenfrontaberration des optischen Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystems geeignet ist, das radial verkleinert und gegenüber Aberrationen gut korrigiert ist.
  • Mittel zur Lösung der Aufgaben
  • Eine erste Ausgestaltung stellt ein katadioptrisches System eines koaxialen Typs bereit, in dem reflektierende und brechende Oberflächen auf einer optischen Achse angeordnet sind, die sich linear erstreckt, und das katadioptrische System umfasst ein erstes optisches System und ein zweites optische System. Das erste optische System ist ein optisches System, das einen Punkt, der mit einem Kreuzungspunkt der optischen Achse auf einer ersten Ebene, welche die optische Achse kreuzt, optisch konjugiert ist, auf einer zweiten Ebene bildet und eine erste Reflexionsoberfläche, eine zweite Reflexionsoberfläche und ein Medium aufweist, das einen optischen Pfad zwischen der ersten reflektierenden Oberfläche und der zweiten reflektierenden Oberfläche füllt. Das zweite optische System ist ein optisches System, das Licht von dem ersten optischen System zu einer dritten Ebene leitet und mehrere Linsen aufweist. In dem ersten optischen System ist die erste Reflexionsoberfläche an oder nahe einer Position der ersten Ebene angeordnet und ein erster lichtdurchlässiger Abschnitt wird in einem zentralen Bereich der ersten Reflexionsoberfläche inklusive der optischen Achse ausgebildet. Die zweite Reflexionsoberfläche hat eine Form eines Rotationsellipsoids, dessen zwei Brennpunkte entlang der optischen Achse in einem Zustand fluchtend angeordnet sind, in dem ein Fokus an oder nahe einer Position des ersten lichtdurchlässigen Abschnitts angeordnet ist, und ein zweiter lichtdurchlässiger Abschnitt wird in einem zentralen Bereich der zweiten Reflexionsoberfläche inklusive der optischen Achse ausgebildet. Das Medium, das den optischen Pfad zwischen der ersten Reflexionsoberfläche und der zweiten Reflexionsoberfläche füllt, hat einen Brechungsindex von nicht weniger als 1,3.
  • Bei dem katadioptrischen System der ersten Ausführungsform mit der obigen Struktur verlauft das Licht von dem Kreuzungspunkt zwischen der ersten Ebene und der optischen Achse durch den ersten lichtdurchlässigen Abschnitt, wird danach durch die zweite Reflexionsoberfläche und die erste Reflexionsoberfläche reflektiert und verläuft dann durch den zweiten lichtdurchlässigen Abschnitt, um das zweite optische System zu betreten.
  • Eine zweite Ausgestaltung stellt eine Aberrationsmessvorrichtung bereit, die das katadioptrische System der ersten Ausführungsform umfasst. Die Aberrationsmessvorrichtung der zweiten Ausführungsform misst eine Aberration des zu überprüfenden optischen Systems.
  • Eine dritte Ausgestaltung stellt ein Verfahren zum Einstellen eines optischen Systems bereit, welches das zu überprüfende optische System einstellt, wobei eine Aberrationsinformation verwendet wird, die durch die Aberrationsmessvorrichtung der zweiten Ausgestaltung erhalten wird.
  • Eine vierte Ausgestaltung stellt eine Belichtungsvorrichtung bereit, welche die Aberrationsmessvorrichtung der zweiten Ausgestaltung aufweist. Die Belichtungsvorrichtung der vierten Ausgestaltung belichtet ein vorbestimmtes Muster, das an oder nahe einer Objektebene des zu überprüfenden optischen Systems angeordnet ist, über ein photosensitives Substrat, das an oder nahe einer Bildebene des optischen Systems angeordnet ist.
  • Eine fünfte Ausgestaltung stellt eine Belichtungsvorrichtung bereit, die das optische System umfasst, das durch das Einstellverfahren der dritten Ausgestaltung eingestellt wurde. Die Belichtungsvorrichtung der fünften Ausgestaltung belichtet ein vorbestimmtes Muster, das an oder nahe einer Objektebene des optischen Systems angeordnet ist, über ein photosensitives Substrat, das an oder nahe einer Bildebene des optischen Systems angeordnet ist.
  • Eine sechste Ausgestaltung stellt ein Vorrichtungsherstellungsverfahren bereit. Das Vorrichtungsherstellungsverfahren der sechsten Ausgestaltung umfasst einen Belichtungsschritt, einen Entwicklungsschritt und einen Bearbeitungsschritt. Der Belichtungsschritt dient dem Belichten eines vorbestimmten Musters über das photosensitive Substrat, wobei die Belichtungsvorrichtung der fünften Ausgestaltung verwendet wird. Der Entwicklungsschritt dient dem Entwickeln des photosensitiven Substrats, auf welches das vorbestimmte Muster übertragen wurde, um eine Maskenschicht in einer dem vorbestimmten Muster entsprechenden Form auf einer Oberfläche des photosensitiven Substrats zu erzeugen. Der Bearbeitungsschritt dient dem Bearbeiten der Oberfläche des photosensitiven Substrats durch die Maskenschicht.
  • Eine siebte Ausgestaltung stellt eine Untersuchungsvorrichtung zum Untersuchen einer Probe bereit. Die Untersuchungsvorrichtung der siebten Ausgestaltung umfasst das katadioptrische System der ersten Ausgestaltung, und Licht, das durch die an der ersten Ebene angeordnete Probe gelangt, wird zu dem katadioptischen System geleitet.
  • Jede der Ausgestaltungen gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch die folgende Detailbeschreibung und beiliegenden Zeichnungen besser verstanden werden. Diese Ausführungsformen werden nur zu illustrativen Zwecken präsentiert und dürfen nicht als die vorliegende Erfindung beschränkend verstanden werden.
  • Der Schutzbereich einer weiteren Anwendung der vorliegenden Erfindung wird angesichts der folgenden Detailbeschreibung erkennbar werden. Die Detailbeschreibung und spezifische Beispiele werden jedoch dazu gezeigt, die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu illustrieren, die nur zu illustrativen Zwecken präsentiert werden, und es ist erkennbar, dass verschiedene Modifikationen und Verbesserungen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung dem Fachmann durch die Detailbeschreibung offensichtlich sind.
  • Kurze Figurenbeschreibung
  • 1 ist eine Zeichnung, die schematisch eine Hauptkonfiguration eines katadioptrischen Systems gemäß einer typischen Ausgestaltung zeigt;
  • 2 ist eine Zeichnung, die schematisch eine Konfiguration einer Belichtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
  • 3 ist eine Zeichnung, die schematisch eine Konfiguration zwischen einer Grenzlinse und einem Wafer zeigt;
  • 4 ist eine Zeichnung, die schematisch eine Innenkonfiguration einer Aberrationsmessvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
  • 5 ist eine Zeichnung, die schematisch eine Konfiguration eines katadioptrischen Systems gemäß dem ersten Beispiel zeigt;
  • 6 ist eine Zeichnung, die eine Queraberration des katadioptrischen Systems gemäß dem ersten Beispiel zeigt;
  • 7 ist eine Zeichnung, die schematisch eine Konfiguration eines katadioptrischen Systems gemäß dem zweiten Beispiel zeigt;
  • 8 ist eine Zeichnung, die eine Queraberration des katadioptrischen Systems gemäß dem zweiten Beispiel zeigt;
  • 9 ist eine Zeichnung, die schematisch eine Konfiguration eines katadioptrischen Systems gemäß dem dritten Beispiel zeigt;
  • 10 ist eine Zeichnung, die eine Queraberration des katadioptrischen Systems gemäß dem dritten Beispiel zeigt;
  • 11 ist eine Zeichnung, die schematisch eine Konfiguration eines katadioptrischen Systems gemäß dem vierten Beispiel zeigt;
  • 12 ist eine Zeichnung, die eine Queraberration des katadioptrischen Systems gemäß dem vierten Beispiel zeigt;
  • 13 ist ein Flussdiagramm, das Herstellungsschritte der Halbleitervorrichtungen zeigt; und
  • 14 ist ein Flussdiagramm, das Herstellungsschritte einer Flüssigkristallvorrichtung, wie zum Beispiel einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, zeigt.
  • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Die grundsätzliche Konfiguration und die Betriebswirkung eines katadioptrischen Systems gemäß einer Ausführungsform werden nachfolgend vor der Detailbeschreibung von Ausführungsformen beschrieben. Das optische System gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein katadioptrisches System eines koaxialen Typs, in dem reflektierende und brechende Oberflächen auf einer einzigen optischen Achse angeordnet sind, die sich linear erstreckt. Das katadioptrische System ist vorteilhaft im Hinblick auf Aberrationsberichtigung und der koaxiale Typ ist vorteilhaft im Hinblick auf eine Anordnung und optische Einstellung des optischen Systems und damit im Hinblick auf die Herstellung des optischen Systems.
  • Das katadioptische System gemäß einer typischen Art der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem ersten optischen System G1 und einem zweiten optischen System G2 versehen, die in dieser Reihenfolge entlang der optischen Achse AX angeordnet sind, wie in 1 gezeigt ist. Das erste optische System G1 bildet einen Punkt, der mit einem Kreuzungspunkt mit der optischen Achse AX auf einer ersten Ebene P1, welche die optische Achse AX kreuzt, optisch konjugiert, auf einer zweiten Ebene P2. Das zweite optische System G2 leitet Licht von dem ersten optischen System G1 zu einer dritten Ebene P3. Wenn beispielsweise das katadioptrische System auf eine Aberrationsmessvorrichtung zum Messen einer Wellenfrontaberration eines optischen Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystems angewendet wird, entspricht die erste Ebene P1 einer Bildebene des optischen Projektionssystems und die dritte Ebene P3 einer Ebene in einer optischen Fourier-Transformationsbeziehung mit einer Wellenfrontteilebene.
  • Das erste optische System G1 weist ein Paar Reflexionsoberflächen R11, R12 auf, die einander entlang der optischen Achse AX gegenüberliegen. Die erste Reflexionsoberfläche R11 ist an oder nahe der Position der ersten Ebene P1 angeordnet. Ein erster Lichttransmissionsabschnitt (erster Lichtdurchgangsabschnitt) T11 ist in einem zentralen Bereich der ersten Reflexionsoberfläche R11 inklusive der optischen Achse AX ausgebildet. Die zweite Reflexionsoberfläche R12 weist eine Form eines Rotationsellipsoids auf, dessen zwei Brennpunkte entlang der optischen Achse AX in einem Zustand fluchtend angeordnet sind, in dem ein Brennpunkt an oder nahe der Position des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11 der ersten Reflexionsoberfläche R11 angeordnet ist. Ein zweiter Lichttransmissionsabschnitt (zweiter Lichtdurchgangsabschnitt) T12 ist in einem zentralen Bereich der zweiten Reflexionsoberfläche R12 inklusive der optischen Achse AX ausgebildet. Die Form der zweiten Reflexionsoberfläche R12 in dem ersten optischen System G1 kann ein Rotationsellipsoid ohne asphärische Koeffizienten höherer Ordnung (zweiter Ordnung und höher) aufzuweisen. In diesem Fall kann die Form der zweiten Reflexionsoberfläche R12 durch eine sphärische Oberflächenmesstechnologie gemessen werden, welche die zwei Brennpunkte nutzt, oder kann ohne die Verwendung der relativ komplizierten asphärischen Oberflächenmesstechnologie unter Verwendung eines Null-Elements oder dergleichen gemessen werden, und ist daher vorteilhaft im Hinblick auf die Messung und Bildung der Reflexionsoberfläche und, daher, im Hinblick auf die Herstellung des optischen Systems.
  • Als ein Beispiel kann die Reflexionsoberfläche R11 an einem optischen Element (optischen Block) L11 ausgebildet sein, das ein optisches Material, wie Quarzglas, aufweist und die Form einer plankonvexen Linse mit einer konvexen Oberfläche an der Seite der dritten Ebene P3 hat. Das bedeutet, die Reflexionsoberfläche R11 wurde gebildet, indem ein lichtblockierender Reflexionsfilm M11 in einem Bereich außerhalb des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11 an einer Ebene des optischen Elements L1 an der Seite der ersten Ebene P1 bereitgestellt wurde. Die Reflexionsoberfläche R12 wurde ausgebildet, indem ein lichtblockierender Reflexionsfilm M12 in einem Bereich bereitgestellt wurde, außer dem zweiten Lichttransmissionsabschnitt T12 an dem Rotationsellipsoid des optischen Elements L11 an der Seite der dritten Ebene P3.
  • Die Lichttransmissionsabschnitte T11, T12 haben beispielsweise eine Kreisform mit der optischen Achse AX und der Größe, die wesentlich größer als das Beugungslimit ist. Als ein Beispiel kann die zweite Reflexionsoberfläche R12 in der Ellipsoidform ausgebildet sein. Der Ellipsoid ist hierin ein Sphäroid, dessen Hauptachse eine Rotationsachse ist, und wird auch als gestreckt oder gestreckter Sphäroid bezeichnet. Wenn die zweite Reflexionsoberfläche R12 in der gestreckten Sphäroidform ausgebildet ist, kann die Rotationsachse des gestreckten Sphäroids in Übereinstimmung mit der optischen Achse AX gebracht werden.
  • Die erste Reflexionsoberfläche R11 und die zweite Reflexionsoberfläche R12 werden an einem gemeinsamen optischen Element L11 (einziges optisches Element ohne eine innere geklebte Oberfläche, die einer Grenzfläche zwischen optischen Elementen entspricht) gebildet. Aus diesem Grund wird der optische Pfad zwischen der ersten Reflexionsoberfläche R11 und der zweiten Reflexionsoberfläche R12 mit einem Medium, das einen Brechungsindex von nicht weniger als 1,3 hat, gefüllt. Das zweite optische System G2 ist zum Beispiel ein optisches Brechungssystem, das aus mehreren Linsen zusammengesetzt ist. 1 zeigt nur eine erste Linse L21, die am nächsten am ersten optischen System G1 angeordnet ist, und die n-te Linse L2n, die am nächsten an der dritten Ebene P3 angeordnet ist, von den mehreren Linsen, die das zweite optische System G2 bilden. Die erste Linse L21 ist beispielsweise eine positive Linse mit einer konvexen Oberfläche an der Seite der dritten Ebene P3.
  • In dem katadioptrischen System der vorliegenden Ausführungsform gelangt das Licht von dem Kreuzungspunkt zwischen der ersten Ebene P1 und der optischen Achse AX durch den ersten Lichttransmissionsabschnitt T11, wird darauf folgend durch die zweite Reflexionsoberfläche R12 und die erste Reflexionsoberfläche R11 reflektiert und verläuft danach durch den zweiten Lichttransmissionsabschnitt T12, um das zweite optische System G2 zu betreten. Genauer gesagt wird das Licht, das durch den ersten Lichttransmissionsabschnitt T11 gelangt, an einem effektiven Reflexionsbereich, außer dem zweiten Lichttransmissionsabschnitt T12 in der zweiten Reflexionsoberfläche R12 reflektiert und trifft dann auf die erste Reflexionsoberfläche R11 auf. Das Licht, das an einem effektiven Reflexionsbereich, außer dem ersten Lichttransmissionsabschnitt T11 in der ersten Reflexionsoberfläche R11 reflektiert wurde, gelangt durch den zweiten Lichttransmissionsabschnitt T12, um das zweite optische System G2 zu betreten.
  • Bei dem katadioptrischen System der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Reflexionsoberfläche R12 in der Ellipsoidform ausgebildet, wobei die zwei Brennpunkte entlang der optischen Achse AX in dem Zustand fluchtend angeordnet sind, in dem ein Brennpunkt an oder nahe der Position des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11 angeordnet ist. Aus diesem Grund kann der Strahl, der in das erste optische System G1 durch den ersten Lichttransmissionsabschnitt T11 aufgenommen wurde, zu dem zweiten optischen System G2 geleitet werden, ohne die Notwendigkeit, eine Apertur der zweiten Reflexionsoberfläche R12 übermäßig groß auszubilden, während die Erzeugung von sphärischer Aberration reduziert wird. Insbesondere weist das erste optische System G1 die Vergrößerung eines Vergrößerungsverhältnisses von der ersten Ebene P1 zu der zweiten Ebene P2 auf. Indem das erste optische System G1 von diesem Typ verwendet wird, wird es möglich, den Strahl mit einer großen numerischen Apertur, der durch den ersten Lichttransmissionsabschnitt T11 hierin aufgenommen wurde, in einen Strahl umzuwandeln, der eine relativ kleine numerische Apertur aufweist, und den umgewandelten Strahl zu dem zweiten optischen System G2 zu leiten.
  • Wenn der zweite Lichttransmissionsabschnitt T12 an oder nahe der Position der zweiten Ebene P2 angeordnet ist, läuft das Licht von dem Kreuzungspunkt zwischen der ersten Ebene P1 und der optischen Achse AX durch den ersten Lichttransmissionsabschnitt T11 und wird danach an oder nahe der Position des zweiten Lichttransmissionsabschnitts T12 fokussiert. Das bedeutet, diese Ausgestaltung erlaubt es, dass die Größe der Lichttransmissionsabschnitte T11, T12 klein gehalten wird. Als eine Folge ist es möglich, den zentralen Schildabschnitt des Strahls, dessen Reflexion durch die Lichttransmissionsabschnitte T11, T12 an den Reflexionsoberflächen R11, R12 gehemmt wird, klein zu halten. Dies bedeutet, dass es möglich ist, wenn das katadioptrische System der vorliegenden Ausführungsform auf die Aberrationsmessvorrichtung angewendet wird, einen zentralen Bereich klein zu halten, wo die Wellenfrontaberration nicht auf der Pupillenebene des optischen Projektionssystems (allgemein: eines zu überprüfenden optischen Systems) gemessen werden kann. Wenn das zweite optische System G2 als ein optisches Brechungssystem ausgebildet ist, das aus mehreren Linsen zusammengestellt wird, ist es möglich, eine Koma, ein Krümmungsfeld usw., die in dem ersten optischen System G1 auftreten, gut zu korrigieren.
  • In dem katadioptrischen System der vorliegenden Ausführungsform ist der optische Pfad zwischen der ersten Reflexionsoberfläche R11 und der zweiten Reflexionsoberfläche R12 mit dem Medium (optisches Material) gefüllt, das den Brechungsindex von nicht weniger als 1,3 aufweist. Aus diesem Grund wird es möglich, beispielsweise einen Strahl mit der numerischen Apertur von nicht weniger als 1,3 in das erste optische System G1 aufzunehmen und dann das katadioptrische System auf die Aberrationsmessvorrichtung anzuwenden, um die Wellenfrontaberration des optischen Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystems zu messen. Das Medium, das den optischen Pfad zwischen der ersten Reflexionsoberfläche R11 und der zweiten Reflexionsoberfläche R12 füllt, kann auch eine Flüssigkeit (im Allgemeinen ein Fluid) mit einem Brechungsindex von nicht weniger als 1,3 für die Wellenlänge des benutzten Lichts sein, zum Beispiel reines Wasser.
  • Auf diese Weise substantiiert die vorliegende Ausführungsform das katadioptrische System, das beispielsweise auf die Aberrationsmessvorrichtung zum Messen der Wellenfrontaberration des optischen Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystems anwendbar ist und das radial verkleinert und gegenüber Aberration gut korrigiert ist. Die Aberrationsmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem optischen System versehen, das radial verkleinert und gegenüber Aberration gut korrigiert ist, und ist dazu in der Lage, beispielsweise die Wellenfrontaberration des optischen Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystems zu messen. Eine Belichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist dazu in der Lage, ein Muster genau auf ein photosensitives Substrat zu übertragen, beispielsweise durch das optische Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystem, wobei die Aberration unter Verwendung der Aberrationsinformation eingestellt ist, die durch die Aberrationsmessvorrichtung zum Messen der Wellenfrontaberration erhalten wurde.
  • In dem katadioptrischen System der vorliegenden Ausführungsform kann eine positive Linse mit einer konvexen Oberfläche an der Seite der dritten Ebene P3 als die erste Linse L21 verwendet werden, die in dem zweiten optischen System G2 am nächsten an dem ersten System G1 angeordnet ist. Diese Ausgestaltung erlaubt es, dass das zweite optische System G2 radial verkleinert ist und daher substantiiert sie schließlich die kompakte Gesamtform.
  • In dem katadioptrischen System der vorliegenden Ausführungsform sind die erste Reflexionsoberfläche R11 und die zweite Reflexionsoberfläche R12 auf Oberflächen eines gemeinsamen optischen Elements L11 ausgebildet (einziges optisches Element, dessen Form durch mehrere Oberflächen definiert ist). Dies stellt die Stabilität der Bildleistung des optischen Systems sicher. Das einzige optische Element, das von einer optischen Struktur abweicht, die durch Zusammenkleben mehrerer optischer Elemente erhältlich ist, ist ein optisches Element mit keiner inneren Klebeoberfläche, die einer Grenzfläche zwischen Elementen entspricht. Auf der anderen Seite illustriert das dritte Beispiel, das später beschrieben wird, eine Anwendung einer optischen Struktur, die durch Zusammenkleben eines optischen Elements einer planparallelen Plattenform und eines optischen Elements einer plankonvexen Linsenform erzeugt wird, beispielsweise mit einem Klebstoff, einem optischen Kontakt oder dergleichen. In dieser optischen Struktur wird die erste Reflexionsoberfläche R11 an einer Oberfläche ausgebildet, die von einer Oberfläche abweicht, die an das optische Element der plankonvexen Linsenform in dem optischen Element der planparallelen Plattenform angeklebt ist. Die zweite Reflexionsoberfläche R12 wird an einer Oberfläche ausgebildet, die von einer Oberfläche abweicht, die an das optische Element der planparallelen Plattenform in dem optischen Element der plankonvexen Linsenform angeklebt ist. Die optische Struktur dieser Ausgestaltung stellt auch die Stabilität der Bildgebungsleistung des optischen Systems sicher.
  • In dem katadioptrischen System der vorliegenden Ausführungsform kann der konische Koeffizient κ, der die Ellipsoidoberfläche der zweiten Reflexionsoberfläche R12 definiert, die unten stehende Bedingung (1) erfüllen. Wenn der konische Koeffizient κ die Bedingung (1) unten erfüllt, kann das katadioptrische System gut gegenüber sphärischer Aberration korrigiert werden. Wenn der konische Koeffizient über dem oberen Limit der Bedingung (1) liegt, wird eine Korrektur gegenüber sphärischer Aberration unzureichend; wenn er unterhalb der unteren Grenze ist, wird eine Korrektur sphärischer Aberration exzessiv. In jedem Fall wird der Korrekturaufwand der sphärischen Aberration größer bei dem zweiten optischen System G2 und die Korrektur selbst wird kompliziert. Wenn überlegt wird, das katadioptrische System der vorliegenden Ausführungsform anzuwenden, beispielsweise bei der Aberrationsmessvorrichtung zum Messen der Wellenfrontaberration, wird sich ein Schildabschnitt in einer zu messenden Pupille oder ein unmessbarer Bereich vergrößern, wenn der Bereich der Bedingung (1) nicht erfüllt wird. –0,20 < κ < –0,08 (1)
  • In dem katadioptrischen System der vorliegenden Ausführungsform kann das zweite optische System G2 als ein optisches Bildgebungssystem ausgestaltet werden, das einen Punkt auf der dritten Ebene P3 bildet, der mit dem Kreuzungspunkt zwischen der zweiten Ebene P2 und der optischen Achse AX optisch konjugiert. In dieser Ausgestaltung wird, wenn das katadioptrische System der vorliegenden Ausführungsform auf die Aberrationsmessvorrichtung angewendet wird, ein optisches Übertragungssystem (optisches Fourier-Transformationssystem) zwischen das katadioptrische System und eine Wellenfrontteiloberfläche eingesetzt.
  • Bei dem katadioptrischen System der vorliegenden Ausführungsform ist ein Schildelement SM (siehe 1) in dem optischen Pfad zwischen dem ersten optischen System G1 und der dritten Ebene P3 angeordnet. Diese Ausgestaltung kann das Licht, das durch den zweiten Lichttransmissionsabschnitt T12 gelangt, ohne durch die zweite Reflexionsoberfläche R12 von dem Kreuzungspunkt zwischen der ersten Ebene P1 und der optischen Achse AX reflektiert zu werden, daran hindern, die dritte Ebene P3 zu erreichen. Wenn das zweite optische System G2 ein optisches Bildgebungssystem ist, kann das Schildelement SM an oder nahe der Position der Pupille des zweiten optischen Systems G2 angeordnet sein.
  • Bei dem katadioptrischen System der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Ebene P2 in dem optischen Pfad aus Gas zwischen dem ersten optischen System G1 und dem zweiten optischen System G2 positioniert. Selbst wenn in dieser Ausgestaltung ein Defekt (eine Blase, Fremdkörper oder dergleichen) innerhalb des optischen Elements L11 vorliegt, ist es möglich, die Bildung eines klaren Bildes des Defekts zu verhindern und daher den Einfluss des Defekts auf die Aberrationsmessung zu reduzieren. Wenn bekannt ist, dass es fast keinen Defekt innerhalb des optischen Elements L11 gibt, können das erste optische System G1 und das zweite optische System G2 aneinander geklebt werden, beispielsweise mit einem Klebstoff, einem optischen Kontakt oder dergleichen. In diesem Fall wird die zweite Ebene P2 in einem optischen Element (entsprechend dem optischen Element L11 oder der Linse L21 in 1) aus einem Paar optischer Elemente, die aneinander geklebt sind, positioniert. Dies reduziert die sphärische Aberration, die an der Endoberfläche des ersten optischen Systems G1 (entsprechend der Oberfläche des zweiten Lichttransmissionsabschnitts T12 in 1) und an der ersten Oberfläche des zweiten optischen Systems G2 (entsprechend der eingangsseitigen Oberfläche der Linse L21 in 1) auftritt, und vereinfacht daher die Ausgestaltung des zweiten optischen Systems G2.
  • Das katadioptrische System der vorliegenden Ausführungsform kann dazu ausgestaltet werden, die unten stehende Bedingung (2) zu erfüllen. Wenn die Bedingung (2) erfüllt wird, können die Schildabschnitte des Strahls in den Reflexionsoberflächen R11, R12 klein gehalten werden. In Bedingung (2) ist D ein axialer Abstand zwischen einer Verlängerung der ersten Reflexionsoberfläche R11 und einer Verlängerung der zweiten Reflexionsoberfläche R12 und L eine axiale Distanz zwischen der Verlängerung der ersten Reflexionsoberfläche R11 und der zweiten Ebene P2. 0,95 < L/D < 1,05 (2)
  • Genauer gesagt, ist der erste Lichttransmissionsabschnitt T11, wenn die Bedingung (2) erfüllt wird, auf die Position an oder nahe der ersten Ebene P2 beschränkt und der zweite Lichttransmissionsabschnitt T12 ist auf die Position an oder nahe der zweiten Ebene P2 begrenzt. Dies ermöglicht es, dass die zentralen Schildabschnitte des Strahls in den Reflexionsoberflächen R11, R12 klein gehalten werden. Mit anderen Worten werden die benötigten Größen der Lichttransmissionsabschnitte T11, T12 groß, wenn die Bedingung (2) nicht erfüllt wird, und dies führt dazu, dass die zentralen Schildabschnitte des Strahls zu groß werden. Dies bedeutet, dass der zentrale Bereich, der für die Messung der Wellenfrontaberration ungeeignet ist, auf der Pupillenebene des zu überprüfenden optischen Systems zu groß wird, um das optische System für die Aberrationsmessvorrichtung anzuwenden.
  • Ein genaues Beispiel wird auf der Grundlage der beiliegenden Zeichnung beschrieben werden. 2 ist eine Zeichnung, die schematisch eine Ausgestaltung einer Belichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In 2 sind die X-Achse und Y-Achse in zu einer Transferoberfläche (Beleuchtungsoberfläche) eines Wafers W als einem photosensitiven Substrat parallel eingestellt und die Z-Achse ist in einer zu dem Wafer W senkrechten Richtung eingestellt. Genauer wird die XY-Ebene parallel zu einer horizontalen Ebene eingestellt und die +Z-Achse wird entlang der vertikalen Richtung aufwärts zeigend eingestellt.
  • Mit Bezug auf 2 wird ein Belichtungslicht (Beleuchtungslicht) EL von einer Lichtquelle LS in der Belichtungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt. Die Lichtquelle LS, die hierin angewendet werden kann, ist beispielsweise eine ArF-Excimer-Laserlichtquelle, um Licht der Wellenlänge von 193 nm bereitzustellen. Die Belichtungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem optischen Illuminationssystem IL ausgerüstet, das einen optischen Integrator (Homogenisierer), eine Sehfeldblende, eine Kondensorlinse und so weiter aufweist. Das Belichtungslicht EL aus ultraviolettem gepulsten Licht, das von der Lichtquelle LS emittiert wird, läuft durch das optische Illuminationssystem IL, um ein Gitternetz (Maske) R zu illuminieren.
  • Ein zu übertragendes Muster wird auf dem Gitternetz R ausgebildet und ein Musterbereich einer rechteckigen Form mit langen Seiten entlang der X-Richtung und kurzen Seiten entlang der Y-Richtung wird illuminiert. Das Licht, das durch das Gitternetz R gelangt, läuft durch ein optisches Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystem PL, um ein Gitternetzmuster mit einer Projektionsvergrößerung eines vorbestimmten Reduktionsverhältnisses in einem Belichtungsbereich (beschossene Fläche) auf dem Wafer (photosensitives Substrat) W, der mit einem Photolack beschichtet ist, zu bilden. Das bedeutet, dass das Musterbild in dem Belichtungsbereich (oder stillen Belichtungsbereich) einer rechteckigen Form mit langen Seiten entlang der X-Richtung und kurzen Seiten entlang der Y-Richtung auf dem Wafer W ausgebildet wird, das optisch dem illuminierten Bereich der rechteckigen Form des Gitternetzes R entspricht.
  • Das Gitternetz R wird parallel zu der XY-Ebene auf einem Gitternetztisch RST gehalten. Ein Mechanismus zum Bewegen des Gitternetzes R in der X-Richtung, der Y-Richtung und der Rotationsrichtung wird in dem Gitternetztisch RST eingebaut. Der Gitternetztisch RST ist so ausgestaltet, dass Positionen in der X-Richtung, Y-Richtung und Rotationsrichtung in Echtzeit mit Gitternetzlaserinterferometern (nicht gezeigt) gemessen und auf dieser Grundlage gesteuert werden. Der Wafer W wird parallel zu der XY-Ebene auf einem Substrattisch WST durch einen Waferhalter (nicht gezeigt) fixiert.
  • Genauer gesagt weist der Substrattisch WST einen Z-Tisch (nicht gezeigt) zum Bewegen des Wafers W in der Z-Richtung und einen XY-Tisch (nicht gezeigt) zum Bewegen des Z-Tisches entlang der XY-Ebene auf, während der Z-Tisch gehalten wird. Der Z-Tisch steuert die Brennpunktposition (Z-Richtungsposition) und den Einfallwinkel des Wafers W. der Z-Tisch ist so ausgestaltet, dass die Positionen in der X-Richtung, Y-Richtung und Rotationsrichtung in Echtzeit mit Waferlaserinterferometern (nicht gezeigt) gemessen und auf dieser Grundlage gesteuert werden. Der XY-Tisch steuert die X-Richtung, Y-Richtung und Rotationsrichtung des Wafers W.
  • Ein Hauptsteuerungssystem CR, das in der Belichtungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen ist, stellt die Positionen des Gitternetzes R in der X-Richtung, Y-Richtung und Rotationsrichtung auf der Grundlage der durch die Gitternetzlaserinterferometer gemessenen Werte ein. Genauer gesagt überträgt das Hauptsteuerungssystem CR ein Steuerungssignal an den Mechanismus, der in dem Gitternetztisch RST eingebaut ist, um den Gitternetztisch RST zu bewegen, wodurch die Position des Gitternetzes R eingestellt wird. Darüber hinaus stellt das Hauptsteuerungssystem CR die Brennpunktposition (Z-Richtungsposition) und einen Einfallswinkel des Wafers W ein, um die Oberfläche auf dem Wafer W mit der Bildebene des optischen Projektionssystems PL durch die Autofokusmethode und die Autoausgleichmethode in Übereinstimmung zu bringen.
  • Genauer gesagt überträgt das Hauptsteuerungssystem CR ein Steuerungssignal an ein Antriebssystem DR, um den Z-Tisch durch das Antriebssystem DR anzutreiben, wodurch die Brennpunktposition und ein Einfallswinkel des Wafers W eingestellt werden. Darüber hinaus stellt das Hauptsteuerungssystem CR die Positionen des Wafers W in der X-Richtung, Y-Richtung und Rotationsrichtung auf der Grundlage von durch die Waferlaserinterferometer gemessenen Werten ein. Genauer gesagt überträgt das Hauptsteuerungssystem CR ein Steuerungssignal an das Antriebssystem DR, um den XY-Tisch durch das Antriebssystem DR anzutreiben, wodurch die Positionen des Wafers W in der X-Richtung, Y-Richtung und Rotationsrichtung eingestellt werden.
  • Während der Belichtung wird das Musterbild des Gitternetzes R vollständig in einen vorbestimmten Beschussbereich des Wafers W projiziert. Danach überträgt das Hauptsteuerungssystem CR ein Steuerungssignal an das Antriebssystem DR, um den XY-Tisch des Substrattisches WST entlang der XY-Ebene durch das Antriebssystem DR anzutreiben, wodurch eine Schrittbewegung eines anderen Beschussbereichs des Wafers W in die Belichtungsposition erzielt wird. Auf diese Weise wird das Schritt- und Wiederholverfahren ausgeführt, um die Einschussbelichtungsoperation des Musterbilds des Gitternetzes R auf den Wafer W zu wiederholen.
  • In einem anderen Verfahren überträgt das Hauptsteuerungssystem CR ein Steuerungssignal an den Mechanismus, der in dem Gitternetztisch RST eingebaut ist, und überträgt ein Steuerungssignal an das Antriebssystem DR, um den Gitternetztisch RST und den XY-Tisch des Substrattisches WST mit einem Geschwindigkeitsverhältnis gemäß der Projektionsvergrößerung des optischen Projektionssystems PL anzutreiben und gleichzeitig eine Abtastbelichtung des Musterbildes des Gitternetzes R in einen vorbestimmten Beschussbereich auf dem Wafer W durchzuführen. Danach überträgt das Hauptsteuerungssystem CR ein Steuerungssignal an das Antriebssystem DR, um den XY-Tisch des Substrattischs WST entlang der XY-Ebene durch das Antriebssystem DR anzutreiben, wodurch eine Schrittbewegung eines anderen Beschussbereichs auf dem Wafer W zu der Belichtungsposition erzielt wird.
  • Auf diese Weise wird das Schritt- und Abtastverfahren durchgeführt, um das Abtastbelichtungsverfahren des Musterbildes des Gitternetzes R auf den Wafer W zu wiederholen. Das bedeutet, während die Positionen des Gitternetzes R und des Wafers W durch das Antriebssystem DR, die Waferlaserinterferometer usw. gesteuert werden, werden der Gitternetztisch RST und der Substrattisch WST und daher das Gitternetz R und der Wafer W gleichzeitig entlang der kurzseitigen Richtung oder Y-Richtung des rechteckigen stillen Belichtungsbereichs und Illuminationsbereichs bewegt (abgetastet), wodurch eine Abtastbelichtung des Gitternetzmusters in einen Bereich auf dem Wafer W implementiert wird, der eine Breite, die gleich der langen Seite des stillen Belichtungsbereichs ist, und eine Länge in Übereinstimmung mit einem Abtastmaß (Bewegungsmaß) des Wafers W aufweist.
  • In der vorliegenden Ausführungsform, die in 3 gezeigt ist, ist der optische Pfad zwischen einer Grenzlinse Lb, die am nächsten an der Bildebene im optischen Projektionssystem PL angeordnet ist, und dem Wafer W mit einer Flüssigkeit Lm gefüllt. Die Grenzlinse Lb ist eine positive Linse mit einer konvexen Oberfläche an der Seite des Gitternetzes R und einer Ebene an der Seite des Wafers W. In der vorliegenden Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, wird die Flüssigkeit Lm in den optischen Pfad zwischen der Grenzlinse Lb und dem Wafer W unter Verwendung eines Zuführungs- und Ableitsystems 21 zirkuliert. Die Flüssigkeit Lm, die hierin verwendet wird, kann reines Wasser (entionisiertes Wasser) sein, das bereits in großen Mengen, beispielsweise in Halbleiterherstellungsfabriken und anderen, zu Verfügung steht.
  • Zum durchgehenden Füllen des Innenraums des optischen Pfades zwischen der Grenzlinse Lb des optischen Projektionssystems PL und dem Wafer W mit der Flüssigkeit Lm, enthalten anwendbare Techniken, beispielsweise die Technologie, die im obigen Patentdokument 2 offenbart wird, die Technologie, die im obigen Patentdokument 3 offenbart wird, und so weiter. In der im obigen Patentdokument 2 offenbarten Technologie wird die Flüssigkeit, die auf eine vorbestimmte Temperatur eingestellt ist, von einer Flüssigkeitszuführungsvorrichtung durch eine Zuführungsröhre und eine Ausgabedüse zugeführt, um den optischen Pfad zwischen der Grenzlinse Lb und dem Wafer W zu füllen, und die Flüssigkeit wird aus einem Flüssigkeitsbecken auf dem Wafer W durch eine Sammelröhre und eine Ansaugdüse durch die Flüssigkeitszuführungsvorrichtung gesammelt.
  • Andererseits ist bei der im obigen Patentdokument 3 offenbarten Technologie ein Waferhaltetisch in einer Behälterform konstruiert, um die Flüssigkeit aufzunehmen, und der Wafer W wird durch Vakuumkontakt in einem Zentrum eines Innenbodens (oder in der Flüssigkeit) positioniert und gehalten. Die Vorrichtung ist so ausgestaltet, dass die Spitze des Zylinders des optischen Projektionssystems PL das Innere der Flüssigkeit erreicht, und daher so, dass die optische Oberfläche auf der Waferseite der Grenzlinse Lb das Innere der Flüssigkeit erreicht. Weil die Flüssigkeit als eine Immersionsflüssigkeit in dieser Ausgestaltung mit einer geringen Flussrate zirkuliert wird, ist es möglich, eine Verschlechterung der Flüssigkeit durch Effekte, wie Antisepsis, Formverhinderung und dergleichen zu verhindern. Darüber hinaus ist es auch möglich, eine Aberrationsvariation wegen Wärmeabsorption des Belichtungslichts zu verhindern.
  • Eine Aberrationsmessvorrichtung 1 zum Messen einer Wellenfrontaberration des optischen Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystems PL wird auf dem Substrattisch WST angebracht. In der Aberrationsmessvorrichtung 1, wie sie in 4 gezeigt ist, wird ein Testgitternetz TR für eine Aberrationsmessung auf dem Gitternetztisch RST dann platziert, wenn die Wellenfrontaberration des optischen Projektionssystems PL als einem optischen System zu überprüfen ist. Bei dem Testgitternetz TR gibt es mehrere kreisförmige Öffnungen TRa für Aberrationsmessung, die zweidimensional ausgebildet sind (z. B. in einer Matrixform entlang der X-Richtung und Y-Richtung).
  • Die Aberrationsmessvorrichtung 1 ist mit einem optischen Objektivsystem ausgerüstet, das aus einem koaxialen katadioptrischen System 10 und einem Fouriertransformationsoptiksystem 11 besteht. Das heißt, die erste Ebene P1 des katadioptrischen Systems 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Bildebene des optischen Projektionssystems PL und die dritte Ebene P3 entspricht einer Ebene in einer optischen Fouriertransformationsbeziehung mit der Eintrittsebene oder einer Wellenfrontteilungsebene einer Mikrorasteraugenlinse (Mikrolinsenanordnung) 12. Bei der Aberrationsmessvorrichtung 1 verläuft Licht, das durch eine Apertur TRa des Testgitternetzes TR emittiert wurde und durch das optische Projektionssystem PL gelangt, über das katadioptrische System 10 und das optische Fouriertransformationssystem 11, um in die Mikrorasteraugenlinse 12 einzutreten.
  • Die Mikrorasteraugenlinse 12 ist so angeordnet, dass ihre Eintrittsebene (Wellenfrontteilebene) an oder nahe der Position der Ausgangspupille des optischen Objektivsystems (10, 11) angeordnet ist. Die Mikrorasteraugenlinse 12 ist ein optisches Element, das beispielsweise durch Anordnen einer großen Zahl von mikroskopischen Linsen 12a mit einem quadratischen Querschnitt und mit einem positiven Brechungsindex in vertikaler und horizontaler Richtung und dicht aufgebaut wird. Die Mikrorasteraugenlinse 12 ist beispielsweise ausgebildet, indem die Mikroskoplinsengruppe in einer planparallelen Platte durch Ätzen ausgebildet wird, und fungiert als ein Wellenfrontaufteilungselement.
  • Ein Strahl, der in die Mikrorasteraugenlinse 12 eintritt, wird durch die große Zahl mikroskopischer Linsen 12a zweidimensional aufgeteilt und ein Bild der Apertur TRa wird in der Nähe der rückseitigen Brennebene jeder mikroskopischen Linse 12a gebildet. Mit anderen Worten wird eine große Anzahl von Bildern der Apertur TRa nahe der rückseitigen Brennebene der Mikrorasteraugenlinse 12 gebildet. Die große Anzahl von Bildern der Apertur TRa, die auf diese Weise ausgebildet werden, wird durch einen CCD 13 detektiert, der als zweidimensionale Bildgebungsvorrichtung fungiert. Die Ausgabe des CCD 13 wird einer Signalverarbeitungseinheit (nicht gezeigt), beispielsweise in dem Hauptsteuerungssystem CR, zugeführt.
  • Die Aberrationsmessvorrichtung 1 ist dazu in der Lage, die Wellenfrontaberration des optischen Projektionssystems PL um die Position des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11 auf der Grundlage der Information über die große Anzahl von Bildern der Apertur TRa, die von dem CCR 13 zu der Signalverarbeitungseinheit zugeführt wird, zu messen (oder zu bestimmen). Im Hinblick auf die detaillierte Ausgestaltung und Wirkung der Aberrationsmessvorrichtung 1, abgesehen von dem katadioptrischen System 10, kann beispielsweise Bezug auf das obige Patentdokument 4 und das obige Patentdokument 5 genommen werden. Die Lehren der obigen Patentdokumente 4 und 5 werden hierin durch Bezugnahme aufgenommen. Das Folgende wird die Ausgestaltung und Wirkung von jedem von Beispielen des katadioptrischen Systems 10 gemäß der Ausführungsform beschreiben.
  • In jedem Beispiel wird eine asphärische Oberfläche durch die unten stehende Gleichung (a) beschrieben, wobei y eine Höhe in einer Richtung senkrecht zu der optischen Achse ist, z eine Distanz (sag) entlang der optischen Achse von einer tangentialen Ebene an einer Spitze der asphärischen Oberfläche zu einer Position auf der asphärischen Oberfläche in der Höhe y, r ein Krümmungsradius an der Spitze und κ der konische Koeffizient (die konische Konstante). In den Tabellen (1), (2), (3) und (4) wird nachfolgend jede Oberfläche einer asphärischen Form durch das Zeichen * rechts von der Oberflächennummer gekennzeichnet. z = (y2/r)/[1 + {1 – (1 + k)·y2/r2}1/2] (a)
  • (Erstes Beispiel)
  • 5 ist eine Zeichnung, die schematisch eine Ausgestaltung des ersten Beispiels des katadioptrischen Systems gemäß der Ausführungsform zeigt. Bei dem katadioptrischen System 10 gemäß dem ersten Beispiel weist das erste optische System G1 die erste Reflexionsoberfläche R11 und die zweite Reflexionsoberfläche R12 auf und diese erste Reflexionsoberfläche R11 und zweite Reflexionsoberfläche R12 sind auf Oberflächen des optischen Elements L11 ausgebildet, das aus Quarzglas (SiO2) ausgebildet ist und die Form einer plankonvexen Linse mit einer konvexen Oberfläche auf der Seite der dritten Ebene P3 aufweist. Das bedeutet, dass die erste Reflexionsoberfläche R11 auf der Ebene an der Seite der ersten Ebene P1 des optischen Elements L11 ausgebildet ist und die zweite Reflexionsoberfläche R12 auf der Ellipsoidoberfläche auf der Seite der dritten Ebene P3 des optischen Elements L11 ausgebildet ist. Die Rotationsachse der Ellipsoidoberfläche, die die zweite Reflexionsoberfläche R12 definiert, stimmt mit der optischen Achse AX überein.
  • Das zweite optische System G2 ist in einer Reihenfolge von der Eingangsseite des Lichts aus einer plankonvexen Linse L21 mit einer Ebene auf der Eingangsseite (Seite der ersten Ebene P1), einer positiven Meniskuslinse L22 mit einer konkaven Oberfläche auf der Eingangsseite, einer positiven Meniskuslinse L23 mit einer konkaven Oberfläche auf der Eingangsseite, einer negativen Meniskuslinse L24 mit einer konvexen Oberfläche auf der Eingangsseite, einer bikonvexen Linse L25, einer bikonvexen Linse L26, einer negativen Meniskuslinse L27 mit einer konvexen Oberfläche auf der Eingangsseite und einer negativen Meniskuslinse L28 mit einer konvexen Oberfläche auf der Eingangsseite aufgebaut. All diese Linsen L21 bis L28 bilden das zweite optische System G2, das aus Quarzglas hergestellt ist.
  • Der erste Lichttransmissionsabschnitt T11 ist in einer Kreisform mit dem Radius 0,02 mm und mit dem Mittelpunkt auf der optischen Achse AX ausgebildet. Der zweite Lichttransmissionsabschnitt T12 ist kreisförmig mit dem Radius 0,113 mm und mit dem Mittelpunkt auf der optischen Achse AX ausgebildet. Die Position der ersten Ebene P1, d. h. die Position der Bildebene des optischen Projektionssystems PL als einem zu überprüfenden optischen System, ist mit der Position des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11 (oder der Position der ersten Reflexionsoberfläche R11) in Übereinstimmung. Die zweite Ebene P2 ist in dem optischen Gaspfad zwischen dem zweiten Lichttransmissionsabschnitt T12 und der eingangsseitigen Ebene der plankonvexen Linse L21 angeordnet. In dem Bereich des zweiten Lichttransmissionsabschnitts T12 wird das optische Element L11 in der Ellipsoidform ausgebildet. In jedem Beispiel ist der Brechungsindex von Quarzglas für die verwendete Wellenlänge (λ = 193,306 nm) 1,5603261.
  • Die nachfolgende Tabelle (1) zeigt Werte von Spezifikationen des katadioptrischen Systems 10 gemäß dem ersten Beispiel. In Tabelle (1) steht NA für die eingangsseitige numerische Apertur des katadioptrischen Systems 10, β die Vergrößerung eines Vergrößerungsverhältnisses des ersten optischen Systems G1 und Om eine maximale Objekthöhe (den Radius eines Feldbereichs), wenn für die erste Ebene P1 angenommen wird, dass sie eine Objektebene ist. Da in dem ersten Beispiel die Position der ersten Ebene P1 mit der Position des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11 übereinstimmt, ist die maximale Objekthöhe Om gleich dem Radius des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11. Darüber hinaus gibt die Oberflächenzahl eine Reihenfolge jeder Oberfläche wieder, in der das Licht von der ersten Fläche P1 aus einfällt, r einen Krümmungsradius jeder Oberfläche (mm), d einen Raum jeder Oberfläche (mm), und n einen Brechungsindex für die verwendete Wellenlänge (λ = 193,306 nm). Für den Oberflächenraum d wird angenommen, dass dieser sein Vorzeichen bei jeder Reflexion verändert. Die Bezeichnungen in Tabelle (1) sind auch auf Tabellen (2) bis (4) weiter unten anwendbar.
  • (Tabelle 1)
  • (HAUPTSPEZIFIKATIONEN)
    • NA 1,4
    • β = 40
    • Om = 0,02 mm
  • (SPEZIFIKATIOINEN OPTISCHER ELEMENTE) ZAHL
    OBERFLÄCHENZAHL r d n
    8 10,000000 1,5603261 (P1; T11)
    1* –13,35000 –10,000000 1,5603261 (R12)
    2 8 10,000000 1,5603261 (R11)
    3* –13,35000 0,100000 (T12)
    4 8 7,864892 1,5603261 (L21)
    5 –5,67845 1,088351
    6 –7,42428 2,244274 1,5603261 (L22)
    7 –7,21893 0,100000
    8 –16,12275 2,239416 1,5603261 (L23)
    9 –10,00594 0,100000
    10 122,40073 1,000000 1,5603261 (L24)
    11 13,58740 1,030451
    12 23,87230 3,765202 1,5603261 (L25)
    13 –18,09664 2,437971
    14 22,10529 7,661335 1,5603261 (L26)
    15 –16,55372 0,100211
    16 32,99440 1,000674 1,5603261 (L27)
    17 5,88987 1,284022
    18 6,78471 6,532309 1,5603261 (L28)
    19 5,84802 (P3) 105,554500
  • (BEDINGUNGSGEMÄSSE WERTE)
    • L = 10,04810 mm
    • D = 10,0 mm
    • (1) κ = –0,116
    • (2) L/D = 1,00481
  • 6 ist eine Zeichnung, welche die Queraberration in dem katadioptrischen System 10 gemäß dem ersten Beispiel zeigt. Wie aus den Aberrationsdiagrammen der 6 ersichtlich ist, kann beobachtet werden, dass das System des ersten Beispiels gegenüber Aberrationen gut korrigiert ist, obwohl es den Strahl mit einer sehr großen numerischen Apertur (NA = 1,4) mit der Wellenlänge von 193,306 nm aufnimmt.
  • (Zweites Beispiel)
  • 7 ist eine Zeichnung, die schematisch eine Ausgestaltung des zweiten Beispiels des katadioptrischen Systems gemäß der Ausführungsform zeigt. In dem katadioptrischen System 10 gemäß dem zweiten Beispiel weist das erste optische System G1 die erste Reflexionsoberfläche R11 und die zweite Reflexionsoberfläche R12 auf und diese erste Reflexionsoberfläche R11 und die zweite Reflexionsoberfläche R12 sind auf Oberflächen des optischen Elements L11 ausgebildet, das aus Quarzglas besteht und die Form einer plankonvexen Linse mit der konvexen Oberfläche auf der Seite der dritten Ebene P3 hat. Genauer gesagt wird die erste Reflexionsoberfläche R11 auf der Ebene auf der Seite der ersten Ebene P1 des optischen Elements L11 ausgebildet und die zweite Reflexionsoberfläche R12 ist auf der Ellipsoidoberfläche auf der Seite der dritten Ebene P3 des optischen Elements L11 ausgebildet. Die Rotationsachse der Ellipsoidoberfläche, die die zweite Reflexionsoberfläche R12 definiert, stimmt mit der optischen Achse AX überein.
  • Das zweite optische System G2 ist, in einer Reihenfolge von der Eingangsseite des Lichts aus, aus einer plankonvexen Linse L21 mit einer Ebene auf der Eingangsseite (Seite der ersten Ebene P1), einer positiven Meniskuslinse L22 mit einer konkaven Oberfläche auf der Eingangsseite, einer positiven Meniskuslinse L23 mit einer konkaven Oberfläche auf der Eingangsseite, einer negativen Meniskuslinse L24 mit einer konvexen Oberfläche auf der Eingangsseite, einer bikonvexen Linse L25, einer bikonvexen Linse L26, einer negativen Meniskuslinse L27 mit einer konvexen Oberfläche auf der Eingangsseite und einer negativen Meniskuslinse L28 mit einer konvexen Oberfläche auf der Eingangsseite aufgebaut. All diese Linsen L21 bis L28, welche das zweite optische System G2 bilden, sind aus Quarzglas gemacht.
  • Der erste Lichttransmissionsabschnitt T11 ist kreisförmig mit dem Radius 0,02 mm und mit dem Mittelpunkt auf der optischen Achse AX ausgebildet. Der zweite Lichttransmissionsabschnitt T12 ist kreisförmig mit dem Radius 0,296 mm und mit dem Mittelpunkt auf der optischen Achse AX ausgebildet. Die Position der ersten Ebene P1, d. h. die Position der Bildebene des optischen Projektionssystems PL als einem zu überprüfenden optischen System, stimmt mit der Position des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11 überein (oder der Position der ersten Reflexionsoberfläche R11). Die zweite Ebene P2 ist in dem optischen Gaspfad zwischen dem zweiten Lichttransmissionsabschnitt T12 und der eingangsseitigen Ebene der plankonvexen Linse L21 angeordnet. In dem Bereich des zweiten Lichttransmissionsabschnitts T12 ist das optische Element L11 in einer ellipsoiden Form ausgebildet. Tabelle (2) stellt nachfolgend Werte von Spezifikationen des katadioptrischen Systems 10 gemäß dem zweiten Beispiel zur Verfügung. In dem zweiten Beispiel ist die Position der ersten Ebene P1 wie im ersten Beispiel auch in Übereinstimmung mit der Position des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11 und daher ist die maximale Objekthöhe Om gleich dem Radius des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11.
  • (Tabelle 2)
  • (HAUPTSPEZIFIKATIONEN)
    • NA = 1,35
    • β = 10
    • Om = 0,02 mm
  • (SPEZIFIKATIONEN OPTISCHER ELEMENTE)
    OBERFLÄCHENZAHL r d n
    8 10,000000 1,5603261 (P1; T11)
    1* –13,40000 –10,000000 1,5603261 (R12)
    2 8 10,000000 1,5603261 (R11)
    3* –13,40000 0,300000 (T12)
    4 8 10,129470 1,5603261 (L21)
    5 –7,07722 0,100000
    6 –13,77373 3,585246 1,5603261 (L22)
    7 –10,28167 0,100000
    8 –56,53051 2,543081 1,5603261 (L23)
    9 –14,74784 0,100000
    10 51,21701 1,000000 1,5603261 (L24)
    11 11,27565 0,244843
    12 11,94743 4,816411 1,5603261 (L25)
    13 –28,97152 2,185953
    14 16,07307 3,016569 1,5603261 (L26)
    15 –96,84564 0,100000
    16 12,02571 1,000000 1,5603261 (L27)
    17 4,74568 1,269210
    18 5,15353 7,233545 1,5603261 (L28)
    19 2,60433 (P3) 14,348958
  • (BEDINGUNGSGGEMÄSSE WERTE)
    • L = 10,19067 mm
    • D = 10,0 mm
    • (1) κ = –0,125
    • (2) L/D = 1,019067
  • 8 ist eine Zeichnung, die die Queraberration in dem katadioptrischen System gemäß dem zweiten Beispiel zeigt. Wie aus den Aberrationsdiagrammen der 8 ersichtlich ist, kann erkannt werden, dass das System in dem zweiten Beispiel gut gegenüber Aberrationen korrigiert wird, obwohl es den Strahl mit der sehr großen numerischen Apertur (NA = 1,35) mit der Wellenlänge von 193,306 nm aufnimmt.
  • (Drittes Beispiel)
  • 9 ist eine Zeichnung, die schematisch eine Ausgestaltung des dritten Beispiels des katadioptrischen Systems gemäß der Ausführungsform zeigt. Bei dem katadioptrischen System 10 gemäß dem dritten Beispiel weist das erste optische System G1 die erste Reflexionsoberfläche R11 und die zweite Reflexionsoberfläche R12 auf und diese erste Reflexionsoberfläche R11 und die zweite Reflexionsoberfläche R12 sind auf Oberflächen einer optischen Struktur ausgebildet, die durch Ankleben von mehreren optischen Elementen erzeugt wird. Die optische Struktur wird aus einem optischen Element L12 einer planparallelen Plattenform, die aus Quarzglas besteht, und einem optischen Element L13, das aus Quarzglas besteht und eine Form einer plankonvexen Linse mit einer konvexen Oberfläche auf der Seite der dritten Ebene P3 hat, zusammengesetzt, und die Ebene auf der Seite der dritten Ebene P3 des optischen Elements L12 und die Ebene der Seite der ersten Ebene P1 des optischen Elements L13 werden aneinandergeklebt, beispielsweise mit einem Klebstoff, einem optischen Kontakt oder dergleichen. Die erste Reflexionsoberfläche R11 ist auf der Ebene der Seite der ersten Ebene P1 des optischen Elements R12 ausgebildet und die zweite Reflexionsoberfläche R12 wird auf der Ellipsoidoberfläche auf der Seite der dritten Ebene P3 des optischen Elements L13 ausgebildet. Die Rotationsachse der Ellipsoidoberfläche, die die zweite Reflexionsoberfläche R12 definiert, stimmt mit der optischen Achse AX überein.
  • Das zweite optische System G2 ist, in einer Reihenfolge von der Eingangsseite des Lichts aus, aus einer plankonvexen Linse L21 mit einer Ebene auf der Eingangsseite (Seite der ersten Ebene P1), einer positiven Meniskuslinse L22 mit einer konkaven Oberfläche auf der Eingangsseite, einer positiven Meniskuslinse L23 mit einer konkaven Oberfläche auf der Eingangsseite, einer negativen Meniskuslinse L24 mit einer konvexen Oberfläche auf der Eingangsseite, einer bikonvexen Linse L25 und einer negativen Meniskuslinse L26 mit einer konvexen Oberfläche auf der Eingangsseite aufgebaut. All diese Linsen L21 bis L26, die das zweite optische System G2 bilden, sind aus Quarzglas gemacht. In dem Bereich des zweiten Lichttransmissionsabschnitts T12 ist das optische Element L13 in einer ebenen Form ausgebildet, und die Ebene, die dem Bereich des zweiten Lichttransmissionsabschnitts T12 in dem optischen Element L13 entspricht, und die Ebene auf der Seite der ersten Ebene P1 der plankonvexen Linse L21 sind aneinandergeklebt, beispielsweise durch einen Klebstoff, einen optischen Kontakt oder dergleichen. Mit anderen Worten sind das erste optische System G1 und das zweite optische System G2 aneinandergeklebt.
  • Der erste Lichttransmissionsabschnitt T11 ist in einer Kreisform mit dem Radius 0,02 mm und mit dem Mittelpunkt auf der optischen Achse AX ausgebildet. Der zweite Lichttransmissionsabschnitt T12 ist in einer Kreisform mit dem Radius 0,254 mm und mit dem Mittelpunkt auf der optischen Achse AX ausgebildet. Die Position der ersten Ebene P1, d. h. die Position der Bildebene des optischen Projektionssystems PL als einem zu überprüfenden optischen System stimmt mit der Position des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11 (oder der Position der ersten Reflexionsoberfläche R11) überein. Die zweite Ebene P2 ist nahe dem zweiten Lichttransmissionsabschnitt P12 in dem optischen Element L13 angeordnet. Die nachfolgende Tabelle (3) stellt Werte von Spezifikationen des katadioptrischen Systems 10 gemäß dem dritten Beispiel bereit.
  • Virtuelle Oberflächen in den Spezifikationen der optischen Elemente in Tabelle (3) sind zusammengeklebte Oberflächen zwischen dem optischen Element L12 und dem optischen Element L13. Der Wert D in den Werten, die den Bedingungen in Tabelle (3) entsprechen, ist ein axialer Abstand zwischen einer Verlängerung (Ebene) der ersten Reflexionsoberfläche R11 und einer Verlängerung (Ellipsoidoberfläche) der zweiten Reflexionsoberfläche R12, aber ist kein axialer Abstand zwischen der Verlängerung der ersten Reflexionsoberfläche R11 und dem zweiten Lichttransmissionsabschnitt T12 der planaren Form. In dem dritten Beispiel stimmt die Position der ersten Ebene P1, wie in dem ersten Beispiel und dem zweiten Beispiel, auch mit der Position des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11 überein und daher ist die maximale Objekthöhe Om gleich dem Radius des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11.
  • (Tabelle 3)
  • (HAUPTSPEZIFIKATIONEN)
    • NA = 1,3
    • β = 40
    • Om = 0,02 mm
  • (SPEZIFIKATIONEN OPTISCHER ELEMENTE)
    OBERFLÄCHENZAHL r d n
    8 4,000000 1,5603261 (P1; T11)
    1 8 6,000000 1,5603261 (Virtuelle Oberfläche)
    2* –13,30000 –6,000000 1,5603261 (R12)
    3 8 –4,000000 1,5603261 (Virtuelle Oberfläche)
    4 8 4,000000 1,5603261 (R11)
    5 8 5,999000 1,5603261 (Virtuelle Oberfläche)
    6 8 5,884774 1,5603261 (T12; L21)
    7 –3,58495 5,632845
    8 –14,84778 7,164699 1,5603261 (L22)
    9 –12,43550 0,100000
    10 –59,95655 2,010705 1,5603261 (L23)
    11 –18,69997 0,100000
    12 60,95527 1,000000 1,5603261 (L24)
    13 18,10527 1,362545
    14 135,04767 2,837707 1,5603261 (L25)
    15 –16,64066 9,789441
    16 12,08485 6,151255 1,5603261 (L26)
    17 7,22350 (P3) 128,701678
  • (BEDINGUNGSGEMÄSSE WERTE)
    • L = 9,86394 mm
    • D = 10,0 mm
    • (1) κ = –0,105
    • (2) L/D = 0,986394
  • 10 ist eine Zeichnung, die die Queraberration in dem katadioptrischen System gemäß dem dritten Beispiel zeigt. Wie aus den Aberrationsdiagrammen der 10 ersichtlich ist, kann erkannt werden, dass das System des dritten Beispiels gut gegenüber Aberrationen korrigiert wird, obwohl es den Strahl mit der sehr großen numerischen Apertur (NA = 1,3) mit der Wellenlänge von 193,306 nm aufnimmt.
  • (Viertes Beispiel)
  • 11 ist eine Zeichnung, die schematisch eine Ausgestaltung des vierten Beispiels des katadioptrischen Systems gemäß der Ausführungsform zeigt. Bei dem katadioptrischen System 10 gemäß dem vierten Beispiel weist das erste optische System G1 die erste Reflexionsoberfläche R11 und die zweite Reflexionsoberfläche R12 auf und diese erste Reflexionsoberfläche R11 und zweite Reflexionsoberfläche R12 sind auf Oberflächen des optischen Elements L11 ausgebildet, das aus Quarzglas besteht und eine Form einer plankonvexen Linse mit einer konvexen Oberfläche auf der Seite der dritten Ebene P3 aufweist. Genauer gesagt ist die erste Reflexionsoberfläche R11 auf der Ebene auf der Seite der ersten Ebene P1 des optischen Elements L11 ausgebildet und die zweite Reflexionsoberfläche R12 ist auf der Ellipsoidoberfläche auf der Seite der dritten Ebene P3 des optischen Elements L11 ausgebildet. Die Rotationsachse der Ellipsoidoberfläche, die die zweite Reflexionsoberfläche R12 definiert, stimmt mit der optischen Achse AX überein.
  • Das zweite optische System G2 ist, in der Reihenfolge von der Eingangsseite des Lichts aus, aus einer plankonvexen Linse L21 mit einer Ebene auf der Eingangsseite (Seite der ersten Ebene P1), einer positiven Meniskuslinse L22 mit einer konkaven Oberfläche auf der Eingangsseite, einer positiven Meniskuslinse L23 mit einer konkaven Oberfläche auf der Eingangsseite, einer bikonkaven Linse L24, einer bikonvexen Linse L25, einer bikonvexen Linse L26, einer negativen Meniskuslinse L27 mit einer konvexen Oberfläche auf der Eingangsseite und einer positiven Meniskuslinse L28 mit einer konvexen Oberfläche auf der Eingangsseite aufgebaut. All die Linsen L21 bis L28, die das zweite optische System G2 bilden, sind aus Quarzglas gemacht.
  • Der erste Lichttransmissionsabschnitt T11 ist kreisförmig mit dem Radius 0,234 mm und mit dem Mittelpunkt auf der optischen Achse AX ausgebildet. Der zweite Lichttransmissionsabschnitt T12 ist kreisförmig mit dem Radius 0,254 mm und mit dem Mittelpunkt auf der optischen Achse AX ausgebildet. Die Position der ersten Ebene P1, d. h. die Position der Bildebene des optischen Projektionssystems PL als einem zu überprüfenden optischen System ist 0,1 mm entfernt von der Position des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11 (oder der Position der ersten Reflexionsoberfläche R11) in Richtung des optischen Projektionssystems PL angeordnet. Der optische Pfad zwischen der ersten Ebene P1 und der ersten Reflexionsoberfläche R11 ist mit reinem Wasser gefüllt. Der Brechungsindex von reinem Wasser für die genutzte Wellenlänge (λ = 193,306 nm) ist 1,435876.
  • Die zweite Ebene P2 ist in dem optischen Gaspfad zwischen dem zweiten Lichttransmissionsabschnitt T12 und der Eingangsseitenebene der plankonvexen Linse L21 angeordnet. In dem Bereich des zweiten Lichttransmissionsabschnitts T12 ist das optische Element L11 in der Ellipsoidform ausgebildet.
  • Tabelle (4) stellt nachfolgend Werte von Spezifikationen des katadioptrischen Systems 10 gemäß dem vierten Beispiel bereit.
  • In dem vierten Beispiel ist die Position der ersten Ebene P1, anders als beim ersten bis dritten Beispiel, nicht in Übereinstimmung mit der Position des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11, und daher ist die maximale Objekthöhe Om nicht gleich dem Radius des ersten Lichttransmissionsabschnitts T11, sondern gleich dem Radius eines Feldbereichs auf der ersten Ebene P1, die dem ersten Lichttransmissionsabschnitt T11 entspricht.
  • (Tabelle 4)
  • (HAUPTSPEZIFIKATIONEN)
    • NA = 1,3
    • β = 40
    • Om = 0,02 mm
  • SPEZIFIKATIONEN OPTISCHER ELEMENTE)
    OBERFLÄCHENZAHL r d n
    8 0,100000 1,435876 (P1)
    1 8 10,000000 1,5603261 (T11)
    2* –13,45000 –10,000000 1,5603261 (R12)
    3 8 10,000000 1,5603261 (R11)
    4* –13,45000 0,40000 (T12)
    5 8 7,01097 1,5603261 (L21)
    6 –6,53351 0,45524
    7 –15,76753 2,49739 1,5603261 (L22)
    8 –7,15635 1,29617
    9 –12,11822 1,73998 1,5603261 (L23)
    10 –8,94935 0,39960
    11 –25,91075 1,00000 1,5603261 (L24)
    12 11,99403 0,49026
    13 15,18157 3,91751 1,5603261 (L25)
    14 –13,86029 9,90048
    15 31,03134 4,94399 1,5603261 (L26)
    16 –15,59292 0,10000
    17 35,77250 1,00000 1,5603261 (L27)
    18 5,86511 0,96192
    19 6,78064 1,91330 1,5603261 (L28)
    20 9,07296 (P3) 145,83117
  • (BEDINGUNGSGEMÄSSE WERTE)
    • L = 10,05809 mm
    • D = 10,0 mm
    • (1) κ = –0,138142
    • (2) L/D = 1,005809
  • 12 ist eine Zeichnung, die eine Queraberration in dem katadioptrischen System gemäß dem vierten Beispiel zeigt. Wie aus den Aberrationsdiagrammen der 12 ersichtlich ist, kann erkannt werden, dass das System im vierten Beispiel gegenüber Aberration gut korrigiert ist, obwohl es den Strahl mit der sehr großen numerischen Apertur (NA = 1,3) mit der Wellenlänge von 193,306 nm aufnimmt.
  • In der vorgenannten Ausführungsform ist das zweite optische System G2 das bildgebende optische System, um die zweite Ebene P2 und die dritte Ebene P3 in einer optisch konjugierten Beziehung zu halten, und das katadioptrische System 10 und das optische Fouriertransformationssystem 11 bilden das optische Objektivsystem für die Aberrationsmessvorrichtung 1. Ohne hierauf beschränkt zu sein, ist es jedoch auch möglich, das katadioptrische System so zu konstruieren, dass das zweite optische System G2 die zweite Ebene P2 und die dritte Ebene P3 in einer optischen Fouriertransformationsbeziehung hält. In diesem Fall stimmt die Position der dritten Ebene P3 mit der Position der Wellenfrontteilebene (der Position der Eingangsebene der Mikrorasteraugenlinse 12 in 4) überein und die Installation eines optischen Fouriertransformationssystems wird ausgelassen. In der vorhergehenden Ausführungsform ist der zweite Lichttransmissionsabschnitt T12 des ersten optischen Systems G1 in der Nähe der zweiten Ebene P2 angeordnet, aber der zweite Transmissionsabschnitt T12 kann an der Position der zweiten Ebene P2 angeordnet sein.
  • In der vorhergehenden Ausführungsform wird das katadioptrische System 10 für eine Aberrationsmessvorrichtung 1 zum Messen der Aberration des zu überprüfenden optischen Systems (optisches Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystem PL) angewendet. Ohne hierauf beschränkt zu sein, gibt es jedoch eine Vielzahl von Anwendungsarten des katadioptrischen Systems gemäß der Ausführungsform. Beispielsweise kann das katadioptrische System der vorliegenden Ausführungsform auf ein optisches Objektivsystem für eine dreidimensionale Bildmessvorrichtung zum Messen eines dreidimensionalen Bildes eines zu überprüfenden optischen Systems angewendet werden. Genauer gesagt kann das katadioptrische System der vorliegenden Ausführungsform anstatt des Übertragungslinsensystems (275, 276, 277, 278) in der räumlichen Bildmesseinheit 270 (Detektionsvorrichtung), die in 23 des obigen Patentdokuments 1 offenbart wird, verwendet werden.
  • Das katadioptrische System der Ausführungsform ist dazu in der Lage, ein optisches Bild einer Probe durch ein optisches Objektivsystem in einem Zustand zu bilden, in dem ein Raum zwischen der Probe und der Spitze des optischen Objektivsystems in eine Flüssigkeit getaucht ist. Daher kann das katadioptrische System als ein optisches Objektivsystem einer Detektionsvorrichtung zum Detektieren eines Defekts, von Fremdkörpern oder dergleichen auf einer Probe verwendet werden, indem das optische Bild mit einem Bildsensor detektiert wird. Die Detektionsvorrichtung dieses Typs kann beispielsweise mit Bezug auf die Offenbarung des obigen Patentdokuments 6 aufgefunden werden. Die Lehren des Patentdokuments 6 sind hierin durch Bezugnahme aufgenommen. Das katadioptrische System der Ausführungsform kann auch als ein optisches Objektivsystem eines Mikroskops zum Betrachten eines optischen Bildes der Probe verwendet werden. In Bezug auf das Flüssigkeitsimmersionsmikroskop von diesem Typ kann beispielsweise auf die Offenbarungen des obigen Patentdokuments 7, Patentdokuments 8 und Patentdokuments 9 verwiesen werden. Die Lehren der Patentdokumente 7, 8 und 9 sind hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
  • In der obigen Ausführungsform kann eine variable musterbildende Vorrichtung zum Bilden eines vorbestimmten Musters auf der Grundlage vorbestimmter elektronischer Daten anstelle der Maske (des Gitternetzes) verwendet werden. Die variable Musterbildungsvorrichtung, die hierin anwendbar ist, ist beispielsweise ein SLM (räumlicher Lichtmodulator) mit mehreren Reflexionselementen, die auf der Grundlage der vorbestimmten elektronischen Daten angetrieben werden. Die Belichtungsvorrichtung, die einen SLM (räumlichen Lichtmodulator) verwendet, ist beispielsweise in den obigen Patentdokumenten 10, 11 und 12 offenbart. Neben den reflektiven räumlichen Lichtmodulatoren des Nicht-Emissionstyps ist es auch möglich, einen transmissiven räumlichen Lichtmodulator oder eine Bildanzeigevorrichtung des selbst emittierenden Typs zu verwenden. Das katadioptrische System der Ausführungsform kann auch als eine Objektivlinse der Flüssigkeitsimmersionsbelichtungsvorrichtung verwendet werden, die im obigen Patentdokument 12 offenbart wird. In diesem Fall ist ein SLM zum Erzeugen des vorbestimmten Musters auf der Bildebene des katadioptrischen Systems der Ausführungsform angeordnet und das photosensitive Substrat ist auf der Objektebene angeordnet. Die Lehren der obigen Patentdokumente 11 und 12 sind hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
  • In der obigen Ausführungsform kann die Form der zweiten Reflexionsoberfläche R12 des ersten optischen Systems G1 eine leicht von der Rotationsellipsoidform abweichende Form haben.
  • Die Belichtungsvorrichtung der vorhergehenden Ausführungsform wird durch Zusammensetzen verschiedener Subsysteme, die jeweils ihre Komponenten entsprechend dem Schutzbereich der Ansprüche der vorliegenden Anmeldung enthalten, hergestellt, um eine vorbestimmte mechanische Genauigkeit, elektrische Genauigkeit und optische Genauigkeit aufrechtzuerhalten. Um diese verschiedenen Genauigkeiten sicherzustellen, werden die folgenden Einstellungen vor und nach dem Zusammenbau durchgeführt: Einstellen zum Erreichen der optischen Genauigkeit für verschiedene optische Systeme; Einstellen zum Erreichen der mechanischen Genauigkeit für verschiedene mechanische Systeme; Einstellen zum Erreichen der elektrischen Genauigkeit für verschiedene elektrische Systeme. Die Zusammenbauschritte von den verschiedenen Subsystemen zu der Belichtungsvorrichtung umfassen mechanische Verbindungen, Drahtverbindungen elektrischer Schaltungen, Leitungsverbindungen pneumatischer Kreise usw. zwischen den verschiedenen Subsystemen. Selbstverständlich gibt es Zusammenbauschritte der einzelnen Subsysteme vor den Zusammenbauschritten von den verschiedenen Subsystemen zu der Belichtungsvorrichtung. Nach der Beendigung der Zusammenbauschritte von den verschiedenen Subsystemen zu der Belichtungsvorrichtung, wird die Gesamteinstellung ausgeführt, um verschiedene Genauigkeiten der gesamten Belichtungsvorrichtung sicherzustellen. Die Herstellung der Belichtungsvorrichtung kann in einem Reinraum durchgeführt werden, in dem die Temperatur, Sauberkeit usw. kontrolliert werden.
  • Im Folgenden wird ein Vorrichtungs-Herstellungsverfahren unter Verwendung der Belichtungsvorrichtung gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben. 13 ist ein Flussdiagramm, das Herstellungsschritte von Halbleitervorrichtungen zeigt. Wie in 13 gezeigt ist, enthalten die Herstellungsschritte von Halbleitervorrichtungen ein Deponieren eines Metallfilms auf einem Wafer W, um ein Substrat einer Halbleitervorrichtung zu werden (Schritt S40) und ein Auftragen eines Photolacks als ein photosensitives Material auf den deponierten Metallfilm (Schritt S42). Die nachfolgenden Schritte umfassen ein Übertragen eines Musters, das auf einer Maske (Gitternetz) M ausgebildet ist, auf jeweils eines von Beschussflächen des Wafers W unter Verwendung der Belichtungsvorrichtung der obigen Ausführungsform (Schritt S44: Belichtungsschritt), und ein Entwickeln des Wafers W nach der Beendigung der Übertragung, d. h. ein Entwickeln des Photolacks, auf den das Muster übertragen wurde (Schritt S46: Entwicklungsschritt).
  • Danach wird unter Verwendung des Widerstandsmusters, das auf der Oberfläche des Wafers W im Schritt S46 als eine Maske erzeugt wurde, eine Bearbeitung, wie zum Beispiel Ätzen, auf der Oberfläche des Wafers W durchgeführt (Schritt S48: Bearbeitungsschritt). Das Widerstandsmuster ist herbei ein Photolack, in dem Vertiefungen und Erhebungen in einer Form ausgebildet sind, die dem Muster entsprechen, das durch die Belichtungsvorrichtung der obigen Ausführungsform übertragen wurde und das die Vertiefungen durchgehend durchdringen. Schritt S48 dient dazu, die Oberfläche des Wafers W durch dieses Widerstandsmuster zu bearbeiten. Die Bearbeitung, die in Schritt S48 durchgeführt wird, umfasst beispielsweise zumindest entweder ein Ätzen der Oberfläche des Wafers W oder ein Deponieren eines Metallfilms oder dergleichen.
  • 14 ist ein Flussdiagramm, das Herstellungsschritte einer Flüssigkristallvorrichtung, wie zum Beispiel einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, zeigt. Wie in 14 gezeigt ist, enthalten die Herstellungsschritte der Flüssigkristallvorrichtung eine sequentielle Durchführung eines Musterbildungsschritts (Schritt S50), eines Farbfilterbildungsschritts (Schritt S52), eines Zellzusammensetzschritts (Schritt S54) und eines Modulzusammensetzschritts (Schritt S56). Der Musterbildungsschritt im Schritt S50 dient dazu, vorbestimmte Muster, wie zum Beispiel ein Schaltungsmuster und ein Elektrodenmuster, auf einem Glassubstrat auszubilden, das mit einem Photolack bedeckt ist, als einer Platte P, unter Verwendung der Projektionsbelichtungsvorrichtung der obigen Ausführungsform. Dieser Musterbildungsschritt umfasst: Einen Belichtungsschritt des Übertragens eines Musters auf einen Photolack unter Verwendung der Projektionsbelichtungsvorrichtung der obigen Ausführungsform; einen Entwicklungsschritt der Durchführung einer Entwicklung der Platte P, auf die das Muster übertragen wurde, d. h. einer Entwicklung des Photolacks auf der Glasoberfläche, um die Photolackschicht in der Form zu bilden, die dem Muster entspricht; und einen Bearbeitungsschritt des Bearbeitens der Oberfläche des Glassubstrats durch die entwickelte Photolackschicht.
  • Der Farbfilterbildungsschritt des Schritts S52 dient dazu, einen Farbfilter zu bilden, in dem eine große Anzahl von Sätzen aus drei Punkten, die R (Rot), G (Grün) und B (Blau) entsprechen, in einem Matrixmuster angeordnet sind oder in dem mehrere Filtersätze aus drei Streifen aus R, G und B in einer horizontalen Abtastrichtung angeordnet sind. Der Zellzusammenbauschritt des Schritts 554 dient dazu, eine Flüssigkristallplatte (Flüssigkristallzelle) unter Verwendung des Glassubstrats, auf dem das vorbestimmte Muster in Schritt S50 gebildet wurde, und des Farbfilters, der in Schritt S52 gebildet wurde, zusammenzusetzen. Genauer gesagt wird beispielsweise ein Flüssigkristall zwischen das Glassubstrat und den Farbfilter eingegossen, um die Flüssigkristallplatte zu bilden. Der Modulzusammenbauschritt des Schritts S56 dient dazu, verschiedene Komponenten, wie zum Beispiel elektrische Schaltungen und Hintergrundbeleuchtungen für einen Anzeigebetrieb dieser Flüssigkristallplatte, an der im Schritt S54 zusammengesetzte Flüssigkristallplatte anzubringen.
  • Die Ausführungsform ist nicht nur auf die Anwendung für eine Belichtungsvorrichtung zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen beschränkt, sondern kann auch vielfältig angewendet werden, beispielsweise für die Belichtungsvorrichtung für Anzeigevorrichtungen, wie zum Beispiel die Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, die aus rechteckigen Glasplatten gebildet werden, oder Plasmaanzeigen, und auf die Belichtungsvorrichtung zur Herstellung verschiedener Vorrichtungen, wie zum Beispiel Bildgebungsvorrichtungen (CCDs und andere), Mikrogeräte, Dünnfilmmagnetköpfe und DNA-Chips. Darüber hinaus ist die Ausführungsform auch für den Belichtungsschritt (Belichtungsvorrichtung) zur Herstellung von Masken (Photomasken, Gitternetzen, usw.) anwendbar, in dem Maskenmuster verschiedener Vorrichtungen durch den Photolithographieprozess gebildet werden.
  • Die oben beschriebene Ausführungsform nutzt das ArF-Excimer-Laserlicht (Wellenlänge: 193 nm) als das Belichtungslicht, jedoch, ohne hierauf beschränkt zu sein, ist es auch möglich, die Ausführungsform auf jede andere geeignete Laserlichtquelle anzuwenden, zum Beispiel eine Lichtquelle, die KrF-Excimer-Laserlicht (Wellenlänge: 248 nm) erzeugt, oder eine F2-Laserlichtquelle zum Erzeugen von Laserlicht der Wellenlänge 157 nm.
  • In dem katadioptrischen System der Ausführungsform kann der Strahl mit der großen numerischen Apertur, der in das erste optische System aufgenommen wurde, in einen Strahl umgewandelt werden, welcher die relativ kleine numerische Apertur aufweist, und der umgewandelte Strahl kann zu dem zweiten optischen System geleitet werden, während die Erzeugung von sphärischer Aberration unterdrückt wird, ohne die Apertur der zweiten Reflexionsoberfläche übermäßig groß ausgestalten zu müssen, weil die zweite Reflexionsoberfläche in der Ellipsoidform mit einem Brennpunkt an oder nahe dem ersten Lichttransmissionsabschnitt ausgebildet ist. In dem katadioptrischen System der Ausführungsform wird der optische Pfad zwischen der ersten Reflexionsoberfläche und der zweiten Reflexionsoberfläche mit dem Medium gefüllt, das den Brechungsindex von nicht weniger als 1,3 aufweist. Aus diesem Grund ist das katadioptrische System beispielsweise dazu in der Lage, den Strahl mit der numerischen Apertur von nicht weniger als 1,3 in das erste optische System aufzunehmen, und kann in der Folge auf die Aberrationsmessvorrichtung zum Messen der Wellenfrontaberration des optischen Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystems angewendet werden.
  • Auf diese Weise substantiiert die Ausführungsform das katadioptrische System, das beispielsweise auf die Aberrationsmessvorrichtung zum Messen der Wellenfrontaberration des optischen Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystems anwendbar ist und das radial verkleinert und gegenüber Aberration gut korrigiert ist. Die Aberrationsmessvorrichtung gemäß der Ausführungsform ist mit dem optischen System versehen, das radial verkleinert und gegenüber Aberration gut korrigiert ist und damit in der Lage ist, beispielsweise die Wellenfrontaberration des optischen Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystems zu messen. Die Belichtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform ist dazu in der Lage, das Muster genau auf das photosensitive Substrat zu übertragen, beispielsweise durch das optische Flüssigkeitsimmersionsprojektionssystem, das in seiner Wellenfrontaberration durch Verwendung der Aberrationsmessvorrichtung zum Messen der Wellenfrontaberration wie benötigt eingestellt ist, und daher dazu, gute Vorrichtungen herzustellen.
  • Es ist ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung auf viele Weisen angesichts der obigen Beschreibung der vorliegenden Erfindung modifiziert werden kann. Solche Modifikationen sollen nicht als Abkehr vom Grundgedanken und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung verstanden werden und alle Verbesserungen, die dem Fachmann offensichtlich sind, sollen im folgenden Schutzbereich der Ansprüche enthalten sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 1 Aberrationsmessvorrichtung; 10 katadioptrisches System; 11 optisches Fouriertransformationssystem; 12 Mikrorasteraugenlinse; G1 erstes optisches System; R11, R12 Reflexionsoberflächen; T11, T12 Lichttransmissionsabschnitte; G2 zweites optisches System; LS Lichtquelle; IL optisches Illuminationssystem; R Gitternetz (Maske); RST Gitternetztisch; PL optisches Projektionssystem; W Wafer; WST Substrattisch; CR Hauptsteuerungssystem; SM Schildelement; L11, L12, L13 optische Elemente; P1 erste Ebene; P2 zweite Ebene; P3 dritte Ebene.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2006-0170891 [0004]
    • WO 99/49504 [0004]
    • JP 10-303114 [0004]
    • US 2002/0159048 [0004]
    • JP 2002-250677 [0004]
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Claims (26)

  1. Katadioptrisches System vom koaxialen Typ, bei dem Reflexions- und Brechungsoberflächen auf einer optischen Achse angeordnet sind, die sich linear erstreckt, umfassend: ein erstes optisches System, das einen Punkt auf einer zweiten Ebene bildet, der mit einem Schnittpunkt mit der optischen Achse auf einer ersten Ebene, welche die optische Achse schneidet, optisch konjugiert; und ein zweites optisches System, das Licht von dem ersten optischen System zu einer dritten Ebene leitet, wobei das erste optische System aufweist: eine erste Reflexionsoberfläche, die an oder nahe einer Position der ersten Ebene angeordnet ist, wobei die erste Reflexionsoberfläche einen ersten Lichttransmissionsabschnitt aufweist, der in einem zentralen Bereich inklusive der optischen Achse ausgebildet ist; eine zweite Reflexionsoberfläche mit der Form eines Rotationsellipsoids, dessen zwei Brennpunkte entlang der optischen Achse in einem Zustand fluchtend angeordnet sind, in dem ein Brennpunkt an oder nahe dem ersten Lichttransmissionsabschnitt angeordnet ist, wobei die zweite Reflexionsoberfläche einen zweiten Lichttransmissionsabschnitt aufweist, der in einem zentralen Bereich, der die optische Achse enthält, ausgebildet ist; und ein Medium, das einen optischen Pfad zwischen der ersten Reflexionsoberfläche und der zweiten Reflexionsoberfläche füllt, wobei das Medium einen Brechungsindex von nicht weniger als 1,3 aufweist, wobei das zweite optische System mehrere Linsen aufweist und wobei Licht von dem Schnittpunkt zwischen der ersten Ebene und der optischen Achse durch den ersten Lichttransmissionsabschnitt läuft, danach durch die zweite Reflexionsoberfläche und die erste Reflexionsoberfläche reflektiert wird und dann durch den zweiten Lichttransmissionsabschnitt läuft, um das zweite optische System zu betreten.
  2. Katadioptrisches System nach Anspruch 1, wobei das zweite optische System eine erste Linse mit einer konvexen Oberfläche auf der Seite der dritten Ebene aufweist, die am nächsten am ersten optischen System angeordnet ist.
  3. Katadioptrisches System nach Anspruch 2, wobei die erste Linse eine positive Brechkraft aufweist.
  4. Katadioptrisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste optische System ein vergrößerndes Vergrößerungsverhältnis von der ersten Ebene zur zweiten Ebene aufweist.
  5. Katadioptrisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Reflexionsoberfläche in einer ebenen Form ausgebildet ist und die zweite Reflexionsoberfläche in einer gestreckten Sphäroidform ausgebildet ist.
  6. Katadioptrisches System nach Anspruch 5, wobei eine Rotationsachse des gestreckten Sphäroids mit der optischen Achse übereinstimmt.
  7. Katadioptrisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der zweite Lichttransmissionsabschnitt an oder nahe einer Position der zweiten Ebene angeordnet ist.
  8. Katadioptrisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend: ein einziges optisches Element, dessen Form durch mehrere Flächen definiert ist, wobei die erste Reflexionsoberfläche auf einer Fläche des einzigen optischen Elements ausgebildet ist und wobei die zweite Reflexionsoberfläche auf einer anderen Fläche des einzigen optischen Elements ausgebildet ist.
  9. Katadioptrisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend: eine optische Struktur, die ein erstes Element und ein zweites Element aufweist, deren jeweilige Form durch mehrere Flächen definiert ist und die aneinandergeklebt sind, wobei die erste Reflexionsoberfläche auf einer Fläche ausgebildet ist, die von einer an das zweite Element geklebten Fläche der mehreren Flächen des ersten Elements verschieden ist, und wobei die zweite Reflexionsoberfläche auf einer Fläche ausgebildet ist, die von einer an das erste Element geklebten Fläche der mehreren Flächen des zweiten Elements verschieden ist.
  10. Katadioptrisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der konische Koeffizient κ, der den Rotationsellipsoid der zweiten Reflexionsoberfläche definiert, die folgende Bedingung erfüllt: –0,20 < κ < –0,08.
  11. Katadioptrisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das zweite optische System ein optisches Brechungssystem aufweist.
  12. Katadioptrisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das zweite optische System ein optisches Bildgebungssystem aufweist, das einen Punkt auf der dritten Ebene bildet, der mit einem Schnittpunkt zwischen der zweiten Ebene und der optischen Achse optisch konjugiert.
  13. Katadioptrisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner umfassend: ein Schildelement, um das Licht von dem Schnittpunkt zwischen der ersten Ebene und der optischen Achse daran zu hindern, die dritte Ebene durch den zweiten Lichttransmissionsabschnitt zu erreichen, ohne von der zweiten Reflexionsoberfläche reflektiert worden zu sein.
  14. Katadioptrisches System nach Anspruch 13, wobei das Schildelement in einem optischen Pfad zwischen dem ersten optischen System und der dritten Ebene angeordnet ist.
  15. Katadioptrisches System nach Anspruch 13 oder 14, wobei das zweite optische System ein optisches Bildgebungssystem aufweist, das einen Punkt auf der dritten Ebene bildet, der mit einem Schnittpunkt zwischen der zweiten Ebene und der optischen Achse optisch konjugiert, und wobei das Schildelement an oder nahe einer Position einer Pupille des zweiten optischen Systems angeordnet ist.
  16. Katadioptrisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die zweite Ebene in einem optischen Gaspfad zwischen dem ersten optischen System und dem zweiten optischen System angeordnet ist.
  17. Katadioptrisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei ein optisches Element, das zumindest einen Teil des ersten optischen Systems bildet, und ein optisches Element, das zumindest einen Teil des zweiten optischen Systems bildet, aneinandergeklebt sind und wobei die zweite Ebene in einem optischen Element des Paars aneinandergeklebter optischer Elemente angeordnet ist.
  18. Katadioptrisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das katadioptrische System die folgende Bedingung erfüllt: 0,95 < L/D < 1,05, wobei D ein Abstand entlang der optischen Achse zwischen einer Verlängerung der ersten Reflexionsoberfläche und einer Verlängerung der zweiten Reflexionsoberfläche ist und L ein Abstand entlang der optischen Achse zwischen der Verlängerung der ersten Reflexionsoberfläche und der zweiten Ebene ist.
  19. Aberrationsmessvorrichtung zum Messen einer Aberration eines zu überprüfenden optischen Systems, umfassend: das katadioptrische System nach einem der Ansprüche 1 bis 18.
  20. Aberrationsmessvorrichtung nach Anspruch 19, wobei das katadioptrische System so angeordnet ist, dass die erste Ebene mit einer Bildebene des zu überprüfenden optischen Systems zusammenfällt.
  21. Verfahren zum Einstellen eines optischen Systems, umfassend: Verwenden einer Aberrationsinformation, die durch die Aberrationsmessvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20 erhalten wurde, um das zu überprüfende optische System einzustellen.
  22. Belichtungsvorrichtung, die ein vorbestimmtes Muster, das an oder nahe einer Objektebene eines zu überprüfenden optischen Systems angeordnet ist, über ein photosensitives Substrat belichtet, das an oder nahe einer Bildebene des zu überprüfenden optischen Systems angeordnet ist, umfassend: die Aberrationsmessvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20.
  23. Belichtungsvorrichtung, die das zu überprüfende optische System umfasst, das durch das Einstellverfahren nach Anspruch 21 eingestellt wurde, wobei die Belichtungsvorrichtung ein vorbestimmtes Muster, das an oder nahe einer Objektebene des eingestellten zu überprüfenden optischen Systems angeordnet ist, über ein photosensitives Substrat belichtet, das an oder nahe einer Bildebene des zu überprüfenden optischen Systems angeordnet ist.
  24. Belichtungsvorrichtung, umfassend: das katadioptrische System nach einem der Ansprüche 1 bis 18, die Belichtungsvorrichtung, die ein vorbestimmtes Muster über ein photosensitives Substrat mittels des katadioptrischen Systems belichtet.
  25. Vorrichtungsherstellungsverfahren, umfassend: einen Belichtungsschritt des Belichtens des vorbestimmten Musters über das photosensitive Substrat unter Verwendung der Belichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24; einen Entwicklungsschritt des Entwickelns des photosensitiven Substrats, auf welches das vorbestimmte Muster übertragen wurde, wodurch eine Maskenschicht in einer Form, die dem vorbestimmten Muster entspricht, auf einer Oberfläche des photosensitiven Substrats gebildet wird; und einen Bearbeitungsschritt des Bearbeitens der Oberfläche des photosensitiven Substrats durch die Maskenschicht.
  26. Untersuchtungsvorrichtung, die eine Probe untersucht, umfassend das katadioptrische System nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei Licht, das durch die Probe gelaufen ist, die auf der ersten Ebene angeordnet ist, zu dem katadioptrischen System geleitet wird.
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