JP2000097666A5 - 面形状計測用干渉計、波面収差測定機、前記干渉計及び前記波面収差測定機を用いた投影光学系の製造方法、前記干渉計の校正方法、及び投影露光装置 - Google Patents

Claims (34)

1. 投影原版上の回路パターンを感光性基板上へ投影する投影光学系の製造方法において、
   前記投影光学系を構成する光学素子の光学面に非球面形状の参照面を近接させた状態にすると共に該光学面と参照面とを一体にした状態で、前記光学面及び前記参照面からの光を干渉させることにより前記光学面の形状を測定する面形状測定工程と；
   前記光学素子を組上げて波面収差を測定する波面収差測定工程と；
   前記測定された波面収差に関する情報と前記測定された光学面の形状に関する情報とに基づいて、前記光学面の形状を修正すべき量を求める面修正量算出工程と；
   該求められた量に基づいて前記光学面の形状を修正する修正工程と；
   を含むことを特徴とする製造方法。
2. 前記修正量算出工程は、前記測定された波面収差に関する情報に基づいて、前記面形状測定工程における誤差を求める補助工程を含み、
   該誤差に関する情報と、前記測定された波面収差に関する情報と、前記測定された光学面の形状に関する情報とに基づいて、前記光学面の形状を修正すべき量を求めることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
3. 前記補助工程は、前記波面収差に関する情報を、前記光学面の位置誤差に関連する成分と、前記光学面の形状誤差に関連する成分とに分解し、
   前記位置誤差に関連する成分を実質的に補正した際の残渣成分を求め、
   該残渣成分中の前記光学面の形状誤差に関連する成分と、前記測定された光学面の形状に関する情報とに基づいて、前記面形状測定工程における誤差を求めることを特徴とする請求項２記載の製造方法。
4. 光学素子の光学面の形状を測定するためのフィゾー型干渉計において、
   非球面形状の参照面と、
   該参照面と前記光学面とを近接させた状態で、前記参照面と前記光学面とを一体に保持する保持部材とを有し、
   前記光学面からの光と前記参照面からの光とを干渉させることを特徴とするフィゾー型干渉計。
5. 前記参照面及び前記光学面に向けて光を供給すると共に、前記参照面及び前記光学面を介した光を干渉させる本体部を有し、
   前記保持部材と前記本体部とは、空間的に分離されることを特徴とする請求項４記載のフィゾー型干渉計。
6. 前記参照面と前記光学面との間隔は、１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４または５記載のフィゾー型干渉計。
7. 前記参照面と前記光学面との間隔は、可変であることを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項記載のフィゾー干渉計。
8. 前記参照面と前記光学面との位置関係を検出する位置検出系をさらに有することを特徴とする請求項７記載のフィゾー干渉計。
9. 前記参照面と前記光学面との間隔は、固定であり、かつ１０μｍ以下であることを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項記載のフィゾー干渉計。
10. 被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定機において、
    所定波長の放射光を供給する光源と；
    該光源からの放射光に基づいて第１の理想的球面波を発生させる第１のピンホール部材と；
    前記被検光学系による該第１のピンホール部材の結像位置に配置された第２のピンホール部材と；
    前記第１及び第２のピンホール部材の間の光路中に配置されて、０次回折光を前記第２のピンホール部材へ到達させるように配置された回折格子と；
    前記回折格子による１次又は他の次数の回折光のうち所定次数の回折光を選択的に通過させる回折光選択手段と；
    前記０次回折光が前記第２のピンホール部材を経由した際に発生する第２の理想的球面波と、前記回折光選択手段を通過した前記所定次数の回折光との干渉により得られた干渉縞から前記被検光学系の波面収差を算出する手段と；
    を有し、
    前記第１のピンホール部材は、前記被検光学系の光軸を横切る面に沿って２次元的に配列された複数の第１ピンホールを有し、
    前記第２のピンホール部材は、前記被検光学系による前記複数の第１ピンホールの複数の結像位置のそれぞれに対応した位置に配列された複数の第２ピンホールを有し、
    前記回折光選択手段は、前記複数の結像位置へ向かう複数の光束が前記回折格子を通過することにより生じる複数の所定次数の回折光のそれぞれを選択的に通過させるための複数の開口部を有することを特徴とする波面収差測定機。
11. 前記光源は、シンクロトロン放射光を供給する光源、レーザ光源、及びレーザプラズマＸ線源のうちの１つであることを特徴とする請求項１０記載の波面収差測定機。
12. 前記光源はレーザプラズマＸ線源であり、
    前記複数の第１ピンホールのそれぞれは、複数のピンホールからなるピンホール群で構成されることを特徴とする請求項１１記載の波面収差測定機。
13. 前記ピンホール群を構成する前記複数のピンホールは、所定の１次元方向に沿って配列されることを特徴とする請求項１２記載の波面収差測定機。
14. 前記所定の１次元方向に沿って配列される前記複数のピンホールの配列ピッチは、前記被検光学系の前記第１ピンホール側の開口数により定まるエアリーディスクの半径の１０倍〜２５倍であることを特徴とする請求項１３記載の波面収差測定機。
15. 前記ピンホール群を構成する前記複数のピンホールは、所定の１次元方向に延びたスリット形状の開口部を有することを特徴とする請求項１２記載の波面収差測定機。
16. 前記第１のピンホール部材の前記複数の第１ピンホールのうちの一部を選択的に照明するための第１の選択照明手段と；
    前記第２のピンホール部材の前記複数の第２ピンホールのうちの前記第１ピンホールの一部に対応した一部からの前記第２の理想的球面波と、前記複数の開口部のうちの前記第１ピンホールの一部に対応した一部を通過する前記所定次数の回折光とを選択的に受光する選択受光手段と；
    を備えることを特徴とする請求項１０乃至１５の何れか一項記載の波面収差測定機。
17. 前記回折格子を移動させて縞走査を行うためのフリンジスキャン手段をさらに備えることを特徴とする請求項１０乃至１５の何れか一項記載の波面収差測定機。
18. 被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定機において、
    コヒーレント光を供給する光源と；
    該光源からのコヒーレント光を第１の光束と第２の光束とに分割するビームスプリッタと；
    前記第１の光束に基づいて第１の理想的球面波を発生させる第１のピンホール部材と；
    前記被検光学系による前記第１のピンホール部材の理想結像面に２次元的に配列されて前記第２の光束を通過させる複数の開口部と、前記被検光学系からの前記第１の光束を反射させる反射部とを有するピンホールミラーと；
    を備え、
    前記第２の光束に基づいて前記ピンホールミラーの前記複数の開口部から発生する第２の理想的球面波と、前記反射部にて反射された前記第１の光束との干渉により生じる干渉縞に基づいて前記被検光学系の波面収差を求めることを特徴とする波面収差測定機。
19. 前記第１の光束の光路長と、前記第２の光束の光路長とのうち、少なくとも一方の光路長を変化させるフリンジスキャン手段をさらに有することを特徴とする請求項１８記載の波面収差測定機。
20. 被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定機において、
    レーザプラズマＸ線源と；
    該レーザプラズマＸ線源からの放射光に基づいて、複数の第１の理想的球面波を発生させる複数の第１ピンホールからなる第１ピンホール群を備える第１のピンホール部材と；
    前記被検光学系による該第１のピンホール部材の結像位置に配置された複数の第２ピンホールからなる第２ピンホール群を備える第２のピンホール部材と；
    前記第１及び第２のピンホール部材の間の光路中に配置されて、前記第１ピンホール群を経由した光の０次回折光を前記第２ピンホール群へ到達させるように配置された回折格子と；
    前記回折格子による１次又は他の次数の回折光のうち所定次数の回折光を選択的に通過させる回折光選択手段と；
    前記０次回折光が前記第２ピンホール群を経由した際に発生する第２の理想的球面波と、前記回折光選択手段を通過した前記所定次数の回折光との干渉により得られた干渉縞から前記被検光学系の波面収差を算出する手段と；
    を備えることを特徴とする波面収差測定機。
21. 前記第１のピンホール部材は、複数の前記第１スリット群を備え、
    前記第２のピンホール部材は、前記被検光学系による前記複数の第１ピンホール群の複数の結像位置のそれぞれに対応して配置された複数の前記第２ピンホール群を備え、
    前記回折光選択手段は,前記複数の結像位置へ向かう複数の光束が前記回折格子を通過することにより生じる複数の所定次数の回折光のそれぞれを選択的に通過させるための複数の開口部を有することを特徴とする請求項２０記載の波面収差測定機。
22. 前記複数の第１ピンホール群のうちの一部の第１ピンホール群を選択的に照明するための第１の選択照明手段と；
    前記複数の第２ピンホール群のうちの前記一部の第１ピンホール群に対応した一部の第２ピンホール群を通過する前記第２の理想的球面波と、前記複数の開口部のうちの前記一部の第１ピンホール群に対応した一部の開口部を通過する前記所定次数の回折光とを選択的に受光する選択受光手段と；
    を備えることを特徴とする請求項２１記載の波面収差測定機。
23. 前記複数の第２ピンホール群のうちの前記一部の第２ピンホール群を選択的に照明する第２の選択照明手段をさらに備えることを特徴とする請求項２２記載の波面収差測定機。
24. 被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定機において、
    レーザプラズマＸ線源と；
    該レーザプラズマＸ線源からの放射光に基づいて、複数の第１の理想的１次元球面波を発生させる複数の第１スリットからなる第１スリット群を備える第１のスリット部材と；
    前記被検光学系による該第１のスリット部材の結像位置に配置された複数の第２スリットからなる第２スリット群を備える第２のスリット部材と；
    前記第１及び第２のスリット部材の間の光路中に配置されて、前記第１スリット群を経由した光の０次回折光を前記第２スリット群へ到達させるように配置された回折格子と；
    前記回折格子による１次又は他の次数の回折光のうち所定次数の回折光を選択的に通過させる回折光選択手段と；
    前記０次回折光が前記第２スリット群を経由した際に発生する第２の理想的１次元球面波と、前記回折光選択手段を通過した前記所定次数の回折光との干渉により得られた干渉縞から前記被検光学系の波面収差を算出する手段と；
    を備えることを特徴とする波面収差測定機。
25. 前記第１のスリット部材は、複数の前記第１スリット群を備え、
    前記第２のスリット部材は、前記被検光学系による前記複数の第１スリット群の複数の結像位置のそれぞれに対応して配置された複数の前記第２スリット群を備え、
    前記回折光選択手段は,前記複数の結像位置へ向かう複数の光束が前記回折格子を通過することにより生じる複数の所定次数の回折光のそれぞれを選択的に通過させるための複数の開口部を有することを特徴とする請求項２４記載の波面収差測定機。
26. 前記複数の第１スリット群のうちの一部の第１スリット群を選択的に照明するための第１の選択照明手段と；
    前記複数の第２スリット群のうちの前記一部の第１スリット群に対応した一部の第２スリット群を通過する前記第２の理想的１次元球面波と、前記複数の開口部のうちの前記一部の第１スリット群に対応した一部の開口部を通過する前記所定次数の回折光とを選択的に受光する選択受光手段と；
    を備えることを特徴とする請求項２５記載の波面収差測定機。
27. 前記複数の第２スリット群のうちの前記一部の第２スリット群を選択的に照明する第２の選択照明手段をさらに備えることを特徴とする請求項２６記載の波面収差測定機。
28. 被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定機において、
    レーザプラズマＸ線源と；
    該レーザプラズマＸ線源からの放射光に基づいて、複数の理想的１次元球面波を発生させる複数のスリットからなるスリット群を備えるのスリット部材と；
    前記スリット部材と前記被検光学系による前記スリット部材の結像位置との間に配置されて、前記スリット部材を経た光に基づいて回折光を発生させる回折格子と；
    該回折格子による前記回折光のうち、所定次数の回折光と、該所定次数の回折光とは異なる次数の回折光とを選択的に通過させる回折光選択手段と；
    該回折光選択手段を介した少なくとも２つの回折光を重ね合わせて干渉縞を形成するための重ね合わせ手段と；
    前記干渉縞形成位置に配置された検出器と；
    を備え、前記干渉縞から前記被検光学系の波面収差を算出することを特徴とする波面収差測定機。
29. 前記スリット部材は、複数の前記スリット群を備えることを特徴とする請求項２８記載の波面収差測定機。
30. 前記複数のスリット群のうちの一部のスリット群を選択的に照明するための第１の選択照明手段と；
    前記一部のスリット群を経由した光に基づく干渉縞を検出するために前記検出器の検出位置を変更する検出位置変更手段と；
    を備えることを特徴とする請求項２９記載の波面収差測定機。
31. ５０ｎｍ以下の放射光を供給する光源と；
    該光源からの放射光に基づいて、複数の理想的１次元球面波を発生させる複数のスリットからなるスリット群を備えるのスリット部材と；
    前記スリット部材と前記被検光学系による前記スリット部材の結像位置との間に配置されて、複数の開口部を有するハルトマンプレートと；
    前記結像位置を挟んで前記被検光学系とは逆側に配置されて、前記春と万プレートの前記複数の開口部を通過する光線群の位置を検出する撮像素子と；
    を備え、前記撮像素子上に到達する前記光線群の位置に基づいて前記被検光学系の波面収差を求めることを特徴とする波面収差測定機。
32. 前記スリット部材は、複数の前記スリット群を備え、
    前記複数のスリット群のうちの一部のスリット群を選択的に照明するための第１の選択照明手段と；
    前記一部のスリット群を経由した光に基づく前記光線群を検出するために前記撮像素子の検出位置を変更する検出位置変更手段と；
    を備えることを特徴とする請求項３２記載の波面収差測定機。
33. 光学系を構成する光学素子の光学面の面形状を測定するための干渉計の校正方法において、
    干渉計を用いて前記光学面の面形状を測定する第１工程と；
    前記光学面を有する前記光学素子から前記光学系を組み立てる第２工程と；
    前記第２工程で組み立てられた光学系の波面収差を測定する第３工程と；
    前記第３工程にて測定された前記波面収差を、前記光学面の位置誤差に起因する成分と、面形状誤差に関する成分とに分離する第４工程と；
    前記光学面の位置誤差に起因する成分を補正した際の前記面形状誤差に関する成分を求める第５工程と、
    前記第５工程にて求められた面形状誤差に関する成分を補正値として、前記面形状測定の測定値から補正することを特徴とする干渉計の校正方法。
34. 投影原版上の回路パターンを感光性基板上へ投影する投影光学系と、
    前記投影光学系の波面収差を測定するための請求項１０乃至３２の何れか一項記載の波面収差測定機と、
    を備えることを特徴とする投影露光装置。