JP2003149411A - 光学素子の製造方法、光学素子、該素子を搭載した検査装置、該検査装置を備えた露光装置及び点回折型干渉計測定装置 - Google Patents

光学素子の製造方法、光学素子、該素子を搭載した検査装置、該検査装置を備えた露光装置及び点回折型干渉計測定装置

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JP2003149411A
JP2003149411A JP2001347188A JP2001347188A JP2003149411A JP 2003149411 A JP2003149411 A JP 2003149411A JP 2001347188 A JP2001347188 A JP 2001347188A JP 2001347188 A JP2001347188 A JP 2001347188A JP 2003149411 A JP2003149411 A JP 2003149411A
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light
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membrane
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JP2001347188A
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Hiroshi Hamamura
寛 浜村
Toru Fujii
藤井  透
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Nikon Corp
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超高性能光学系の高精度計測機の校正用微小
開口を備える測定機を提供することを目的とする。 【解決手段】 メンブレンに直径200nm以下の開口
を加工する加工工程と、前記加工工程によって加工され
たメンブレン上に金属を成膜する成膜工程とからなる光
学素子の製造方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学素子の製造方法、
光学素子、該素子を搭載した検査装置、該検査装置を備
えた露光装置及び点回折型干渉計測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来は、透明基板上に成膜された遮光性
を有する金属にFIB(フォーカスイオンビーム)を用
いて開口を作製する方法やEB露光を用いエッチングによ
って開口を備えた光学素子製造方法がとられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】FIB加工は、イオン
のスパッタ効果により被加工材を物理的に除去するた
め、加工終了時には、除去された被加工材が穴周辺及び
穴の側壁に再付着し、所望の形状が確保できないといっ
た問題があった。
【0004】また、透明基板にもイオンが打ち込まれる
ため、基板自身の光学特性を変質させてしまう問題があ
った。そのため反応性ガスを用いたFIBAE(FIB
アシストエッチング)により加工する方法が用いられた
が、被加工材が限られたり、反応性を持つアシストガス
により遮光材の変質を引き起こす問題があった。
【0005】EBはFIBに比べて、結像系収差は少な
く、ビーム自体はより微細スポットに収束することが可
能であるので微細加工に適している。しかし、下地基板
からの電子後方散乱(back scattering)による近接効
果によってスポット像がぼけるため最小加工形状が制限
されるといった問題がある。
【0006】このような理由から単純にEB露光を用いて
遮光性が高い金属に微小開口を作製することは実現され
ていなかった。そのような理由から、計測精度校正用高
精度球面波を得ることも困難であり、特に有効開口数の
大きな短波長用光学系用波面収差計測機の校正も実現で
きなかった。
【0007】本発明は、超高性能光学系の高精度計測機
の校正用微小開口を備える測定機を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第1の発明では、メンブレンに直径200nm以下
の開口を加工する加工工程と、前記加工工程によって加
工されたメンブレン上に金属を成膜する成膜工程とから
なる光学素子の製造方法を提供する。
【0009】第2の発明では、メンブレンに金属を成膜
する成膜工程と、前記成膜工程によって成膜された金属
膜に直径200nm以下の開口を加工する加工工程とか
らなる光学素子の製造方法を提供する。
【0010】
【発明の実施の形態】(光学素子の製造方法1)以下、
本発明のメンブレン製造方法の例を図1及び図5を用い
て説明する。図1及び図5は、本発明の実施の形態の1
例である光学素子の製造方法を示す図である。
【0011】まず、シリコン単結晶基板51の表裏面
に、LP−CVD等により、支持体となる厚さ1μm以
下のSiN膜52を成膜する(図1a)。支持体として
は、この他にSiNxやBNなど機械的に強靭で、メン
ブレン上に一定厚の異なった材質の成膜が可能なものを
使用することができる。そして、その裏側に、レジスト
53を塗布し、金属薄膜を形成する部分より広めの部分
を残して、フォトリソグラフィープロセスにより除去す
る(図1b)。そして、残されたレジストをマスクとし
て、SF6ガスによるドライエッチングによりSiN膜
52を除去し、その後レジストを除去する(図1c)。
【0012】続いて、裏面からフッ素系活性種を用いた
ドライエッチングによりシリコン単結晶基板51を除去
して、支持層となるSiNを製作する(図1d)。上記
の方法によって製作された大きさ5×5mm、厚さ50
nmのSiNメンブレンを準備する。準備したメンブレ
ンはアライメントマークが書かれたレクチルの中央部に
保持される。アライメントマークを基準にして、レクチ
ルとメンブレンとの位置関係を出す(図5a)。
【0013】メンブレン(SiN)の所定の位置に穴
(微小開口)をあける。本実施例では、FIB(フォー
カス・イオン・ビーム)加工によって直径60nmの穴
をあける(図5b)。加工されたメンブレン上に成膜す
るために、レクチルを真空蒸着装置内に設置する。設置
場所は、メンブレンに対して蒸着源の有効立体角が小さ
い位置、言い換えれば、メンブレン上から点蒸着源に見
える距離と蒸着源の大きさとなる位置に配置する。蒸着
源の見込み角が大きいと、斜め方向からの蒸着粒子が付
着するため側壁が斜めになってしまうため、立体角設定
には所望の開口とアスペクト比に応じた注意が必要であ
る。本実施例では、波長193nm光に対して遮光性を
確保するため白金80nmを成膜した(図5c)。
【0014】ここで、開口部には蒸着粒子が堆積せず開
口の周辺部(遮光部)のみに堆積し、光学素子が完成す
る(図5d)。成膜する金属の種類としては、白金の他
に、アルミニウム、金、プラチナ、クロム、タンタル及
びタングステンを用いることができる。
【0015】また、開口加工において、FIB加工を用
いたが、これに限定することなく、EBリソグラフィ、
EB等の加工方法を用いてもいいことは言うまでもな
い。さらに、本実施の形態では、直径60nmとした
が、直径200nm以下であれば、問題ない。 (光学素子の製造方法2)以下、本発明のメンブレン製
造方法の例を図1及び図6を用いて説明する。図1及び
図6は、本発明の実施の形態の1例である光学素子の製
造方法を示す図である。
【0016】図1に関して図1aから図1dまでは、
(光学素子の製造方法1)に記載したので、ここでは説
明を省略する。アライメントマーク付のレクチルに保持
される上記の方法により作製されたSiNメンブレンを
準備する(図6a)。
【0017】メンブレン上に厚さ80nmのプラチナを
成膜する。成膜されたプラチナの上にレジストを塗布す
る。EBリソグラフィーにてレジストに所定の穴(微小
開口)をあける(b)。エッチングにて、プラチナ及び
メンブレンに直径60nmの穴をあけ、レジストをはが
し、光学素子が完成する(c)。
【0018】なお、本実施例では平面上にコートを行う
ため点蒸着源の必然性はないのでRFスパッタで成膜し
た。本実施の形態では、金属膜及びメンブレンに所定の
大きさの穴をあけたが、使用波長におけるメンブレンの
光学特性によっては、金属膜のみに所定の大きさの穴を
あけてもよい。 (光学素子の製造方法3)以下、本発明の他のメンブレ
ン製造方法の例を説明する。図1は、本発明の実施の形
態の1例であるメンブレンの製造方法を示す図である。
【0019】図1に関して図1aから図1dまでは、
(光学素子の製造方法1)に記載したので、ここでは説
明を省略する。作製したSiNメンブレンにアルミニウ
ムの金属54を、SiNメンブレン52の表面側に蒸
着、スパッタ等により成膜する(図1e)。
【0020】裏面側から、SF6ガスによるドライエッ
チングによりSiNメンブレン52を除去し、金属メン
ブレン54を完成させる(f)。使用するエッチングガス
としては、支持メンブレン材料をエッチングでき、且
つ、金属系メンブレン層にはあまり損傷を与えない条件
の採用できるRIE、RIBE、ICP−E、ラジカル
ビームエッチングなどが使用できる。支持メンブレンが
SiNxの場合、エッチングガスはCF4、CHF3、S
6などF系ガスを主成分としたガス組成を用いるのが
望ましい。
【0021】作製した金属メンブレンに所定の位置に直
径60nmの穴(微小開口)をFIB加工によって直径
60nmの穴をあける(光学素子の完成)。 (製品への応用) (検査装置及び露光装置)本発明の実施形態を、図面に
基づいて説明する。
【0022】図2は、本発明の実施形態にかかる検査装
置を備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。図
2において、感光性基板であるウェハWの法線方向に沿
ってZ軸を、ウェハ面内において図2の紙面に平行な方
向にY軸を、ウェハ面内において図2の紙面に垂直な方
向にX軸をそれぞれ設定している。なお、図2では、投
影光学系PLの像面に検査装置の標示板を位置決めした
収差測定時の状態を示しているが、FIA系や斜入射方
式のオートフォーカス系を用いた位置検出時および投影
露光時には、投影光学系PLの像面にウェハWが位置決
めされる。
【0023】図2の露光装置は、露光光(照明光)を供
給するための光源1として、たとえば248nm(Kr
F)または193nm(ArF)の波長の光を供給する
エキシマレーザー光源を備えている。光源1から射出さ
れたほぼ平行光束は、ビーム整形光学系2を介して所定
断面の光束に整形された後、干渉性低減部3に入射す
る。干渉性低減部3は、被照射面であるマスクM上(ひ
いてはウェハW上)での干渉パターンの発生を低減する
機能を有する。干渉性低減部3の詳細については、たと
えば特開昭59−226317号公報に開示されてい
る。
【0024】干渉性低減部3からの光束は、第1フライ
アイレンズ4を介して、その後側焦点面に多数の光源を
形成する。これらの多数の光源からの光は、振動ミラー
5で偏向された後、リレー光学系6を介して第2フライ
アイレンズ6を重畳的に照明する。ここで、振動ミラー
5は、X軸周りに回動する折り曲げミラーであって、被
照射面での干渉パターンの発生を低減する機能を有す
る。こうして、第2フライアイレンズ7の後側焦点面に
は、多数の光源からなる二次光源が形成される。この二
次光源からの光束は、その近傍に配置された開口絞り8
により制限された後、コンデンサー光学系9を介して、
下側面に所定のパターンが形成されたマスクMを重畳的
に均一照明する。
【0025】マスクMのパターンを透過した光束は、投
影光学系PLを介して、感光性基板であるウェハW上に
マスクパターンの像を形成する。マスクMは、マスクホ
ルダ(不図示)を介して、マスクステージMSに載置さ
れている。なお、マスクステージMSは、主制御系(不
図示)からの指令に基づき、マスクステージ制御部(不
図示)によって駆動される。このとき、マスクステージ
MSの移動は、マスク干渉計(不図示)とマスクステー
ジMSに設けられた移動鏡(不図示)とにより計測され
る。
【0026】一方、ウェハWは、ウェハステージWS上
のウェハホルダWHに真空チャックされている。ウェハ
ステージWSは、主制御系(不図示)からの指令に基づ
き、ウェハステージ制御部(不図示)によって駆動され
る。このとき、ウェハステージWSの移動は、ウェハ干
渉計WIFとウェハステージWSに設けられた移動鏡W
Mとにより計測される。こうして、ウェハステージWS
は、X方向の移動機能、Y方向の移動機能、Z方向の移
動機能、Z軸周りの回転機能、X軸周りのチルト機能、
およびY軸周りのチルト機能を有し、ウェハ干渉計WI
Fとウェハステージ制御部とによりナノオーダで位置制
御される。
【0027】また、図2の露光装置は、投影光学系の光
軸AXに垂直な平面すなわちXY平面に沿ったウェハW
の位置を検出するための第1位置検出系として、オフア
クシス方式のFIA(Field Image Alignment)系を備
えている。このFIA系は、波長帯域幅の広い照明光を
供給するための光源として、たとえばハロゲンランプ
(不図示)を備えている。光源からの照明光は、リレー
光学系(不図示)を介して、ライトガイド21に入射す
る。ライトガイド21の内部を伝播した光は、コンデン
サーレンズ22およびリレーレンズ23を介して、ハー
フプリズム24に入射する。
【0028】ハーフプリズム24で反射された照明光
は、第1対物レンズ25および反射プリズム26を介し
てウェハW上に形成された各アライメントマーク(たと
えばX方向のラインアンドスペースパターンおよびY方
向のラインアンドスペースパターン)を落射照明する。
照明された各アライメントマークからの反射光は、反射
プリズム26および第1対物レンズ25を介して、ハー
フプリズム24に入射する。ハーフプリズム24を透過
した光は、第2対物レンズ27を介して、ハーフプリズ
ム28に入射する。ハーフプリズム28を透過した光は
X方向CCD29に達し、ハーフプリズム28で反射さ
れた光はY方向CCD30に達する。
【0029】ここで、X方向CCD29の撮像面にはX
方向アライメントマークの拡大像が形成され、Y方向C
CD30の撮像面にはY方向アライメントマークの拡大
像が形成される。こうして、X方向CCD29およびY
方向CCD30で得られた撮像信号を画像処理すること
によって、各アライメントマークのXY平面に沿った位
置を、ひいてはウェハWのXY平面に沿った位置を検出
する。そして、検出した各アライメントマークの位置情
報に基づいて、ウェハWのXY平面に沿ったアライメン
トを行うことができる。なお、FIA系の詳細について
は、たとえば特開平4‐65603号公報や特開平4‐
273246号公報などに開示されている。
【0030】さらに、図2の露光装置は、投影光学系の
光軸AXの方向すなわちZ方向に沿ったウェハWの位置
を検出するための第2位置検出系として、いわゆる斜入
射方式の二次元オートフォーカス系(AF系)を備えて
いる。この斜入射方式の二次元AF系は、検出光として
波長幅の広い白色光を供給するための光源として、たと
えばハロゲンランプ(不図示)を備えている。光源から
の照明光はリレー光学系(不図示)を介して、ライトガ
イド31に入射する。ライトガイド31の内部を伝搬し
た光は、コンデンサーレンズ32を介してほぼ平行光束
に変換された後、偏向プリズム33に入射する。偏向プ
リズム33は、コンデンサーレンズ32からのほぼ平行
光束を、屈折作用により偏向させる。また、偏向プリズ
ム33の射出側には、X方向に延びる細長い透過部とX
方向に延びる細長い遮光部とが一定のピッチで交互に設
けられた透過型格子パターンが形成されている。
【0031】偏向プリズム33の透過型格子パターンを
透過した光は、投影光学系PLの光軸AXに平行な光軸
に沿って配置された投射用集光レンズ34に入射する。
投射用集光レンズ34を介した光束は、ミラー35およ
び投射用対物レンズ36を介して、所要の入射角でウェ
ハWに達する。こうして、ウェハW上には、二次元スリ
ット投影パターンとしての格子パターンの一次像がその
全体に亘って正確に形成される。ウェハWで反射された
光は、受光用対物レンズ37および振動ミラー38を介
して、受光用集光レンズ39に入射する。受光用集光レ
ンズ39を介した光は、上述の偏向プリズム33と同様
の構成を有するアオリ補正プリズム40に入射する。
【0032】こうして、アオリ補正プリズム40の入射
面には、格子パターンの二次像が形成される。なお、ア
オリ補正プリズム40の入射面には、遮光手段としての
二次元受光スリットが設けられている。アオリ補正プリ
ズム40の射出面から射出された光は、一対のレンズで
構成されるリレー光学系41に入射する。リレー光学系
41を介した光は、アオリ補正プリズム40の入射面上
に形成された格子パターンの二次像と受光スリットの開
口部との共役像を、受光部42の受光面上に形成する。
受光面には、受光スリットの複数の開口部に光学的に対
応するように、二次元受光センサとしての複数のシリコ
ン・フォト・ダイオードが設けられている。
【0033】なお、格子パターンが形成された偏向プリ
ズム33の射出面とウェハWの露光面、および二次元受
光スリットの形成されたアオリ補正プリズム40の入射
面とウェハWの露光面とがシャインプルーフの条件を満
たした共役関係になっている。ここで、ウェハWが投影
光学系PLの光軸AXに沿ってZ方向に上下移動する
と、アオリ補正プリズム40の入射面上に形成される格
子パターンの二次像は、ウェハWの上下移動に対応して
パターンのピッチ方向に横ずれを起こす。
【0034】こうして、光電顕微鏡の原理により、格子
パターンの二次像の横ずれ量を光電検出し、光電検出し
た横ずれ量に基づいて投影光学系PLの光軸AXに沿っ
たウェハWの面位置を検出する。また、二次元多点オー
トフォーカス方式にしたがって投影光学系PLの光軸A
Xに沿ったウェハWの面位置を二次元的に検出する。そ
の結果、ウェハステージWSをZ方向に移動させたり、
X軸周りおよびY軸周りにチルトさせることにより、投
影光学系PLのフォーカス方向にウェハWの面位置を二
次元的にアライメントすることができる。なお、光電顕
微鏡の原理の詳細については、例えば特開昭56−42
205号公報に開示されている。また、二次元多点オー
トフォーカス方式の詳細については、例えば特開平6−
97045号公報に開示されている。
【0035】上述したように、図2の露光装置では、マ
スクMおよびウェハWを投影光学系PLに対して高精度
に位置決めして露光を行う。また、交換したマスクMと
ウェハWとを高精度に位置合わせして重ね露光を繰り返
す。このとき、ウェハWの交換時には、上述のFIA系
および二次元AF系により、ウェハWの位置検出が高精
度に行われる。そして、ウェハ干渉計WIFおよびウェ
ハステージ制御部により、ウェハWの位置制御が高精度
に行われる。こうして、ウェハWへの重ね露光を繰り返
すことにより、ウェハWの各露光領域に種々のパターン
が形成される。
【0036】本実施形態の露光装置は、投影光学系PL
の波面収差を測定するための検査装置を備えている。図
3は、図2の検査装置の要部構成を概略的に示す図であっ
て、収差測定系をその光軸に沿って展開した状態を示す
図である。以下、図2および図3を参照して、本実施形態
の検査装置の構成について説明する。本実施形態の検査
装置では、被検光学系としての投影光学系PLの波面収
差の測定に際して、マスクステージMS上に収差測定用
のテストマスクTMが設置される。テストマスクTMに
は、図3に示すように、収差測定用の円形状の開口部1
0aがX方向およびY方向に沿って複数個マトリックス
状に形成されている。また、開口部10aよりも実質的
に大きな正方形状の開口部10bが形成されている。
【0037】また、本実施形態の検査装置は、ウェハス
テージWS上においてウェハWの露光面とほぼ同じ高さ
位置(Z方向位置)に取り付けられた標示板11を備え
ている。標示板11は、たとえばガラス基板からなり、
投影光学系PLの光軸AXに垂直な、ひいては後述する
収差測定系の光軸AX1に垂直な基準平面11aを有す
る。この基準平面11a上には、その中央部に校正用開
口部(光透過部)11bが形成され、その周辺には複数
組のアライメントマーク11cが形成されている。
【0038】ここで、校正用開口部11bは、投影光学
系PLを介して形成されるテストマスクTMの開口部1
0aの像よりも大きく設定されている。さらに、本実施
形態の検査装置は、投影光学系PLの波面収差を測定す
るための光学系としての収差測定系を備えている。収差
測定系では、投影光学系PLを介してその像面に形成さ
れたテストマスクTMの開口部10aの像からの光が、
コリメートレンズ12およびリレーレンズ13を介し
て、マイクロフライアイ14に入射する。マイクロフラ
イアイ14は、縦横に且つ稠密に配列された正方形状の
正屈折力を有する多数の微小レンズ14aからなる光学
素子である。マイクロフライアイ14は、たとえば平行
平面ガラス板にエッチング処理を施して微小レンズ群を
形成することによって構成されている。
【0039】したがって、マイクロフライアイ14に入
射した光束は多数の微小レンズ14aにより二次元的に
分割され、各微小レンズ14aの後側焦点面の近傍には
それぞれ1つの開口部10aの像が形成される。換言す
ると、マイクロフライアイ14の後側焦点面の近傍に
は、開口部10aの像が多数形成される。こうして形成
された多数の像は、二次元撮像素子としてのCCD15
によって検出される。CCD15の出力は、信号処理ユ
ニット19に供給される。このように、マイクロフライ
アイ14は、投影光学系PLその像面に形成されたテス
トマスクTMの開口部10aの一次像からの光を波面分
割して開口部10aの二次像を多数形成するための波面
分割素子を構成している。
【0040】また、CCD15は、波面分割素子として
のマイクロフライアイ14により形成された開口部10
aの多数の二次像を光電検出するための光電検出部を構
成している。さらに、コリメートレンズ12、リレーレ
ンズ13、マイクロフライアイ14およびCCD15
は、図2に示すように、マスクステージMSの内部に設
けられ、投影光学系PLの波面収差を測定するための光
学系としての収差測定系を構成している。その結果、標
示板11は、収差測定系(12〜15)に一体的に取り
付けられている。
【0041】一般に、露光装置では、照明系(1〜9)
から供給される照明光の開口数(NA)が投影光学系P
Lの物体側開口数よりも小さく設定されている。したが
って、照明系(1〜9)を用いてテストマスクTMの開
口部10aを照明しても、開口部10aを介した光が不
充分な開口数で投影光学系PLに入射することになる。
【0042】そこで、本実施形態の検査装置にでは、開
口部10aの位置に本発明の光学素子を設置することで
開口数(N.A.)の大きな球面波が得られ、瞳位置上
で、ムラのない照明になるため、精度良く投影レンズ収
差を計測することができる。また、開口部11bの位置
に本発明の光学素子を設置することで、本検査装置に真
の球面波を入れることができ、検査装置自身の誤差(主
に収差)を計測することができる。したがって、(投影
レンズの計測値)=(真の投影レンズ収差)+(検査装
置自身の誤差)の関係から、真の投影レンズ収差を容易
に求めることができる。
【0043】(第1の点回折型干渉計測装置)図4は本
発明の第1実施形態に係る点回折型干渉計測装置の概略
構成図である。図4において、光源101から射出され
た光束(紫外光)は、光源用ピンホール102を照明す
る。ここで、該光源用ピンホール102を射出した光
は、ほぼ理想的な球面波と見なすことができる。そして
光源用ピンホール102を射出した球面波は、光源10
1側から順に、コリメータレンズ103と、折り曲げミ
ラー104と、ハーフミラー105と、折り曲げミラー
106と、折り曲げミラー107と、集光レンズ108
とを経由する。そして、集光レンズ108を射出した光
は被検物109を透過し、折り返し反射ミラー110に
よって反射される。この反射された光束は、折り返し反
射ミラー110側から順に、再び被検物109と、集光
レンズ108と、折り曲げミラー107と、折り曲げミ
ラー106とを経由する。そして、折り曲げミラー10
6を経由した光は、ハーフミラー105によってハーフ
ミラー121に向かって反射される。
【0044】このハーフミラー121に入射した光は、
該ハーフミラー121によって2つの光束に分割され
る。分割された光束のうちの一方の光束は、集光レンズ
122と、開口絞り123と、コリメータレンズ124
と、折り曲げミラー125とを経由した後、ハーフミラ
ー126へ入射する。また、分割された光束のうちの他
方の光束は、折り曲げミラー127と、集光レンズ12
8とを経由した後、参照光用ピンホール129へ入射す
る。参照光用ピンホール129を射出した光は、ほぼ理
想的な球面波と見なすことができるためこれが参照光と
なる。そしてこの参照光は、コリメータレンズ130を
経由した後、ハーフミラー126へ入射する。尚、この
分割された2つの光路は、2つのハーフミラー121,
126と、2つの折り曲げミラー125,127とから
なるマッハツェンダー型の分岐光路をなす。
【0045】ハーフミラー126へ入射した2つの光束
は、該ハーフミラー126によって重ね合わされる。そ
してこの重ね合わされた光は、干渉縞検出部115へ入
射し、該干渉縞検出部115上に干渉縞を形成する。干
渉縞検出部115では、干渉縞の位相差に基づいて被検
物109の透過波面収差が算出される。
【0046】以上のように本実施形態に係る点回折型干
渉計測装置では、測定光と参照光との分離をハーフミラ
ーによって行っている。これにより、上述のように従来
回折格子による分離によって生じていたノイズ光の発生
を防ぐことができる。本点回折型干渉計測装置におい
て、本光学素子は、光源用ピンホール102及び参照光
用ピンホール129に利用できる。
【0047】(第2の点回折型干渉計測装置)次に、本
発明の光学素子を用いた点回折干渉装置(Point Diffra
ction Interferometer:以下、PDIという)について
説明する。PDIはピンホールの回折により生じた理想
的な球面波を基準波面として被測定面の球面形状を計測
するものである。ピンホールの直径φが次式(1)を満
足している場合には、ピンホールで回折された波面は、
理想的な球面波と見なすことが出来るため高精度な計測
が可能となる。
【0048】 λ/2<φ< (λr/2a) … (1) ここで、λ:使用波長 r:被測定面の近似曲率半径 a:被測定面の口径 式(1)から見ると、高精度で計測するために、光源か
らの光の波長λが短いものを使用しなければならない。
更に、r/2a<1の場合に光源からの光の波長λがピ
ンホールの直径φよりも小さいものを使用しなければな
らない(被測定面の近似曲率半径rが小さい、又は被測
定面の口径aが大きい、或いは、被測定面の近似曲率半
径rが小さいと同時に被測定面の口径aが大きい場
合)。
【0049】図7はPDIの光路図の一例である。短波
長レーザ(例えば、フッ化アルゴンエキシマレーザ、フ
ッ素レーザ)を出力する光源1008と、被測定面(例
えば、凹面鏡)1014の間には直径φのピンホール1
005を有する反射鏡1010(ピンホールミラーと記
す。)が設置されている。尚、反射鏡1010は、反射
光量を稼ぐために本発明の光学素子の出射側に、さらに
反射膜を形成したものである。
【0050】光源1008から出力されたレーザ光は、
第1光学系1018で集光されてピンホールミラー10
10に照射される。レーザ光はピンホールミラー101
0に設けられたピンホール1005で回折され、理想的
な球面波として広がっていく。この球面波の一部が測定
用光束L1として被測定面(例えば、凹面鏡)1014
に照射され、被測定面(例えば、凹面鏡)1014で反
射されてピンホールミラー1010に再び集光される。
ピンホールミラー1010に集光された測定用光束L1
はピンホールミラー1010によって反射され、第2光
学系1016で平行光束とされた後に検出光学装置CC
D1017の受光面に到達する。
【0051】一方、ピンホール1005で回折された理
想的な球面波の他の一部は参照用光束L2として第2光
学系1016で平行光束とされた後、検出光学装置CC
D1017に達する。そのため、検出光学装置CCD1
017の受光面では参照用光束L2と被測定面(例え
ば、凹面鏡)1014からの測定用光束L1との干渉に
よって干渉縞が生じる。検出光学装置CCD1017か
らの出力は不図示のコンピュータに取り込まれて解析さ
れ、干渉縞の状態から被測定面(例えば、凹面鏡)10
14の形状が測定されることができる。
【0052】本実施の形態のPDI用ピンホールミラー
1010は、本発明に係る光学素子の製造方法により製
造された光学素子の出射側に反射膜が成膜されたもので
あるがこの構成に限られることなく、本発明の光学素子
の金属膜(遮光膜)を、使用する波長において反射特性
を持つ金属膜にする構成であってもよい。この場合にお
いては、金属膜面の形状が所望の計測精度に比べて平坦
度が十分良いことが必要なのは言うまでもない。
【0053】上記構成のPDIによれば、光源1008
から供給された短波長の光は第1光学系1018を介し
てピンホールミラー1010のピンホール1005に入
射されると、ピンホールミラー1010から球面波が出
射する。ここで、従来では、微小径のピンホール100
5を安価に製造する技術がなかったので、短波長の光を
出射する光源1008をPDIに搭載することが可能に
しても、この光源1008の波長に対応する微小径ピン
ホールを備えたピンホールミラー1010をPDIに搭
載することができず、その結果として短波長の光を出射
する光源1008を使用することができなくなり、高分
解能のPDIを得ることができない、即ち、被測定面
(例えば、凹面鏡)1014の形状収差を高精度で測定
することができなかった。
【0054】それに対して、本発明に係わるPDIで
は、前述した微小径ピンホール1005を含む光学素子
の製造方法の開発により微小径のピンホールを備えるピ
ンホールミラーを安価に製造することが可能になったの
で、PDIに短波長の光を出射する光源1008に対応
した微小径ピンホール1005を備えるピンホールミラ
ー1010を搭載することが可能になった。このため、
微小径のピンホール1005に短波長の光を入射させる
と、ピンホールミラー1010から球面波が出射され、
被測定面(例えば、凹面鏡)1014の形状収差を高精
度で測定することができる。
【0055】
【発明の効果】以上のように本発明を用いることによっ
て、短波長の波長の光でも精度がよい球面波が得られ
る。また、有効開口数が大きいレンズに対しても精度の
よい球面波を対応することができ、検査できる被検物の
大きさが広がる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、メンブレンの製造方法を示す図であ
る。
【図2】図2は、本発明にかかる検査装置を備えた露光
装置の構成を概略的に示す図である。
【図3】図3は、図2の検査装置の要部構成を概略的に
示す図であって、収差測定系をその光軸に沿って展開し
た状態を示す図である。
【図4】図4は、本発明のかかる点回折型干渉計測装置
の概略構成図である。
【図5】図5は、本発明にかかる第1の光学素子製造方
法を示す図である。
【図6】図6は、本発明にかかる第2の光学素子製造方
法を示す図である。
【図7】図7は、本発明のかかるPDIの光路図の一例
を示す図である。
【符号の説明】
102…光源用ピンホール 129…参照光用ピンホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/3065 H01L 21/30 516A 5F046 Fターム(参考) 2F064 AA09 AA15 FF02 FF03 GG22 HH03 HH08 2F065 AA53 CC17 FF01 FF48 FF51 GG04 HH03 JJ03 JJ26 LL01 LL04 LL30 2H042 AA14 AA25 2H097 AA03 CA11 CA12 GB00 GB04 LA17 5F004 BA11 DA18 DB00 DB01 DB07 EA00 EA07 EA39 EB08 5F046 AA17 DA13

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メンブレンに直径200nm以下の開口を加工
    する加工工程と、前記加工工程によって加工されたメン
    ブレン上に金属を成膜する成膜工程とからなる光学素子
    の製造方法。
  2. 【請求項2】メンブレンに金属を成膜する成膜工程と、
    前記成膜工程によって成膜された金属膜に直径200n
    m以下の開口を加工する加工工程とからなる光学素子の
    製造方法。
  3. 【請求項3】前記メンブレンは、窒化物メンブレンを支
    持層として使用し、その後、当該窒化物メンブレンの一
    部をドライエッチングによって除去する工程を有するこ
    とを特徴とする請求項2に記載の光学素子の製造方法。
  4. 【請求項4】前記加工工程は、前記メンブレン及び前記
    金属膜を加工することを特徴とする請求項2に記載の光
    学素子の製造方法。
  5. 【請求項5】前記加工工程は、FIB加工またはEBリ
    ソグラフィを用いることを特徴とする請求項1乃至請求
    項4に記載の光学素子の製造方法。
  6. 【請求項6】前記金属は、白金、アルミニウム、金、プ
    ラチナ、クロム、タンタル又は、タングステンであるこ
    とを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子の製造
    方法。
  7. 【請求項7】前記成膜工程は、点蒸着源からの蒸着で成
    膜されることを特徴とする請求項1に記載の光学素子の
    製造方法。
  8. 【請求項8】請求項1乃至請求項7に記載の光学素子の
    製造方法によって製造された光学素子。
  9. 【請求項9】被検光学系の波面収差を測定するための検
    査装置において、請求項8に記載の光学素子を用いて理
    想球面波を発生することを特徴とする検査装置。
  10. 【請求項10】照明されたマスクのパターン像を感光性
    基板上に形成するための投影光学系を備えた露光装置に
    おいて、 請求項9に記載の検査装置を備え、 前記検査装置中の前記照明は前記マスクを照明すること
    が可能であり、 前記検査装置により投影光学系を前記被検光学系として
    波面収差を測定することを特徴とする露光装置。
  11. 【請求項11】点光源発生手段からの光束を参照光と被
    検物に経由させる測定光とに分割手段と、前記参照光と
    前記測定光とを干渉させて生じる干渉縞を干渉縞検出部
    で検出する検出手段とを含む点回折型干渉計測定装置に
    おいて、請求項7に記載の光学素子を用いて理想球面波
    を発生することを特徴とする点回折型干渉計測定装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008292218A (ja) * 2007-05-23 2008-12-04 Nikon Corp 面形状測定装置、面形状測定方法、および顕微鏡対物光学系
CN102560565A (zh) * 2012-02-07 2012-07-11 中国科学院光电技术研究所 一种基于soi和电铸技术的金属纳米线阵及其制备方法
CN102556951A (zh) * 2012-02-07 2012-07-11 中国科学院光电技术研究所 一种硅基悬空的金属纳米针孔及其加工方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008292218A (ja) * 2007-05-23 2008-12-04 Nikon Corp 面形状測定装置、面形状測定方法、および顕微鏡対物光学系
CN102560565A (zh) * 2012-02-07 2012-07-11 中国科学院光电技术研究所 一种基于soi和电铸技术的金属纳米线阵及其制备方法
CN102556951A (zh) * 2012-02-07 2012-07-11 中国科学院光电技术研究所 一种硅基悬空的金属纳米针孔及其加工方法
CN102560565B (zh) * 2012-02-07 2014-09-10 中国科学院光电技术研究所 一种基于soi和电铸技术的金属纳米线阵及其制备方法

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