JP2003202204A - Interferometer, exposure device and exposure method - Google Patents

Interferometer, exposure device and exposure method

Info

Publication number
JP2003202204A
JP2003202204A JP2002000222A JP2002000222A JP2003202204A JP 2003202204 A JP2003202204 A JP 2003202204A JP 2002000222 A JP2002000222 A JP 2002000222A JP 2002000222 A JP2002000222 A JP 2002000222A JP 2003202204 A JP2003202204 A JP 2003202204A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wavefront
interferometer
beam splitter
mirror
correction plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002000222A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Kawaguchi
透 川口
Takahiro Shoda
隆博 正田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2002000222A priority Critical patent/JP2003202204A/en
Publication of JP2003202204A publication Critical patent/JP2003202204A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an interferometer capable of measuring in high accuracy even when a moving mirror is slightly tilted. <P>SOLUTION: This interferometer 90 for measuring the displacement of the moving mirror in accordance with an interference of a reference beam going to and from a fixed mirror 89 on an optical path and a measuring beam going to and from the moving mirror 88 on the optical path is provided with a wave front adjusting means 5 adjusting a wave front of the reference bean (or the measuring beam) to restrain the occurrence of a measurement error attributable to a tilt of the moving mirror. The wave front adjusting means is provided in the optical path between a beam splitter 2 splitting a beam from a beam source 1 into the reference beam going to the fixed mirror and the measuring beam going to the moving mirror and the fixed mirror (or the moving mirror). <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、干渉計、露光装
置、および露光方法に関し、特に半導体素子、撮像素
子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバイ
スをリソグラフィー工程で製造するための露光装置にお
いて感光性基板を支持する基板ステージの変位測定に好
適なレーザ干渉計に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interferometer, an exposure apparatus, and an exposure method, and more particularly to an exposure apparatus for manufacturing a microdevice such as a semiconductor element, an image pickup element, a liquid crystal display element, a thin film magnetic head, etc. in a lithography process. In the above, it relates to a laser interferometer suitable for displacement measurement of a substrate stage that supports a photosensitive substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば半導体素子を製造するための露
光装置において、基板ステージによって支持された感光
性基板(ウェハ)の変位を高精度に測定するために、レ
ーザ干渉計が使用されている。この種のレーザ干渉計で
は、レーザ光源から供給されたビームがビームスプリッ
ターによって、投影光学系に取り付けられた固定鏡へ向
かう参照ビームと基板ステージに取り付けられた移動鏡
に向かう測定ビームとに分離される。
2. Description of the Related Art In an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device, for example, a laser interferometer is used to measure the displacement of a photosensitive substrate (wafer) supported by a substrate stage with high accuracy. In this type of laser interferometer, the beam supplied from the laser light source is separated by a beam splitter into a reference beam directed to a fixed mirror attached to the projection optical system and a measurement beam directed to a moving mirror attached to the substrate stage. It

【0003】固定鏡までの光路を往復してビームスプリ
ッターへ戻った参照ビームと移動鏡までの光路を往復し
てビームスプリッターへ戻った測定ビームとは、ビーム
スプリッターを介して合成された後に光検出器に達す
る。こうして、レーザ干渉計では、固定鏡までの光路を
往復した参照ビームと移動鏡までの光路を往復した測定
ビームとの干渉に基づいて、移動鏡の変位を、すなわち
基板ステージの変位を、ひいては感光性基板の変位を測
定している。
The reference beam returning to the beam splitter by going back and forth along the optical path to the fixed mirror and the measurement beam returning to the beam splitter after going back and forth through the optical path up to the moving mirror are combined via the beam splitter and then detected by light. Reach the vessel. Thus, in the laser interferometer, the displacement of the movable mirror, that is, the displacement of the substrate stage, and thus the exposure of the substrate stage, is detected based on the interference between the reference beam that reciprocates in the optical path to the fixed mirror and the measurement beam that reciprocates in the optical path to the movable mirror. The displacement of the flexible substrate is measured.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、露光装置の
基板ステージは、レベリング調整(傾き調整)が可能に
構成されている。このため、基板ステージに取り付けら
れた移動鏡の反射面が入射ビームに対して常に垂直であ
るとは限らず、入射ビームに対して移動鏡の反射面の法
線が僅かに傾いた状態でレーザ干渉計が使用される場合
もある。この場合、ビームスプリッターを介して合成さ
れた参照ビームと測定ビームとは、互いに位置ずれした
状態で光検出器に達することになる。
By the way, the substrate stage of the exposure apparatus is configured to be capable of leveling adjustment (tilt adjustment). For this reason, the reflecting surface of the moving mirror attached to the substrate stage is not always perpendicular to the incident beam, and the normal surface of the reflecting surface of the moving mirror is slightly inclined with respect to the incident beam. Interferometers may also be used. In this case, the reference beam and the measurement beam combined via the beam splitter reach the photodetector in a state of being displaced from each other.

【0005】また、レーザ干渉計では、レーザ光源から
供給されたビームが光検出器に達するまでに、たとえば
ビームスプリッターを含む複数の光学部材を通過する。
このため、ビームスプリッターを介して合成された参照
ビームおよび測定ビームは、これらの複数の光学部材の
製造誤差などにより、波面に歪みが発生した状態で光検
出器に達することになる。こうして、従来のレーザ干渉
計では、移動鏡の傾きに起因する参照ビームと測定ビー
ムとの位置ずれと、光学部材の通過に起因する参照ビー
ムおよび測定ビームの波面の歪みとに基づいて、測定誤
差が発生するという不都合があった。
In the laser interferometer, the beam supplied from the laser light source passes through a plurality of optical members including, for example, a beam splitter before reaching the photodetector.
Therefore, the reference beam and the measurement beam combined via the beam splitter reach the photodetector in a state where the wavefront is distorted due to manufacturing errors of these optical members. Thus, in the conventional laser interferometer, the measurement error is caused based on the positional deviation between the reference beam and the measurement beam due to the tilt of the movable mirror and the distortion of the wavefronts of the reference beam and the measurement beam due to the passage of the optical member. There was a problem that occurred.

【0006】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、移動鏡が僅かに傾いた状態においても高精度
な測定を行うことのできる干渉計を提供することを目的
とする。また、基板ステージに取り付けられた移動鏡が
僅かに傾いた状態においても本発明の干渉計を用いて感
光性基板の変位を高精度に測定することにより、マスク
と感光性基板とを高精度に位置合わせした状態で良好な
露光を行うことのできる露光装置および露光方法を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an interferometer capable of performing highly accurate measurement even when the movable mirror is slightly tilted. Further, even when the movable mirror attached to the substrate stage is slightly tilted, the mask and the photosensitive substrate can be highly accurately measured by accurately measuring the displacement of the photosensitive substrate using the interferometer of the present invention. An object of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method that can perform good exposure in a aligned state.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第1発明では、固定鏡までの光路を往復し
た参照ビームと移動鏡までの光路を往復した測定ビーム
との干渉に基づいて、前記移動鏡の変位を測定する干渉
計において、前記移動鏡の傾きに起因する測定誤差の発
生を抑えるために、前記参照ビームおよび前記測定ビー
ムのうちの少なくとも一方のビームの波面を調整する波
面調整手段を備えていることを特徴とする干渉計を提供
する。
In order to solve the above-mentioned problems, in the first invention of the present invention, the interference between the reference beam reciprocating the optical path to the fixed mirror and the measuring beam reciprocating the optical path to the movable mirror is eliminated. Based on this, in the interferometer for measuring the displacement of the movable mirror, the wavefront of at least one of the reference beam and the measurement beam is adjusted in order to suppress the occurrence of a measurement error due to the tilt of the movable mirror. Provided is an interferometer, which is provided with a wavefront adjusting means.

【0008】第1発明の好ましい態様によれば、光源か
ら供給されるビームを前記固定鏡へ向かう前記参照ビー
ムと前記移動鏡へ向かう前記測定ビームとに分離するた
めのビームスプリッターを備え、前記波面調整手段は、
前記ビームスプリッターと前記固定鏡との間の光路およ
び前記ビームスプリッターと前記移動鏡との間の光路の
うちの少なくとも一方の光路中に設けられている。
According to a preferred aspect of the first invention, a beam splitter is provided for separating the beam supplied from the light source into the reference beam toward the fixed mirror and the measurement beam toward the moving mirror, and the wavefront is provided. The adjustment means is
It is provided in at least one of the optical path between the beam splitter and the fixed mirror and the optical path between the beam splitter and the movable mirror.

【0009】あるいは、第1発明の好ましい態様によれ
ば、光源から供給されるビームを前記固定鏡へ向かう前
記参照ビームと前記移動鏡へ向かう前記測定ビームとに
分離するためのビームスプリッターと、前記ビームスプ
リッターを介して合成されて射出されたビームを、前記
参照ビームと前記測定ビームとに分離するための第2ビ
ームスプリッターと、前記第2ビームスプリッターで分
離された前記参照ビームと前記測定ビームとを合成して
光検出器へ導くための第3ビームスプリッターとを備
え、前記波面調整手段は、前記第2ビームスプリッター
と前記第3ビームスプリッターとの間で前記参照ビーム
が伝搬する光路および前記第2ビームスプリッターと前
記第3ビームスプリッターとの間で前記測定ビームが伝
搬する光路のうちの少なくとも一方の光路中に配置され
ている。この場合、前記ビームスプリッター、前記第2
ビームスプリッターおよび前記第3ビームスプリッター
は偏光ビームスプリッターを有することが好ましい。
Alternatively, according to a preferred aspect of the first invention, a beam splitter for separating a beam supplied from a light source into the reference beam toward the fixed mirror and the measurement beam toward the moving mirror, A second beam splitter for splitting the beam combined and emitted through a beam splitter into the reference beam and the measurement beam, and the reference beam and the measurement beam split by the second beam splitter And a third beam splitter for guiding the light to a photodetector, and the wavefront adjusting means includes an optical path through which the reference beam propagates between the second beam splitter and the third beam splitter and the third beam splitter. Of the optical paths that the measurement beam propagates between the two beam splitter and the third beam splitter. They are arranged in one optical path even without. In this case, the beam splitter, the second
The beam splitter and the third beam splitter preferably have a polarization beam splitter.

【0010】また、第1発明の好ましい態様によれば、
前記波面調整手段は、前記ビームの波面収差のフォーカ
ス成分を調整するためのほぼ等倍のアフォーカル光学系
を有し、前記アフォーカル光学系の一部のレンズ群が光
軸に沿って移動可能に構成されている。あるいは、前記
波面調整手段は、前記ビームの波面収差のフォーカス成
分を調整するためのアフォーカル変倍光学系を有するこ
とが好ましい。
According to a preferred aspect of the first invention,
The wavefront adjusting means has an afocal optical system of approximately equal magnification for adjusting the focus component of the wavefront aberration of the beam, and some lens groups of the afocal optical system can move along the optical axis. Is configured. Alternatively, the wavefront adjusting means preferably has an afocal variable power optical system for adjusting the focus component of the wavefront aberration of the beam.

【0011】さらに、第1発明の好ましい態様によれ
ば、前記波面調整手段は、前記ビームの波面収差の球面
収差成分を調整するために、一対のレンズ群を有するほ
ぼ等倍のアフォーカル光学系を有し、前記一対のレンズ
群のうちの一方のレンズ群は第1部分レンズ群と第2部
分レンズ群とを有し、前記第1部分レンズ群と前記第2
部分レンズ群との間隔が可変に構成されている。また、
前記波面調整手段は、前記ビームの波面収差のコマ収差
成分を調整するために、一対のレンズ群を有するほぼ等
倍のアフォーカル光学系を有し、前記一対のレンズ群の
うちの一方のレンズ群は第1部分レンズ群と第2部分レ
ンズ群とを有し、前記第1部分レンズ群は光軸とほぼ直
交する方向に沿って移動可能に構成されていることが好
ましい。
Further, according to a preferred aspect of the first aspect of the invention, the wavefront adjusting means has an afocal optical system having a pair of lens groups for adjusting the spherical aberration component of the wavefront aberration of the beam. One lens group of the pair of lens groups includes a first partial lens group and a second partial lens group, and the first partial lens group and the second partial lens group.
The distance from the partial lens group is variable. Also,
The wavefront adjusting means has an afocal optical system of approximately equal magnification having a pair of lens groups for adjusting a coma aberration component of the wavefront aberration of the beam, and one lens of the pair of lens groups is included. It is preferable that the group has a first partial lens group and a second partial lens group, and the first partial lens group is configured to be movable along a direction substantially orthogonal to the optical axis.

【0012】また、第1発明の好ましい態様によれば、
前記波面調整手段は、前記ビームの波面収差のnθ(n
=1,2,・・・)収差成分を調整するために、第1補
正板と、該第1補正板から間隔を隔てて配置された第2
補正板とを有し、前記第1補正板の一方の面は、非球面
形状に形成され、前記第2補正板の一方の面は、前記第
1補正板の前記一方の面と同じ非球面形状に形成され、
前記第1補正板の前記一方の面と前記第2補正板の前記
一方の面とが互いに対向するように配置されている。こ
の場合、前記第1補正板および前記第2補正板は、光軸
を中心としてそれぞれ回転可能に構成されていることが
好ましい。
According to a preferred aspect of the first invention,
The wavefront adjusting means is configured to generate a wavefront aberration of the beam nθ (n
= 1, 2, ...) In order to adjust the aberration component, the first correction plate and the second correction plate which is arranged at a distance from the first correction plate.
A correction plate, one surface of the first correction plate is formed in an aspherical shape, and one surface of the second correction plate is the same aspherical surface as the one surface of the first correction plate. Formed into a shape,
The one surface of the first correction plate and the one surface of the second correction plate are arranged to face each other. In this case, it is preferable that the first correction plate and the second correction plate are configured to be rotatable about the optical axis.

【0013】さらに、第1発明の好ましい態様によれ
ば、前記波面調整手段は、所要の任意形状の波面を発生
するために、少なくとも一方の面が所要の形状に形成さ
れた補正板を有する。あるいは、前記波面調整手段は、
所要の任意形状の波面を発生するための位相変調器を有
することが好ましい。この場合、前記位相変調器は、液
晶板またはアダプティブミラーを有することが好まし
い。
Further, according to a preferred aspect of the first invention, the wavefront adjusting means has a correction plate in which at least one surface is formed in a desired shape in order to generate a wavefront having a desired arbitrary shape. Alternatively, the wavefront adjusting means,
It is preferable to have a phase modulator to generate the desired arbitrary shaped wavefront. In this case, the phase modulator preferably has a liquid crystal plate or an adaptive mirror.

【0014】また、第1発明の好ましい態様によれば、
前記光源と前記ビームスプリッターとの間の光路中に
は、前記ビームスプリッターへ入射するビームの波面の
歪みを補正するための波面補正手段が設けられている。
この場合、前記波面補正手段は、所要の任意形状の波面
を発生するために、少なくとも一方の面が所要の形状に
形成された補正板を有することが好ましい。あるいは、
前記波面補正手段は、所要の任意形状の波面を発生する
ための位相変調器を有することが好ましい。また、この
場合、前記位相変調器は、液晶板またはアダプティブミ
ラーを有することが好ましい。さらに、前記波面調整手
段は、複数の偏光成分間の波面を調整するために、複屈
折性材料で形成された補正板を有することが好ましい。
According to a preferred aspect of the first invention,
In the optical path between the light source and the beam splitter, wavefront correction means for correcting the distortion of the wavefront of the beam incident on the beam splitter is provided.
In this case, it is preferable that the wavefront correction means has a correction plate in which at least one surface is formed in a desired shape in order to generate a wavefront having a desired arbitrary shape. Alternatively,
The wavefront correction means preferably has a phase modulator for generating a wavefront having a desired arbitrary shape. Further, in this case, the phase modulator preferably has a liquid crystal plate or an adaptive mirror. Further, it is preferable that the wavefront adjusting means has a correction plate formed of a birefringent material in order to adjust the wavefront between a plurality of polarization components.

【0015】本発明の第2発明では、固定鏡までの光路
を往復した参照ビームと移動鏡までの光路を往復した測
定ビームとの干渉に基づいて、前記移動鏡の変位を測定
する干渉計において、前記参照ビームおよび前記測定ビ
ームのうちの少なくとも一方のビームの波面を調整する
波面調整手段を備え、前記波面調整手段は、前記少なく
とも一方のビームの波面収差の傾斜成分を除く成分を調
整することを特徴とする干渉計を提供する。
According to a second aspect of the present invention, in an interferometer for measuring the displacement of the movable mirror based on the interference between a reference beam that reciprocates the optical path to the fixed mirror and a measurement beam that reciprocates the optical path to the movable mirror. A wavefront adjusting means for adjusting a wavefront of at least one of the reference beam and the measurement beam, wherein the wavefront adjusting means adjusts a component of the at least one beam excluding a tilt component of a wavefront aberration. An interferometer characterized by:

【0016】本発明の第2発明において、前記波面調整
手段が前記波面収差の傾斜成分を除く成分を調整すると
いうことは、前記波面収差をツェルニケの多項式で表し
たときに、前記波面調整手段が第4項以上にかかる展関
係数および円筒関数系によって規定される波面収差成分
を調整することに言い換えることができる。また、第2
発明の好ましい態様によれば、前記波面調整手段は、前
記波面収差のフォーカス成分を含む波面収差成分を調整
する。また、第2発明の別の好ましい態様によれば、前
記波面調整手段は、前記波面収差のnθ(n=1,2,
・・・)収差成分を調整するために、非球面形状に形成
された光学面を有する補正板を備えている。この場合、
前記波面調整手段は、前記補正板の前記光学面と同じ非
球面形状に形成された光学面を有する別の補正板を備え
ていることがさらに好ましい。なお、第2発明におい
て、前記波面調整手段は、前記傾斜成分を除く成分に加
えて、前記傾斜成分を調整しても良い。
In the second aspect of the present invention, the fact that the wavefront adjusting means adjusts the components of the wavefront aberration other than the tilt component means that when the wavefront aberration is expressed by a Zernike polynomial, the wavefront adjusting means It can be translated into adjusting the wavefront aberration component defined by the exponential relation number and the cylindrical function system related to the fourth term or more. Also, the second
According to a preferred aspect of the invention, the wavefront adjusting means adjusts a wavefront aberration component including a focus component of the wavefront aberration. According to another preferred aspect of the second aspect of the invention, the wavefront adjusting means is configured so that the wavefront aberration nθ (n = 1, 2,
() A correction plate having an optical surface formed in an aspherical shape is provided to adjust the aberration component. in this case,
It is further preferable that the wavefront adjusting means includes another correction plate having an optical surface formed in the same aspherical shape as the optical surface of the correction plate. In the second invention, the wavefront adjusting means may adjust the tilt component in addition to the component excluding the tilt component.

【0017】本発明の第3発明では、マスクを照明する
ための照明系と、前記マスクのパターンを感光性基板に
投影露光するための投影光学系と、前記マスクを保持す
るための第1ステージと、前記感光性基板を保持するた
めの第2ステージと、第1発明または第2発明の干渉計
とを備え、前記第1ステージおよび前記第2ステージの
うちの少なくとも一方には、前記移動鏡が設けられてい
ることを特徴とする露光装置を提供する。
In a third aspect of the present invention, an illumination system for illuminating the mask, a projection optical system for projecting and exposing the pattern of the mask onto a photosensitive substrate, and a first stage for holding the mask. And a second stage for holding the photosensitive substrate, and the interferometer of the first invention or the second invention, wherein the movable mirror is provided on at least one of the first stage and the second stage. There is provided an exposure apparatus.

【0018】本発明の第4発明では、マスクに形成され
たパターンの像を感光性基板に投影露光する露光方法に
おいて、第1発明または第2発明の干渉計を用いて、前
記マスクおよび前記感光性基板のうちの少なくとも一方
の変位を測定する第1工程と、前記パターンの像を前記
感光性基板上に形成する第2工程とを含むことを特徴と
する露光方法を提供する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the exposure method for projecting and exposing an image of a pattern formed on a mask onto a photosensitive substrate, the mask and the photosensitive layer are formed by using the interferometer of the first or second aspect. An exposure method comprising: a first step of measuring the displacement of at least one of the photosensitive substrates, and a second step of forming an image of the pattern on the photosensitive substrate.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の説明に先立って、
波面や非球面を表すためのツェルニケの多項式について
基本的な事項を説明する。ツェルニケ多項式の表現で
は、座標系として極座標を用い、直交関数系としてツェ
ルニケの円筒関数を用いる。まず、波面や非球面上に極
座標を定め、波面形状や非球面形状を、M(ρ,θ)と
して表わす。ここで、ρは波面や非球面の半径を1に規
格化した規格化半怪であり、θは極座標の動径角であ
る。次いで、波面形状や非球面形状M(ρ,θ)を、ツ
ェルニケの円筒関数系Zn(ρ,θ)を用いて、次の式
(1)に示すように展開する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Prior to the description of the present invention,
The basics of Zernike polynomials for representing wavefronts and aspherical surfaces will be explained. In the expression of the Zernike polynomial, polar coordinates are used as the coordinate system, and the Zernike cylindrical function is used as the orthogonal function system. First, polar coordinates are determined on the wavefront or aspherical surface, and the wavefront shape or aspherical shape is represented as M (ρ, θ). Here, ρ is a normalization half-normal that normalizes the radius of the wavefront or aspherical surface to 1, and θ is a radial angle in polar coordinates. Next, the wavefront shape and the aspherical surface shape M (ρ, θ) are expanded as shown in the following expression (1) using the Zernike cylindrical function system Z n (ρ, θ).

【0020】[0020]

【数1】M(ρ,θ)=ΣCn・Zn(ρ,θ) =C1・Z1(ρ,θ)+C2・Z2(ρ,θ) ・・・・+Cn・Zn(ρ,θ) (1) ここで、Cnは展開係数である。以下、ツェルニケの円
筒関数系Zn(ρ,θ)のうち、第1項〜第36項にか
かる円筒関数系Z1〜Z36は、次に示す通りである。
## EQU1 ## M (ρ, θ) = ΣC n · Z n (ρ, θ) = C 1 · Z 1 (ρ, θ) + C 2 · Z 2 (ρ, θ) ··· + C n · Z n (ρ, θ) (1) where C n is the expansion coefficient. Hereinafter, among Zernike's cylindrical function system Z n (ρ, θ), the cylindrical function systems Z 1 to Z 36 according to the first to 36th terms are as follows.

【0021】 n:Zn(ρ,θ) 1:1 2:ρcosθ 3:ρsinθ 4:2ρ2−1 5:ρ2cos2θ 6:ρ2sin2θ 7:(3ρ2−2)ρcosθ 8:(3ρ2−2)ρsinθ 9:6ρ4−6ρ2+1 10:ρ3cos3θ 11:ρ3sin3θ 12:(4ρ2−3)ρ2cos2θ 13:(4ρ2−3)ρ2sin2θ 14:(10ρ4−12ρ2+3)ρcosθ 15:(10ρ4−12ρ2+3)ρsinθ 16:20ρ6−30ρ4+12ρ2−1 17:ρ4cos4θ 18:ρ4sin4θ 19:(5ρ2−4)ρ3cos3θ 20:(5ρ2−4)ρ3sin3θ 21:(15ρ4−20ρ2+6)ρ2cos2θ 22:(15ρ4−20ρ2+6)ρ2sin2θ 23:(35ρ6−60ρ4+30ρ2−4)ρcosθ 24:(35ρ6−60ρ4+30ρ2−4)ρsinθ 25:70ρ8−140ρ6+90ρ4−20ρ2+1 26:ρ5cos5θ 27:ρ5sin5θ 28:(6ρ2−5)ρ4cos4θ 29:(6ρ2−5)ρ4sin4θ 30:(21ρ4−30ρ2+10)ρ3cos3θ 31:(21ρ4−30ρ2+10)ρ3sin3θ 32:(56ρ6−104ρ4+60ρ2−10)ρ2cos2θ 33:(56ρ6−104ρ4+60ρ2−10)ρ2sin2θ 34:(126ρ8−280ρ6+210ρ4−60ρ2+5)ρcosθ 35:(126ρ8−280ρ6+210ρ4−60ρ2+5)ρsinθ 36:252ρ10−630ρ8+560ρ6−210ρ4+30ρ2−1N: Z n (ρ, θ) 1: 1 2: ρcos θ 3: ρ sin θ 4: 2ρ 2 −1 5: ρ 2 cos 2θ 6: ρ 2 sin 2θ 7: (3ρ 2 −2) ρcos θ 8: (3ρ 2 -2) ρsinθ 9: 6ρ 4 -6ρ 2 +1 10: ρ 3 cos3θ 11: ρ 3 sin3θ 12: (4ρ 2 -3) ρ 2 cos2θ 13: (4ρ 2 -3) ρ 2 sin2θ 14: (10ρ 4 -12ρ 2 +3) ρcosθ 15: ( 10ρ 4 -12ρ 2 +3) ρsinθ 16: 20ρ 6 -30ρ 4 + 12ρ 2 -1 17: ρ 4 cos4θ 18: ρ 4 sin4θ 19: (5ρ 2 -4) ρ 3 cos3θ 20 : (5ρ 2 -4) ρ 3 sin 3θ 21: (15ρ 4 -20ρ 2 +6) ρ 2 cos 2θ 22: (15ρ 4 -20ρ 2 +6) ρ 2 sin 2θ 23: (35ρ 6 -60ρ 4 + 30ρ 2 -4) ρcos θ 24: (35ρ 6 -60ρ 4 + 30ρ 2 -4) ρsinθ 25: 70ρ 8 -140ρ 6 + 90ρ 4 -20ρ 2 +1 26: ρ 5 cos5θ 27: ρ 5 sin5θ 28: (6ρ 2 -5) ρ 4 cos4θ 29: 6ρ 2 -5) ρ 4 sin4θ 30 : (21ρ 4 -30ρ 2 +10) ρ 3 cos3θ 31: (21ρ 4 -30ρ 2 +10) ρ 3 sin3θ 32: (56ρ 6 -104ρ 4 + 60ρ 2 -10) ρ 2 cos2θ 33: (56ρ 6 -104ρ 4 + 60ρ 2 -10) ρ 2 sin2θ 34: (126ρ 8 -280ρ 6 + 210ρ 4 -60ρ 2 +5) ρcosθ 35: (126ρ 8 -280ρ 6 + 210ρ 4 -60ρ 2 +5) ρsinθ 36: 252 ρ 10 −630 ρ 8 +560 ρ 6 −210 ρ 4 +30 ρ 2 −1

【0022】ちなみに、波面収差を表すツェルニケ多項
式において、第9項以下の展関係数および円筒関数系に
よって規定される波面収差成分は低次収差成分であり、
第10項以上の展関係数および円筒関数系によって規定
される波面収差成分は高次収差成分である。また、第2
項、第3項、第7項、第8項などにかかる展関係数およ
び円筒関数系によって規定される波面収差成分は、1θ
成分である。第5項、第6項などにかかる展関係数およ
び円筒関数系によって規定される波面収差成分は、2θ
成分である。第10項、第11項などにかかる展関係数
および円筒関数系によって規定される波面収差成分は、
3θ成分である。第17項、第18項などにかかる展関
係数および円筒関数系によって規定される波面収差成分
は、4θ成分である。
By the way, in the Zernike polynomial representing the wavefront aberration, the wavefront aberration component defined by the exponential relation number of the ninth term or less and the cylindrical function system is a low-order aberration component,
The wavefront aberration component defined by the exponential relation number 10 or more and the cylindrical function system is a high-order aberration component. Also, the second
The wavefront aberration component defined by the expansion relation number and the cylindrical function system according to the terms, the third term, the seventh term, the eighth term, etc., is 1θ.
It is an ingredient. The wavefront aberration component defined by the expansion relation number and the cylindrical function system according to the fifth and sixth terms is 2θ.
It is an ingredient. The wavefront aberration component defined by the expansion relation number and the cylindrical function system according to the tenth and eleventh terms,
It is a 3θ component. The wavefront aberration component defined by the expansion relation number and the cylindrical function system according to the 17th and 18th terms is a 4θ component.

【0023】また、第2項および第3項にかかる展関係
数C2およびC3と円筒関数系Z2およびZ3とによって規
定される波面収差成分は、傾斜成分(チルト成分)であ
る。第4項にかかる展関係数C4と円筒関数系Z4とによ
って規定される波面収差成分は、フォーカス成分(パワ
ー成分)である。第5項および第6項にかかる展関係数
5およびC6と円筒関数系Z5およびZ6とによって規定
される波面収差成分は、低次アス成分である。ここで、
アス成分とは、あるメリディオナル面で光軸からの距離
の2乗に比例する波面収差成分と、それに直交する面に
おける光軸からの距離の2乗に比例する波面収差成分と
の差が最も大きくなる成分である。
The wavefront aberration component defined by the exponential relation numbers C 2 and C 3 and the cylindrical function systems Z 2 and Z 3 according to the second and third terms is a tilt component. The wavefront aberration component defined by the exponential relation number C 4 and the cylindrical function system Z 4 according to the fourth term is a focus component (power component). The wavefront aberration component defined by the expansion relation numbers C 5 and C 6 and the cylindrical function systems Z 5 and Z 6 according to the fifth and sixth terms is a low-order astigmatism component. here,
The astigmatism component has the largest difference between the wavefront aberration component proportional to the square of the distance from the optical axis on a certain meridional surface and the wavefront aberration component proportional to the square of the distance from the optical axis on the surface orthogonal to it. It is a component.

【0024】また、第7項および第8項にかかる展関係
数C7およびC8と円筒関数系Z7およびZ8とによって規
定される波面収差成分は、低次コマ収差成分である。第
9項にかかる展関係数C9と円筒関数系Z9とによって規
定される波面収差成分は、低次球面収差成分である。第
10項および第11項にかかる展関係数C10およびC11
と円筒関数系Z10およびZ11とによって規定される波面
収差成分は、3θ成分である。第12項および第13項
にかかる展関係数C12およびC13と円筒関数系Z12およ
びZ13とによって規定される波面収差成分は、高次アス
成分である。第14項および第15項にかかる展関係数
14およびC15と円筒関数系Z14およびZ15とによって
規定される波面収差成分は、高次コマ成分である。以
下、第16項以降に関する波面収差成分の説明は省略す
る。
The wavefront aberration component defined by the exponential relation numbers C 7 and C 8 and the cylindrical function systems Z 7 and Z 8 according to the seventh and eighth terms is a low-order coma aberration component. The wavefront aberration component defined by the expansion relation number C 9 and the cylindrical function system Z 9 according to the ninth term is a low-order spherical aberration component. Exponential relation numbers C 10 and C 11 according to the 10th and 11th terms
And the wavefront aberration component defined by the cylindrical function systems Z 10 and Z 11 are 3θ components. The wavefront aberration component defined by the expansion relation numbers C 12 and C 13 and the cylindrical function systems Z 12 and Z 13 according to the 12th and 13th terms is a high-order astigmatism component. The wavefront aberration component defined by the exponential relation numbers C 14 and C 15 and the cylindrical function systems Z 14 and Z 15 according to the 14th and 15th terms is a high-order coma component. Hereinafter, the description of the wavefront aberration component regarding the 16th term and thereafter will be omitted.

【0025】たとえば露光装置において基板ステージの
変位(ひいては感光性基板の変位)を測定する干渉計で
は、基板ステージがレベリング調整(傾き調整)やヨー
イング調整可能に構成されている。このため、基板ステ
ージに取り付けられた移動鏡の反射面(鏡面)が入射ビ
ームに対して常に垂直であるとは限らず、入射ビームに
対して移動鏡の反射面の法線が僅かに傾いた状態で干渉
計の測定が行われる場合もある。この場合、ビームスプ
リッターを介して合成された参照ビームと測定ビームと
は、互いに僅かに位置ずれした状態(部分的にしか重な
り合わない状態で)で光検出器に達することになる。
For example, in an interferometer for measuring the displacement of a substrate stage (and thus the displacement of a photosensitive substrate) in an exposure apparatus, the substrate stage is configured to be capable of leveling adjustment (tilt adjustment) and yawing adjustment. Therefore, the reflecting surface (mirror surface) of the moving mirror attached to the substrate stage is not always perpendicular to the incident beam, and the normal line of the reflecting surface of the moving mirror slightly tilts with respect to the incident beam. Interferometer measurements may also be made in this state. In this case, the reference beam and the measurement beam combined via the beam splitter reach the photodetector in a state where they are slightly displaced from each other (in a state where they partially overlap each other).

【0026】また、干渉計では、光源から供給されたビ
ームが光検出器に達するまでに、ビームスプリッターな
どを含む複数の光学部材を通過する。このため、ビーム
スプリッターを介して合成された参照ビームおよび測定
ビームは、これらの複数の光学部材の製造誤差などによ
り、波面に歪み(収差)が発生した状態で光検出器に達
することになる。その結果、従来の干渉計の場合、移動
鏡の傾き(すなわち基板ステージのレベリング調整)に
起因する参照ビームと測定ビームとの位置ずれと、複数
の光学部材の通過に起因する参照ビームおよび測定ビー
ムの波面の歪みとに基づいて、測定誤差が発生する。
In the interferometer, the beam supplied from the light source passes through a plurality of optical members including a beam splitter and the like by the time the beam reaches the photodetector. Therefore, the reference beam and the measurement beam combined through the beam splitter reach the photodetector with distortion (aberration) in the wavefront due to manufacturing errors of the plurality of optical members. As a result, in the case of the conventional interferometer, the positional deviation between the reference beam and the measurement beam due to the tilt of the movable mirror (that is, the leveling adjustment of the substrate stage), and the reference beam and the measurement beam due to the passage of a plurality of optical members. A measurement error occurs due to the distortion of the wavefront of the.

【0027】そこで、本発明の干渉計では、移動鏡の傾
きに起因する測定誤差の発生を抑えるために、参照ビー
ムおよび測定ビームのうちの少なくとも一方のビームの
波面を調整する波面調整手段を備えている。その結果、
本発明では、波面調整手段の作用によりビームの波面を
適宜調整し、互いに僅かに位置ずれした状態で光検出器
に達する参照ビームの波面と測定ビームの波面とをほぼ
整合させることにより、移動鏡が僅かに傾いた状態にお
いても高精度な測定を行うことができる。
Therefore, the interferometer of the present invention is provided with a wavefront adjusting means for adjusting the wavefront of at least one of the reference beam and the measurement beam in order to suppress the occurrence of a measurement error due to the tilt of the movable mirror. ing. as a result,
According to the present invention, the wavefront of the beam is appropriately adjusted by the action of the wavefront adjusting means, and the wavefront of the reference beam and the wavefront of the measurement beam that reach the photodetector in a state where they are slightly displaced from each other are substantially aligned with each other. It is possible to perform high-precision measurement even when is slightly tilted.

【0028】また、本発明の干渉計が組み込まれた露光
装置および本発明の干渉計を用いた露光方法では、基板
ステージに取り付けられた移動鏡が僅かに傾いた状態に
おいても本発明の干渉計を用いて感光性基板の変位を高
精度に測定することにより、マスクと感光性基板とを高
精度に位置合わせした状態で良好な露光を行うことがで
きる。さらに、マスクと感光性基板とを高精度に位置合
わせした状態で良好な露光を行うことのできる本発明の
露光装置および露光方法を用いて、良好なマイクロデバ
イスを製造することができる。
Further, in the exposure apparatus incorporating the interferometer of the present invention and the exposure method using the interferometer of the present invention, the interferometer of the present invention can be used even when the movable mirror attached to the substrate stage is slightly tilted. By measuring the displacement of the photosensitive substrate with high accuracy using, it is possible to perform good exposure with the mask and the photosensitive substrate aligned with high accuracy. Further, a good microdevice can be manufactured by using the exposure apparatus and the exposure method of the present invention that can perform good exposure in a state where the mask and the photosensitive substrate are aligned with high precision.

【0029】本発明の実施形態を、添付図面に基づいて
説明する。図1は、本発明の実施形態にかかる干渉計を
備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。図1に
おいて、投影光学系PLの光軸AXと平行にZ軸を、光
軸AXに垂直な面内において図1の紙面に平行な方向に
X軸を、光軸AXに垂直な面内において図1の紙面に垂
直な方向にY軸をそれぞれ設定している。なお、本実施
形態では、投影光学系PLに対してレチクルRとウェハ
Wとを同期移動させつつレチクルRに形成されたパター
ンの像をウェハWに順次転写する、ステップ・アンド・
スキャン方式の露光装置に本発明を適用している。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an exposure apparatus including an interferometer according to the embodiment of the present invention. In FIG. 1, the Z axis is parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL, the X axis is parallel to the plane of the paper in FIG. 1 in the plane perpendicular to the optical axis AX, and the plane is perpendicular to the optical axis AX. The Y-axis is set in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. In the present embodiment, the images of the patterns formed on the reticle R are sequentially transferred onto the wafer W while the reticle R and the wafer W are moved synchronously with respect to the projection optical system PL.
The present invention is applied to a scanning type exposure apparatus.

【0030】図示の露光装置は、マスクとしてのレチク
ルRを照明するための照明系80を備えている。照明系
80は、g線(波長436nm)やi線(波長365n
m)を射出する超高圧水銀ランプ、KrFエキシマレー
ザ光源(波長248nm)、ArFエキシマレーザ光源
(波長193nm)、F2レーザ光源(波長157n
m)等の光源を含み、光源から射出される光の強度分布
を一様にするとともに、所定の形状に整形した照明光I
LをレチクルRに照射する。
The illustrated exposure apparatus has an illumination system 80 for illuminating the reticle R as a mask. The illumination system 80 has g-line (wavelength 436 nm) and i-line (wavelength 365 n)
m) emitting ultra-high pressure mercury lamp, KrF excimer laser light source (wavelength 248 nm), ArF excimer laser light source (wavelength 193 nm), F 2 laser light source (wavelength 157 n)
m) and the like, and makes the intensity distribution of the light emitted from the light source uniform and shapes the illumination light I into a predetermined shape.
The reticle R is irradiated with L.

【0031】レチクルRは、レチクルステージ81上に
載置されている。レチクルステージ81は、投影光学系
PLの光軸AXの方向(Z軸方向)に沿って微動可能
で、光軸AXに垂直な面(XY平面)に沿って二次元的
に移動可能で、且つ光軸AX廻りに微小回転が可能に構
成されている。レチクルステージ81の上面の一端には
移動鏡82が取り付けられており、移動鏡82の反射面
に対向した位置にレーザ干渉計84が配置されている。
また、照明系80には、レーザ干渉計84のための固定
鏡83が取り付けられている。なお、固定鏡83を、投
影光学系PLに取り付けても良い。
The reticle R is placed on the reticle stage 81. The reticle stage 81 can be finely moved along the direction of the optical axis AX (Z-axis direction) of the projection optical system PL, and can be moved two-dimensionally along a plane (XY plane) perpendicular to the optical axis AX, and It is configured to be capable of minute rotation about the optical axis AX. A moving mirror 82 is attached to one end of the upper surface of the reticle stage 81, and a laser interferometer 84 is arranged at a position facing the reflecting surface of the moving mirror 82.
A fixed mirror 83 for a laser interferometer 84 is attached to the illumination system 80. The fixed mirror 83 may be attached to the projection optical system PL.

【0032】図1では図示を簡略化しているが、移動鏡
82は、X軸に垂直な反射面を有する移動鏡と、Y軸に
垂直な反射面を有する移動鏡とから構成されている。ま
た、レーザ干渉計84は、X軸に沿って移動鏡82にレ
ーザビームを照射する2つのX軸用レーザ干渉計と、Y
軸に沿って移動鏡82にレーザビームを照射する1つの
Y軸用レーザ干渉計とから構成されている。こうして、
一方のX軸用レーザ干渉計およびY軸用レーザ干渉計に
より、レチクルステージ81のX座標およびY座標がそ
れぞれ計測される。
Although the illustration is simplified in FIG. 1, the moving mirror 82 is composed of a moving mirror having a reflecting surface perpendicular to the X axis and a moving mirror having a reflecting surface perpendicular to the Y axis. The laser interferometer 84 includes two X-axis laser interferometers that irradiate the moving mirror 82 with a laser beam along the X-axis, and Y.
It is composed of one Y-axis laser interferometer which irradiates the moving mirror 82 with a laser beam along the axis. Thus
One of the X-axis laser interferometer and the Y-axis laser interferometer measures the X coordinate and the Y coordinate of reticle stage 81, respectively.

【0033】また、2つのX軸用レーザ干渉計における
計測値の差により、レチクルステージ81の光軸AX廻
りの回転角が計測される。レーザ干渉計84によって検
出されたレチクルステージ81のX座標、Y座標、およ
び回転角の情報は、主制御系85に供給される。主制御
系85は、供給されたレチクルステージ位置情報をモニ
ターしつつ、駆動系86へ制御信号を出力する。こうし
て、主制御系85は、駆動系86を介して、レチクルス
テージ81の位置決め動作を、ひいてはレチクルRの位
置決め動作を制御する。
Further, the rotation angle of the reticle stage 81 about the optical axis AX is measured by the difference between the measured values of the two X-axis laser interferometers. Information on the X coordinate, the Y coordinate, and the rotation angle of the reticle stage 81 detected by the laser interferometer 84 is supplied to the main control system 85. The main control system 85 outputs a control signal to the drive system 86 while monitoring the supplied reticle stage position information. In this way, the main control system 85 controls the positioning operation of the reticle stage 81, and by extension, the positioning operation of the reticle R, via the drive system 86.

【0034】レチクルRは透明なガラス基板からなり、
その表面(図1では下面)には、半導体素子、液晶表示
素子等のデバイスパターンDPがクロム等によって形成
されている。また、ウェハWは、ウェハステージ87上
に載置(支持)されている。そして、レチクルRのデバ
イスパターンDPが形成された面(パターン面)とウェ
ハWの表面とは、投影光学系PLに関して光学的に共役
に設定されている。こうして、照明系80から射出され
た照明光ILによってレチクルRが照明され、レチクル
Rに形成されたデバイスパターンDPの像が投影光学系
PLを介してウェハW上に転写される。
The reticle R is made of a transparent glass substrate,
A device pattern DP of a semiconductor element, a liquid crystal display element or the like is formed on the surface (lower surface in FIG. 1) of chromium or the like. The wafer W is placed (supported) on the wafer stage 87. The surface of the reticle R on which the device pattern DP is formed (pattern surface) and the surface of the wafer W are set to be optically conjugate with respect to the projection optical system PL. Thus, the reticle R is illuminated by the illumination light IL emitted from the illumination system 80, and the image of the device pattern DP formed on the reticle R is transferred onto the wafer W via the projection optical system PL.

【0035】ウェハステージ87は、光軸AXに垂直な
面(XY平面)に沿ってウェハWを二次元的に移動させ
るXYステージ、光軸AXの方向(Z軸方向)に沿って
ウェハWを移動させるZステージ、光軸AX廻りに(X
Y平面内で)ウェハWを微小回転させる回転ステージ、
光軸AXに垂直な面(XY平面)に対するウェハWの傾
きを調整するレベリングステージ等から構成されてい
る。また、ウェハステージ87の上面の一端には移動鏡
88が取り付けられ、移動鏡88の反射面に対向した位
置にレーザ干渉計90が配置されている。本実施形態に
かかるレーザ干渉計90の内部構成および作用について
は、図2などを参照して後述する。
The wafer stage 87 is an XY stage that moves the wafer W two-dimensionally along a plane (XY plane) perpendicular to the optical axis AX, and moves the wafer W along the direction of the optical axis AX (Z-axis direction). Move the Z stage around the optical axis AX (X
A rotation stage for rotating the wafer W minutely (in the Y plane),
The leveling stage is configured to adjust the inclination of the wafer W with respect to a plane (XY plane) perpendicular to the optical axis AX. A moving mirror 88 is attached to one end of the upper surface of the wafer stage 87, and a laser interferometer 90 is arranged at a position facing the reflecting surface of the moving mirror 88. The internal configuration and operation of the laser interferometer 90 according to this embodiment will be described later with reference to FIG.

【0036】また、投影光学系PLには、レーザ干渉計
90のための固定鏡89が取り付けられている。なお、
移動鏡88の反射面は、ウェハステージ87のZ軸方向
に沿った移動可能範囲以上の長さを有する。図1では図
示を簡略化しているが、移動鏡88は、X軸に垂直な反
射面を有する移動鏡と、Y軸に垂直な反射面を有する移
動鏡とから構成されている。また、レーザ干渉計90
は、X軸に沿って移動鏡88にレーザビームを照射する
2つのX軸用レーザ干渉計と、Y軸に沿って移動鏡88
にレーザビームを照射する1つのY軸用レーザ干渉計と
から構成されている。
A fixed mirror 89 for the laser interferometer 90 is attached to the projection optical system PL. In addition,
The reflecting surface of the moving mirror 88 has a length equal to or larger than the movable range of the wafer stage 87 along the Z-axis direction. Although illustration is simplified in FIG. 1, the moving mirror 88 is composed of a moving mirror having a reflecting surface perpendicular to the X axis and a moving mirror having a reflecting surface perpendicular to the Y axis. In addition, the laser interferometer 90
Are two X-axis laser interferometers that irradiate the moving mirror 88 with a laser beam along the X axis, and the moving mirror 88 along the Y axis.
And one Y-axis laser interferometer for irradiating a laser beam on the.

【0037】こうして、一方のX軸用レーザ干渉計およ
びY軸用レーザ干渉計により、ウェハステージ87のX
座標およびY座標がそれぞれ計測される。また、2つの
X軸用レーザ干渉計における計測値の差により、ウェハ
ステージ87の光軸AX廻りの回転角が計測される。レ
ーザ干渉計90によって計測されたウェハステージ87
のX座標、Y座標、および回転角の情報は、主制御系8
5に供給される。主制御系85は、供給されたウェハス
テージ位置情報をモニターしつつ、駆動系91へ制御信
号を出力する。こうして、主制御系85は、駆動系91
を介して、ウェハステージ87の位置決め動作を、ひい
てはウェハWの位置決め動作を制御する。
Thus, the X-axis laser interferometer and the Y-axis laser interferometer on one side are used to move the X-axis of the wafer stage 87.
Coordinates and Y coordinates are measured respectively. Further, the rotation angle of the wafer stage 87 around the optical axis AX is measured by the difference between the measured values of the two X-axis laser interferometers. Wafer stage 87 measured by laser interferometer 90
X coordinate, Y coordinate, and rotation angle information of the main control system 8
5 is supplied. The main control system 85 outputs a control signal to the drive system 91 while monitoring the supplied wafer stage position information. Thus, the main control system 85 has the drive system 91.
The positioning operation of the wafer stage 87, and by extension, the positioning operation of the wafer W are controlled via the.

【0038】レチクルRに形成されたデバイスパターン
DPのウェハWへの転写に際して、主制御系85は、図
示を省略したレチクルアライメント系を用いてレチクル
Rの正確な位置情報を計測するとともに、図示を省略し
たウェハアライメント系を用いてウェハWの正確な位置
情報を計測する。その後、主制御系85は、これらの計
測結果とレーザ干渉計84およびレーザ干渉計90の検
出結果とに基づいて、レチクルRとウェハWとの相対的
な位置を調整(位置合わせ:アライメント)する。
At the time of transferring the device pattern DP formed on the reticle R onto the wafer W, the main control system 85 uses a reticle alignment system (not shown) to measure accurate position information of the reticle R and to Accurate position information of the wafer W is measured by using the omitted wafer alignment system. After that, the main control system 85 adjusts the relative position between the reticle R and the wafer W (positioning: alignment) based on these measurement results and the detection results of the laser interferometer 84 and the laser interferometer 90. .

【0039】次に、主制御系85は、駆動系86および
駆動系90に制御信号を出力して、レチクルRおよびウ
ェハWの移動を開始させるとともに、照明系80からの
照明光ILをレチクルRに照射させる。こうして、主制
御系85は、レーザ干渉計84およびレーザ干渉計90
の検出結果をモニターしつつ、レチクルRとウェハWと
を同期移動させる。その結果、ウェハW上の各露光領域
には、デバイスパターンDPの像の全体がスキャン露光
により順次転写される。
Next, the main control system 85 outputs a control signal to the drive system 86 and the drive system 90 to start the movement of the reticle R and the wafer W, and at the same time illuminates the illumination light IL from the illumination system 80 with the reticle R. To irradiate. Thus, the main control system 85 includes the laser interferometer 84 and the laser interferometer 90.
The reticle R and the wafer W are moved synchronously while monitoring the detection result of 1. As a result, the entire image of the device pattern DP is sequentially transferred to each exposure region on the wafer W by scan exposure.

【0040】図2は、本実施形態にかかる干渉計の内部
構成を概略的に示す図である。図2のレーザ干渉計90
は、たとえばゼーマンレーザ光源のような光源1を備え
ている。ゼーマンレーザ光源1は、図2の紙面に平行な
偏光面を有する直線偏光(以下、「P偏光」という)
と、図2の紙面に垂直な偏光面を有する直線偏光(以
下、「S偏光」という)とを含むビームを射出する。光
源1から供給されたビームは、偏光ビームスプリッター
2に入射する。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the internal structure of the interferometer according to this embodiment. Laser interferometer 90 of FIG.
Comprises a light source 1 such as a Zeeman laser light source. The Zeeman laser light source 1 is a linearly polarized light having a polarization plane parallel to the paper surface of FIG. 2 (hereinafter referred to as “P-polarized light”).
2 and linearly polarized light having a polarization plane perpendicular to the plane of FIG. 2 (hereinafter referred to as “S-polarized light”) are emitted. The beam supplied from the light source 1 enters the polarization beam splitter 2.

【0041】偏光ビームスプリッター2に入射したビー
ムは、その偏光分離面を透過するP偏光と偏光分離面で
反射されるS偏光とに分離される。偏光ビームスプリッ
ター2で反射されたS偏光は、参照ビームとなって、1
/4波長板3に入射する。1/4波長板3を介して円偏
光に変換された参照ビームは、投影光学系PL(図2で
は不図示)に取り付けられた固定鏡89に入射する。固
定鏡89の反射面89aで反射された円偏光の参照ビー
ムは、1/4波長板3を介してP偏光となり、偏光ビー
ムスプリッター2に入射する。
The beam incident on the polarization beam splitter 2 is separated into P-polarized light which passes through the polarization splitting surface and S-polarized light which is reflected by the polarization splitting surface. The S-polarized light reflected by the polarization beam splitter 2 becomes a reference beam and
It is incident on the quarter wave plate 3. The reference beam converted into circularly polarized light through the quarter-wave plate 3 enters a fixed mirror 89 attached to the projection optical system PL (not shown in FIG. 2). The circularly polarized reference beam reflected by the reflecting surface 89 a of the fixed mirror 89 becomes P-polarized light through the quarter-wave plate 3 and enters the polarization beam splitter 2.

【0042】偏光ビームスプリッター2に入射したP偏
光の参照ビームは、その偏光分離面を透過した後、コー
ナーキューブプリズム(直角プリズム)4に入射する。
コーナーキューブプリズム4の作用により図中水平左方
向に所定距離だけ平行移動されて射出されたP偏光の参
照ビームは、偏光ビームスプリッター2に入射する。偏
光ビームスプリッター2に入射したP偏光の参照ビーム
は、その偏光分離面を透過し、波面調整系5を介して波
面が調整された後、1/4波長板3に入射する。なお、
波面調整系5の内部構成および作用については、図3な
どを参照して後述する。
The P-polarized reference beam that has entered the polarization beam splitter 2 passes through the polarization splitting surface thereof, and then enters the corner cube prism (right angle prism) 4.
The P-polarized reference beam, which is parallel-translated by a predetermined distance in the horizontal direction in the figure by the action of the corner cube prism 4 and is emitted, is incident on the polarization beam splitter 2. The P-polarized reference beam that has entered the polarization beam splitter 2 passes through the polarization splitting surface thereof, and after having its wavefront adjusted by the wavefront adjusting system 5, enters the quarter-wave plate 3. In addition,
The internal configuration and operation of the wavefront adjusting system 5 will be described later with reference to FIG.

【0043】1/4波長板3を介して円偏光に変換され
た参照ビームは、固定鏡89に入射し、その反射面89
aで反射された後、1/4波長板3に入射する。1/4
波長板3を介してS偏光となった参照ビームは、波面調
整系5を介して波面が調整された後、偏光ビームスプリ
ッター2に戻る。こうして、固定鏡89までの参照光路
を2往復して偏光ビームスプリッター2に戻ったS偏光
の参照ビームは、その偏光分離面で反射された後、光検
出器7に達する。
The reference beam converted into circularly polarized light through the quarter-wave plate 3 is incident on the fixed mirror 89, and its reflection surface 89.
After being reflected by a, it is incident on the quarter-wave plate 3. 1/4
The reference beam that has been S-polarized through the wave plate 3 returns to the polarization beam splitter 2 after the wavefront is adjusted through the wavefront adjustment system 5. In this way, the S-polarized reference beam returning to the polarization beam splitter 2 after going back and forth through the reference optical path to the fixed mirror 89 reaches the photodetector 7 after being reflected by the polarization splitting surface.

【0044】一方、偏光ビームスプリッター2を透過し
たP偏光は、測定ビームとなって、1/4波長板6に入
射する。1/4波長板6を介して円偏光に変換された測
定ビームは、ウェハステージ87(図2では不図示)に
取り付けられた移動鏡88に入射する。移動鏡88の反
射面88aで反射された円偏光の測定ビームは、1/4
波長板6を介してS偏光となり、偏光ビームスプリッタ
ー2に入射する。偏光ビームスプリッター2に入射した
S偏光の測定ビームは、その偏光分離面で反射された
後、コーナーキューブプリズム4に入射する。
On the other hand, the P-polarized light that has passed through the polarization beam splitter 2 becomes a measurement beam and enters the quarter-wave plate 6. The measurement beam converted into circularly polarized light through the quarter-wave plate 6 is incident on a movable mirror 88 attached to a wafer stage 87 (not shown in FIG. 2). The circularly polarized measurement beam reflected by the reflecting surface 88a of the movable mirror 88 is 1/4.
It becomes S-polarized light through the wave plate 6 and enters the polarization beam splitter 2. The S-polarized measurement beam that has entered the polarization beam splitter 2 is reflected by the polarization splitting surface thereof, and then enters the corner cube prism 4.

【0045】コーナーキューブプリズム4の作用により
図中水平左方向に所定距離だけ平行移動されて射出され
たS偏光の測定ビームは、偏光ビームスプリッター2に
入射する。偏光ビームスプリッター2に入射したS偏光
の測定ビームは、その偏光分離面で反射された後、1/
4波長板6に入射する。1/4波長板6を介して円偏光
に変換された測定ビームは、移動鏡88に入射し、その
反射面88aで反射され、1/4波長板6を介してP偏
光となり、偏光ビームスプリッター2に戻る。こうし
て、移動鏡88までの測定光路を2往復して偏光ビーム
スプリッター2に戻ったP偏光の測定ビームは、その偏
光分離面を透過した後、参照ビームと同じ光路に沿って
光検出器7に達する。
The S-polarized measurement beam, which has been parallel-translated by a predetermined distance in the horizontal direction in the figure by the action of the corner cube prism 4 and emitted, enters the polarization beam splitter 2. The S-polarized measurement beam that has entered the polarization beam splitter 2 is reflected by the polarization splitting surface and then 1 /
It is incident on the four-wave plate 6. The measurement beam converted into circularly polarized light through the quarter-wave plate 6 enters the movable mirror 88, is reflected by the reflecting surface 88a thereof, becomes P-polarized light through the quarter-wave plate 6, and becomes a polarization beam splitter. Return to 2. In this way, the P-polarized measurement beam that has made two round trips in the measurement optical path to the movable mirror 88 and returned to the polarization beam splitter 2 passes through the polarization splitting surface thereof, and then travels to the photodetector 7 along the same optical path as the reference beam. Reach

【0046】光検出器7では、移動鏡88からの戻り光
である測定ビームと固定鏡89からの戻り光である参照
ビームとの干渉により形成された干渉縞(ビート信号)
をカウントする。こうして、レーザ干渉計90では、光
検出器7の出力に基づいて、図中の矢印が示す方向(図
1のX軸方向またはY軸方向に対応)に沿った移動鏡8
8の移動量が、ひいてはウェハステージ87およびウェ
ハWの移動量が測定される。
In the photodetector 7, an interference fringe (beat signal) formed by the interference between the measurement beam which is the return light from the movable mirror 88 and the reference beam which is the return light from the fixed mirror 89.
To count. Thus, in the laser interferometer 90, based on the output of the photodetector 7, the movable mirror 8 along the direction indicated by the arrow in the drawing (corresponding to the X-axis direction or the Y-axis direction in FIG. 1).
The moving amount of the wafer stage 87 and the wafer W is measured.

【0047】前述したように、本実施形態の露光装置で
は、ウェハステージ87がレベリング調整(傾き調整)
やヨーイング調整可能可能に構成されている。このた
め、ウェハステージ87に取り付けられた移動鏡88の
反射面88aが入射ビーム(測定ビーム)に対して常に
垂直であるとは限らず、入射ビームに対して移動鏡88
の反射面88aの法線が僅かに傾いた状態でレーザ干渉
計90が使用される場合もある。この場合、偏光ビーム
スプリッター2を介して合成された参照ビームと測定ビ
ームとは、互いに僅かに位置ずれした状態で光検出器7
に達することになる。
As described above, in the exposure apparatus of this embodiment, the wafer stage 87 is leveling adjusted (tilt adjusted).
And yawing can be adjusted. Therefore, the reflecting surface 88a of the movable mirror 88 attached to the wafer stage 87 is not always perpendicular to the incident beam (measurement beam), and the movable mirror 88 with respect to the incident beam.
In some cases, the laser interferometer 90 is used in a state where the normal line of the reflecting surface 88a of the above is slightly inclined. In this case, the reference beam and the measurement beam combined via the polarization beam splitter 2 are slightly displaced from each other in the photodetector 7
Will be reached.

【0048】また、本実施形態のレーザ干渉計90で
は、レーザ光源1から供給されたビームが光検出器7に
達するまでに、偏光ビームスプリッター2、1/4波長
板3または6、コーナーキューブプリズム4、移動鏡8
8の反射面88a、固定鏡89の反射面89aを含む複
数の光学部材を通過する。このため、偏光ビームスプリ
ッター2を介して合成された参照ビームおよび測定ビー
ムは、これらの複数の光学部材の製造誤差などにより、
波面に歪み(収差)が発生した状態で光検出器7に達す
ることになる。
Further, in the laser interferometer 90 of the present embodiment, the polarization beam splitter 2, the quarter wave plate 3 or 6, the corner cube prism is used until the beam supplied from the laser light source 1 reaches the photodetector 7. 4, moving mirror 8
No. 8 reflection surface 88a and the fixed mirror 89 reflection surface 89a. Therefore, the reference beam and the measurement beam combined via the polarization beam splitter 2 are subject to manufacturing error of the plurality of optical members, etc.
The light reaches the photodetector 7 in a state where the wavefront is distorted (aberration).

【0049】その結果、レーザ干渉計90において波面
調整系5が設けられていない従来の構成の場合、移動鏡
88の傾き(すなわちウェハステージ87のレベリング
調整)に起因する参照ビームと測定ビームとの位置ずれ
と、複数の光学部材の通過に起因する参照ビームおよび
測定ビームの波面の歪みとに基づいて、測定誤差が発生
する。そこで、本実施形態では、移動鏡88が僅かに傾
いた状態においても高精度な測定を行うことができるよ
うに、レーザ干渉計90に波面調整系5を付加してい
る。
As a result, in the case of the conventional configuration in which the wavefront adjustment system 5 is not provided in the laser interferometer 90, the reference beam and the measurement beam caused by the inclination of the movable mirror 88 (that is, the leveling adjustment of the wafer stage 87) are generated. A measurement error occurs based on the positional deviation and the distortion of the wavefronts of the reference beam and the measurement beam caused by the passage of the plurality of optical members. Therefore, in the present embodiment, the wavefront adjustment system 5 is added to the laser interferometer 90 so that highly accurate measurement can be performed even when the movable mirror 88 is slightly tilted.

【0050】図3は、本実施形態において使用可能な波
面調整系の構成を概略的に示す図である。本実施形態の
波面調整系5は、図3(a)に示すように、一対の正レ
ンズ群11aと11bとからなるほぼ等倍のアフォーカ
ル光学系11を有し、アフォーカル光学系11において
一方の正レンズ群11bが光軸に沿って移動可能に構成
されている。したがって、正レンズ群11bを光軸に沿
って微動させることにより、波面調整系5を通過する参
照ビームの波面収差のフォーカス成分(ツェルニケ多項
式における第4項にかかる展関係数C4および円筒関数
系Z4によって規定される波面収差成分)を調整するこ
とができる。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of a wavefront adjustment system that can be used in this embodiment. As shown in FIG. 3A, the wavefront adjustment system 5 according to the present embodiment has an afocal optical system 11 that is composed of a pair of positive lens groups 11a and 11b and has approximately the same magnification. One positive lens group 11b is configured to be movable along the optical axis. Therefore, by finely moving the positive lens group 11b along the optical axis, the focus component of the wavefront aberration of the reference beam passing through the wavefront adjusting system 5 (the exponential relation number C 4 according to the fourth term in the Zernike polynomial and the cylindrical function system). The wavefront aberration component defined by Z 4 ) can be adjusted.

【0051】ところで、本出願の発明者らの研究によれ
ば、ビームの波面収差の各成分が測定誤差の発生原因と
なるが、特にフォーカス成分(パワー成分)の影響が大
きいことがわかっている。したがって、本実施形態のレ
ーザ干渉計90では、波面調整系5の作用により参照ビ
ームの波面収差のフォーカス成分を適宜調整し、互いに
僅かに位置ずれした状態で光検出器7に達する参照ビー
ムの波面と測定ビームの波面とをほぼ整合させることに
より、移動鏡88が僅かに傾いた状態においても高精度
な測定を行うことができる。
According to the research conducted by the inventors of the present application, each component of the wavefront aberration of the beam causes a measurement error, but it is found that the focus component (power component) has a particularly large influence. . Therefore, in the laser interferometer 90 of the present embodiment, the focus component of the wavefront aberration of the reference beam is appropriately adjusted by the action of the wavefront adjusting system 5, and the wavefront of the reference beam that reaches the photodetector 7 in a state where they are slightly displaced from each other. By substantially matching the wavefront of the measurement beam with that of the measurement beam, highly accurate measurement can be performed even when the movable mirror 88 is slightly tilted.

【0052】なお、上述の実施形態にかかるレーザ干渉
計90では、偏光ビームスプリッター2と固定鏡89と
の間の参照光路中に、波面調整系5が設けられている。
しかしながら、これに限定されることなく、偏光ビーム
スプリッター2と移動鏡88との間の測定光路中に波面
調整系5を設けることもできる。また、偏光ビームスプ
リッター2と固定鏡89との間の参照光路中および偏光
ビームスプリッター2と移動鏡88との間の測定光路中
に、それぞれ波面調整系5を設けることもできる。
In the laser interferometer 90 according to the above-described embodiment, the wavefront adjusting system 5 is provided in the reference optical path between the polarization beam splitter 2 and the fixed mirror 89.
However, without being limited to this, the wavefront adjustment system 5 may be provided in the measurement optical path between the polarization beam splitter 2 and the movable mirror 88. Further, the wavefront adjusting system 5 may be provided in the reference optical path between the polarization beam splitter 2 and the fixed mirror 89 and in the measurement optical path between the polarization beam splitter 2 and the movable mirror 88, respectively.

【0053】図4は、本実施形態の変形例にかかる干渉
計の内部構成を概略的に示す図である。図4の変形例の
構成は、図2の実施形態の構成と類似している。しかし
ながら、図4の変形例では、偏光ビームスプリッター2
と光検出器7との間の光路中に波面調整系5を含む複数
の光学部材が配置されている点が図2の実施形態と相違
している。以下、図2の実施形態との相違点に着目し
て、図4の変形例を説明する。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the internal structure of an interferometer according to a modification of this embodiment. The configuration of the modification of FIG. 4 is similar to the configuration of the embodiment of FIG. However, in the modification of FIG. 4, the polarization beam splitter 2
2 is different from the embodiment of FIG. 2 in that a plurality of optical members including the wavefront adjusting system 5 are arranged in the optical path between the photodetector 7 and the photodetector 7. The modification of FIG. 4 will be described below, focusing on the differences from the embodiment of FIG.

【0054】図4の変形例にかかるレーザ干渉計90’
では、たとえばゼーマンレーザ光源1から供給されたビ
ームが偏光ビームスプリッター2に入射し、その偏光分
離面を透過するP偏光と偏光分離面で反射されるS偏光
とに分離される。偏光ビームスプリッター2で反射され
たS偏光の参照ビームは、1/4波長板3を介して固定
鏡89の反射面89aで反射された後、1/4波長板3
を介してP偏光となり、偏光ビームスプリッター2に入
射する。
A laser interferometer 90 'according to the modification of FIG.
Then, for example, the beam supplied from the Zeeman laser light source 1 is incident on the polarization beam splitter 2, and is separated into P-polarized light that transmits the polarization splitting surface and S-polarized light that is reflected by the polarization splitting surface. The S-polarized reference beam reflected by the polarization beam splitter 2 is reflected by the reflecting surface 89 a of the fixed mirror 89 via the quarter-wave plate 3 and then the quarter-wave plate 3
Then, it becomes P-polarized light through and enters the polarization beam splitter 2.

【0055】偏光ビームスプリッター2に入射したP偏
光の参照ビームは、その偏光分離面を透過した後、コー
ナーキューブプリズム4を介して、偏光ビームスプリッ
ター2に入射する。偏光ビームスプリッター2に入射し
たP偏光の参照ビームは、その偏光分離面を透過し、1
/4波長板3を介して固定鏡89の反射面89aで反射
された後、1/4波長板3を介してS偏光となり、偏光
ビームスプリッター2に戻る。
The P-polarized reference beam that has entered the polarization beam splitter 2 passes through the polarization splitting surface thereof, and then enters the polarization beam splitter 2 via the corner cube prism 4. The P-polarized reference beam that has entered the polarization beam splitter 2 passes through the polarization splitting surface, and
After being reflected by the reflecting surface 89a of the fixed mirror 89 via the quarter-wave plate 3, it becomes S-polarized light via the quarter-wave plate 3 and returns to the polarization beam splitter 2.

【0056】一方、偏光ビームスプリッター2を透過し
たP偏光の測定ビームは、1/4波長板6を介して移動
鏡88の反射面88aで反射された後、1/4波長板6
を介してS偏光となり、偏光ビームスプリッター2に入
射する。偏光ビームスプリッター2に入射したS偏光の
測定ビームは、その偏光分離面で反射された後、コーナ
ーキューブプリズム4を介して、偏光ビームスプリッタ
ー2に入射する。偏光ビームスプリッター2に入射した
S偏光の測定ビームは、その偏光分離面で反射された
後、1/4波長板6を介して移動鏡88の反射面88a
で反射された後、1/4波長板6を介してP偏光とな
り、偏光ビームスプリッター2に戻る。
On the other hand, the P-polarized measurement beam transmitted through the polarization beam splitter 2 is reflected by the reflecting surface 88a of the movable mirror 88 through the quarter-wave plate 6 and then the quarter-wave plate 6
It becomes S-polarized light via and enters the polarization beam splitter 2. The S-polarized measurement beam that has entered the polarization beam splitter 2 is reflected by the polarization separation surface thereof, and then enters the polarization beam splitter 2 via the corner cube prism 4. The S-polarized measurement beam incident on the polarization beam splitter 2 is reflected by the polarization splitting surface thereof, and then is reflected by the reflecting surface 88a of the movable mirror 88 via the quarter-wave plate 6.
After being reflected by, the light becomes P-polarized light through the quarter-wave plate 6 and returns to the polarization beam splitter 2.

【0057】偏光ビームスプリッター2に戻ったS偏光
の参照ビームとP偏光の測定ビームとは、ほぼ同じ光路
に沿って偏光ビームスプリッター2から射出され、第2
偏光ビームスプリッター21に入射する。第2偏光ビー
ムスプリッター21を透過したP偏光の測定ビームは、
プリズム22で反射された後、第3偏光ビームスプリッ
ター23に入射する。第3偏光ビームスプリッター23
を透過したP偏光の測定ビームは、光検出器7に達す
る。
The S-polarized reference beam and the P-polarized measurement beam returned to the polarization beam splitter 2 are emitted from the polarization beam splitter 2 along substantially the same optical path,
It enters the polarization beam splitter 21. The P-polarized measurement beam transmitted through the second polarization beam splitter 21 is
After being reflected by the prism 22, the light enters the third polarization beam splitter 23. Third polarization beam splitter 23
The P-polarized measurement beam that has passed through reaches the photodetector 7.

【0058】一方、第2偏光ビームスプリッター21で
反射されたS偏光の参照ビームは、プリズム24で反射
され、波面調整系5を介して波面が調整された後、第3
偏光ビームスプリッター23に入射する。第3偏光ビー
ムスプリッター23で反射されたS偏光の参照ビーム
は、光検出器7に達する。その結果、レーザ干渉計9
0’においても、光検出器7の出力に基づいて、図中の
矢印が示す方向(図1のX軸方向またはY軸方向に対
応)に沿った移動鏡88の移動量が、ひいてはウェハス
テージ87およびウェハWの移動量が測定される。
On the other hand, the S-polarized reference beam reflected by the second polarization beam splitter 21 is reflected by the prism 24, the wavefront is adjusted by the wavefront adjusting system 5, and then the third beam is adjusted.
It enters the polarization beam splitter 23. The S-polarized reference beam reflected by the third polarization beam splitter 23 reaches the photodetector 7. As a result, the laser interferometer 9
Also in 0 ′, based on the output of the photodetector 7, the amount of movement of the movable mirror 88 along the direction indicated by the arrow in the drawing (corresponding to the X-axis direction or the Y-axis direction in FIG. 1) is, by extension, the wafer stage. The amount of movement of 87 and the wafer W is measured.

【0059】こうして、図4の変形例にかかるレーザ干
渉計90’においても、図2の実施形態のレーザ干渉計
90と同様に、波面調整系5の作用により参照ビームの
波面収差のフォーカス成分を適宜調整し、互いに僅かに
位置ずれした状態で光検出器7に達する参照ビームの波
面と測定ビームの波面とをほぼ整合させることにより、
移動鏡88が僅かに傾いた状態においても高精度な測定
を行うことができる。
Thus, also in the laser interferometer 90 'according to the modification of FIG. 4, the focus component of the wavefront aberration of the reference beam is caused by the action of the wavefront adjusting system 5 as in the laser interferometer 90 of the embodiment of FIG. By appropriately adjusting and substantially matching the wavefront of the reference beam and the wavefront of the measurement beam that reach the photodetector 7 with a slight displacement from each other,
Highly accurate measurement can be performed even when the movable mirror 88 is slightly tilted.

【0060】なお、上述の変形例にかかるレーザ干渉計
90’では、プリズム24と第3偏光ビームスプリッタ
ー23との間の光路中に、波面調整系5が設けられてい
る。しかしながら、これに限定されることなく、プリズ
ム24と第3偏光ビームスプリッター23との間の光
路、第2偏光ビームスプリッター21とプリズム24と
の間の光路、第2偏光ビームスプリッター21とプリズ
ム22との間の光路、およびプリズム22と第3偏光ビ
ームスプリッター23との間の光路から選択された1つ
または2つ以上の光路中に波面調整系5を設けることも
できる。
In the laser interferometer 90 'according to the above modification, the wavefront adjusting system 5 is provided in the optical path between the prism 24 and the third polarization beam splitter 23. However, without being limited to this, the optical path between the prism 24 and the third polarization beam splitter 23, the optical path between the second polarization beam splitter 21 and the prism 24, the second polarization beam splitter 21 and the prism 22, It is also possible to provide the wavefront adjusting system 5 in one or more optical paths selected from the optical paths between the two and the optical path between the prism 22 and the third polarization beam splitter 23.

【0061】また、上述の実施形態にかかるレーザ干渉
計90および上述の変形例にかかるレーザ干渉計90’
では、一対の正レンズ群11aと11bとからなるほぼ
等倍のアフォーカル光学系11により波面調整系5を構
成している。しかしながら、これに限定されることな
く、たとえば図3(b)に示すように、一対の正レンズ
群12aおよび12cとその間に配置されて光軸に沿っ
て移動可能な負レンズ群12bとからなるほぼ等倍のア
フォーカル光学系12により、ビームの波面収差のフォ
ーカス成分を調整するための波面調整系5を構成するこ
ともできる。
Further, the laser interferometer 90 according to the above-described embodiment and the laser interferometer 90 'according to the above-described modified example.
In the above, the wavefront adjusting system 5 is constituted by the afocal optical system 11 having a substantially equal magnification and composed of the pair of positive lens groups 11a and 11b. However, without being limited to this, for example, as shown in FIG. 3B, it is composed of a pair of positive lens groups 12a and 12c and a negative lens group 12b arranged between them and movable along the optical axis. The wavefront adjusting system 5 for adjusting the focus component of the wavefront aberration of the beam can also be configured by the afocal optical system 12 having substantially the same magnification.

【0062】また、上述の変形例にかかるレーザ干渉計
90’では、たとえば図3(c)に示すように、正レン
ズ群13aと光軸に沿って移動可能な負レンズ群13b
とからなるアフォーカル変倍光学系13により、ビーム
の波面収差のフォーカス成分を調整するための波面調整
系5を構成することもできる。
Further, in the laser interferometer 90 'according to the above-mentioned modified example, as shown in FIG. 3C, for example, the positive lens group 13a and the negative lens group 13b movable along the optical axis.
The afocal variable-magnification optical system 13 composed of can also constitute the wavefront adjustment system 5 for adjusting the focus component of the wavefront aberration of the beam.

【0063】さらに、上述の実施形態にかかるレーザ干
渉計90および上述の変形例にかかるレーザ干渉計9
0’では、レーザ光源1として、互いに直交する偏光面
を有する直線偏光を含むビームを射出するゼーマンレー
ザ光源を用いている。しかしながら、これに限定される
ことなく、レーザ光源1として、たとえば図2の紙面お
よびその直交面に対して約45度の角度をなす偏光面を
有する直線偏光を含むビームを射出するように設定され
たHe−Neレーザ光源を用いることもできる。
Further, the laser interferometer 90 according to the above-described embodiment and the laser interferometer 9 according to the above-described modified example.
In 0 ′, as the laser light source 1, a Zeeman laser light source that emits a beam including linearly polarized light having polarization planes orthogonal to each other is used. However, without being limited to this, the laser light source 1 is set so as to emit a beam including linearly polarized light having a polarization plane that makes an angle of about 45 degrees with respect to the plane of FIG. 2 and its orthogonal plane, for example. Alternatively, a He-Ne laser light source may be used.

【0064】なお、上述の実施形態およびその変形例で
は、波面調整系5がビームの波面収差のフォーカス成分
を調整するように構成されている。しかしながら、これ
に限定されることなく、たとえばビームの波面収差の球
面収差成分やコマ収差成分の影響が大きい場合には、フ
ォーカス成分に加えて、あるいはフォーカス成分に代え
て、球面収差成分やコマ収差成分を調整するように波面
調整系5を構成することもできる。
In the above-described embodiment and its modification, the wavefront adjusting system 5 is configured to adjust the focus component of the wavefront aberration of the beam. However, without being limited to this, for example, when the influence of the spherical aberration component or the coma aberration component of the wavefront aberration of the beam is large, the spherical aberration component or the coma aberration component may be added in addition to or instead of the focus component. The wavefront tuning system 5 can also be configured to adjust the components.

【0065】図5は、ビームの波面収差の球面収差成分
およびコマ収差成分を調整する波面調整系の構成を概略
的に示す図である。図5を参照すると、波面調整系5
は、一対の正レンズ群14aと14bとからなるほぼ等
倍のアフォーカル光学系14を有し、アフォーカル光学
系14において一方の正レンズ群14aが正屈折力の第
1部分レンズ群14aaと負屈折力の第2部分レンズ群
14abとから構成されている。そして、第2部分レン
ズ群14abは、光軸に沿って移動可能で且つ光軸と直
交する方向に沿って移動可能に構成されている。
FIG. 5 is a diagram schematically showing the construction of a wavefront adjusting system for adjusting the spherical aberration component and the coma aberration component of the wavefront aberration of the beam. Referring to FIG. 5, the wavefront adjustment system 5
Has an afocal optical system 14 composed of a pair of positive lens groups 14a and 14b and having substantially the same magnification. In the afocal optical system 14, one positive lens group 14a is a first partial lens group 14aa having a positive refractive power. It is composed of a second partial lens group 14ab having a negative refractive power. Then, the second partial lens group 14ab is configured to be movable along the optical axis and movable along the direction orthogonal to the optical axis.

【0066】したがって、アフォーカル光学系14にお
いて、第2部分レンズ群14abを光軸に沿って微動さ
せて、第1部分レンズ群14aaと第2部分レンズ群1
4abとの間隔を変化させることにより、通過するビー
ムの波面収差の球面収差成分を調整することができる。
また、アフォーカル光学系14において、第2部分レン
ズ群14abを光軸に対して偏心させることにより、通
過するビームの波面収差のコマ収差成分を調整すること
ができる。
Therefore, in the afocal optical system 14, the second partial lens group 14ab is slightly moved along the optical axis so that the first partial lens group 14aa and the second partial lens group 1 are moved.
By changing the distance from 4ab, the spherical aberration component of the wavefront aberration of the passing beam can be adjusted.
Further, in the afocal optical system 14, by decentering the second partial lens group 14ab with respect to the optical axis, the coma aberration component of the wavefront aberration of the passing beam can be adjusted.

【0067】また、たとえばビームの波面収差のnθ
(n=1,2,・・・)収差成分の影響が大きい場合に
は、フォーカス成分に加えて、あるいはフォーカス成分
に代えて、nθ収差成分を調整するように波面調整系5
を構成することもできる。図6は、ビームの波面収差の
nθ収差成分を調整する波面調整系の構成を概略的に示
す図である。図6を参照すると、波面調整系5は、全体
的に平行平面状の一対の補正板15および16を有し、
互いに対向する面15aおよび16aが同じツェルニケ
非球面形状に形成されている。また、補正板15および
16は、それぞれ光軸を中心として回転可能に構成され
ている。
Further, for example, nθ of the wavefront aberration of the beam
(N = 1, 2, ...) When the influence of the aberration component is large, the wavefront adjustment system 5 is arranged to adjust the nθ aberration component in addition to or instead of the focus component.
Can also be configured. FIG. 6 is a diagram schematically showing the configuration of a wavefront adjustment system that adjusts the nθ aberration component of the wavefront aberration of the beam. Referring to FIG. 6, the wavefront adjustment system 5 has a pair of correction plates 15 and 16 that are parallel planes as a whole,
The surfaces 15a and 16a facing each other are formed in the same Zernike aspherical shape. The correction plates 15 and 16 are each configured to be rotatable around the optical axis.

【0068】以下、ツェルニケ多項式において、第n項
にかかる展開係数Cnと円筒関数系Znとによって規定さ
れる非球面を第n項非球面と表現する。この場合、第2
項非球面〜第9項非球面により波面収差の低次収差成分
が発生し、第10項非球面〜第36項非球面により波面
収差の高次収差成分が発生する。一方、θを含まない
項、すなわち第4項非球面、第9項非球面、第16項非
球面、第25項非球面、第36項非球面により、波面収
差の回転対称成分が発生する。回転対称成分とは、ある
座標での値と、その座標を非球面の中央を中心として任
意の角度だけ回転した座標での値とが等しい回転対称な
成分である。
Hereinafter, in the Zernike polynomial, the aspherical surface defined by the expansion coefficient C n related to the nth term and the cylindrical function system Z n is expressed as the nth term aspherical surface. In this case, the second
The term aspheric surface to the ninth term aspheric surface generate a low-order aberration component of the wavefront aberration, and the tenth term aspheric surface to the 36th term aspheric surface generate a high-order aberration component of the wavefront aberration. On the other hand, due to the terms not including θ, that is, the fourth term aspherical surface, the ninth term aspherical surface, the 16th term aspherical surface, the 25th term aspherical surface, and the 36th term aspherical surface, a rotationally symmetric component of wavefront aberration is generated. The rotationally symmetric component is a rotationally symmetric component in which the value at a certain coordinate is equal to the value at a coordinate obtained by rotating the coordinate about the center of the aspherical surface by an arbitrary angle.

【0069】また、sinθ(またはcosθ)、sin3θ
(またはcos3θ)などの、動径角θの奇数倍の三角関
数を含む項、すなわち第2項非球面、第3項非球面、第
7項非球面、第8項非球面、第10項非球面、第11項
非球面、第14項非球面、第15項非球面、第19項非
球面、第20項非球面、第23項非球面、第24項非球
面、第26項非球面、第27項非球面、第30項非球
面、第31項非球面、第33項非球面、第34項非球面
により、波面収差の奇数対称成分(nθ(n=1,3,
・・・)収差成分)が発生する。奇数対称成分とは、あ
る座標での値と、その座標を非球面の中央を中心として
360°の奇数分の1だけ回転した座標での値とが等し
い奇数対称な成分である。
In addition, sin θ (or cos θ), sin3θ
(Or cos3θ) or the like, which includes a trigonometric function that is an odd multiple of the radial angle θ, that is, the second term aspherical surface, the third term aspherical surface, the seventh term aspherical surface, the eighth term aspherical surface, the tenth term aspherical Spherical surface, 11th aspherical surface, 14th aspherical surface, 15th aspherical surface, 19th aspherical surface, 20th aspherical surface, 23rd aspherical surface, 24th aspherical surface, 26th aspherical surface, Due to the 27th term aspherical surface, the 30th term aspherical surface, the 31st term aspherical surface, the 33rd term aspherical surface, and the 34th term aspherical surface, odd symmetric components (nθ (n = 1, 3,
...) Aberration component) occurs. The odd symmetric component is an odd symmetric component in which the value at a certain coordinate is equal to the value at a coordinate obtained by rotating the coordinate by an odd fraction of 360 ° about the center of the aspherical surface.

【0070】さらに、sin2θ(またはcos2θ)、sin
4θ(またはcos4θ)などの、動径角θの偶数倍の三
角関数を含む項、すなわち第5項非球面、第6項非球
面、第12項非球面、第13項非球面、第17項非球
面、第18項非球面、第21項非球面、第22項非球
面、第28項非球面、第29項非球面、第32項非球
面、第33項非球面により、波面収差の偶数対称成分
(nθ(n=2,4,・・・)収差成分)が発生する。
偶数対称成分とは、ある座標での値と、その座標を非球
面の中央を中心として360°の偶数分の1だけ回転し
た座標での値とが等しい偶数対称な成分である。
Furthermore, sin2θ (or cos2θ), sin
4θ (or cos4θ) or other terms including trigonometric functions of even multiples of the radial angle θ, that is, the fifth term aspherical surface, the sixth term aspherical surface, the twelfth term aspherical surface, the thirteenth term aspherical surface, the seventeenth term An even number of wavefront aberrations due to the aspherical surface, the 18th term aspherical surface, the 21st term aspherical surface, the 22nd term aspherical surface, the 28th term aspherical surface, the 29th term aspherical surface, the 32nd term aspherical surface, and the 33rd term aspherical surface. A symmetric component (nθ (n = 2, 4, ...) Aberration component) occurs.
The even-symmetrical component is an even-symmetrical component in which the value at a certain coordinate is equal to the value at a coordinate obtained by rotating the coordinate by an even fraction of 360 ° about the center of the aspherical surface.

【0071】こうして、たとえば第10項非球面(また
は第11項非球面)形状に形成された一対の補正板15
および16を用いて、波面収差の高次収差成分を調整す
ることができる。この場合、補正板15の非球面15a
と補正板16の非球面16aとが互いに相補的になるよ
うに配置されている初期状態では、一対の補正板15お
よび16は平行平面板として機能し、ビームの波面を調
整することができない。なお、詳しく説明すると、ツェ
ルニケ第10項は、C10ρ3cos3θと表され、両非球面
15aおよび16aともその形状は同じである。ただ
し、両補正板15および16(両非球面15aおよび1
6a)を配置する際に、対向して配置すると、一方の座
標軸は180°回転することになり実質的に−C10ρ3c
os3θとなる。このため、互いに収差成分を打ち消し合
うことになる。
In this way, for example, the pair of correction plates 15 formed in the shape of the tenth term aspherical surface (or the eleventh term aspherical surface).
And 16 can be used to adjust the higher-order aberration component of the wavefront aberration. In this case, the aspherical surface 15a of the correction plate 15
In an initial state in which the aspherical surface 16a of the correction plate 16 and the aspherical surface 16a of the correction plate 16 are complementary to each other, the pair of correction plates 15 and 16 function as plane-parallel plates and cannot adjust the wavefront of the beam. In detail, the 10th Zernike term is expressed as C 10 ρ 3 cos 3θ, and the aspherical surfaces 15a and 16a have the same shape. However, both correction plates 15 and 16 (both aspherical surfaces 15a and 1
When 6a) is arranged so as to face each other, one of the coordinate axes rotates by 180 °, which is substantially −C 10 ρ 3 c.
It becomes os3θ. Therefore, the aberration components cancel each other out.

【0072】しかしながら、一対の補正板15および1
6のうちいずれか一方を回転させると、一対の補正板1
5および16を介して波面収差の高次収差成分が発生す
る。換言すると、一対の補正板15および16のうちい
ずれか一方が回転した状態で、波面収差の高次収差成分
を調整することができる。すなわち、一対の補正板15
および16のうちいずれか一方を回転させて波面収差を
発生させた後、双方の補正板15および16を一体的に
回転させて波面収差の方向を調整することにより、ビー
ムの波面収差の高次収差成分を調整する。
However, the pair of correction plates 15 and 1
When either one of 6 is rotated, the pair of correction plates 1
A high-order aberration component of the wavefront aberration is generated via 5 and 16. In other words, the higher-order aberration component of the wavefront aberration can be adjusted in the state where either one of the pair of correction plates 15 and 16 is rotated. That is, the pair of correction plates 15
After generating one of the wavefront aberrations 16 and 16 to generate the wavefront aberration, both correction plates 15 and 16 are integrally rotated to adjust the direction of the wavefront aberration, thereby increasing the order of the wavefront aberration of the beam. Adjust the aberration component.

【0073】例えば、互いに打ち消し合う状態から一方
を光軸中心に且つほぼ光軸直交面内で60°回転させる
と、実質的に2C10ρ3cos3θの面として機能する。こ
の状態では、最大の収差発生量となる。ここで、補正板
15と16との相対回転角を調整することにより、実質
的に0〜2C10ρ3cos3θの間で収差発生量を可変にで
きる。また、第14項非球面(または第15項非球面)
形状に形成された一対の補正板15および16を用い
て、ビームの波面収差の高次コマ収差成分を調整するこ
とができる。
For example, when one of them is rotated about the optical axis and approximately 60 ° in a plane substantially orthogonal to the optical axis from the mutually canceling states, it substantially functions as a surface of 2C 10 ρ 3 cos 3θ. In this state, the maximum amount of aberration is generated. Here, by adjusting the relative rotation angle between the correction plates 15 and 16, the aberration generation amount can be made substantially variable between 0 to 2C 10 ρ 3 cos 3θ. In addition, the 14th term aspherical surface (or the 15th term aspherical surface)
The pair of correction plates 15 and 16 formed in a shape can be used to adjust the high-order coma aberration component of the wavefront aberration of the beam.

【0074】さらに、第12項非球面(または第13項
非球面)形状に形成された一対の補正板15および16
を用いて、ビームの波面収差の高次アス成分を調整する
ことができる。ここで、アス成分とは、あるメリディオ
ナル面で光軸からの距離の2乗に比例する波面収差成分
と、それに直交する面における光軸からの距離の2乗に
比例する波面収差成分との差が最も大きくなる成分であ
る。
Further, a pair of correction plates 15 and 16 formed in the shape of the 12th term aspherical surface (or the 13th term aspherical surface).
Can be used to adjust the higher-order astigmatism component of the wavefront aberration of the beam. Here, the astigmatism component is the difference between the wavefront aberration component proportional to the square of the distance from the optical axis on a certain meridional surface and the wavefront aberration component proportional to the square of the distance from the optical axis on the plane orthogonal thereto. Is the largest component.

【0075】また、第28項非球面形状に形成された一
対の補正板15および16を用いて、ビームの波面収差
の6次球面収差成分を調整することができる。ただし、
この場合、直交する二方向に関してのみ、6次球面収差
成分の補正が可能である。こうして、たとえば第10項
非球面形状、第12項非球面形状、第14項非球面形
状、第28項非球面形状に形成された一対の補正板のよ
うな、1組または複数組の一対の補正板を光路中に設置
し、各組の一対の補正板を回転させてビームの波面収差
の高次収差成分を調整することができる。
Further, the sixth-order spherical aberration component of the wavefront aberration of the beam can be adjusted by using the pair of correction plates 15 and 16 formed in the 28th term aspherical shape. However,
In this case, the 6th-order spherical aberration component can be corrected only in two orthogonal directions. Thus, for example, one pair or a plurality of pairs of correction plates such as a pair of correction plates formed in the tenth term aspherical shape, the twelfth term aspherical shape, the fourteenth term aspherical shape, and the twenty-eighth term aspherical shape. A correction plate can be installed in the optical path, and a pair of correction plates in each set can be rotated to adjust the higher-order aberration component of the wavefront aberration of the beam.

【0076】また、一般的に、任意の収差成分を調整す
るように波面調整系5を構成することもできる。この場
合、波面調整系5は、所要の任意形状の波面を発生する
ために、少なくとも一方の面が所要の形状に形成された
補正板を有する。この種の補正板の製造に際しては、調
整すべき波面収差の成分データに基づいて、たとえばコ
ンピュータを用いたシミュレーションにより、補正板に
付与すべき加工面の面形状を算出する。
Further, in general, the wavefront adjusting system 5 can be constructed so as to adjust an arbitrary aberration component. In this case, the wavefront adjustment system 5 has a correction plate in which at least one surface is formed in a desired shape in order to generate a wavefront in a desired arbitrary shape. When manufacturing this type of correction plate, the surface shape of the processed surface to be given to the correction plate is calculated based on the component data of the wavefront aberration to be adjusted, for example, by simulation using a computer.

【0077】なお、面形状の算出に際して、干渉計を構
成する各光学部材の実測データに基づくシミュレーショ
ンを行うことが好ましい。すなわち、干渉計を構成する
各光学部材の光学面の面形状(曲率)、中心厚、軸上空
気間隔などの実測データを用いたシミュレーションによ
り加工面の面形状を算出することが好ましい。また、必
要に応じて、干渉計を構成する各光学部材の屈折率分布
のような光学特性分布の実測データを用いたシミュレー
ションにより加工面の面形状を算出することが好まし
い。
When calculating the surface shape, it is preferable to perform a simulation based on the actual measurement data of each optical member forming the interferometer. That is, it is preferable to calculate the surface shape of the machined surface by a simulation using actual measurement data such as the surface shape (curvature) of the optical surface of each optical member forming the interferometer, the center thickness, the axial air gap. Further, if necessary, it is preferable to calculate the surface shape of the processed surface by a simulation using actual measurement data of the optical characteristic distribution such as the refractive index distribution of each optical member forming the interferometer.

【0078】ここで、たとえばレンズ成分のような各光
学部材の面形状は、フィゾー干渉計を用いて計測するこ
とができる。また、各光学部材の中心厚は、たとえば周
知の適当な光学的計測手法にしたがって求めることがで
きる。さらに、各光学部材の軸上空気間隔は、たとえば
各光学部材を保持する保持部材などを計測することによ
って求めることができる。また、各光学部材の屈折率分
布は、インゴットから切り出された加工前の平行平面板
(ディスク板)において透過波面を、たとえばフィゾー
干渉計で計測することによって求めることができる。こ
こで、計測される屈折率分布は、通常、加工前の平行平
面板の厚さ方向に沿った分布ではなく、その平行平面方
向に沿った二次元的な分布である。
Here, the surface shape of each optical member such as a lens component can be measured using a Fizeau interferometer. Further, the center thickness of each optical member can be obtained, for example, according to a well-known appropriate optical measurement method. Further, the axial air gap of each optical member can be obtained by, for example, measuring a holding member that holds each optical member. Further, the refractive index distribution of each optical member can be obtained by measuring the transmitted wavefront of a parallel flat plate (disk plate) cut out from an ingot before processing by, for example, a Fizeau interferometer. Here, the measured refractive index distribution is usually not a distribution along the thickness direction of the parallel plane plate before processing, but a two-dimensional distribution along the parallel plane direction.

【0079】次いで、たとえば専用の研磨加工機を用い
て、面形状の算出結果に基づいて、補正板の一方の面を
所要の面形状に研磨加工する。なお、補正板は、予め両
面とも平面に検査されていることが望ましい。研磨加工
された補正板の加工面には、必要に応じて、所要のコー
ト(反射防止膜など)が施される。次いで、研磨加工し
た補正板の加工面の検査を行う。加工面の検査では、た
とえばフィゾー干渉計を用いて補正板の透過波面を計測
し、計測した透過波面に基づいて補正板の収差調整量を
計測する。この場合、被加工面の面精度等も含めた補正
板の性能評価となる。
Next, for example, using a dedicated polishing machine, one surface of the correction plate is polished into a desired surface shape based on the calculation result of the surface shape. In addition, it is desirable that both sides of the correction plate are previously inspected to be flat. A required coating (such as an antireflection film) is applied to the processed surface of the polished correction plate, if necessary. Next, the processed surface of the correction plate that has been polished is inspected. In the inspection of the processed surface, the transmitted wavefront of the correction plate is measured using, for example, a Fizeau interferometer, and the aberration adjustment amount of the correction plate is measured based on the measured transmitted wavefront. In this case, the performance of the correction plate is evaluated, including the surface accuracy of the surface to be processed.

【0080】こうして、所要の任意形状の波面を発生す
るために少なくとも一方の面が所要の形状に形成された
補正板を有する波面調整系5を用いて、ビームの波面収
差の任意の収差成分を調整することができる。また、必
要に応じて、ビームの波面収差の傾斜成分を除く成分を
調整するように補正板を構成することができる。ここ
で、波面収差の傾斜成分を除く成分を調整するというこ
とは、波面収差をツェルニケの多項式で表したときに、
第4項以上にかかる展関係数および円筒関数系によって
規定される波面収差成分を調整することに他ならない。
なお、上述したように、傾斜成分を除く成分に加えて、
傾斜成分を調整しても良いことはいうまでもない。
Thus, the wavefront adjusting system 5 having the correction plate having at least one surface formed in the required shape in order to generate the wavefront of the desired arbitrary shape is used to remove an arbitrary aberration component of the wavefront aberration of the beam. Can be adjusted. Further, if necessary, the correction plate can be configured to adjust the components of the wavefront aberration of the beam excluding the tilt component. Here, adjusting the components of the wavefront aberration other than the tilt component means that when the wavefront aberration is expressed by a Zernike polynomial,
It is nothing but adjustment of the wavefront aberration component defined by the exponential relation number and the cylindrical function system related to the fourth term or more.
As described above, in addition to the components excluding the gradient component,
It goes without saying that the tilt component may be adjusted.

【0081】なお、ツェルニケ非球面を有する一対の補
正板15および16を有する波面調整系5、または所要
の任意形状の波面を発生するために少なくとも一方の面
が所要の非球面形状に形成された補正板を有する波面調
整系5が配置される位置は、ビームが平行光束となる光
路(アフォーカル光路)には限られず、ビームが収斂光
束あるいは発散光束となる光路であっても良い。また、
上記補正板は、パワーを有する形状であっても良い。
The wavefront adjusting system 5 having the pair of compensating plates 15 and 16 having the Zernike aspherical surface, or at least one surface of which has a desired aspherical surface for generating a wavefront of a desired arbitrary shape. The position where the wavefront adjusting system 5 having the correction plate is arranged is not limited to the optical path (afocal optical path) in which the beam becomes a parallel light beam, but may be an optical path in which the beam becomes a convergent light beam or a divergent light beam. Also,
The correction plate may have a shape having power.

【0082】また、上記補正板(ツェルニケ非球面を有
する一対の補正板15および16、または少なくとも一
方の面が所要の非球面形状に形成された補正板)を、複
屈折性を有する結晶材料で構成しても良い。この場合、
結晶材料からなる補正板を通過するビームに対して、そ
のビームの偏光成分毎に異なる波面を発生させることが
可能である。すなわち複数の偏光成分(たとえばP偏光
とS偏光)に対する波面の発生量を異ならせることがで
きる。このような複屈折性材料からなる補正板は、偏光
成分間の相対的な波面収差を補正することができるた
め、参照ビームと測定ビームとが共通して通過する共通
光路に配置しても、参照ビームの波面収差と測定ビーム
の波面収差とを独立して調整することが可能である。な
お、この複屈折性材料からなる補正板を参照光路または
測定光路に配置しても良い。さらに、複屈折性材料から
なる補正板は、ビームが平行光束となる光路(アフォー
カル光路)、ビームが収斂光束あるいは発散光束となる
光路のいずれにでも配置することができる。
Further, the above-mentioned correction plate (a pair of correction plates 15 and 16 having Zernike aspherical surfaces, or a correction plate in which at least one surface is formed into a required aspherical shape) is made of a crystal material having birefringence. It may be configured. in this case,
It is possible to generate a different wavefront for each polarization component of the beam that passes through the correction plate made of a crystalline material. That is, it is possible to make the generation amounts of the wavefront different for a plurality of polarization components (for example, P-polarized light and S-polarized light). Since the correction plate made of such a birefringent material can correct the relative wavefront aberration between the polarization components, even if it is arranged in a common optical path through which the reference beam and the measurement beam pass in common, It is possible to adjust the wavefront aberration of the reference beam and the wavefront aberration of the measurement beam independently. The correction plate made of this birefringent material may be arranged in the reference optical path or the measurement optical path. Further, the correction plate made of the birefringent material can be arranged in any of the optical path where the beam becomes a parallel light beam (afocal optical path) and the optical path where the beam becomes a convergent light beam or a divergent light beam.

【0083】また、任意の収差成分を調整する波面調整
系5として、所要の任意形状の波面を発生するための位
相変調器を用いることができる。具体的には、波面調整
系5としての透過型の位相変調器として、液晶板を用い
ることができる。液晶板では、二次元マトリックス状に
多数領域が配列されており、各々の領域の屈折率を印加
電圧制御で調整することにより、各々の領域を通過する
波面の位相を独立に制御できる(各々の光路長が異なる
ため)。また、波面調整系5としての反射型の位相変調
器として、アダプティブミラーを用いることができる。
アダプティブミラーでは、反射面の裏面に押し引き可能
な多数のアクチュエータが設けられており、多数のアク
チュエータの駆動量を制御することで反射面を任意形状
の反射面へ変形させ、これにより反射波面の形状(位
相)をコントロールする。
As the wavefront adjusting system 5 for adjusting an arbitrary aberration component, a phase modulator for generating a wavefront having a desired arbitrary shape can be used. Specifically, a liquid crystal plate can be used as the transmissive phase modulator as the wavefront adjustment system 5. In the liquid crystal plate, a large number of regions are arranged in a two-dimensional matrix, and the phase of the wavefront passing through each region can be independently controlled by adjusting the refractive index of each region by controlling the applied voltage (each Because the optical path length is different). Further, an adaptive mirror can be used as the reflection type phase modulator as the wavefront adjusting system 5.
In the adaptive mirror, a large number of actuators that can be pushed and pulled are provided on the back surface of the reflecting surface, and by controlling the driving amount of the large number of actuators, the reflecting surface is transformed into a reflecting surface of an arbitrary shape, which causes Controls the shape (phase).

【0084】ところで、上述の実施形態にかかるレーザ
干渉計90および上述の変形例にかかるレーザ干渉計9
0’では、レーザ光源1と偏光ビームスプリッター2と
の間の光路中に介在する光学部材が図示されていない。
しかしながら、この光路中には、光路折り曲げ用の反射
鏡、光軸に対するビームの角度を調整する角度調整部材
としての偏角プリズム、光軸に対するビームの位置ずれ
を調整する位置ずれ角度調整部材としての平行平面板な
どを含む複数の光学部材が配置される。このため、レー
ザ光源1から供給されたビームは、これらの複数の光学
部材の製造誤差などにより、波面に歪み(収差)が発生
した状態で偏光ビームスプリッター2に達することにな
る。
By the way, the laser interferometer 90 according to the above-described embodiment and the laser interferometer 9 according to the above-described modified example.
At 0 ', the optical member interposed in the optical path between the laser light source 1 and the polarization beam splitter 2 is not shown.
However, in this optical path, a reflecting mirror for bending the optical path, a deflection prism as an angle adjusting member for adjusting the angle of the beam with respect to the optical axis, and a position deviation angle adjusting member for adjusting the position deviation of the beam with respect to the optical axis. A plurality of optical members including parallel plane plates are arranged. Therefore, the beam supplied from the laser light source 1 reaches the polarization beam splitter 2 in a state where distortion (aberration) is generated in the wavefront due to manufacturing errors of these optical members.

【0085】そこで、図2中破線で示すように、レーザ
光源1と偏光ビームスプリッター2との間の光路中に、
偏光ビームスプリッター2へ入射するビームの波面の歪
みを補正するための波面補正系8を設けることが好まし
い。この構成により、波面収差が良好に補正されたビー
ムが偏光ビームスプリッター2へ入射するので、波面調
整系5における波面調整の負担を軽減することができ
る。
Therefore, as shown by the broken line in FIG. 2, in the optical path between the laser light source 1 and the polarization beam splitter 2,
It is preferable to provide a wavefront correction system 8 for correcting the distortion of the wavefront of the beam incident on the polarization beam splitter 2. With this configuration, the beam whose wavefront aberration is favorably corrected is incident on the polarization beam splitter 2, so that the load of wavefront adjustment in the wavefront adjusting system 5 can be reduced.

【0086】なお、波面補正系8として、所要の任意形
状の波面を発生するために少なくとも一方の面が所要の
形状に形成された上述の補正板や、所要の任意形状の波
面を発生するための上述の位相変調器などを用いること
ができる。また、波面補正系8として、図3(a)およ
び(b)に示すようなアフォーカル光学系や、図3
(c)に示すようなアフォーカル変倍光学系や、図5に
示すようなアフォーカル光学系や、図6に示すような一
対の補正板などを用いることもできる。なお、波面補正
系8として、上述の複屈折性材料からなる補正板を用い
ることもできる。
As the wavefront correction system 8, in order to generate a wavefront of a desired arbitrary shape, the above-mentioned correction plate in which at least one surface is formed in a desired shape, or a wavefront of a desired arbitrary shape is generated. The above-mentioned phase modulator or the like can be used. In addition, as the wavefront correction system 8, an afocal optical system as shown in FIGS.
It is also possible to use an afocal variable power optical system as shown in (c), an afocal optical system as shown in FIG. 5, a pair of correction plates as shown in FIG. As the wavefront correction system 8, the correction plate made of the above-mentioned birefringent material can be used.

【0087】上述の実施形態にかかる露光装置では、照
明光学装置によってマスク(レチクル)を照明し(照明
工程)、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用
のパターンを感光性基板に露光する(露光工程)ことに
より、マイクロデバイス(半導体素子、撮像素子、液晶
表示素子、薄膜磁気ヘッド等)を製造することができ
る。以下、上述の実施形態の露光装置を用いて感光性基
板としてのウェハ等に所定の回路パターンを形成するこ
とによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイス
を得る際の手法の一例につき図7のフローチャートを参
照して説明する。
In the exposure apparatus according to the above-described embodiment, the illumination optical device illuminates the mask (reticle) (illumination step), and the projection pattern is used to expose the transfer pattern formed on the mask onto the photosensitive substrate. By doing (exposure step), a microdevice (semiconductor element, image pickup element, liquid crystal display element, thin film magnetic head, etc.) can be manufactured. Refer to the flowchart of FIG. 7 for an example of a method for obtaining a semiconductor device as a micro device by forming a predetermined circuit pattern on a wafer or the like as a photosensitive substrate by using the exposure apparatus of the above embodiment. And explain.

【0088】先ず、図7のステップ301において、1
ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ
302において、そのlロットのウェハ上の金属膜上に
フォトレジストが塗布される。その後、ステップ303
において、上述の実施形態の露光装置を用いて、マスク
上のパターンの像がその投影光学系を介して、その1ロ
ットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写され
る。その後、ステップ304において、その1ロットの
ウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステッ
プ305において、その1ロットのウェハ上でレジスト
パターンをマスクとしてエッチングを行うことによっ
て、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各
ウェハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に
上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによっ
て、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導
体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パター
ンを有する半導体デバイスをスループット良く得ること
ができる。
First, in step 301 of FIG. 7, 1
A metal film is deposited on a lot of wafers. In the next step 302, photoresist is applied on the metal film on the wafer of the 1 lot. Then step 303
In, using the exposure apparatus of the above-described embodiment, the image of the pattern on the mask is sequentially exposed and transferred to each shot area on the wafer of the one lot via the projection optical system. Then, in step 304, the photoresist on the one lot of wafers is developed, and in step 305, the resist pattern is used as a mask on the one lot of wafers to form a pattern on the mask. Corresponding circuit patterns are formed in each shot area on each wafer. After that, a device such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern on an upper layer. According to the above-described semiconductor device manufacturing method, it is possible to obtain a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern with high throughput.

【0089】また、上述の実施形態の露光装置では、プ
レート(ガラス基板)上に所定のパターン(回路パター
ン、電極パターン等)を形成することによって、マイク
ロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。
以下、図8のフローチャートを参照して、このときの手
法の一例につき説明する。図8において、パターン形成
工程401では、上述の実施形態の露光装置を用いてマ
スクのパターンを感光性基板(レジストが塗布されたガ
ラス基板等)に転写露光する、所謂光リソグラフィー工
程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、
感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形
成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッ
チング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることに
よって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラ
ーフィルター形成工程402へ移行する。
Further, in the exposure apparatus of the above-mentioned embodiment, a liquid crystal display element as a microdevice can be obtained by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate). .
Hereinafter, an example of the method at this time will be described with reference to the flowchart in FIG. In FIG. 8, in a pattern forming step 401, a so-called photolithography step is performed in which the pattern of the mask is transferred and exposed onto a photosensitive substrate (such as a glass substrate coated with a resist) using the exposure apparatus of the above-described embodiment. . By this photolithography process,
A predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. After that, the exposed substrate is subjected to a developing process, an etching process, a resist stripping process, and the like to form a predetermined pattern on the substrate, and then the process proceeds to the next color filter forming process 402.

【0090】次に、カラーフィルター形成工程402で
は、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応した3
つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、
またはR、G、Bの3本のストライプのフィルターの組
を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルターを形
成する。そして、カラーフィルター形成工程402の後
に、セル組み立て工程403が実行される。セル組み立
て工程403では、パターン形成工程401にて得られ
た所定パターンを有する基板、およびカラーフィルター
形成工程402にて得られたカラーフィルター等を用い
て液晶パネル(液晶セル)を組み立てる。セル組み立て
工程403では、例えば、パターン形成工程401にて
得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルター
形成工程402にて得られたカラーフィルターとの間に
液晶を注入して、液晶パネル(液晶セル)を製造する。
Next, in the color filter forming step 402, 3 corresponding to R (Red), G (Green) and B (Blue)
Many sets of one dot are arranged in a matrix,
Alternatively, a color filter in which a plurality of R, G, and B stripe filter sets are arranged in the horizontal scanning line direction is formed. Then, after the color filter forming step 402, the cell assembling step 403 is executed. In the cell assembly step 403, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step 401, the color filter obtained in the color filter formation step 402, and the like. In the cell assembling step 403, for example, a liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern forming step 401 and the color filter obtained in the color filter forming step 402 to form a liquid crystal panel (liquid crystal cell). ) Is manufactured.

【0091】その後、モジュール組み立て工程404に
て、組み立てられた液晶パネル(液晶セル)の表示動作
を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付
けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素
子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有
する液晶表示素子をスループット良く得ることができ
る。
After that, in a module assembling step 404, each component such as an electric circuit and a backlight for performing a display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) is attached to complete a liquid crystal display element. According to the method of manufacturing a liquid crystal display element described above, a liquid crystal display element having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput.

【0092】なお、上述の実施形態では、ステップ・ア
ンド・スキャン方式の露光装置を例に挙げて説明した
が、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置に対し
ても本発明を適用することが可能である。また、本実施
形態の照明系80が含む光源は、超高圧水銀ランプ、K
rFエキシマレーザ光源、ArFエキシマレーザ光源、
2レーザ光源に限定されることなく、たとえばX線や
電子線などの荷電粒子線を供給する光源を用いることも
できる。例えば、電子線を用いる場合には電子銃とし
て、熱電子放射型のランタンヘキサボライト(La
6)、タンタル(Ta)を用いることができる。
In the above embodiments, the step-and-scan type exposure apparatus has been described as an example, but the present invention can also be applied to a step-and-repeat type exposure apparatus. Is. In addition, the light source included in the illumination system 80 of the present embodiment is an ultra-high pressure mercury lamp, K
rF excimer laser light source, ArF excimer laser light source,
The light source is not limited to the F 2 laser light source, and a light source that supplies a charged particle beam such as an X-ray or an electron beam can also be used. For example, when an electron beam is used, thermionic emission type lanthanum hexaboride (La) is used as an electron gun.
B 6), it can be used tantalum (Ta).

【0093】また、上述の実施形態では、半導体素子ま
たは液晶表示素子を製造する露光装置を例に挙げて説明
したが、これに限定されることなく、たとえば薄膜磁気
ヘッドの製造に用いられてデバイスパターンをセラミッ
クウェハ上へ転写する露光装置、CCD等の撮像素子の
製造に用いられる露光装置等に対しても、本発明を適用
することができる。
Further, in the above-described embodiment, the exposure apparatus for manufacturing the semiconductor element or the liquid crystal display element has been described as an example, but the invention is not limited to this, and the device may be used for manufacturing a thin film magnetic head, for example. The present invention can be applied to an exposure device that transfers a pattern onto a ceramic wafer, an exposure device that is used for manufacturing an image pickup device such as a CCD, and the like.

【0094】さらに、上述の実施形態では、ウェハステ
ージの変位を測定するためのレーザ干渉計に対して本発
明を適用しているが、必要に応じてレチクルステージの
変位を測定するためのレーザ干渉計に対しても本発明を
適用することができる。また、露光装置に搭載される干
渉計に限定されることなく、移動鏡が僅かに傾いた状態
においても測定を行う必要がある一般的な干渉計に対し
て本発明を適用することができることは明らかである。
Further, although the present invention is applied to the laser interferometer for measuring the displacement of the wafer stage in the above-described embodiment, the laser interference for measuring the displacement of the reticle stage is used as necessary. The present invention can also be applied to a meter. Further, the present invention is not limited to the interferometer mounted in the exposure apparatus, and the present invention can be applied to a general interferometer that needs to perform measurement even when the movable mirror is slightly tilted. it is obvious.

【0095】[0095]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の干渉計で
は、移動鏡の傾きに起因する測定誤差の発生を抑えるた
めに、参照ビームおよび測定ビームのうちの少なくとも
一方のビームの波面を調整する波面調整手段を備えてい
るので、波面調整手段の作用によりビームの波面を適宜
調整し、互いに僅かに位置ずれした状態で光検出器に達
する参照ビームの波面と測定ビームの波面とをほぼ整合
させることにより、移動鏡が僅かに傾いた状態において
も高精度な測定を行うことができる。
As described above, in the interferometer of the present invention, the wavefront of at least one of the reference beam and the measurement beam is adjusted in order to suppress the occurrence of a measurement error due to the tilt of the moving mirror. Since the wave front adjusting means is provided, the wave front of the beam is appropriately adjusted by the action of the wave front adjusting means, and the wave front of the reference beam and the wave front of the measurement beam that reach the photodetector with a slight misalignment are substantially aligned. By doing so, highly accurate measurement can be performed even when the movable mirror is slightly tilted.

【0096】また、本発明の干渉計が組み込まれた露光
装置および本発明の干渉計を用いた露光方法では、基板
ステージに取り付けられた移動鏡が僅かに傾いた状態に
おいても本発明の干渉計を用いて感光性基板の変位を高
精度に測定することにより、マスクと感光性基板とを高
精度に位置合わせした状態で良好な露光を行うことがで
きる。さらに、マスクと感光性基板とを高精度に位置合
わせした状態で良好な露光を行うことのできる本発明の
露光装置および露光方法を用いて、良好なマイクロデバ
イスを製造することができる。
Further, in the exposure apparatus incorporating the interferometer of the present invention and the exposure method using the interferometer of the present invention, the interferometer of the present invention can be used even when the movable mirror attached to the substrate stage is slightly tilted. By measuring the displacement of the photosensitive substrate with high accuracy using, it is possible to perform good exposure with the mask and the photosensitive substrate aligned with high accuracy. Further, a good microdevice can be manufactured by using the exposure apparatus and the exposure method of the present invention that can perform good exposure in a state where the mask and the photosensitive substrate are aligned with high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態にかかる干渉計を備えた露光
装置の構成を概略的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an exposure apparatus including an interferometer according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施形態にかかる干渉計の内部構成を概略的
に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing an internal configuration of an interferometer according to the present embodiment.

【図3】本実施形態において使用可能な波面調整系の構
成を概略的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a configuration of a wavefront adjustment system that can be used in the present embodiment.

【図4】本実施形態の変形例にかかる干渉計の内部構成
を概略的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing an internal configuration of an interferometer according to a modified example of this embodiment.

【図5】ビームの波面収差の球面収差成分やコマ収差成
分を調整する波面調整系の構成を概略的に示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of a wavefront adjustment system that adjusts a spherical aberration component and a coma aberration component of a wavefront aberration of a beam.

【図6】ビームの波面収差のnθ収差成分を調整する波
面調整系の構成を概略的に示す図である。
FIG. 6 is a diagram schematically showing the configuration of a wavefront adjustment system that adjusts the nθ aberration component of the wavefront aberration of the beam.

【図7】マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得
る際の手法のフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of a method for obtaining a semiconductor device as a micro device.

【図8】マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得る
際の手法のフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of a method for obtaining a liquid crystal display element as a micro device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ光源 2 偏光ビームスプリッター 3,6 1/4波長板 4 コーナーキューブプリズム 5 波面調整系 7 光検出器 8 波面補正系 11,12,14 アフォーカル光学系 13 アフォーカル変倍光学系 15,16 補正板 21 第2偏光ビームスプリッター 23 第3偏光ビームスプリッター 80 照明系 81 レチクルステージ 82,88 移動鏡 83,89 固定鏡 84,90 レーザ干渉計 85 主制御系 86,91 駆動系 87 ウェハステージ IL 照明光 R レチクル DP デバイスパターン PL 投影光学系 W ウェハ 1 laser light source 2 Polarizing beam splitter 3,6 1/4 wave plate 4 corner cube prism 5 Wavefront adjustment system 7 Photodetector 8 Wavefront correction system 11,12,14 Afocal optical system 13 Afocal variable magnification optical system 15,16 Correction plate 21 Second polarization beam splitter 23 Third Polarizing Beam Splitter 80 Lighting system 81 reticle stage 82,88 Moving mirror 83,89 Fixed mirror 84,90 laser interferometer 85 Main control system 86,91 drive system 87 Wafer stage IL illumination light R reticle DP device pattern PL projection optical system W wafer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F064 AA01 BB01 CC07 DD07 EE01 FF01 GG12 GG16 GG18 GG23 GG33 GG34 GG38 GG44 GG47 GG51 GG64 HH01 HH05 JJ11 5F046 CB27 CC01 CC02 CC16    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2F064 AA01 BB01 CC07 DD07 EE01                       FF01 GG12 GG16 GG18 GG23                       GG33 GG34 GG38 GG44 GG47                       GG51 GG64 HH01 HH05 JJ11                 5F046 CB27 CC01 CC02 CC16

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定鏡までの光路を往復した参照ビーム
と移動鏡までの光路を往復した測定ビームとの干渉に基
づいて、前記移動鏡の変位を測定する干渉計において、 前記移動鏡の傾きに起因する測定誤差の発生を抑えるた
めに、前記参照ビームおよび前記測定ビームのうちの少
なくとも一方のビームの波面を調整する波面調整手段を
備えていることを特徴とする干渉計。
1. An interferometer for measuring the displacement of the movable mirror based on the interference between a reference beam that reciprocates in the optical path to the fixed mirror and a measurement beam that reciprocates in the optical path to the movable mirror. An interferometer, comprising: a wavefront adjusting unit that adjusts a wavefront of at least one of the reference beam and the measurement beam in order to suppress the occurrence of a measurement error caused by.
【請求項2】 光源から供給されるビームを前記固定鏡
へ向かう前記参照ビームと前記移動鏡へ向かう前記測定
ビームとに分離するためのビームスプリッターを備え、 前記波面調整手段は、前記ビームスプリッターと前記固
定鏡との間の光路および前記ビームスプリッターと前記
移動鏡との間の光路のうちの少なくとも一方の光路中に
設けられていることを特徴とする請求項1に記載の干渉
計。
2. A beam splitter for separating a beam supplied from a light source into the reference beam directed to the fixed mirror and the measurement beam directed to the movable mirror, wherein the wavefront adjusting means includes the beam splitter. The interferometer according to claim 1, wherein the interferometer is provided in at least one of an optical path between the fixed mirror and an optical path between the beam splitter and the movable mirror.
【請求項3】 光源から供給されるビームを前記固定鏡
へ向かう前記参照ビームと前記移動鏡へ向かう前記測定
ビームとに分離するためのビームスプリッターと、 前記ビームスプリッターを介して合成されて射出された
ビームを、前記参照ビームと前記測定ビームとに分離す
るための第2ビームスプリッターと、 前記第2ビームスプリッターで分離された前記参照ビー
ムと前記測定ビームとを合成して光検出器へ導くための
第3ビームスプリッターとを備え、 前記波面調整手段は、前記第2ビームスプリッターと前
記第3ビームスプリッターとの間で前記参照ビームが伝
搬する光路および前記第2ビームスプリッターと前記第
3ビームスプリッターとの間で前記測定ビームが伝搬す
る光路のうちの少なくとも一方の光路中に配置されてい
ることを特徴とする請求項1に記載の干渉計。
3. A beam splitter for splitting a beam supplied from a light source into the reference beam directed to the fixed mirror and the measurement beam directed to the movable mirror; and a beam splitter combined via the beam splitter and emitted. A second beam splitter for splitting the separated beam into the reference beam and the measurement beam, and for guiding the reference beam and the measurement beam split by the second beam splitter to a photodetector. And a third beam splitter, wherein the wavefront adjusting means includes an optical path along which the reference beam propagates between the second beam splitter and the third beam splitter, the second beam splitter, and the third beam splitter. Are arranged in the optical path of at least one of the optical paths through which the measurement beam propagates. The interferometer according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記波面調整手段は、前記ビームの波面
収差のフォーカス成分を調整するためのほぼ等倍のアフ
ォーカル光学系を有し、 前記アフォーカル光学系の一部のレンズ群が光軸に沿っ
て移動可能に構成されていることを特徴とする請求項1
乃至3のいずれか1項に記載の干渉計。
4. The wavefront adjusting means has an afocal optical system for adjusting the focus component of the wavefront aberration of the beam, and the lens group of a part of the afocal optical system has an optical axis. 3. The structure according to claim 1, wherein the structure is movable along
4. The interferometer according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 前記波面調整手段は、前記ビームの波面
収差のフォーカス成分を調整するためのアフォーカル変
倍光学系を有することを特徴とする請求項1乃至3のい
ずれか1項に記載の干渉計。
5. The wavefront adjusting means has an afocal variable power optical system for adjusting the focus component of the wavefront aberration of the beam, according to any one of claims 1 to 3. Interferometer.
【請求項6】 前記波面調整手段は、前記ビームの波面
収差の球面収差成分を調整するために、一対のレンズ群
を有するほぼ等倍のアフォーカル光学系を有し、 前記一対のレンズ群のうちの一方のレンズ群は第1部分
レンズ群と第2部分レンズ群とを有し、前記第1部分レ
ンズ群と前記第2部分レンズ群との間隔が可変に構成さ
れていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1
項に記載の干渉計。
6. The wavefront adjusting means has an afocal optical system of approximately equal magnification having a pair of lens groups in order to adjust a spherical aberration component of the wavefront aberration of the beam, One of the lens groups includes a first partial lens group and a second partial lens group, and the distance between the first partial lens group and the second partial lens group is variable. Any one of claims 1 to 5
The interferometer described in the item.
【請求項7】 前記波面調整手段は、前記ビームの波面
収差のコマ収差成分を調整するために、一対のレンズ群
を有するほぼ等倍のアフォーカル光学系を有し、 前記一対のレンズ群のうちの一方のレンズ群は第1部分
レンズ群と第2部分レンズ群とを有し、前記第1部分レ
ンズ群は光軸とほぼ直交する方向に沿って移動可能に構
成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれ
か1項に記載の干渉計。
7. The wavefront adjusting means has an afocal optical system of approximately 1 × magnification having a pair of lens groups in order to adjust a coma aberration component of the wavefront aberration of the beam. One of the lens groups has a first partial lens group and a second partial lens group, and the first partial lens group is configured to be movable along a direction substantially orthogonal to the optical axis. The interferometer according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 前記波面調整手段は、前記ビームの波面
収差のnθ(n=1,2,・・・)収差成分を調整する
ために、第1補正板と、該第1補正板から間隔を隔てて
配置された第2補正板とを有し、 前記第1補正板の一方の面は、非球面形状に形成され、 前記第2補正板の一方の面は、前記第1補正板の前記一
方の面と同じ非球面形状に形成され、 前記第1補正板の前記一方の面と前記第2補正板の前記
一方の面とが互いに対向するように配置されていること
を特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の干
渉計。
8. The wavefront adjusting means adjusts the nθ (n = 1, 2, ...) Aberration component of the wavefront aberration of the beam, and a gap between the first correction plate and the first correction plate. And a second correction plate disposed apart from each other, one surface of the first correction plate is formed in an aspherical shape, and one surface of the second correction plate is formed of the first correction plate. It is formed in the same aspherical shape as the one surface, and the one surface of the first correction plate and the one surface of the second correction plate are arranged to face each other. The interferometer according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 前記第1補正板および前記第2補正板
は、光軸を中心としてそれぞれ回転可能に構成されてい
ることを特徴とする請求項8に記載の干渉計。
9. The interferometer according to claim 8, wherein the first correction plate and the second correction plate are each rotatable about an optical axis.
【請求項10】 前記波面調整手段は、所要の任意形状
の波面を発生するために、少なくとも一方の面が所要の
形状に形成された補正板を有することを特徴とする請求
項1乃至9のいずれか1項に記載の干渉計。
10. The wavefront adjusting means includes a correction plate having at least one surface formed in a desired shape in order to generate a wavefront having a desired arbitrary shape. The interferometer according to claim 1.
【請求項11】 前記波面調整手段は、所要の任意形状
の波面を発生するための位相変調器を有することを特徴
とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の干渉
計。
11. The interferometer according to claim 1, wherein the wavefront adjusting means has a phase modulator for generating a wavefront having a desired arbitrary shape.
【請求項12】 前記位相変調器は、液晶板またはアダ
プティブミラーを有することを特徴とする請求項11に
記載の干渉計。
12. The interferometer according to claim 11, wherein the phase modulator has a liquid crystal plate or an adaptive mirror.
【請求項13】 前記光源と前記ビームスプリッターと
の間の光路中には、前記ビームスプリッターへ入射する
ビームの波面の歪みを補正するための波面補正手段が設
けられていることを特徴とする請求項2乃至12のいず
れか1項に記載の干渉計。
13. A wavefront correction means for correcting distortion of a wavefront of a beam incident on the beam splitter is provided in an optical path between the light source and the beam splitter. Item 13. The interferometer according to any one of items 2 to 12.
【請求項14】 前記波面補正手段は、所要の任意形状
の波面を発生するために、少なくとも一方の面が所要の
形状に形成された補正板を有することを特徴とする請求
項13に記載の干渉計。
14. The wavefront correcting means according to claim 13, further comprising a correction plate having at least one surface formed in a desired shape in order to generate a wavefront having a desired arbitrary shape. Interferometer.
【請求項15】 前記波面補正手段は、所要の任意形状
の波面を発生するための位相変調器を有することを特徴
とする請求項13に記載の干渉計。
15. The interferometer according to claim 13, wherein the wavefront correction means has a phase modulator for generating a wavefront having a desired arbitrary shape.
【請求項16】 前記位相変調器は、液晶板またはアダ
プティブミラーを有することを特徴とする請求項15に
記載の干渉計。
16. The interferometer according to claim 15, wherein the phase modulator has a liquid crystal plate or an adaptive mirror.
【請求項17】 前記波面調整手段は、複数の偏光成分
間の波面を調整するために、複屈折性材料で形成された
補正板を有することを特徴とする請求項1乃至16のい
ずれか1項に記載の干渉計。
17. The wavefront adjusting means has a correction plate formed of a birefringent material for adjusting the wavefront between a plurality of polarization components. The interferometer described in the item.
【請求項18】 固定鏡までの光路を往復した参照ビー
ムと移動鏡までの光路を往復した測定ビームとの干渉に
基づいて、前記移動鏡の変位を測定する干渉計におい
て、 前記参照ビームおよび前記測定ビームのうちの少なくと
も一方のビームの波面を調整する波面調整手段を備え、 前記波面調整手段は、前記少なくとも一方のビームの波
面収差の傾斜成分を除く成分を調整することを特徴とす
る干渉計。
18. An interferometer for measuring displacement of the movable mirror based on interference between a reference beam that reciprocates in an optical path to a fixed mirror and a measurement beam that reciprocates in an optical path to a movable mirror. An interferometer characterized by comprising wavefront adjusting means for adjusting the wavefront of at least one of the measurement beams, wherein the wavefront adjusting means adjusts a component of the at least one beam other than a tilt component of the wavefront aberration. .
【請求項19】 マスクを照明するための照明系と、前
記マスクのパターンを感光性基板に投影露光するための
投影光学系と、前記マスクを保持するための第1ステー
ジと、前記感光性基板を保持するための第2ステージ
と、請求項1乃至18のいずれか1項に記載の干渉計と
を備え、 前記第1ステージおよび前記第2ステージのうちの少な
くとも一方には、前記移動鏡が設けられていることを特
徴とする露光装置。
19. An illumination system for illuminating a mask, a projection optical system for projecting and exposing a pattern of the mask onto a photosensitive substrate, a first stage for holding the mask, and the photosensitive substrate. And a second stage for holding the interferometer according to any one of claims 1 to 18, wherein the movable mirror is provided on at least one of the first stage and the second stage. An exposure apparatus, which is provided.
【請求項20】 マスクに形成されたパターンの像を感
光性基板に投影露光する露光方法において、 請求項1乃至18のいずれか1項に記載の干渉計を用い
て、前記マスクおよび前記感光性基板のうちの少なくと
も一方の変位を測定する第1工程と、 前記パターンの像を前記感光性基板上に形成する第2工
程とを含むことを特徴とする露光方法。
20. An exposure method for projecting and exposing a pattern image formed on a mask onto a photosensitive substrate, using the interferometer according to any one of claims 1 to 18. An exposure method comprising: a first step of measuring a displacement of at least one of the substrates, and a second step of forming an image of the pattern on the photosensitive substrate.
JP2002000222A 2002-01-07 2002-01-07 Interferometer, exposure device and exposure method Pending JP2003202204A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002000222A JP2003202204A (en) 2002-01-07 2002-01-07 Interferometer, exposure device and exposure method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002000222A JP2003202204A (en) 2002-01-07 2002-01-07 Interferometer, exposure device and exposure method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003202204A true JP2003202204A (en) 2003-07-18

Family

ID=27640673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002000222A Pending JP2003202204A (en) 2002-01-07 2002-01-07 Interferometer, exposure device and exposure method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003202204A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004012245A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-05 Nikon Corporation Position measuring method, position control method, exposure method and exposure apparatus, and device manufacturing method
CN100425944C (en) * 2004-10-15 2008-10-15 佳能株式会社 Position detection apparatus and method
WO2014006935A1 (en) * 2012-07-06 2014-01-09 株式会社ニコン Position measurement device, stage apparatus, exposure equipment, and device manufacturing method
CN103777476A (en) * 2012-10-19 2014-05-07 上海微电子装备有限公司 Off-axis alignment system and alignment method
JP2015031695A (en) * 2013-08-01 2015-02-16 タレス System for controlling optical surface to be measured
CN105004273A (en) * 2015-06-29 2015-10-28 华中科技大学 Laser interference displacement measuring system
CN105588515A (en) * 2015-12-16 2016-05-18 华中科技大学 Nanometer displacement measurement sensor-based nanometer micro-displacement detector
JP2019516133A (en) * 2016-05-09 2019-06-13 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Position measurement system, calibration method, lithographic apparatus and device manufacturing method
CN110553580A (en) * 2019-06-04 2019-12-10 南京英特飞光电技术有限公司 Oblique incidence phase shift interferometer and rectangular prism large surface measurement method

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004012245A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-05 Nikon Corporation Position measuring method, position control method, exposure method and exposure apparatus, and device manufacturing method
CN100425944C (en) * 2004-10-15 2008-10-15 佳能株式会社 Position detection apparatus and method
WO2014006935A1 (en) * 2012-07-06 2014-01-09 株式会社ニコン Position measurement device, stage apparatus, exposure equipment, and device manufacturing method
CN103777476A (en) * 2012-10-19 2014-05-07 上海微电子装备有限公司 Off-axis alignment system and alignment method
JP2015031695A (en) * 2013-08-01 2015-02-16 タレス System for controlling optical surface to be measured
CN105004273A (en) * 2015-06-29 2015-10-28 华中科技大学 Laser interference displacement measuring system
CN105588515A (en) * 2015-12-16 2016-05-18 华中科技大学 Nanometer displacement measurement sensor-based nanometer micro-displacement detector
JP2019516133A (en) * 2016-05-09 2019-06-13 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Position measurement system, calibration method, lithographic apparatus and device manufacturing method
CN110553580A (en) * 2019-06-04 2019-12-10 南京英特飞光电技术有限公司 Oblique incidence phase shift interferometer and rectangular prism large surface measurement method
CN110553580B (en) * 2019-06-04 2022-05-20 南京英特飞光电技术有限公司 Oblique incidence phase shift interferometer and rectangular prism large surface measurement method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6775063B2 (en) Optical system and exposure apparatus having the optical system
JP6132499B2 (en) Inspection apparatus, lithographic apparatus, and device manufacturing method
JP4583759B2 (en) Multi-degree-of-freedom interferometer
TWI416272B (en) Surface shape measuring apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
JP4668953B2 (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2000091209A (en) Aligner and manufacture thereof, and device manufacturing method
JP2002175964A (en) Observation system and method of manufacturing the same, aligner, and method of manufacturing microdevice
JP2003077827A (en) Microlithographic illumination method and projection lens for carrying out the same
JP2012033661A (en) Polarization characteristic calculation method of optical system and device, polarization characteristic calculation program for optical system, and exposure method and device
JP2000195782A (en) Projector and aligner
US7573563B2 (en) Exposure apparatus and device manufacturing method
JP2004273572A (en) Equipment and method for measuring aberration
KR20030071521A (en) Aberration estimating method of image formation optical system, handling method of image formation optical system, projecting exposure apparatus and method therefor, recording medium, and carrier wave capable of receiving to computer
US7955765B2 (en) Adjustment method, exposure method, device manufacturing method, and exposure apparatus
JP6244462B2 (en) Lithographic method and lithographic apparatus
JP2003202204A (en) Interferometer, exposure device and exposure method
US20030011783A1 (en) Interferometer and interferance measurement method
TWI815077B (en) Sensor apparatus and method for correcting a processing error of a lithographic apparatus
US7995213B2 (en) Measurement method, measurement apparatus, exposure apparatus, and device fabrication method
KR20080036927A (en) Projection exposure apparatus, optical member, and device manufacturing method
JP2001160535A (en) Aligner and device manufacturing using the same
US7889319B2 (en) Exposure apparatus and device fabrication method
JP2002310612A (en) Interferometer
JP2006253327A (en) Illumination optical device, exposure device, adjustment method thereof, and manufacturing method of micro device
JP2002310611A (en) Interferometer