JP2008198799A - Device and method for measuring wavefront aberration, and exposure device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、波面収差測定装置に関し、例えばレチクル(マスク)上のパターンを被処理体に投影する投影光学系(被検光学系)の波面収差を測定する測定装置に関する。 The present invention relates to a wavefront aberration measuring apparatus, for example, a measuring apparatus for measuring wavefront aberration of a projection optical system (test optical system) that projects a pattern on a reticle (mask) onto a target object.
半導体素子等をフォトリソグラフィで製造する際にレチクルに形成されたパターンを投影光学系を介して被露光体(被処理体)に露光する投影型露光装置が従来使用されている。そして、半導体素子の微細化の要求から、紫外光よりも更に波長が短い波長5〜20nm程度のEUV(Extreme Ultraviolet)光を用いた投影型露光装置の実用化も検討されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a projection type exposure apparatus that exposes a pattern formed on a reticle onto an object to be exposed (object to be processed) via a projection optical system when manufacturing a semiconductor element or the like by photolithography has been used. In view of the demand for miniaturization of semiconductor elements, the practical application of a projection exposure apparatus using EUV (Extreme Ultraviolet) light having a wavelength of about 5 to 20 nm, which is shorter than ultraviolet light, has been studied.
レチクルパターンを特定の倍率で正確に被露光体に転写するために、投影光学系には収差を抑えた高い結像性能が必要である。特に、半導体素子の微細化の要求により、転写性能は投影光学系の収差に敏感になってきている。このため、高精度に投影光学系の波面収差を測定する必要がある。 In order to accurately transfer the reticle pattern to the object to be exposed at a specific magnification, the projection optical system needs to have high imaging performance with reduced aberration. In particular, due to the demand for miniaturization of semiconductor elements, the transfer performance has become sensitive to the aberration of the projection optical system. For this reason, it is necessary to measure the wavefront aberration of the projection optical system with high accuracy.
EUV用の投影光学系の波面収差を高精度に測定する方法としては、点回折干渉計(以下、PDIという)や、PDIのような高度なアライメントを必要としない横シアリング干渉計が提案されている。 As a method for measuring the wavefront aberration of a projection optical system for EUV with high accuracy, a point diffraction interferometer (hereinafter referred to as PDI) or a lateral shearing interferometer that does not require advanced alignment such as PDI has been proposed. Yes.
シアリング干渉計においては、被検光学系の物体面に設けられた1個のピンホールから射出される球面波を被検光学系に入射させる。被検光学系から射出する光の波面は被検光学系の収差により変形される。被検光学系の下には回折格子が配置されており、被検光学系からの射出光が回折格子により各次数の回折光として分離される。これらの回折光から特定次数の回折光だけを取り出して干渉させるシアリング干渉計が特許文献1にて開示されている。また、全回折光を干渉させるシアリング干渉計が非特許文献1にて開示されている。 In the shearing interferometer, a spherical wave emitted from one pinhole provided on the object plane of the test optical system is incident on the test optical system. The wavefront of light emitted from the test optical system is deformed by the aberration of the test optical system. A diffraction grating is disposed under the test optical system, and light emitted from the test optical system is separated as diffracted light of each order by the diffraction grating. Patent Document 1 discloses a shearing interferometer that extracts and interferes only with a specific order of diffracted light from these diffracted lights. Non-Patent Document 1 discloses a shearing interferometer that causes all diffracted light to interfere.
シアリング干渉計では、一般に、被検光学系を通過した光は被検光学系の波面収差を含む。さらに、この光には、回折格子によって回折する際に新たな波面収差が重畳される。ここで重畳される波面収差を回折格子収差という。 In a shearing interferometer, light that has passed through a test optical system generally includes wavefront aberration of the test optical system. Furthermore, a new wavefront aberration is superimposed on this light when diffracted by the diffraction grating. The wavefront aberration superimposed here is called diffraction grating aberration.
回折格子収差の発生原因としては、(i)回折格子に入射する光束が平行光束ではなく、収束光束又は発散光束であること、(ii)回折格子の姿勢に誤差があること、(iii)回折格子の周期性に製造上の誤差があること、が挙げられる。 The causes of the diffraction grating aberration are as follows: (i) the light beam incident on the diffraction grating is not a parallel light beam but a convergent light beam or a divergent light beam, (ii) there is an error in the attitude of the diffraction grating, and (iii) diffraction There is a manufacturing error in the periodicity of the grating.
回折格子収差は、被検光学系の波面収差の測定誤差になるので、精度の高い波面収差測定を実現するためには、回折格子収差を除去する校正手段が必要である。このような校正方法としては、特許文献1にて開示されたシアリング干渉計に適した特許文献2にて開示された校正方法がある。また、非特許文献1にて開示されたシアリング干渉計に適した特許文献3にて開示された校正方法がある。 Since the diffraction grating aberration becomes a measurement error of the wavefront aberration of the optical system to be measured, a calibration means for removing the diffraction grating aberration is necessary to realize highly accurate wavefront aberration measurement. As such a calibration method, there is a calibration method disclosed in Patent Document 2 suitable for the shearing interferometer disclosed in Patent Document 1. Further, there is a calibration method disclosed in Patent Document 3 suitable for the shearing interferometer disclosed in Non-Patent Document 1.
ただし、特許文献1及び非特許文献1にて開示されたシアリング干渉計では、物体面に設けられた1個のピンホールから測定に十分な強度の回折光を得るには、高い照度で該ピンホールを照明する必要がある。このため、高輝度の光源からの光をこのピンホールに集光する必要がある。 However, in the shearing interferometers disclosed in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1, in order to obtain diffracted light having a sufficient intensity for measurement from one pinhole provided on the object surface, the pin has high illuminance. It is necessary to illuminate the hall. For this reason, it is necessary to condense the light from a high-intensity light source into this pinhole.
光源としては、現在一般的に利用できるのは、電子蓄積リングに挿入されたアンジュレータ光源であるが、これは巨大な設備であるため、露光装置の組立ライン及び露光装置の使用場所で利用することは難しい。このため、波面測定用の光源として小型の露光光源を共用できることが好ましい。特許文献4、特許文献5には、これを実現する方法が開示されている。具体的には、物体面に多数のピンホールを特定の配列に従って配置することで、光の利用効率を高めている。この結果、露光光源として使用されているプラズマ光源のような低輝度光源を利用してシアリング干渉計による投影光学系の波面収差の測定を可能にしている。
しかしながら、物体面に多数のピンホールを特定の配列に従って配置することで光利用効率を高めたシアリング干渉計おいても、使用する回折格子で回折格子収差が発生するため、それが被検光学系の波面収差の測定精度を劣化させる。したがって、高い波面収差の測定精度を実現するには、回折格子収差の影響を補正する校正手段が必要である。 However, even in a shearing interferometer that increases the light utilization efficiency by arranging a large number of pinholes on the object surface according to a specific arrangement, diffraction grating aberration occurs in the diffraction grating used, which is the reason for this. This degrades the measurement accuracy of wavefront aberration. Therefore, in order to realize high wavefront aberration measurement accuracy, calibration means for correcting the influence of diffraction grating aberration is necessary.
本発明は、回折格子収差を測定可能な波面収差測定装置、これを備えた露光装置及び波面収差測定方法を提供する。 The present invention provides a wavefront aberration measuring apparatus capable of measuring diffraction grating aberration, an exposure apparatus including the same, and a wavefront aberration measuring method.
本発明の一側面としての波面収差測定装置は、球面波を発生させる第1の光学部を複数有する第1のマスクと、該第1のマスクを介して被検光学系を経た光を分割する回折格子と、該回折格子からの分割光が相互に干渉することにより形成される干渉パターンに基づいて被検光学系の波面収差に関する情報を生成する演算部とを有する。該装置には、球面波を発生させる第2の光学部を複数有し、前記被検光学系と前記回折格子との間の光路の内外に移動可能な第2のマスクを設けられる。そして、演算部は、該第2のマスクが該光路内に配置された状態で得られる第1の干渉パターンと該第2のマスクが該光路外に配置された状態で得られる第2の干渉パターンとに基づいて、回折格子で生じる収差が補正された被検光学系の波面収差に関する情報を生成することを特徴とする。 A wavefront aberration measuring apparatus according to one aspect of the present invention divides light that has passed through a test optical system via a first mask having a plurality of first optical units that generate spherical waves, and the first mask. A diffraction grating; and a calculation unit that generates information related to the wavefront aberration of the optical system to be measured based on an interference pattern formed by the interference of the divided light beams from the diffraction grating. The apparatus is provided with a second mask that has a plurality of second optical units that generate spherical waves and is movable in and out of the optical path between the optical system to be tested and the diffraction grating. The computing unit then obtains the first interference pattern obtained in a state where the second mask is disposed in the optical path and the second interference obtained in a state where the second mask is disposed outside the optical path. Based on the pattern, information on the wavefront aberration of the test optical system in which the aberration generated in the diffraction grating is corrected is generated.
また、本発明の他の側面としての波面収差測定装置は、球面波を発生させる第1の光学部を複数有する第1のマスクと、該第1のマスクを介して被検光学系を経た光を分割する回折格子と、該回折格子からの分割光が相互に干渉することにより形成される干渉パターンに基づいて被検光学系の波面収差に関する情報を生成する演算部とを有する。該装置は、球面波を発生させる第2の光学部を複数有し、被検光学系と回折格子との間の光路の内外に移動可能な第2のマスクを有する。そして、演算部は、第2のマスクが該光路内に配置された状態で得られる干渉パターンに基づいて、回折格子で生じる収差に関する情報を生成することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a wavefront aberration measuring apparatus comprising: a first mask having a plurality of first optical units that generate spherical waves; and light that has passed through a test optical system via the first mask. And a calculation unit that generates information related to the wavefront aberration of the optical system to be measured based on an interference pattern formed by the interference of the divided light beams from the diffraction grating. This apparatus has a plurality of second optical units that generate spherical waves, and has a second mask that can move in and out of the optical path between the optical system to be tested and the diffraction grating. Then, the calculation unit generates information related to an aberration generated in the diffraction grating based on an interference pattern obtained in a state where the second mask is disposed in the optical path.
なお、光源からの光を用いてレチクルに形成されたパターンを被処理体に露光する露光装置であって、該パターンを被処理体に投影する投影光学系と、光源からの光を用いて投影光学系の波面収差に関する情報を生成する上記測定装置とを有する露光装置も本発明の他の側面を構成する。 An exposure apparatus that exposes a pattern formed on a reticle on a workpiece using light from a light source, and projects the projection optical system that projects the pattern onto the workpiece and light from the light source. An exposure apparatus having the above-described measuring apparatus that generates information relating to the wavefront aberration of the optical system also constitutes another aspect of the present invention.
また、上記露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、露光された被処理体を現像するステップとを有するデバイス製造方法も本発明の他の側面を構成する。 Further, a device manufacturing method including a step of exposing a target object using the exposure apparatus and a step of developing the exposed target object also constitutes another aspect of the present invention.
さらに、本発明の他の側面である波面収差測定方法は、第1のマスクに設けられた複数の第1の光学部で球面波を発生させ、該球面波を被検光学系に入射させ、該被検光学系を経た光を回折格子で分割し、該回折格子からの分割光が相互に干渉することにより形成される干渉パターンに基づいて被検光学系の波面収差に関する情報を生成する。該方法は、球面波を発生させる第2の光学部を複数有する第2のマスクを被検光学系と回折格子との間の光路内に配置した状態で第1の干渉パターンを測定する工程と、第2のマスクを該光路外に配置した状態で第2の干渉パターンを測定する工程とを含む。そして、該方法は、第1及び第2の干渉パターンに基づいて、回折格子で生じる収差が補正された被検光学系の波面収差に関する情報を生成する工程を有することを特徴とする。 Furthermore, in the wavefront aberration measuring method according to another aspect of the present invention, a spherical wave is generated by a plurality of first optical units provided in the first mask, and the spherical wave is incident on a test optical system, The light passing through the test optical system is divided by a diffraction grating, and information on the wavefront aberration of the test optical system is generated based on an interference pattern formed by the split lights from the diffraction grating interfering with each other. The method includes a step of measuring a first interference pattern in a state where a second mask having a plurality of second optical units that generate spherical waves is disposed in an optical path between a test optical system and a diffraction grating; And measuring a second interference pattern in a state where the second mask is disposed outside the optical path. The method includes a step of generating information on the wavefront aberration of the optical system under test in which the aberration generated in the diffraction grating is corrected based on the first and second interference patterns.
また、本発明の他の側面である波面収差測定方法は、第1のマスクに設けられた複数の第1の光学部で球面波を発生させ、該球面波を被検光学系に入射させ、該被検光学系を経た光を回折格子で分割し、該回折格子からの分割光が相互に干渉することにより形成される干渉パターンに基づいて被検光学系の波面収差に関する情報を生成する。該方法は、球面波を発生させる第2の光学部を複数有する第2のマスクを被検光学系と回折格子との間の光路内に配置する工程と、該第2のマスクが該光路内に配置された状態で得られた干渉パターンに基づいて、回折格子で生じる収差に関する情報を生成する工程とを含むことを特徴とする。 Further, in the wavefront aberration measuring method according to another aspect of the present invention, a spherical wave is generated by a plurality of first optical units provided in the first mask, and the spherical wave is incident on a test optical system, The light passing through the test optical system is divided by a diffraction grating, and information on the wavefront aberration of the test optical system is generated based on an interference pattern formed by the split lights from the diffraction grating interfering with each other. The method includes a step of disposing a second mask having a plurality of second optical units that generate spherical waves in an optical path between a test optical system and a diffraction grating, and the second mask is disposed in the optical path. And a step of generating information relating to aberrations generated in the diffraction grating based on the interference pattern obtained in the state of being arranged in the position.
本発明によれば、第2のマスクの光路への挿抜に応じて得られた干渉パターンから回折格子収差が補正された被検光学系の波面収差に関する情報を生成することができる。また、第2のマスクを光路に挿入した状態で得られた干渉パターンから回折格子収差に関する情報を生成することができる。したがって、被検光学系の高精度な波面収差の測定が可能になる。さらに、露光光源のような低輝度の光源を利用して、投影光学系の波面収差の高精度な評価を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to generate information relating to the wavefront aberration of the optical system to be measured in which the diffraction grating aberration is corrected from the interference pattern obtained in accordance with the insertion / extraction of the second mask into the optical path. In addition, information about diffraction grating aberration can be generated from the interference pattern obtained with the second mask inserted in the optical path. Accordingly, it is possible to measure the wavefront aberration of the optical system to be measured with high accuracy. Furthermore, a highly accurate evaluation of the wavefront aberration of the projection optical system can be realized by using a low-luminance light source such as an exposure light source.
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の実施例である波面収差測定方法について説明する。シアリング干渉計としての波面収差測定装置は、被検光学系の物体面に配置され、測定光から球面波を発生させる複数のピンホール(第1の光学部)を有する物体側ピンホールマスク(第1のマスク)を有する。また、物体側ピンホールマスクを介して被検光学系を経た測定光を分割する回折格子を有する。そして、該回折格子による分割光を相互に干渉させることにより形成される干渉縞(干渉パターン)から被検光学系の波面収差を算出する。 First, a wavefront aberration measuring method that is an embodiment of the present invention will be described. A wavefront aberration measuring apparatus as a shearing interferometer is disposed on an object plane of a test optical system and has an object-side pinhole mask (first optical section) having a plurality of pinholes (first optical units) that generate spherical waves from measurement light. 1 mask). In addition, it has a diffraction grating that divides the measurement light that has passed through the optical system to be tested through the object side pinhole mask. Then, the wavefront aberration of the optical system to be measured is calculated from interference fringes (interference patterns) formed by causing the divided lights by the diffraction grating to interfere with each other.
さらに、本実施例の波面収差測定装置は、回折格子にて発生する測定誤差を除去するために、以下に説明する校正手段を有する。 Furthermore, the wavefront aberration measuring apparatus of the present embodiment has a calibration means described below in order to remove measurement errors generated in the diffraction grating.
回折格子は、被検光学系の像面よりも下流であって、タルボ(トールボットともいう)効果が現れる位置に配置されることで干渉画像に明瞭な多数本の干渉縞を生じさせる。ここで得られた干渉縞を解析することで、回折格子に起因する誤差、すなわち回折格子収差を含んだ測定波面W1を得る。 The diffraction grating is arranged downstream of the image plane of the test optical system and at a position where the Talbot (also referred to as Talbot) effect appears, thereby generating a large number of clear interference fringes in the interference image. By analyzing the interference fringes obtained here, an error caused by the diffraction grating, that is, a measurement wavefront W1 including diffraction grating aberration is obtained.
シアリング干渉計の干渉縞から波面を復元する(回復させる)方法は、非特許文献1等に開示されている。 A method of restoring (recovering) the wavefront from the interference fringes of the shearing interferometer is disclosed in Non-Patent Document 1 and the like.
この計測の事前又は事後に、被検光学系と回折格子との間の光路内における被検光学系の像面位置に、校正マスク(第2のマスク)を配置する。校正マスクは、被検光学系と回折格子との間の光路の内外に移動可能である。 Before or after the measurement, a calibration mask (second mask) is placed at the image plane position of the test optical system in the optical path between the test optical system and the diffraction grating. The calibration mask is movable in and out of the optical path between the test optical system and the diffraction grating.
校正マスクは、透過光から球面波を発生させるピンホール(第2の光学部)を複数有する。校正マスクのピンホールは、透過光が理想的球面波と見なせるほどの小径のピンホールである。このように校正マスクを設置した状態で同様の波面計測を行い、得られた波面をW0とする。 The calibration mask has a plurality of pinholes (second optical units) that generate spherical waves from transmitted light. The pinhole of the calibration mask is a pinhole having such a small diameter that transmitted light can be regarded as an ideal spherical wave. The same wavefront measurement is performed with the calibration mask installed in this way, and the obtained wavefront is defined as W0.
波面W1は、被検光学系の波面収差Wと回折格子収差を含むが、波面W0は被検光学系の波面収差を含まない。すなわち、波面W0は、回折格子収差を表す。このため、回折格子収差が補正された被検光学系の波面Wを、W=W1−W0として求めることができる。 The wavefront W1 includes the wavefront aberration W and diffraction grating aberration of the test optical system, but the wavefront W0 does not include the wavefront aberration of the test optical system. That is, the wavefront W0 represents diffraction grating aberration. Therefore, the wavefront W of the test optical system in which the diffraction grating aberration is corrected can be obtained as W = W1−W0.
なお、実施例においては、波面収差や回折格子収差を算出する又は測定すると説明する。しかし、算出等されるのは波面収差や回折格子収差そのものでなくてもよく、波面収差や回折格子収差に対応した又はこれらを含む情報、言い換えれば、波面収差に関する情報や回折格子で生ずる収差に関する情報であればよい。また、「算出する」や「測定する」は、「生成する」と同義である。 In the embodiment, it will be described that wavefront aberration and diffraction grating aberration are calculated or measured. However, it is not necessary to calculate the wavefront aberration or the diffraction grating aberration itself, but the information corresponding to or including the wavefront aberration or the diffraction grating aberration, in other words, the information on the wavefront aberration or the aberration generated in the diffraction grating may be calculated. Any information may be used. Also, “calculate” and “measure” are synonymous with “generate”.
以下、本発明のより具体的な実施例における被検光学系の波面収差を測定する波面収差測定装置の構成について説明する。 Hereinafter, the configuration of the wavefront aberration measuring apparatus for measuring the wavefront aberration of the optical system under test in a more specific embodiment of the present invention will be described.
図1及び図2には、本発明の実施例である波面収差測定装置の基本構成を示す。まず、図1には、被検光学系30の波面収差を測定する際の基本構成を示す。図1の構成では、校正マスク20は光路外に退避しているので、測定した波面W1は、被検光学系30の波面収差Wと回折格子収差Wgとを含む。すなわち、W1=W+Wgの関係が成り立つ。 1 and 2 show a basic configuration of a wavefront aberration measuring apparatus that is an embodiment of the present invention. First, FIG. 1 shows a basic configuration when measuring the wavefront aberration of the optical system 30 to be measured. In the configuration of FIG. 1, since the calibration mask 20 is retracted out of the optical path, the measured wavefront W1 includes the wavefront aberration W and the diffraction grating aberration Wg of the optical system 30 to be measured. That is, the relationship of W1 = W + Wg is established.
一方、図2には、回折格子40で発生する回折格子収差を測定する際の基本構成を示す。図2の構成で測定される波面W0は、光路内に配置された校正マスク20のピンホールの作用により被検光学系30の波面収差Wは含まず、回折格子収差Wgのみを含む。すなわち、W0=Wgの関係が成り立つ。 On the other hand, FIG. 2 shows a basic configuration when measuring diffraction grating aberration generated in the diffraction grating 40. The wavefront W0 measured in the configuration of FIG. 2 does not include the wavefront aberration W of the test optical system 30 due to the action of the pinhole of the calibration mask 20 disposed in the optical path, and includes only the diffraction grating aberration Wg. That is, the relationship of W0 = Wg is established.
したがって、図1の構成で測定した波面W1から、図2の構成で測定した波面W0を差し引くことで被検光学系7の波面収差のみを得ることができる。 Accordingly, only the wavefront aberration of the optical system 7 to be measured can be obtained by subtracting the wavefront W0 measured with the configuration of FIG. 2 from the wavefront W1 measured with the configuration of FIG.
回折格子収差Wgは、一度測定してメモリ等の記憶装置に記憶しておけば、回折格子を交換しない限り被検光学系の測定ごとに測定する必要はない。なお、被検光学系30は、EUV露光装置用投影光学系の場合は、通常6枚から8枚のミラーで構成されるが、図では略記している。 If the diffraction grating aberration Wg is once measured and stored in a storage device such as a memory, it is not necessary to measure it every time the optical system is measured unless the diffraction grating is replaced. In the case of a projection optical system for an EUV exposure apparatus, the test optical system 30 is usually composed of 6 to 8 mirrors, but is abbreviated in the figure.
次に、被検光学系30の波面収差Wと回折格子収差Wgの合成波面である波面W1の測定原理について説明する。 Next, the principle of measurement of the wavefront W1 that is a combined wavefront of the wavefront aberration W and the diffraction grating aberration Wg of the optical system 30 to be measured will be described.
物体側ピンホールマスク10は、被検光学系30の物体面に配置され、光を反射して射出する領域である光学部としての複数のピンホール11を有する。図3には、物体側ピンホールマスク10を照明光(測定光)の照射側から見た図である。 The object-side pinhole mask 10 is arranged on the object plane of the optical system 30 to be tested, and has a plurality of pinholes 11 as an optical unit that is an area that reflects and emits light. FIG. 3 is a view of the object-side pinhole mask 10 as viewed from the illumination light (measurement light) irradiation side.
ピンホール11は、照明光が照射されるとそこで発生する回折光の波面が無収差球面となるような直径を有する。一般に、ピンホール直径Dと開口数(以下、NAと記す)と回折光の波長λが、
D≦λ/(2NA)
を満たせば、回折光は無収差球面と見なすことができる。
The pinhole 11 has a diameter such that the wavefront of the diffracted light generated when irradiated with illumination light becomes an aspherical spherical surface. In general, the pinhole diameter D, the numerical aperture (hereinafter referred to as NA), and the wavelength λ of the diffracted light are:
D ≦ λ / (2NA)
If this condition is satisfied, the diffracted light can be regarded as an aspherical spherical surface.
被検光学系30の像面側のNAが0.26で、倍率が1/4倍の場合は、入射側のNAは0.065になる。この場合、照明光の波長λを13.5nmとすれば、この範囲の回折角を無収差の回折光でカバーするためのピンホール11の直径は、13.5/(2×0.065)=104nm以下である。なお、以下の説明でも、特に断りのない限り、照明光の波長は13.5nmとする。 When the NA on the image plane side of the test optical system 30 is 0.26 and the magnification is 1/4, the NA on the incident side is 0.065. In this case, if the wavelength λ of the illumination light is 13.5 nm, the diameter of the pinhole 11 for covering the diffraction angle in this range with the diffracted light without aberration is 13.5 / (2 × 0.065). = 104 nm or less. In the following description, the wavelength of illumination light is 13.5 nm unless otherwise specified.
ただし、ピンホール直径を小さくすると回折光の強度も減少するので、ピンホール直径としては100nm程度が好ましい。 However, if the pinhole diameter is reduced, the intensity of the diffracted light is also reduced. Therefore, the pinhole diameter is preferably about 100 nm.
複数のピンホール11の間隔Ppは、それらからの回折光が互いに干渉しないように、照明光の空間的コヒーレンス長以上に設定される。 The interval Pp between the plurality of pinholes 11 is set to be equal to or greater than the spatial coherence length of the illumination light so that the diffracted light from them does not interfere with each other.
図4には、照明光NA=0.052とした場合の距離(間隔Pp)とコヒーレンス係数の絶対値との関係を示す。図4から分かるように、照明領域において0.16μm以上離れた2点からの回折光は、コヒーレンス係数が小さくなるので殆ど干渉しない。この場合、0.16μmがコヒーレンス長となる。 FIG. 4 shows the relationship between the distance (interval Pp) and the absolute value of the coherence coefficient when the illumination light NA is 0.052. As can be seen from FIG. 4, the diffracted light from two points separated by 0.16 μm or more in the illumination region hardly interferes because the coherence coefficient is small. In this case, 0.16 μm is the coherence length.
物体側ピンホールマスク10は、図3には反射型を示しているが、透過型であってもよい。反射型の場合は、シリコン又は硝子などの基板上に、モリブデンとシリコンの多層膜からなる反射膜とその上層として形成されたクロムなどの吸収層とを有する。そして、該吸収層に反射層まで貫通する穴をピンホールとして設ける。透過型の場合は、ニッケルなどの光吸収率の大きい金属の自立膜に貫通穴をピンホールとして設ける。以下の説明では、物体側ピンホールマスク10は反射型とする。 The object-side pinhole mask 10 is a reflection type in FIG. 3, but may be a transmission type. In the case of the reflection type, a reflection film made of a multilayer film of molybdenum and silicon and an absorption layer of chromium or the like formed thereon are provided on a substrate of silicon or glass. And the hole which penetrates to this reflection layer to a reflection layer is provided as a pinhole. In the case of the transmission type, a through hole is provided as a pinhole in a self-supporting film of a metal having a large light absorption rate such as nickel. In the following description, the object side pinhole mask 10 is assumed to be a reflection type.
被検光学系30の波面収差は、物体位置の変化に応じて連続的に変化する。したがって、複数のピンホール11が形成された領域(ピンホール11が分布する領域)は、被検光学系30の収差が同一とみなせる領域に限定する必要がある。本実施例では、複数のピンホール11が形成された領域Aのサイズを、被検光学系30の収差が同一とみなせる領域のサイズ、代表的には、直径0.1mmから1mm程度に設定している。勿論、複数のピンホール11が形成された領域Aのサイズを上記被検光学系30の収差が同一とみなせる領域より大きくしても、照明領域IAを該被検光学系30の収差が同一とみなせる領域に限定すれば同じ効果を得ることができる。 The wavefront aberration of the test optical system 30 changes continuously according to the change of the object position. Therefore, it is necessary to limit the region where the plurality of pinholes 11 are formed (the region where the pinholes 11 are distributed) to a region where the aberration of the optical system 30 to be measured can be regarded as the same. In the present embodiment, the size of the region A in which the plurality of pinholes 11 are formed is set to the size of the region in which the aberration of the optical system to be tested 30 can be regarded as the same, typically about 0.1 mm to 1 mm in diameter. ing. Of course, even if the size of the region A where the plurality of pinholes 11 are formed is larger than the region where the aberration of the optical system 30 to be measured can be regarded as the same, the illumination region IA has the same aberration of the optical system 30 to be measured. The same effect can be obtained if it is limited to a region that can be considered.
図1において、図示しない照明光学系は、物体側ピンホールマスク10の複数のピンホール11を一括して照明する。これにより、複数の球面波が生成される。 In FIG. 1, an illumination optical system (not shown) collectively illuminates a plurality of pinholes 11 of the object-side pinhole mask 10. Thereby, a plurality of spherical waves are generated.
個々のピンホール11により回折した無収差の球面波は、被検光学系30を通過することで該被検光学系30の波面収差を含むようになり、その状態で回折格子40に達する。 The non-aberrated spherical wave diffracted by each pinhole 11 passes through the optical system 30 to be tested and includes the wavefront aberration of the optical system 30 to be measured, and reaches the diffraction grating 40 in that state.
回折格子40は、入射した光を2次元的に複数の次数の回折光に分割する2次元回折格子である。図1では、回折格子40が発生する0次以外の回折光の図示を省略している。 The diffraction grating 40 is a two-dimensional diffraction grating that splits incident light into a plurality of orders of diffraction light two-dimensionally. In FIG. 1, diffracted light other than the zeroth order generated by the diffraction grating 40 is not shown.
回折格子40で生じた各次数の回折光は、互いに僅かに異なる方向に進行し、干渉パターンの観察手段である検出部50に達する。検出部50上では、それらの回折光が横ずれした状態で重なって干渉し、所謂シアリング干渉縞が生じる。 The diffracted lights of the respective orders generated in the diffraction grating 40 travel in slightly different directions and reach the detection unit 50 which is an interference pattern observation unit. On the detection unit 50, these diffracted lights overlap and interfere with each other in a laterally shifted state, and so-called shearing interference fringes are generated.
検出部50は、背面照射型のCCDセンサ等のディテクタ又はカメラである。高いコントラストの干渉縞を得るためのタルボ効果が現れるように、被検光学系30の像面と回折格子40との距離Lgは、以下の式(1)を満足する。 The detection unit 50 is a detector or a camera such as a back-illuminated CCD sensor. The distance Lg between the image plane of the test optical system 30 and the diffraction grating 40 satisfies the following expression (1) so that the Talbot effect for obtaining high-contrast interference fringes appears.
なお、回折格子40が被検光学系30の像面の上流側であっても下流側であってもシアリング干渉縞は生じる。ただし、後述するように、校正マスクを像面に挿入して回折格子40で発生する収差を測定することを考慮すると、回折格子は像面より下流に配置する必要がある。 Note that shearing interference fringes occur regardless of whether the diffraction grating 40 is upstream or downstream of the image plane of the optical system 30 to be tested. However, as will be described later, in consideration of measuring the aberration generated in the diffraction grating 40 by inserting a calibration mask into the image plane, it is necessary to dispose the diffraction grating downstream from the image plane.
Lg=m・Pg2/λ …(1)
ここで、Pgは回折格子40の格子周期であり、λは測定光(照明光)の波長である。mは0以外の整数である。mを0以外としたのは、干渉縞にキャリアと呼ばれる細かな干渉縞を発生させることで、フーリエ変換法による波面回復を可能とするためである。フーリエ変換法では、位相シフト法と異なり、1枚の干渉画像から波面回復ができる。このため、位相シフト機構を設ける必要がなく、装置構成を簡素化できる。
Lg = m · Pg 2 / λ (1)
Here, Pg is the grating period of the diffraction grating 40, and λ is the wavelength of the measurement light (illumination light). m is an integer other than 0. The reason why m is set to other than 0 is to enable wavefront recovery by the Fourier transform method by generating fine interference fringes called carriers in the interference fringes. Unlike the phase shift method, the Fourier transform method can recover the wavefront from one interference image. For this reason, it is not necessary to provide a phase shift mechanism, and the apparatus configuration can be simplified.
シアリング干渉計におけるフーリエ変換法については、M.Takeda, S.Kobayashi, Appl.Opt., vol.23(1984),p.1760-1764“Lateral aberration measurements with a digital Talbot interferometer”に詳しく記載されている。 The Fourier transform method for shearing interferometers is described in detail in M. Takeda, S. Kobayashi, Appl. Opt., Vol. 23 (1984), p. 1760-1764 “Lateral aberration measurements with a digital Talbot interferometer”. Yes.
こうして得られた干渉縞において、図に点線で示した回折格子40の開口部の中心と0次回折光の集光点を通る直線上にある箇所の光強度は、対称性を考慮すれば分かるように、極大又は極小となる。図1では極大となっている。 In the interference fringes obtained in this way, the light intensity at the location on the straight line passing through the center of the opening of the diffraction grating 40 and the condensing point of the 0th-order diffracted light indicated by the dotted line in the figure can be understood by considering symmetry. In addition, it becomes maximum or minimum. In FIG. 1, it is the maximum.
ピンホール11の間隔は、照明光の空間的コヒーレンス長以上に設定されているので、各ピンホール11で反射した光は互いに干渉しない。したがって、検出部50上においてピンホール11からの光によって生じた多数の干渉パターンを、単に強度的に重ね合わせることができる。このため、各ピンホール11への照明光密度が低くても、検出部50上では十分な光強度が得られる。 Since the space | interval of the pinhole 11 is set more than the spatial coherence length of illumination light, the light reflected by each pinhole 11 does not interfere with each other. Therefore, a large number of interference patterns generated by the light from the pinhole 11 on the detection unit 50 can be simply superimposed. For this reason, even if the illumination light density to each pinhole 11 is low, sufficient light intensity can be obtained on the detection unit 50.
さらに、このときに干渉パターンの明暗の位置が互いに一致していれば、干渉パターンのコントラストを劣化させることなく、測定に十分な強度の干渉パターンが得られる。 Furthermore, if the light and dark positions of the interference pattern coincide with each other at this time, an interference pattern having sufficient intensity for measurement can be obtained without degrading the contrast of the interference pattern.
各ピンホール11の像と回折格子40の開口部の中心を通る直線上ではそれぞれの干渉パターンの明暗の位置が一致する。このため、検出部50の像面上でこれらの直線が一点に交わるようにすれば、干渉縞のコントラストは劣化しない。 On the straight line passing through the image of each pinhole 11 and the center of the opening of the diffraction grating 40, the positions of the light and darkness of the respective interference patterns coincide. For this reason, if these straight lines intersect at one point on the image plane of the detection unit 50, the contrast of the interference fringes does not deteriorate.
図1から分かるように、この条件を満足するためには、格子周期Pgとピンホール像の周期Piとの関係が、以下の式(2)を満たせばよい。 As can be seen from FIG. 1, in order to satisfy this condition, the relationship between the grating period Pg and the period Pi of the pinhole image should satisfy the following expression (2).
Pi=Pg・Lc/(Lc−Lg) …(2)
ここで、Lcは、被検光学系30の像面から検出部50までの距離である。
Pi = Pg · Lc / (Lc−Lg) (2)
Here, Lc is the distance from the image plane of the optical system 30 to be detected to the detection unit 50.
また、ピンホール11の周期Ppは、被検光学系30の倍率をβとすれば、以下の式(3)を満足する。 Further, the period Pp of the pinhole 11 satisfies the following formula (3) when the magnification of the optical system 30 to be tested is β.
Pp=Pi/β …(3)
このため、周期Ppは、以下の式(4)を満足することによって、どのピンホール11からの反射光(透過型の場合は透過光)による干渉パターンの明暗位置も検出部50上で一致させることができる。その結果、コントラストが劣化しない。
Pp = Pi / β (3)
For this reason, the period Pp satisfies the following expression (4), so that the light and dark positions of the interference pattern due to the reflected light from any pinhole 11 (transmitted light in the case of the transmission type) are matched on the detection unit 50. be able to. As a result, the contrast does not deteriorate.
Pp=(Pg/β)・Lc/(Lc−Lg) …(4)
一例として、格子周期Pg=0.87μm、像面から検出部50までの距離Lc=30mm、像面と回折格子40との距離Lg=112μm、被検光学系30の倍率β=0.25である場合、ピンホール11の周期Ppは3.5μmとなる。
Pp = (Pg / β) · Lc / (Lc−Lg) (4)
As an example, the grating period Pg = 0.87 μm, the distance Lc = 30 mm from the image plane to the detector 50, the distance Lg = 112 μm between the image plane and the diffraction grating 40, and the magnification β = 0.25 of the test optical system 30. In some cases, the period Pp of the pinhole 11 is 3.5 μm.
検出部50が像面から十分に離れているのであれば、Lc/(Lc−Lg)≒1として、ピンホール11の周期Ppを以下の式(5)で近似してもよい。 If the detection unit 50 is sufficiently away from the image plane, the period Pp of the pinhole 11 may be approximated by the following equation (5), assuming that Lc / (Lc−Lg) ≈1.
Pp=Pg/β …(5)
物体側ピンホールマスク10の代わりに、図5に示す物体側ピンホールマスク60を使えば光の利用効率が更に高くなり、より少ない光量の照明光での波面測定が可能となる。物体側ピンホールマスク60は、それぞれ複数のピンホール62を含む複数のピンホールエリア61を有している。ピンホールエリア61は、ピンホール11と同じ周期Ppで配列されている。物体側ピンホールマスク60は、物体側ピンホールマスク10と比較して、ピンホールの数が遥かに多いため、光の利用効率が高い。ピンホール62間の間隔Lpを短くすると、ピンホールの数を多くすることができるので光利用効率を高くすることができる。
Pp = Pg / β (5)
If the object-side pinhole mask 60 shown in FIG. 5 is used instead of the object-side pinhole mask 10, the light utilization efficiency is further increased, and the wavefront measurement with a smaller amount of illumination light becomes possible. The object-side pinhole mask 60 has a plurality of pinhole areas 61 each including a plurality of pinholes 62. The pinhole area 61 is arranged with the same period Pp as the pinhole 11. Since the object-side pinhole mask 60 has a much larger number of pinholes than the object-side pinhole mask 10, the light use efficiency is high. If the distance Lp between the pinholes 62 is shortened, the number of pinholes can be increased, so that the light utilization efficiency can be increased.
ただし、間隔Lpを短くし過ぎると、近接するピンホールからの反射光(透過型の場合は透過光)が互いに干渉してこれらの波面形状を乱してしまい、その結果、測定誤差を生じる。したがって、間隔Lpは、近接するピンホールからの光の干渉性が十分に小さく、且つなるべく短い間隔にすることが望ましい。 However, if the interval Lp is too short, reflected light from adjacent pinholes (transmitted light in the case of a transmission type) interferes with each other and disturbs their wavefront shapes, resulting in measurement errors. Therefore, it is desirable that the distance Lp be set to a distance as short as possible so that the coherence of light from adjacent pinholes is sufficiently small.
照明光NA=0.052とした場合は、図4を参照すると、間隔Lpをコヒーレンス係数が0となる距離である0.16μmにすればよいことがわかる。 When the illumination light NA is 0.052, it can be seen from FIG. 4 that the interval Lp may be set to 0.16 μm, which is the distance at which the coherence coefficient becomes 0.
また、ピンホールエリア61の直径Dwを大きくすると、ピンホール62の総数が多くなり、より少ない光量の照明光を用いた波面測定が可能になる。ただし、その反面、検出部50で観察される干渉パターンのコントラストが劣化する。したがって、干渉パターンの強度とコントラストの劣化とを考慮して、適切にピンホールエリア61の直径Dwを決める必要がある。 Further, when the diameter Dw of the pinhole area 61 is increased, the total number of pinholes 62 is increased, and wavefront measurement using a smaller amount of illumination light becomes possible. However, on the other hand, the contrast of the interference pattern observed by the detection unit 50 deteriorates. Therefore, it is necessary to appropriately determine the diameter Dw of the pinhole area 61 in consideration of the intensity of the interference pattern and the deterioration of contrast.
直径Dwの一例として、格子周期Pg=0.87μm、被検光学系30の倍率β=0.25とし、干渉パターンのコントラストがピンホールマスク10を用いる場合の60%に低下することを許容すると、Dw=2.1μmとなる。このとき、ピンホール62を上述した間隔Lp=0.16μmで配列すれば、1つのピンホールエリア61には約160個のピンホール62が存在するので、物体側ピンホールマスク10を使用した場合と比較して約160倍の光強度の干渉画像が得られる。 As an example of the diameter Dw, it is assumed that the grating period Pg = 0.87 μm, the magnification β of the optical system 30 to be tested = 0.25, and that the contrast of the interference pattern is allowed to decrease to 60% when the pinhole mask 10 is used. Dw = 2.1 μm. At this time, if the pinholes 62 are arranged at the above-described interval Lp = 0.16 μm, there are about 160 pinholes 62 in one pinhole area 61. Therefore, when the object side pinhole mask 10 is used. As a result, an interference image having a light intensity of about 160 times that of the image is obtained.
演算部51は、検出部50が検出した干渉パターンを取得して、フーリエ変換法による波面回復を行う。ここで得られた波面W1には、被検光学系30の波面収差Wに誤差として回折格子収差Wgが含まれる。 The calculation unit 51 acquires the interference pattern detected by the detection unit 50 and performs wavefront recovery by the Fourier transform method. The wavefront W1 obtained here includes the diffraction grating aberration Wg as an error in the wavefront aberration W of the test optical system 30.
次に、回折格子収差Wgである波面W0の測定原理を図2を用いて説明する。回折格子収差の測定時には、校正マスク移動機構25によって、被検光学系30から回折格子40までの光路内における被検光学系30の像面位置に校正マスク20を挿入する。 Next, the measurement principle of the wavefront W0 that is the diffraction grating aberration Wg will be described with reference to FIG. At the time of measuring the diffraction grating aberration, the calibration mask moving mechanism 25 inserts the calibration mask 20 into the image plane position of the optical system 30 to be tested in the optical path from the optical system 30 to the diffraction grating 40.
図6には、校正マスク20の構造の一例を示している。校正マスク20には、光を透過して射出する領域である光学部としての複数のピンホール21が設けられている。校正マスク20は透過型で、ニッケル等の光吸収率の大きい金属の自立膜に貫通穴を設けた構造を有する。ピンホール21は、透過光の波面が無収差球面となるような直径を有する。 FIG. 6 shows an example of the structure of the calibration mask 20. The calibration mask 20 is provided with a plurality of pinholes 21 as an optical part which is an area through which light is transmitted and emitted. The calibration mask 20 is a transmissive type and has a structure in which a through hole is provided in a self-supporting film of a metal having a large light absorption rate such as nickel. The pinhole 21 has a diameter such that the wavefront of transmitted light is an aspherical spherical surface.
前述したように、ピンホール直径DとNAと回折光の波長λがD≦λ/(2NA)を満たせば、回折光は無収差球面と見なすことができる。被検光学系30の像面側のNAが0.26の場合は、この範囲の回折角を無収差の回折光でカバーするためのピンホール21の直径は、13.5/(2×0.26)=26nm以下である。 As described above, when the pinhole diameter D and NA and the wavelength λ of the diffracted light satisfy D ≦ λ / (2NA), the diffracted light can be regarded as an aspherical spherical surface. When the NA on the image plane side of the test optical system 30 is 0.26, the diameter of the pinhole 21 for covering the diffraction angle in this range with diffracted light without aberration is 13.5 / (2 × 0 .26) = 26 nm or less.
ただし、ピンホール直径を小さくすると回折光強度も減少するので、26nm程度が好ましい。 However, if the pinhole diameter is reduced, the intensity of diffracted light is also reduced, so about 26 nm is preferable.
また、複数のピンホール21の間隔(周期)は、それらからの回折光が互いに干渉しないように、照明光の空間的コヒーレンス長以上に設定されている。 The intervals (cycles) between the plurality of pinholes 21 are set to be equal to or greater than the spatial coherence length of the illumination light so that the diffracted light from them does not interfere with each other.
図7には、像面側NA=0.26の場合のピンホール21の間隔とコヒーレンス係数の絶対値との関係を示す。図7から分かるように、照明領域で0.031μm以上離れた2点からの回折光は、コヒーレンス係数が小さくなるので殆ど干渉しない。この場合は、0.031μmがコヒーレンス長となる。 FIG. 7 shows the relationship between the distance between the pinholes 21 and the absolute value of the coherence coefficient when the image plane side NA = 0.26. As can be seen from FIG. 7, the diffracted light from two points separated by 0.031 μm or more in the illumination region hardly interferes because the coherence coefficient is small. In this case, the coherence length is 0.031 μm.
ピンホール21を周期的に配列し、その周期Prを上述した式(2)の右辺Pg・Lc/(Lc−Lg)で求められる値にすれば、図1の場合と同様に、個々のピンホール21から発した光はそれぞれ、検出部50上で明暗の位置が一致した干渉縞を生成する。したがって、コントラストが劣化することなく十分な強度の干渉縞が得られる。 If the pinholes 21 are periodically arranged and the period Pr is set to a value obtained by the right side Pg · Lc / (Lc−Lg) of the above-described formula (2), as in the case of FIG. Each of the light emitted from the holes 21 generates interference fringes whose bright and dark positions coincide on the detection unit 50. Therefore, interference fringes with sufficient intensity can be obtained without degrading contrast.
通常は、被検光学系30の像面と回折格子40との間の距離Lgと、被検光学系30の像面から検出部50までの距離Lcとは、Lg<<Lcの関係にある。このため、Lc/(Lc−Lg)≒1と近似すれば式(6)が成り立つ。したがって、回折格子周期Prを格子周期Pgと等しくしてもよい。 Usually, the distance Lg between the image plane of the test optical system 30 and the diffraction grating 40 and the distance Lc from the image plane of the test optical system 30 to the detection unit 50 are in a relationship of Lg << Lc. . For this reason, if approximated as Lc / (Lc−Lg) ≈1, Expression (6) is established. Therefore, the diffraction grating period Pr may be made equal to the grating period Pg.
Pr=Pg …(6)
一般に、EUV光のシアリング干渉計に使用される回折格子の周期Pgは、0.数μmから数μmであるので、校正マスク上のコヒーレンス長より十分大きく、異なるピンホールからの回折光が互いに干渉することはない。
Pr = Pg (6)
In general, the period Pg of a diffraction grating used in an EUV shearing interferometer is 0. Since it is several μm to several μm, it is sufficiently larger than the coherence length on the calibration mask, and diffracted lights from different pinholes do not interfere with each other.
このピンホール21を通った光は無収差となるので、検出部50上に現れる干渉縞は被検光学系30の収差の影響を受けず、回折格子40で発生する収差のみを反映する。演算部51は、検出部50が検出した干渉パターンを取得して、フーリエ変換法による波面回復を行う。ここで得られた波面W0は、被検光学系30の波面収差Wを含まないので、回折格子収差Wgのみを測定することができる。 Since the light passing through the pinhole 21 has no aberration, the interference fringes appearing on the detection unit 50 are not affected by the aberration of the optical system 30 to be measured and reflect only the aberration generated in the diffraction grating 40. The calculation unit 51 acquires the interference pattern detected by the detection unit 50 and performs wavefront recovery by the Fourier transform method. Since the wavefront W0 obtained here does not include the wavefront aberration W of the optical system 30 to be measured, only the diffraction grating aberration Wg can be measured.
なお、図2においては、図1にて物体面に設置された物体側ピンホールマスク10に代えて、物体側窓マスク(第3のマスク)15が用いられている。窓マスク15は、ピンホールマスク10においてピンホール11が形成された領域Aと同じ大きさかそれよりも大きい光学領域として1つの反射窓16を形成したものである。 In FIG. 2, an object side window mask (third mask) 15 is used instead of the object side pinhole mask 10 installed on the object plane in FIG. The window mask 15 is obtained by forming one reflection window 16 as an optical region having the same size or larger than the region A in which the pinhole 11 is formed in the pinhole mask 10.
なお、ここでは、反射型窓マスクについて説明するが、窓マスクとしては光を透過させる透過窓が形成された反射型のマスクであってもよい。反射窓及び透過窓のいずれも、照明光を被検光学系に向けて射出する光学領域と言うことができる。 Note that although a reflective window mask is described here, the window mask may be a reflective mask in which a transmission window that transmits light is formed. Each of the reflection window and the transmission window can be said to be an optical region in which illumination light is emitted toward the test optical system.
窓マスク15を用いることで、ピンホールマスク10を使用する場合と比較して光量の損失を抑えることができ、且つ物体側のマスクと像面側のマスクとの精密なアライメントが不要になる。 By using the window mask 15, it is possible to suppress the loss of light amount compared to the case of using the pinhole mask 10, and it becomes unnecessary to precisely align the object side mask and the image side mask.
特に、反射窓16の大きさを、ピンホールマスク10においてピンホール11が形成された領域Aよりも大きくすることで、窓マスク15のアラインメントを容易としつつ、回折格子収差の高精度な測定が可能となる。 In particular, by making the size of the reflection window 16 larger than the region A in which the pinhole 11 is formed in the pinhole mask 10, the alignment of the window mask 15 can be facilitated and the diffraction grating aberration can be measured with high accuracy. It becomes possible.
なお、校正マスク20に代えて、図8に示す校正マスク70を用いてもよい。この場合、光の利用効率が更に高くなり、より少ない光量の照明光での回折格子収差の測定が可能となる。 In place of the calibration mask 20, a calibration mask 70 shown in FIG. 8 may be used. In this case, the light utilization efficiency is further increased, and the diffraction grating aberration can be measured with a smaller amount of illumination light.
校正マスク70は、それぞれ複数のピンホール72を含む複数のピンホールエリア71を有している。ピンホールエリア71は、校正マスク20のピンホール21と同じ周期(間隔)Prで配列されている。 The calibration mask 70 has a plurality of pinhole areas 71 each including a plurality of pinholes 72. The pinhole area 71 is arranged with the same period (interval) Pr as the pinhole 21 of the calibration mask 20.
校正マスク70は、校正マスク20と比較して、ピンホールの数が遥かに多いため、光の利用効率が高い。ピンホール72の間隔Lrを短くすると、ピンホールの数を多くすることができるので、光利用効率をより高くすることができる。 Since the calibration mask 70 has a much larger number of pinholes than the calibration mask 20, the light use efficiency is high. If the distance Lr between the pinholes 72 is shortened, the number of pinholes can be increased, so that the light utilization efficiency can be further increased.
ただし、距離Lrを短くしすぎると、近接するピンホールからの透過光が互いに干渉し、これらの波面形状を乱してしまい、その結果、測定誤差を生じる。したがって、近接するピンホールからの光の干渉性を十分に小さくする必要がある。 However, if the distance Lr is too short, transmitted light from adjacent pinholes interfere with each other and disturb their wavefront shapes, resulting in measurement errors. Therefore, it is necessary to sufficiently reduce the coherence of light from adjacent pinholes.
像面側NA=0.26とした場合は、図7を参照すると、間隔Lrをコヒーレンス係数が小さくなる0.031μm以上にすればよいことが分かる。ピンホールエリア71の直径Drを大きくすると、ピンホール72の総数が多くなり、より少ない光量の照明光での波面測定が可能になるが、その反面、検出部50で観察される干渉パターンのコントラストが劣化する。したがって、干渉パターンの強度とコントラストの劣化とを考慮して、適切にピンホールエリア71の直径Drを決める必要がある。 When the image plane side NA = 0.26, referring to FIG. 7, it can be seen that the interval Lr should be 0.031 μm or more where the coherence coefficient is small. Increasing the diameter Dr of the pinhole area 71 increases the total number of pinholes 72 and enables wavefront measurement with a smaller amount of illumination light, but on the other hand, contrast of the interference pattern observed by the detection unit 50 Deteriorates. Therefore, it is necessary to appropriately determine the diameter Dr of the pinhole area 71 in consideration of the intensity of the interference pattern and the deterioration of contrast.
直径Drの一例としては、格子周期Pg=0.87μm、被検光学系30の倍率β=0.25とし、干渉パターンのコントラストが校正マスク20を用いる場合の60%に低下することを許容すると、Dr=0.53μmとなる。ピンホール72を0.031μmの間隔で配列すれば、1つのピンホールエリア71には約160個のピンホール72が存在するので、校正マスク20を使用した場合と比較して約160倍の光強度の干渉画像が得られる。 As an example of the diameter Dr, it is assumed that the grating period Pg = 0.87 μm, the magnification β of the test optical system 30 is 0.25, and the contrast of the interference pattern is allowed to be reduced to 60% when the calibration mask 20 is used. Dr = 0.53 μm. If the pinholes 72 are arranged at intervals of 0.031 μm, there are about 160 pinholes 72 in one pinhole area 71, so that the light is about 160 times lighter than when the calibration mask 20 is used. An intense interference image is obtained.
校正マスク20,70におけるピンホール21又はピンホールエリア71が形成された領域Bのサイズは、アラインメントを容易にするために、反射窓16の像サイズと同じかそれよりも大きくしてもよい。 The size of the region B in which the pinhole 21 or the pinhole area 71 is formed in the calibration masks 20 and 70 may be the same as or larger than the image size of the reflection window 16 in order to facilitate alignment.
本発明の実施例2である波面収差測定装置について説明する。本実施例では、実施例1で説明した物体側窓マスク15に代えて、図9に示した物体側窓マスク17を用いている。物体側窓マスク17は、物体側ピンホールマスク10に形成された各ピンホール11より大きなサイズでピンホール11と同じ周期Ppで配列された複数の反射小窓(第3の光学部)18を有している。なお、本実施例の物体側窓マスク17は反射型であるが、これを透過型としてもよい。 A wavefront aberration measuring apparatus that is Embodiment 2 of the present invention will be described. In this embodiment, the object side window mask 17 shown in FIG. 9 is used in place of the object side window mask 15 described in the first embodiment. The object-side window mask 17 includes a plurality of small reflective windows (third optical units) 18 that are larger in size than the pinholes 11 formed in the object-side pinhole mask 10 and arranged with the same period Pp as the pinholes 11. Have. In addition, although the object side window mask 17 of a present Example is a reflection type, it is good also as a transmission type.
内側に複数の反射小窓18が形成された領域(光学領域)Cの大きさは、物体側ピンホールマスク10において複数のピンホール11が形成された領域Aと同じかそれよりも大きい。特に、領域Cの大きさを領域Aよりも大きくすることで、窓マスク17のアラインメントを容易としつつ、回折格子収差の高精度な測定が可能となる。 The size of the region (optical region) C in which the plurality of small reflective windows 18 are formed inside is the same as or larger than the region A in which the plurality of pinholes 11 are formed in the object side pinhole mask 10. In particular, by making the size of the region C larger than the region A, it is possible to measure the diffraction grating aberration with high accuracy while facilitating the alignment of the window mask 17.
さらに、各反射小窓18の大きさは、各ピンホール11の大きさよりも大きい。例えば、ピンホール11の大きさを100nmとすると、反射小窓18の直径を1μmとするとよい。これにより、窓マスク17のアラインメントをより容易とすることができる。 Furthermore, the size of each reflective small window 18 is larger than the size of each pinhole 11. For example, when the size of the pinhole 11 is 100 nm, the diameter of the reflective small window 18 may be 1 μm. Thereby, alignment of the window mask 17 can be made easier.
ここで、物体側窓マスク17は、物体側窓マスク15に比べて反射部分の総面積が小さい。このため、被検光学系30に入射する光量が少なくなり、そこで発生する迷光を減少させることができる。 Here, the object-side window mask 17 has a smaller total area of reflection parts than the object-side window mask 15. For this reason, the amount of light incident on the test optical system 30 is reduced, and stray light generated there can be reduced.
例えば、反射小窓18の直径を1μmとした場合、その配列周期が実施例1と同じ3.5μmであれば、反射部分の面積比により、迷光は16分の1に減少する。 For example, when the diameter of the reflection small window 18 is 1 μm, if the arrangement period is 3.5 μm, which is the same as that in the first embodiment, the stray light is reduced to 1/16 due to the area ratio of the reflection portion.
本実施例では、実施例1で説明した校正マスク20と校正マスク70のどちらでも使用可能である。ただし、当然ながら、物体側窓マスク17の反射小窓18の結像位置がピンホール21又はピンホールエリア71に一致するようにアライメントする必要がある。 In this embodiment, either the calibration mask 20 or the calibration mask 70 described in the first embodiment can be used. However, naturally, it is necessary to perform alignment so that the imaging position of the reflective small window 18 of the object-side window mask 17 coincides with the pinhole 21 or the pinhole area 71.
また、本実施例の場合は、校正マスク上では反射小窓18の像の部分にしか光が照射されないので、校正マスク70のようなピンホール配置にする必要はなく、マスク全面に間隔Lrでピンホールが存在する校正マスク(不図示)であってもよい。この場合は物体側窓マスク17と校正マスクのアライメントは不要になる。 In the case of the present embodiment, since light is irradiated only on the image portion of the reflection small window 18 on the calibration mask, it is not necessary to use a pinhole arrangement as in the calibration mask 70, and the entire surface of the mask is spaced at an interval Lr. It may be a calibration mask (not shown) having pinholes. In this case, alignment between the object-side window mask 17 and the calibration mask is not necessary.
以下、図10を用いて、本発明の実施例3である露光装置について説明する。露光装置100は、EUV光を露光光として使用する。但し、EUV光以外の光を露光光としてしようしてもよい。 Hereinafter, an exposure apparatus that is Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. The exposure apparatus 100 uses EUV light as exposure light. However, light other than EUV light may be used as exposure light.
露光装置100は、EUV光源部110と、照明光学系120と、マスク(レチクル)140を載置するマスクステージ142と、投影光学系150と、被処理体であるウェハ160を載置するウェハステージ162と、ウェハ側ユニット170とを有する。 The exposure apparatus 100 includes an EUV light source unit 110, an illumination optical system 120, a mask stage 142 on which a mask (reticle) 140 is mounted, a projection optical system 150, and a wafer stage on which a wafer 160 that is an object to be processed is mounted. 162 and a wafer side unit 170.
露光装置100は、露光用の照明光としてEUV光を用いてマスクに形成された回路パターンをウェハ160に露光する投影型露光装置である。EUV光は大気に対する透過率が低いため、照明光学系120等は真空容器102に収納されている。 The exposure apparatus 100 is a projection type exposure apparatus that exposes a circuit pattern formed on a mask using EUV light as illumination light for exposure onto a wafer 160. Since EUV light has a low transmittance to the atmosphere, the illumination optical system 120 and the like are housed in the vacuum container 102.
EUV光源110は、EUV光を発振する光源で、XeガスやSn蒸気等を放電によりプラズマ化することでEUV光を発生させる放電励起プラズマ型EUV光源である。また、EUV光源110として、XeやSnに高出力パルスレーザを集光照射し、プラズマを発生させるレーザ励起型プラズマEUV光源を使用してもよい。 The EUV light source 110 is a light source that oscillates EUV light, and is a discharge excitation plasma type EUV light source that generates EUV light by converting Xe gas, Sn vapor or the like into plasma by discharge. Further, as the EUV light source 110, a laser excitation type plasma EUV light source for generating plasma by condensing and irradiating Xe or Sn with a high-power pulse laser may be used.
照明光学系120は、EUV光を伝播してマスク140を照明する光学系である。照明光学系120は、本実施例では、平行変換光学系と、インテグレータ123と、開口絞り124、円弧光学系と、平面ミラー127と、平面ミラー130と、切り替え機構132とを有する。 The illumination optical system 120 is an optical system that propagates EUV light and illuminates the mask 140. In this embodiment, the illumination optical system 120 includes a parallel conversion optical system, an integrator 123, an aperture stop 124, an arc optical system, a plane mirror 127, a plane mirror 130, and a switching mechanism 132.
平行変換光学系は、EUV光源110からのEUV光を受光してこれを平行光束に変換する機能を有し、凹面ミラー121と、凸面ミラー122と、平面ミラーとを有する。インテグレータ123は、複数の円筒反射面、ハエの目又は魚燐状のハエの目反射面等を有し、マスク140を均一に所定のNAで照明する。インテグレータ123は、切り替え機構132によって平面ミラー130と切り替え可能に構成され、露光時に光路上に配置される。 The parallel conversion optical system has a function of receiving EUV light from the EUV light source 110 and converting it into a parallel light beam, and includes a concave mirror 121, a convex mirror 122, and a plane mirror. The integrator 123 has a plurality of cylindrical reflection surfaces, fly-eye or fish phosphorus-like fly-eye reflection surfaces, and the like, and uniformly illuminates the mask 140 with a predetermined NA. The integrator 123 is configured to be switchable with the plane mirror 130 by the switching mechanism 132, and is disposed on the optical path during exposure.
インテグレータ123の反射面上には、その反射面に対して開口面がほぼ垂直に配置された開口絞り124が配置されている。開口絞り124は、有効光源の分布形状を規定し、被照明面であるマスク40上の各点を照明する光の角度分布を規定する。 On the reflecting surface of the integrator 123, an aperture stop 124 having an opening surface disposed substantially perpendicular to the reflecting surface is disposed. The aperture stop 124 defines the distribution shape of the effective light source, and defines the angular distribution of light that illuminates each point on the mask 40 that is the illuminated surface.
円弧光学系は、インテグレータ123からの光束を円弧状に集光する機能を有し、凸面ミラー125と、凹面ミラー126とを有する。 The arc optical system has a function of condensing the luminous flux from the integrator 123 in an arc shape, and includes a convex mirror 125 and a concave mirror 126.
平面ミラー127は、円弧光学系の像側光束を、マスク140へはね上げるように反射して所定の角度で入射させる。平面ミラー130は、切り替え機構132によって、投影光学系150の波面測定時にインテグレータ123と切り替えられて光路上に配置される。平面ミラー130で反射した後の光は、円弧光学系で反射し、投影光学系130の物体面に集光する。 The flat mirror 127 reflects the image-side light beam of the arc optical system so as to splash it up to the mask 140 and makes it incident at a predetermined angle. The plane mirror 130 is switched to the integrator 123 by the switching mechanism 132 when measuring the wavefront of the projection optical system 150 and is arranged on the optical path. The light reflected by the plane mirror 130 is reflected by the arc optical system and condensed on the object plane of the projection optical system 130.
マスク140は、反射型マスクであり、そこには転写されるべき回路パターン(又は像)が形成され、マスクステージ142によって支持及び駆動される。マスク140から発せられた回折光は、投影光学系150で反射され、ウェハ160に投影される。マスク140とウェハ160とは、光学的に共役の関係に配置される。 The mask 140 is a reflective mask, on which a circuit pattern (or image) to be transferred is formed, and is supported and driven by a mask stage 142. Diffracted light emitted from the mask 140 is reflected by the projection optical system 150 and projected onto the wafer 160. The mask 140 and the wafer 160 are arranged in an optically conjugate relationship.
投影光学系150の波面測定時には、実施例1及び2で説明した測定装置の物体側ピンホールマスク10又は物体側窓マスク15,17がマスク140の代わりに配置される。物体側ピンホールマスク10又は物体側窓マスク15,17は、波面収差測定用の専用ステージ又はマスクステージ142上に配置される。なお、物体側ピンホールマスク10に代えて、物体側ピンホールマスク60を用いてもよい。 At the time of wavefront measurement of the projection optical system 150, the object side pinhole mask 10 or the object side window masks 15 and 17 of the measurement apparatus described in the first and second embodiments are arranged instead of the mask 140. The object-side pinhole mask 10 or the object-side window masks 15 and 17 are disposed on a dedicated stage or mask stage 142 for measuring wavefront aberration. Instead of the object side pinhole mask 10, an object side pinhole mask 60 may be used.
投影光学系150は、マスクパターンをウェハ160に投影する機能を有し、波面収差測定装置にとっては被検光学系である。EUV光に適用される投影光学系150は、位置精度や熱による変形に極めて敏感であり、露光の合間に波面収差を測定し、該測定結果に基づいてミラー位置を調整してフィードバックをかける必要がある。また、投影光学系150の多層膜ミラー上に不純物が付着、化学変化を起こすことで、所謂、コンタミナントによる位相の変化等も発生する。このため、露光装置本体上で露光波長による投影光学系150の波面収差を測定する必要があるが、露光装置100は実施例1及び2で説明した波面収差測定装置を搭載しており、この要求を満足している。 The projection optical system 150 has a function of projecting the mask pattern onto the wafer 160, and is a test optical system for the wavefront aberration measuring apparatus. The projection optical system 150 applied to EUV light is extremely sensitive to positional accuracy and thermal deformation, and it is necessary to measure wavefront aberration between exposures and adjust the mirror position based on the measurement results to provide feedback. There is. Further, impurities adhere to the multilayer mirror of the projection optical system 150 and cause a chemical change, so that a phase change due to a so-called contaminant also occurs. For this reason, it is necessary to measure the wavefront aberration of the projection optical system 150 due to the exposure wavelength on the exposure apparatus main body, but the exposure apparatus 100 is equipped with the wavefront aberration measuring apparatus described in the first and second embodiments, and this requirement. Is satisfied.
ウェハステージ162は、ウェハ160を支持及び駆動する。さらにウェハステージ162上には回折格子40、校正マスク20又は校正マスク70及び校正マスク移動機構25により構成されたウェハ側ユニット170も搭載されている。ウェハ側ユニット170は、光軸に垂直な方向に移動することが可能である。ウェハ160の露光時には、ウェハ側ユニット170は光路から退避する。 The wafer stage 162 supports and drives the wafer 160. Further, a wafer side unit 170 constituted by the diffraction grating 40, the calibration mask 20 or the calibration mask 70 and the calibration mask moving mechanism 25 is also mounted on the wafer stage 162. The wafer side unit 170 can move in a direction perpendicular to the optical axis. When the wafer 160 is exposed, the wafer side unit 170 is retracted from the optical path.
投影光学系150の波面収差を測定する際には、切り替え機構132は、インテグレータ123を平面ミラー130に切り替える。これにより、投影光学系150の物体面に円弧状に拡大されていた光を集光させることができ測定時の光効率を改善することができる。マスク140は物体側ピンホールマスク10又は物体側窓マスク15に置き換えられる。また、ウェハ160に代わってウェハ側ユニット170が光路上に位置している。この状態で実施例1で説明した手順で回折格子40の収差の影響を受けた干渉画像とこれを受けない干渉画像とを採取する。そして、これらの画像に基づいて演算部51(図8には図示せず)で投影光学系150の波面収差を取得する。 When measuring the wavefront aberration of the projection optical system 150, the switching mechanism 132 switches the integrator 123 to the plane mirror 130. As a result, the light that has been expanded in an arc shape can be collected on the object plane of the projection optical system 150, and the light efficiency at the time of measurement can be improved. The mask 140 is replaced with the object side pinhole mask 10 or the object side window mask 15. Further, a wafer side unit 170 is positioned on the optical path instead of the wafer 160. In this state, an interference image that is affected by the aberration of the diffraction grating 40 and an interference image that does not receive the interference image are collected by the procedure described in the first embodiment. Based on these images, the wavefront aberration of the projection optical system 150 is acquired by the calculation unit 51 (not shown in FIG. 8).
次に、図11及び図12を参照して、上述の露光装置100を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。ここで、図11は、半導体デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやCCDセンサ等)の製造を説明するためのフローチャートである。 Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus 100 will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 11 is a flowchart for explaining the manufacture of a semiconductor device (a semiconductor chip such as an IC or LSI, or a liquid crystal panel or a CCD sensor).
ステップ1(回路設計)では、半導体デバイスの回路設計を行う。 In step 1 (circuit design), a semiconductor device circuit is designed.
ステップ2(マスク製作)では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。 In step 2 (mask production), a mask on which the designed circuit pattern is formed is produced.
一方、ステップ3(ウェハ製造)では、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。 On the other hand, in step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon.
ステップ4(ウェハプロセス)は、前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウェハを用いて、リソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。 Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer.
次のステップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり,アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含む。 The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and is a process such as an assembly process (dicing, bonding), a packaging process (chip encapsulation), or the like. including.
ステップ6(検査)では,ステップ5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷(ステップ7)される。 In step 6 (inspection), the semiconductor device manufactured in step 5 undergoes inspections such as an operation confirmation test and a durability test. Through these steps, the semiconductor device is completed and shipped (step 7).
図12は、図11に示したステップ4のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。 FIG. 12 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4 shown in FIG.
ステップ11(酸化)では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)では、ウェハ表面に絶縁膜を形成する。 In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the wafer surface.
ステップ13(電極形成)では、ウェハ上に電極を蒸着等によって形成する。 In step 13 (electrode formation), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition or the like.
ステップ14(イオン打ち込み)ではウェハにイオンを打ち込む。 In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer.
ステップ15(レジスト処理)ではウェハに感光材を塗布する。 In step 15 (resist process), a photosensitive material is applied to the wafer.
ステップ16(露光)では、露光装置100によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ17(現像)では露光したウェハを現像する。ステップ18(エッチング)では,現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)では,エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。 Step 16 (exposure) uses the exposure apparatus 100 to expose a circuit pattern on the mask onto the wafer. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), the resist that has become unnecessary after the etching is removed.
これらのステップを繰り返し行うことによって、ウェハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施形態の製造方法は、高精度に測定した収差に基づいて調整された投影光学系を用いているため、従来は製造が難しかった高精度の半導体デバイスを製造することができる。 By repeatedly performing these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. Since the manufacturing method of the present embodiment uses a projection optical system adjusted based on the aberration measured with high accuracy, it is possible to manufacture a highly accurate semiconductor device that has been difficult to manufacture.
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は、ステップアンドリピート方式の露光装置にも適用することができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist. For example, the present invention can be applied to a step-and-repeat type exposure apparatus.
10 物体側ピンホールマスク
11 ピンホール
15 物体側窓マスク
16 反射窓
20 校正マスク
21 ピンホール
25 校正マスク移動手段
30 被検光学系
40 回折格子
50 検出部
51 演算部
60 物体側ピンホールマスク
61 ピンホールエリア
62 ピンホール
70 校正マスク
71 ピンホールエリア
72 ピンホール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Object side pinhole mask 11 Pinhole 15 Object side window mask 16 Reflection window 20 Calibration mask 21 Pinhole 25 Calibration mask moving means 30 Test optical system 40 Diffraction grating 50 Detection part 51 Calculation part 60 Object side pinhole mask 61 Pin Hole area 62 Pinhole 70 Calibration mask 71 Pinhole area 72 Pinhole
Claims (9)
球面波を発生させる第2の光学部を複数有し、前記被検光学系と前記回折格子との間の光路の内外に移動可能な第2のマスクを有し、
前記演算部は、前記第2のマスクが前記光路内に配置された状態で得られる第1の干渉パターンと該第2のマスクが前記光路外に配置された状態で得られる第2の干渉パターンとに基づいて、前記回折格子で生じる収差が補正された前記被検光学系の波面収差に関する情報を生成することを特徴とする波面収差測定装置。 A first mask having a plurality of first optical units that generate spherical waves, a diffraction grating that divides the light that has passed through the optical system to be tested through the first mask, and the divided light from the diffraction grating mutually A wavefront aberration measuring device having a calculation unit that generates information on the wavefront aberration of the optical system under test based on an interference pattern formed by interfering with
A plurality of second optical units that generate spherical waves, and a second mask that is movable in and out of an optical path between the optical system to be tested and the diffraction grating,
The computing unit includes a first interference pattern obtained in a state where the second mask is disposed in the optical path, and a second interference pattern obtained in a state where the second mask is disposed outside the optical path. Based on the above, the wavefront aberration measuring apparatus is characterized in that it generates information on the wavefront aberration of the optical system under test in which the aberration generated in the diffraction grating is corrected.
球面波を発生させる第2の光学部を複数有し、前記被検光学系と前記回折格子との間の光路の内外に移動可能な第2のマスクを有し、
前記演算部は、前記第2のマスクが前記光路内に配置された状態で得られる干渉パターンに基づいて、前記回折格子で生じる収差に関する情報を生成することを特徴とする波面収差測定装置。 A first mask having a plurality of first optical units that generate spherical waves, a diffraction grating that divides the light that has passed through the optical system to be tested through the first mask, and the divided light from the diffraction grating mutually A wavefront aberration measuring device having a calculation unit that generates information on the wavefront aberration of the optical system under test based on an interference pattern formed by interfering with
A plurality of second optical units that generate spherical waves, and a second mask that is movable in and out of an optical path between the optical system to be tested and the diffraction grating,
The wavefront aberration measuring apparatus, wherein the calculation unit generates information on aberrations generated in the diffraction grating based on an interference pattern obtained in a state where the second mask is disposed in the optical path.
該第3のマスクにおいて光を前記被検光学系に向けて射出する光学領域の大きさが、前記第1のマスクの前記複数の第1の光学部が形成された領域の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載の波面収差測定装置。 When obtaining the first interference pattern, a third mask is used instead of the first mask,
In the third mask, the size of the optical region for emitting light toward the test optical system is larger than the size of the region in which the plurality of first optical portions of the first mask are formed. The wavefront aberration measuring apparatus according to claim 1, wherein:
個々の該第3の光学部の大きさが、個々の前記第1の光学部の大きさよりも大きいことを特徴とする請求項3に記載の波面収差測定装置。 The third mask has a plurality of third optical units that emit light toward the test optical system inside the optical region,
4. The wavefront aberration measuring device according to claim 3, wherein the size of each of the third optical units is larger than the size of each of the first optical units.
前記パターンを前記被処理体に投影する投影光学系と、
前記光源からの光を用いて前記投影光学系の波面収差に関する情報を生成する請求項1から5のいずれか1つに記載の測定装置とを有することを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that exposes an object to be processed with a pattern formed on a mask using light from a light source,
A projection optical system that projects the pattern onto the object;
An exposure apparatus comprising: the measurement apparatus according to claim 1, wherein information on wavefront aberration of the projection optical system is generated using light from the light source.
露光された前記被処理体を現像する工程とを有することを特徴とするデバイス製造方法。 Exposing the object to be processed using the exposure apparatus according to claim 6;
And a step of developing the exposed object to be processed.
球面波を発生させる第2の光学部を複数有する第2のマスクを前記被検光学系と前記回折格子との間の光路内に配置した状態で第1の干渉パターンを得る工程と、
前記第2のマスクを前記光路外に配置した状態で第2の干渉パターンを得る工程と、
前記第1及び第2の干渉パターンに基づいて、前記回折格子で生じる収差が補正された前記被検光学系の波面収差に関する情報を生成する工程とを有することを特徴とする波面収差の測定方法。 A spherical wave is generated by a plurality of first optical units provided in the first mask, the spherical wave is incident on a test optical system, and light passing through the test optical system is divided by a diffraction grating, A wavefront aberration measuring method for generating information on the wavefront aberration of the optical system under test based on an interference pattern formed by interference between split lights from a diffraction grating,
Obtaining a first interference pattern in a state where a second mask having a plurality of second optical parts for generating spherical waves is disposed in the optical path between the optical system to be tested and the diffraction grating;
Obtaining a second interference pattern with the second mask disposed outside the optical path;
Generating a wavefront aberration information of the optical system under test in which the aberration generated in the diffraction grating is corrected based on the first and second interference patterns. .
球面波を発生させる第2の光学部を複数有する第2のマスクを前記被検光学系と前記回折格子との間の光路内に配置する工程と、
前記第2のマスクを前記光路内に配置した状態で得られる干渉パターンに基づいて、前記回折格子で生じる収差に関する情報を生成する工程とを有することを特徴とする波面収差の測定方法。
A spherical wave is generated by a plurality of first optical units provided in the first mask, the spherical wave is incident on a test optical system, and light passing through the test optical system is divided by a diffraction grating, A wavefront aberration measuring method for generating information on the wavefront aberration of the optical system under test based on an interference pattern formed by interference between split lights from a diffraction grating,
Disposing a second mask having a plurality of second optical parts for generating spherical waves in an optical path between the optical system to be tested and the diffraction grating;
And a step of generating information relating to an aberration generated in the diffraction grating based on an interference pattern obtained in a state where the second mask is disposed in the optical path.
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