JP4416540B2

JP4416540B2 - Aberration measurement method

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Publication number: JP4416540B2
Application number: JP2004062472A
Authority: JP
Inventors: 修此内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2024-03-05
Also published as: JP2004297046A

Description

本発明は、一般には、収差測定方法に係り、特に、マスク上のパターンを感光性の基板に転写する投影光学系等の波面収差を測定する収差測定方法に関する。かかる投影光学系は、例えば、半導体ウェハ等の単結晶基板、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のガラス基板などの被処理体を露光する際のリソグラフィー工程で使用される。 The present invention generally relates to an aberration measuring method, and more particularly to an aberration measuring method for measuring wavefront aberration of a projection optical system or the like that transfers a pattern on a mask to a photosensitive substrate. Such a projection optical system is used, for example, in a lithography process when exposing an object to be processed such as a single crystal substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display (LCD).

フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体デバイスを製造する際に、レチクル又はマスク（本出願ではこれらの用語を交換可能に使用する）に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する投影露光装置が従来から使用されている。 When manufacturing a fine semiconductor device such as a semiconductor memory or a logic circuit by using a photolithography technique, a circuit pattern drawn on a reticle or a mask (in this application, these terms are used interchangeably) Conventionally, a projection exposure apparatus that projects a circuit pattern by projecting onto a wafer or the like by a projection optical system has been used.

投影露光装置では、レチクル上のパターンを所定の倍率（縮小率）で正確にウェハ上に転写することが要求されており、かかる要求に応えるためには、収差を極限に抑えて結像性能に優れた投影光学系を用いることが重要である。特に近年、半導体デバイスの急速な微細化により、通常の結像性能を超えるパターンを転写する場合が多くなってきており、転写パターンは、光学系の収差に対して敏感になってきている。一方で、投影光学系は露光面積を拡大し、開口数（ＮＡ）を大きくすることが求められており、収差補正を一層困難にしている。良好な収差補正を行うためには、高精度な波面収差の測定が必要である。 In a projection exposure apparatus, it is required to accurately transfer a pattern on a reticle onto a wafer at a predetermined magnification (reduction ratio). In order to meet such a requirement, the aberration is minimized and imaging performance is improved. It is important to use an excellent projection optical system. In particular, due to rapid miniaturization of semiconductor devices in recent years, patterns that exceed normal imaging performance have been increasingly transferred, and the transferred patterns have become sensitive to aberrations in the optical system. On the other hand, the projection optical system is required to enlarge the exposure area and increase the numerical aperture (NA), making aberration correction more difficult. In order to perform good aberration correction, it is necessary to measure wavefront aberration with high accuracy.

光学系の波面収差を高精度に測定する装置としては、フィゾー型やトワイマングリーン型の干渉計を応用したものが従来から使用されている（特許文献１，２）。 As an apparatus for measuring the wavefront aberration of an optical system with high accuracy, an apparatus using a Fizeau type or Twiman Green type interferometer has been conventionally used (Patent Documents 1 and 2).

以下、図７乃至図９を参照して、フィゾー型の干渉計を用いて投影露光装置の投影光学系に搭載される投影レンズを被検レンズとして波面収差の測定原理について説明する。ここで、図７は、従来の収差測定装置１０００を示す概略構成図である。 The principle of wavefront aberration measurement will be described below with reference to FIGS. 7 to 9 using a Fizeau interferometer as a projection lens mounted on the projection optical system of the projection exposure apparatus. Here, FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a conventional aberration measuring apparatus 1000.

光源１１００からの光は、干渉計ユニット１２００に導光され、ハーフミラー１２１０を透過してコリメータレンズ１２２０で平行光とされ、ＴＳレンズ１３００、被検レンズ１４００を通ってＲＳミラー１５００で反射される。ＲＳミラー１５００で反射した光は、被検レンズ１４００、ＴＳレンズ１３００と逆方向に進み、ハーフミラー１２１０で反射して結像レンズ１２３０によりＣＣＤカメラ１２４０上に被検光として入射する。 Light from the light source 1100 is guided to the interferometer unit 1200, passes through the half mirror 1210, is converted into parallel light by the collimator lens 1220, and is reflected by the RS mirror 1500 through the TS lens 1300 and the test lens 1400. . The light reflected by the RS mirror 1500 travels in the opposite direction to the test lens 1400 and the TS lens 1300, is reflected by the half mirror 1210, and enters the CCD camera 1240 as test light by the imaging lens 1230.

一方、ＴＳレンズ１３００の最終面（即ち、フィゾー面）で反射した光も、ハーフミラー１２１０で反射され、結像レンズ１２３０によりＣＣＤカメラ１２４０上に参照光として入射する。これらの２光束（即ち、被検光及び参照光）の干渉によりＣＣＤカメラ１２４０上で干渉縞が検出される。かかる干渉縞をもとに、波面収差を計算によって求めることができる。また、ＴＳレンズ１３００及びＲＳミラー１５００は、光軸方向にスキャンされ、所謂、フリンジスキャン法によって波面収差を連続で測定可能となっている。なお、図７において、符号を付していない部材については後述の実施形態で説明するので、ここでは説明を省略する。 On the other hand, the light reflected by the final surface (ie, Fizeau surface) of the TS lens 1300 is also reflected by the half mirror 1210 and is incident on the CCD camera 1240 as reference light by the imaging lens 1230. Interference fringes are detected on the CCD camera 1240 by the interference of these two light beams (that is, the test light and the reference light). Based on the interference fringes, the wavefront aberration can be obtained by calculation. The TS lens 1300 and the RS mirror 1500 are scanned in the optical axis direction, and wavefront aberration can be continuously measured by a so-called fringe scanning method. In addition, in FIG. 7, since the member which does not attach | subject the code | symbol is demonstrated by below-mentioned embodiment, description is abbreviate | omitted here.

ここで、被検レンズ１４００の開口数を決定する開口絞り１４１０は、ＣＣＤカメラ１２４０と光学的に共役な関係となるように配置されている。かかる配置に関して、図８を用いて詳細に説明する。図８は、図７に示す開口絞り１４１０とＣＣＤカメラ１２４０との配置関係を示す概略ブロック図である。 Here, the aperture stop 1410 that determines the numerical aperture of the test lens 1400 is disposed so as to be optically conjugate with the CCD camera 1240. Such an arrangement will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic block diagram showing the positional relationship between the aperture stop 1410 and the CCD camera 1240 shown in FIG.

被検レンズ１４００の開口絞り１４１０は、図８（ａ）に示すように、被検レンズ１４００の後段光学系（開口絞り１４１０より像面側のレンズ系）１６００及びＴＳレンズ１３００によって、ＴＳレンズ１３００の前段焦点面ＦＰ（干渉計ユニット１２００側）に共役となっている。更に、ＴＳレンズ１３００の前段焦点面ＦＰは、干渉光学系（干渉計ユニット１２００を構成するコリメータレンズ１２２０及び結像レンズ１２３０）１７００によって、ＣＣＤカメラ１２４０の検出面１２４０ａに共役となっている。正確には、ＴＳレンズ１３００を軸上の測定位置に配置し、開口絞り１４１０と検出面１２４０ａが光学的に共役な関係となるように検出面１２４０ａの位置を組み立て調整段階で調整している。 As shown in FIG. 8A, the aperture stop 1410 of the test lens 1400 includes a TS lens 1300 by a rear optical system (lens system on the image plane side of the aperture stop 1410) 1600 and the TS lens 1300. This is conjugate to the front focal plane FP (interferometer unit 1200 side). Further, the front focal plane FP of the TS lens 1300 is conjugated to the detection surface 1240a of the CCD camera 1240 by the interference optical system (collimator lens 1220 and imaging lens 1230 constituting the interferometer unit 1200) 1700. To be precise, the TS lens 1300 is arranged at the measurement position on the axis, and the position of the detection surface 1240a is adjusted at the assembly adjustment stage so that the aperture stop 1410 and the detection surface 1240a have an optically conjugate relationship.

この結果、被検レンズ１４００の開口絞り１４１０の径は、被検レンズ１４００の有効開口数と一致しているが、開口絞り１４１０のエッジからの回折光は検出面１２４０ａ上に結像するために、干渉縞から検出される波面収差には影響を及ぼさない。
特開平２０００−２７７４１１号公報特開平２０００−２７７４１２号公報 As a result, the diameter of the aperture stop 1410 of the test lens 1400 matches the effective numerical aperture of the test lens 1400, but diffracted light from the edge of the aperture stop 1410 forms an image on the detection surface 1240a. The wavefront aberration detected from the interference fringes is not affected.
JP 2000-277411 A Japanese Patent Laid-Open No. 2000-277412

しかしながら、ＴＳレンズ１３００が軸外の測定位置に移動した場合には、図８（ｂ）に示すように、被検レンズ１４００の開口絞り１４１０とＣＣＤカメラ１２４０の検出面１２４０ａとの光学的な共役の関係が崩れる。これは、ＴＳレンズ１３００が移動することによって干渉光学系１７００が被検レンズ１４００に対して相対的に動き、ＴＳレンズ１３００と干渉光学系１７００との距離がΔＬ（ＴＳレンズ１３００の移動量）だけ変化するためである。 However, when the TS lens 1300 is moved to the off-axis measurement position, as shown in FIG. 8B, the optical conjugate of the aperture stop 1410 of the lens 1400 to be detected and the detection surface 1240a of the CCD camera 1240. The relationship is broken. This is because when the TS lens 1300 moves, the interference optical system 1700 moves relative to the test lens 1400, and the distance between the TS lens 1300 and the interference optical system 1700 is only ΔL (the amount of movement of the TS lens 1300). Because it changes.

このように、被検レンズ１４００の開口絞り１４１０とＣＣＤカメラ１２４０の検出面１２４０ａとの光学的な共役の関係が崩れると、回折光が検出面１２４０ａ上で広がりをもち、図９に示すように、被検レンズ１４００の有効開口数ＮＡ０（即ち、瞳）の周辺において、開口絞り１４１０からの回折光の影響によって測定した波面収差に急激な位相変化が生じて大きな測定誤差となる。ここで、図９は、従来の収差測定装置１０００における被検レンズ１４００の瞳周辺の波面収差を示す概略模式図である。 As described above, when the optical conjugate relationship between the aperture stop 1410 of the lens 1400 to be examined and the detection surface 1240a of the CCD camera 1240 is broken, the diffracted light spreads on the detection surface 1240a, as shown in FIG. In the vicinity of the effective numerical aperture NA0 (ie, pupil) of the lens 1400 to be examined, a sudden phase change occurs in the wavefront aberration measured due to the influence of the diffracted light from the aperture stop 1410, resulting in a large measurement error. Here, FIG. 9 is a schematic diagram showing the wavefront aberration around the pupil of the lens 1400 to be measured in the conventional aberration measuring apparatus 1000.

特に、図７に示した収差測定装置１０００のような物体面側から測定用の光を入射させる場合は、ＴＳレンズ１３００の軸上と軸外間の移動量が、像面側から測定用の光を入射させる場合に比べて大きくなるため（例えば、５倍の投影レンズの場合は、ΔＬが２５倍の移動量となる）、回折光の広がりによる瞳周辺の波面収差の誤差が大きくなる。 In particular, when measuring light is incident from the object plane side as in the aberration measuring apparatus 1000 shown in FIG. 7, the amount of movement between the on-axis and off-axis of the TS lens 1300 is the measuring light from the image plane side. (For example, in the case of a 5 × projection lens, ΔL has a movement amount of 25 ×), so that the error of the wavefront aberration around the pupil due to the spread of diffracted light becomes large.

一方、測定像高に対応して、ＣＣＤカメラ１２４０又は結像レンズ１２３０を光軸方向に移動させ、常に開口絞り１４１０と検出面１２４０ａとの光学的な共役の関係を保つようにすることも可能である。しかし、ＣＣＤカメラ１２４０又は結像レンズ１２３０の移動時の偏芯によって、ＣＣＤカメラ１２４０上で干渉縞が移動するため、波面収差の計算領域において中心座標の像高ごとに補正を行う必要が生じるなどして望ましくない。 On the other hand, the CCD camera 1240 or the imaging lens 1230 can be moved in the optical axis direction in accordance with the measured image height, so that the optical conjugate relationship between the aperture stop 1410 and the detection surface 1240a can always be maintained. It is. However, since the interference fringes move on the CCD camera 1240 due to the eccentricity when the CCD camera 1240 or the imaging lens 1230 moves, it is necessary to perform correction for each image height of the center coordinate in the wavefront aberration calculation region. It is not desirable.

本発明は、被検レンズの有効開口数の全面に亘って、高精度な波面収差の測定が可能な収差測定方法を提供することを例示的目的とする。 An object of the present invention is to provide an aberration measuring method capable of measuring wavefront aberration with high accuracy over the entire effective numerical aperture of a lens to be examined.

上記目的を達成するために、本発明の収差測定方法は、集光光学系により集光した光束を被検光学系に入射させ、被検光学系を介した光束を被検光学系の光射出側の集光点に曲率中心を設定した反射光学系により反射して再度被検光学系に入射させ、再度被検光学系を介した光束を利用して被検光学系の波面収差を干渉縞として検出する収差測定方法である。そして、特に、被検光学系の開口数を、その被検光学系を実際に使用する際の最大開口数（例えば、被検光学系が露光装置用の投影光学系の場合には実露光時の最大開口数）よりも大きな開口数に設定するステップと、設定された開口数において被検光学系の波面収差を測定するステップとを有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the aberration measuring method of the present invention causes a light beam condensed by a condensing optical system to enter the test optical system, and the light beam via the test optical system is emitted from the test optical system. Reflected by a reflective optical system with the center of curvature set at the condensing point on the side, reentered into the optical system to be tested, and again used the light beam through the optical system to detect the wavefront aberration of the optical system to be interference fringes. Is an aberration measuring method to detect as In particular, the numerical aperture of the test optical system is set to the maximum numerical aperture when the test optical system is actually used (for example, when the test optical system is a projection optical system for an exposure apparatus, during actual exposure). And a step of measuring the wavefront aberration of the optical system under test at the set numerical aperture.

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。 Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、被検レンズの有効開口数の全面に亘って、高精度な波面収差の測定が可能な収差測定方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an aberration measuring method capable of measuring wavefront aberration with high accuracy over the entire effective numerical aperture of a lens to be examined.

以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての収差測定装置１００及び露光装置２００について説明する。なお、各図において同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図１は、本発明の一側面としての収差測定装置１００の例示的一形態を示す概略構成図である。 Hereinafter, an aberration measuring apparatus 100 and an exposure apparatus 200 as one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same reference number is attached | subjected about the same member in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted. Here, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an exemplary form of the aberration measuring apparatus 100 as one aspect of the present invention.

収差測定装置１００は、被検レンズ４００の使用波長に近い発振波長を有する可干渉性のよい光束（例えば、レーザー光）を光源１１０として、フィゾー型の干渉計を構成し、例えば、露光装置の投影光学系などの被検レンズ４００の波面収差を測定する。以下、本実施形態では、被検レンズ４００を投影光学系として説明する。 The aberration measuring apparatus 100 constitutes a Fizeau interferometer using a light beam 110 having a coherent light beam (for example, laser light) having an oscillation wavelength close to the use wavelength of the lens 400 to be tested. The wavefront aberration of the test lens 400 such as a projection optical system is measured. Hereinafter, in this embodiment, the test lens 400 will be described as a projection optical system.

収差測定装置１００は、図１に示すように、光源１１０と、干渉計ユニット１２０と、引き回し光学系１３０と、ＴＳ−ＸＹＺステージ１４０と、ＴＳレンズ１５０と、ＲＳ−ＸＹＺステージ１６０と、開口数変更手段１７０と、主制御装置１８０とを有する。 As shown in FIG. 1, the aberration measuring apparatus 100 includes a light source 110, an interferometer unit 120, a routing optical system 130, a TS-XYZ stage 140, a TS lens 150, an RS-XYZ stage 160, and a numerical aperture. A change unit 170 and a main controller 180 are included.

収差測定装置１００は、被検光と参照光を重ね合わせることによって干渉縞を形成し、被検レンズ４００の波面収差を測定する。まず、被検光について説明する。図１を参照するに、光源１１０からの光束は、干渉計ユニット１２０に導光される。干渉計ユニット１２０の内部においては、集光レンズ１２１により空間フィルター１２２上に、光束が集められる。ここで、空間フィルター１２２の径は、コリメータレンズ１２４の開口数（ＮＡ）によって決まるエアリーディスク径の１／２程度に設定されている。これにより、空間フィルター１２２からの射出光は理想球面波となり、ハーフミラー１２３を透過後、コリメータレンズ１２４により平行光に変換されて、干渉計ユニット１２０から射出される。その後、引き回し光学系１３０により、被検レンズ４００の物体面（露光装置に載置した際のレチクル面に相当）の上部へと導かれ、ＴＳ−ＸＹＺステージ１４０（ＴＳ−ＸＹＺステージ１４０は、Ｘステージ１４２、Ｙステージ１４４、Ｚステージ１４６を含む）上へと入射する。 The aberration measuring apparatus 100 forms interference fringes by superimposing the test light and the reference light, and measures the wavefront aberration of the test lens 400. First, the test light will be described. Referring to FIG. 1, the light beam from the light source 110 is guided to the interferometer unit 120. Inside the interferometer unit 120, the light beam is collected on the spatial filter 122 by the condenser lens 121. Here, the diameter of the spatial filter 122 is set to about ½ of the Airy disk diameter determined by the numerical aperture (NA) of the collimator lens 124. As a result, the light emitted from the spatial filter 122 becomes an ideal spherical wave, passes through the half mirror 123, is converted into parallel light by the collimator lens 124, and is emitted from the interferometer unit 120. Thereafter, the optical system 130 guides the optical system 130 to the upper part of the object surface (corresponding to the reticle surface when placed on the exposure apparatus) of the lens 400 to be tested, and the TS-XYZ stage 140 (the TS-XYZ stage 140 is an X-axis). Including the stage 142, the Y stage 144, and the Z stage 146).

ＴＳ−ＸＹＺステージ１４０に入射した平行光は、ステージ定盤ＳＢに固定配置されたミラーＭ１によりＹ方向に反射され、Ｙステージ１４４上に配置されたＹ方向に移動可能なミラーＭ２によりＸ方向に反射され、Ｘステージ１４２上に配置されたＸ方向に移動可能なミラーＭ３によりＺ方向に反射される。更に、Ｚステージ１４６上に配置されたＴＳレンズ１５０により、被検レンズ４００の物体面上へと集光され、被検レンズ４００を透過後に、像面（露光装置に載置した際のウェハ面に相当）上に集光して再結像される。 The parallel light incident on the TS-XYZ stage 140 is reflected in the Y direction by the mirror M1 fixedly arranged on the stage surface plate SB, and in the X direction by the mirror M2 arranged on the Y stage 144 and movable in the Y direction. The light is reflected and reflected in the Z direction by a mirror M3 arranged on the X stage 142 and movable in the X direction. Further, the light is condensed on the object surface of the test lens 400 by the TS lens 150 disposed on the Z stage 146, and after passing through the test lens 400, the image plane (wafer surface when placed on the exposure apparatus). The image is condensed and re-imaged.

その後、再結像された光は、ＲＳ−ＸＹＺステージ１６０（ＲＳ−ＸＹＺステージ１６０は、Ｘステージ１６２、Ｙステージ１６４、Ｚステージ１６６を含む）上に配置されたＲＳミラー１６８により反射され、被検レンズ４００、ＴＳレンズ１５０、ミラーＭ３、ミラーＭ２、ミラーＭ１、引き回し光学系１３０をほぼ同一光路で逆行し、再び、干渉計ユニット１２０へと逆入射する。これから分かるようにＲＳミラー１６８の曲率中心は、被検レンズ４００の像面上（集光点）に存在する。 Thereafter, the re-imaged light is reflected by an RS mirror 168 disposed on an RS-XYZ stage 160 (the RS-XYZ stage 160 includes an X stage 162, a Y stage 164, and a Z stage 166), The test lens 400, the TS lens 150, the mirror M3, the mirror M2, the mirror M1, and the routing optical system 130 are reversed in substantially the same optical path, and again enter the interferometer unit 120 again. As can be seen, the center of curvature of the RS mirror 168 exists on the image plane (condensing point) of the test lens 400.

干渉計ユニット１２０へ入射した後の光は、コリメータレンズ１２４を透過、ハーフミラー１２３で反射され、空間フィルター１２５上に集光される。ここで、空間フィルター１２５は、迷光及び急傾斜波面を遮断するためのものである。空間フィルター１２５を通過した後の光は、結像レンズ１２６によりＣＣＤカメラ１２７上にほぼ平行光束として入射する。 The light after entering the interferometer unit 120 is transmitted through the collimator lens 124, reflected by the half mirror 123, and collected on the spatial filter 125. Here, the spatial filter 125 is for blocking stray light and steeply inclined wavefronts. The light after passing through the spatial filter 125 is incident on the CCD camera 127 as a substantially parallel light beam by the imaging lens 126.

一方、参照光については、ＴＳレンズ１５０において、ＴＳレンズ１５０へ往路で入射した光束の一部を反射させる。詳細には、ＴＳレンズ１５０の最終面であるフィゾー面からの表面反射光を得て、かかる反射光を、ミラーＭ３、ミラーＭ２、ミラーＭ１、引き回し光学系１３０、コリメータレンズ１２４、ハーフミラー１２３、空間フィルター１２５、結像レンズ１２６の光路で逆行させ、参照光としてＣＣＤカメラ１２７へと入射させている。即ち、ＣＣＤカメラ１２７は、被検光と参照光との重ね合わせにより形成された干渉縞を検出する。 On the other hand, for the reference light, the TS lens 150 reflects a part of the light beam incident on the TS lens 150 in the forward path. Specifically, surface reflected light from the Fizeau surface, which is the final surface of the TS lens 150, is obtained, and the reflected light is converted into a mirror M3, a mirror M2, a mirror M1, a routing optical system 130, a collimator lens 124, a half mirror 123, The beam is reversed along the optical path of the spatial filter 125 and the imaging lens 126 and is incident on the CCD camera 127 as reference light. That is, the CCD camera 127 detects interference fringes formed by superimposing the test light and the reference light.

ここで、ＴＳ−ＸＹＺステージ１４０（Ｘステージ１４２、Ｙステージ１４４、Ｚステージ１４６）及びＲＳ−ＸＹＺステージ１６０（Ｘステージ１６２、Ｙステージ１６４、Ｚステージ１６６）は、後述する開口数変更手段１７０の制御部１７４の制御によって、ＴＳ−ＸＹＺステージ駆動部１４０ａ及びＲＳ−ＸＹＺ駆動ステージ１６０ａを介して、被検レンズ４００の任意の像点（任意の物点）における波面収差を連続で測定可能となっている。 Here, the TS-XYZ stage 140 (X stage 142, Y stage 144, Z stage 146) and RS-XYZ stage 160 (X stage 162, Y stage 164, Z stage 166) are the numerical aperture changing means 170 described later. Under the control of the control unit 174, the wavefront aberration at an arbitrary image point (arbitrary object point) of the test lens 400 can be continuously measured via the TS-XYZ stage driving unit 140a and the RS-XYZ driving stage 160a. ing.

本実施形態の収差測定装置１００では、上述したように、ＴＳレンズ１５０によって被検レンズ４００の物体側（レチクルが載置される側）に集光した光を最初に被検レンズ４００に入射させているが、像側（ウエハが載置される側）から最初に光を入射させても良い。この場合、ＴＳレンズ１５０による光の集光点は被検レンズ４００の像面上に設定し、ＲＳミラー１６８の曲率中心は被検レンズ４００の物体面上に設定することになる。 In the aberration measuring apparatus 100 of the present embodiment, as described above, the light collected by the TS lens 150 on the object side (the side on which the reticle is placed) of the test lens 400 is first incident on the test lens 400. However, light may be first incident from the image side (side on which the wafer is placed). In this case, the light condensing point by the TS lens 150 is set on the image plane of the test lens 400, and the center of curvature of the RS mirror 168 is set on the object plane of the test lens 400.

ここで、開口数変更手段１７０について説明する。開口数変更手段１７０は、被検レンズ４００に設けられた開口絞り４１０を駆動する駆動部１７２と、駆動部１７２を制御する制御部１７４とを有し、光が開口絞り４１０を通過することで生じる回折光によって、ＣＣＤカメラ１２７が検出する干渉縞が受ける位相変化の影響を低減するように、開口絞り４１０の絞り径を変えて被検レンズ４００の開口数を変更する。なお、本実施形態では、制御部１７４は、ＴＳ−ＸＹＺステージ駆動部１４０ａ及びＲＳ−ＸＹＺ駆動ステージ１６０ａも制御するように構成されているが、それぞれを独立に制御する制御部を設けてもよい。 Here, the numerical aperture changing means 170 will be described. The numerical aperture changing means 170 has a drive unit 172 that drives an aperture stop 410 provided in the lens 400 to be tested and a control unit 174 that controls the drive unit 172, and light passes through the aperture stop 410. The numerical aperture of the test lens 400 is changed by changing the aperture diameter of the aperture stop 410 so as to reduce the influence of the phase change received by the interference fringes detected by the CCD camera 127 by the generated diffracted light. In the present embodiment, the control unit 174 is configured to also control the TS-XYZ stage driving unit 140a and the RS-XYZ driving stage 160a. However, a control unit that controls each independently may be provided. .

開口数変更手段１７０は、被検レンズ４００の開口数を可変とし、最軸外測定位置においても波面収差測定値に回折光が影響しないように、最大絞り径を実使用時の最大有効開口数ＮＡ_０より十分大きな所定の開口数ＮＡ_１に設定可能としている。開口数変更手段１７０により、測定前に、被検レンズ４００の開口絞り４１０を実使用時の最大有効開口数より更に大きく拡大し、その状態で、波面収差の測定を行う。ここで、「実使用時の最大有効開口数」とは、この被検レンズ４００を実際の目的に沿って使用するときに結像性能が保証された範囲での最大開口数のことである。例えば、被検レンズ４００が半導体デバイス等製造用の露光装置の投影光学系である場合には、この露光装置が実際に投影露光を行う際（実露光時）の使用可能な最大開口数を指す。 The numerical aperture changing means 170 makes the numerical aperture of the lens 400 to be measured variable so that the diffracted light does not affect the wavefront aberration measurement value even at the most off-axis measurement position. A predetermined numerical aperture NA ₁ sufficiently larger than NA ₀ can be set. Before the measurement, the numerical aperture changing means 170 enlarges the aperture stop 410 of the lens 400 to be measured larger than the maximum effective numerical aperture during actual use, and in this state, the wavefront aberration is measured. Here, the “maximum effective numerical aperture during actual use” refers to the maximum numerical aperture within a range in which imaging performance is guaranteed when the lens 400 to be tested is used in accordance with an actual purpose. For example, when the test lens 400 is a projection optical system of an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device or the like, the maximum numerical aperture that can be used when the exposure apparatus actually performs projection exposure (during actual exposure) is indicated. .

なお、開口絞り４１０が実使用時の有効開口数ＮＡ_０を越えた最大径に可変できるように、被検レンズ４００を構成する各レンズの有効径も確保している。また、主制御装置１８０により、駆動部１７２及び制御部１７４を介して、開口絞り４１０の径を測定前に必要に応じて変更可能な構成となっている。なお、開口絞り４１０の径は、測定前にオペレーターが手動で駆動部１７２を操作して変更してもよい。 In addition, the effective diameter of each lens constituting the test lens 400 is also secured so that the aperture stop 410 can be changed to the maximum diameter exceeding the effective numerical aperture NA ₀ in actual use. Further, the diameter of the aperture stop 410 can be changed as necessary before measurement by the main controller 180 via the drive unit 172 and the control unit 174. The diameter of the aperture stop 410 may be changed by manually operating the drive unit 172 before measurement.

以下、測定の流れについて説明する。まず、被検レンズ４００の開口数が実使用時の最大有効開口数ＮＡ_０よりも大きくなるよう、開口数変更手段１７０によって開口絞り４１０の開口径を変更する。次いで、軸上及び軸外の複数の測定点において、波面収差を順次測定する。ＴＳレンズ１５０及びＲＳミラー１６８が軸外の測定位置に移動した場合、被検レンズ４００の開口絞り４１０とＣＣＤカメラ１２７の被検面との光学的な共役な関係が崩れるが、測定前に開口数を最大有効開口数ＮＡ_０よりも大きくしているため、開口絞り４１０での回折光の影響なく、全測定位置において高精度な波面収差の測定が可能となる。以下、その理由を詳細に説明する。 Hereinafter, the flow of measurement will be described. First, the aperture diameter of the aperture stop 410 is changed by the numerical aperture changing means 170 so that the numerical aperture of the test lens 400 is larger than the maximum effective numerical aperture NA _{0 in} actual use. Next, wavefront aberration is sequentially measured at a plurality of measurement points on and off the axis. When the TS lens 150 and the RS mirror 168 are moved to an off-axis measurement position, the optical conjugate relationship between the aperture stop 410 of the test lens 400 and the test surface of the CCD camera 127 is broken, but the aperture is not measured before measurement. Since the number is larger than the maximum effective numerical aperture NA ₀ , it is possible to measure wavefront aberration with high accuracy at all measurement positions without the influence of diffracted light at the aperture stop 410. Hereinafter, the reason will be described in detail.

図２は、被検レンズ４００の開口絞り４１０のエッジ位置を１．０とした場合のエッジ近傍での回折の影響による被検光の位相変化を示すグラフである。ＴＳレンズ１５０の移動量８０ｍｍを想定し、デフォーカス量が８０ｍｍにおけるフレネル回折像を計算した結果である。また、瞳上でのＣＣＤカメラ１２７の画素サイズが瞳径の０．５％とし、ＣＣＤカメラ１２７の画素内においては、回折像の平均化を行った結果である。 FIG. 2 is a graph showing the phase change of the test light due to the influence of diffraction near the edge when the edge position of the aperture stop 410 of the test lens 400 is 1.0. This is a result of calculating a Fresnel diffraction image with a defocus amount of 80 mm, assuming a movement amount of the TS lens 150 of 80 mm. Further, the pixel size of the CCD camera 127 on the pupil is set to 0.5% of the pupil diameter, and the diffraction image is averaged in the pixel of the CCD camera 127.

図２を参照するに、ＴＳレンズ１５０の移動量ΔＬが８０ｍｍ（Ｘ方向及びＹ方向の移動量の和）の場合、エッジから０．５％までは、位相変化が発生するが、その内側においては、位相変化は発生していないことがわかる。被検レンズ４００の最大有効開口数ＮＡ_０に対して、波面収差測定時の開口数ＮＡ_１を０．５％大きく確保することを考慮し、最大有効開口数ＮＡ_０と開口数ＮＡ_１が以下の数式１で示す関係式を満足するように、制御部１７４が駆動部１７２を制御すればよい。 Referring to FIG. 2, when the movement amount ΔL of the TS lens 150 is 80 mm (sum of the movement amounts in the X direction and the Y direction), a phase change occurs up to 0.5% from the edge. It can be seen that no phase change has occurred. In consideration of securing 0.5% larger numerical aperture NA ₁ at the time of wavefront aberration measurement than the maximum effective numerical aperture NA _{0 of the} test lens 400, the maximum effective numerical aperture NA ₀ and numerical aperture NA ₁ are as follows: The control unit 174 may control the drive unit 172 so as to satisfy the relational expression expressed by Equation 1 below.

ＮＡ_０／ＮＡ_１＜０．９９５
被検レンズ４００の開口数が数式１を満足した状態で、波面収差の測定を軸上及び軸外の任意の点について行うことで、高精度な波面収差の測定が行える。ここで、図３を使って、開口数ＮＡ_１の状態において回折光が波面収差の測定に対して与える影響について説明する。図３は、円形瞳の一断面における波面収差を示す図である。横軸が瞳中心を通る一断面の瞳座標、縦軸は波面収差の値を示す。図３に示すように、位相変化は、被検レンズ４００の開口数ＮＡ_０乃至ＮＡ_１の範囲（図３中の波面収差の変化している範囲）のみとなり、被検レンズ４００の有効開口数の内部には発生しない。この結果、被検レンズ４００の有効開口数内部の瞳全面において、高精度な波面収差の測定が可能となる。ここで、図３は、収差測定装置１００における被検レンズ４００の瞳周辺の波面収差を示す概略模式図である。 NA ₀ / NA ₁ <0.995
By measuring the wavefront aberration at any point on the axis and off-axis while the numerical aperture of the lens to be tested 400 satisfies Expression 1, highly accurate wavefront aberration can be measured. Here, the influence of diffracted light on the measurement of wavefront aberration in the state of the numerical aperture NA ₁ will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing wavefront aberration in one section of a circular pupil. The horizontal axis represents the pupil coordinates of one section passing through the pupil center, and the vertical axis represents the value of wavefront aberration. As shown in FIG. 3, the phase change is _{only in} the range of the numerical apertures NA _{0 to} NA ₁ of the test lens 400 (the range in which the wavefront aberration changes in FIG. 3), and the effective numerical aperture of the test lens 400 Does not occur inside. As a result, the wavefront aberration can be measured with high accuracy over the entire pupil within the effective numerical aperture of the lens 400 to be examined. Here, FIG. 3 is a schematic diagram showing the wavefront aberration around the pupil of the test lens 400 in the aberration measuring apparatus 100.

以下、図４を参照して、本発明の一側面である露光措置２００について説明する。図４は、本発明の一側面である露光装置２００の例示的一形態を示す概略構成図である。露光装置２００は、収差測定装置１００を露光装置に適用したものである。露光装置２００は、例えば、ステップ・アンド・スキャン方式やステップ・アンド・リピート方式でマスク２２０に形成された回路パターンをウェハ２２４に露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる）を例に説明する。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」とは、マスクに対してウェハを連続的にスキャン（走査）してマスクパターンをウェハに露光すると共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次の露光領域に移動する露光方法である。「ステップ・アンド・リピート方式」は、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次の露光領域に移動する露光方法である。 Hereinafter, with reference to FIG. 4, an exposure measure 200 according to one aspect of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic block diagram showing an exemplary embodiment of an exposure apparatus 200 that is one aspect of the present invention. The exposure apparatus 200 is obtained by applying the aberration measuring apparatus 100 to an exposure apparatus. The exposure apparatus 200 is a projection exposure apparatus that exposes a circuit pattern formed on the mask 220 to the wafer 224 by, for example, a step-and-scan method or a step-and-repeat method. Such an exposure apparatus is suitable for a lithography process of submicron or quarter micron or less, and in the present embodiment, a step-and-scan exposure apparatus (also referred to as a “scanner”) will be described as an example. Here, the “step and scan method” means that the wafer is continuously scanned (scanned) with respect to the mask to expose the mask pattern onto the wafer, and the wafer is stepped after the exposure of one shot is completed. The exposure method moves to the next exposure area. The “step-and-repeat method” is an exposure method in which the wafer is stepped and moved to the next exposure area for every batch exposure of the wafer.

露光装置２００の基本的な構成は、先願である公開特許公報２０００年２７７４１２号と同様である。図４を参照するに、光源２１０から射出されたレーザー光は、ビーム整形光学系２１２により光軸に対して対称なビーム形状に変換され、光路切り替えミラー２１４に導光される。光路切り替えミラー２１４は、通常の露光時は光路外に配置される。 The basic configuration of the exposure apparatus 200 is the same as that of the published Japanese Patent Application No. 277412 which is the prior application. Referring to FIG. 4, the laser light emitted from the light source 210 is converted into a beam shape symmetric with respect to the optical axis by the beam shaping optical system 212 and guided to the optical path switching mirror 214. The optical path switching mirror 214 is disposed outside the optical path during normal exposure.

ビーム整形光学系２１２を射出した光束は、インコヒーレント化光学系２１６へ入射し、可干渉性を低下させた後に照明光学系２１８を透過し、マスク（又はマスク面）２２０を照明する。マスク２２０を通過してマスクパターンを反映する光は、投影光学系２２２によってウェハ２２４が配置されるウェハ面位置２２４ａに結像される。なお、図４においては、露光時を示していないため、ウェハ２２４はウェハ面位置２２４ａに位置していないが、露光時には、ウェハステージ２２６によってウェハ面位置２２４ａに移動される。 The light beam emitted from the beam shaping optical system 212 enters the incoherent optical system 216, reduces coherence, passes through the illumination optical system 218, and illuminates the mask (or mask surface) 220. The light that passes through the mask 220 and reflects the mask pattern is imaged by the projection optical system 222 at the wafer surface position 224a where the wafer 224 is disposed. In FIG. 4, since the time of exposure is not shown, the wafer 224 is not positioned at the wafer surface position 224a, but is moved to the wafer surface position 224a by the wafer stage 226 at the time of exposure.

一方、投影光学系２２２の波面収差を測定する場合には、光路切り替えミラー２１４が光路中に配置される。また、開口数変更手段１７０の制御部１７４により、駆動部１７２を介して、投影光学系２２２の開口数を可変とする開口絞り２２２ａの開口径を駆動し、投影光学系２２２の開口数を通常の露光時（実露光時）の最大開口数ＮＡ_０よりも大きな開口数ＮＡ_１に変更する。なお、制御部１７４は、投影光学系の開口数ＮＡ_０と開口数ＮＡ_１が数式１の関係を満足するように駆動部１７２を制御する。かかる状態で、ビーム整形光学系２１２からの光束は、光路切り替えミラー２１４により反射され、引き回し光学系２３０へと導かれ、マスク２２０の近傍に配置された干渉計ユニット１２０付近へと導光される。引き回し光学系２３０から射出した光束は、集光レンズ２３２により一点に集められる。ここで、集光レンズ２３２の焦点近傍にはピンホール２３４が配置されている。 On the other hand, when measuring the wavefront aberration of the projection optical system 222, the optical path switching mirror 214 is disposed in the optical path. Further, the control unit 174 of the numerical aperture changing means 170 drives the aperture diameter of the aperture stop 222a that makes the numerical aperture of the projection optical system 222 variable via the drive unit 172, and the numerical aperture of the projection optical system 222 is normally set. The numerical aperture NA ₁ is larger than the maximum numerical aperture NA ₀ at the time of exposure (during actual exposure). Note that the control unit 174 controls the driving unit 172 so that the numerical aperture NA ₀ and the numerical aperture NA ₁ of the projection optical system satisfy the relationship of Equation 1. In this state, the light beam from the beam shaping optical system 212 is reflected by the optical path switching mirror 214, guided to the routing optical system 230, and guided to the vicinity of the interferometer unit 120 disposed in the vicinity of the mask 220. . The light beam emitted from the drawing optical system 230 is collected at one point by the condenser lens 232. Here, a pinhole 234 is disposed in the vicinity of the focal point of the condenser lens 232.

ピンホール２３４を通過した光束は、コリメータレンズ２３６により平行光に変換される。ピンホール２３４の径は、コリメータレンズ２３６の開口数（ＮＡ）によって決まるエアリーディスク径と同程度に設定されている。この結果、ピンホール２３４から射出した光束は、ほぼ理想的な球面波となっている。コリメータレンズ２３６からの平行光は、ハーフミラー２３８により反射され、ミラーＭ４を介して、ＴＳ−ＸＹＺステージ１４０に配置されたＴＳレンズ１５０へと入射する。ＴＳレンズ１５０に入射した光束は、上述したように、被検光と参照光に分割され、干渉計ユニット１２０にて干渉縞を形成する。かかる干渉縞によって投影光学系２２２の波面収差を高精度に求めることができる。 The light beam that has passed through the pinhole 234 is converted into parallel light by the collimator lens 236. The diameter of the pinhole 234 is set to be approximately the same as the Airy disk diameter determined by the numerical aperture (NA) of the collimator lens 236. As a result, the light beam emitted from the pinhole 234 is an almost ideal spherical wave. The parallel light from the collimator lens 236 is reflected by the half mirror 238 and enters the TS lens 150 arranged on the TS-XYZ stage 140 via the mirror M4. As described above, the light beam incident on the TS lens 150 is divided into the test light and the reference light, and the interferometer unit 120 forms interference fringes. With such interference fringes, the wavefront aberration of the projection optical system 222 can be obtained with high accuracy.

投影光学系２２２の波面収差を測定した後に、開口数変更手段１７０により開口絞り２２２ａを駆動し、投影光学系２２２を通常露光時の開口数に戻し、光路切り替えミラー２１４を照明光学系２１８側に切り替え、露光を行う。ただし、より高精度な光学性能を投影光学系２２２に要求される場合には、波面収差の測定後、かかる測定量に基づき、例えば、構成する投影レンズのレンズ間隔及び位置を調整して、波面収差の補正を行う補正手段２５０を構成してもよい。 After measuring the wavefront aberration of the projection optical system 222, the aperture stop 222a is driven by the numerical aperture changing means 170, the projection optical system 222 is returned to the numerical aperture during normal exposure, and the optical path switching mirror 214 is moved to the illumination optical system 218 side. Switch and perform exposure. However, when the projection optical system 222 is required to have a higher precision optical performance, after measuring the wavefront aberration, for example, by adjusting the lens interval and position of the projection lens to be configured, A correcting unit 250 that corrects aberration may be configured.

次に、図５及び図６を参照して、露光装置２００を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図５は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。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。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は前工程と呼ばれ、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。ステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成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。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。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。 Next, an embodiment of a device manufacturing method using the exposure apparatus 200 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart for explaining how to fabricate devices (ie, semiconductor chips such as IC and LSI, LCDs, CCDs, etc.). Here, the manufacture of a semiconductor chip will be described as an example. In step 1 (circuit design), a device circuit is designed. In step 2 (mask production), a mask on which the designed circuit pattern is formed is produced. In step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the mask and the wafer. Step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer created in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). . In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device created in step 5 are performed. Through these steps, the semiconductor device is completed and shipped (step 7).

図６は、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。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、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。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。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置２００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。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。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置２００を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。 FIG. 6 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the surface of the wafer. In step 13 (electrode formation), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition or the like. Step 14 (ion implantation) implants ions into the wafer. In step 15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the exposure apparatus 200 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. By repeatedly performing these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. According to the device manufacturing method of the present embodiment, it is possible to manufacture a higher quality device than before. Thus, the device manufacturing method using the exposure apparatus 200 and the resulting device also constitute one aspect of the present invention.

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、本実施形態では、被検レンズの物体面側から光を入射させているが、像面側から入射させてもよい。 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, in this embodiment, light is incident from the object plane side of the lens to be examined, but may be incident from the image plane side.

本発明の一側面としての収差測定装置１００の例示的一形態を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an exemplary form of an aberration measuring apparatus 100 as one aspect of the present invention. 被検レンズの開口絞りのエッジ位置を１．０とした場合のエッジ近傍での回折の影響による被検光の位相変化を示すグラフである。It is a graph which shows the phase change of the test light by the influence of the diffraction in the edge vicinity when the edge position of the aperture stop of a test lens is 1.0. 図１に示す収差測定装置における被検レンズの瞳周辺の波面収差を示す概略模式図である。It is a schematic diagram which shows the wavefront aberration around the pupil of the test lens in the aberration measuring apparatus shown in FIG. 本発明の一側面である露光装置の例示的一形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows one exemplary form of the exposure apparatus which is one side of this invention. デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating manufacture of devices (semiconductor chips, such as IC and LSI, LCD, CCD, etc.). 図５に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。6 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4 shown in FIG. 5. 従来の収差測定装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the conventional aberration measuring device. 図７に示す開口絞りとＣＣＤカメラとの配置関係を示す概略ブロック図である。FIG. 8 is a schematic block diagram showing an arrangement relationship between the aperture stop and the CCD camera shown in FIG. 7. 従来の収差測定装置における被検レンズの瞳周辺の波面収差を示す概略模式図である。It is a schematic diagram which shows the wavefront aberration around the pupil of the test lens in the conventional aberration measuring device.

Explanation of symbols

１００収差測定装置
１１０光源
１２０干渉計ユニット
１２１集光レンズ
１２２空間フィルター
１２３ハーフミラー
１２４コリメータレンズ
１２５空間フィルター
１２６結像レンズ
１２７ＣＣＤカメラ
１３０引き回し光学系
１４０ＴＳ−ＸＹＺステージ
１５０ＴＳレンズ
１６０ＲＳ−ＸＹＺステージ
１６８ＲＳミラー
１７０開口数変更手段
１７２駆動部
１７４制御部
１８０主制御装置
２００露光装置
２１０光源
２１２ビーム整形光学系
２１４光路切り替えミラー
２１６インコヒーレント化光学系
２１８照明光学系
２２０マスク
２２２投影光学系
２２２ａ開口絞り
２２４ウェハ
２２６ウェハステージ
２３０引き回し光学系
２３２集光レンズ
２３４ピンホール
２３６コリメータレンズ
２３８ハーフミラー
２５０補正手段
４００被検レンズ
４１０開口絞り
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Aberration measuring apparatus 110 Light source 120 Interferometer unit 121 Condensing lens 122 Spatial filter 123 Half mirror 124 Collimator lens 125 Spatial filter 126 Imaging lens 127 CCD camera 130 Drawing optical system 140 TS-XYZ stage 150 TS lens 160 RS-XYZ stage 168 RS mirror 170 Numerical aperture changing means 172 Drive unit 174 Control unit 180 Main control unit 200 Exposure unit 210 Light source 212 Beam shaping optical system 214 Optical path switching mirror 216 Incoherent optical system 218 Illumination optical system 220 Mask 222 Projection optical system 222a Aperture Diaphragm 224 Wafer 226 Wafer stage 230 Drawing optical system 232 Condensing lens 234 Pinhole 236 Collimator lens 238 Half Ra 250 correction unit 400 subjects the lens 410 aperture

Claims

A reflective optical system in which a light beam condensed by a condensing optical system is incident on a test optical system, and the center of curvature is set at a light condensing point on the light exit side of the test optical system. Is an aberration measurement method for detecting the wavefront aberration of the test optical system as an interference fringe by using the light beam that has passed through the test optical system again and reflected again by the test optical system.
Setting the numerical aperture of the test optical system to a numerical aperture larger than the maximum numerical aperture when the test optical system is actually used;
Measuring the wavefront aberration of the optical system under test at the set numerical aperture.

When the maximum numerical aperture when actually using the test optical system is NA ₀ and the set numerical aperture is NA ₁ ,
NA ₀ / NA ₁ <0.995
The aberration measurement method according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.

An exposure apparatus that has a projection optical system having a variable numerical aperture, and projects a pattern formed on a reticle by the projection optical system onto a wafer,
A condensing optical system disposed on the light incident side of the projection optical system, a reflection optical system disposed on the light exit side of the projection optical system, and detection optics for detecting wavefront aberration of the projection optical system as interference fringes An aberration measurement system comprising: a light beam condensed by the light collecting optical system is incident on the projection optical system, and the light beam via the projection optical system is incident on the projection optical system. Reflected by the reflection optical system with the center of curvature set at the condensing point on the light exit side and made incident again on the projection optical system, and again using the light flux through the projection optical system to form interference fringes An exposure apparatus characterized in that the numerical aperture of the projection optical system is set to a numerical aperture larger than the maximum numerical aperture during actual exposure, and the wavefront aberration of the projection optical system is measured at the set numerical aperture.

4. An exposure apparatus according to claim 3, further comprising correction means for correcting wavefront aberration of the projection optical system based on the wavefront aberration measured by the aberration measurement system.

A device comprising: a step of applying a resist to a wafer; a step of exposing a wafer coated with a resist using the exposure apparatus according to claim 3; and a step of developing the exposed resist. Production method.