JP4650712B2 - Device design and manufacturing system, device manufactured by this system, and product manufactured by this device - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、半導体ウエハの製造に使用される投影露光装置（ステッパー等と称される露光装置）の投影レンズ等のように、構成が複雑で高い精度が要求される装置の設計および製作に適した装置設計製作システム、このシステムにより製作される装置およびこの装置により製造される製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に種々の装置の設計製作は、装置の組立構成の設計およびこの装置を構成する部品の設計を行い、この設計データに基づいて構成部品用の材料を製造し、この材料から構成部品の加工製作を行い、作られた構成部品を組み立てて装置を製作して行われる。このような装置として光学装置、例えば、カメラを例に挙げることができ、カメラレンズ等の設計製作は上記手順に従って行われる。この場合に、レンズ材料の特性に対する要求値、構成レンズ部品の要求精度、組立精度に対する要求値等は、材料製造段階での管理、部品製作段階および組立段階での加工精度、組立精度等の管理により達成でき、このようにして製作されたレンズ部品を組み立てれば、所望のカメラ性能、例えば、所望の解像度（３０μｍ程度の解像度）を容易に得ることができる。
【０００３】
ところが、例えば、ＩＣ等のフォトリソグラフィー工程に用いられる投影露光装置用の投影レンズのような光学装置においては、０．３μｍもしくはこれ以下の非常に高精度な解像度が要求されるため、材料製造段階での精度管理、部品製作段階および組立段階での精度管理を厳しく行っても、各段階での精度誤差の累積により、製作後の投影レンズが常に所望の解像度を有するものとなるとは限らないという問題がある。このようなことから、投影露光装置用の投影レンズのような高精度な解像度が要求される光学装置においては、光学装置を一度組み立てた後、その性能を検査して所望の性能が得られない場合には、この光学装置を分解してレンズ部品の再研磨による表面形状の修正、レンズ間隔の調整等の再設計を行い、再設計データに基づいて再組立、再調整を行って所望の性能を得るという手順が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の再設計および再調整では、まず光学装置を組み立てて性能を検査し、その検査データを設計セクションに送って、設計セクションがこの検査データから再設計を行い、再調整指示を装置組立セクションに戻すという作業が必要であり、再設計および再調整に時間および手間がかかるという問題がある。なお、この再設計に際しては、ガラス材料製造セクションからガラス材料の検査データを取り寄せ、且つレンズ加工製作セクションからレンズ諸元等の検査データを取り寄せて、これに装置組立セクションでの性能検査データを合わせて再設計を行う必要があることが多く、さらに時間および手間がかかるという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みたもので、各セクション（部門）における検査データをやりとりするのが容易であり、効率のよい装置設計製作を行うことができるような装置設計製作システム、このシステムにより製作される装置およびこの装置により製造される製品を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明は、特に投影露光装置用投影レンズのような光学装置を、効率良く設計製作することができるような構成の設計製作システムを提供することを目的とする。
【０００７】
本発明はまた、このような設計製作システムにより作られる装置、例えば、投影露光装置用の投影レンズおよびこの投影レンズを用いた投影露光装置を提供すること、およびこの投影露光装置等からなる装置により製造される製品、例えば、ウエハを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明に係る装置設計製作システムは、複数の部品を組み立てて構成される装置の設計を行う設計セクション（設計部門）と、設計セクションにおいて設計された設計データに基づいて複数の部品の材料を製造する材料製造セクション（材料製造部門もしくは工場）と、設計セクションにおいて設計された設計データに基づいて材料製造セクションで製造された部品材料から複数の部品を加工製作する部品加工製作セクション（部品加工製作部目もしくは工場）と、設計セクションにおいて設計された設計データに基づいて部品加工製作セクションで作られた複数の部品を用いて上記装置を組み立てる装置組立セクション（装置組立部門もしくは工場）とから構成される。
【０００９】
そして、材料製造セクションには、ここで製造された部品材料を検査する材料検査装置およびこの材料検査装置による検査データを記憶する材料検査データベースサーバが設けられており、部品加工製作セクションには、ここで加工製作された部品の諸元、性能等を検査する部品検査装置およびこの部品検査装置による検査データを記憶する部品検査データベースサーバが設けられており、設計セクションにおいて、材料検査データベースサーバおよび部品検査データベースサーバに記憶された検査データに基づいて、部品加工製作セクションで加工製作された複数の部品を用いて上記装置を組み立てるための組立設計データを再設計して装置組立セクションに送り、装置組立セクションにおいては、このように送られくる再設計された組立設計データに基づいて上記装置の組立を行う。
【００１０】
このような構成の装置設計製作システムにおいては、設計セクションでの設計データに基づいて、材料製造、この材料からの部品の加工製作、このように加工製作された部品の組立が行われて所定の装置が製作されるのであるが、このとき、材料製造セクションで材料の検査が行われるとともにその検査データが材料検査データベースサーバに記憶され、部品加工製作セクションで部品の検査が行われるとともにその検査データが部品検査データベースサーバに記憶される。このため、設計セクションでは、これらデータベースサーバに記憶された検査データから、複数の部品を組み立てて装置を実際に製作する前に、この装置の性能をコンピュータ上で検討可能であり、この検討に基づいて組立設計データを再設計することができる。そして、このように再設計された組立設計データを用いて装置組立セクションにおいて装置の組立を行えば、所望の性能を有する装置を確実に製作することが可能である。
【００１１】
このため、設計セクションにおいて、材料検査データベースサーバおよび部品検査データベースサーバに記憶された検査データに基づいて、コンピュータシミュレーションにより部品加工製作セクションで加工製作された複数のレンズ部品を用いて装置を組み立てるバーチャル組立を行い、このようにバーチャル組立がなされた装置の性能検査をコンピュータシミュレーションして行い、この装置を実際に組み立てるための組立設計データを再設計するのが好ましい。
【００１２】
本発明の装置設計製作システムにおいて、装置組立セクションでの組立を複数のサブ組立段階に分けて行ない、装置組立セクションに、複数のサブ組立段階においてサブ組立状態の装置の性能検査を行う装置検査装置およびこの装置検査装置による検査データを記憶する装置検査データベースサーバを設け、設計セクションにおいては、材料検査データベースサーバおよび部品検査データベースサーバに記憶された検査データに加えて装置検査データベースサーバに記憶された検査データに基づいて、部品加工製作セクションで加工製作された部品を用いて上記の装置を組み立てるための組立設計データを再設計して装置組立セクションに送るように構成するのが好ましい。
【００１３】
このようにサブ組立段階での装置の性能検査を行えば、装置を組み立てた状態での性能をコンピュータを用いてより正確に検討することが可能であり、この検討に基づいて組立設計データを再設計するとともにこのように再設計された組立設計データを用いて装置組立セクションにおいて装置の組立を行えば、所望の性能を有する装置をより確実に製作することが可能である。
【００１４】
以上のような装置設計製作システムにおいて、材料検査データベースサーバおよび部品検査データベースサーバ、さらに必要に応じて装置検査データベースサーバに繋がってメインデータベースサーバを配設し、このメインデータベースサーバに上記の各データベースサーバから検査データを受け取って記憶するように構成するのが好ましい。これにより、各検査データをメインデータベースサーバに効率よく記憶しておくことが可能であり、設計セクションはメインデータベースサーバにアクセスするだけで必要な全てのデータを取り込むことが可能であり、システムの利用効率が向上する。
【００１５】
さらに、この構成において、設計セクションではメインデータベースサーバにアクセスしてここに記憶された検査データに基づいて部品加工製作セクションで加工製作された部品を用いて装置を組み立てるための組立設計データを再設計し、このように再設計した組立設計データをメインデータベースサーバに記憶させ、装置組立セクションにおいては、メインデータベースサーバから再設計された組立設計データを読み出すように構成するのが好ましい。これにより、装置組立セクションもメインデータベースサーバにアクセスするだけで組立に必要な再設計データを簡単に入手することができ、組立効率が向上する。
【００１６】
なお、上記構成において、設計セクションにおいて設計された設計データをメインデータベースサーバに記憶し、材料製造セクションではメインデータベースサーバから設計データを読み出して部品材料を製造し、部品加工製作セクションではメインデータベースサーバから設計データを読み出して複数の部品を加工製作し、装置組立セクションではメインデータベースサーバから設計データを読み出して装置を組み立てるように構成するのが好ましい。このようにメインデータベースサーバを介して設計データをやり取りするようにシステムを構成すれば、設計データを迅速且つ効率よく記憶、読み出しすることが可能であり、システムの利用効率が向上する。
【００１７】
なお、装置組立セクションにおいて組み立てられて性能検査が完了した装置が分解されて現地セクション（この製品を使用する客先部門、工場等）に出荷され、現地セクションにおいて装置が再組立されて使用されるようなことが多い。この場合に、現地セクションにおいて再組立された装置の性能検査を行う現地検査装置を有し、この現地検査装置による検査データを設計セクションに送ってここで装置の調整を行う調整データを求め、この調整データを現地セクションに送って装置の調整を行うようにシステムを構成するのが好ましい。このようなシステムの場合には、装置を現地セクションで再組立したときに、所定の装置性能が得られないような場合には、設計セクションにおいて迅速に対応措置を講じることができ、この対応措置を現地セクションに伝えて、現地においても迅速且つ簡単に装置調整を行うことができる。
【００１８】
このようなシステムにおいて、現地検査装置により求められた検査データを受け取って記憶するメインデータベースサーバを有し、設計セクションにおいてはメインデータベースサーバに記憶された検査データに基づいて調整データを求めるように構成するのが好ましい。これにより、現地セクションでの調整についてもメインデータベースサーバを介して効率よく且つ迅速に対応が可能である。
【００１９】
本発明に係る装置は、上述したような構成の装置設計製作システムにより設計されて製作される。また、本発明に係る製品は、このように製作された装置により製造される。
【００２０】
一方、本発明に係る光学装置設計製作システムは、複数のレンズ部品を組み立てて構成される光学装置の設計を行う設計セクション（設計部門）と、設計セクションにおいて設計された設計データに基づいてレンズ部品用のガラス材料を製造する材料製造セクション（材料製造部門もしくは工場）と、設計セクションにおいて設計された設計データに基づいて材料製造セクションで製造されたガラス材料から複数のレンズ部品を加工製作する部品加工製作セクション（部品加工製作部門もしくは工場）と、設計セクションにおいて設計された設計データに基づいて部品加工製作セクションで作られた複数のレンズ部品を用いて光学装置を組み立てる装置組立セクション（装置組立部門もしくは工場）とを有して構成される。
【００２１】
そして、材料製造セクションにはここで製造されたガラス材料を検査する材料検査装置およびその検査データを記憶する材料検査データベースサーバが設けられ、部品加工製作セクションにはここで加工製作されたレンズ部品を検査する部品検査装置およびその検査データを記憶する部品検査データベースサーバが設けられ、設計セクションにおいて、材料検査データベースサーバおよび部品検査データベースサーバに記憶されたデータに基づいて、部品加工製作セクションで加工製作された複数のレンズ部品を用いて光学装置を組み立てるための組立設計データを再設計して装置組立セクションに送り、装置組立セクションにおいては、このように送られくる再設計された組立設計データに基づいて光学装置の組立を行うように構成される。
【００２２】
このような構成の光学装置設計製作システムにおいては、設計セクションでの設計データに基づいて、ガラス材料製造、このガラス材料からのレンズ部品の加工製作、このように加工製作された複数のレンズ部品から所定の光学装置（例えば、投影露光装置用の投影レンズ）の製作が行われるのであるが、このとき、材料製造セクションでガラス材料の検査が行われてその検査データが材料検査データベースサーバに記憶され、部品加工製作セクションでレンズ部品の検査が行われてその検査データが部品検査データベースサーバに記憶される。このため、設計セクションでは、これらデータベースサーバに記憶された検査データから、複数のレンズ部品を組み立てて光学装置を実際に製作する前に、この光学装置の性能をコンピュータ上で検討可能であり、この検討に基づいて組立設計データを再設計することができる。そして、このように再設計された組立設計データを用いて装置組立セクションにおいて光学装置の組立を行えば、所望の性能を有する光学装置を確実に製作することが可能である。
【００２３】
このため、設計セクションにおいて、材料検査データベースサーバおよび部品検査データベースサーバに記憶された検査データに基づいて、コンピュータシミュレーションにより部品加工製作セクションで加工製作された複数のレンズ部品を用いて光学装置を組み立てるバーチャル組立を行い、このようにバーチャル組立がなされた光学装置の性能検査をコンピュータシミュレーションにより行い、光学装置を実際に組み立てるための組立設計データを再設計するように構成するのが好ましい。
【００２４】
なお、このような本発明に係る光学装置設計製作システムにおいて、材料検査装置はガラス材料の屈折率およびそのばらつきと内部歪みを検査し、部品検査装置はレンズ部品の面形状誤差等のようなレンズ諸元、性能を検査する。
【００２５】
このシステムにおいて、装置組立セクションにおける組立を複数のサブ組立段階に分けて行なうように構成し、装置組立セクションに各サブ組立段階においてサブ組立光学装置の性能検査を行う装置検査装置およびその検査データを記憶する装置検査データベースサーバを設け、設計セクションにおいては、材料検査データベースサーバおよび部品検査データベースサーバに記憶された検査データに加えて装置検査データベースサーバに記憶された検査データに基づいて、部品加工製作セクションで加工製作されたレンズ部品を用いて光学装置を組み立てるための組立設計データを再設計して装置組立セクションに送るようにシステムを構成するのが好ましい。
【００２６】
このようにサブ組立段階での光学装置の性能検査を行えば、この光学装置を組み立てた状態での性能をコンピュータを用いてより正確に検討することが可能であり、この検討に基づいて組立設計データを再設計するとともにこのように再設計された組立設計データを用いて装置組立セクションにおいて光学装置の組立を行えば、所望の性能を有する光学装置をより確実に製作することができる。
【００２７】
この場合に、一つもしくは複数のレンズ部品を所定のレンズ保持枠に保持してサブ組立光学装置を構成し、装置検査装置はこのようにサブ組立光学装置を構成するレンズ部品の面形状誤差等のようなレンズ諸元、性能を検査する。これにより、レンズ部品をレンズ保持枠により保持したことにより生じるレンズ表面のひずみなどを検査し、このひずみの影響を加味して組立設計データを再設計することができ、組立後の光学装置の性能をより良好なものにすることができる。
【００２８】
このようなシステムにおいて、メインデータベースサーバを、材料検査データベースサーバおよび部品検査データベースサーバ、さらに必要に応じて装置検査データベースサーバに繋がって配設し、メインデータベースサーバにおいては各データベースサーバから検査データを受け取って記憶するようにシステムを構成するのが好ましい。これにより、各検査データをメインデータベースサーバに効率よく記憶しておくことが可能であり、設計セクションはメインデータベースサーバにアクセスするだけで必要な全てのデータを取り込むことが可能であり、システムの利用効率が向上する。
【００２９】
また、設計セクションにおいて、メインデータベースサーバに記憶された検査データに基づいて、部品加工製作セクションで加工製作されたレンズ部品を用いて光学装置を組み立てるための組立設計データを再設計し、この再設計した組立設計データをメインデータベースサーバに記憶させ、装置組立セクションにおいては、メインデータベースサーバから再設計された組立設計データを読み出すように構成するのが好ましい。
【００３０】
さらに、設計セクションにおいて設計された設計データをメインデータベースサーバに記憶し、材料製造セクションではメインデータベースサーバから設計データを読み出してレンズ部品の材料を製造し、部品加工製作セクションではメインデータベースサーバから設計データを読み出してレンズ部品を加工製作し、装置組立セクションではメインデータベースサーバから設計データを読み出して光学装置を組み立てるようにシステムを構成するのが望ましい。このようにメインデータベースサーバを介して設計データをやり取りするようにシステムを構成すれば、設計データを迅速且つ効率よく記憶、読み出しすることが可能であり、システムの利用効率が向上する。
【００３１】
本発明に係る設計製作システムにより製作される光学装置としては投影露光装置用投影レンズがあるが、このシステムの場合には、設計セクションにおいて、材料検査データベースサーバおよび部品検査データベースサーバに記憶されたデータに基づいて、投影レンズを組み立てるための組立設計データにおけるレンズ部品のレンズ間隔および回転位置、レンズ諸元等を再設計する。
【００３２】
この場合に、設計セクションにおいて、材料検査データベースサーバおよび部品検査データベースサーバに記憶されたデータに基づいて、投影レンズを組み立てるための組立設計データにおけるレンズ部品のレンズ間隔および回転位置を優先して再設計する。そして、レンズ部品のレンズ間隔および回転位置の再設計では投影レンズの所望の性能が得られないときには、投影レンズを構成する所定のレンズ部品の表面を非球面とする修正を行うように再設計する。さらに、レンズ部品の表面を部分的に非球面とする修正でも投影レンズの所望の性能が得られないときには、所定のレンズ部品を表面曲率を修正したレンズ部品と交換する。このように再設計する対象に優先順位を設けることにより、システマチックな再設計が可能となり、再設計を容易且つ迅速に行うことができる。
【００３３】
本発明に係る光学装置設計製作システムを、装置組立セクションにおいて組み立てられた光学装置を分解して現地セクションに出荷し、現地セクションにおいてこの光学装置を再組立して使用するように構成することができる。この場合、現地セクションにおいて再組立された光学装置の性能検査を行う現地検査装置を有し、現地検査装置による検査データを設計セクションに送って設計セクションにおいて光学装置の調整を行う調整データを求め、この調整データを現地セクションに送り返して光学装置の調整を行うようにするのが好ましい。
【００３４】
このようなシステムの場合には、光学装置を現地セクションで再組立したときに、所定の装置性能が得られないような場合には、設計セクションにおいて迅速に対応措置を講じることができ、この対応措置を現地セクションに伝えて、現地において迅速且つ簡単に装置の再調整を行うことができる。
【００３５】
このようなシステムにおいて、現地検査装置により求められた検査データを受け取って記憶するメインデータベースサーバを有し、設計セクションにおいてはメインデータベースサーバに記憶された検査データに基づいて調整データを求めるように構成するのが好ましい。これにより、現地セクションでの調整についてもメインデータベースサーバを介して効率よく且つ迅速に対応が可能である。
【００３６】
本発明に係る光学装置は、上述したような構成の光学装置設計製作システムにより設計されて製作される。このような光学装置としては、投影露光装置用の投影レンズや、この投影レンズを用いて構成される投影露光装置がある。さらに、本発明に係る製品としては、この投影露光装置により逐次露光されて製造されたウエハ等がある。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明に係る装置設計製作システムの一例として、投影露光装置（ステッパー）用の投影レンズの設計製作システムについて以下に説明する。図１にこの設計製作システムの構成を示すとともに、図２にこのシステムにより投影レンズおよび投影露光装置を製作する手順を示しているが、まず、投影露光装置およびこれに使用される投影レンズについて説明する。
【００３８】
投影露光装置の全体概略構成を図３に示しており、この投影露光装置ＳＴＰは、光源２から出射される露光光を照明レンズ３からレチクルＲに照射してレチクルＲを均一に照明するための露光用照明光学系１を有する。レチクルＲは、図３（Ａ）に示すように、表面に露光転写される回路パターンＰが形成されており、投影露光装置ＳＴＰの所定位置に保持されて、露光用照明光学系１から均一な露光光が照射される。レチクルＲの下側（露光光の出射側）に透明なガラス板からなる補正板５が配設されている。
【００３９】
さらに、レチクルＲおよび補正板５を透過した露光光を受ける位置に投影レンズ１０が配設されており、投影レンズ１０から出射された露光光を受ける位置にウエハＷが配設されている。すなわち、投影露光装置ＳＴＰは、上記の位置にレチクルＲおよびウエハＷをそれぞれ保持するように構成されている。このため、レチクルＲの回路パターンＰが投影レンズ１０により縮小されてウエハＷに結像され、ウエハＷにおける露光領域ＥＡには、図３（Ｂ）に示すように、縮小されたパターンＰ′が露光される。この縮小パターンＰ′の露光は、ウエハＷ上において位置を変えて何度も行われ、図示のようにたくさんの縮小パターンＰ′が整列した状態で露光形成される。
【００４０】
ここで、ウエハＷ上に露光形成される縮小パターンＰ′の線の太さは、０．３μｍ以下となる極く細い線（この線の太さは、ますます細くなる傾向にある）からなり、このような細い線からなる縮小パターンＰ′をウエハＷの表面に正確に形成できるように、投影レンズ１０は非常に高い精度が要求される。
【００４１】
投影レンズ１０の構成例を図４に示しており、複数の円筒状部材を組み合わせてなる筐体１１内に、それぞれ保持枠１２により一つもしくは複数のレンズＬを保持して形成された多数のレンズサブアセンブリＬＳＡ（サブ組立光学装置）を、図示のように、光軸方向に並べて組み付けて構成される。なお、このように多数のレンズサブアセンブリＬＳＡが筐体１１内に配設されるときに、各レンズ間隔を調整するために、所定のレンズサブアセンブリＬＳＡを構成する保持枠１２と隣の保持枠１２との間に、間隔調整用リング１３が適宜配設されている。
【００４２】
このように投影レンズ１０は多数のレンズＬを光軸方向に並べて保持して構成されており、この投影レンズ１０の精度は、図５に示すような各レンズＬを構成するガラス材料の屈折率のばらつき、図６に示すような各レンズ厚さのばらつき、図７に示すような各レンズ表面の曲率半径のばらつき、図８に示すような各レンズ間隔のばらつきの影響を受ける。各レンズＬの製作段階においてこのようなばらつきはできる限り小さく抑えられるのであるが、このばらつきを零にすることはできず、上述のように非常に高い精度が要求される投影レンズ１０では、レンズ製造段階でばらつきを厳しく抑えるだけでは、所望の精度を有した投影レンズ１０を得ることが難しい。
【００４３】
このようなことから、本発明では、投影レンズ１０およびこれを用いた投影露光装置ＳＴＰが最終的に所望の精度を有するようにするための光学装置設計製作システムを提供する。このシステム構成を図１に示しており、このシステムは、設計セクション３０、メインデータベースサーバ３５、材料製造セクション４０、レンズ加工製作セクション（部品加工製作セクション）５０、装置組立セクション６０、出荷セクション３８、現地セクション７０等から構成され、各セクションは専用回線等を介して繋がっており、コンピュータを用いて各セクションに配設されたデータサーバ間で設計データ、検査データのやりとりが自由に行われる。
【００４４】
以下においては、図１および図２を併用して、このシステムに基づく投影レンズ１０および投影露光装置ＳＴＰの設計製作について説明する。
【００４５】
まず、設計セクション３０においては、投影レンズ１０を構成する各レンズの設計、さらには、筐体１１、保持枠１２等の設計を行い（ステップＳ１）、その設計データをメインデータベースサーバ３５に記憶する。なお、この設計セクション３０においては、材料製造セクション４０、レンズ加工製作セクション５０、装置組立セクション６０、現地セクション７０等から種々の検査データをメインデータベースサーバ３５を介して受け取り、組立後の投影レンズ１０および投影露光装置ＳＴＰが所望の精度を有するように再設計を必要に応じて行う。これについての説明は後述する。
【００４６】
このようにして設計セクション３０における設計がなされると、材料製造セクション４０のガラス製造工場４１においてレンズ材料となるガラスの製造を行う（ステップＳ２）。ガラス製造工場４１においては、まず、設計セクション３０において設計されたレンズＬの要求屈折率等をメインデータベースサーバ３５から読み出す。ここで、材料製造セクション４０には材料検査データベースサーバ４３が設けられており、この材料検査データベースサーバ４３は専用回線等を介してメインデータベースサーバ３５に繋がっている。このため、ガラス製造工場４１では、メインデータベースサーバ３５から材料検査データベースサーバ４３に送られた設計データを読み出す。
【００４７】
ガラス製造工場４１では、このように読み出した設計データに基づいて所定の成分を有した溶融ガラス材料が製造される。この製造は、例えば図９に示すように、溶融ガラス材料が白金パイプ４６を通して固定型４５内に連続的に注入されて行われ、このガラス材料の注入に対応して冷やされて固まって板状となったガラス材料がキャタピラ４７により順次引き出され、所望の屈折率を有する板状のガラス材料ＬＭが製造される。
【００４８】
材料製造セクション４０は材料検査装置４２を有しており、この材料検査装置４２によりガラス製造工場４１において製造されたガラス材料ＬＭの屈折率、内部歪み等のような材料特性の検査が行われる（ステップＳ３）。材料検査装置４２により検査されて得られた検査データは、材料検査データベースサーバ４３に記憶され、さらに、メインデータベースサーバ３５に送られて記憶される。
【００４９】
このようにしてレンズ用ガラス材料ＬＭが製造されると、ガラス材料ＬＭがレンズ加工製作セクション５０に送られる。レンズ加工製作セクション５０はガラス材料ＬＭからレンズＬを加工研磨する加工研磨工場５１を有しており、加工研磨工場５１においては、設計セクション３０において設計されたレンズＬのレンズ諸元、性能に関する設計データをメインデータベースサーバ３５から読み出し、この設計データに基づいて所望のレンズＬが製作される（ステップＳ４）。ここで、レンズ加工製作セクション５０にはレンズ検査データベースサーバ５３が設けられており、このレンズ検査データベースサーバ５３は専用回線等を介してメインデータベースサーバ３５に繋がっている。このため、加工研磨工場５１では、メインデータベースサーバ３５からレンズ検査データベースサーバ５３に送られた設計データを読み出す。
【００５０】
加工研磨工場５１におけるレンズＬの研磨工程を図１０に示しており、ここでは、回転支持台５５上に載置されて矢印Ａ方向に回転されるレンズＬの上レンズ面が、揺動アーム５７により矢印Ｂ方向に揺動される研磨皿５６により研磨され、設計データにより規定される所定の球面を有したレンズＬが製作される。
【００５１】
レンズ加工製作セクション５０はレンズ検査装置５２を有しており、レンズ検査装置５２により、加工研磨工場５１において作られたレンズＬの表面形状検査、収差等の性能検査等が行われる（ステップＳ５）。レンズ検査装置５２により検査されて得られた検査データは、レンズ検査データベースサーバ５３に記憶され、さらに、メインデータベースサーバ３５に送られて記憶される。
【００５２】
このようにして各レンズＬが製作されると、これらのレンズＬは装置組立セクション６０に送られる。装置組立セクション６０はこれらのレンズＬを用いて投影レンズ１０を組み立てる組立工場７１を有しており、ここで図４に示した投影レンズ１０が組み立てられる。
【００５３】
但し、本システムにおいては、組立工場７１において実際に投影レンズ１０を組み立てる前に、設計セクション３０においてコンピュータ上で組立をシミュレーションし、投影レンズ１０の性能確認を行うようになっている。なお、これをバーチャル組立（ステップＳ６）と称する。このバーチャル組立においては、設計セクション３０はメインデータベースサーバ３５から、材料検査装置４２により検査された検査データおよびレンズ検査装置５２により検査された検査データを読み出し、これらの検査データに基づいて、コンピュータ上で組立をシミュレーションするとともにその性能確認を行い、実際の組立に必要な設計データを再設計する（ステップＳ７）。
【００５４】
このバーチャル組立により組み立てられた投影レンズ１０について、光学的性能をチェックした出力図例を図１１に示しており、ここではレチクルＲを透過した光束が各レンズＬにより曲げられてどのように進むかを示している。このシミュレーションにおいて、レチクルＲの像がウエハＷに結像されるときに、結像位置にずれがないか、レンズ収差が問題ないか、所定の解像度が得られるか等といった投影レンズ１０の性能についてコンピュータ上でチェックされる。このシミュレーションにより、投影レンズ１０の性能が不十分であると判断されたときには、所期の性能を得るための再設計がコンピュータ上で行われる。
【００５５】
この再設計に際しては、図１２に示すように、まずレンズ間隔とレンズの回転位置（レンズの光軸を中心とした回転位置）の調整を行う再設計を検討し、この調整で不十分なときには所定のレンズについて表面曲率を非球面にする研磨を施して性能を向上させる再設計を検討し、これでも不足するときには所定のレンズについて僅かに曲率を変更したレンズと交換して性能を向上させる再設計を行う。レンズ間隔の調整は、図１３に示すように、レンズの保持枠１２の間に挟まれて配設される間隔調整用リング１３の厚さを変更して行い、回転位置の調整はこのように保持されたレンズをその光軸を中心として所定角度回転させて行う。なお、必要に応じて補正板５の再設計も行われる。
【００５６】
このようにしてコンピュータ上のシミュレーションにより得られた再設計データは、メインデータベースサーバ３５から装置検査データベースサーバ６３に送られる。組立工場６１においては、再設計データに基づいて投影レンズ１０の組立が行われる（ステップＳ８）。所定のレンズについて表面曲率を非球面にする研磨を施して性能を向上させる再設計が行われたときには、この所定のレンズがレンズ加工製作セクション５０に送られて、図１２に示すように非球面研磨が施される。この組立においてはまず、保持枠１２によりレンズＬを保持してレンズサブアセンブリＬＳＡの組立が行われる。
【００５７】
装置組立セクション６０は装置検査装置６２を有しており、上記のように組み立てられたレンズサブアセンブリＬＳＡについてレンズ表面形状の検査等が装置検査装置６２により検査される（ステップＳ９）。これにより、保持枠１２により保持されたときに発生するレンズＬの歪み等が検査され、その検査データは装置検査データベースサーバ６３に記憶されるとともにメインデータベースサーバ３５に送られて記憶される。このようにレンズサブアセンブリＬＳＡの検査データが記憶されたときに、この検査データを含めてバーチャル組立を再度行い、投影レンズ１０の組立のための再設計を再度行うようにしてもよい。
【００５８】
次に、レンズサブアセンブリＬＳＡを筐体１１内に組み込んで図４に示した投影レンズ１０を組み立てる。そして、この投影レンズ１０を用いて、図３に示した構成の投影露光装置ＳＴＰを組み立て、投影レンズ１０を含めて装置全体の性能検査を行う（ステップＳ９）。なお、投影露光装置ＳＴＰに組み込む前に、投影レンズ１０のみの性能検査を行っても良い。
【００５９】
この性能検査結果を評価し（ステップＳ１０）、所期の性能が得られないときには、性能検査結果データが設計セクション３０に送られ、性能を得るための再設計が行われる（ステップＳ７）。この再設計は、上述したバーチャル組立における再設計と同様であり、まずレンズ間隔および回転位置の調整を行う再設計を検討し、この調整で不十分なときには所定のレンズについて表面曲率を非球面にして性能を向上させる再設計を検討し、これでも不足するときには所定のレンズについて僅かに曲率を変更したレンズと交換して性能を向上させる再設計を行う。このときにも、必要に応じて補正板５の再設計が行われる。
【００６０】
そして、組立工場６１において、上記のように組み立てられた投影レンズ１０が分解され、上記の再設計データを用いて再組立が行われる（ステップＳ８）。このように再組立された投影レンズ１０を用いて、図３に示した構成の投影露光装置ＳＴＰを組み立て、投影レンズ１０を含めて装置全体の性能検査を行う（ステップＳ９）。この性能検査結果を評価し（ステップＳ１０）、所期の性能が得られたときに、投影露光装置ＳＴＰが出荷セクション３８から現地セクション（客先）７０に出荷される（ステップＳ１１）。なお、所期の性能が得られないときには、再びステップＳ７，Ｓ８，Ｓ９が繰り返される。
【００６１】
出荷セクション３８からの出荷に際しては、投影露光装置ＳＴＰが構成部品に分解されて出荷され、現地セクション７０において再組立される。但し、このとき、投影レンズ１０については投影露光装置ＳＴＰから取り外されるが、投影レンズ１０として組み立てられた状態のまま出荷される。
【００６２】
現地セクション７０に送られた構成部品は、現地組立部門７１により投影露光装置ＳＴＰに再組立され、所定位置に据え付けられる（ステップＳ１２）。そして、現地検査部門７２により現地性能検査が行われる（ステップＳ１３）。この現地性能検査結果を評価し（ステップＳ１４）、要求性能が得られた場合には、投影露光装置ＳＴＰの設置が完了する（ステップＳ１６）。
【００６３】
一方、現地検査部門７２による検査結果により、所期の性能が得られない場合には、ノートパソコン等７５を介して検査結果データが設計セクション３０に送られる。設計セクション３０において、受け取ったデータを解析して所期の性能を得るための再設計が行われ（ステップＳ１５）、その再設計データが現地組立部門７１に送られ、現地組立部門７１においては、送られてきた再設計データに基づいき組立調整を行う（ステップＳ１２）。そして、再度現地性能検査が行われる（ステップＳ１３）。以下、所期の性能が得られるまで、ステップＳ１５，Ｓ１２，Ｓ１３が繰り返され、所期の性能が得られた時点で投影露光装置ＳＴＰの設置が完了する（ステップＳ１６）。なお、現地組立部門での組立調整は、投影レンズ１０そのものの調整ではなく、補正板５の形状修正もしくは交換、その他の投影露光装置ＳＴＰの構成部品の調整が行われる。
【００６４】
【実施例】
次に、上述した各セクションでの検査と、検査データに基づく際設計について、具体的な例を挙げて説明する。
【００６５】
【第１実施例】
まず、材料製造セクション４０の材料検査装置４２により屈折率の不均一性が検出された場合の再設計について説明する。このような屈折率が不均一な材料から作られたレンズＬは不均一な屈折率を有するものとなり、レンズ加工製作セクション５０のレンズ検査装置５２によりレンズＬの屈折率の不均一性が検出される。ところで、屈折率が不均一なレンズであっても、多くの場合、その屈折率の不均一性は半径方向に分布しており円周方向については一様であることが多い。このように光軸を中心とする半径方向の屈折率が不均一であるレンズＬを使用して投影レンズ１０を構成する場合に、屈折率の不均一性に起因する収差を補正するための非球面を１又は複数面設ける再設計が行われる。
【００６６】
この再設計の第１実施例を図１４に示している。ここでは、まず、上述したように、材料検査装置４２により検査された屈折率の不均一性に関する検査データおよびレンズ検査装置５２により検査されたレンズＬの屈折率の不均一性に関する検査データから、対象となるレンズＬの屈折率の不均一性を求める（ステップＳ２１）。次いで、このように測定された屈折率をそのまま用いたときの投影レンズ１０からなる光学系の収差（Ａ）を求め（ステップＳ２２）、このような屈折率が不均一なレンズを屈折率が一様なレンズに置き換えたときの収差（Ｂ）を求める（ステップＳ２３）。なお、一様な屈折率の値としては、例えば実際のレンズにおける光軸上での屈折率値を用いる。なお、この収差（Ｂ）は、非球面を導入して収差（Ａ）を補正するときの目標値である。すなわち本実施例では、非球面を導入して収差（Ａ）を補正するときに、収差が０となるように非球面を導入するのではなく、屈折率分布が一様であったとしたら得られたであろう収差（Ｂ）となるように、非球面を導入する。
【００６７】
次いで、屈折率の不均一性に起因する残留収差（Ａ）−（Ｂ）を求める（ステップＳ２４）。次いで、非球面を導入したときの収差（Ａ′）を求め、残留収差（Ａ′）−（Ｂ）を求め、残留収差（Ａ′）−（Ｂ）が許容値内となるまでこの過程を繰り返す（ステップＳ２５，Ｓ２６）。残留収差（Ａ′）−（Ｂ）が許容値内となったとき、すなわち「完了」となったとき、完了状態での非球面を再設計データとして採用することとし、再設計データに基づいて非球面レンズを製造する。
【００６８】
【第２実施例】
次に、図１５を参照しながら、投影レンズ１０を構成する各レンズＬの屈折率分布の不均一性及びレンズＬの加工面誤差を考慮した投影レンズ１０の製作について説明する。ここでは、まず、屈折率分布測定用の干渉計等を用いて、加工前の光学材料（ガラス材料）の屈折率の分布を計測する（ステップＳ３１）。そして、このように計測された光学材料の屈折率の分布に関する情報は、メインデータベースサーバ３５に記憶される。ここで、光学材料としては、レンズ等の光学ガラスのインゴットから切り出した所定の厚さを持つレンズ加工前の光学ガラス板（いわゆる、ディスク部材）等、又は光学ガラス板を切り出す前のインゴットそのものである。
【００６９】
次に、ステップＳ３２の工程へ移行する。ステップＳ３２では、加工研磨工場５１において、レンズ加工装置（光学部材加工装置）及びレンズ研磨装置（光学部材研磨装置）を用いて、ガラス材料のインゴットから切り出された光学ガラスの加工及び研磨を行い、このようにして作られるレンズＬが光学設計値どおりとなって投影レンズ１０を構成する光学部材として機能するまで（許容製造誤差となるまで）加工及び研磨の工程が繰り返される。このようにして加工及び研磨を終えたレンズの表面には、レンズの透過率等を高めるために反射防止膜が薄膜形成装置によってコートされる。
【００７０】
次にステップＳ３３に進み、レンズの加工面形状を計測する干渉計を用いて、各レンズの加工面に関する加工誤差の情報を得るために、各レンズの加工面の形状をそれぞれ測定する。このようにして計測された各レンズの加工面の形状に関する情報は、メインデータベースサーバ３５に記憶される。投影レンズ１０を構成する全てのレンズＬに関する加工面の計測を終えると、ステップＳ３４の工程へ移行する。なお、ステップＳ３３では、レンズＬの加工面が所定の薄膜でコートされた後に加工面の形状を計測しているが、反対に、レンズの加工面の形状を先に計測してから、加工面を所定の薄膜でコートするようにしても良い。
【００７１】
ステップＳ３４では、以上のステップＳ３１からステップＳ３３を経た各レンズＬを用いて投影レンズ１０を組み上げ、この投影レンズ１０を組み立てた時の組立情報（各レンズの相対的間隔、各レンズの傾斜、各レンズの偏芯（光軸直交方向のずれ）、各レンズを保持する鏡筒間の相対的間隔、各鏡筒の傾斜、又は各鏡筒の偏芯（光軸直交方向のずれ）等の情報を含む各部品の位置情報（設定情報））は、メインデータベースサーバ３５に記憶される。
【００７２】
さらにステップＳ３４では、投影レンズ１０を組み上げた後、投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）を計測する。そして、計測された投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）に関する情報は、メインデータベースサーバ３５へ記憶される。ここで、投影レンズ１０の残存収差とは、波面収差、球面収差、非点収差、像面湾曲、コマ収差、歪曲収差さらには色収差等を含み、また、投影レンズ１０に残存する不要な光学特性とは、上記残存収差に加えて、倍率誤差、テレセン誤差（主光線の光軸に対する傾き誤差）等を含む。
【００７３】
投影レンズ１０の残存収差は、テストレチクルを用いて収差計測用のテストパターンを感光性基板に露光する試し露光を用いた計測、あるいは干渉計を用いた計測によって求める事ができる。なお、前述の試し露光は、投影レンズ１０をテスト露光用の検査機に取り付け、投影レンズ１０の物体面に設置したテストレチクルを検査機内の照明系からの光で照明して、投影レンズ１０の像面に設置した感光性基板にテストレチクルのパターン像を投影露光することである。この試し露光による残存収差は、露光された基板を現像した後、電子顕微鏡等の観察装置で露光パターンを解析する事によって求めることができる。
【００７４】
次にステップＳ３５に進み、メインデータベースサーバ３５に記憶された各情報、すなわち光学材料（ガラス材料）の屈折率の分布に関する情報、各レンズの加工面形状に関する情報、及び投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）に関する情報に基づいて、コンピユータによるシミュレーション（例えば、光線追跡等による光学計算）、すなわちバーチャル組立を行う。そのコンピユータによるシミュレーション結果によって、投影レンズ１０の調整（レンズ及び鏡筒等に関する傾斜、光軸方向のシフト（レンズ間隔調整）、光軸を中心としたレンズの方位角（レンズの回転位置調整）あるいは光軸直交方向のシフトを含む位置の調整）で残存収差（残存する不要な光学特性）が補正できるか否かを判断する。換言すれば、コンピユータによるシミュレーションによって、例えば、残存収差（残存する不要な光学特性）が、投影レンズ１０の調整による低次の収差の調整で補正できるか否かを判断する。
【００７５】
なお、コンピユータによるシミュレーションは、光学材料の屈折率の分布に関する情報、各レンズの加工面形状に関する情報、及び投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）に関する情報のみならず、製造中の投影レンズ１０の光学設計情報、及び投影レンズ１０を組み立てる時の投影レンズ１０の組立（各レンズの相対的間隔、各レンズの回転位置、各レンズの傾斜、各レンズの偏芯（光軸直交方向のずれ）、各レンズを保持する鏡筒間の相対的間隔、各鏡筒の傾斜、又は各鏡筒の偏芯（光軸直交方向のずれ）等の情報を含む各部品の位置情報（設定情報）を用いて行われる。
【００７６】
ここで、残存収差（残存する不要な光学特性）が投影レンズ１０の調整によって補正できないと予測された場合には、ステップＳ３６の工程へ移行する。換言すれば、投影レンズ１０の調整によって補正しきれない高次の収差が残存する予測された場合には、ステップＳ３６の工程へ移行する。ここでは、コンピユータによるシミュレーション（例えば、光線追跡等による光学計算）によって、投影レンズ１０の調整によって補正しきれない収差成分（不要な光学特性成分）を補正できる適切な位置にある少なくとも１つのレンズの加工面（光学面）に関する補正面形状（球面形状、回転対称な非球面形状、回転非対称な非球面形状、ランダムな非球面形状）を算出し、メインデータサーバ３５に記憶させる。
【００７７】
なお、ここでの補正面形状を算出する工程でのコンピユータによるシミュレーションは、光学材料（屈折光学部材）の屈折率の分布に関する情報、各レンズの加工面形状に関する情報、及び投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）に関する情報のみならず、製造中の投影レンズ１０の光学設計情報、及びステップ１３の投影レンズ１０を組み上げる時の投影レンズ１０を組み上げ情報（各レンズの相対的間隔、各レンズの回転位置、各レンズの傾斜、各レンズＬの偏芯（光軸直交方向のずれ）、各レンズを保持する鏡筒間の相対的間隔、各鏡筒の傾斜、又は各鏡筒の偏芯（光軸直交方向のずれ）等の情報を含む各部品の位置情報（設定情報））を用いて行われる事が好ましい。
【００７８】
その後、ステップＳ３２へ戻って、投影レンズ１０を一旦分解して、再加工用のレンズＬを取り出す。次に、ステップＳ３６にて算出され、メインデータベースサーバ３５に記憶させた補正面形状に関する情報に基づいて、レンズ加工装置及びレンズ研磨装置を用いて、再加工用のレンズの再加工面（光学面）の加工及び研磨、そして再加工用のレンズの再加工面のコートを行い、ステップＳ３４およびＳ３６の工程を繰り返す。
【００７９】
もし、残存収差（残存する不要な光学特性）が投影光学系の調整によって補正できると予測された場合には、ステップＳ３７の工程へ移行して、投影レンズ１０の調整が行われる。ここでの投影レンズ１０を調整する時の投影レンズ１０の調整情報（各レンズの相対的間隔、各レンズの回転位置、各レンズの傾斜、各レンズの偏芯（光軸直交方向のずれ）、各レンズを保持する鏡筒間の相対的間隔、各鏡筒の傾斜、又は各鏡筒の偏芯（光軸直交方向のずれ）等の情報を含む各部品の位置情報（設定情報））は、メインデータベースサーバ３５へ記憶される。
【００８０】
ステップＳ３７での投影レンズ１０の調整としては、多数のレンズの位置調整（傾斜、光軸方向のシフト、回転位置及び偏芯を含む調整）や、投影レンズ１０を複数の分割鏡筒で構成する場合は分割鏡筒の位置調整（傾斜、光軸方向のシフト、及び偏芯を含む調整）等がある。以上のステップＳ３７の工程が完了すると、ステップＳ３８の工程へ移行する。
【００８１】
ここでは、投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）が許容できるか否かを判断するために、投影レンズ１０の光学特性（結像性能）を計測する。投影レンズ１０の光学特性（結像性能）は、ステップＳ３４と同様に、試し露光を用いた計測、あるいは干渉計を用いた計測によって求める事ができる。投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）が許容できる場合には、投影レンズ１０は完成する。
【００８２】
反対に、投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）が許容できない場合には、計測された投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）に関する情報は、メインデータベースサーバ３５へ記憶されて、再びステップＳ３６に移行する。ステップＳ３６においては、ステップＳ３８で求められた投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）を補正できる適切な位置にある少なくとも１つのレンズの加工面（光学面）に関する補正面形状（球面形状、回転対称な非球面形状、回転非対称な非球面形状、ランダムな非球面形状）を算出し、メインデータサーバ３５に記憶させる。
【００８３】
このとき、ステップＳ３６の補正面形状を算出する工程でのコンピユータによるシュミレーションは、光学材料の屈折率の分布に関する情報、各レンズの加工面形状に関する情報、及び投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）に関する情報のみならず、製造中の投影レンズ１０の光学設計情報、ステップ１３の投影レンズ１０を組み上げる時の投影レンズ１０の組み上げ情報（各レンズの相対的間隔、各レンズの光軸と直交した方向のずれや偏芯（光軸直交方向のずれ）、又は各レンズの傾き等の情報）、投影レンズ１０を調整する時の投影レンズ１０の調整情報（各レンズＬの相対的間隔、回転位置等の情報）を用いて行われる事が好ましい。
【００８４】
その後、ステップＳ３２からステップＳ３８の工程を繰り返し、投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）が許容できる値に納める。これによって、最終的に、優れた光学性能（結像性能）を持つ投影レンズ１０を製造することができる。
【００８５】
【第３実施例】
次に、図１６を参照しながら、本発明の第３の実施例に係る投影レンズ１０の製造方法を説明する。図１５に示す例では、投影レンズ１０を一旦組み上げた後に、コンピユータによるシミュレーションで加工面を再加工するか否かを決定していたが、以下の例では、投影レンズ１０を組み上げる前に、投影レンズ１０の調整で残存収差が補正できる程度迄、コンピユータによるシミュレーションで加工面を再加工するか否かを予測する例を示す。
【００８６】
図１６に示すように、まず、ステップＳ４１において、屈折率分布測定用の干渉計を用いて、加工前の光学材料（ガラス材料）の屈折率の分布を計測する。このように計測された屈折率の分布に関する情報は、メインデータベースサーバ３５に記憶される。光学材料としては、レンズ等の光学ガラスのインゴットから切り出した所定の厚さを持つレンズ加工前の光学ガラス板（いわゆる、ディスク部材）等、又は光学ガラス板を切り出す前のインゴットそのものである。
【００８７】
次に、ステップＳ４２の工程へ移行する。ここでは、レンズ加工装置（光学部材加工装置）及びレンズ研磨装置（光学部材研磨装置）を用いて、ガラスインゴットから切り出された多数の光学ガラス部材の加工及び研磨を行い、その加工及び研磨されたレンズＬが光学設計値どおりとなって投影レンズ１０を構成する光学部材として機能するまで（許容製造誤差となるまで）加工及び研磨の工程が繰り返される。
【００８８】
次に、加工及び研磨を終えたレンズ部品に、その透過率等を高めるために反射防止膜が薄膜形成装置によってコートされ、投影レンズ１０を組み上げるためのレンズＬが製造される。
【００８９】
この工程が完了すると、ステップＳ４３の工程へ移行する。ここでは、レンズＬの加工面形状を計測する干渉計を用いて、各レンズＬの加工面に関する加工誤差の情報を得るために、各レンズＬの加工面の形状をそれぞれ測定する。そして、このようにして干渉計にて計測された各レンズＬの加工面の形状に関する情報はメインデータベースサーバ３５へ記憶される。投影レンズ１０を構成する全てのレンズＬに関する加工面の計測を終えると、ステップＳ４３の工程が完了し、ステップＳ４４の工程へ移行する。
【００９０】
ステップＳ４４では、メインデータベースサーバ３５に記憶された各情報、すなわち光学材料（屈折光学部材）の屈折率の分布に関する情報、各レンズＬの加工面形状に関する情報に基づいて、コンピユータによるシミュレーション（例えば、光線追跡等による光学計算）によって、投影レンズ１０に残存収差（残存する不要な光学特性）を予測計算する。ここで、投影レンズ１０の残存収差とは、波面収差、球面収差、非点収差、像面湾曲、コマ収差、歪曲収差さらには色収差等を含み、投影レンズ１０に残存する不要な光学特性とは、上記残存収差に加えて、倍率誤差、テレセン誤差（主光線の光軸に対する傾き誤差）等を含む。
【００９１】
このコンピユータによる予測計算の結果、後述するステップＳ４６での投影レンズ１０の調整（レンズＬ、鏡筒等の傾斜、シフトを含む位置の調整および各レンズの間隔、回転位置調整）で予測される投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）が補正できるか否かを判断する。換言すれば、ステップＳ４４では、コンピユータによるシミュレーションによって、例えば、本ステップにて算出された残存収差（残存する不要な光学特性）が、投影レンズ１０の調整による低次の収差の調整で補正できるか否かを判断する。ここで得られた投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）に関する情報は、メインデータベースサーバ３５に記憶される。なお、ステップ２３でのコンピユータによるシミュレーションは、光学材料（屈折光学部材）の屈折率の分布に関する情報、各レンズＬの加工面形状に関する情報のみならず、現在製造中の投影レンズ１０の光学設計情報を用いて行われる事が好ましい。
【００９２】
ステップＳ４４にて計測された残存収差（残存する不要な光学特性）が投影レンズ１０の調整によって補正できないと予測された場合には、ステップＳ４５の工程へ移行する。換言すれば、投影レンズ１０の調整によって補正しきれない高次の収差が残存する予測された場合には、ステップＳ４５の工程へ移行する。
【００９３】
ここでは、コンピユータによるシミュレーション（例えば、光線追跡等による光学計算）によって、投影レンズ１０の調整によって補正しきれない収差成分（不要な光学特性成分）を補正できる適切な位置にある少なくとも１つのレンズＬの加工面（光学面）に関する補正面形状（球面形状、回転対称な非球面形状、回転非対称な非球面形状、ランダムな非球面形状）を算出し、メインデータサーバ３５に記憶させる。なお、ステップＳ４５の補正面形状を算出する工程でのコンピユータによるシミュレーションは、光学材料（屈折光学部材）の屈折率の分布に関する情報、及び各レンズＬの加工面形状に関する情報のみならず、現在製造中の投影レンズ１０の光学設計情報を用いて行われる事が好ましい。
【００９４】
その後、ステップＳ４２へ戻って、ステップＳ４５にて算出され、メインデータサーバ３５に記憶させた補正面形状に関する情報に基づいて、レンズ加工装置（光学部材加工装置）及びレンズ研磨装置（光学部材研磨装置）を用いて、再加工用のレンズＬの再加工面（光学面）の加工及び研磨、そして再加工用のレンズＬの再加工面のコートを行い、ステップＳ４３、及びステップＳ４４の工程を繰り返す。
【００９５】
ステップＳ４４にて計測された残存収差（残存する不要な光学特性）が投影光学系の調整によって補正できると予測された場合には、ステップＳ４６の工程へ移行する。ここでは、ステップＳ４４を経た各レンズＬを用いて投影光学系の組立及び調整が行われ、投影レンズ１０が組み上げられる。ここで、投影レンズ１０の調整としては、多数のレンズＬの位置調整（傾斜、光軸方向のシフト、偏芯を含む調整ならびに間隔位置および回転位置調整）や、投影レンズ１０を複数の分割鏡筒で構成する場合は分割鏡筒の位置調整（傾斜、光軸方向のシフト、及び偏芯を含む調整）等がある。
【００９６】
以上のようにして投影レンズ１０を組み上げた時の投影レンズ１０の組み上げ情報（例えば、各光学部品の相対的間隔や各レンズＬを保持する鏡筒間の相対的間隔の位置情報（設定情報））は、メインデータベースサーバ３５へ記憶され、ステップＳ４６の工程が完了すると、ステップＳ４７の工程へ移行する。
【００９７】
ステップＳ４７では、投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）が許容できるか否かを判断するために、投影レンズ１０の光学特性（結像性能）を計測する。ここで、投影レンズ１０の光学特性（結像性能）は、図１５の例と同様に、試し露光を用いた計測、あるいは干渉計を用いた計測によって求める事ができる。
【００９８】
投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）が許容できる場合には、投影レンズ１０は完成する。反対に、投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）が許容できない場合には、計測された投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）に関する情報は、メインデータベースサーバ３５へ記憶されて、ステップＳ４５に移行する。そして、ステップＳ４７で求められた投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）を補正できる適切な位置にある少なくとも１つのレンズＬの加工面（光学面）に関する補正面形状（球面形状、回転対称な非球面形状、回転非対称な非球面形状、ランダムな非球面形状）を算出し、メインデータサーバ３５に記憶させる。
【００９９】
このとき、ステップＳ４５の補正面形状を算出する工程でのコンピユータによるシミュレーションは、光学材料（屈折光学部材）の屈折率の分布に関する情報、各レンズＬの加工面形状に関する情報、及び投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）に関する情報のみならず、製造中の投影レンズ１０の光学設計情報、及び投影レンズ１０を組み上げる時の投影レンズ１０を組み上げ情報（各レンズＬの相対的間隔、各レンズＬの傾斜、各レンズＬの偏芯（光軸直交方向のずれ）、各レンズの回転位置、各レンズＬを保持する鏡筒間の相対的間隔、各鏡筒の傾斜、又は各鏡筒の偏芯（光軸直交方向のずれ）等の情報を含む各部品の位置情報（設定情報））を用いて行われる事が好ましい。
【０１００】
その後、投影レンズ１０の残存収差（残存する不要な光学特性）が許容できる迄、ステップＳ４２からステップＳ４７の工程を繰り返す。これによって、最終的に、優れた光学性能（結像性能）を持つ投影レンズ１０を製造する事ができる。なお、ステップＳ４４又はステップＳ４７を経た後、ステップＳ４５及びステップＳ４２にて算出・加工される再加工面は、投影レンズ１０を構成する複数のレンズＬの全ての加工面としても良い。
【０１０１】
【第４実施例】
以上説明した図１５及び図１６に示す例において、投影レンズ１０に関する組立誤差や調整誤差、投影レンズ１０を構成するレンズＬの加工面に関する加工誤差、あるいは投影光学系を構成するレンズＬの屈折率の分布誤差の全ての製造誤差を補正するために、投影レンズ１０の物体面（レチクル面）と投影レンズ１０の像面（ウエハ面、基板面）との間に補正部材（屈折力を持たない補正板等）５を配置しても良い。
【０１０２】
この場合、図１５に示すステップＳ３８及び図１６に示すステップＳ４７において計測された残存収差・残存誤差を補正する為に、図１５に示すステップＳ３６及び図１６に示すステップＳ４５では、上記補正部材の表面を加工すべき加工形状を算出し、その後、図１５に示すステップＳ３２及び図１６に示すステップＳ４２にて、補正部材の表面を加工する事が好ましい。
【０１０３】
【第５実施例】
このような補正部材を用いた投影レンズ１０の再設計および調整は、図１に示した装置組立セクション６０において行われるのみならず、現地セクション７０においても行われる。これについて以下に説明する。
【０１０４】
上記のようにして再設計および再調整を行って投影レンズ１０の製作組立を行い、且つ投影露光装置ＳＴＰの製作組立を行っても、このような再設計および再調整では補正しきれないディストーション成分が発生することがある。特に、基準となる光軸に対して方向性を持たないディストーションのランダム成分（非対称なディストーション）については、上記のような再設計、組立再調整では補正が難しく、補正板５を用いてディストーションのランダム成分を補正する。
【０１０５】
補正板５は、図３に示すように、レチクルステージ（図示せず）上に位置決めされて配設されたレチクルＲと投影レンズ１０との間の光路中に位置決めされて配設されている。本実施例では、ディストーションのランダム成分の補正に先立って、投影レンズ１０の諸収差のうち対称的な成分の補正を行う。まず、レチクルステージ上に所定のパターンが形成されたテストレチクルＴＲ1 を載置する。このテストレチクルＴＲ1 は、例えば図１７に示す如く、複数のマークが設けられたパターン領域ＰＡ1 と、このパターン領域ＰＡ1 を囲む遮光帯ＬＳＴとを有する。
【０１０６】
次に、露光用照明光学系１からの露光光によりテストレチクルＴＲ1 をケーラー照明する。この照明されたテストレチクルＴＲ1 からの光は、ディストーション補正板５及び投影レンズ１０を介して、レジスト等の感光材料が塗布されたウェハＷに達し、このウェハＷにテストレチクルＴＲ1 のパターン像を形成する。その後、ウェハＷの現像処理を行い、この現像によるレジストパターン像を座標測定機によって計測する。その後、計測されたレジストパターン像の情報に基づいて、光学部材の間隔の調整や、この光学部材のティルト・シフト調整を行い、ディストーションのランダム成分以外の諸収差を補正する。
【０１０７】
上述の如きディストーションのランダム成分以外の諸収差の補正動作の後に、ディストーションのランダム成分を補正する。まず、上述の補正に用いられたテストレチクルＴＲ1 の代わりに、図１８に示す如きテストレチクルＴＲ2 をレチクルステージ上に載置する。このテストレチクルＴＲ2 は、露光光を遮光する遮光帯ＬＳＴで囲まれるパターン領域ＰＡ2内にマトリックス状に配列された、すなわち正方格子の格子点上に配列された複数の十字マークＭ0,0 〜Ｍ8,8 を有するものである。なお、テストレチクルＴＲ1 のパターン領域ＰＡ1 上に、テストレチクルＴＲ2 の十字マークＭ0,0 〜Ｍ8,8 を設けるように構成、すなわちテストレチクルＴＲ1 とテストレチクルＴＲ2 とを共用しても良い。
【０１０８】
次に、レチクルステージ上のテストレチクルＴＲ2 を照明光学系１の露光光により照明する。このテストレチクルＴＲ2 からの光は、ディストーション補正板５及び投影レンズ１０を介して、レジスト等の感光材料が表面上に塗布されたウェハＷ上の露光領域に達し、このウェハＷにテストレチクルＴＲ2 の複数の十字マークＭ0,0 〜Ｍ8,8 の像（潜像）を形成する。その後、露光されたウェハＷの現像処理を行い、露光された複数の十字マークＭ0,0 〜Ｍ8,8 像をパターン化する。
【０１０９】
ウェハＷ上の露光領域ＥＡ内においてパターンされた複数の十字マークを図１９に示す。なお、図１９では、投影光学系が理想光学系（無収差の光学系）である場合の結像位置である理想結像位置を破線の交点で表している。図１９において、レチクルＲ上の十字マークＭ0,0 の像に対応するものが十字パターンＰ0,0 であり、レチクルＲ上の十字マークＭ1,0 の像に対応するものが十字パターンＰ1,0 であり、レチクルＲ上の十字マークＭ0,1 の像に対応するものが十字パターンＰ0,1 であり、以下の十字マークと十字パターンとは同様に対応している。
【０１１０】
その後、ウェハＷ上に形成された複数の十字パターンＰ0,0 〜Ｐ8,8 のそれぞれのＸＹ座標を座標測定機によって測定する。
【０１１１】
本実施例においては、複数の十字パターンＰ0,0 〜Ｐ8,8 上に集光する複数の十字マークＭ0,0 〜Ｍ8,8 からの光束をディストーション補正板５の表面形状を加工することにより、複数の十字パターンＰ0,0 〜Ｐ8,8 を理想結像位置に変位させている。以下、具体的なディストーション補正板５の面形状の算出について説明する。
【０１１２】
図３に示した通り、本実施例におけるディストーション補正板５は、投影レンズ１０とレチクルＲとの間の光路中に配置されている。この位置は、比較的に開口数(N.A.)が細い光束が通過する位置であるため、ディストーション補正板５による結像位置の変位を行うにあたっては、ディストーション補正板５の表面形状の変更により変位される光束のうち、代表的に主光線の変位を考えれば良い。
【０１１３】
ここで、図１９に示す理想結像位置と複数の十字パターンＰ0,0 〜Ｐ8,8 とのずれ量であるディストーション量をｗとし、複数の十字マークＭ0,0 〜Ｍ8,8 からの主光線がディストーション補正板５を通過する点である主光線通過点におけるディストーション補正板５の表面の法線の角度変化量をθとするとき、式（１）が成立する。
【０１１４】
【数１】
ｗ＝β・ＬR （ｎ−１）・θ ・・・（１）
【０１１５】
なお、上記角度変化量θは、加工前の基準状態におけるディストーション補正板５の表面の法線に対するものであり、βは投影光学系の横倍率、ＬR はレチクルＲとディストーション補正板５の加工される表面との光軸方向に沿った距離、ｎはディストーション補正板５の屈折率である。また、（１）式において、ディストーション補正板５の加工される面は、ウェハＷ側の面であるとしている。
【０１１６】
また、ディストーション補正板５が投影レンズ１０とウェハＷとの間の光路中にある場合には、式（２）が成立する。
【０１１７】
【数２】
ｗ＝ＬW （ｎ−１）・θ ・・・（２）
【０１１８】
ただし、ＬW はウェハＷとディストーション補正板５の加工される表面との光軸方向に沿った距離である。
【０１１９】
従って、前述の座標測定機による複数の十字パターンＰ0,0 〜Ｐ8,8 の座標と、理想結像位置とのずれ量であるディストーション量から、ディストーション補正板５の表面の主光線通過点における面法線を求められる。これにより、ディストーション補正板５の面法線は各主光線通過点においては定まるが、ディストーション補正板５の表面が連続的につながった形状にならない。従って、本実施例では、（１）式により求められたディストーション補正板５の主光線通過点における面法線から曲面補完式を用いて連続的な表面形状としている。
【０１２０】
ここで、曲面補完式としては種々のものが存在するが、本実施例に用いる曲面補完式としては、面法線が既知であり、この面法線から主光線通過点における面の接線ベクトルを求めることができるため、点の座標とその座標における接線ベクトルとから曲面を補完するクーンズ(Coons) の式によるものが好適である。しかしながら、図２０(a) に示すように、例えば点Ｑ0 と点Ｑ1 との隣合う座標における接線ベクトルθ0,θ1 が共に等しい場合には、補完される曲線（曲面）がうねってしまう問題が生じる。
【０１２１】
本実施例において、隣合う主光線通過点を通過する主光線によるディストーション量が等しい場合には、これらの隣合う主光線通過点の間においてもディストーション量を等しくすることが効果的である。ここで、図２０(a) に示すように、補完される曲線（曲面）がうねる場合には、隣合う主光線通過点の間におけるディストーションの量と方向とが逐次変化し、ディストーションのランダム成分を補正できないばかりか、測定点の間においてディストーションのランダム成分をさらに発生させてしまう恐れがある。
【０１２２】
そこで、本実施例では、隣合う主光線通過点の間においてもディストーション量を等しくするために、図２０(b) に示すように、座標Ｑ0 における接線ベクトルθ0 のＺ方向のベクトル成分を、Ｚ方向の高さＺ1 として座標Ｑ0 の隣の座標Ｑ1 に加える。これにより、隣合う座標Ｑ0,Ｑ1 の接線ベクトルが共に等しい場合においても、補完される曲線はこれらの座標Ｑ0,Ｑ1 間においてほぼ直線となり、これらの座標Ｑ0,Ｑ1 間を通過する主光線はほぼ等しい角度で屈折する。従って、隣合う主光線通過点を通過する主光線によるディストーション量が等しい場合には、これらの隣合う主光線通過点の間においてもディストーション量を等しくすることが可能となる。
【０１２３】
次に、図２１〜図２５を参照して、本実施例における曲面補完の手順を具体的に説明する。なお、これらの図においては、ＸＹＺ座標系を採用している。
【０１２４】
【ステップ１】
まず、図２１に示す如く、ディストーション補正板５の被加工面５ａにＸＹＺ座標をとる。なお、図２１においては、図１８に示す複数の十字マークＭ0,0 〜Ｍ8,8 から図１９に示す複数の十字パターンＰ0,0 〜Ｐ8,8 へ向かう光束の主光線がディストーション補正板５を通過する主光線通過点Ｑ0,0 〜Ｑ8,8 を破線の交点で示している。ここで、上述の（１）式にて求められた各主光線通過点Ｑ0,0〜Ｑ8,8 における法線ベクトルをθi,j （但し本実施例では i=0-8,j=0-8すなわちθ0,0 〜θ8,8 ）と表し、各主光線通過点Ｑ0,0 〜Ｑ8,8 におけるＺ方向の高さをＺi,j （但し本実施例では i=0-8,j=0-8すなわちＺ0,0 〜Ｚ8,8 ）と表す。
【０１２５】
【ステップ２】
次に、図２２に示す如く、主光線通過点のうちのＹ軸上の端点である主光線通過点Ｑ0,0 をＺ軸方向の基準として、Ｚ0,0 ＝０とする。
【０１２６】
【ステップ３】
主光線通過点Ｑ0,0 の法線ベクトルθ0,0 に基づいて、Ｙ軸上において主光線通過点Ｑ0,0 と隣合う座標の主光線通過点Ｑ0,1 におけるＺ方向の高さＺ0,1 を以下の（３）式により算出する。
【０１２７】
【数３】
Ｚ0,j ＝Ｚ0,j-1 ＋θy0,j-1（ｙ0,j −ｙ0,j-1 ） ・・・（３）
但し、θy0,j：主光線通過点Ｑ0,j における法線ベクトルθ0,j のＹ軸方向のベクトル成分、
ｙ0,j ：主光線通過点Ｑ0,j における主光線通過点Ｑ0,0 を原点に取ったときの座標値のＹ軸方向の成分
【０１２８】
該ステップ３において、主光線通過点Ｑ0,1 におけるＺ方向の高さＺ0,1 は、上記（３）式に基づいて、次の式（４）により算出される。
【０１２９】
【数４】
Ｚ0,1 ＝Ｚ0,0 ＋θy0,0（ｙ0,1 −ｙ0,0 ） ・・・（４）
【０１３０】
【ステップ４】
上述の（３）式に基づいて、Ｙ軸上の主光線通過点Ｑ0,2 〜Ｑ0,8 について、Ｚ方向の高さＺ0,2 〜Ｚ0,8 を算出する。
【０１３１】
【ステップ５】
主光線通過点Ｑ0,0 の法線ベクトルθ0,0 に基づいて、Ｘ軸上において主光線通過点Ｑ0,0 と隣合う座標の主光線通過点Ｑ1,0 におけるＺ方向の高さＺ1,0 を以下の（５）式により算出する。
【０１３２】
【数５】
Ｚi,0 ＝Ｚi-1,0 ＋θx i-1,0 （ｘi,0 −ｘi-1,0 ） ・・・（５）
但し、θx i,0 ：主光線通過点Ｑi,0 における法線ベクトルθi,0 のＸ軸方向のベクトル成分、
ｘi,0 ：主光線通過点Ｑi,0 における主光線通過点Ｑ0,0 を原点にとったときの座標値のＸ軸方向の成分、
である。
【０１３３】
該ステップ５において、主光線通過点Ｑ1,0 におけるＺ方向の高さＺ1,0 は、上記（５）式に基づいて、次式（６）により算出される。
【０１３４】
【数６】
Ｚ1,0 ＝Ｚ0,0 ＋θx0,0（ｘ1,0 −ｘ0,0 ） ・・・（６）
【０１３５】
【ステップ６】
上述の（５）式に基づいて、Ｘ軸上の主光線通過点Ｑ2,0 〜Ｑ8,0 について、Ｚ方向の高さＺ2,0 〜Ｚ8,0 を算出する。
【０１３６】
【ステップ７】
図２３に示す如く、Ｘ軸とＹ軸とに挟まれる主光線通過点Ｑ1,1 〜Ｑ8,8 のうち、原点Ｑ0,0 に近い順からそれぞれＺ方向の高さＺi,j を以下の（７）式に基づいて算出する。
【０１３７】
【数７】
ステップ７においては、まず、原点Ｑ0,0 に最も近い主光線通過点Ｑ1,1 におけるＺ方向の高さＺ1,1 を求める。このとき、主光線通過点Ｑ1,1 のＺ方向の高さＺ1,1 は、上記（７）式に基づいて、次式（８）より算出される。
【０１３９】
【数８】
ステップ７では、図２４に示すように、主光線通過点Ｑ1,1 のＺ方向の高さＺ1,1 の算出後、主光線通過点Ｑ1,2 、Ｑ2,1 、Ｑ2,2 ‥‥Ｑi,j ‥‥Ｑ8,8 のＺ方向の高さＺ1,2 、Ｚ2,1 、Ｚ2,2 ‥‥Ｚi,j ‥‥Ｚ8,8 を上記（７）式に基づいて原点Ｑ0,0 に近い順から算出する。
【０１４１】
【ステップ８】
上述のステップ１〜７で求められた主光線通過点Ｑ0,0 〜Ｑ8,8 におけるＺ0,0 〜Ｚ8,8 と、主光線通過点Ｑ0,0 〜Ｑ8,8 のＸＹ座標と、主光線通過点Ｑ0,0〜Ｑ8,8 での面法線ベクトルθ0,0 〜θ8,8 から求められる主光線通過点Ｑ0,0〜Ｑ8,8 における接線ベクトルとに基づいて、クーンズ・パッチの手法により曲面を張る。すなわち、クーンズ・パッチの制御点を主光線通過点Ｑ0,0 〜Ｑ8,8におけるＸＹＺ座標とし、その接線ベクトルを主光線通過点Ｑ0,0 〜Ｑ8,8 での面法線ベクトルθ0,0 〜θ8,8 から求められた接線ベクトルとする。
【０１４２】
このステップ８におけるクーンズ・パッチによる曲面補完により、例えば図２５に示すような曲面を得ることができる。
【０１４３】
なお、上述のステップ１〜ステップ８では、ステップ３〜ステップ６で求められるＸＹ方向の基準線をＸ軸及びＹ軸上としているが、このＸＹ方向の基準線が光軸を通るように設定しても良い。このときには、上述のステップ６とステップ７との間に以下のステップＡを実行すれば良い。
【０１４４】
【ステップＡ】
光軸が通過する点でのＺ方向の高さを０とするように、上述のステップ３乃至ステップ６にて算出されたＹ軸上及びＸ軸上の主光線通過点におけるＺ方向の高さにＺ方向のオフセットをのせる。
【０１４５】
また、ディストーションの測定点、すなわちテストレチクル上のマークが正方格子の格子点上に配列されていない場合には、各測定点の中間点にあたる正方格子の格子点でのＺ方向の高さ及び面法線ベクトルを内挿する。具体的には、Ｚ方向の高さ及び面法線ベクトルを求めるべき正方格子の格子点を囲むディストーションの測定点におけるＺ方向の高さ及び面法線ベクトルに、ディストーションの測定点から正方格子の格子点までの距離をウエイト化して乗じれば良い。
【０１４６】
なお、上述のステップ１〜ステップ８においては、ディストーションの測定点の内側の情報のみを使用しているが、より被加工部材としてのディストーション補正板５の表面形状をより滑らかにするためには、ディストーションの測定点に対応する主光線通過点のうち最も外側（光軸から離れる側）の主光線通過点の外側に格子点をとり、この格子点におけるＺ方向の高さ及び面法線ベクトルを、最も外側の主光線通過点におけるＺ方向の高さ及び面法線ベクトルから外挿すれば良い。
【０１４７】
次に、図３に示す投影光学装置からディストーション補正板５を取り外し、ステップ１〜ステップ８により求められたディストーション補正板５の面形状データに基づいて、取り外されたディストーション補正板５の表面形状の加工を行う。ここで、本実施例におけるディストーション補正板５は、ディストーションのランダム成分を補正するために、その表面形状がランダムで不規則にうねった形状となる。従って、本実施例では、図２６に示す如き研磨装置を用いる。なお、図２６においてはＸＺ座標系を採用している。
【０１４８】
図２６において、ディストーション補正板５は、ＸＹ方向に移動可能なステージ１２１上に載置されており、その端部がステージ１２１上のピン１２１ａに当接している。また、ステージ１２１をＸＹ方向に沿って移動させる駆動部１２２は、制御部１２０によって制御されている。駆動部１２２によるステージ１２１の移動の際においてそのＸＹ方向における位置を検出するために、エンコーダ、干渉計等からなる検出部１３０がステージ１２１に設けられている。この検出部１３０による検出信号は制御部１２０へ伝達される。
【０１４９】
また、研磨皿１２３は、保持部１２４を介して回転軸１２５の一端に取り付けられており、図中Ｚ方向を軸として回転可能である。この回転軸１２５の他端には、制御部１２０によって制御されるモータ１２６が取り付けられている。回転軸１２５を回転自在に支持する軸受１２７は、図示なき本体に固設されている支持部１２８に対してＺ方向に移動可能に設けられている。この支持部１２０には、制御部１２０により制御されるモータ１２９が取り付けられており、このモータの作用によって軸受１２７がＺ方向に沿って移動し、ひいては研磨皿１２３がＺ方向に沿って移動する。なお、研磨皿１２３を保持する保持部１２４には、研磨皿１２３とディストーション補正板５との接触圧を検出するためのセンサ（不図示）が設けられており、このセンサからの出力は制御部１２０へ伝達される。
【０１５０】
次に、図２６の研磨装置の動作の説明を簡単にすると、まず、上述のステップ１〜ステップ８により求められた面形状データを制御部１２０へ入力する。その後、制御部１２０は、研磨皿１２３を回転させつつ、駆動部１２２を介してステージ１２１をＸＹ方向に沿って移動させる。すなわち、研磨皿１２３がディストーション補正板５の被加工面５ａをＸＹ方向に沿ってなぞるように移動する。このとき、ディストーション補正板５の被加工面５ａにおける研磨量は、該被加工面５ａと研磨皿１２３との接触圧、研磨皿１２３の滞留時間で決定される。
【０１５１】
その後、図２６の研磨装置により加工されたディストーション補正板５に対して反射防止膜を蒸着し、図３の投影光学装置の所定位置に加工されたディストーション補正板を載置する。尚、図２６の研磨装置においては、研磨皿１２３はＸＹ方向において固定されているが、ステージ１２１をＸＹ方向へ移動させる代わりにこの研磨皿１２３を移動させても良い。
【０１５２】
以上の如き本実施例により、投影光学系を構成する各光学部材の調整のみでは不可能であったディストーションのランダム成分の補正を容易に行うことができる。
【０１５３】
なお、上述の実施例においては、ディストーション補正板５として屈折力を有しない平行平面板を用いているため、ディストーション補正板の偏心精度を緩くすることができる。これにより、補正板の位置決め精度が低くても十分な光学性能を達成することが可能である。さらに、ディストーション補正板５が平行平面板であるため、ディストーション補正板に対する加工が簡単になる利点がある。なお、ディストーション補正板５として所定の曲率を持つレンズを用いる場合には、上述の理由によりその屈折力は弱い方が望ましい。
【０１５４】
また、上述の実施例においては、ディストーション補正板５を光束の開口数が小さい側であるレチクルＲ側（拡大側）に配置しているため、主光線の変位のみを考慮しているが、ディストーション補正板５をウェハＷ側（縮小側）に配置する場合には、ディストーション補正板５の位置における光束径の大きさによる影響を考慮して、ディストーション補正板５に対する加工量を決定することが良い。また、さらにディストーション補正の精度を向上させるためには、ディストーション補正板５をレチクルＲ側に配置する場合であっても、ディストーション補正板５の位置における光束径に応じて、それに対する加工量を決定することが好ましい。
【０１５５】
また、上述の実施例においては、ディストーション補正板５の部品精度による影響を少なくするために、測定時に光路中に設けられたディストーション補正板５に対して加工を施しているが、測定時には、加工されるディストーション補正板とは異なるダミー部品を光路中に設けても良い。ただし、この場合、該ダミー部品の部品精度を高めておく必要がある。
【０１５６】
そして、上記実施例において、ディストーション補正板５を投影レンズ１０を構成する光学部材のうち最もレチクル側の光学部材としているため、投影レンズ１０の光路にディストーション補正板５を挿脱する作業を容易に行うことができる利点がある。
【０１５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る装置設計製作システムによれば、設計セクションでの設計データに基づいて、材料製造、この材料からの部品の加工製作、このように加工製作された部品の組立が行われて所定の装置が製作され、このとき材料製造セクションで材料の検査が行われるとともにその検査データが材料検査データベースサーバに記憶され、部品加工製作セクションで部品の検査が行われるとともにその検査データが部品検査データベースサーバに記憶される。このため、設計セクションでは、これらデータベースサーバに記憶された検査データから、複数の部品を組み立てて装置を実際に製作する前に、この装置の性能をコンピュータ上で検討可能であり、この検討に基づいて組立設計データを再設計することができる。そして、このように再設計された組立設計データを用いて装置組立セクションにおいて装置の組立を行えば、所望の性能を有する装置を確実に製作することが可能である。
【０１５８】
このため、設計セクションにおいて、材料検査データベースサーバおよび部品検査データベースサーバに記憶された検査データに基づいて、コンピュータシミュレーションにより部品加工製作セクションで加工製作された複数のレンズ部品を用いて光学装置を組み立てるバーチャル組立を行い、このようにバーチャル組立がなされた装置の性能検査をコンピュータシミュレーションして行い、この装置を実際に組み立てるための組立設計データを再設計するのが好ましい。
【０１５９】
本発明の装置設計製作システムにおいて、装置組立セクションでの組立を複数のサブ組立段階に分けて行ない、装置検査データベースサーバに記憶された検査データも利用して上記の装置を組み立てるための組立設計データを再設計して装置組立セクションに送るように構成するのが好ましい。これにより、所望の性能を有する装置をより確実に製作することが可能である。
【０１６０】
以上のような装置設計製作システムにおいて、各検査データベースサーバに繋がってメインデータベースサーバを配設し、このメインデータベースサーバに上記の各データベースサーバから検査データを受け取って記憶するように構成するのが好ましい。これにより、各検査データをメインデータベースサーバに効率よく記憶しておくことが可能であり、設計セクションはメインデータベースサーバにアクセスするだけで必要な全てのデータを取り込むことが可能であり、システムの利用効率が向上する。
【０１６１】
さらに、設計セクションではメインデータベースサーバにアクセスして検査データを読み取って組立設計データを再設計し、この再設計した組立設計データをメインデータベースサーバに記憶させ、装置組立セクションではメインデータベースサーバから再設計された組立設計データを読み出すように構成するのが好ましい。これにより、装置組立セクションもメインデータベースサーバにアクセスするだけで組立に必要な再設計データを簡単に入手することができ、組立効率が向上する。
【０１６２】
なお、上記構成において、設計セクションにおいて設計された設計データをメインデータベースサーバに記憶し、材料製造セクションではメインデータベースサーバから設計データを読み出して部品材料を製造し、部品加工製作セクションではメインデータベースサーバから設計データを読み出して複数の部品を加工製作し、装置組立セクションではメインデータベースサーバから設計データを読み出して装置を組み立てるように構成するのが好ましい。このようにメインデータベースサーバを介して設計データをやり取りするようにシステムを構成すれば、設計データを迅速且つ効率よく記憶、読み出しすることが可能であり、システムの利用効率が向上する。
【０１６３】
なお、装置組立セクションにおいて組み立てらた装置が分解されて現地セクションに出荷され、現地セクションにおいて装置が再組立されて使用される場合に、現地セクションにおいて再組立された装置の性能検査を現地検査装置により行い、その検査データを設計セクションに送ってここで装置の調整を行う調整データを求め、この調整データを現地セクションに送って装置の調整を行うようにシステムを構成するのが好ましい。これにより、装置を現地セクションで再組立したときに所定の装置性能が得られないような場合に、設計セクションにおいて迅速に対応措置を講じることができ、この対応措置を現地セクションに伝えて、現地においても迅速且つ簡単に装置調整を行うことができる。
【０１６４】
このとき現地検査装置により求められた検査データをメインデータベースサーバに記憶し、設計セクションではメインデータベースサーバから読み出した検査データに基づいて調整データを求めるように構成するのが好ましい。これにより、現地セクションでの調整についてもメインデータベースサーバを介して効率よく且つ迅速に対応が可能である。
【０１６５】
本発明に係る装置は、上述したような構成の装置設計製作システムにより設計されて製作される。また、本発明に係る製品は、このように製作された装置により製造される。
【０１６６】
一方、本発明に係る光学装置設計製作システムによれば、設計セクションでの設計データに基づいて、ガラス材料製造、このガラス材料からのレンズ部品の加工製作、このように加工製作された複数のレンズ部品から光学装置（投影露光装置用の投影レンズ等）の製作が行われるのであるが、このとき、材料製造セクションでガラス材料の検査が行われてその検査データが材料検査データベースサーバに記憶され、部品加工製作セクションでレンズ部品の検査が行われてその検査データが部品検査データベースサーバに記憶されるようになっているため、設計セクションでは、これらデータベースサーバに記憶された検査データから、複数のレンズ部品を組み立てて光学装置を実際に製作する前に、この光学装置の性能をコンピュータ上で検討可能であり、この検討に基づいて組立設計データを再設計することができる。そして、このように再設計された組立設計データを用いて装置組立セクションにおいて光学装置の組立を行えば、所望の性能を有する光学装置を確実に製作することが可能である。
【０１６７】
このため、設計セクションにおいては、コンピュータシミュレーションにより部品加工製作セクションで加工製作された複数のレンズ部品を用いて光学装置を組み立てるバーチャル組立を行い、このようにバーチャル組立がなされた光学装置の性能検査をコンピュータシミュレーションにより行い、光学装置を実際に組み立てるための組立設計データを再設計するように構成するのが好ましい。
【０１６８】
このシステムにおいて、装置組立セクションにおける組立を複数のサブ組立段階に分けて行うとともに、各サブ組立段階においてサブ組立光学装置の検査を行い、設計セクションにおいてはこの検査データも用いて、光学装置を組み立てるための組立設計データを再設計して装置組立セクションに送るようにシステムを構成するのが好ましい。このようにサブ組立段階での光学装置の検査を行うことにより、光学装置を組み立てた状態での性能をコンピュータを用いてより正確に検討することが可能であり、この検討に基づいて組立設計データを再設計するとともにこのように再設計された組立設計データを用いて装置組立セクションにおいて光学装置の組立を行えば、所望の性能を有する光学装置をより確実に製作することができる。
【０１６９】
この場合に、サブ組立光学装置としては、一つもしくは複数のレンズ部品を所定のレンズ保持枠に保持するものがあるが、このようにレンズ部品をレンズ保持枠により保持したことにより生じるレンズ表面のひずみなどを検査し、このひずみの影響を加味して組立設計データを再設計することができ、組立後の光学装置の性能をより良好なものにすることができる。
【０１７０】
このようなシステムにおいて、メインデータベースサーバを、材料検査データベースサーバおよび部品検査データベースサーバ、さらに必要に応じて装置検査データベースサーバに繋がって配設し、メインデータベースサーバにおいては各データベースサーバから検査データを受け取って記憶するようにシステムを構成するのが好ましい。これにより、各検査データをメインデータベースサーバに効率よく記憶しておくことが可能であり、設計セクションはメインデータベースサーバにアクセスするだけで必要な全てのデータを取り込むことが可能であり、システムの利用効率が向上する。
【０１７１】
また、設計セクションにおいて、メインデータベースサーバに記憶された検査データに基づいて、部品加工製作セクションで加工製作されたレンズ部品を用いて光学装置を組み立てるための組立設計データを再設計し、この再設計した組立設計データをメインデータベースサーバに記憶させ、装置組立セクションにおいては、メインデータベースサーバから再設計された組立設計データを読み出すように構成するのが好ましい。
【０１７２】
さらに、設計セクションにおいて設計された設計データをメインデータベースサーバに記憶し、材料製造セクションではメインデータベースサーバから設計データを読み出してレンズ部品の材料を製造し、部品加工製作セクションではメインデータベースサーバから設計データを読み出してレンズ部品を加工製作し、装置組立セクションではメインデータベースサーバから設計データを読み出して光学装置を組み立てるようにシステムを構成するのが望ましい。このようにメインデータベースサーバを介して設計データをやり取りするようにシステムを構成すれば、設計データを迅速且つ効率よく記憶、読み出しすることが可能であり、システムの利用効率が向上する。
【０１７３】
本発明に係る設計製作システムにより製作される光学装置としては投影露光装置用投影レンズがあるが、この場合に、設計セクションにおいて、投影レンズを組み立てるための組立設計データにおけるレンズ部品のレンズ間隔および回転位置を優先して再設計する。そして、レンズ部品のレンズ間隔の再設計では投影レンズの所望の性能が得られないときには、投影レンズを構成する所定のレンズ部品の表面を非球面とする修正を行うように再設計する。さらに、レンズ部品の表面を部分的に非球面とする修正でも投影レンズの所望の性能が得られないときには、所定のレンズ部品を表面曲率を修正したレンズ部品と交換する。このように再設計する対象に優先順位を設けることにより、システマチックな再設計が可能となり、再設計を容易且つ迅速に行うことができる。
【０１７４】
本発明に係る光学装置設計製作システムを、装置組立セクションにおいて組み立てられた光学装置を分解して現地セクションに出荷し、現地セクションにおいてこの光学装置を再組立して使用するように構成することができる。この場合、現地セクションにおいて再組立された光学装置の性能検査を行い、この検査データを設計セクションに送って設計セクションにおいて光学装置の調整を行う調整データを求め、この調整データを現地セクションに送り返して光学装置の調整を行うようにするのが好ましい。これにより、光学装置を現地セクションで再組立したときに、所定の装置性能が得られないような場合に、設計セクションにおいて迅速に対応措置を講じることができ、この対応措置を現地セクションに伝えて、現地において迅速且つ簡単に装置の再調整を行うことができる。
【０１７５】
本発明に係る光学装置は、上述したような構成の光学装置設計製作システムにより設計されて製作される。このような光学装置としては、投影露光装置用の投影レンズや、この投影レンズを用いて構成される投影露光装置がある。さらに、本発明に係る製品としては、この投影露光装置により逐次露光されて製造されたウエハ等がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光学装置設計製作システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る光学装置設計製作システムの構成を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る光学装置設計製作システムにより製作される投影露光装置の構成を示す概略図である。
【図４】本発明に係る光学装置設計製作システムにより製作される投影レンズの構成を示す概略図である。
【図５】投影レンズ用レンズ部品の屈折率のばらつきの影響を示す説明図である。
【図６】投影レンズ用レンズ部品の厚さのばらつきの影響を示す説明図である。
【図７】投影レンズ用レンズ部品の曲率半径のばらつきの影響を示す説明図である。
【図８】投影レンズ用レンズ部品のレンズ間隔のばらつきの影響を示す説明図である。
【図９】レンズ材料の製造工程を示す説明図である。
【図１０】レンズの研磨工程を示す説明図である。
【図１１】投影レンズの性能シミュレーション結果を示す光路図である。
【図１２】投影レンズの再設計手順を示す説明図である。
【図１３】投影レンズのレンズ間隔の再設計により調整を示す説明図である。
【図１４】本発明のシステムを用いて投影レンズを設計製作する手法を示す工程図である。
【図１５】本発明のシステムを用いて投影レンズを設計製作する別の手法を示す工程図である。
【図１６】本発明のシステムを用いて投影レンズを設計製作するさらに別の手法を示す工程図である。
【図１７】ディストーション以外の諸収差を測定するために用いられるテストレチクルの構成を示す平面図である。
【図１８】ディストーションを測定するために用いられるテストレチクルの構成を示す平面図である。
【図１９】図１８のテストレチクルを用いて形成されたウェハ上のパターンの状態を示す図である。
【図２０】本実施例による曲面補完式の説明のための図であり、図２０(a) は従来の曲面補完式を用いた場合を示し、図２０(b) は本実施例による曲面補完式を用いた場合を示す。
【図２１】本実施例による曲面補完の手法を示す図である。
【図２２】本実施例による曲面補完の手法を示す図である。
【図２３】本実施例による曲面補完の手法を示す図である。
【図２４】本実施例による曲面補完の手法を示す図である。
【図２５】本実施例による曲面補完の手法を示す図である。
【図２６】ディストーション補正板を加工するための装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ 露光用照明光学系
５ 補正板
１０ 投影レンズ
３０ 設計セクション
３５ メインデータベースサーバ
４０ 材料製造セクション
５０ レンズ加工製作セクション
６０ 装置組立セクション
３８ 出荷セクション
７０ 現地セクション
Ｒ レチクル
ＳＴＰ 投影露光装置
Ｗ ウエハ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is designed and manufactured for an apparatus requiring a high accuracy with a complicated structure, such as a projection lens of a projection exposure apparatus (exposure apparatus called a stepper or the like) used for manufacturing a semiconductor wafer. The present invention relates to an apparatus design / production system suitable for the apparatus, an apparatus manufactured by the system, and a product manufactured by the apparatus.
[0002]
[Prior art]
In general, various devices are designed and manufactured by designing the assembly structure of the device and the parts constituting the device, producing a material for the component based on the design data, and then forming the component from the material. It is done by processing and manufacturing, assembling the manufactured components and manufacturing the device. As such an apparatus, an optical apparatus, for example, a camera can be cited as an example. In this case, the required values for the characteristics of the lens material, the required accuracy of the component lens parts, the required values for the assembly accuracy, etc. are managed at the material manufacturing stage, the processing accuracy at the parts production stage and the assembly stage, and the management of the assembly precision, etc. By assembling the lens parts manufactured in this way, desired camera performance, for example, desired resolution (resolution of about 30 μm) can be easily obtained.
[0003]
However, in an optical apparatus such as a projection lens for a projection exposure apparatus used in a photolithography process such as an IC, for example, an extremely high resolution of 0.3 μm or less is required. Even if precision control at the production stage, parts production stage, and assembly stage is strictly performed, the projection lens after production does not always have the desired resolution due to the accumulation of precision errors at each stage. There's a problem. For this reason, in an optical apparatus that requires a high-resolution resolution, such as a projection lens for a projection exposure apparatus, the optical apparatus is once assembled, and then the performance is inspected so that a desired performance cannot be obtained. In this case, this optical device is disassembled, the surface shape is corrected by re-polishing the lens parts, the lens interval is adjusted, etc., and re-assembly and re-adjustment are performed based on the re-design data to achieve the desired performance. The procedure of obtaining is adopted.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such conventional redesign and readjustment, the optical device is first assembled and the performance is inspected, the inspection data is sent to the design section, the design section redesigns from this inspection data, and the readjustment instruction Therefore, there is a problem that it takes time and labor to redesign and readjust. In this redesign, glass material inspection data is obtained from the glass material manufacturing section, and lens data and other inspection data is obtained from the lens processing production section, and this is combined with performance inspection data in the device assembly section. Therefore, there is a problem that it is often necessary to perform redesign, and it takes time and labor.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a problem, and an apparatus design and production system capable of efficiently exchanging inspection data in each section (department) and performing an efficient apparatus design and production, and this system It is an object of the present invention to provide a device manufactured by the above-described method and a product manufactured by the device.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a design and production system having a configuration capable of efficiently designing and producing an optical apparatus such as a projection lens for a projection exposure apparatus.
[0007]
The present invention also provides an apparatus made by such a design and production system, for example, a projection lens for a projection exposure apparatus and a projection exposure apparatus using the projection lens, and an apparatus comprising the projection exposure apparatus and the like. The object is to provide a manufactured product, for example a wafer.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, an apparatus design and production system according to the present invention is based on a design section (design department) for designing an apparatus configured by assembling a plurality of parts, and design data designed in the design section. A material manufacturing section (material manufacturing department or factory) that manufactures materials for multiple parts, and parts that process multiple parts from the part material manufactured in the material manufacturing section based on the design data designed in the design section Machine assembly section (Equipment assembly department) that assembles the above equipment using multiple parts made in the machining and production section (part machining production section or factory) and the part machining production section based on the design data designed in the design section Or factory).
[0009]
The material manufacturing section is provided with a material inspection device for inspecting the manufactured part material and a material inspection database server for storing inspection data by the material inspection device. There is a parts inspection device that inspects the specifications and performance of the parts processed and manufactured in, and a parts inspection database server that stores inspection data from the parts inspection device. In the design section, a material inspection database server and parts inspection are provided. Based on the inspection data stored in the database server, the assembly design data for assembling the above-mentioned device is redesigned using a plurality of parts processed and manufactured in the part processing and manufacturing section, and sent to the device assembly section. In the redesigned assembly sent in this way The assembly of the device on the basis of the total data.
[0010]
In the apparatus design and production system having such a configuration, based on the design data in the design section, material production, machining and production of parts from this material, and assembly of the parts machined and produced in this way are performed. At this time, the material is inspected in the material manufacturing section and the inspection data is stored in the material inspection database server, and the part is inspected in the parts processing and manufacturing section. Is stored in the parts inspection database server. For this reason, in the design section, it is possible to examine the performance of this device on a computer before assembling a plurality of parts from the inspection data stored in these database servers and actually producing the device. Assembly design data can be redesigned. By assembling the apparatus in the apparatus assembly section using the assembly design data redesigned in this way, it is possible to reliably manufacture an apparatus having a desired performance.
[0011]
For this reason, in the design section, based on the inspection data stored in the material inspection database server and the part inspection database server, a virtual assembly that assembles a device using a plurality of lens parts processed and manufactured in the part processing and manufacturing section by computer simulation. It is preferable to conduct a computer simulation for performance inspection of the device that has been virtually assembled in this manner, and redesign assembly design data for actually assembling the device.
[0012]
In the apparatus design / production system of the present invention, the apparatus inspection apparatus performs assembly in the apparatus assembly section into a plurality of subassembly stages, and the apparatus assembly section performs a performance inspection of the apparatus in the subassembly state in the plurality of subassembly stages. And an apparatus inspection database server for storing inspection data by the apparatus inspection apparatus. In the design section, in addition to the inspection data stored in the material inspection database server and the part inspection database server, the inspection stored in the apparatus inspection database server Based on the data, it is preferable that the assembly design data for assembling the above-described device is redesigned and sent to the device assembly section using the parts machined and manufactured in the component processing and manufacturing section.
[0013]
By performing the performance inspection of the device at the sub-assembly stage in this way, it is possible to more accurately examine the performance in the assembled state of the device using a computer. By assembling the apparatus in the apparatus assembly section using the assembly design data thus designed and redesigned in this way, it is possible to more reliably manufacture a device having a desired performance.
[0014]
In the apparatus design / production system as described above, a material inspection database server, a parts inspection database server, and a main database server connected to the apparatus inspection database server as necessary are arranged, and each database server described above is connected to the main database server. Preferably, it is configured to receive and store inspection data from. This allows each inspection data to be efficiently stored in the main database server, and the design section can capture all necessary data simply by accessing the main database server. Efficiency is improved.
[0015]
Furthermore, in this configuration, the design section accesses the main database server and redesigns the assembly design data for assembling the equipment using the parts machined and produced in the parts machining production section based on the inspection data stored here. It is preferable that the redesigned assembly design data is stored in the main database server, and the redesigned assembly design data is read from the main database server in the apparatus assembly section. As a result, the device assembly section can easily obtain redesign data necessary for assembly only by accessing the main database server, and the assembly efficiency is improved.
[0016]
In the above configuration, the design data designed in the design section is stored in the main database server, the design data is read out from the main database server in the material manufacturing section, and the part material is manufactured. It is preferable that the design data is read to process and manufacture a plurality of parts, and the apparatus assembly section is configured to read the design data from the main database server and assemble the apparatus. If the system is configured to exchange design data via the main database server in this way, the design data can be stored and read out quickly and efficiently, and the utilization efficiency of the system is improved.
[0017]
In addition, the equipment that has been assembled in the equipment assembly section and completed the performance inspection is disassembled and shipped to the local section (customer department, factory, etc. that uses this product), and the equipment is reassembled and used in the local section. There are many cases. In this case, there is a field inspection device that performs the performance inspection of the reassembled device in the field section, the inspection data by this field inspection device is sent to the design section, and the adjustment data for adjusting the device is obtained here. Preferably, the system is configured to send adjustment data to the local section to adjust the device. In the case of such a system, if the specified equipment performance is not obtained when the equipment is reassembled in the field section, the design section can take immediate action. Can be adjusted quickly and easily in the field.
[0018]
In such a system, it has a main database server for receiving and storing the inspection data obtained by the field inspection apparatus, and the design section is configured to obtain adjustment data based on the inspection data stored in the main database server. It is preferable to do this. As a result, the adjustment in the local section can be handled efficiently and promptly via the main database server.
[0019]
The apparatus according to the present invention is designed and manufactured by the apparatus design / production system having the above-described configuration. The product according to the present invention is manufactured by the apparatus manufactured in this way.
[0020]
On the other hand, an optical device design / production system according to the present invention includes a design section (design department) for designing an optical device configured by assembling a plurality of lens components, and a lens component based on design data designed in the design section. Material processing section (material manufacturing department or factory) that manufactures glass materials for use, and part processing that processes multiple lens parts from the glass material manufactured in the material manufacturing section based on the design data designed in the design section A device assembly section (device assembly department or factory) that assembles an optical device using a plurality of lens parts created in the production section (part processing production department or factory) and the part processing production section based on the design data designed in the design section Factory).
[0021]
The material manufacturing section is provided with a material inspection device for inspecting the glass material manufactured here and a material inspection database server for storing the inspection data, and the component processing and manufacturing section is provided with the lens parts processed and manufactured here. A component inspection database server for storing the component inspection device to be inspected and its inspection data is provided. In the design section, processing is performed in the component processing and production section based on the data stored in the material inspection database server and the component inspection database server. The assembly design data for assembling the optical device using a plurality of lens parts is redesigned and sent to the device assembly section. The device assembly section is based on the redesigned assembly design data sent in this way. Configured to assemble optical devices
[0022]
In the optical device design and production system having such a configuration, based on the design data in the design section, glass material production, processing and production of lens parts from this glass material, and a plurality of lens parts produced and produced in this way are used. A predetermined optical device (for example, a projection lens for a projection exposure apparatus) is manufactured. At this time, a glass material is inspected in a material manufacturing section, and the inspection data is stored in a material inspection database server. The lens parts are inspected in the part processing and production section, and the inspection data is stored in the part inspection database server. Therefore, in the design section, the performance of the optical device can be examined on a computer from the inspection data stored in the database server before assembling a plurality of lens parts and actually manufacturing the optical device. The assembly design data can be redesigned based on the examination. Then, by assembling the optical device in the device assembly section using the redesigned assembly design data, it is possible to reliably manufacture an optical device having a desired performance.
[0023]
For this reason, in the design section, based on the inspection data stored in the material inspection database server and the part inspection database server, a virtual that assembles an optical device using a plurality of lens parts processed and manufactured in the part processing and manufacturing section by computer simulation. It is preferable to perform the assembly, perform performance inspection of the optical device thus virtually assembled by computer simulation, and redesign the assembly design data for actually assembling the optical device.
[0024]
In such an optical device design / production system according to the present invention, the material inspection device inspects the refractive index of glass material and its variation and internal distortion, and the component inspection device uses a lens such as a surface shape error of the lens component. Inspect specifications and performance.
[0025]
In this system, the assembly in the apparatus assembly section is divided into a plurality of sub-assembly stages, and an apparatus inspection apparatus for inspecting the performance of the sub-assembly optical apparatus in each sub-assembly stage and its inspection data are stored in the apparatus assembly section. An apparatus inspection database server is provided, and in the design section, the parts processing and production section is based on the inspection data stored in the apparatus inspection database server in addition to the inspection data stored in the material inspection database server and the parts inspection database server. Preferably, the system is configured to redesign the assembly design data for assembling the optical device using the lens parts fabricated in
[0026]
By performing the performance inspection of the optical device at the sub-assembly stage in this way, it is possible to more accurately examine the performance of the optical device in the assembled state using a computer. By redesigning the data and assembling the optical device in the device assembly section using the redesigned assembly design data, an optical device having a desired performance can be more reliably manufactured.
[0027]
In this case, one or a plurality of lens parts are held on a predetermined lens holding frame to constitute a sub-assembly optical apparatus, and the apparatus inspection apparatus in this way has a surface shape error or the like of the lens parts constituting the sub-assembly optical apparatus. Inspect lens specifications and performance. This makes it possible to inspect the distortion of the lens surface caused by holding the lens component with the lens holding frame and redesign the assembly design data taking into account the effect of this distortion. Can be made better.
[0028]
In such a system, the main database server is arranged to be connected to the material inspection database server and the parts inspection database server, and further to the apparatus inspection database server as necessary, and the main database server receives inspection data from each database server. It is preferable to configure the system so that it is stored. This allows each inspection data to be efficiently stored in the main database server, and the design section can capture all necessary data simply by accessing the main database server. Efficiency is improved.
[0029]
In the design section, based on the inspection data stored in the main database server, the assembly design data for assembling the optical device using the lens parts processed and manufactured in the parts processing and manufacturing section is redesigned. It is preferable that the assembly design data is stored in the main database server, and the redesigned assembly design data is read from the main database server in the apparatus assembly section.
[0030]
In addition, the design data designed in the design section is stored in the main database server. In the material manufacturing section, the design data is read from the main database server to manufacture the material for the lens parts. In the part processing production section, the design data is stored in the main database server. It is preferable to configure the system so that the lens parts are processed and manufactured and the optical data is assembled in the apparatus assembly section by reading design data from the main database server. If the system is configured to exchange design data via the main database server in this way, the design data can be stored and read out quickly and efficiently, and the utilization efficiency of the system is improved.
[0031]
As an optical apparatus manufactured by the design and production system according to the present invention, there is a projection lens for a projection exposure apparatus. In this system, data stored in a material inspection database server and a part inspection database server in the design section. Based on the above, the lens interval and rotational position of the lens components, the lens specifications, etc. in the assembly design data for assembling the projection lens are redesigned.
[0032]
In this case, in the design section, based on the data stored in the material inspection database server and the part inspection database server, the lens interval and the rotation position of the lens parts in the assembly design data for assembling the projection lens are prioritized and redesigned. To do. Then, if the redesign of the lens interval and the rotational position of the lens components does not provide the desired performance of the projection lens, the design is redesigned so that the surface of the predetermined lens component constituting the projection lens is corrected to an aspherical surface. . Further, when the desired performance of the projection lens cannot be obtained even by correcting the surface of the lens part to be partially aspheric, a predetermined lens part is replaced with a lens part whose surface curvature is corrected. In this way, by giving priority to the objects to be redesigned, systematic redesign is possible, and redesign can be performed easily and quickly.
[0033]
The optical device design and production system according to the present invention can be configured to disassemble and ship the optical device assembled in the device assembly section to the field section, and to reassemble and use the optical device in the field section. . In this case, it has a field inspection device that performs performance inspection of the optical device reassembled in the field section, sends inspection data from the field inspection device to the design section, and obtains adjustment data for adjusting the optical device in the design section. This adjustment data is preferably sent back to the local section for adjustment of the optical device.
[0034]
In the case of such a system, when the optical equipment is reassembled in the field section and the prescribed equipment performance is not obtained, quick response measures can be taken in the design section. Measures can be communicated to the on-site section so that equipment can be readjusted quickly and easily on site.
[0035]
In such a system, it has a main database server for receiving and storing the inspection data obtained by the field inspection apparatus, and the design section is configured to obtain adjustment data based on the inspection data stored in the main database server. It is preferable to do this. As a result, the adjustment in the local section can be handled efficiently and promptly via the main database server.
[0036]
The optical device according to the present invention is designed and manufactured by the optical device design and manufacturing system having the above-described configuration. As such an optical apparatus, there are a projection lens for a projection exposure apparatus and a projection exposure apparatus configured using this projection lens. Further, as a product according to the present invention, there is a wafer manufactured by sequentially exposing with this projection exposure apparatus.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As an example of an apparatus design / production system according to the present invention, a projection lens design / production system for a projection exposure apparatus (stepper) will be described below. FIG. 1 shows the configuration of this design and production system, and FIG. 2 shows the procedure for producing a projection lens and a projection exposure apparatus using this system. First, the projection exposure apparatus and the projection lens used therefor will be described. To do.
[0038]
The overall schematic configuration of the projection exposure apparatus is shown in FIG. 3, and this projection exposure apparatus STP irradiates the reticle R uniformly by irradiating the reticle R with the exposure light emitted from the
[0039]
Further, a
[0040]
Here, the line width of the reduced pattern P ′ formed by exposure on the wafer W is composed of a very thin line (the thickness of this line tends to become thinner) that is 0.3 μm or less. The
[0041]
A configuration example of the
[0042]
As described above, the
[0043]
For this reason, the present invention provides an optical device design and production system for finally allowing the
[0044]
In the following, FIGS. 1 and 2 will be used together to describe the design and manufacture of the
[0045]
First, in the
[0046]
When the design in the
[0047]
In the
[0048]
The material manufacturing section 40 has a
[0049]
When the lens glass material LM is manufactured in this way, the glass material LM is sent to the lens
[0050]
FIG. 10 shows a polishing process of the lens L in the
[0051]
The lens processing /
[0052]
When the lenses L are manufactured in this way, these lenses L are sent to the
[0053]
However, in this system, before the
[0054]
FIG. 11 shows an example of an output diagram in which the optical performance of the
[0055]
In this redesign, as shown in FIG. 12, first, a redesign for adjusting the lens interval and the rotation position of the lens (rotation position around the optical axis of the lens) is studied. Consider redesigning to improve the performance by polishing the surface curvature of the given lens to aspherical surface. If this is still insufficient, replace the given lens with a lens whose curvature is slightly changed to improve the performance. Do the design. As shown in FIG. 13, the adjustment of the lens interval is performed by changing the thickness of the
[0056]
Thus, the redesign data obtained by the simulation on the computer is sent from the
[0057]
The
[0058]
Next, the lens subassembly LSA is incorporated into the housing 11 to assemble the
[0059]
The performance inspection result is evaluated (step S10), and when the desired performance cannot be obtained, the performance inspection result data is sent to the
[0060]
Then, in the
[0061]
At the time of shipment from the
[0062]
The components sent to the
[0063]
On the other hand, if the expected performance cannot be obtained due to the inspection result by the on-
[0064]
【Example】
Next, the inspection in each section described above and the design based on the inspection data will be described with specific examples.
[0065]
[First embodiment]
First, the redesign in the case where non-uniformity of the refractive index is detected by the
[0066]
A first embodiment of this redesign is shown in FIG. Here, first, as described above, from the inspection data regarding the non-uniformity of the refractive index inspected by the
[0067]
Next, the residual aberration (A)-(B) due to the non-uniformity of the refractive index is obtained (step S24). Next, the aberration (A ′) when the aspherical surface is introduced is obtained, the residual aberration (A ′) − (B) is obtained, and this process is performed until the residual aberration (A ′) − (B) is within the allowable value. Repeat (steps S25 and S26). When the residual aberration (A ′) − (B) is within the allowable value, that is, “completed”, the aspherical surface in the completed state is adopted as the redesign data, and based on the redesign data. Aspherical lenses are manufactured.
[0068]
[Second embodiment]
Next, the production of the
[0069]
Next, the process proceeds to step S32. In step S32, processing and polishing of the optical glass cut out from the ingot of the glass material is performed using a lens processing apparatus (optical member processing apparatus) and a lens polishing apparatus (optical member polishing apparatus) in the processing and polishing
[0070]
Next, the process proceeds to step S33, and the shape of the processed surface of each lens is measured in order to obtain information on the processing error related to the processed surface of each lens, using an interferometer that measures the processed surface shape of the lens. Information on the shape of the processed surface of each lens measured in this way is stored in the
[0071]
In step S34, the
[0072]
In step S34, after the
[0073]
The residual aberration of the
[0074]
Next, the process proceeds to step S35, where each piece of information stored in the
[0075]
The simulation by the computer is not only information related to the refractive index distribution of the optical material, information related to the processed surface shape of each lens, and information related to the residual aberration (remaining unnecessary optical characteristics) of the
[0076]
If it is predicted that the residual aberration (remaining unnecessary optical characteristics) cannot be corrected by adjusting the
[0077]
Here, the simulation by the computer in the step of calculating the correction surface shape here is information regarding the refractive index distribution of the optical material (refractive optical member), information regarding the processed surface shape of each lens, and residual aberration of the
[0078]
Thereafter, the process returns to step S32, the
[0079]
If it is predicted that the residual aberration (remaining unnecessary optical characteristics) can be corrected by adjusting the projection optical system, the process proceeds to step S37, and the
[0080]
As the adjustment of the
[0081]
Here, the optical characteristic (imaging performance) of the
[0082]
On the other hand, when the residual aberration (remaining unnecessary optical characteristics) of the
[0083]
At this time, the simulation by the computer in the process of calculating the corrected surface shape in step S36 is performed by using information on the refractive index distribution of the optical material, information on the processed surface shape of each lens, and residual aberration of the projection lens 10 (remaining unnecessary). As well as optical design information of the
[0084]
Thereafter, the processes from step S32 to step S38 are repeated, and the residual aberration (remaining unnecessary optical characteristics) of the
[0085]
[Third embodiment]
Next, a method for manufacturing the
[0086]
As shown in FIG. 16, first, in step S41, the refractive index distribution of the optical material (glass material) before processing is measured using an interferometer for refractive index distribution measurement. Information on the refractive index distribution measured in this way is stored in the
[0087]
Next, the process proceeds to step S42. Here, using a lens processing apparatus (optical member processing apparatus) and a lens polishing apparatus (optical member polishing apparatus), a number of optical glass members cut out from the glass ingot were processed and polished, and the processing and polishing were performed. The processing and polishing steps are repeated until the lens L functions as an optical member constituting the
[0088]
Next, the lens component that has been processed and polished is coated with an antireflection film by a thin film forming device in order to increase its transmittance and the like, and a lens L for assembling the
[0089]
When this process is completed, the process proceeds to step S43. Here, in order to obtain information on the processing error related to the processing surface of each lens L using an interferometer that measures the processing surface shape of the lens L, the shape of the processing surface of each lens L is measured. Information regarding the shape of the processed surface of each lens L measured by the interferometer in this way is stored in the
[0090]
In step S44, based on the information stored in the
[0091]
As a result of the prediction calculation by the computer, projection predicted by adjustment of the projection lens 10 (adjustment of the position including the inclination and shift of the lens L, the lens barrel, and the interval of each lens, and rotation position adjustment) in step S46 described later. It is determined whether or not the residual aberration (remaining unnecessary optical characteristics) of the
[0092]
If it is predicted that the residual aberration (remaining unnecessary optical characteristics) measured in step S44 cannot be corrected by adjusting the
[0093]
Here, at least one lens L at an appropriate position that can correct an aberration component (unnecessary optical characteristic component) that cannot be corrected by adjusting the
[0094]
Thereafter, the process returns to step S42, and the lens processing apparatus (optical member processing apparatus) and the lens polishing apparatus (optical member polishing apparatus) are calculated based on the information regarding the correction surface shape calculated in step S45 and stored in the main data server 35. ) Is used to process and polish the reworked surface (optical surface) of the reworking lens L, and coat the reworking surface of the reworking lens L, and repeat the steps S43 and S44. .
[0095]
If it is predicted that the residual aberration (remaining unnecessary optical characteristics) measured in step S44 can be corrected by adjusting the projection optical system, the process proceeds to step S46. Here, the projection optical system is assembled and adjusted using each lens L that has undergone step S44, and the
[0096]
Assembling information of the
[0097]
In step S47, the optical characteristic (imaging performance) of the
[0098]
If the residual aberration (remaining unnecessary optical characteristics) of the
[0099]
At this time, the simulation by the computer in the step of calculating the correction surface shape in step S45 performs information on the refractive index distribution of the optical material (refractive optical member), information on the processed surface shape of each lens L, and the
[0100]
Thereafter, steps S42 to S47 are repeated until the residual aberration (remaining unnecessary optical characteristics) of the
[0101]
[Fourth embodiment]
In the example shown in FIGS. 15 and 16 described above, the assembly error and adjustment error relating to the
[0102]
In this case, in order to correct the residual aberration / residual error measured in step S38 shown in FIG. 15 and step S47 shown in FIG. 16, in step S36 shown in FIG. 15 and step S45 shown in FIG. It is preferable to calculate a machining shape to be machined on the surface, and then machine the surface of the correction member in step S32 shown in FIG. 15 and step S42 shown in FIG.
[0103]
[Fifth embodiment]
The redesign and adjustment of the
[0104]
Distortion components that cannot be corrected by such redesign and readjustment even if the redesign and readjustment are performed as described above to produce and assemble the
[0105]
As shown in FIG. 3, the
[0106]
Next, the test reticle TR1 is Koehler illuminated with exposure light from the exposure illumination
[0107]
After the correction operation of various aberrations other than the random component of the distortion as described above, the random component of the distortion is corrected. First, instead of the test reticle TR1 used for the above correction, a test reticle TR2 as shown in FIG. 18 is placed on the reticle stage. The test reticle TR2 has a plurality of cross marks M0,0 to M8, which are arranged in a matrix within a pattern area PA2 surrounded by a light shielding band LST that shields exposure light, that is, arranged on lattice points of a square lattice. 8 has. It should be noted that the cross reticles M0,0 to M8,8 of the test reticle TR2 may be provided on the pattern area PA1 of the test reticle TR1, that is, the test reticle TR1 and the test reticle TR2 may be shared.
[0108]
Next, the test reticle TR2 on the reticle stage is illuminated with the exposure light of the illumination
[0109]
A plurality of cross marks patterned in the exposure area EA on the wafer W are shown in FIG. In FIG. 19, the ideal image formation position, which is the image formation position when the projection optical system is an ideal optical system (aberration-free optical system), is indicated by a broken line intersection. In FIG. 19, the cross pattern P0,0 corresponds to the image of the cross mark M0,0 on the reticle R, and the cross pattern P1,0 corresponds to the image of the cross mark M1,0 on the reticle R. The cross pattern P0,1 corresponds to the image of the cross mark M0,1 on the reticle R, and the following cross marks and cross patterns correspond similarly.
[0110]
Thereafter, the XY coordinates of each of the plurality of cross patterns P0,0 to P8,8 formed on the wafer W are measured by a coordinate measuring machine.
[0111]
In this embodiment, the surface shape of the
[0112]
As shown in FIG. 3, the
[0113]
Here, w is a distortion amount that is a deviation amount between the ideal image formation position shown in FIG. 19 and the plurality of cross patterns P0,0 to P8,8, and the principal rays from the plurality of cross marks M0,0 to M8,8. When the angle change amount of the normal of the surface of the
[0114]
[Expression 1]
w = β · LR (n−1) · θ (1)
[0115]
The angle change amount θ is relative to the normal of the surface of the
[0116]
When the
[0117]
[Expression 2]
w = LW (n-1). [theta] (2)
[0118]
Here, LW is the distance along the optical axis direction between the wafer W and the surface of the
[0119]
Accordingly, the surface at the principal ray passing point of the surface of the
[0120]
Here, there are various surface interpolation formulas, but the surface normal is known as the surface interpolation formula used in this embodiment, and the tangent vector of the surface at the principal ray passing point is calculated from this surface normal. Since it can be obtained, it is preferable to use the Coons equation that complements the curved surface from the coordinates of the points and the tangent vectors at the coordinates. However, as shown in FIG. 20 (a), for example, when the tangent vectors θ0 and θ1 at the adjacent coordinates of the point Q0 and the point Q1 are both equal, a problem arises that the complemented curve (curved surface) undulates. .
[0121]
In this embodiment, when the distortion amount due to the principal ray passing through the adjacent principal ray passing points is equal, it is effective to make the distortion amount equal between these adjacent principal ray passing points. Here, as shown in FIG. 20 (a), when the supplemented curve (curved surface) undulates, the amount and direction of distortion between adjacent principal ray passing points change sequentially, and the random component of the distortion. Cannot be corrected, and a random component of distortion may be further generated between measurement points.
[0122]
Therefore, in this embodiment, in order to make the distortion amount equal between adjacent principal ray passing points, as shown in FIG. 20B, the vector component in the Z direction of the
[0123]
Next, with reference to FIG. 21 to FIG. 25, a procedure for curved surface complementation in the present embodiment will be specifically described. In these figures, the XYZ coordinate system is adopted.
[0124]
[Step 1]
First, as shown in FIG. 21, XYZ coordinates are set on the
[0125]
[Step 2]
Next, as shown in FIG. 22, the principal ray passing point Q0,0, which is the end point on the Y axis among the principal ray passing points, is set to Z0,0 = 0 with the reference in the Z-axis direction.
[0126]
[Step 3]
Based on the normal vector θ0,0 of the principal ray passing point Q0,0, the height Z0,1 in the Z direction at the principal ray passing point Q0,1 at a coordinate adjacent to the principal ray passing point Q0,0 on the Y axis. Is calculated by the following equation (3).
[0127]
[Equation 3]
Z0, j = Z0, j-1 + .theta.y0, j-1 (y0, j-y0, j-1) (3)
Where θy0, j: vector component in the Y-axis direction of normal vector θ0, j at principal ray passing point Q0, j
y0, j: Y-axis direction component of the coordinate value when the principal ray passing point Q0,0 at the principal ray passing point Q0, j is taken as the origin
[0128]
In
[0129]
[Expression 4]
Z0,1 = Z0,0 + θy0,0 (y0,1 -y0,0) (4)
[0130]
[Step 4]
Based on the above equation (3), heights Z0,2 to Z0,8 in the Z direction are calculated for principal ray passing points Q0,2 to Q0,8 on the Y axis.
[0131]
[Step 5]
Based on the normal vector θ0,0 of the principal ray passing point Q0,0, the height Z1,0 in the Z direction at the principal ray passing point Q1,0 of the coordinates adjacent to the principal ray passing point Q0,0 on the X axis. Is calculated by the following equation (5).
[0132]
[Equation 5]
Zi, 0 = Zi-1,0 + θx i-1,0 (xi, 0 -xi-1,0) (5)
Where θx i, 0 is the vector component in the X-axis direction of the normal vector θi, 0 at the principal ray passing point Qi, 0
xi, 0: X-axis direction component of the coordinate value when the principal ray passing point Q0,0 at the principal ray passing point Qi, 0 is taken as the origin,
It is.
[0133]
In
[0134]
[Formula 6]
Z1,0 = Z0,0 + θx0,0 (x1,0 -x0,0) (6)
[0135]
[Step 6]
Based on the above equation (5), heights Z2,0 to Z8,0 in the Z direction are calculated for principal ray passing points Q2,0 to Q8,0 on the X axis.
[0136]
[Step 7]
As shown in FIG. 23, among the principal ray passing points Q1,1 to Q8,8 sandwiched between the X axis and the Y axis, the height Zi, j in the Z direction from the order close to the origin Q0,0 is set as follows ( 7) Calculate based on the equation.
[0137]
[Expression 7]
In
[0139]
[Equation 8]
In
[0141]
[Step 8]
Z0,0 to Z8,8 at chief ray passing points Q0,0 to Q8,8 obtained in the
[0142]
For example, a curved surface as shown in FIG. 25 can be obtained by the curved surface complementation by the Coons patch in
[0143]
In
[0144]
[Step A]
The height in the Z direction at the principal ray passing point on the Y axis and the X axis calculated in
[0145]
In addition, when the measurement points of distortion, that is, the marks on the test reticle are not arranged on the lattice points of the square lattice, the height and plane in the Z direction at the lattice points of the square lattice that are the intermediate points of the respective measurement points Interpolate normal vectors. Specifically, the height and the surface normal vector in the Z direction at the distortion measurement points surrounding the lattice points of the square lattice from which the height and the surface normal vector in the Z direction should be calculated are changed from the distortion measurement points to the square lattice. What is necessary is just to multiply and multiply the distance to the grid point.
[0146]
In
[0147]
Next, the
[0148]
In FIG. 26, the
[0149]
Further, the polishing
[0150]
Next, the operation of the polishing apparatus in FIG. 26 will be briefly described. First, the surface shape data obtained in
[0151]
Thereafter, an antireflection film is deposited on the
[0152]
According to the present embodiment as described above, it is possible to easily correct the random component of the distortion, which is impossible only by adjusting each optical member constituting the projection optical system.
[0153]
In the above-described embodiment, since a parallel flat plate having no refractive power is used as the
[0154]
In the above-described embodiment, since the
[0155]
In the above embodiment, the
[0156]
In the above embodiment, since the
[0157]
【The invention's effect】
As described above, according to the apparatus design and production system according to the present invention, based on the design data in the design section, material production, machining and production of parts from this material, and assembly of parts machined and produced in this way Is performed and a predetermined device is manufactured. At this time, a material inspection is performed in the material manufacturing section and the inspection data is stored in the material inspection database server, and a part inspection is performed in the part processing and manufacturing section. Data is stored in the part inspection database server. For this reason, in the design section, it is possible to examine the performance of this device on a computer before assembling a plurality of parts from the inspection data stored in these database servers and actually producing the device. Assembly design data can be redesigned. By assembling the apparatus in the apparatus assembly section using the assembly design data redesigned in this way, it is possible to reliably manufacture an apparatus having a desired performance.
[0158]
For this reason, in the design section, based on the inspection data stored in the material inspection database server and the part inspection database server, a virtual that assembles an optical device using a plurality of lens parts processed and manufactured in the part processing and manufacturing section by computer simulation. It is preferable to perform assembly and perform computer simulation for performance inspection of the device thus virtually assembled, and redesign assembly design data for actually assembling the device.
[0159]
In the apparatus design / production system of the present invention, the assembly design data for assembling the above-described apparatus using the inspection data stored in the apparatus inspection database server in which the assembly in the apparatus assembly section is divided into a plurality of sub-assembly stages. Is preferably redesigned and sent to the equipment assembly section. Thereby, it is possible to more reliably manufacture a device having a desired performance.
[0160]
In the apparatus design and production system as described above, it is preferable that a main database server is provided in connection with each inspection database server, and inspection data is received and stored in each main database server from the above database servers. . This allows each inspection data to be efficiently stored in the main database server, and the design section can capture all necessary data simply by accessing the main database server. Efficiency is improved.
[0161]
Furthermore, the design section accesses the main database server, reads the inspection data, redesigns the assembly design data, stores the redesigned assembly design data in the main database server, and the equipment assembly section redesigns from the main database server. It is preferable to read the assembled assembly design data. As a result, the device assembly section can easily obtain redesign data necessary for assembly only by accessing the main database server, and the assembly efficiency is improved.
[0162]
In the above configuration, the design data designed in the design section is stored in the main database server, the design data is read out from the main database server in the material manufacturing section, and the part material is manufactured. It is preferable that the design data is read to process and manufacture a plurality of parts, and the apparatus assembly section is configured to read the design data from the main database server and assemble the apparatus. If the system is configured to exchange design data via the main database server in this way, the design data can be stored and read out quickly and efficiently, and the utilization efficiency of the system is improved.
[0163]
In addition, when the equipment assembled in the equipment assembly section is disassembled and shipped to the local section, and the equipment is reassembled and used in the local section, the performance inspection of the equipment reassembled in the local section is performed on-site inspection equipment. Preferably, the system is configured to send the inspection data to the design section to obtain adjustment data for adjusting the apparatus, and to send the adjustment data to the local section to adjust the apparatus. This allows you to quickly take action in the design section if the equipment performance is not achieved when the equipment is reassembled in the field section. The apparatus can be adjusted quickly and easily.
[0164]
At this time, it is preferable that the inspection data obtained by the field inspection device is stored in the main database server, and the adjustment data is obtained in the design section based on the inspection data read from the main database server. As a result, the adjustment in the local section can be handled efficiently and promptly via the main database server.
[0165]
The apparatus according to the present invention is designed and manufactured by the apparatus design / production system having the above-described configuration. The product according to the present invention is manufactured by the apparatus manufactured in this way.
[0166]
On the other hand, according to the optical device design and production system according to the present invention, based on the design data in the design section, glass material production, processing and production of lens parts from this glass material, and a plurality of lenses produced and produced in this way The optical device (projection lens for the projection exposure apparatus, etc.) is manufactured from the parts. At this time, the glass material is inspected in the material manufacturing section, and the inspection data is stored in the material inspection database server. Since the lens parts are inspected in the parts processing and production section, and the inspection data is stored in the parts inspection database server, the design section stores a plurality of lenses from the inspection data stored in these database servers. Before assembling the parts and actually producing the optical device, the performance of this optical device is checked on a computer. Is possible, it is possible to redesign the assembly design data on the basis of this study. Then, by assembling the optical device in the device assembly section using the redesigned assembly design data, it is possible to reliably manufacture an optical device having a desired performance.
[0167]
For this reason, in the design section, virtual assembly is performed by assembling an optical device using a plurality of lens parts processed and manufactured in the component processing and manufacturing section by computer simulation, and the performance inspection of the optical device thus virtual-assembled is performed. It is preferable to perform a computer simulation to redesign the assembly design data for actually assembling the optical device.
[0168]
In this system, the assembly in the apparatus assembly section is divided into a plurality of subassembly stages, and the subassembly optical apparatus is inspected in each subassembly stage, and the optical apparatus is assembled using the inspection data in the design section. Preferably, the system is configured to redesign and send assembly design data for the device assembly section. By inspecting the optical device at the sub-assembly stage in this way, it is possible to more accurately study the performance of the assembled optical device using a computer. Based on this examination, assembly design data When the optical device is assembled in the device assembly section using the redesigned assembly design data, the optical device having the desired performance can be more reliably manufactured.
[0169]
In this case, as a sub-assembly optical device, there is one that holds one or a plurality of lens parts on a predetermined lens holding frame, and the lens surface generated by holding the lens parts by the lens holding frame in this way is used. The assembly design data can be redesigned by inspecting the distortion and the like, and the influence of the distortion can be taken into account, and the performance of the optical device after assembly can be improved.
[0170]
In such a system, the main database server is arranged to be connected to the material inspection database server and the parts inspection database server, and further to the apparatus inspection database server as necessary, and the main database server receives inspection data from each database server. It is preferable to configure the system so that it is stored. This allows each inspection data to be efficiently stored in the main database server, and the design section can capture all necessary data simply by accessing the main database server. Efficiency is improved.
[0171]
In the design section, based on the inspection data stored in the main database server, the assembly design data for assembling the optical device using the lens parts processed and manufactured in the parts processing and manufacturing section is redesigned. It is preferable that the assembly design data is stored in the main database server, and the redesigned assembly design data is read from the main database server in the apparatus assembly section.
[0172]
In addition, the design data designed in the design section is stored in the main database server. In the material manufacturing section, the design data is read from the main database server to manufacture the material for the lens parts. In the part processing production section, the design data is stored in the main database server. It is preferable to configure the system so that the lens parts are processed and manufactured and the optical data is assembled in the apparatus assembly section by reading design data from the main database server. If the system is configured to exchange design data via the main database server in this way, the design data can be stored and read out quickly and efficiently, and the utilization efficiency of the system is improved.
[0173]
As an optical apparatus manufactured by the design and production system according to the present invention, there is a projection lens for a projection exposure apparatus. In this case, in the design section, the lens interval and rotation of lens components in assembly design data for assembling the projection lens. Redesign with priority on position. If the desired lens performance cannot be obtained by redesigning the lens spacing of the lens components, the lens design is redesigned so that the surface of a predetermined lens component constituting the projection lens is aspheric. Further, when the desired performance of the projection lens cannot be obtained even by correcting the surface of the lens part to be partially aspheric, a predetermined lens part is replaced with a lens part whose surface curvature is corrected. In this way, by giving priority to the objects to be redesigned, systematic redesign is possible, and redesign can be performed easily and quickly.
[0174]
The optical device design and production system according to the present invention can be configured to disassemble and ship the optical device assembled in the device assembly section to the field section, and to reassemble and use the optical device in the field section. . In this case, perform a performance inspection of the reassembled optical device in the local section, send this inspection data to the design section, obtain adjustment data for adjusting the optical device in the design section, and send this adjustment data back to the local section. It is preferable to adjust the optical device. This allows you to quickly take action in the design section when the optical equipment is reassembled in the field section and the specified equipment performance is not achieved, and this action is communicated to the field section. The device can be readjusted quickly and easily on site.
[0175]
The optical device according to the present invention is designed and manufactured by the optical device design and manufacturing system having the above-described configuration. As such an optical apparatus, there are a projection lens for a projection exposure apparatus and a projection exposure apparatus configured using this projection lens. Further, as a product according to the present invention, there is a wafer manufactured by sequentially exposing with this projection exposure apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an optical device design / production system according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a configuration of an optical device design / production system according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic view showing a configuration of a projection exposure apparatus manufactured by an optical apparatus design / production system according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing a configuration of a projection lens manufactured by the optical device design / production system according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the influence of variations in the refractive index of lens components for a projection lens.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the influence of thickness variation of lens components for a projection lens.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the influence of variation in the radius of curvature of lens components for a projection lens.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the influence of variations in lens spacing of projection lens components.
FIG. 9 is an explanatory view showing a manufacturing process of a lens material.
FIG. 10 is an explanatory view showing a lens polishing step.
FIG. 11 is an optical path diagram showing a result of performance simulation of the projection lens.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a redesign procedure of a projection lens.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing adjustment by redesigning the lens interval of the projection lens.
FIG. 14 is a process diagram showing a method of designing and producing a projection lens using the system of the present invention.
FIG. 15 is a process diagram showing another method for designing and producing a projection lens using the system of the present invention.
FIG. 16 is a process diagram showing yet another method for designing and producing a projection lens using the system of the present invention.
FIG. 17 is a plan view showing a configuration of a test reticle used for measuring various aberrations other than distortion.
FIG. 18 is a plan view showing a configuration of a test reticle used for measuring distortion.
19 is a diagram showing a state of a pattern on a wafer formed using the test reticle of FIG.
FIGS. 20A and 20B are diagrams for explaining a curved surface interpolation formula according to the present embodiment, FIG. 20A shows a case where a conventional curved surface interpolation formula is used, and FIG. The case where an expression is used is shown.
FIG. 21 is a diagram showing a curved surface complement method according to the present embodiment.
FIG. 22 is a diagram showing a curved surface complement method according to the present embodiment.
FIG. 23 is a diagram showing a curved surface complement method according to the present embodiment.
FIG. 24 is a diagram showing a curved surface interpolation method according to the present embodiment.
FIG. 25 is a diagram showing a curved surface complement method according to the present embodiment.
FIG. 26 is a diagram showing a configuration of an apparatus for processing a distortion correction plate.
[Explanation of symbols]
1 Illumination optical system for exposure
5 Correction plate
10 Projection lens
30 Design section
35 Main database server
40 Material production section
50 Lens processing section
60 Device assembly section
38 Shipping section
70 Local section
R reticle
STP projection exposure equipment
W wafer
Claims (28)
前記設計セクションにおいて設計された設計データに基づいて、前記複数の部品の材料を製造する材料製造セクションと、
前記設計セクションにおいて設計された設計データに基づいて、前記材料製造セクションで製造された前記部品材料から前記複数の部品を加工製作する部品加工製作セクションと、
前記設計セクションにおいて設計された設計データに基づいて、前記部品加工製作セクションで作られた前記複数の部品を用いて前記装置を組み立てる装置組立セクションとから構成され、
前記材料製造セクションには、ここで製造された前記部品材料を検査する材料検査装置が設けられるとともに、前記材料検査装置による検査データを記憶する材料検査データベースサーバが設けられ、
前記部品加工製作セクションには、ここで加工製作された前記部品を検査する部品検査装置が設けられるとともに、前記部品検査装置による検査データを記憶する部品検査データベースサーバが設けられ、
前記設計セクションにおいて、前記材料検査データベースサーバおよび前記部品検査データベースサーバに記憶された検査データに基づいて、前記部品加工製作セクションで加工製作された前記複数の部品を用いて前記装置を組み立てるための組立設計データを再設計して前記装置組立セクションに送り、
前記装置組立セクションにおいては、このように送られくる再設計された前記組立設計データに基づいて前記装置の組立を行うように構成されていることを特徴とする装置設計製作システム。A design section for designing a device constructed by assembling multiple parts;
A material manufacturing section for manufacturing a material of the plurality of parts based on design data designed in the design section;
A part processing / manufacturing section that processes and manufactures the plurality of parts from the part material manufactured in the material manufacturing section based on design data designed in the design section;
An apparatus assembly section for assembling the apparatus using the plurality of parts created in the part processing and production section based on design data designed in the design section;
The material manufacturing section is provided with a material inspection device for inspecting the component material manufactured here, and a material inspection database server for storing inspection data by the material inspection device,
The parts processing and production section is provided with a parts inspection apparatus for inspecting the parts processed and manufactured here, and a parts inspection database server for storing inspection data by the parts inspection apparatus,
Assembly for assembling the apparatus using the plurality of parts processed and manufactured in the part processing and manufacturing section based on inspection data stored in the material inspection database server and the part inspection database server in the design section Redesign the design data and send it to the equipment assembly section
The apparatus assembly section is configured to assemble the apparatus on the basis of the redesigned assembly design data sent in this way.
前記装置組立セクションには、前記複数のサブ組立段階においてサブ組立状態の装置の検査を行う装置検査装置が設けられるとともに、前記装置検査装置による検査データを記憶する装置検査データベースサーバが設けられ、
前記設計セクションにおいては、前記材料検査データベースサーバおよび前記部品検査データベースサーバに記憶された検査データに加えて前記装置検査データベースサーバに記憶された検査データに基づいて、前記部品加工製作セクションで加工製作された前記部品を用いて前記装置を組み立てるための組立設計データを再設計して前記装置組立セクションに送るようになっていることを特徴とする請求項１に記載の装置設計製作システム。The assembly in the device assembly section is performed in a plurality of sub-assembly stages,
The device assembly section is provided with a device inspection device for inspecting devices in the sub-assembled state in the plurality of sub-assembly stages, and a device inspection database server for storing inspection data by the device inspection device,
In the design section, it is processed and manufactured in the component processing and manufacturing section based on inspection data stored in the apparatus inspection database server in addition to inspection data stored in the material inspection database server and the component inspection database server. 2. The apparatus design and production system according to claim 1, wherein assembly design data for assembling the apparatus using the parts is redesigned and sent to the apparatus assembly section.
前記装置組立セクションにおいては、前記メインデータベースサーバから前記再設計された組立設計データを読み出すようになっていることを特徴とする請求項４に記載の装置設計製作システム。In the design section, based on the inspection data stored in the main database server, redesign assembly design data for assembling the apparatus using the parts machined and produced in the parts machining production section, Store the redesigned assembly design data in the main database server,
5. The apparatus design / production system according to claim 4, wherein in the apparatus assembly section, the redesigned assembly design data is read from the main database server.
前記材料製造セクションでは、前記メインデータベースサーバから前記設計データを読み出して前記複数の部品の材料を製造し、
前記部品加工製作セクションでは、前記メインデータベースサーバから前記設計データを読み出して前記複数の部品を加工製作し、
前記装置組立セクションでは、前記メインデータベースサーバから前記設計データを読み出して前記装置を組み立てるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の装置設計製作システム。Design data designed in the design section is stored in the main database server;
In the material manufacturing section, the design data is read from the main database server to manufacture the material of the plurality of parts,
In the parts processing production section, the design data is read from the main database server to process and produce the plurality of parts,
5. The apparatus design / production system according to claim 4, wherein the apparatus assembly section is configured to read the design data from the main database server and assemble the apparatus.
前記現地セクションにおいて再組立された前記装置の性能検査を行う現地検査装置を有し、前記現地検査装置による検査データが前記設計セクションに送られて前記設計セクションにおいて前記装置の調整を行う調整データを求め、
前記調整データが前記現地セクションに送られて前記装置の調整が行われるようになっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装置設計製作システム。The device assembled in the device assembly section is disassembled and shipped to a field section, and the device is configured to be reassembled and used in the field section;
A field inspection device for performing a performance inspection of the device reassembled in the field section, and inspection data from the field inspection device is sent to the design section, and adjustment data for adjusting the device in the design section is provided. Seeking
The apparatus design and production system according to claim 1, wherein the adjustment data is sent to the field section to adjust the apparatus.
前記設計セクションにおいては、前記メインデータベースサーバに記憶された検査データに基づいて、前記調整データを求めるようになっていることを特徴とする請求項７に記載の装置設計製作システム。A main database server for receiving and storing inspection data obtained by the field inspection device;
8. The apparatus design and production system according to claim 7, wherein in the design section, the adjustment data is obtained based on inspection data stored in the main database server.
前記設計セクションにおいて設計された設計データに基づいて、前記複数のレンズ部品用のガラス材料を製造する材料製造セクションと、
前記設計セクションにおいて設計された設計データに基づいて、前記材料製造セクションで製造された前記ガラス材料から前記複数のレンズ部品を加工製作する部品加工製作セクションと、
前記設計セクションにおいて設計された設計データに基づいて、前記部品加工製作セクションで作られた前記複数のレンズ部品を用いて前記光学装置を組み立てる装置組立セクションとから構成され、
前記材料製造セクションには、ここで製造された前記ガラス材料を検査する材料検査装置が設けられるとともに、前記材料検査装置による検査データを記憶する材料検査データベースサーバが設けられ、
前記部品加工製作セクションには、ここで加工製作された前記レンズ部品を検査する部品検査装置が設けられるとともに、前記部品検査装置による検査データを記憶する部品検査データベースサーバが設けられ、
前記設計セクションにおいて、前記材料検査データベースサーバおよび前記部品検査データベースサーバに記憶された検査データに基づいて、前記部品加工製作セクションで加工製作された前記複数のレンズ部品を用いて前記光学装置を組み立てるための組立設計データを再設計して前記装置組立セクションに送り、
前記装置組立セクションにおいては、このように送られくる再設計された前記組立設計データに基づいて前記光学装置の組立を行うように構成されていることを特徴とする光学装置設計製作システム。A design section for designing an optical device constructed by assembling a plurality of lens components;
A material manufacturing section for manufacturing a glass material for the plurality of lens parts based on design data designed in the design section;
A part processing / manufacturing section that processes the plurality of lens parts from the glass material manufactured in the material manufacturing section based on design data designed in the design section;
A device assembly section for assembling the optical device using the plurality of lens parts made in the component fabrication section based on design data designed in the design section;
The material manufacturing section is provided with a material inspection apparatus for inspecting the glass material manufactured here, and a material inspection database server for storing inspection data by the material inspection apparatus,
The component processing production section is provided with a component inspection device for inspecting the lens component processed and manufactured here, and a component inspection database server for storing inspection data by the component inspection device,
In the design section, based on inspection data stored in the material inspection database server and the component inspection database server, the optical device is assembled using the plurality of lens parts processed and manufactured in the component processing and manufacturing section. Redesign the assembly design data and send it to the equipment assembly section
The apparatus assembly section is configured to assemble the optical apparatus based on the redesigned assembly design data sent in this way.
前記部品検査装置は、前記レンズ部品の面形状誤差等のようなレンズ諸元、性能を検査することを特徴とする請求項１１に記載の光学装置設計製作システム。The material inspection apparatus inspects the refractive index of the glass material and its variation and internal strain,
The optical device design / production system according to claim 11, wherein the component inspection device inspects lens specifications and performance such as a surface shape error of the lens component.
前記装置組立セクションには、前記複数のサブ組立段階においてサブ組立光学装置の検査を行う装置検査装置が設けられるとともに、前記装置検査装置による検査データを記憶する装置検査データベースサーバが設けられ、
前記設計セクションにおいては、前記材料検査データベースサーバおよび前記部品検査データベースサーバに記憶された検査データに加えて前記装置検査データベースサーバに記憶された検査データに基づいて、前記部品加工製作セクションで加工製作された前記レンズ部品を用いて前記光学装置を組み立てるための組立設計データを再設計して前記装置組立セクションに送るようになっていることを特徴とする請求項１３に記載の光学装置設計製作システム。The assembly in the device assembly section is performed in a plurality of sub-assembly stages,
The apparatus assembly section is provided with an apparatus inspection apparatus for inspecting the subassembly optical apparatus in the plurality of subassembly stages, and an apparatus inspection database server for storing inspection data by the apparatus inspection apparatus,
In the design section, it is processed and manufactured in the component processing and manufacturing section based on inspection data stored in the apparatus inspection database server in addition to inspection data stored in the material inspection database server and the component inspection database server. 14. The optical device design / production system according to claim 13, wherein assembly design data for assembling the optical device using the lens component is redesigned and sent to the device assembly section.
前記装置検査装置は、前記サブ組立光学装置を構成する前記レンズ部品の面形状誤差等のようなレンズ諸元、性能を検査することを特徴とする請求項１４に記載の光学装置設計製作システム。One or a plurality of the lens components are held by a predetermined lens holding frame to constitute the sub-assembly optical device,
15. The optical device design / production system according to claim 14, wherein the device inspection device inspects lens specifications and performance such as surface shape errors of the lens parts constituting the sub-assembly optical device.
前記装置組立セクションにおいては、前記メインデータベースサーバから前記再設計された組立設計データを読み出すようになっていることを特徴とする請求項１６に記載の光学装置設計製作システム。In the design section, based on the inspection data stored in the main database server, assembly design data for assembling the optical device is redesigned using the lens parts processed and manufactured in the parts processing and manufacturing section. , Store the redesigned assembly design data in the main database server,
The optical device design / production system according to claim 16, wherein the redesigned assembly design data is read from the main database server in the device assembly section.
前記材料製造セクションでは、前記メインデータベースサーバから前記設計データを読み出して前記レンズ部品の材料を製造し、
前記部品加工製作セクションでは、前記メインデータベースサーバから前記設計データを読み出して前記レンズ部品を加工製作し、
前記装置組立セクションでは、前記メインデータベースサーバから前記設計データを読み出して前記光学装置を組み立てるように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の光学装置設計製作システム。Design data designed in the design section is stored in the main database server;
In the material manufacturing section, the design data is read from the main database server to manufacture the material of the lens component,
In the parts processing and production section, the design data is read from the main database server to process and manufacture the lens parts,
17. The optical device design and production system according to claim 16, wherein the device assembly section is configured to read the design data from the main database server and assemble the optical device.
前記設計セクションにおいては、前記材料検査データベースサーバおよび前記部品検査データベースサーバに記憶されたデータに基づいて、前記光学装置を組み立てるための組立設計データにおける前記レンズ部品のレンズ間隔および回転位置、レンズ諸元等を再設計することを特徴とする請求項１１〜１８に記載の光学装置設計製作システム。The optical device is a projection lens for a projection exposure apparatus;
In the design section, based on the data stored in the material inspection database server and the component inspection database server, the lens interval and rotational position of the lens component in the assembly design data for assembling the optical device, and the lens specifications 19. The optical device design / production system according to claim 11, wherein the optical device design / production system is redesigned.
前記現地セクションにおいて再組立された前記光学装置の検査を行う現地検査装置を有し、前記現地検査装置による検査データが前記設計セクションに送られて前記設計セクションにおいて前記光学装置の調整を行う調整データを求め、
前記調整データが前記現地セクションに送られて前記光学装置の調整が行われるようになっていることを特徴とする請求項１１〜２２に記載の光学装置設計製作システム。The optical device assembled in the device assembly section is disassembled and shipped to a field section, and the optical device is reassembled and used in the field section;
Adjustment data for inspecting the optical device reassembled in the on-site section and adjusting the optical device on the design section by sending inspection data from the on-site inspection device to the design section Seeking
23. The optical device design and production system according to claim 11, wherein the adjustment data is sent to the field section to adjust the optical device.
前記設計セクションにおいては、前記メインデータベースサーバに記憶された検査データに基づいて、前記調整データを求めるようになっていることを特徴とする請求項２３に記載の光学装置設計製作システム。A main database server for receiving and storing inspection data obtained by the field inspection device;
24. The optical device design / production system according to claim 23, wherein in the design section, the adjustment data is obtained based on inspection data stored in the main database server.
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