JPH0587679A - Optical system evaluating apparatus and optical system evaluating method - Google Patents

Optical system evaluating apparatus and optical system evaluating method

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JPH0587679A
JPH0587679A JP3251142A JP25114291A JPH0587679A JP H0587679 A JPH0587679 A JP H0587679A JP 3251142 A JP3251142 A JP 3251142A JP 25114291 A JP25114291 A JP 25114291A JP H0587679 A JPH0587679 A JP H0587679A
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健二 栗原
Tsutomu Mizota
勉 溝田
Tsuneyuki Haga
恒之 芳賀
Yasuhiro Torii
康弘 鳥居
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Abstract

PURPOSE:To make alignment while observing an image forming pattern by detecting, magnifying and displaying an image obtained by means of an optical part having an illuminating light source which projects a specific wavelength light, a plurality of mirrors and a moving mechanism for the mirrors. CONSTITUTION:The light from an illuminating light source which projects a light of not larger than 1000Angstrom wavelength is cast to a mask pattern 3 through a spectroscope 2. The reducing ratio of the pattern is determined by a mirror 41. The positional relationship between the mask pattern 3 and an optical part 4 is set so as to obtain a predetermined reducing ratio. The spectral light passing through the mask pattern 3 is brought into the optical part 4. The image of the mask pattern reduced with a predetermined ratio by the optical part 4 is formed on a photoelectric surface of an X-ray zooming tube 50 of a magnifying/photographing part 5. The X-ray pattern image is converted to a photoelectric image and then magnified and electronically multiplied. Thereafter, the fluorescent surface is read by a camera 51 and taken into an image processing device 52, where the quality of the input image is improved. The magnified pattern image is projected to a monitor 53. Accordingly, it is possible to adjust the image and obtain the image forming condition while observing the pattern image by eyes.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、X線露光装
置、X線顕微鏡等の光学系、つまり真空紫外線からX線
領域の1000Å以下の波長帯に用いられる光学系を評
価するための技術に関するもので、光学系の位置合わ
せ、更には光学系に使用する多層膜ミラーについて評価
を行う光学系評価装置及び光学系評価方法に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for evaluating an optical system such as an X-ray exposure apparatus, an X-ray microscope, etc., that is, an optical system used in a wavelength range from vacuum ultraviolet rays to 1000 Å or less in the X-ray region. The present invention relates to an optical system evaluation apparatus and an optical system evaluation method for aligning an optical system and further evaluating a multilayer mirror used in the optical system.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、真空紫外線からX線領域でのミラ
ーを用いた結像光学系の応用が盛んに行なわれている。
図6に従来のX線顕微鏡の一例を示す。図において、6
1はターゲット、62は集光ミラー、63は試料、64
は対物ミラー、65はフィルムである。この顕微鏡で用
いられる2個の集光ミラー62、対物ミラー64の光軸
合わせは、可視光によりパタン像を撮像管(図示してい
ない)に投影して、結像パタンあるいは、結像信号を見
ながら位置合わせを行っていた。
2. Description of the Related Art In recent years, an imaging optical system using a mirror in the X-ray region from vacuum ultraviolet rays has been actively applied.
FIG. 6 shows an example of a conventional X-ray microscope. In the figure, 6
1 is a target, 62 is a condenser mirror, 63 is a sample, 64
Is an objective mirror, and 65 is a film. The optical axes of the two condenser mirrors 62 and the objective mirror 64 used in this microscope are projected by projecting a pattern image on an image pickup tube (not shown) with visible light to form an image formation pattern or an image formation signal. I was aligning while watching.

【0003】しかしながら、X線顕微鏡で実際に用いる
波長域は数10〜数100Aで、可視光の波長域とは大
幅に異なるために、十分な解像度の確認が不可能であ
る。このため、高精度な位置合わせが必要な場合には、
実際に使用する波長によりフィルム65に焼き付けを行
って、光軸の位置調整をすることが必要である。
However, the wavelength range actually used in the X-ray microscope is several tens to several hundreds of A, which is significantly different from the wavelength range of visible light, so that it is impossible to confirm a sufficient resolution. Therefore, when high-precision alignment is required,
It is necessary to print the film 65 according to the wavelength actually used to adjust the position of the optical axis.

【0004】また、図7に従来のX線縮小投影露光装置
で用いられているシュワルツシュルト光学系の例を示
す。図において、71は放射光源、72はスリット、7
3はパタンである反射マスク、74は光学部、75はウ
ェハである。X線縮小投影露光では、反射マスク73の
パタンを所望のサイズに縮小し、感光材を塗布したウェ
ハ77等に転写する。光学部74の縮小光学系は2枚の
凹凸ミラー75、76で構成されているため、ミラー間
の位置合わせ、収差補正を適正に行わないと、良好な結
像パタンを得ることができない。
FIG. 7 shows an example of a Schwarz-Schult optical system used in a conventional X-ray reduction projection exposure apparatus. In the figure, 71 is a radiation light source, 72 is a slit, and 7
3 is a reflection mask which is a pattern, 74 is an optical part, and 75 is a wafer. In the X-ray reduction projection exposure, the pattern of the reflection mask 73 is reduced to a desired size and transferred onto the wafer 77 or the like coated with a photosensitive material. Since the reduction optical system of the optical unit 74 is composed of the two concave-convex mirrors 75 and 76, a good imaging pattern cannot be obtained unless the alignment between the mirrors and the aberration correction are properly performed.

【0005】このため、ミラー間の位置合わせ及び収差
補正が重要となる。通常は光学系の位置調整は可視光光
源により行なっている。すなわち可視光を所定の反射マ
スク73のパタンに反射させ、このパタン像をシュワル
ツシュルト光学系の凸面ミラー75、凹面ミラー76と
順次反射させ、光学顕微鏡により、マスクパタン像を観
察し、凹凸ミラー75、76間の位置合わせを行ってい
る。
For this reason, alignment between the mirrors and aberration correction are important. Normally, the position adjustment of the optical system is performed by a visible light source. That is, visible light is reflected on a predetermined pattern of the reflection mask 73, and this pattern image is sequentially reflected by the convex mirror 75 and the concave mirror 76 of the Schwarz-Schult optical system, and the mask pattern image is observed by an optical microscope, and the concave-convex mirror 75 , 76 are aligned.

【0006】しかしながら、この光学系は軟X線領域で
の波長帯での分解能を有するため、可視光では高分解能
での調整ができない問題がある。また、ミラー75、7
6として軟X線ミラーとの多層膜ミラーを用いているた
め、使用波長帯とミラーの多層膜の波長帯とのマッチン
グが重要となるが、可視光では使用波長帯の違いのた
め、マッチング調整は不可能である。このため、実際に
パタン転写して、そのパタンの解像度を評価している。
However, since this optical system has resolution in the wavelength band in the soft X-ray region, there is a problem that adjustment with high resolution is impossible with visible light. Also, the mirrors 75, 7
Since a multilayer film mirror with a soft X-ray mirror is used as 6, the matching between the wavelength band used and the wavelength band of the multilayer film of the mirror is important. However, in visible light, the matching adjustment is performed due to the difference in the wavelength band used. Is impossible. Therefore, the pattern is actually transferred and the resolution of the pattern is evaluated.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上説明した、従来の
図6のX線顕微鏡においては、可視光による調整では、
十分に解像度の確認が不可能である。また、実際に使用
する波長によりフィルムに焼き付けを行う方法では、多
くの時間を必要とすることとなる。
In the conventional X-ray microscope of FIG. 6 described above, adjustment by visible light causes
It is impossible to confirm the resolution sufficiently. Further, the method of printing a film according to the wavelength actually used requires a lot of time.

【0008】更に、従来の図7のX線縮小投影露光装置
では、可視光では高分解能での調整ができない。また、
使用波長帯とミラーの多層膜の波長帯とのマッチング調
整が可視光では不可能である。このため、実際にパタン
転写して、そのパタンの解像度を評価しなければならな
い。しかし、軟X線領域の波長帯を用いるには、高真空
で取り扱うため、露光毎に、真空の引き、排気のための
操作時間が必要になるため、光学系の位置合わせに長大
な時間が要する。
Furthermore, in the conventional X-ray reduction projection exposure apparatus of FIG. 7, visible light cannot be adjusted with high resolution. Also,
Matching adjustment between the wavelength band used and the wavelength band of the multilayer film of the mirror is impossible with visible light. Therefore, it is necessary to actually transfer the pattern and evaluate the resolution of the pattern. However, in order to use the wavelength band in the soft X-ray region, since it is handled in a high vacuum, an operation time for vacuuming and evacuation is required for each exposure, and thus it takes a long time to align the optical system. It costs.

【0009】本発明の目的は、実際に使用する1000
Å以下の波長の光源を使用して、光学系から得た結像手
段を、結像パタンを観察しながら位置合わせを行える光
学系評価手段を提供し、更には光学系に使用する多層膜
ミラーの性能評価を行える光学系評価手段を提供するも
のである。
The object of the present invention is to use 1000
Å Provide an optical system evaluation means that can align the imaging means obtained from the optical system while observing the imaging pattern by using a light source with a wavelength of Å or less, and further, a multilayer film mirror used for the optical system. The present invention provides an optical system evaluation means capable of evaluating the performance of.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、1000Å以
下の波長の真空紫外線からX線領域の照明光源と、数枚
からなるミラーと、各ミラーの空間的に位置を決定する
移動機構とからなる光学部の光学系を評価するために、
該光学部により縮小または拡大されたパタン像を、拡大
撮像部で拡大して表示することによりマスクパタンの結
像状態を高精度に観察し、光学系の焦点ずれ、収差等を
光学系の移動機構により調整する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises an illumination light source in the X-ray range from vacuum ultraviolet rays having a wavelength of 1000 Å or less, a plurality of mirrors, and a moving mechanism for spatially determining the position of each mirror. In order to evaluate the optical system of
By observing the image formation state of the mask pattern with high accuracy by enlarging and displaying the pattern image reduced or enlarged by the optical unit by the enlarged image pickup unit, the defocus of the optical system, the aberration, etc. are moved by the optical system. Adjust by mechanism.

【0011】更に、照明光源からの照明光を分光器によ
って、その波長を連続的に走査することにより、光学系
で使用している多層膜ミラーと照明光とのマッチング度
を評価する。
Further, the illuminating light from the illuminating light source is continuously scanned by the spectroscope for the wavelength thereof to evaluate the matching degree between the illuminating light and the multilayer mirror used in the optical system.

【0012】[0012]

【作用】上記の構成により、光学系の評価を実際に使用
する波長を使用した結像を観察しながら、実時間で光学
系の位置調整を行えることとなる。また、結像パタンを
拡大して観察できることから、高分解能の位置設定が可
能である。更に、分光器により波長を連続的に走査する
ことにより、多層膜ミラーのマッチング度、マッチング
幅を測定できることから、多層膜ミラーの性能評価が可
能である。
With the above arrangement, the position of the optical system can be adjusted in real time while observing the image formation using the wavelength that is actually used for the evaluation of the optical system. Further, since the imaging pattern can be magnified and observed, high-resolution position setting is possible. Furthermore, since the matching degree and matching width of the multilayer mirror can be measured by continuously scanning the wavelength with a spectroscope, the performance of the multilayer mirror can be evaluated.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕本発明をX線縮小投影露光装置に適用した
例を実施例1として、図1乃至図4を用いて説明する。
図1は、本例の全体を示す構成図、図2は、図1におけ
る光学系の構成図、図3は、光学系の位置座標を表す構
成図、図4は、本例の位置調整を説明するためのフロー
チャートである。
[First Embodiment] An example in which the present invention is applied to an X-ray reduction projection exposure apparatus will be described as a first embodiment with reference to FIGS.
1 is a block diagram showing the whole of this example, FIG. 2 is a block diagram of the optical system in FIG. 1, FIG. 3 is a block diagram showing the position coordinates of the optical system, and FIG. It is a flow chart for explaining.

【0014】図1において、1は照明光源、2は分光
器、3はマスクパタン、4は光学部、41は光学部のミ
ラー、42はミラー調整機構、6はマスクパタン3と光
学部4を搭載したベースステージ、5は拡大撮像部、5
0はX線ズーミング管、51はCCDカメラ、52は画
像処理装置、53はCRTモニタである。
In FIG. 1, 1 is an illumination light source, 2 is a spectroscope, 3 is a mask pattern, 4 is an optical section, 41 is a mirror of the optical section, 42 is a mirror adjusting mechanism, and 6 is a mask pattern 3 and an optical section 4. The mounted base stage, 5 is an enlarged image pickup unit, 5
Reference numeral 0 is an X-ray zooming tube, 51 is a CCD camera, 52 is an image processing device, and 53 is a CRT monitor.

【0015】照明光源1から照射した照射光を、分光器
2を通してマスクパタン3に投影する。マスクパタン3
としては、透過型のマスクあるいは、反射型マスクのい
ずれを用いることもできるが、本例では透過型を使用し
ている。パタンの縮小率はミラー41によって一義的に
きまるので、その所定縮小倍率に設定するため、マスク
パタン3と光学部4間の位置を決める。マスクパタン3
を透過した分光光が、光学部4に入射される。該光学部
4により所定の倍率で縮小されたマスクパタン像は拡大
撮像部5のX線ズーミング管50の光電面に結像され
る。
The irradiation light emitted from the illumination light source 1 is projected on the mask pattern 3 through the spectroscope 2. Mask pattern 3
For this, either a transmissive mask or a reflective mask can be used, but in this example, a transmissive mask is used. Since the reduction ratio of the pattern is uniquely determined by the mirror 41, the position between the mask pattern 3 and the optical section 4 is determined in order to set the predetermined reduction ratio. Mask pattern 3
The spectroscopic light transmitted through is incident on the optical unit 4. The mask pattern image reduced by the optical unit 4 at a predetermined magnification is formed on the photoelectric surface of the X-ray zooming tube 50 of the magnifying image pickup unit 5.

【0016】X線ズーミング管50によりX線のパタン
像を光電子像に変換し、電子レンズにより電子像を拡大
してから、MCP(マルチチャンネルプレート)に入射
し電子増倍したのち、蛍光面を発光させて、その蛍光面
をCCDカメラ51により読みだし、画像処理装置52
に取り込み、入力画像の画質改善を行い、CRTモニタ
53へ拡大パタン像を写す。この拡大されたマスクパタ
ン像を目視観察することにより、パタンの縮小率、パタ
ン像のボケ、収差等を調整し、最適な光学系の結像条件
をリアルタイムに得ることができる。
The X-ray zooming tube 50 converts the X-ray pattern image into a photoelectron image, the electron lens magnifies the electron image, and the electron image is multiplied by the MCP (multi-channel plate), and then the fluorescent screen is changed. The light is emitted and the fluorescent screen is read by the CCD camera 51, and the image processing device 52
, The image quality of the input image is improved, and the enlarged pattern image is displayed on the CRT monitor 53. By visually observing the magnified mask pattern image, it is possible to adjust the pattern reduction rate, the blurring of the pattern image, the aberration, etc., and obtain the optimum imaging condition of the optical system in real time.

【0017】次に、光学部4の位置調整機構について説
明する。
Next, the position adjusting mechanism of the optical section 4 will be described.

【0018】図2は光学部4としてシュワルツシュルト
縮小光学系を用いたときの位置調整機構例である。この
光学系は凹凸の2枚の球面ミラー411、412で構成
されており、マスクパタン3を通過した分光光を凸ミラ
ー411、凹ミラー412に順に反射させ、拡大撮像部
5へ縮小パタンを導く。これらのミラー411、412
は多層膜ミラーにより構成される。この多層膜ミラーの
評価方法については後述する。なお、光学部4の位置調
整機構の座標系は図3に示すように光軸の方向をZ軸、
垂直方向をY軸、Z軸Y軸に直交する方向をX軸として
いる。
FIG. 2 shows an example of a position adjusting mechanism when a Schwarz-Schult reduction optical system is used as the optical unit 4. This optical system is composed of two concave and convex spherical mirrors 411 and 412. The spectral light that has passed through the mask pattern 3 is sequentially reflected by the convex mirror 411 and the concave mirror 412 to guide the reduced pattern to the enlarged image pickup unit 5. .. These mirrors 411, 412
Is composed of a multilayer mirror. The evaluation method of this multilayer mirror will be described later. The coordinate system of the position adjusting mechanism of the optical unit 4 has the optical axis in the Z-axis direction as shown in FIG.
The vertical direction is the Y axis and the Z axis is the direction orthogonal to the Y axis.

【0019】光学部の位置調整機構としては、マスクパ
タン3、光学部4を搭載したベースステージ6、マスク
パタン3と光学部4間の位置を設定するためのマスクパ
タン駆動ステージ31、および凹凸ミラー4間の間隙調
整ステージ421、および収差補正用Xステージ42
2、収差補正用Yステージ423より構成されている。
The position adjusting mechanism of the optical unit includes a mask pattern 3, a base stage 6 having the optical unit 4, a mask pattern driving stage 31 for setting the position between the mask pattern 3 and the optical unit 4, and an uneven mirror. Gap adjustment stage 421 between four and aberration correction X stage 42
2. The Y stage 423 for aberration correction.

【0020】これらの位置調整機構の詳細について説明
すると、まず、凹凸ミラー間の間隙調整ステージ421
は、所定の縮小倍率になるように凹凸ミラー間の間隙を
決める。間隙調整ステージ421の駆動部としては、微
小ステップ移動が可能なDCモーター等により行ってい
る。
The details of these position adjusting mechanisms will be described. First, the gap adjusting stage 421 between the concave and convex mirrors.
Determines the gap between the concave and convex mirrors so that the predetermined reduction ratio is obtained. As a driving unit of the gap adjusting stage 421, a DC motor or the like capable of fine step movement is used.

【0021】マスクパタン駆動ステージ31を光軸方向
は、所定縮小倍率に設定するため、マスクパタン3と光
学部4間の位置を決める。同ステージ部はDCモータに
より行い、位置検出はポテンショメータ等により行う。
The position between the mask pattern 3 and the optical section 4 is determined in order to set the mask pattern drive stage 31 in the optical axis direction to a predetermined reduction magnification. The stage section is operated by a DC motor, and the position is detected by a potentiometer or the like.

【0022】ベースステージ6はマスクパタン3、光学
部4と拡大撮像部5のX線ズーミング管50の光電面間
のフォーガス調整を行うものである。シュワルツシュル
ト縮小光学系の焦点深度は数μm程度である。ベースス
テージ6の駆動部はDCモータ等により、サブミグロン
の位置停止精度を確保する。位置検出としては、レーザ
ー干渉計、リニヤスケール等により行う。
The base stage 6 is for adjusting the focus between the mask pattern 3, the optical section 4, and the photocathode of the X-ray zooming tube 50 of the magnifying image pickup section 5. The depth of focus of the Schwarzschild reduction optical system is about several μm. The drive unit of the base stage 6 uses a DC motor or the like to ensure the position stop accuracy of the sub-Miglon. The position is detected by a laser interferometer, a linear scale, or the like.

【0023】凹凸ミラー間の収差補正Xステージ42
2、収差補正Yステージ423としては凹ミラー側の
X,Y軸駆動部にDCモータ等を用い、位置検出として
はポテンシュメータ等により行う。
Aberration correction X stage 42 between concave and convex mirrors
2. As the aberration correction Y stage 423, a DC motor or the like is used for the X and Y axis drive units on the concave mirror side, and the position is detected by a potentiometer or the like.

【0024】次に、位置調整手順について説明する。Next, the position adjustment procedure will be described.

【0025】図4に位置調整手順の処理フローを示す。
まず、縮小倍率を設定するため、凹凸ミラー間の位置を
間隙調整ステージ421を動作させる。つぎに、マスク
パタン3と光学部4間の位置決めを行うために、マスク
パタン駆動ステージ31を動作させて、所定の縮小倍率
位置に設定する(ステップ401)。
FIG. 4 shows a processing flow of the position adjustment procedure.
First, in order to set the reduction ratio, the position between the concave and convex mirrors is operated by the gap adjusting stage 421. Next, in order to perform positioning between the mask pattern 3 and the optical section 4, the mask pattern drive stage 31 is operated to set it at a predetermined reduction magnification position (step 401).

【0026】縮小倍率を設定したのち、X線ズーミング
管50の光電面に縮小パタンを結像させるため、マスク
パタン3、および光学部4を搭載したベースステージ6
を動作させ焦点合わせを行う。焦点合わせはベースステ
ージ6をX線ズーミング管50に近づけていき、X線ズ
ーミング管50により拡大された結像パタンにより行
う。結像パタンは画像処理装置52により累積加算等に
より良好なパタン像を得てから、そのパタン像の輝度を
求め、この輝度が最大になるようにベースステージ6を
移動させる。この操作は目視により輝度信号を観察して
最大位置を求めることもできるが、輝度信号から得たフ
ィードバック信号を6のベースステージの駆動部に印可
することにより自動焦点合わせも可能である(ステップ
402)。
After the reduction magnification is set, the mask pattern 3 and the base stage 6 having the optical unit 4 are mounted in order to form the reduction pattern on the photocathode of the X-ray zooming tube 50.
To focus. Focusing is performed by bringing the base stage 6 closer to the X-ray zooming tube 50 and using the imaging pattern enlarged by the X-ray zooming tube 50. As for the image formation pattern, after obtaining a good pattern image by the image processing device 52 such as cumulative addition, the brightness of the pattern image is obtained, and the base stage 6 is moved so that the brightness becomes maximum. In this operation, the maximum position can be obtained by visually observing the luminance signal, but automatic focusing is also possible by applying the feedback signal obtained from the luminance signal to the drive unit of the base stage 6 (step 402). ).

【0027】次に、フォーカスが合った状態で、パタン
の縮小率を合わせる。パタンの縮小率は、あらかじめ基
準のメッシュパタン等により、CRTモニタ53上での
メッシュサイズで校正したデータを収集しておく。この
校正データとマスクパタン像より所定の倍率であるか調
べ、縮小率が違う場合は縮小光学系の凹凸ミラー間の間
隙調整ステージ421を動作させて所定の縮小倍率に設
定する(ステップ403)。もし、縮小率合わせのとき
に、焦点ずれが生じたときは、上記の焦点合わせの処理
を随所行う(ステップ404)。
Next, the reduction ratio of the pattern is adjusted in the in-focus state. As for the pattern reduction rate, data calibrated with the mesh size on the CRT monitor 53 is collected in advance by a standard mesh pattern or the like. Based on this calibration data and the mask pattern image, it is checked whether the magnification is a predetermined magnification. If the reduction ratio is different, the gap adjusting stage 421 between the concave and convex mirrors of the reduction optical system is operated to set the predetermined reduction magnification (step 403). If defocus occurs during the reduction ratio adjustment, the above-described focus adjustment processing is performed everywhere (step 404).

【0028】縮小率、焦点合わせが終了したのち、結像
パタンの収差補正を行う。収差補正は縮小光学系の収差
補正用ステージ422、423により収差補正を行う。
収差補正ステージ422、423は凹ミラー412を光
軸に対してX,Yの2軸方向に移動調整し、凹ミラー4
12と凸ミラー411間の収差が最小になるようにする
(ステップ405)。収差補正のときに焦点、縮小倍率
が変動したときは、上記の処理を操り返し、焦点、縮小
倍率、収差のすべてが良好なとき、処理を終了する(ス
テップ406)。
After the reduction ratio and the focusing are completed, the aberration of the image forming pattern is corrected. The aberration correction is performed by the aberration correction stages 422 and 423 of the reduction optical system.
The aberration correction stages 422 and 423 move and adjust the concave mirror 412 in the X- and Y-axis directions with respect to the optical axis.
The aberration between 12 and the convex mirror 411 is minimized (step 405). When the focus and the reduction magnification change during the aberration correction, the above processing is repeated, and when the focus, the reduction magnification, and the aberration are all good, the processing ends (step 406).

【0029】凹凸ミラー411、412が球面の場合
は、本例のようにX,Y2軸により収差補正が可能であ
るが、非球面で凹凸ミラーが構成されている場合は、
X,Y軸の他に、凹凸ミラー間の傾き、あおりを調整す
る必要がある。このときは、傾き補正用α,β軸を設
け、これにより、ミラー間の平行度を合わせる。
When the concave-convex mirrors 411 and 412 are spherical, aberration correction can be performed by the X and Y2 axes as in this example, but when the concave-convex mirrors are aspherical,
In addition to the X and Y axes, it is necessary to adjust the tilt and tilt between the concave and convex mirrors. At this time, α and β axes for tilt correction are provided to match the parallelism between the mirrors.

【0030】このように、結像パタンを直接観察しなが
ら所定の縮小率で、収差のない光学系の位置調整が可能
となる。従来のように一度転写してパタンの確認する必
要がないので、光学系の調整時間の大幅の短縮ができ
る。
As described above, the position of the aberration-free optical system can be adjusted at a predetermined reduction ratio while directly observing the imaging pattern. Since it is not necessary to transfer the pattern once to check the pattern as in the conventional case, the adjustment time of the optical system can be greatly shortened.

【0031】次に、上記の凸ミラー411、凹ミラー4
12として使用される多層膜ミラーの性能評価について
述べる。
Next, the convex mirror 411 and the concave mirror 4 described above.
The performance evaluation of the multilayer film mirror used as No. 12 will be described.

【0032】上記した光学系の位置調整が終了した後、
照明光1を分光器2により所定の波長帯を連続的に波長
分光して取り出す。分光光としては光学部で用いられて
いる多層膜ミラーの構成材料により最適な波長帯が決定
される。いま、光学部としてMo/Siの多層膜を用い
た凹凸ミラーにより縮小光学系を構成したときは、X線
での反射率が130Å近辺の波長帯で高くなる。分光器
により選択する波長を変えていき、そのときの、結像パ
タンの輝度を画像処理装置により算出し、輝度が最大に
なるときの波長、および各波長の輝度を求めることによ
り、照明光源と多層膜とのマッチング度、マッチング幅
が求められ、これにより多層膜ミラーの性能評価ができ
る。
After the position adjustment of the above optical system is completed,
The illumination light 1 is continuously wavelength-split by the spectroscope 2 in a predetermined wavelength band and extracted. As the spectral light, the optimum wavelength band is determined by the constituent material of the multilayer mirror used in the optical section. Now, when the reduction optical system is configured by the concave-convex mirror using the Mo / Si multilayer film as the optical portion, the reflectance with respect to X-ray becomes high in the wavelength band around 130Å. By changing the wavelength selected by the spectroscope, calculating the brightness of the imaging pattern at that time by the image processing device, and determining the wavelength at which the brightness becomes maximum and the brightness of each wavelength The degree of matching with the multilayer film and the matching width are obtained, and the performance of the multilayer film mirror can be evaluated.

【0033】〔実施例2〕次に、本発明の光学系評価装
置とX線縮小投影露光装置とを組み合わせて一体とした
例を実施例2として、図5を用いて説明する。図5にお
いて、既に説明した実施例1と同一の機能を有するもの
は、同一の符号を付け、繰り返しの説明は省略する。
[Embodiment 2] An embodiment in which the optical system evaluation apparatus of the present invention and the X-ray reduction projection exposure apparatus are combined and integrated will be described as Embodiment 2 with reference to FIG. In FIG. 5, components having the same functions as those of the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and repeated description will be omitted.

【0034】図において、7はウェハ、8は切替えステ
ージ、9はスリット、10はマスクパタンである。本例
においては、拡大撮像部5とウェハ7とを切替えステー
ジ8に一緒に搭載し、該切替えステージ8の移動によ
り、光学部4の結像位置に、拡大撮像部5とウェハ7と
を交互に位置させている。
In the figure, 7 is a wafer, 8 is a switching stage, 9 is a slit, and 10 is a mask pattern. In this example, the magnified image pickup unit 5 and the wafer 7 are mounted together on the switching stage 8, and the movement of the changeover stage 8 causes the magnified image pickup unit 5 and the wafer 7 to alternate at the imaging position of the optical unit 4. Is located in.

【0035】本例の動作について説明すると、X線によ
りウェハ7に縮小パタンを転写する前に、切替えステー
ジ8を矢印Aの方向に移動させ、光学部4の結像位置に
拡大撮像部5を設定して図示の状態とする。その後、上
記実施例1において説明した手順により縮小光学系の縮
小倍率、フォーカス、収差補正等をX線ズーミング管の
パタンにより最適調整を行う。調整が終了した後、切替
えステージ8を矢印Bの方向へ移動して拡大撮像部5を
待避させ、光学部4の結像位置に転写すべきウエハ7を
セットする。このように、光学系の最適調整を行った後
に直ちにパタン転写ができるので、転写性能の向上、効
率化が可能となる。
Explaining the operation of this example, the switching stage 8 is moved in the direction of arrow A before the reduction pattern is transferred to the wafer 7 by X-rays, and the magnified image pickup section 5 is placed at the image forming position of the optical section 4. Set to the state shown in the figure. Thereafter, the reduction magnification, focus, aberration correction, etc. of the reduction optical system are optimally adjusted by the pattern of the X-ray zooming tube according to the procedure described in the first embodiment. After the adjustment is completed, the switching stage 8 is moved in the direction of the arrow B to retract the enlarged image pickup unit 5, and the wafer 7 to be transferred is set at the image forming position of the optical unit 4. In this way, since pattern transfer can be performed immediately after the optimum adjustment of the optical system, the transfer performance can be improved and the efficiency can be improved.

【0036】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0037】以上の説明では、主として発明の利用分野
をX線縮小投影露光装置に適用した場合について説明し
たが、それに限定されるものではなく、例えば、X線顕
微鏡等にも適用できる。本発明は、少なくとも波長が1
000Å以下の光源を使用する光学系に対して適用可能
なものである。
In the above description, the field of application of the invention is mainly applied to the X-ray reduction projection exposure apparatus, but the present invention is not limited to this and can be applied to, for example, an X-ray microscope. The present invention has at least one wavelength
It is applicable to an optical system using a light source of 000Å or less.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明は、遠紫外線から軟X線領域で用
いられる光学系の光軸、収差補正等の位置調整及び多層
膜ミラーの性能評価といった光学系評価を、所定の波長
帯によりモニターによりパタン像を見ながら直接調整す
ることが可能となり、短時間に高精度の評価が行えると
いう効果を有するものである。
The present invention monitors the optical system such as the optical axis of the optical system used from the far ultraviolet ray to the soft X-ray region, the position adjustment such as aberration correction, and the performance evaluation of the multilayer film mirror in a predetermined wavelength band. By doing so, it is possible to make direct adjustment while viewing the pattern image, and it is possible to perform highly accurate evaluation in a short time.

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

【図1】 本発明の実施例1の装置構成図。FIG. 1 is a device configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の光学系の構成図。FIG. 2 is a block diagram of the optical system of FIG.

【図3】 図2の光学系の位置座標を示す図。FIG. 3 is a diagram showing position coordinates of the optical system of FIG.

【図4】 位置調整手順のフローチャート。FIG. 4 is a flowchart of a position adjustment procedure.

【図5】 本発明の実施例2の装置構成図。FIG. 5 is a device configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図6】 従来のX線顕微鏡の構成図。FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional X-ray microscope.

【図7】 従来のX線縮小投影露光装置の構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional X-ray reduction projection exposure apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…照明光源、2…分光器、3…マスクパタン、31…
マスクパタン駆動ステージ、4…光学部、41…ミラ
ー、411…凸ミラー、412…凹ミラー、42…ミラ
ー調整機構、421…凹凸ミラー間の間隙調整ステー
ジ、422…収差補正用Xステージ、423…収差補正
用Yステージ、5…拡大撮像部、50…X線ズーミング
管、51…CCDカメラ、52…画像処理装置、53…
CRTモニター、6…ベースステージ、7…ウェハ、8
…切替えステージ。
1 ... Illumination light source, 2 ... Spectrometer, 3 ... Mask pattern, 31 ...
Mask pattern drive stage, 4 ... Optical unit, 41 ... Mirror, 411 ... Convex mirror, 412 ... Concave mirror, 42 ... Mirror adjusting mechanism, 421 ... Gap adjustment stage between concave and convex mirrors, 422 ... Aberration correction X stage, 423 ... Aberration correction Y stage, 5 ... Enlarging image pickup unit, 50 ... X-ray zooming tube, 51 ... CCD camera, 52 ... Image processing device, 53 ...
CRT monitor, 6 ... Base stage, 7 ... Wafer, 8
… Switching stage.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝田 勉 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 芳賀 恒之 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 鳥居 康弘 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tsutomu Mizoda 1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation (72) Tsuneyuki Haga 1-6 Uchiyukicho, Chiyoda-ku, Tokyo No. Japan Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Yasuhiro Torii 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Japan Nippon Telegraph and Telephone Corporation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パタンと、該パタンを1000Å以下の
波長の光で投影する照明光源と、複数のミラーと、各ミ
ラーの空間的に位置を決定する移動機構とを有する光学
部と、前記光学部により得た像を検出、拡大し、その像
を表示する拡大撮像部とを備えたことを特徴とする光学
系評価装置。
1. An optical unit having a pattern, an illumination light source for projecting the pattern with light having a wavelength of 1000 Å or less, a plurality of mirrors, and a moving mechanism for spatially determining the position of each mirror; An optical system evaluation apparatus comprising: a magnifying image pickup unit that detects and magnifies an image obtained by the unit and displays the image.
【請求項2】 光学部のミラーが多層膜ミラーで構成さ
れ、照明光源からの照明光の波長を連続的に走査する分
光器を備えたことを特徴とする請求項1記載の光学系評
価装置。
2. The optical system evaluation apparatus according to claim 1, wherein the mirror of the optical section is formed of a multilayer film mirror, and a spectroscope for continuously scanning the wavelength of the illumination light from the illumination light source is provided. ..
【請求項3】 パタンを光学部を通して拡大撮像部に拡
大投影し、パタン像により複数のミラーの移動機構を動
作させて光軸位置合わせを行った後、投影する照明光を
分光器により波長分光して、多層膜ミラーの性能を評価
する光学系評価方法。
3. The pattern is magnified and projected on a magnifying and imaging section through an optical section, the moving mechanism of a plurality of mirrors is operated by the pattern image to perform optical axis alignment, and then the projected illumination light is wavelength-spectroscopic by a spectroscope. Then, an optical system evaluation method for evaluating the performance of the multilayer film mirror.
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