JPH11258487A - Regulating method for optical system and optical device - Google Patents

Regulating method for optical system and optical device

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JPH11258487A
JPH11258487A JP10073147A JP7314798A JPH11258487A JP H11258487 A JPH11258487 A JP H11258487A JP 10073147 A JP10073147 A JP 10073147A JP 7314798 A JP7314798 A JP 7314798A JP H11258487 A JPH11258487 A JP H11258487A
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JP
Japan
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optical system
image
phase pattern
respect
imaging optical
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Application number
JP10073147A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Nakagawa
正弘 中川
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reulate an optical system with excellent reproducibility in an actual using state or a state corresponding to that. SOLUTION: In this regulating method, an image of a phase pattern 4 having at least one projected part T and one recessed part B is focused by an inspected optical system 3, and a distance Δx between the image focusing position XT of a light quantity tilting part on a projected side and an image focusing position XB of the light quantity tilting part on a recessed side is obtained about the position XE of the extreme value IE of a light quantity I produced in a boundary E between the image of the projected part T and the image of the recessed part B in the phase pattern 4, and then the distance ΔX is obtained in a plurality of states where the defocused quantity ΔZ of an image in the phase pattern 4 is mutually different, and the optical regulation of the inspected optical system 3 is carried out on a relation between the defocused quantity ΔZ and the distance ΔX.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体や液晶等の製
造工程において用いられる、投影露光装置に備えられた
投影光学系及びアライメント光学系、あるいは投影露光
装置に内設又は外設された重ね合わせ測定装置に用いら
れる測定光学系といった光学系の収差状態および光学調
整状態の検査および調整に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection optical system and an alignment optical system provided in a projection exposure apparatus used in a manufacturing process of a semiconductor, a liquid crystal, or the like, or an overlay provided inside or outside a projection exposure apparatus. The present invention relates to inspection and adjustment of an aberration state and an optical adjustment state of an optical system such as a measurement optical system used in a measurement device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体素子や液晶表示素子等を製
造するフォトリソグラフィ工程で用いる投影露光装置で
は、マスクやレチクルなどの投影原版に形成されたパタ
ーンを、投影光学系を介して、ウエハやガラスプレート
などの感光性基板に複数回にわたって転写する。すなわ
ち、ウエハ上にすでに転写されたパターンに対して、投
影光学系を介して形成されるマスクパターンの投影像を
位置合わせ装置(アライメント光学系)により位置合わ
せして、重ね合わせ露光を行う。さらに、投影露光装置
に内設または外設された重ね合わせ測定装置により、上
記位置合わせの良否を判定している。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a projection exposure apparatus used in a photolithography process for manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal display device, a pattern formed on a projection original such as a mask or a reticle is transferred to a wafer or a wafer through a projection optical system. It is transferred to a photosensitive substrate such as a glass plate multiple times. That is, a pattern image already transferred onto the wafer is aligned with a projection image of a mask pattern formed via a projection optical system by an alignment apparatus (alignment optical system), and overlay exposure is performed. Further, whether the alignment is good or not is determined by an overlay measuring device provided inside or outside the projection exposure apparatus.

【0003】この場合、投影光学系の光学調整が不十分
であったり、投影光学系に収差が残存していると、マス
クパターンの投影像が正確に結像されず、ウエハ上に歪
みのある転写パターンが形成される。また、位置合わせ
装置の光軸調整が不十分であったり、位置合わせ装置の
光学系に収差が残存していると、マスクとウエハとの正
確な位置合わせを行うことができず、高精度な重ね合わ
せ露光を行うことができない。さらに、重ね合わせ測定
装置についても、光軸調整不良や残留収差があると、高
精度な重ね合わせ測定を行うことができない。
[0003] In this case, if the optical adjustment of the projection optical system is insufficient or the aberration remains in the projection optical system, the projected image of the mask pattern is not accurately formed, and there is distortion on the wafer. A transfer pattern is formed. In addition, if the optical axis of the alignment device is insufficiently adjusted, or if aberrations remain in the optical system of the alignment device, accurate alignment between the mask and the wafer cannot be performed, resulting in high accuracy. Overlay exposure cannot be performed. Further, with respect to the overlay measurement device, if there is a poor optical axis adjustment or residual aberration, it is not possible to perform an overlay measurement with high accuracy.

【0004】そこで、マスクの光透過部分に形成された
複数の遮光パターンを投影光学系を介してウエハ上に転
写し、ウエハ上に形成されたレジスト像の非対称量を電
子顕微鏡を用いて観察して、投影光学系の収差を検査す
る方法が従来から採用されている。また、特開平5−1
18957号公報には、投影光学系を介して形成された
マスク遮光パターンの空間像を検出することによって、
投影光学系の非対称収差を検査する方法が開示されてい
る。さらに、光軸調整については、特開平6−6909
7号公報や特開平6−132197号公報などに、光軸
ずれや光軸の傾斜を補正する方法が開示されている。
Therefore, a plurality of light-shielding patterns formed on the light transmitting portion of the mask are transferred onto a wafer via a projection optical system, and the amount of asymmetry of a resist image formed on the wafer is observed using an electron microscope. Conventionally, a method for inspecting the aberration of the projection optical system has been adopted. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 18957 discloses a method of detecting a spatial image of a mask light-shielding pattern formed via a projection optical system,
A method for inspecting an asymmetric aberration of a projection optical system is disclosed. Further, regarding the optical axis adjustment, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-6909.
No. 7, JP-A-6-132197 and the like disclose a method for correcting optical axis shift and optical axis inclination.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術のうち、電子顕微鏡を用いてレジスト像を観察
する方法では、ウエハ上にレジスト像を実際に形成する
必要がある。このため、検査に先立って煩雑な工程に長
時間を要していた。さらに、レジスト像の検査には、通
常、走査型電子顕微鏡を用いるが、走査型電子顕微鏡の
分解能は操作者の個人差や装置の状態に依存して変化す
るので、検査再現性が良くなかった。また、特開平5−
118957号公報に開示された空間像を用いる方法で
は、照明σ(結像開口数に対する照明開口数の比)を小
さくしないと十分な精度を得ることができない。ところ
が、照明σを変化させると、投影光学系の波面収差に対
する光束の寄与の仕方が変化する。このため、照明σを
絞った状態で得られた空間像に基づいて求められた収差
は、実使用状態における収差とは異なってしまう。
However, of the above-mentioned conventional techniques, in the method of observing a resist image using an electron microscope, it is necessary to actually form a resist image on a wafer. For this reason, a complicated process took a long time before the inspection. In addition, a scanning electron microscope is usually used for inspection of the resist image, but the reproducibility of the inspection is not good because the resolution of the scanning electron microscope changes depending on individual differences between operators and the state of the apparatus. . Further, Japanese Unexamined Patent Publication No.
In the method using an aerial image disclosed in Japanese Patent Publication No. 118957, sufficient accuracy cannot be obtained unless the illumination σ (the ratio of the illumination numerical aperture to the imaging numerical aperture) is reduced. However, when the illumination σ is changed, the manner in which the light beam contributes to the wavefront aberration of the projection optical system changes. For this reason, the aberration obtained based on the aerial image obtained when the illumination σ is reduced is different from the aberration in the actual use state.

【0006】さらに、特開平6−69097号公報や特
開平6−132197号公報などに開示された光軸調整
方法は、光学系のテレセントリシティと光束のケラレと
を明確に区別せずに徒に調整している。したがって、テ
レセントリシティと光束のケラレとの双方を十分に調整
することができなかった。したがって本発明は、実使用
状態またはそれに準じた状態において、再現性良く光学
系を調整することができる光学系の調整方法を提供する
ことを課題とし、また、この調整方法を具備した光学装
置を提供することを課題とする。
Further, the optical axis adjusting methods disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-69097 and 6-132197, etc., need not clearly distinguish between telecentricity of an optical system and vignetting of a light beam. Has been adjusted. Therefore, both the telecentricity and the vignetting of the light beam could not be adjusted sufficiently. Therefore, an object of the present invention is to provide a method of adjusting an optical system that can adjust an optical system with good reproducibility in an actual use state or a state similar thereto, and an optical device provided with the adjustment method is provided. The task is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、すなわち、少なくとも
1つの凸部と1つの凹部とを有する位相パターンの像を
被検光学系によって結像し、該位相パターンの前記凸部
の像と凹部の像との境界に生じる光量の極値の位置に関
して凸部側の光量傾斜部の結像位置と、凹部側の光量傾
斜部の結像位置との距離を求め、前記位相パターンの像
のディフォーカス量が互いに異なる複数の状態で前記距
離を求め、前記ディフォーカス量と前記距離との間の関
係に基づいて被検光学系の光学調整を行うことを特徴と
する光学系の調整方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, that is, an image of a phase pattern having at least one convex portion and one concave portion is formed by an optical system to be measured. With respect to the position of the extreme value of the amount of light generated at the boundary between the image of the convex portion and the image of the concave portion of the phase pattern, the image forming position of the light amount inclined portion on the convex side and the image formation of the light amount inclined portion on the concave side The distance from the position is obtained, the distance is obtained in a plurality of states where the defocus amounts of the images of the phase pattern are different from each other, and the optical adjustment of the test optical system is performed based on the relationship between the defocus amount and the distance. This is a method for adjusting an optical system.

【0008】本発明はまた、位相パターンを照明する照
明光学系と、前記位相パターンの像を形成する結像光学
系と、該結像光学系により前記位相パターン像が形成さ
れる位置に配置された光電検出手段とを有する光学装置
において、前記位相パターンの凸部の像と凹部の像との
境界において生ずる前記光電検出手段からの出力信号レ
ベルの極値の位置に関して、前記出力信号レベルの極値
の位置を形成する互いに異なる2つの信号傾斜部の内の
一方の第1信号傾斜部に基づいて第1の位置を検出する
と共に、前記出力信号レベルの極値の位置を形成する互
いに異なる2つの信号傾斜部の内の他方の第2信号傾斜
部に基づいて第2の位置を検出する信号処理手段と、前
記結像光学系により形成される前記位相パターンの像を
前記光電検出手段に対してディフォーカスさせるディフ
ォーカス手段とを有し、前記信号処理手段は、前記ディ
フォーカス手段により形成される前記光電検出手段に対
する前記位相パターンの像の各ディフォーカス状態に応
じて、前記第1の位置と前記第2の位置との差を検出す
る位置変位検出系を有することを特徴とする光学装置で
ある。この光学装置は、前記位相パターンのうちの予め
定められた2つの部分の位置ずれを計測するための重ね
合わせ測定装置として用いることもできるし、また、前
記位相パターンの位置を検出するための位置検出装置と
して用いることもできる。
The present invention also provides an illumination optical system for illuminating a phase pattern, an imaging optical system for forming an image of the phase pattern, and a position where the phase pattern image is formed by the imaging optical system. An optical device having a photoelectric detection means, the extreme of the output signal level from the photoelectric detection means occurring at the boundary between the image of the convex portion and the image of the concave portion of the phase pattern. A first position is detected based on one of the two different signal ramps forming the position of the value, and a different position forming the extreme position of the output signal level is detected. Signal processing means for detecting a second position based on the other one of the two signal inclination parts, and the photoelectric detection means for detecting an image of the phase pattern formed by the imaging optical system. Defocus means for defocusing the phase pattern image with respect to the photoelectric detection means formed by the defocus means according to each defocus state of the image of the phase pattern. An optical device comprising a position displacement detection system for detecting a difference between a position and the second position. This optical device can be used as an overlay measuring device for measuring a positional deviation between two predetermined portions of the phase pattern, and a position for detecting the position of the phase pattern. It can also be used as a detection device.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面によっ
て説明する。図1は、本発明による光学系の調整方法を
適用した光学装置の第1実施例を示す。光源1より発し
た光束は、ハーフミラー2によって反射し、被検光学系
となる対物レンズ3を透過して位相パターン4を均一に
照明する。位相パターン4は、対物レンズ3の光軸z方
向に昇降するZステージ5上に載置されている。位相パ
ターン4より発した光束は、対物レンズ3とハーフミラ
ー2を透過した後に、光電検出手段であるCCD6上に
結像する。CCD6によって得られた電気信号とZステ
ージ5のz方向の位置信号は、信号処理手段7に送られ
る。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of an optical device to which the method for adjusting an optical system according to the present invention is applied. The light beam emitted from the light source 1 is reflected by the half mirror 2, passes through the objective lens 3 serving as the optical system to be tested, and uniformly illuminates the phase pattern 4. The phase pattern 4 is mounted on a Z stage 5 that moves up and down in the optical axis z direction of the objective lens 3. The light beam emitted from the phase pattern 4 passes through the objective lens 3 and the half mirror 2, and then forms an image on a CCD 6 serving as a photoelectric detection unit. The electric signal obtained by the CCD 6 and the position signal of the Z stage 5 in the z direction are sent to the signal processing means 7.

【0010】図2は、位相パターンのパターン方向xと
像の光強度Iとの関係を示す。位相パターン4の凸部T
の像の光強度ITは、凸部Tの反射率に対応して高くな
る。同様に、位相パターン4の凹部Bの像の光強度IB
は、凹部Bの反射率に対応して高くなる。しかるに凸部
Tと凹部Bとの境界Eの像の光強度IEは、境界E及び
位相パターン面において光束が散乱又は回折されて対物
レンズ3の瞳を通過後、所定の像面にて干渉すること
で、凸部Tの像の光強度ITや凹部Bの像の光強度IB
比較して低下する。この結果、光強度Iの分布は、凸部
Tと凹部Bとの境界Eの像の位置xEに極小値を持ち、
したがってこの極小値の位置xEに関して凸部側に凸部
側光量傾斜部ITi(i=1〜n:nは測定データ数)を
持ち、凹部側に凹部側光量傾斜部IBiを持つことにな
る。
FIG. 2 shows the relationship between the pattern direction x of the phase pattern and the light intensity I of the image. Convex part T of phase pattern 4
Light intensity I T of the image of the increases in response to the reflectivity of the convex portion T. Similarly, the light intensity I B of the image of the concave portion B of the phase pattern 4
Becomes higher corresponding to the reflectance of the concave portion B. However the light intensity I E of the image of the boundary E between the convex portion T and concave portion B after passing through the pupil of the light beam is scattered or diffracted objective lens 3 at the boundary E and phase pattern surface, interference in a predetermined image plane it is, reduced as compared to the light intensity I B of the image of the light intensity I T and recess B of the image of the convex portion T to. As a result, the distribution of the light intensity I has a minimum value at a position x E of the image of the boundary E between the convex portion T and concave portion B,
Thus the position protrusion side light amount inclined portion to the convex portion side with respect to x E I Ti of the minimum value (i = 1~n: n is the measurement number data) have, have a concave side light amount inclined portion I Bi on the concave side become.

【0011】そして本実施例では、凸部側光量傾斜部I
Tiの位置xTiから、その平均位置xTを、 xT=ΣxTi/n によって求め、同様に、凹部側光量傾斜部IBiの位置x
Biから、その平均位置xBを、 xB=ΣxBi/n によって求め、両者の距離Δxを、 Δx=xB−XT によって求めている。なお、距離Δxは、信号処理手段
7の中の位置変位検出系7aにおいて求めている。位置
変位検出系7aとしては、例えば差動増幅器を用いるこ
とができる。
In this embodiment, the convex portion side light amount inclined portion I
From the position x Ti of Ti, the average position x T, x T = determined by? X Ti / n, similarly, the position x of the concave side light amount inclined portion I Bi
From Bi, its average position x B, determined by x B = Σx Bi / n, both distance [Delta] x, is determined by Δx = x B -X T. Note that the distance Δx is obtained by the position displacement detection system 7 a in the signal processing means 7. As the position displacement detection system 7a, for example, a differential amplifier can be used.

【0012】図3は、凸部側、又は凹部側の光量傾斜部
iの位置xiを求めるロジックの一例を示す。凸部Tと
凹部Bとの境界Eの像の光量をIEとし、光量傾斜部に
関して境界Eとは反対側に生じる光量の極大値をIa
する。光量IEとIaを適当な比率で按分した光量をIi
とする。例えば等分の比率で按分するときには、 Ii=(IE+Ia)/2 となる。この光量Iiを与える位置が光量傾斜部Iiの位
置xiとなる。
[0012] Figure 3 is a convex portion, or an example of a logic for determining the location x i of the light intensity gradient portion I i of the concave side. The amount of the image of the boundary E between the convex portion T and concave portion B and I E, the maximum value of the amount of light that occurs on the opposite side and I a is the boundary E with respect to the amount of light inclined portion. The light amount obtained by apportioning the light amounts IE and Ia at an appropriate ratio is I i
And For example, when apportioned equally ratio becomes I i = (I E + I a) / 2. The position where the light quantity I i is given is the position x i of the light quantity inclined portion I i .

【0013】図4は、Zステージ5を昇降してCCD6
に対してパターン4の像の位置をディフォーカスさせな
がら、凸部側光量傾斜部の位置と凹部側光量傾斜部の位
置との距離Δxを測定した結果を示す。このうち、図4
(a)は、対物レンズ3にコマ収差も光束ケラレも照明
光の光軸のパターン4に対する傾きも存在しない場合を
示す。この場合には、ディフォーカス量Δzのいかんに
かかわらず距離ΔxはΔx=0となる。図4(b)は、
対物レンズ3にコマ収差が存在する場合を示す。この場
合には、合焦状態からディフォーカス量Δzが増大する
と、これに比例して、距離Δxは増大又は減少する。比
例定数は正のことも負のこともある。したがってディフ
ォーカス量Δzと距離Δxとの関係を表す線は、Δx=
0を表す直線に対して、ある角度αだけ傾斜した直線と
なり、この角度αが、コマ収差の指標を表すこととな
る。なお角度については、例えば反時計方向を正とす
る。
FIG. 4 shows that the CCD 6 is moved up and down the Z stage 5.
5 shows the result of measuring the distance Δx between the position of the convex-side light amount inclined portion and the position of the concave-side light amount inclined portion while defocusing the position of the image of the pattern 4. Figure 4
(A) shows a case where the objective lens 3 has no coma aberration, no vignetting, and no inclination of the optical axis of the illumination light with respect to the pattern 4. In this case, the distance Δx becomes Δx = 0 regardless of the defocus amount Δz. FIG. 4 (b)
A case where coma aberration exists in the objective lens 3 is shown. In this case, when the defocus amount Δz increases from the in-focus state, the distance Δx increases or decreases in proportion thereto. The proportionality constant can be positive or negative. Therefore, a line representing the relationship between the defocus amount Δz and the distance Δx is represented by Δx =
It becomes a straight line inclined by a certain angle α with respect to the straight line representing 0, and this angle α represents an index of coma aberration. As for the angle, for example, the counterclockwise direction is positive.

【0014】図4(c)は、対物レンズ3に光束ケラレ
が存在する場合を示す。この場合には、合焦状態からデ
ィフォーカス量Δzの絶対値が増大すると、この絶対値
に比例して、距離Δxは増大又は減少する。比例定数は
正のことも負のこともある。したがってディフォーカス
量Δzと距離Δxとの関係を表す直線は、合焦状態にお
いて折れ曲がり、前ピン(CCD6の撮像面が合焦位置
よりも対物レンズ3側にある状態をいう。)側では、Δ
x=0を表す直線に対して、ある角度φだけ傾斜した直
線となり、後ピン(CCD6の撮像面が合焦位置よりも
対物レンズ3の反対側にある状態をいう。)側では、Δ
x=0を表す直線に対して、−φだけ傾斜した直線とな
り、この角度φが、光束ケラレの指標を表すこととな
る。
FIG. 4C shows a case where the light beam vignetting exists in the objective lens 3. In this case, when the absolute value of the defocus amount Δz increases from the focused state, the distance Δx increases or decreases in proportion to the absolute value. The proportionality constant can be positive or negative. Therefore, the straight line representing the relationship between the defocus amount Δz and the distance Δx is bent in the in-focus state, and is Δ on the front pin (the state where the imaging surface of the CCD 6 is closer to the objective lens 3 than the in-focus position).
It becomes a straight line that is inclined by a certain angle φ with respect to the straight line representing x = 0, and is Δ on the rear focus (the state where the imaging surface of the CCD 6 is on the opposite side of the objective lens 3 from the in-focus position).
It becomes a straight line inclined by -φ with respect to the straight line representing x = 0, and this angle φ represents the index of the luminous flux vignetting.

【0015】図4(d)は、対物レンズ3にコマ収差と
光束ケラレとの双方が存在する場合を示す。この場合に
は、前ピン側では、Δx=0を表す直線に対して、ある
角度βだけ傾斜した直線となる。その内訳は、コマ収差
に起因してαだけ傾斜し、更に光束ケラレに起因してφ
だけ傾斜しているから、 β=α+φ である。また、後ピン側では、Δx=0を表す直線に対
して、ある角度γだけ傾斜した直線となる。その内訳
は、コマ収差に起因してαだけ傾斜し、更に光束ケラレ
に起因して−φだけ傾斜しているから、 γ=α−φ である。
FIG. 4D shows a case where both the coma aberration and the luminous flux vignetting are present in the objective lens 3. In this case, on the front focus side, the straight line is inclined by a certain angle β with respect to the straight line representing Δx = 0. The breakdown is that it is inclined by α due to coma, and φ due to vignetting.
Β = α + φ. On the rear focus side, the straight line is inclined by a certain angle γ with respect to the straight line representing Δx = 0. The breakdown is as follows: γ = α−φ because the light is tilted by α due to coma and further tilted by −φ due to light flux vignetting.

【0016】したがって、前ピン側での傾斜角度βと、
後ピン側での傾斜角度γとを測定することにより、 α=(β+γ)/2 φ=(β−γ)/2 を求めることにより、対物レンズ3が持つコマ収差の指
標αと、光束ケラレの指標φとを知ることができる。そ
してこの結果に基づき、α=0、φ=0となるように対
物レンズ3を構成するレンズ部品や開口絞りを偏心調整
することにより、被検光学系のコマ収差と光束ケラレと
を解消することができる。また、被検光学系の光軸がパ
ターン4に対して傾いている時(すなわち、照明光がパ
ターンを斜めに照射するときには、境界Eにて位相パタ
ーンの段差による影のため、凸部側光量傾斜部の平均位
置xTそのものと、凹部側光量傾斜部の平均位置xBその
ものは各々変化し、両者間の距離Δxが生じるものの、
ディフォーカス量Δzに対しては両者間の距離Δxは変
化しない。すなわち、Δzに対して一定のΔxを検出す
ることで、被検光学系の光軸の物体面に対する傾斜量を
測定することができるので、光源1を偏心調整すること
で、被検光学系の物体面に対する光軸傾斜を解消するこ
とが可能になる。
Therefore, the inclination angle β on the front pin side,
By measuring the inclination angle γ on the rear focus side, α = (β + γ) / 2 and φ = (β−γ) / 2 to obtain the coma aberration index α of the objective lens 3 and the luminous flux vignetting. And the index φ of Based on this result, the coma aberration and the luminous flux vignetting of the test optical system are eliminated by eccentrically adjusting the lens components and the aperture stop constituting the objective lens 3 so that α = 0 and φ = 0. Can be. Also, when the optical axis of the test optical system is inclined with respect to the pattern 4 (that is, when the illumination light irradiates the pattern obliquely, the projection side light amount due to the shadow due to the step of the phase pattern at the boundary E). the average position x T itself inclined portion, as the average position x B of the recess side light amount ramps each change, although the distance Δx between the two occurs,
The distance Δx between the two does not change with respect to the defocus amount Δz. That is, by detecting a constant Δx with respect to Δz, it is possible to measure the amount of inclination of the optical axis of the optical system to be measured with respect to the object plane. It is possible to eliminate the inclination of the optical axis with respect to the object plane.

【0017】本実施例では、CCD6の撮像面に対して
位相パターン4の像をディフォーカスさせるために、Z
ステージ5によって位相パターン4を光軸z方向に移動
したが、別の方法として、CCD6の撮像面を光軸方向
に移動することもできるし、対物レンズ3を光軸z方向
に移動することもできる。また、被検光学系のコマ収差
や光束ケラレや物体面に対する光軸傾斜の検出感度を最
適化するために、ディフォーカス範囲や、照明σ(コヒ
ーレンスファクター)及び照明波長といった照明条件
や、位相パターン形状を変化させて検出感度の制御をす
ることが望ましい。
In this embodiment, in order to defocus the image of the phase pattern 4 on the imaging surface of the CCD 6, Z
Although the phase pattern 4 is moved in the optical axis z direction by the stage 5, as another method, the imaging surface of the CCD 6 can be moved in the optical axis direction, or the objective lens 3 can be moved in the optical axis z direction. it can. In addition, in order to optimize the detection sensitivity of the coma aberration of the optical system to be inspected, the luminous flux vignetting, and the tilt of the optical axis with respect to the object surface, the illumination conditions such as the defocus range, illumination σ (coherence factor) and illumination wavelength, and phase pattern It is desirable to control the detection sensitivity by changing the shape.

【0018】次に、図5は本発明の第2実施例を示し、
この実施例は本発明方法を重ね合わせ測定装置に適用し
たものである。光源1より発した光束は、ハーフミラー
2によって反射し、第1対物レンズ8を透過して、ウエ
ハW上に形成された第1マークWM1と第2マークWM
2を均一に照明する。第1対物レンズ8は駆動装置8a
によって光軸z方向に移動するように構成されており、
本実施例では駆動装置8aとしてピエゾ素子を用いてい
る。またウエハWは、第1対物レンズ8の光軸zと直交
するx−y平面方向に移動するXYステージ9上に載置
されている。ウエハW上に形成された第1マークWM1
と第2マークWM2は、共に位相パターンであり、両マ
ークWM1、WM2は、異なる露光工程によってウエハ
W上に形成されたマークである。この重ね合わせ測定装
置は、両マークWM1、WM2の位置ずれを検出する装
置である。
Next, FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
In this embodiment, the method of the present invention is applied to an overlay measuring apparatus. A light beam emitted from the light source 1 is reflected by the half mirror 2 and transmitted through the first objective lens 8 to form a first mark WM1 and a second mark WM formed on the wafer W.
Illuminate 2 uniformly. The first objective lens 8 includes a driving device 8a
Is configured to move in the optical axis z direction by
In this embodiment, a piezo element is used as the driving device 8a. Further, the wafer W is mounted on an XY stage 9 that moves in an xy plane direction orthogonal to the optical axis z of the first objective lens 8. First mark WM1 formed on wafer W
And the second mark WM2 are both phase patterns, and both marks WM1 and WM2 are marks formed on the wafer W by different exposure processes. This overlay measurement device is a device that detects a positional shift between the marks WM1 and WM2.

【0019】両マークWM1、WM2より発した光束
は、第1対物レンズ8とハーフミラー2を透過し、第2
対物レンズ10を透過した後に、ウエハ共役位置11に
両マークWM1、WM2の像を結像する。また、第2対
物レンズ10を構成する1枚又は1群のレンズ10a
は、駆動装置10bによって光軸zと直交するx−y平
面方向に偏心可能に配置されている。ウエハ共役位置1
1を通過した光束は、第1リレーレンズ12、開口絞り
13、及び第2リレーレンズ14を通過した後に、CC
D6上に再結像する。開口絞り13は、駆動装置13a
によって光軸zと直交するx−y平面方向に偏心可能に
配置されている。また、CCD6によって得られた電気
信号と第1対物レンズ8のz方向の位置信号は、信号処
理手段7に送られる。
The light beams emitted from both marks WM1 and WM2 pass through the first objective lens 8 and the half mirror 2, and pass through the second objective lens 8 and the half mirror 2.
After passing through the objective lens 10, the images of both marks WM1, WM2 are formed at the wafer conjugate position 11. Also, one or a group of lenses 10a constituting the second objective lens 10
Are arranged eccentrically in the xy plane direction orthogonal to the optical axis z by the driving device 10b. Wafer conjugate position 1
After passing through the first relay lens 12, the aperture stop 13, and the second relay lens 14,
Re-image on D6. The aperture stop 13 includes a driving device 13a.
Eccentrically in the xy plane direction orthogonal to the optical axis z. The electric signal obtained by the CCD 6 and the position signal of the first objective lens 8 in the z direction are sent to the signal processing means 7.

【0020】本実施例では、駆動装置8aによって第1
対物レンズ8をz方向に移動し、ディフォーカス量Δz
の異なる複数の状態において、ウエハW上に形成された
第1マークWM1と第2マークWM2の像を撮像する。
そして先の実施例と同様に、両マークWM1、WM2の
凸部側光量傾斜部の平均位置xTと凹部側光量傾斜部の
平均位置xBとの距離Δxを求め、ディフォーカス量Δ
zと距離Δxとの関係から、コマ収差の指標αと光束ケ
ラレの指標φ及び光軸傾斜の指標Δxを求める。そして
コマ収差がなくなるように、駆動装置10bによって第
2対物レンズ中のレンズ10aをx−y平面方向に移動
し、また、光束ケラレがなくなるように、駆動装置13
aによって開口絞り13をx−y平面方向に移動する。
更に、光軸傾斜がなくなるように、例えば光源1の偏心
調整を行う。こうしてウエハWからCCD6に至る光路
に配置された被検光学系の光学調整を行うことができ
る。
In the present embodiment, the first driving device 8a
By moving the objective lens 8 in the z direction, the defocus amount Δz
In a plurality of different states, images of the first mark WM1 and the second mark WM2 formed on the wafer W are captured.
And as in the previous embodiment, it obtains the distance Δx between the average position x B of the average position x T and a recess side light amount inclined portion of the protrusion side light amount inclined portion of the both marks WM1, WM2, defocus amount Δ
From the relationship between z and the distance Δx, an index α of coma aberration, an index φ of light flux vignetting, and an index Δx of optical axis inclination are obtained. Then, the driving device 10b moves the lens 10a in the second objective lens in the xy plane direction so as to eliminate the coma aberration, and the driving device 13 so as to eliminate the light beam vignetting.
The aperture stop 13 is moved in the xy plane direction by a.
Further, for example, the eccentricity of the light source 1 is adjusted so that the optical axis tilt is eliminated. Thus, the optical adjustment of the test optical system arranged in the optical path from the wafer W to the CCD 6 can be performed.

【0021】次に、図6は本発明の第3実施例を示し、
この実施例は本発明方法を投影光学系と、これに付設さ
れたオフアクシスアライメント光学系に適用したもので
ある。不図示の照明光学系から発した露光光は、レチク
ルRを均一に照明する。レチクルR上にはウエハWに転
写しようとする回路パターンRPと、レチクルRの位置
決めを図るためのレチクルマークRMとが描かれてい
る。回路パターンRPを透過した光束は、投影光学系1
5を透過してウエハW上に結像し、こうしてレチクル上
の回路パターンRPがウエハW上の感光面に転写され
る。投影光学系15を構成する1枚又は1群のレンズ1
5aは、光軸zと直交するx−y平面方向に偏心可能に
配置されており、また、投影光学系15の開口絞り15
bも、光軸zと直交するx−y平面方向に偏心可能に配
置されている。
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention.
In this embodiment, the method of the present invention is applied to a projection optical system and an off-axis alignment optical system attached thereto. Exposure light emitted from an unillustrated illumination optical system uniformly illuminates the reticle R. A circuit pattern RP to be transferred to the wafer W and a reticle mark RM for positioning the reticle R are drawn on the reticle R. The light beam transmitted through the circuit pattern RP is transmitted to the projection optical system 1.
5 to form an image on the wafer W, whereby the circuit pattern RP on the reticle is transferred to the photosensitive surface on the wafer W. One or one group of lenses 1 constituting the projection optical system 15
Reference numeral 5a denotes an eccentrically arranged xy plane perpendicular to the optical axis z.
b is also arranged eccentrically in the xy plane direction orthogonal to the optical axis z.

【0022】ウエハW上には、ウエハWの位置決めを図
るためのウエハマークWMが描かれている。また、ウエ
ハWは、x、y、z方向に移動可能なXYZステージ1
6上に載置されている。XYZステージ16上には、ウ
エハWの感光面と同じ高さに開口が配置されており、こ
の開口を通過した光束の光量を計測するように光電検出
器17が配置されている。XYZステージ16のx、
y、z方向の位置は、干渉計18によって計測されてい
る。他方、オフアクシスアライメント光学系の構成は先
の第2実施例と同じである。但し、ウエハWの共役位置
11には、ウエハマークWMの位置を計測する指標とな
る指標板が配置されている。また、全体の装置は演算装
置19によって統括されており、この演算装置19の1
つの要素として、信号処理手段7が設けられている。
On the wafer W, a wafer mark WM for positioning the wafer W is drawn. An XYZ stage 1 that can move in the x, y, and z directions
6. An opening is arranged on the XYZ stage 16 at the same height as the photosensitive surface of the wafer W, and a photoelectric detector 17 is arranged so as to measure the amount of light flux passing through the opening. X of the XYZ stage 16,
The positions in the y and z directions are measured by the interferometer 18. On the other hand, the configuration of the off-axis alignment optical system is the same as that of the second embodiment. However, at the conjugate position 11 of the wafer W, an index plate serving as an index for measuring the position of the wafer mark WM is arranged. The entire device is controlled by a computing device 19, and one of the computing devices 19
As one element, a signal processing means 7 is provided.

【0023】本実施例では、次のようにして投影光学系
15の光学調整を行う。すなわち、XYZステージ16
によって光電検出器17をz方向に移動し、ディフォー
カス量Δzの異なる複数の状態に上記開口を置く。次い
でその高さにてXYZステージ16によって開口をx−
y面内で走査しながら、光電検出器17の出力を計測す
る。そして先の実施例と同様に、回路パターンRPが位
相パターンであれば、その凸部側光量傾斜部の平均位置
Tと凹部側光量傾斜部の平均位置xBとの距離Δxを求
め、ディフォーカス量Δzと距離Δxとの関係から、コ
マ収差の指標αと光束ケラレの指標φと光軸傾斜の指標
Δxを求める。そしてコマ収差がなくなるように、投影
光学系中のレンズ15aをx−y平面方向に移動し、ま
た、光束ケラレがなくなるように、開口絞り15bをx
−y平面方向に移動する。更に、光軸傾斜がなくなるよ
うに、不図示の照明光学系の光源の偏心調整を行う。こ
うしてレチクルRから光電検出器17に至る光路に配置
された被検光学系、すなわち投影光学系15の光学調整
を行うことができる。他方、オフアクシスアライメント
光学系の光学調整は、第2実施例と同様にして行う。
In this embodiment, the optical adjustment of the projection optical system 15 is performed as follows. That is, the XYZ stage 16
Then, the photoelectric detector 17 is moved in the z direction, and the opening is placed in a plurality of states having different defocus amounts Δz. Then, at that height, the opening is set to x-
The output of the photoelectric detector 17 is measured while scanning in the y-plane. And as in the previous embodiment, if the phase pattern is a circuit pattern RP, determine the distance Δx between the average position x B of the average position x T and a recess side light amount inclined portion of the convex portion side light amount inclined portion, di From the relationship between the focus amount Δz and the distance Δx, an index α of the coma aberration, an index φ of the light beam vignetting, and an index Δx of the optical axis inclination are obtained. Then, the lens 15a in the projection optical system is moved in the xy plane direction so that coma aberration is eliminated, and the aperture stop 15b is moved x so that light beam vignetting is eliminated.
-Move in the y-plane direction. Further, the eccentricity of the light source of the illumination optical system (not shown) is adjusted so that the optical axis tilt is eliminated. Thus, the optical adjustment of the test optical system, that is, the projection optical system 15 arranged on the optical path from the reticle R to the photoelectric detector 17 can be performed. On the other hand, the optical adjustment of the off-axis alignment optical system is performed in the same manner as in the second embodiment.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上のように、本発明方法及び装置を用
いれば、光学系のコマ収差や光束ケラレ及び物体面に対
する光軸傾斜が容易かつ高精度に判定できるので、この
情報を元に光学系に搭載した収差補正手段や光軸調整手
段を用いて、コマ収差や光束ケラレや光軸傾斜を高精度
に調整することができる。特に、半導体製造に用いる重
ね合わせ測定装置の測定光学系や、露光装置の投影光学
系およびアライメント光学系の収差補正や光軸調整にお
いて有用である。
As described above, according to the method and apparatus of the present invention, the coma aberration of the optical system, the vignetting of the light beam and the inclination of the optical axis with respect to the object plane can be easily and accurately determined. By using the aberration correcting means and the optical axis adjusting means mounted on the system, it is possible to adjust the coma aberration, the luminous flux vignetting, and the optical axis inclination with high accuracy. In particular, it is useful for aberration correction and optical axis adjustment of a measurement optical system of an overlay measurement device used for semiconductor manufacturing, a projection optical system and an alignment optical system of an exposure device.

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

【図1】本発明の第1実施例を示す構成図FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】位相パターンの像の光量分布を示す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram showing a light amount distribution of an image of a phase pattern.

【図3】光量傾斜部の位置を決定する一手法を示す説明
FIG. 3 is an explanatory diagram showing one method for determining the position of a light amount inclined portion.

【図4】ディフォーカス量Δzと、凸部側光量傾斜部と
凹部側光量傾斜部との距離Δxとの関係を示す説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a defocus amount Δz and a distance Δx between a convex portion side light amount inclined portion and a concave side light amount inclined portion.

【図5】本発明の第2実施例を示す構成図FIG. 5 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3実施例を示す構成図FIG. 6 is a configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光源 2…ハーフミラー 3…対物レンズ 4…位相パターン 5…Zステージ 6…CCD 7…信号処理手段 7a…位置変位検出
系 8…第1対物レンズ 8a…駆動装置 9…XYステージ 10…第2対物レン
ズ 10a…レンズ 10b…駆動装置 11…ウエハ共役位置 12…第1リレーレ
ンズ 13…開口絞り 13a…駆動装置 14…第2リレーレンズ 15…投影光学系 15a…レンズ 15b…開口絞り 16…XYZステージ 17…光電検出器 18…干渉計 19…演算装置 W…ウエハ WM、WM1、WM
2…ウエハマーク R…レチクル RP…回路パターン RM…レチクルマーク z…光軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source 2 ... Half mirror 3 ... Objective lens 4 ... Phase pattern 5 ... Z stage 6 ... CCD 7 ... Signal processing means 7a ... Position displacement detection system 8 ... First objective lens 8a ... Driving device 9 ... XY stage 10 ... 2 Objective lens 10a Lens 10b Driving device 11 Wafer conjugate position 12 First relay lens 13 Aperture stop 13a Driving device 14 Second relay lens 15 Projection optical system 15a Lens 15b Aperture stop 16 XYZ Stage 17 Photoelectric detector 18 Interferometer 19 Computing device W Wafer WM, WM1, WM
2 wafer mark R reticle RP circuit pattern RM reticle mark z optical axis

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも1つの凸部と1つの凹部とを有
する位相パターンの像を被検光学系によって結像し、該
位相パターンの前記凸部の像と凹部の像との境界に生じ
る光量の極値の位置に関して凸部側の光量傾斜部の結像
位置と、凹部側の光量傾斜部の結像位置との距離を求
め、前記位相パターンの像のディフォーカス量が互いに
異なる複数の状態で前記距離を求め、前記ディフォーカ
ス量と前記距離との間の関係に基づいて被検光学系の光
学調整を行うことを特徴とする光学系の調整方法。
An image of a phase pattern having at least one protrusion and one recess is formed by an optical system to be measured, and a light amount generated at a boundary between the image of the protrusion and the image of the recess of the phase pattern. The distance between the image forming position of the light amount inclined portion on the convex side and the image forming position of the light amount inclined portion on the concave side with respect to the position of the extremum is obtained. Wherein the distance is obtained, and the optical adjustment of the optical system to be measured is performed based on the relationship between the defocus amount and the distance.
【請求項2】前記凸部側又は凹部側の光量傾斜部の結像
位置は、該光量傾斜部の前後に生じる光量の極値を予め
定められた比率にて按分した光量、を与える結像位置に
よって求めることを特徴とする請求項1に記載の光学系
の調整方法。
2. The imaging position of the light amount inclined portion on the convex portion side or the concave portion side is a light amount obtained by proportionally dividing an extreme value of the light amount generated before and after the light amount inclined portion by a predetermined ratio. The method for adjusting an optical system according to claim 1, wherein the value is obtained based on a position.
【請求項3】前記ディフォーカス量と前記距離との間の
関係に基づいて被検光学系のコマ収差調整、光束ケラレ
調整又は物体面に対する光軸の傾斜調整を行うことを特
徴とする請求項1又は2に記載の光学系の調整方法。
3. The method according to claim 1, wherein coma aberration adjustment, luminous flux vignetting adjustment, or inclination adjustment of the optical axis with respect to the object plane is performed based on the relationship between the defocus amount and the distance. 3. The method for adjusting an optical system according to 1 or 2.
【請求項4】位相パターンを照明する照明光学系と、前
記位相パターンの像を形成する結像光学系と、該結像光
学系により前記位相パターン像が形成される位置に配置
された光電検出手段とを有する光学装置において、 前記位相パターンの凸部の像と凹部の像との境界におい
て生ずる前記光電検出手段からの出力信号レベルの極値
の位置に関して、前記出力信号レベルの極値の位置を形
成する互いに異なる2つの信号傾斜部の内の一方の第1
信号傾斜部に基づいて第1の位置を検出すると共に、前
記出力信号レベルの極値の位置を形成する互いに異なる
2つの信号傾斜部の内の他方の第2信号傾斜部に基づい
て第2の位置を検出する信号処理手段と、 前記結像光学系により形成される前記位相パターンの像
を前記光電検出手段に対してディフォーカスさせるディ
フォーカス手段とを有し、 前記信号処理手段は、前記ディフォーカス手段により形
成される前記光電検出手段に対する前記位相パターンの
像の各ディフォーカス状態に応じて、前記第1の位置と
前記第2の位置との差を検出する位置変位検出系を有す
ることを特徴とする光学装置。
4. An illumination optical system for illuminating a phase pattern, an imaging optical system for forming an image of the phase pattern, and a photoelectric detector disposed at a position where the phase pattern image is formed by the imaging optical system. The position of the extremum of the output signal level with respect to the position of the extremum of the output signal level from the photoelectric detection means, which is generated at the boundary between the image of the convex portion and the image of the concave portion of the phase pattern. The first of one of two different signal ramps forming
A first position is detected based on the signal ramp, and a second position is detected based on the other second signal ramp of the two different signal ramps forming the extreme position of the output signal level. Signal processing means for detecting a position; and defocus means for defocusing the image of the phase pattern formed by the imaging optical system with respect to the photoelectric detection means. A position displacement detection system that detects a difference between the first position and the second position according to each defocus state of the image of the phase pattern with respect to the photoelectric detection unit formed by the focusing unit. Characteristic optical device.
【請求項5】前記ディフォーカス手段は、前記位相パタ
ーン、前記結像光学系、及び前記光電検出手段のうちの
少なくとも1つを、前記結像光学系の光軸方向に移動さ
せることを特徴とする請求項4に記載の光学装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein the defocusing means moves at least one of the phase pattern, the imaging optical system, and the photoelectric detection means in an optical axis direction of the imaging optical system. The optical device according to claim 4.
【請求項6】前記照明光学系は、前記位相パターンの照
明状態を変化させる手段を備えることを特徴とする請求
項4又は5に記載の光学装置。
6. The optical apparatus according to claim 4, wherein the illumination optical system includes a unit that changes an illumination state of the phase pattern.
【請求項7】前記結像光学系は、該結像光学系のコマ収
差を調整する手段を有することを特徴とする請求項4、
5又は6に記載の光学装置。
7. The imaging optical system according to claim 4, wherein said imaging optical system has means for adjusting coma of said imaging optical system.
7. The optical device according to 5 or 6.
【請求項8】前記照明光学系又は結像光学系は、該照明
光学系又は結像光学系の光軸を調整する手段を有するこ
とを特徴とする請求項4、5、6又は7に記載の光学装
置。
8. The illumination optical system or the imaging optical system according to claim 4, wherein the illumination optical system or the imaging optical system has means for adjusting an optical axis of the illumination optical system or the imaging optical system. Optical device.
【請求項9】露光用の光でマスクを照明する露光用照明
系と、マスク上の転写パターンを基板に投影する投影系
と、前記基板に形成された位相パターンの位置を検出す
るアライメント系とを備えた露光装置において、 前記アライメント系は、 位相パターンを照明する位置検出用照明系と、 前記位相パターンの像を形成する検出光学系と、 該検出光学系により前記位相パターン像が形成される位
置に配置された光電検出手段と、 前記位相パターンの凸部の像と凹部の像との境界におい
て生ずる前記光電検出手段からの出力信号レベルの極値
の位置に関して、前記出力信号レベルの極値の位置を形
成する互いに異なる2つの信号傾斜部の内の一方の第1
信号傾斜部に基づいて第1の位置を検出すると共に、前
記出力信号レベルの極値の位置を形成する互いに異なる
2つの信号傾斜部の内の他方の第2信号傾斜部に基づい
て第2の位置を検出する信号処理手段と、 前記結像光学系により形成される前記位相パターンの像
を前記光電検出手段に対してディフォーカスさせるディ
フォーカス手段とを有し、 前記信号処理手段は、前記ディフォーカス手段により形
成される前記光電検出手段に対する前記位相パターンの
像の各ディフォーカス状態に応じて、前記第1の位置と
前記第2の位置との差を検出する位置変位検出系を有す
ることを特徴とする露光装置。
9. An exposure illumination system for illuminating a mask with exposure light, a projection system for projecting a transfer pattern on the mask onto a substrate, and an alignment system for detecting a position of a phase pattern formed on the substrate. In the exposure apparatus, the alignment system includes: a position detection illumination system that illuminates a phase pattern; a detection optical system that forms an image of the phase pattern; and the phase pattern image is formed by the detection optical system. Photoelectric detection means arranged at a position, with respect to the position of the extreme value of the output signal level from the photoelectric detection means occurring at the boundary between the image of the convex portion and the image of the concave portion of the phase pattern, the extreme value of the output signal level Of one of the two different signal ramps forming the position
A first position is detected based on the signal ramp, and a second position is detected based on the other second signal ramp of the two different signal ramps forming the extreme position of the output signal level. Signal processing means for detecting a position; and defocus means for defocusing the image of the phase pattern formed by the imaging optical system with respect to the photoelectric detection means. A position displacement detection system that detects a difference between the first position and the second position according to each defocus state of the image of the phase pattern with respect to the photoelectric detection unit formed by the focusing unit. Exposure equipment characterized.
【請求項10】露光用の光でマスクを照明する露光用照
明系と、露光用マスク上の転写パターンを基板に投影す
る投影系とを備えた露光装置において、 前記投影系の結像特性を検査する検査装置を配置し、 前記検査装置は、前記露光用マスクとは異なる検査用マ
スクの位相パターンの像を前記投影系を介して光電検出
する光電検出手段と、 前記位相パターンの凸部の像と凹部の像との境界におい
て生ずる前記光電検出手段からの出力信号レベルの極値
の位置に関して、前記出力信号レベルの極値の位置を形
成する互いに異なる2つの信号傾斜部の内の一方の第1
信号傾斜部に基づいて第1の位置を検出すると共に、前
記出力信号レベルの極値の位置を形成する互いに異なる
2つの信号傾斜部の内の他方の第2信号傾斜部に基づい
て第2の位置を検出する信号処理手段と、 前記結像光学系により形成される前記位相パターンの像
を前記光電検出手段に対してディフォーカスさせるディ
フォーカス手段とを有し、 前記信号処理手段は、前記ディフォーカス手段により形
成される前記光電検出手段に対する前記位相パターンの
像の各ディフォーカス状態に応じて、前記第1の位置と
前記第2の位置との差を検出する位置変位検出系を有す
ることを特徴とする露光装置。
10. An exposure apparatus, comprising: an exposure illumination system for illuminating a mask with exposure light; and a projection system for projecting a transfer pattern on the exposure mask onto a substrate. An inspection device to be inspected is arranged, wherein the inspection device photoelectrically detects an image of a phase pattern of the inspection mask different from the exposure mask through the projection system, Regarding the position of the extreme value of the output signal level from the photoelectric detection means occurring at the boundary between the image and the image of the concave portion, one of two different signal slopes forming the extreme position of the output signal level First
A first position is detected based on the signal ramp, and a second position is detected based on the other second signal ramp of the two different signal ramps forming the extreme position of the output signal level. Signal processing means for detecting a position; and defocus means for defocusing the image of the phase pattern formed by the imaging optical system with respect to the photoelectric detection means. A position displacement detection system that detects a difference between the first position and the second position according to each defocus state of the image of the phase pattern with respect to the photoelectric detection unit formed by the focusing unit. Exposure equipment characterized.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1073097A2 (en) * 1999-07-26 2001-01-31 Komatsu Ltd Dot mark reading apparatus and reading method
JP2003092249A (en) * 2001-09-18 2003-03-28 Nikon Corp Optical misalignment detection apparatus
CN111521617A (en) * 2020-04-30 2020-08-11 上海御微半导体技术有限公司 Optical detection apparatus, control method of optical detection apparatus, and storage medium

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1073097A2 (en) * 1999-07-26 2001-01-31 Komatsu Ltd Dot mark reading apparatus and reading method
EP1073097A3 (en) * 1999-07-26 2001-07-11 Komatsu Ltd Dot mark reading apparatus and reading method
JP2003092249A (en) * 2001-09-18 2003-03-28 Nikon Corp Optical misalignment detection apparatus
CN111521617A (en) * 2020-04-30 2020-08-11 上海御微半导体技术有限公司 Optical detection apparatus, control method of optical detection apparatus, and storage medium

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