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JP2002324752A - Projection optical system manufacturing method and adjusting method, aligner, manufacturing method thereof, device manufacturing method and computer system - Google Patents

Projection optical system manufacturing method and adjusting method, aligner, manufacturing method thereof, device manufacturing method and computer system

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JP2002324752A
JP2002324752A JP2002023547A JP2002023547A JP2002324752A JP 2002324752 A JP2002324752 A JP 2002324752A JP 2002023547 A JP2002023547 A JP 2002023547A JP 2002023547 A JP2002023547 A JP 2002023547A JP 2002324752 A JP2002324752 A JP 2002324752A
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optical system
projection optical
wavefront
pattern
aberration
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Masato Hamaya
正人 濱谷
Toshio Tsukagoshi
敏雄 塚越
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection optical system manufacturing method which simplifies the manufacturing process to surely attain a target to be attained by an optical apparatus. SOLUTION: The manufacturing method comprises a step 1 of manufacturing optical elements constituting a projection optical system; a step 2 of measuring the surface shape of each optical element; a step 3 of assembling the projection optical system the specification of which is determined, based on target information an optical apparatus has to attain, obtained before or after the steps 1-3, with taking a wavefront aberration the projection optical system has to meet as a standard value; a step 4 of measuring the wavefront aberration of the projection optical system; and a step 5 of adjusting the projection optical system so that the wavefront of this optical system meets the previously determined specification, based on the measurement result of the front aberration.

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、投影光学系の製造
方法及び調整方法、露光装置及びその製造方法、デバイ
ス製造方法、並びにコンピュータシステムに係り、更に
詳しくは、光学装置が備える投影光学系の製造方法及び
調整方法、前記製造方法により製造された投影光学系を
備える露光装置及びその製造方法、前記露光装置を用い
たデバイス製造方法、、並びに前記露光装置が備える投
影光学系の結像特性を調整するコンピュータシステムに
関する。
The present invention relates to a method of manufacturing and adjusting a projection optical system, an exposure apparatus and a method of manufacturing the same, a device manufacturing method, and a computer system. More specifically, the present invention relates to a projection optical system provided in an optical apparatus. A manufacturing method and an adjusting method, an exposure apparatus including a projection optical system manufactured by the manufacturing method, a manufacturing method thereof, a device manufacturing method using the exposure apparatus, and an imaging characteristic of the projection optical system included in the exposure apparatus. A computer system for adjusting.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、半導体素子(CPU、DRA
M等)、撮像素子(CCD等)及び液晶表示素子、薄膜
磁気ヘッド等を製造するリソグラフィ工程では、基板上
にデバイスパターンを形成する種々の露光装置が用いら
れている。近年においては、半導体素子等の高集積化に
伴い、高いスループットで微細パターンを精度良くウエ
ハ又はガラスプレート等の基板上に形成可能なステップ
・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置(いわゆる
ステッパ)やこのステッパに改良を加えたステップ・ア
ンド・スキャン方式の走査型露光装置(いわゆるスキャ
ニング・ステッパ)等の投影露光装置が主として用いら
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, semiconductor devices (CPU, DRA)
M), an image pickup device (CCD or the like), a liquid crystal display device, a thin film magnetic head, etc., in a lithography process, various exposure apparatuses for forming a device pattern on a substrate are used. In recent years, with the high integration of semiconductor elements and the like, a step-and-repeat type reduction projection exposure apparatus (a so-called stepper) capable of forming a fine pattern with high throughput on a substrate such as a wafer or a glass plate with high accuracy, A projection exposure apparatus such as a step-and-scan type scanning exposure apparatus (a so-called scanning stepper) obtained by improving this stepper is mainly used.

【0003】ところで、半導体素子等を製造する場合に
は、異なる回路パターンを基板上に幾層にも積み重ねて
形成する必要があるため、回路パターンが描画されたレ
チクル(又はマスク)と、基板上の各ショット領域に既
に形成されたパターンとを正確に重ね合わせることが重
要である。かかる重ね合せを精度良く行うためには、投
影光学系の光学特性を正確に計測し、これを所望の状態
(例えば、基板上のショット領域(パターン)に対する
レチクルパターンの転写像の倍率誤差などを補正するよ
う)に調整し管理する必要がある。なお、基板上の各シ
ョット領域に第1層目のレチクルパターンを転写する場
合にも、第2層目以降のレチクルパターンを精度良く各
ショット領域に転写するために、投影光学系の結像特性
を調整しておくことが望ましい。
When a semiconductor element or the like is manufactured, it is necessary to form different circuit patterns on the substrate in a number of layers. Therefore, a reticle (or mask) on which the circuit pattern is drawn and a reticle (or mask) on the substrate are formed. It is important to accurately overlap the pattern already formed in each shot area. In order to perform such superimposition with high accuracy, the optical characteristics of the projection optical system are accurately measured, and this is measured in a desired state (for example, a magnification error of a transfer image of a reticle pattern with respect to a shot area (pattern) on a substrate). Need to be adjusted and managed. When transferring the reticle pattern of the first layer to each shot area on the substrate, the image forming characteristics of the projection optical system are required to transfer the reticle patterns of the second and subsequent layers to each shot area with high accuracy. Is desirably adjusted.

【0004】従来、投影光学系の光学特性(結像特性を
含む)の計測方法として、特定の収差に顕著に反応する
所定の計測用パターンが形成された計測用レチクルを用
いて露光を行い、計測用パターンの投影像が転写された
基板を現像して得られるレジスト像を計測した計測結果
に基づいて光学特性を算出する方法(以下、「焼き付け
法」と呼ぶ)が、主として用いられている。
Conventionally, as a method of measuring the optical characteristics (including the imaging characteristics) of a projection optical system, exposure is performed using a measurement reticle on which a predetermined measurement pattern that is remarkably responsive to a specific aberration is formed. A method of calculating optical characteristics based on a measurement result obtained by measuring a resist image obtained by developing a substrate onto which a projection image of a measurement pattern is transferred (hereinafter, referred to as a “printing method”) is mainly used. .

【0005】従来の露光装置では、いわゆるザイデルの
5収差と呼ばれる球面収差、コマ収差、非点収差、像面
湾曲、歪曲収差(ディストーション)等の低次の収差を
上記焼き付け法によって計測し、この計測結果に基づい
て投影光学系の上記諸収差を調整し管理することが主と
して行われていた。
In a conventional exposure apparatus, low-order aberrations such as spherical aberration, coma, astigmatism, field curvature, and distortion (distortion), which are so-called Seidel's five aberrations, are measured by the printing method described above. Adjustment and management of the various aberrations of the projection optical system based on the measurement results have been mainly performed.

【0006】例えば、投影光学系のディストーションを
計測する場合には、計測用マークとして、例えば100
μm角の内ボックスマークと200μm角の外ボックス
マークとが形成された計測用レチクルを用い、一方のマ
ークを投影光学系を介して表面にレジストが塗布された
ウエハ上に転写した後、ウエハステージを移動して他方
のマークを投影光学系を介してウエハ上に重ねて転写す
る。投影倍率が例えば1/5倍であるとすると、このウ
エハを現像後には、40μm角のボックスマークの内側
に20μm角のボックスマークが配置されたボックスイ
ンボックスマークのレジスト像が形成されることにな
る。そして、両マークの位置関係とステージ座標系の基
準点からのずれ量とによって投影光学系のディストーシ
ョンを測定する。
For example, when measuring the distortion of a projection optical system, for example, 100
Using a measurement reticle in which an inner box mark of μm square and an outer box mark of 200 μm square are formed, one mark is transferred onto a wafer coated with a resist through a projection optical system, and then the wafer stage To transfer the other mark over the wafer via the projection optical system. Assuming that the projection magnification is, for example, 1/5, after development of this wafer, a resist image of a box-in-box mark in which a 20 μm square box mark is arranged inside a 40 μm square box mark is formed. Become. Then, the distortion of the projection optical system is measured based on the positional relationship between the two marks and the shift amount from the reference point of the stage coordinate system.

【0007】また、例えば投影光学系のコマ収差を計測
する場合には、計測用マークとして、例えば線幅0.9
μmの5本のラインパターンを有するラインアンドスペ
ース(以下、「L/S」と記述する)パターンが形成さ
れた計測用レチクルを用い、このマークを投影光学系を
介して表面にレジストが塗布されたウエハ上に転写す
る。投影倍率が例えば1/5倍であるとすると、このウ
エハを現像後には、線幅0.18μmのL/Sパターン
のレジスト像が形成されることになる。そして、例え
ば、両端のラインパターンの線幅をL1、L5として、
次式(1)で表される線幅異常値を求めてコマ収差を計
測する。 線幅異常値=(L1−L5)/(L1+L5) ……(1)
For example, when measuring the coma aberration of the projection optical system, a mark having a line width of 0.9 is used as a measurement mark.
Using a measurement reticle on which a line and space (hereinafter referred to as “L / S”) pattern having five μm line patterns is formed, a resist is applied to the surface of the mark through a projection optical system. Transferred onto the wafer. Assuming that the projection magnification is, for example, 1/5, a resist image of an L / S pattern having a line width of 0.18 μm is formed after developing the wafer. Then, for example, assuming that the line widths of the line patterns at both ends are L1 and L5,
A coma aberration is measured by obtaining a line width abnormal value represented by the following equation (1). Line width abnormal value = (L1−L5) / (L1 + L5) (1)

【0008】また、例えば、投影光学系のベストフォー
カス位置の計測は、ウエハを投影光学系の光軸方向に関
する複数の位置に所定ステップピッチで移動し、各位置
でL/Sパターンを投影光学系を介してウエハ上の異な
る領域に順次転写し、ウエハを現像後に形成されるレジ
スト像の線幅が最大となるウエハの位置をベストフォー
カス位置として計測する。
For example, to measure the best focus position of the projection optical system, the wafer is moved to a plurality of positions in the optical axis direction of the projection optical system at a predetermined step pitch, and an L / S pattern is projected at each position. Are sequentially transferred to different areas on the wafer through the, and the position of the wafer where the line width of the resist image formed after developing the wafer is maximized is measured as the best focus position.

【0009】球面収差を計測する場合には、デューティ
比の異なる複数種類のL/Sパターンをそれぞれ用い
て、上述のベストフォーカス位置の計測を行い、それら
のベストフォーカス位置の差に基づいて球面収差を計測
する。
When measuring spherical aberration, the above-described best focus position is measured using a plurality of types of L / S patterns having different duty ratios, and the spherical aberration is determined based on the difference between the best focus positions. Is measured.

【0010】像面湾曲の計測は、投影光学系の視野内の
複数の計測点について、上述したベストフォーカス位置
の計測をそれぞれ行い、その計測結果に基づいて最小自
乗法により像面湾曲を算出する。
In the measurement of the field curvature, the above-described best focus position is measured for each of a plurality of measurement points in the field of view of the projection optical system, and the field curvature is calculated by the least square method based on the measurement results. .

【0011】また、例えば投影光学系の非点収差は、周
期方向が直交する2種類の周期パターンそれぞれについ
て、上述したベストフォーカス位置を求め、両者の差に
基づいて非点収差を算出する。
For example, the astigmatism of the projection optical system is obtained for each of the two types of periodic patterns whose periodic directions are orthogonal to each other, and the astigmatism is calculated based on the difference between the best focus positions.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、半導体素子
は年々高集積化し、これに伴って露光装置には、より一
層の高精度な露光性能が要求されるようになり、近年で
は、上記の手法により低次収差を計測し、この計測結果
に基づいて投影光学系の光学特性を調整するのみでは不
十分となっている。その理由は、次の通りである。
However, semiconductor elements are becoming highly integrated year by year, and accordingly, an exposure apparatus is required to have higher exposure performance. It is not sufficient to measure only low-order aberrations and adjust the optical characteristics of the projection optical system based on the measurement results. The reason is as follows.

【0013】すなわち、計測用パターン、例えばL/S
パターンの場合、その空間像はL/Sの周期に対応する
基本波及びその高調波の空間周波数成分(固有周波数成
分)を持つが、これらの空間周波数成分が投影光学系の
瞳面を通過する情報はパターンによって定まる。一方、
現実のデバイス製造に用いられるレチクル上には種々の
パターンが存在し、その空間像は無数の空間周波数成分
を含む。従って、上記従来の収差計測方法では、瞳面を
通過する限られた情報を基に収差を特定し調整を行なう
こととなるが、これでは現在あるいは将来的に要求され
る露光精度を達成することは困難だからである。
That is, a measurement pattern, for example, L / S
In the case of a pattern, the aerial image has a spatial frequency component (a natural frequency component) of a fundamental wave corresponding to the period of L / S and its harmonic, and these spatial frequency components pass through a pupil plane of the projection optical system. Information is determined by the pattern. on the other hand,
Various patterns exist on a reticle used in actual device manufacturing, and the aerial image includes countless spatial frequency components. Therefore, in the above-described conventional aberration measurement method, aberrations are specified and adjusted based on limited information passing through the pupil plane, but this requires achieving the exposure accuracy required now or in the future. Is difficult.

【0014】この場合において、欠落した情報を検出す
るためには、その部分を補う固有周波数を持つレチクル
パターンを計測する必要が生じるが、その計測は非常に
膨大な計測量となるため、計測時間も膨大となり、およ
そ非現実的である。
In this case, in order to detect the missing information, it is necessary to measure a reticle pattern having a natural frequency that compensates for the missing information. However, the measurement requires a very large amount of measurement. Are also huge and are almost unrealistic.

【0015】また、計測の対象がレジスト像であるた
め、測定精度、レジストの固有特性等が介在し、レジス
ト像と光学像(収差)との相関を事前に確立した上で測
定データとする必要があった。
Further, since the object to be measured is a resist image, measurement accuracy, inherent characteristics of the resist, etc. are interposed, and it is necessary to establish measurement data after establishing a correlation between the resist image and an optical image (aberration) in advance. was there.

【0016】また、収差が大きいと、パターンの空間像
に対しレジスト像が線形性を失ってしまい、正確な収差
計測が困難になる。このような場合、上述したレジスト
の固有特性を計測できる(線形性が保たれる)レベルま
でレチクル上の計測用パターンのピッチ、線幅等(空間
周波数)を徐々に変えるなどして正確な収差計測ができ
るようにする必要もあった。
If the aberration is large, the resist image loses linearity with respect to the spatial image of the pattern, and it becomes difficult to measure the aberration accurately. In such a case, accurate aberration is obtained by gradually changing the pitch, line width, and the like (spatial frequency) of the measurement pattern on the reticle to a level at which the intrinsic characteristics of the resist can be measured (the linearity is maintained). We also needed to be able to measure.

【0017】また、上述のようにレジスト像がパターン
の空間像に対して線形性を失う様な収差(非線形な収
差)が発生した場合には、調整対象とする収差の順番を
考慮して投影光学系の調整を行う必要もあった。一例を
挙げると、コマ収差が大きい場合、結像されるパターン
が解像されず、ディストーション、非点収差及び球面収
差を計測しても正確なデータを得られない。従って、投
影光学系の調整に際しては、先にコマ収差を正しく計測
できるようなパターンを用いてコマ収差を計測し、コマ
収差が十分に小さくなるように投影光学系を調整した
後、ディストーション、非点収差及び球面収差の計測及
びその計測結果に基づいて投影光学系を調整する必要が
あった。このように、調整対象とする収差の順番が規定
されることは、調整に使用するレンズ及びレンズ群の選
択が制限されることを意味する。
When an aberration (non-linear aberration) that causes the resist image to lose linearity with respect to the spatial image of the pattern as described above occurs, the projection is performed in consideration of the order of the aberration to be adjusted. It was also necessary to adjust the optical system. For example, when the coma aberration is large, the pattern to be formed is not resolved, and accurate data cannot be obtained even when measuring distortion, astigmatism, and spherical aberration. Therefore, when adjusting the projection optical system, first measure the coma aberration using a pattern that can correctly measure the coma aberration, adjust the projection optical system so that the coma aberration is sufficiently reduced, and then adjust the distortion and non-distortion. It is necessary to measure the point aberration and spherical aberration and adjust the projection optical system based on the measurement results. Specifying the order of aberrations to be adjusted in this way means that selection of lenses and lens groups used for adjustment is limited.

【0018】さらに、従来の投影光学系の製造方法で
は、上述の手順で低次収差を修正した後、高次収差の調
整を行うという2段階の収差の調整が必要であった上、
高次収差の調整のためには、光線追跡という高速コンピ
ュータを用いて演算しても数日間という時間を要する作
業が必要であった。
Further, in the conventional method of manufacturing a projection optical system, it is necessary to adjust aberrations in two stages, that is, after correcting low-order aberrations by the above-described procedure, and then adjusting high-order aberrations.
In order to adjust the high-order aberration, it is necessary to perform a ray tracing operation that requires several days even if it is calculated using a high-speed computer.

【0019】また、従来においては、納入先である露光
装置のユーザーの如何にかかわらず、それぞれの収差の
計測に最適であるとされる計測用パターン(それぞれの
収差に顕著に反応するパターン)を対象パターンとし
て、投影光学系の仕様決めや光学特性の管理等が行われ
ていた。
Conventionally, a measurement pattern (a pattern that remarkably reacts to each aberration), which is considered to be most suitable for measuring each aberration, regardless of the user of the exposure apparatus to which the apparatus is delivered. As a target pattern, specification of a projection optical system, management of optical characteristics, and the like have been performed.

【0020】しかるに、投影光学系の各収差が、各種の
パターンの結像特性に与える影響は一様でない。例え
ば、コンタクトホールパターンは、非点収差の影響が特
に問題となる。また、細い線幅のラインアンドスペース
パターンは、コマ収差の影響を大きく受ける。また、例
えば、孤立線パターンとラインアンドスペースパターン
とでは、ベストフォーカス位置が異なる。
However, the influence of each aberration of the projection optical system on the imaging characteristics of various patterns is not uniform. For example, the contact hole pattern is particularly affected by the effect of astigmatism. Further, a line and space pattern having a small line width is greatly affected by coma aberration. Also, for example, the best focus position differs between the isolated line pattern and the line and space pattern.

【0021】従って、要求する投影光学系の光学特性
(収差等)その他の露光装置の性能等もユーザー毎(よ
り正確にはパターン毎)に相違しているのが現実であ
る。
Therefore, the required optical characteristics (such as aberration) of the projection optical system and the performance of the exposure apparatus and the like are different for each user (more precisely, for each pattern).

【0022】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その第1の目的は、製造工程を簡略化できるととも
に、光学装置が達成すべき目標を確実に達成することを
可能とする投影光学系の製造方法を提供することにあ
る。
The present invention has been made under such circumstances, and a first object of the present invention is to provide a projection which can simplify a manufacturing process and can surely achieve a target to be achieved by an optical device. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical system.

【0023】本発明の第2の目的は、投影光学系の光学
特性を高精度にかつ簡易に調整することができる投影光
学系の調整方法を提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a method for adjusting a projection optical system which can easily and precisely adjust the optical characteristics of the projection optical system.

【0024】本発明の第3の目的は、投影光学系を用い
てマスクのパターンを基板上に精度良く転写することが
可能な露光装置、及びその製造方法を提供することにあ
る。
A third object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of accurately transferring a mask pattern onto a substrate using a projection optical system, and a method of manufacturing the same.

【0025】本発明の第4の目的は、高集積度のマイク
ロデバイスを歩留まり良く製造することができるデバイ
ス製造方法を提供することにある。
A fourth object of the present invention is to provide a device manufacturing method capable of manufacturing highly integrated microdevices with high yield.

【0026】本発明の第5の目的は、露光装置が備える
投影光学系の結像特性を通信路を介して高精度に調整す
ることができるコンピュータシステムを提供することに
ある。
A fifth object of the present invention is to provide a computer system capable of adjusting the imaging characteristics of a projection optical system provided in an exposure apparatus with high accuracy via a communication path.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、光学装置で用いられる投影光学系の製造方法であっ
て、前記光学装置が達成すべき目標情報を得る第1工程
と;前記目標情報に基づいて、前記投影光学系が満足す
べき波面収差を規格値として前記投影光学系の仕様を決
定する第2工程と;前記仕様を満足するように、前記投
影光学系を調整する第3工程と;を含む投影光学系の製
造方法である。
The invention according to claim 1 is a method of manufacturing a projection optical system used in an optical device, wherein a first step of obtaining target information to be achieved by the optical device; A second step of determining the specifications of the projection optical system based on the target information with the wavefront aberration to be satisfied by the projection optical system as a standard value; and adjusting the projection optical system so as to satisfy the specifications. And a method of manufacturing a projection optical system including three steps.

【0028】本明細書において、目標情報とは、解像度
(解像力)、最小線幅、投影光学系に入射する照明光の
波長(中心波長及び波長幅など)、投影対象のパターン
の情報、その他の光学装置の性能を決定する投影光学系
に関する何らかの情報であって目標値となり得る情報を
意味する。
In this specification, the target information includes resolution (resolution), minimum line width, wavelength (center wavelength and wavelength width, etc.) of illumination light incident on the projection optical system, information on a pattern to be projected, and other information. It refers to any information related to the projection optical system that determines the performance of the optical device and can be a target value.

【0029】これによれば、光学装置が達成すべき目標
情報に基づいて、投影光学系が満足すべき波面収差を規
格値として投影光学系の仕様が決定される。そして、そ
の仕様を満足するように投影光学系が調整される。この
ため、投影光学系の瞳面における波面の情報、すなわち
前述した瞳面を通過する、限られた情報とは異なる総合
的な情報を規格値として決定された仕様を満足するよう
に投影光学系が調整される。この際、低次収差のみでな
く高次収差も含めて調整されるので、従来のような段階
的な調整が不要となるとともに、高次収差の調整のため
の光線追跡等も不要となる。従って、投影光学系の製造
工程を簡略化することが可能である。しかも、製造され
た投影光学系により光学装置が達成すべき目標が確実に
達成されることとなる。
According to this, the specification of the projection optical system is determined based on the target information to be achieved by the optical device, with the wavefront aberration to be satisfied by the projection optical system as a standard value. Then, the projection optical system is adjusted to satisfy the specifications. For this reason, the information of the wavefront on the pupil plane of the projection optical system, that is, the projection optical system is designed to satisfy the specification determined as the standard value as comprehensive information that passes through the pupil plane and is different from the limited information. Is adjusted. At this time, since the adjustment is performed not only for the low-order aberration but also for the high-order aberration, stepwise adjustment as in the related art is not required, and ray tracing or the like for adjusting the high-order aberration is not required. Therefore, it is possible to simplify the manufacturing process of the projection optical system. In addition, the target to be achieved by the optical device is reliably achieved by the manufactured projection optical system.

【0030】この場合において、波面収差を規格値とし
て投影光学系の仕様を決定する方法は、種々考えられ
る。例えば、請求項2に記載の製造方法の如く、前記第
2工程では、前記投影光学系の波面をツェルニケ多項式
で展開し、該多項式の各項の係数のうち、前記目標情報
に基づいて選択した特定の項の係数を規格値として前記
投影光学系の仕様を決定することとすることができる。
あるいは、請求項3に記載の製造方法の如く、前記第2
工程では、前記投影光学系の波面を展開したツェルニケ
多項式の各項の係数のRMS値(Root-means-square va
lue:二乗平均値の平方根)を規格値とし、前記投影光
学系の視野内全体における前記RMS値が所定の許容値
を超えないように前記投影光学系の仕様を決定すること
とすることができる。あるいは、請求項4に記載の製造
方法の如く、前記第2工程では、前記投影光学系の波面
を展開したツェルニケ多項式の各項の係数の値を規格値
とし、前記係数が個別に定められた各許容値をそれぞれ
超えないように前記投影光学系の仕様を決定することと
することができる。あるいは、請求項5に記載の製造方
法の如く、前記第2工程では、前記投影光学系の波面を
展開したツェルニケ多項式の各項の係数のうち、着目す
る特定の収差に対応するn次mθ項の係数の前記投影光
学系の視野内におけるRMS値を規格値とし、前記RM
S値が所定の許容値を超えないように前記投影光学系の
仕様を決定することとすることができる。この他、請求
項6に記載の製造方法の如く、前記第2工程では、前記
投影光学系の波面を展開したツェルニケ多項式の各項の
係数のうち、着目する特定の収差に対応する各項をmθ
項毎の複数のグループに分離し、各グループに含まれる
各項の係数の前記投影光学系の視野内におけるRMS値
を規格値とし、前記各グループの前記RMS値が個別に
定められた各許容値を超えないように前記投影光学系の
仕様を決定することとすることもできる。
In this case, various methods are conceivable for determining the specifications of the projection optical system using the wavefront aberration as a standard value. For example, as in the manufacturing method according to the second aspect, in the second step, the wavefront of the projection optical system is developed by a Zernike polynomial, and selected from the coefficients of each term of the polynomial based on the target information. The specification of the projection optical system may be determined using the coefficient of a specific term as a standard value.
Alternatively, as in the manufacturing method according to claim 3, the second
In the step, the RMS value (Root-means-square va) of the coefficient of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system
lue: the square root of the root mean square) as a standard value, and the specifications of the projection optical system can be determined so that the RMS value in the entire field of view of the projection optical system does not exceed a predetermined allowable value. . Alternatively, as in the manufacturing method according to claim 4, in the second step, the values of the coefficients of the respective terms of the Zernike polynomials obtained by expanding the wavefront of the projection optical system are set as standard values, and the coefficients are individually determined. The specifications of the projection optical system can be determined so as not to exceed each allowable value. Alternatively, as in the manufacturing method according to claim 5, in the second step, among the coefficients of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system, an n-th order mθ term corresponding to a particular aberration of interest RMS value in the field of view of the projection optical system of the coefficient
The specifications of the projection optical system can be determined so that the S value does not exceed a predetermined allowable value. In addition, as in the manufacturing method according to claim 6, in the second step, among the coefficients of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system, each term corresponding to a particular aberration of interest is extracted. mθ
Each of the terms is divided into a plurality of groups, and the RMS value of the coefficient of each term included in each group within the field of view of the projection optical system is set as a standard value, and the RMS value of each group is individually determined. The specification of the projection optical system may be determined so as not to exceed the value.

【0031】この他、請求項7に記載の製造方法の如
く、前記第2工程では、前記投影光学系の波面を展開し
たツェルニケ多項式の各項の係数に前記目標情報に応じ
て重み付けした重み付け後の前記各項の係数のRMS値
を規格値とし、前記重み付け後の前記各項の係数のRM
S値が所定の許容値を超えないように前記投影光学系の
仕様を決定することとすることもできる。
In addition, as in the manufacturing method according to the seventh aspect, in the second step, after weighting the coefficients of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system in accordance with the target information, The RMS value of the coefficient of each of the terms is defined as a standard value, and the RM of the coefficient of each of the terms after the weighting
The specifications of the projection optical system may be determined so that the S value does not exceed a predetermined allowable value.

【0032】上記請求項1〜7に記載の各製造方法にお
いて、請求項8に記載の製造方法の如く、前記第3工程
は、前記投影光学系の波面収差を計測する工程と、前記
波面収差の計測結果に基づいて、前記投影光学系が前記
仕様を満足するように前記投影光学系を調整する工程と
を含むこととすることができる。
In each of the manufacturing methods according to the first to seventh aspects, as in the manufacturing method according to the eighth aspect, the third step includes a step of measuring a wavefront aberration of the projection optical system; And adjusting the projection optical system so that the projection optical system satisfies the specification based on the measurement result.

【0033】ここで、「投影光学系を調整する」とは、
投影光学系を構成する少なくとも一つの光学素子の位置
(他の光学素子との間隔を含む)や傾斜などを変更した
りすることは勿論、特に光学素子がレンズエレメントで
あるときはその偏芯を変更したり、あるいは光軸を中心
として回転させることも含む。この他、投影光学系の光
学素子単位でその交換を行うこと、あるいは複数の鏡筒
を有する投影光学系ではその鏡筒単位で交換を行うこ
と、投影光学系の少なくとも1つの光学素子を再加工す
ること、特にレンズエレメントでは必要に応じてその表
面を非球面に加工することなどを含む。本明細書では、
かかる意味で投影光学系を調整する、あるいは投影光学
系の調整などの表現を用いる。
Here, "adjusting the projection optical system" means
In addition to changing the position (including the distance from other optical elements) and the inclination of at least one optical element that constitutes the projection optical system, especially when the optical element is a lens element, Changing, or rotating about the optical axis. In addition, the replacement is performed for each optical element of the projection optical system, or for a projection optical system having a plurality of lens barrels, the replacement is performed for each lens barrel. At least one optical element of the projection optical system is reworked. This includes, in particular, processing the surface of the lens element into an aspherical surface if necessary. In this specification,
In this sense, expressions such as adjusting the projection optical system or adjusting the projection optical system are used.

【0034】この場合において、請求項9に記載の製造
方法の如く、前記波面収差の計測は、前記投影光学系が
前記光学装置の本体に組み込まれる前に行われることと
することもできるし、請求項10に記載の製造方法の如
く、前記波面収差の計測は、前記投影光学系が前記光学
装置の本体に組み込まれた後に行われることとすること
もできる。
In this case, the measurement of the wavefront aberration may be performed before the projection optical system is incorporated into the main body of the optical device, as in the manufacturing method according to the ninth aspect, According to a tenth aspect of the present invention, the measurement of the wavefront aberration may be performed after the projection optical system is incorporated in a main body of the optical device.

【0035】上記請求項1〜10に記載の各製造方法に
おいて、請求項11に記載の製造方法の如く、前記目標
情報は、前記投影光学系の投影対象であるパターンの情
報を含むこととすることができる。
In each of the above-described manufacturing methods, the target information includes information on a pattern to be projected by the projection optical system, as in the manufacturing method according to the eleventh aspect. be able to.

【0036】この場合において、請求項12に記載の製
造方法の如く、前記第2工程は、前記パターンの情報に
基づいて、前記パターンを前記投影光学系により投影し
た際に像面に形成される空間像を求めるためのシミュレ
ーションを行う工程と;前記シミュレーション結果を分
析して前記パターンが良好に転写されるために前記投影
光学系に許容される波面収差を規格値として前記仕様を
決定する工程と;を含むこととすることができる。
In this case, as in the manufacturing method according to the twelfth aspect, the second step is formed on an image plane when the pattern is projected by the projection optical system based on the information on the pattern. Performing a simulation for obtaining an aerial image; and determining the specification with a wavefront aberration allowed for the projection optical system as a standard value for analyzing the simulation result and transferring the pattern well. ;

【0037】この場合において、請求項13に記載の製
造方法の如く、前記シミュレーションでは、前記パター
ンを対象パターンとした場合に特定の収差に対して前記
パターンに応じて定まる、前記投影光学系の波面を展開
したツェルニケ多項式の各項の係数の感度(Zernike Se
nsitivity)と、前記投影光学系の波面を展開したツェ
ルニケ多項式の各項の係数との線形結合に基づいて前記
空間像を求めることとすることができる。
In this case, as in the manufacturing method according to the thirteenth aspect, in the simulation, when the pattern is a target pattern, a wavefront of the projection optical system that is determined according to the pattern with respect to a specific aberration when the pattern is a target pattern. Of the coefficient of each term in the Zernike polynomial (Zernike Se
nsitivity) and the coefficient of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system.

【0038】ここで、「ツェルニケ多項式の各項の係数
の感度(Zernike Sensitivity)」とは、所定の露光条
件の下における、投影光学系の結像性能、例えば諸収差
(あるいはその指標値)のツェルニケ多項式の各項の1
λ当たりの変化量を意味する。本明細書においては、か
かる意味でツェルニケ多項式の各項の係数の感度(Zern
ike Sensitivity)なる用語を用いる。
Here, “Zernike Sensitivity” of the coefficient of each term of the Zernike polynomial means the imaging performance of the projection optical system, eg, various aberrations (or their index values) under predetermined exposure conditions. 1 of each term of Zernike polynomial
It means the amount of change per λ. In this specification, in this sense, the sensitivity of the coefficient of each term of the Zernike polynomial (Zernike
ike Sensitivity).

【0039】上記請求項1〜13に記載の各製造方法で
は、光学装置としては種々の光学装置が考えられ、例え
ば請求項14に記載の製造方法の如く、前記光学装置
は、所定のパターンを前記投影光学系を介して基板上に
転写する露光装置であることとすることができる。
In each of the manufacturing methods according to the first to thirteenth aspects, various optical devices can be considered as the optical device. For example, as in the manufacturing method according to the fourteenth aspect, the optical device forms a predetermined pattern. The exposure apparatus may transfer the light onto a substrate via the projection optical system.

【0040】請求項15に記載の発明は、露光装置で用
いられる投影光学系の製造方法であって、予定される露
光条件に応じて、前記投影光学系の視野内で露光用照明
光が照射される露光領域内の一部の点におけるベストフ
ォーカス位置を所定量だけずらすように前記投影光学系
を調整する工程を含む投影光学系の製造方法である。
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a projection optical system used in an exposure apparatus, wherein exposure illumination light is applied within a field of view of the projection optical system according to a predetermined exposure condition. And a step of adjusting the projection optical system so as to shift the best focus position at a part of the exposure area by a predetermined amount.

【0041】これによれば、予定される露光条件に応じ
て、前記投影光学系の視野内で露光用照明光が照射され
る露光領域内の一部の点におけるベストフォーカス位置
を所定量だけずらすように投影光学系が調整される。す
なわち、ある種の露光条件下では、投影光学系の収差
(例えば非点収差、球面収差等)などに起因して露光領
域内でベストフォーカス位置がばらついて焦点深度が小
さくなることがある。このような場合に、本発明によれ
ば、その露光条件に応じて露光領域内の一部の点におけ
るベストフォーカス位置が事前補正された投影光学系が
製造される。従って、製造された投影光学系を組み込ん
だ露光装置により、前記露光条件下で露光を行う際に、
ベストフォーカス位置のばらつきが大幅に低減され、従
来に比べて大きな焦点深度で露光が可能となる。従っ
て、本発明の製造方法により製造された投影光学系を用
いることにより、高精度な露光が可能となる。
According to this, the best focus position at some point in the exposure area irradiated with the exposure illumination light within the visual field of the projection optical system is shifted by a predetermined amount according to the expected exposure condition. The projection optical system is adjusted as described above. That is, under certain exposure conditions, the best focus position may vary within the exposure region due to aberrations (eg, astigmatism, spherical aberration, etc.) of the projection optical system, and the depth of focus may decrease. In such a case, according to the present invention, a projection optical system is manufactured in which the best focus positions at some points in the exposure area are corrected in advance according to the exposure conditions. Therefore, when performing exposure under the above-mentioned exposure conditions by an exposure apparatus incorporating the manufactured projection optical system,
Variations in the best focus position are greatly reduced, and exposure can be performed with a larger depth of focus than in the past. Therefore, by using the projection optical system manufactured by the manufacturing method of the present invention, highly accurate exposure can be performed.

【0042】この場合において、例えば請求項16に記
載の製造方法の如く、前記露光条件は、照明条件として
コヒーレンスファクタが0.5より小さい照明条件を設
定することを含むこととすることができる。
In this case, the exposure condition may include setting an illumination condition having a coherence factor smaller than 0.5 as the illumination condition.

【0043】上記請求項15及び16に記載の各製造方
法において、請求項17に記載の製造方法の如く、前記
露光条件は、位相シフト型マスクを用いることを含むこ
ととすることができる。
In each of the manufacturing methods according to the fifteenth and sixteenth aspects, as in the manufacturing method according to the seventeenth aspect, the exposure condition may include using a phase shift mask.

【0044】請求項18に記載の発明は、マスクに形成
されたパターンを露光用光学系を介して基板上に転写す
る露光装置であって、請求項1〜13、15〜17のい
ずれか一項に記載の製造方法によって製造された投影光
学系を前記露光用光学系として具備することを特徴とす
る露光装置である。
The present invention according to claim 18 is an exposure apparatus for transferring a pattern formed on a mask onto a substrate via an optical system for exposure. An exposure apparatus characterized by comprising a projection optical system manufactured by the manufacturing method described in the paragraph as the optical system for exposure.

【0045】これによれば、請求項1〜13のいずれか
一項に記載の製造法によって製造された投影光学系を前
記露光用光学系として具備する場合には、低次収差のみ
でなく高次収差も含めて調整された投影光学系を露光用
光学系として具備するので、この投影光学系を用いてマ
スクのパターンを基板上に精度良く転写することが可能
となる。また、請求項15〜17のいずれか一項に記載
の製造方法によって製造された投影光学系を前記露光用
光学系として具備する場合には、この露光装置により、
前述の露光条件下で露光を行う際に、ベストフォーカス
位置のばらつきが大幅に低減され、従来に比べて大きな
焦点深度で露光が可能となる。従って、本発明の露光装
置では、高精度な露光、すなわちパターンの基板上への
高精度な転写が可能となる。
According to this, when the projection optical system manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 13 is provided as the exposure optical system, not only low-order aberrations but also high-order aberrations are obtained. Since the projection optical system adjusted including the secondary aberration is provided as the exposure optical system, the pattern of the mask can be accurately transferred onto the substrate using the projection optical system. Further, when the projection optical system manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 15 to 17 is provided as the exposure optical system, the exposure apparatus includes:
When performing exposure under the above-described exposure conditions, variation in the best focus position is greatly reduced, and exposure can be performed with a greater depth of focus than in the past. Therefore, the exposure apparatus of the present invention enables highly accurate exposure, that is, highly accurate transfer of a pattern onto a substrate.

【0046】請求項19に記載の発明は、所定のパター
ンを投影光学系を介して基板上に転写する露光装置であ
って、前記投影光学系の波面を計測する波面計測装置
と;前記投影光学系による前記パターンの結像状態を調
整する調整装置と;前記波面の計測結果を利用して前記
調整装置を制御する制御装置と;を備える露光装置であ
る。
An invention according to claim 19 is an exposure apparatus for transferring a predetermined pattern onto a substrate via a projection optical system, wherein the wavefront measurement apparatus measures a wavefront of the projection optical system; An exposure apparatus comprising: an adjustment device that adjusts an image forming state of the pattern by a system; and a control device that controls the adjustment device using a measurement result of the wavefront.

【0047】これによれば、波面計測装置により投影光
学系の波面が計測される。そして、制御装置により、計
測された投影光学系の瞳面を通過する総合的な情報であ
る、波面の計測結果を利用して調整装置が制御される。
従って、波面計測の結果を利用して投影光学系による前
記パターンの結像状態が自動的に調整されるので、この
投影光学系を用いることによりパターンを基板上に精度
良く転写することが可能となる。
According to this, the wavefront of the projection optical system is measured by the wavefront measuring device. Then, the control device controls the adjustment device using the measurement result of the wavefront, which is the comprehensive information that passes through the measured pupil plane of the projection optical system.
Therefore, since the image formation state of the pattern by the projection optical system is automatically adjusted using the result of the wavefront measurement, the pattern can be accurately transferred onto the substrate by using the projection optical system. Become.

【0048】この場合において、調整装置は、投影光学
系による前記パターンの結像状態を調整できるものであ
れば、その構成は問わないが、例えば請求項20に記載
の露光装置の如く、前記調整装置は、前記投影光学系の
結像特性を調整する結像特性調整機構を含むこととする
ことができる。
In this case, the configuration of the adjusting device is not limited as long as it can adjust the image forming state of the pattern by the projection optical system. The apparatus may include an imaging characteristic adjusting mechanism for adjusting the imaging characteristic of the projection optical system.

【0049】この場合において、請求項21に記載の露
光装置の如く、前記制御装置は、着目する収差に対して
前記パターンに応じて定まる、前記投影光学系の波面を
展開したツェルニケ多項式の各項の係数の感度(Zernik
e Sensitivity)と、前記計測された波面を展開したツ
ェルニケ多項式の各項の係数との線形結合に基づいて前
記パターンの空間像を算出し、前記空間像に基づいて前
記着目する収差が許容値を超えないように、前記結像特
性調整機構を制御することとすることができる。
In this case, as in the exposure apparatus according to the twenty-first aspect, the control unit determines each term of a Zernike polynomial obtained by expanding a wavefront of the projection optical system, which is determined according to the pattern with respect to an aberration of interest. Coefficient sensitivity (Zernik
e Sensitivity) and the spatial image of the pattern is calculated based on the linear combination of the coefficients of the terms of the Zernike polynomials obtained by expanding the measured wavefront. Based on the spatial image, the aberration of interest has an allowable value. The imaging characteristic adjustment mechanism may be controlled so as not to exceed.

【0050】請求項22に記載の発明は、請求項1〜1
3、15〜17のいずれか一項に記載の投影光学系の製
造方法を用いて投影光学系を製造する工程と;前記投影
光学系を露光装置本体に組み込む工程と;を含む露光装
置の製造方法である。
The invention according to claim 22 is the invention according to claims 1 to 1.
A method for manufacturing an exposure apparatus, the method including: manufacturing a projection optical system using the method for manufacturing a projection optical system according to any one of 3, 15 to 17; and incorporating the projection optical system into an exposure apparatus body. Is the way.

【0051】請求項23に記載の発明は、光学装置で用
いられる投影光学系の調整方法であって、前記投影光学
系の波面を計測する第1工程と;前記波面の計測結果に
基づいて前記投影光学系を調整する第2工程と;を含む
投影光学系の調整方法である。
The invention according to claim 23 is a method for adjusting a projection optical system used in an optical device, comprising: a first step of measuring a wavefront of the projection optical system; and And a second step of adjusting the projection optical system.

【0052】これによれば、投影光学系の波面が計測さ
れ、この波面の計測結果に基づいて投影光学系が調整さ
れる。このため、投影光学系の瞳面における波面の情
報、すなわち前述した瞳面を通過する、限られた情報と
は異なる総合的な情報が計測され、この計測された情報
に基づいて投影光学系が調整される。この際、低次収差
のみでなく高次収差も含めて同時に調整でき、しかも従
来のように調整する収差の順番を考慮する必要もない。
従って、投影光学系の光学特性を高精度にかつ簡易に調
整することが可能となる。
According to this, the wavefront of the projection optical system is measured, and the projection optical system is adjusted based on the measurement result of the wavefront. Therefore, information on the wavefront in the pupil plane of the projection optical system, that is, comprehensive information that passes through the pupil plane described above and is different from the limited information is measured, and the projection optical system is configured based on the measured information. Adjusted. At this time, not only low-order aberrations but also high-order aberrations can be adjusted at the same time, and it is not necessary to consider the order of aberrations to be adjusted as in the conventional case.
Therefore, it is possible to adjust the optical characteristics of the projection optical system with high accuracy and easily.

【0053】この場合において、例えば、請求項24に
記載の調整方法の如く、前記第2工程では、前記投影光
学系の波面をツェルニケ多項式で展開し、該多項式の各
項の係数のうち、前記目標情報に基づいて選択した特定
の項の係数が所定値を超えないように前記投影光学系を
調整することとすることができる。あるいは、請求項2
5に記載の調整方法の如く、前記第2工程では、前記投
影光学系の視野内全体における前記波面を展開したツェ
ルニケ多項式の各項の係数のRMS値が、所定の許容値
を超えないように前記投影光学系を調整することとする
ことができる。あるいは、請求項26に記載の調整方法
の如く、前記第2工程では、前記投影光学系の波面を展
開したツェルニケ多項式の各項の係数が個別に定められ
た各許容値をそれぞれ超えないように前記投影光学系を
調整することとすることができる。あるいは、請求項2
7に記載の調整方法の如く、前記第2工程では、前記投
影光学系の波面を展開したツェルニケ多項式の各項の係
数のうち、着目する特定の収差に対応するn次mθ項の
係数の前記投影光学系の視野内におけるRMS値が所定
の許容値を超えないように前記投影光学系を調整するこ
ととすることができる。この他、請求項28に記載の調
整方法の如く、前記第2工程では、前記投影光学系の波
面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数のうち、着
目すべき特定の収差に対応する各項をmθ項毎の複数の
グループに分離し、各グループに含まれる各項の係数の
前記投影光学系の視野内におけるRMS値が個別に定め
られた各許容値を超えないように前記投影光学系を調整
することとすることもできる。
In this case, for example, as in the adjusting method according to the twenty-fourth aspect, in the second step, the wavefront of the projection optical system is expanded by a Zernike polynomial, and among the coefficients of each term of the polynomial, The projection optical system may be adjusted so that the coefficient of a specific term selected based on the target information does not exceed a predetermined value. Alternatively, claim 2
As in the adjustment method described in Item 5, in the second step, the RMS value of the coefficient of each term of the Zernike polynomial in which the wavefront is developed in the entire field of view of the projection optical system does not exceed a predetermined allowable value. The projection optical system can be adjusted. Alternatively, as in the adjusting method according to claim 26, in the second step, the coefficients of the terms of the Zernike polynomials obtained by expanding the wavefront of the projection optical system do not exceed respective individually set permissible values. The projection optical system can be adjusted. Alternatively, claim 2
7, in the second step, among the coefficients of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system, the coefficient of the n-th order mθ term corresponding to the particular aberration of interest The projection optical system can be adjusted so that the RMS value within the field of view of the projection optical system does not exceed a predetermined allowable value. In addition, as in the adjusting method according to claim 28, in the second step, among the coefficients of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system, each term corresponding to a particular aberration to be focused on Is divided into a plurality of groups for each mθ term, and the projection optical system is controlled so that the RMS value of the coefficient of each term included in each group within the field of view of the projection optical system does not exceed each individually determined allowable value. Can also be adjusted.

【0054】上記請求項23に記載の調整方法におい
て、請求項29に記載の調整方法の如く、前記投影光学
系の投影対象であるパターンの情報を得る工程を更に含
む場合には、前記調整に際しては、着目する収差に対し
て前記パターンに応じて定まる、前記投影光学系の波面
を展開したツェルニケ多項式の各項の係数の感度(Zern
ike Sensitivity)と、前記投影光学系の波面の計測値
に基づいて得られる前記投影光学系の波面を展開したツ
ェルニケ多項式の各項の係数との線形結合に基づいて前
記パターンの空間像を算出し、該空間像に基づいて前記
着目する収差が許容値を超えないように前記投影光学系
を調整することとすることができる。
In the adjusting method according to the twenty-third aspect, when the method further includes a step of obtaining information on a pattern to be projected by the projection optical system, as in the adjusting method according to the twenty-ninth aspect, Is the sensitivity (Zern) of the coefficient of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system, which is determined according to the pattern with respect to the aberration of interest.
ike Sensitivity) and a spatial image of the pattern is calculated based on a linear combination of a coefficient of each term of a Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system obtained based on a measured value of the wavefront of the projection optical system. The projection optical system may be adjusted based on the aerial image such that the aberration of interest does not exceed an allowable value.

【0055】上記請求項23に記載の調整方法におい
て、請求項30に記載の調整方法の如く、前記光学装置
が達成すべき目標情報を得る第3工程を更に含み、前記
第2工程では、前記投影光学系の波面を展開したツェル
ニケ多項式の各項の係数に前記目標情報に応じて重み付
けした重み付け後の前記各項の係数のRMS値が所定の
許容値を超えないように前記投影光学系を調整すること
とすることができる。
The adjusting method according to claim 23, further comprising a third step of obtaining target information to be achieved by the optical device, as in the adjusting method according to claim 30, wherein the second step includes: The projection optical system is adjusted so that the RMS value of the weighted coefficient of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system according to the target information does not exceed a predetermined allowable value. Can be adjusted.

【0056】この場合において、請求項31に記載の調
整方法の如く、前記目標情報は、前記投影光学系の投影
対象であるパターンの情報を含むこととすることができ
る。
In this case, the target information may include information on a pattern to be projected by the projection optical system.

【0057】上記請求項23〜31に記載の各調整方法
において、波面の計測には種々の手法を用いることがで
きる。例えば、請求項32に記載の調整方法の如く、前
記第1工程では、所定のパターンをピンホール及び投影
光学系を介して基板上に焼付けた結果に基づいて前記投
影光学系の波面を計測することとすることもできるし、
請求項33に記載の調整方法の如く、前記第1工程で
は、ピンホール及び投影光学系を介して形成された空間
像に基づいて前記投影光学系の波面を計測することとす
ることもできる。
In each of the adjustment methods according to the twenty-third aspect, various methods can be used for measuring the wavefront. For example, as in the adjusting method according to claim 32, in the first step, a wavefront of the projection optical system is measured based on a result of printing a predetermined pattern on a substrate via a pinhole and a projection optical system. You can do that,
As in the adjusting method according to claim 33, in the first step, the wavefront of the projection optical system can be measured based on an aerial image formed via a pinhole and the projection optical system.

【0058】請求項34に記載の発明は、露光装置で用
いられる投影光学系の調整方法であって、コヒーレンス
ファクタが0.5より小さい照明条件下で位相シフトマ
スクを用いる露光条件の設定に際して、前記投影光学系
の視野内で露光用照明光が照射される露光領域内の一部
の点におけるベストフォーカス位置を所定量だけずらす
フォーカス事前補正を行う工程を含む投影光学系の調整
方法である。
According to a thirty-fourth aspect of the present invention, there is provided a method for adjusting a projection optical system used in an exposure apparatus, wherein when setting an exposure condition using a phase shift mask under an illumination condition having a coherence factor of less than 0.5. A projection optical system adjustment method including a step of performing a focus pre-correction for shifting a best focus position at a part of an exposure area irradiated with exposure illumination light within a field of view of the projection optical system by a predetermined amount.

【0059】これによれば、コヒーレンスファクタが
0.5より小さい照明条件下で位相シフトマスクを用い
る露光条件の設定に際して、前記投影光学系の視野内で
露光用照明光が照射される露光領域内の一部の点におけ
るベストフォーカス位置を所定量だけずらすフォーカス
事前補正が行われる。従って、前記露光条件下で露光を
行う際に、ベストフォーカス位置のばらつきが大幅に低
減され、従来に比べて大きな焦点深度で露光が可能とな
る。結果的に高精度な露光が可能となる。
According to this, when setting the exposure condition using the phase shift mask under the illumination condition where the coherence factor is smaller than 0.5, the exposure area within the field of view of the projection optical system where the illumination light for exposure is irradiated is set. Focus pre-correction is performed to shift the best focus position at a part of the position by a predetermined amount. Therefore, when performing exposure under the above-described exposure conditions, variations in the best focus position are greatly reduced, and exposure can be performed with a larger depth of focus than in the past. As a result, highly accurate exposure becomes possible.

【0060】この場合において、位相シフトマスクは、
ハーフトーン型、その他の位相シフトマスクであっても
良いが、請求項35に記載の調整方法の如く、前記位相
シフトマスクは、空間周波数変調型の位相シフトマスク
であることが望ましい。
In this case, the phase shift mask is
Although a halftone type or other phase shift mask may be used, it is preferable that the phase shift mask is a spatial frequency modulation type phase shift mask as in the adjusting method according to claim 35.

【0061】上記請求項34及び35に記載の各調整方
法において、請求項36に記載の調整方法の如く、前記
フォーカス事前補正は、前記投影光学系の収差の調整に
より行われることとすることができる。
In each of the adjusting methods described in the above-mentioned (34) and (35), as in the adjusting method described in (36), the pre-focus correction is performed by adjusting the aberration of the projection optical system. it can.

【0062】請求項37に記載の発明は、リソグラフィ
工程を含むデバイス製造方法であって、前記リソグラフ
ィ工程では、請求項18〜21のいずれか一項に記載の
露光装置を用いて露光を行うことを特徴とするデバイス
製造方法である。。
According to a thirty-seventh aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method including a lithography step, wherein in the lithography step, exposure is performed using the exposure apparatus according to any one of claims 18 to 21. A device manufacturing method characterized by the following. .

【0063】請求項38に記載の発明は、所定のパター
ンを基板上に投影する投影光学系を有する露光装置本体
に接続された第1コンピュータと;前記投影光学系によ
る前記パターンの結像状態を調整する調整装置と;前記
第1コンピュータに通信路を介して接続された第2コン
ピュータと;を備え、前記第2コンピュータは、前記第
1コンピュータから前記通信路を介して受信した前記投
影光学系の波面の計測結果を利用して前記調整装置を制
御する制御情報を算出し、前記第1及び第2コンピュー
タのいずれかは、前記制御情報に基づいて前記調整装置
を制御することを特徴とするコンピュータシステムであ
る。
According to a thirty-eighth aspect of the present invention, a first computer connected to an exposure apparatus main body having a projection optical system for projecting a predetermined pattern onto a substrate; and an image forming state of the pattern by the projection optical system. An adjustment device for adjusting; and a second computer connected to the first computer via a communication path, wherein the second computer receives the projection optical system from the first computer via the communication path. Calculating control information for controlling the adjusting device by using the measurement result of the wavefront of any one of the first and second computers, wherein one of the first and second computers controls the adjusting device based on the control information. It is a computer system.

【0064】これによれば、第1コンピュータでは、投
影光学系の波面の計測結果を通信路を介して第2コンピ
ュータに送信し、第2コンピュータでは、波面の計測結
果を利用して調整装置を制御する。従って、投影光学系
の瞳面における波面の情報、すなわち瞳面を通過する総
合的な情報を利用して投影光学系による前記パターンの
結像状態が精度良く調整される。この場合、第2コンピ
ュータを露光装置本体及びそれに併設された第1コンピ
ュータから離れた位置に配置することが可能であり、か
かる場合には、遠隔操作により投影光学系によるパター
ンの結像状態の高精度な調整が可能となる。
According to this, the first computer transmits the measurement result of the wavefront of the projection optical system to the second computer via the communication path, and the second computer controls the adjusting device using the measurement result of the wavefront. Control. Therefore, the information on the wavefront on the pupil plane of the projection optical system, that is, comprehensive information passing through the pupil plane, is used to accurately adjust the imaging state of the pattern by the projection optical system. In this case, it is possible to dispose the second computer at a position distant from the exposure apparatus main body and the first computer attached to the exposure apparatus main body. In such a case, it is possible to remotely control the image forming state of the pattern by the projection optical system. Accurate adjustment is possible.

【0065】この場合において、請求項39に記載のコ
ンピュータシステムの如く、前記波面の計測結果は、前
記第1コンピュータに入力されたものであっても良い
し、あるいは、請求項40に記載のコンピュータシステ
ムの如く、前記投影光学系の波面を計測する波面計測装
置を更に供える場合には、前記波面の計測結果は、前記
波面計測装置による波面の計測結果として前記第1コン
ピュータが自ら取得したものであっても良い。後者の場
合には、露光装置本体に接続された第1コンピュータが
波面計測装置を用いて、投影光学系の波面をいわゆる自
己計測にて計測することができ、ほぼ完全な全自動にて
投影光学系によるパターンの結像状態が精度良く調整さ
れることとなる。
In this case, as in the computer system according to claim 39, the measurement result of the wavefront may be input to the first computer, or the computer according to claim 40. When a wavefront measuring device for measuring the wavefront of the projection optical system is further provided as in the system, the measurement result of the wavefront is obtained by the first computer as a result of measuring the wavefront by the wavefront measuring device. There may be. In the latter case, the first computer connected to the exposure apparatus main body can measure the wavefront of the projection optical system by a so-called self-measurement using a wavefront measurement device, and the projection optical system is almost completely automatic. The image formation state of the pattern by the system is adjusted with high accuracy.

【0066】上記請求項38〜40に記載の各コンピュ
ータシステムにおいて、調整装置は、投影光学系による
パターンの結像状態が調整できれば、その構成は特に問
わない。例えば、請求項41に記載のコンピュータシス
テムの如く、前記調整装置は、前記投影光学系の結像特
性を調整する結像特性調整機構を含むこととすることが
できる。
In each of the computer systems according to claims 38 to 40, the configuration of the adjusting device is not particularly limited as long as the image forming state of the pattern by the projection optical system can be adjusted. For example, as in a computer system according to claim 41, the adjusting device can include an imaging characteristic adjusting mechanism that adjusts the imaging characteristic of the projection optical system.

【0067】この場合において、請求項42に記載のコ
ンピュータシステムの如く、前記第1コンピュータは、
前記露光装置本体で用いられる前記パターンの情報をも
前記通信路を介して前記第2コンピュータに送信し、前
記第2コンピュータは、前記パターンの情報と前記波面
の計測結果とに基づいて、前記パターンを前記投影光学
系により投影した際に像面に形成される空間像をシミュ
レーションにより求め、該空間像が良好となるような前
記投影光学系の着目する収差の許容値を算出し、前記投
影光学系の着目する収差が前記許容値を超えないように
前記結像特性調整機構を制御する制御情報を算出するこ
ととすることができる。
In this case, as in the computer system according to claim 42, the first computer is provided with:
The information of the pattern used in the exposure apparatus main body is also transmitted to the second computer via the communication path, and the second computer transmits the pattern based on the pattern information and the measurement result of the wavefront. Is calculated by simulation to obtain a spatial image formed on an image plane when the projection optical system is projected, and calculates an allowable value of an aberration of interest of the projection optical system so that the spatial image becomes good. Control information for controlling the imaging characteristic adjustment mechanism may be calculated so that the aberration of interest of the system does not exceed the allowable value.

【0068】この場合において、請求項43に記載のコ
ンピュータシステムの如く、前記第2コンピュータは、
着目する収差に対して前記パターンに応じて定まる、前
記投影光学系の波面を展開したツェルニケ多項式の各項
の係数の感度(Zernike Sensitivity)と、前記計測さ
れた波面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数との
線形結合に基づいて前記パターンの空間像を算出するこ
ととすることができる。
In this case, as in the computer system according to claim 43, the second computer includes:
The sensitivity (Zernike Sensitivity) of the coefficient of each term of the Zernike polynomial that expands the wavefront of the projection optical system, which is determined according to the pattern for the aberration of interest, and each term of the Zernike polynomial that expands the measured wavefront The aerial image of the pattern can be calculated based on a linear combination with the coefficient

【0069】上記請求項38〜43に記載の各コンピュ
ータシステムにおいて、露光装置本体及びこれに接続さ
れた第1コンピュータはともに単数であっても良いが、
例えば、請求項44に記載のコンピュータシステムの如
く、前記露光装置本体及び第1コンピュータが、それぞ
れ複数台設けられている場合には、前記調整装置は、前
記露光装置本体に個別に対応して複数設けられ、前記第
2コンピュータは、前記通信路を介して前記複数台の露
光装置に共通に接続されていることとすることができ
る。
In each of the computer systems according to claims 38 to 43, both the exposure apparatus main body and the first computer connected thereto may be singular.
For example, when a plurality of the exposure apparatus main bodies and the first computer are provided, as in the computer system according to claim 44, the plurality of adjustment apparatuses correspond to the respective exposure apparatus main bodies. And the second computer may be commonly connected to the plurality of exposure apparatuses via the communication path.

【0070】上記請求項38〜44に記載の各コンピュ
ータシステムにおいて、請求項45に記載のコンピュー
タシステムの如く、前記通信路は、ローカルエリアネッ
トワークを含むこととしても良いし、請求項46に記載
のコンピュータシステムの如く、前記通信路は、公衆回
線を含むこととしても良い。あるいは、請求項47記載
のコンピュータシステムの如く、前記通信路は、無線回
線を含むこととしても良い。
In each of the computer systems according to claims 38 to 44, as in the computer system according to claim 45, the communication path may include a local area network, or according to claim 46. As in a computer system, the communication path may include a public line. Alternatively, as in the computer system according to claim 47, the communication path may include a wireless line.

【0071】[0071]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図1
〜図11に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0072】図1には、本発明の一実施形態に係るコン
ピュータシステムの全体構成が示されている。
FIG. 1 shows the overall configuration of a computer system according to one embodiment of the present invention.

【0073】この図1に示されるコンピュータシステム
10は、露光装置等のデバイス製造装置のユーザーであ
るデバイスメーカ(以下、適宜「メーカA」と呼ぶ)の
半導体工場内のリソグラフィシステム112と、該リソ
グラフィシステム112にその一部に公衆回線116を
含む通信路を介して接続された露光装置メーカ(以下、
適宜「メーカB」と呼ぶ)のコンピュータシステム11
4とを備えている。
A computer system 10 shown in FIG. 1 includes a lithography system 112 in a semiconductor factory of a device maker (hereinafter, appropriately referred to as “manufacturer A”) which is a user of a device manufacturing apparatus such as an exposure apparatus, and a lithography system. An exposure apparatus maker (hereinafter, referred to as an exposure apparatus maker) connected to a part of the system 112 through a communication path including a public line 116.
Computer system 11 (referred to as “maker B” as appropriate)
4 is provided.

【0074】前記リソグラフィシステム112は、ロー
カルエリアネットワーク(LAN)118を介して相互
に接続された第1コンピュータとしての第1通信サーバ
120、光学装置としての第1露光装置1221,第2
露光装置1222,第3露光装置1223、及び第1認証
用プロキシサーバ124等を含んで構成されている。
The lithography system 112 includes a first communication server 120 as a first computer, a first exposure device 122 1 as an optical device, and a second exposure device, which are interconnected via a local area network (LAN) 118.
It is configured to include an exposure device 122 2 , a third exposure device 122 3 , a first authentication proxy server 124, and the like.

【0075】第1通信サーバ120及び第1〜第3露光
装置1221〜1223のそれぞれには、識別のためのア
ドレスAD1〜AD4がそれぞれ割り当てられているも
のとする。
It is assumed that addresses AD1 to AD4 for identification are assigned to the first communication server 120 and the first to third exposure devices 122 1 to 122 3 , respectively.

【0076】前記第1認証用プロキシサーバ124は、
LAN118と公衆回線116との間に設けられ、ここ
では一種のファイアウォールとして機能している。すな
わち、第1認証用プロキシサーバ124は、LAN11
8上を流れる通信データが外部に漏れないようにすると
ともに、アドレスAD1〜AD4が付された外部からの
情報のみを通過させ、それ以外の情報の通過を阻止する
ことによってLAN118を外部からの不正進入から保
護している。
The first authentication proxy server 124
It is provided between the LAN 118 and the public line 116, and functions as a kind of firewall here. That is, the first authentication proxy server 124
In addition to preventing communication data flowing on the network 8 from leaking to the outside, the LAN 118 allows only information from outside with addresses AD1 to AD4 to pass therethrough and prevents other information from passing therethrough, thereby making the LAN 118 illegal from outside. Protected from ingress.

【0077】前記コンピュータシステム114は、LA
N126を介して相互に接続された第2認証用プロキシ
サーバ128及び第2コンピュータとしての第2通信サ
ーバ130等を含んで構成されている。ここでは、第2
通信サーバ130には、識別のためのアドレスAD5が
割り当てられているものとする。
The computer system 114 has an LA
A second authentication proxy server 128 and a second communication server 130 as a second computer are connected to each other via N126. Here, the second
It is assumed that an address AD5 for identification is assigned to the communication server 130.

【0078】前記第2認証用プロキシサーバ128は、
前述した第1認証用プロキシサーバ124と同様に、L
AN126上を流れる通信データが外部に漏れないよう
にするとともに、LAN126を外部からの不正進入か
ら保護する一種のファイアウォールの役目を有してい
る。
The second authentication proxy server 128
Like the first authentication proxy server 124 described above, L
It has a role of a kind of firewall that prevents communication data flowing on the AN 126 from leaking to the outside and protects the LAN 126 from unauthorized entry from outside.

【0079】本実施形態では、第1〜第3露光装置12
1〜1223から外部に対するデータの送信は、第1通
信サーバ120及び第1認証用プロキシサーバ124を
介して行われ、外部から第1〜第3露光装置1221
1223に対するデータの送信は、第1認証用プロキシ
サーバ124を介して直接に、あるいは第1認証用プロ
キシサーバ124及び第1通信サーバ120を介して行
われるようになっている。
In the present embodiment, the first to third exposure devices 12
2 1-122 3 transmission of data to the outside from is performed via the first communication server 120 and the first authentication proxy server 124, the first to third exposure apparatus 122 1 from the outside
The transmission of the data to 122 3 is performed directly via the first authentication proxy server 124 or via the first authentication proxy server 124 and the first communication server 120.

【0080】図2には、前記第1露光装置1221の概
略構成が示されている。この露光装置1221は、露光
用光源(以下「光源」という)にパルスレーザ光源を用
いたステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装
置、すなわちいわゆるステッパである。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the first exposure apparatus 122 1 . The exposure apparatus 122 1 is a step-and-repeat type reduction projection exposure apparatus using a pulse laser light source as an exposure light source (hereinafter, referred to as a “light source”), that is, a so-called stepper.

【0081】露光装置1221は、光源16及び照明光
学系12から成る照明系、この照明系からのエネルギビ
ームとしての露光用照明光ELにより照明されるマスク
としてのレチクルRを保持するマスクステージとしての
レチクルステージRST、レチクルRから出射された露
光用照明光ELを基板としてのウエハW上(像面上)に
投射する露光用光学系としての投影光学系PL、ウエハ
Wを保持するZチルトステージ58が搭載されたウエハ
ステージWST、及びこれらの制御系等を備えている。
The exposure apparatus 122 1 is an illumination system including the light source 16 and the illumination optical system 12 and a mask stage for holding a reticle R as a mask illuminated by exposure illumination light EL as an energy beam from the illumination system. A reticle stage RST, a projection optical system PL as an exposure optical system for projecting exposure illumination light EL emitted from the reticle R onto a wafer W (on an image plane) as a substrate, and a Z tilt stage for holding the wafer W The wafer stage WST on which the device 58 is mounted, and a control system for these components are provided.

【0082】前記光源16としては、ここでは、F2
ーザ光源(出力波長157nm)あるいはArFエキシ
マレーザ光源(出力波長193nm)等の真空紫外域の
パルス光を出力するパルス紫外光源が用いられている。
なお、光源16として、KrFエキシマレーザ光源(出
力波長248nm)などの紫外域のパルス光を出力する
光源を用いても良い。
As the light source 16, a pulsed ultraviolet light source for outputting pulsed light in a vacuum ultraviolet region such as an F 2 laser light source (output wavelength: 157 nm) or an ArF excimer laser light source (output wavelength: 193 nm) is used. .
In addition, as the light source 16, a light source that outputs ultraviolet pulse light, such as a KrF excimer laser light source (output wavelength: 248 nm), may be used.

【0083】前記光源16は、実際には、照明光学系1
2の各構成要素及びレチクルステージRST、投影光学
系PL、及びウエハステージWST等から成る露光装置
本体が収納されたチャンバ11が設置されたクリーンル
ームとは別のクリーン度の低いサービスルームに設置さ
れており、チャンバ11にビームマッチングユニットと
呼ばれる光軸調整用光学系を少なくとも一部に含む不図
示の送光光学系を介して接続されている。この光源16
では、主制御装置50からの制御情報TSに基づいて、
内部のコントローラにより、レーザ光LBの出力のオン
・オフ、レーザ光LBの1パルスあたりのエネルギ、発
振周波数(繰り返し周波数)、中心波長及びスペクトル
半値幅(波長幅)などが制御されるようになっている。
The light source 16 is actually the illumination optical system 1.
2 is installed in a low-clean service room separate from the clean room in which the chamber 11 in which the exposure apparatus main body including the reticle stage RST, the projection optical system PL, and the wafer stage WST is housed. In addition, it is connected to the chamber 11 via a light transmitting optical system (not shown) including at least a part of an optical axis adjusting optical system called a beam matching unit. This light source 16
Then, based on the control information TS from the main controller 50,
The on / off of the output of the laser beam LB, the energy per pulse of the laser beam LB, the oscillation frequency (repetition frequency), the center wavelength, and the spectrum half width (wavelength width) are controlled by an internal controller. ing.

【0084】前記照明光学系12は、シリンダレンズ、
ビームエキスパンダ(いずれも不図示)及びオプティカ
ルインテグレータ(ホモジナイザ)22等を含むビーム
整形・照度均一化光学系20、照明系開口絞り板24、
第1リレーレンズ28A、第2リレーレンズ28B、レ
チクルブラインド30、光路折り曲げ用のミラーM及び
コンデンサレンズ32等を備えている。なお、オプティ
カルインテグレータとしては、フライアイレンズ、ロッ
ドインテグレータ(内面反射型インテグレータ)、ある
いは回折光学素子などを用いることができる。本実施形
態では、オプティカルインテグレータ22としてフライ
アイレンズが用いられているので、以下ではフライアイ
レンズ22とも呼ぶものとする。
The illumination optical system 12 includes a cylinder lens,
A beam shaping / illumination uniforming optical system 20 including a beam expander (none shown), an optical integrator (homogenizer) 22, etc., an illumination system aperture stop plate 24,
A first relay lens 28A, a second relay lens 28B, a reticle blind 30, a mirror M for bending an optical path, a condenser lens 32, and the like are provided. As the optical integrator, a fly-eye lens, a rod integrator (internal reflection type integrator), a diffractive optical element, or the like can be used. In the present embodiment, since a fly-eye lens is used as the optical integrator 22, it is also referred to as a fly-eye lens 22 below.

【0085】前記ビーム整形・照度均一化光学系20
は、チャンバ11に設けられた光透過窓17を介して不
図示の送光光学系に接続されている。このビーム整形・
照度均一化光学系20は、光源16でパルス発光され光
透過窓17を介して入射したレーザビームLBの断面形
状を、例えばシリンダレンズやビームエキスパンダを用
いて整形する。そして、ビーム整形・照度均一化光学系
20内部の射出端側に位置するフライアイレンズ22
は、レチクルRを均一な照度分布で照明するために、前
記断面形状が整形されたレーザビームの入射により、照
明光学系12の瞳面とほぼ一致するように配置されるそ
の射出側焦点面に多数の点光源(光源像)から成る面光
源(2次光源)を形成する。この2次光源から射出され
るレーザビームを以下においては、「照明光EL」と呼
ぶものとする。
The beam shaping / illuminance uniforming optical system 20
Is connected to a light transmission optical system (not shown) via a light transmission window 17 provided in the chamber 11. This beam shaping
The illuminance uniforming optical system 20 shapes the cross-sectional shape of the laser beam LB that is pulsed by the light source 16 and enters through the light transmission window 17 using, for example, a cylinder lens or a beam expander. The fly-eye lens 22 located on the exit end side inside the beam shaping / illuminance uniforming optical system 20
In order to illuminate the reticle R with a uniform illuminance distribution, the laser beam whose cross-sectional shape is shaped is incident on its exit-side focal plane, which is arranged so as to substantially coincide with the pupil plane of the illumination optical system 12. A surface light source (secondary light source) composed of a number of point light sources (light source images) is formed. Hereinafter, the laser beam emitted from the secondary light source is referred to as “illumination light EL”.

【0086】フライアイレンズ22の射出側焦点面の近
傍に、円板状部材から成る照明系開口絞り板24が配置
されている。この照明系開口絞り板24には、ほぼ等角
度間隔で、例えば通常の円形開口より成る開口絞り(通
常絞り)、小さな円形開口より成りコヒーレンスファク
タであるσ値を小さくするための開口絞り(小σ絞
り)、輪帯照明用の輪帯状の開口絞り(輪帯絞り)、及
び変形光源法用に複数の開口を偏心させて配置して成る
変形開口絞り(図1ではこのうちの2種類の開口絞りの
みが図示されている)等が配置されている。この照明系
開口絞り板24は、主制御装置50により制御されるモ
ータ等の駆動装置40により回転されるようになってお
り、これによりいずれかの開口絞りが照明光ELの光路
上に選択的に設定され、後述するケーラー照明における
光源面形状が、輪帯、小円形、大円形、あるいは四つ目
等に制限される。
An illumination system aperture stop plate 24 made of a disc-shaped member is arranged near the exit-side focal plane of the fly-eye lens 22. The illumination system aperture stop plate 24 is provided at substantially equal angular intervals, for example, an aperture stop (normal stop) composed of a normal circular aperture, and an aperture stop (small aperture stop) composed of a small circular aperture for reducing the σ value which is a coherence factor. σ stop), a ring-shaped aperture stop for annular illumination (zonal stop), and a modified aperture stop (FIG. 1 shows two types of these apertures) formed by eccentrically arranging a plurality of apertures for the modified light source method. (Only the aperture stop is shown). The illumination system aperture stop plate 24 is configured to be rotated by a driving device 40 such as a motor controlled by a main controller 50, so that one of the aperture stops is selectively placed on the optical path of the illumination light EL. And the light source surface shape in Koehler illumination, which will be described later, is limited to a ring, a small circle, a large circle, a fourth circle, or the like.

【0087】なお、開口絞り板24の代わりに、あるい
はそれと組み合わせて、例えば照明光学系内に交換して
配置される複数の回折光学素子、照明光学系の光軸に沿
って可動なプリズム(円錐プリズム、多面体プリズムな
ど)、及びズーム光学系の少なくとも1つを含む光学ユ
ニットを、光源16とオプティカルインテグレータ22
との間に配置し、オプティカルインテグレータ22がフ
ライアイレンズであるときはその入射面上での照明光の
強度分布、オプティカルインテグレータ22が内面反射
型インテグレータであるときはその入射面に対する照明
光の入射角度範囲などを可変とすることで、照明光学系
の瞳面上での照明光の光量分布(2次光源の大きさや形
状)、すなわちレチクルRの照明条件の変更に伴う光量
損失を抑えることが望ましい。なお、本実施形態では内
面反射型インテグレータによって形成される複数の光源
像(虚像)をも2次光源と呼ぶものとする。
In place of the aperture stop plate 24 or in combination therewith, for example, a plurality of diffractive optical elements which are exchangeably arranged in the illumination optical system, a prism (cone which is movable along the optical axis of the illumination optical system) A light source 16 and an optical integrator 22 including at least one of a prism, a polyhedral prism, and the like, and a zoom optical system.
When the optical integrator 22 is a fly-eye lens, the intensity distribution of the illumination light on the incident surface, and when the optical integrator 22 is an internal reflection type integrator, the illumination light is incident on the incident surface. By making the angle range and the like variable, it is possible to suppress the light amount distribution of the illumination light on the pupil plane of the illumination optical system (the size and shape of the secondary light source), that is, the light amount loss accompanying the change in the illumination condition of the reticle R. desirable. In the present embodiment, a plurality of light source images (virtual images) formed by the internal reflection type integrator are also called secondary light sources.

【0088】照明系開口絞り板24から出た照明光EL
の光路上に、レチクルブラインド30を介在させて第1
リレーレンズ28A及び第2リレーレンズ28Bから成
るリレー光学系が配置されている。レチクルブラインド
30は、レチクルRのパターン面に対する共役面に配置
され、レチクルR上の矩形の照明領域IARを規定する
矩形開口が形成されている。ここで、レチクルブライン
ド30としては、開口形状が可変の可動ブラインドが用
いられており、主制御装置50によってマスキング情報
とも呼ばれるブラインド設定情報に基づいてその開口が
設定されるようになっている。
Illumination light EL emitted from illumination system aperture stop plate 24
Reticle blind 30 on the optical path of
A relay optical system including a relay lens 28A and a second relay lens 28B is provided. The reticle blind 30 is arranged on a conjugate plane with respect to the pattern surface of the reticle R, and has a rectangular opening that defines a rectangular illumination area IAR on the reticle R. Here, as the reticle blind 30, a movable blind having a variable opening shape is used, and the main controller 50 sets the opening based on blind setting information also called masking information.

【0089】リレー光学系を構成する第2リレーレンズ
28B後方の照明光ELの光路上には、当該第2リレー
レンズ28Bを通過した照明光ELをレチクルRに向け
て反射する折り曲げミラーMが配置され、このミラーM
後方の照明光ELの光路上にコンデンサレンズ32が配
置されている。
A bending mirror M for reflecting the illumination light EL passing through the second relay lens 28B toward the reticle R is disposed on the optical path of the illumination light EL behind the second relay lens 28B constituting the relay optical system. This mirror M
The condenser lens 32 is arranged on the optical path of the rear illumination light EL.

【0090】以上の構成において、フライアイレンズ2
2の入射面、レチクルブラインド30の配置面、及びレ
チクルRのパターン面は、光学的に互いに共役に設定さ
れ、フライアイレンズ22の射出側焦点面に形成される
光源面(照明光学系の瞳面)、及び投影光学系PLのフ
ーリエ変換面(射出瞳面)は光学的に互いに共役に設定
され、ケーラー照明系となっている。
In the above configuration, the fly-eye lens 2
2 is optically set to be conjugate with each other, and the light source surface (pupil of the illumination optical system) is formed on the exit-side focal plane of the fly-eye lens 22. Plane) and the Fourier transform plane (exit pupil plane) of the projection optical system PL are optically set to be conjugate to each other, forming a Koehler illumination system.

【0091】このようにして構成された照明系の作用を
簡単に説明すると、光源16からパルス発光されたレー
ザビームLBは、ビーム整形・照度均一化光学系20に
入射して断面形状が整形された後、フライアイレンズ2
2に入射する。これにより、フライアイレンズ22の射
出側焦点面に前述した2次光源が形成される。
The operation of the illumination system configured as described above will be briefly described. The laser beam LB pulse-emitted from the light source 16 is incident on the beam shaping / illuminance uniforming optical system 20 and the cross-sectional shape is shaped. After, fly eye lens 2
2 Thus, the above-described secondary light source is formed on the emission-side focal plane of the fly-eye lens 22.

【0092】上記の2次光源から射出された照明光EL
は、照明系開口絞り板24上のいずれかの開口絞りを通
過した後、第1リレーレンズ28Aを経てレチクルブラ
インド30の矩形開口を通過した後、第2リレーレンズ
28Bを通過してミラーMによって光路が垂直下方に折
り曲げられた後、コンデンサレンズ32を経て、レチク
ルステージRST上に保持されたレチクルR上の矩形の
照明領域IARを均一な照度分布で照明する。
Illumination light EL emitted from the secondary light source
After passing through one of the aperture stops on the illumination system aperture stop plate 24, passing through the first relay lens 28A, passing through the rectangular opening of the reticle blind 30, passing through the second relay lens 28B, and turning on the mirror M After the optical path is bent vertically downward, the rectangular illumination area IAR on the reticle R held on the reticle stage RST is illuminated with a uniform illuminance distribution via the condenser lens 32.

【0093】前記レチクルステージRST上にはレチク
ルRが装填され、不図示の静電チャック(又はバキュー
ムチャック)等を介して吸着保持されている。レチクル
ステージRSTは、不図示の駆動系により水平面(XY
平面)内で微小駆動(回転を含む)が可能な構成となっ
ている。なお、レチクルステージRSTの位置は、不図
示の位置検出器、例えばレチクルレーザ干渉計によっ
て、所定の分解能(例えば0.5〜1nm程度の分解
能)で計測され、この計測結果が主制御装置50に供給
されるようになっている。
A reticle R is mounted on the reticle stage RST, and is held by suction via an electrostatic chuck (or vacuum chuck) (not shown). The reticle stage RST is driven in a horizontal plane (XY
It is configured to be capable of minute driving (including rotation) within a plane. The position of reticle stage RST is measured at a predetermined resolution (for example, a resolution of about 0.5 to 1 nm) by a position detector (not shown), for example, a reticle laser interferometer, and the measurement result is sent to main controller 50. Is supplied.

【0094】なお、レチクルRに用いる材質は、使用す
る光源によって使い分ける必要がある。すなわち、Ar
Fエキシマレーザ、KrFエキシマレーザを光源とする
場合は、合成石英、ホタル石等のフッ化物結晶、あるい
はフッ素ドープ石英等を用いることができるが、F2
ーザを用いる場合には、ホタル石等のフッ化物結晶や、
フッ素ドープ石英等で形成する必要がある。
The material used for the reticle R must be properly used depending on the light source used. That is, Ar
F excimer laser, when the KrF excimer laser light source, synthetic quartz, fluoride crystal such as fluorite or a fluorine-doped quartz or the like can be used, in the case of using the F 2 laser, fluorite, etc. Fluoride crystals,
It must be formed of fluorine-doped quartz or the like.

【0095】前記投影光学系PLは、例えば両側テレセ
ントリックな縮小系が用いられている。この投影光学系
PLの投影倍率は例えば1/4、1/5あるいは1/6
等である。このため、前記の如くして、照明光ELによ
りレチクルR上の照明領域IARが照明されると、その
レチクルRに形成されたパターンが投影光学系PLによ
って前記投影倍率で縮小された像が表面にレジスト(感
光剤)が塗布されたウエハW上の矩形の露光領域IA
(通常は、ショット領域に一致)に投影され転写され
る。
As the projection optical system PL, for example, a both-side telecentric reduction system is used. The projection magnification of the projection optical system PL is, for example, 1/4, 1/5 or 1/6.
And so on. Therefore, as described above, when the illumination area IAR on the reticle R is illuminated by the illumination light EL, the pattern formed on the reticle R is reduced by the projection optical system PL at the projection magnification to the surface. Exposure area IA on wafer W having a resist (photosensitive agent) applied to it
(Usually coincident with the shot area) and transferred.

【0096】投影光学系PLとしては、図2に示される
ように、複数枚、例えば10〜20枚程度の屈折光学素
子(レンズ素子)13のみから成る屈折系が用いられて
いる。この投影光学系PLを構成する複数枚のレンズ素
子13のうち、物体面側(レチクルR側)の複数枚(こ
こでは、説明を簡略化するために4枚とする)のレンズ
素子131,132,133,134は、結像特性補正コン
トローラ48によって外部から駆動可能な可動レンズと
なっている。レンズ素子131〜134は、不図示の二重
構造のレンズホルダをそれぞれ介して鏡筒に保持されて
いる。このうち、レンズ素子131,132,134は、
これらを保持する内側レンズホルダに保持され、この内
側レンズホルダが不図示の駆動素子、例えばピエゾ素子
などにより重力方向に3点で外側レンズホルダに対して
支持されている。そして、これらの駆動素子に対する印
加電圧を独立して調整することにより、レンズ素子13
1,132,134を投影光学系PLの光軸方向であるZ
軸方向にシフト駆動、及びXY面に対する傾斜方向(す
なわちX軸回りの回転方向及びY軸回りの回転方向)に
駆動可能(チルト可能)な構成となっている。また、レ
ンズ素子133は、不図示の内側レンズホルダに保持さ
れ、この内側レンズホルダの外周面と外側レンズホルダ
の内周面との間に例えばほぼ90°間隔でピエゾ素子な
どの駆動素子が配置されており、相互に対向する2つの
駆動素子をそれぞれ一組として、各駆動素子に対する印
加電圧を調整することにより、レンズ素子133をXY
面内で2次元的にシフト駆動可能な構成となっている。
As shown in FIG. 2, as the projection optical system PL, a refraction system including only a plurality of, for example, about 10 to 20 refraction optical elements (lens elements) 13 is used. Of a plurality of lens elements 13 that constitute the projection optical system PL, a plurality of the object plane side (reticle R side) (here, four in order to simplify the description) lens elements 13 1, 13 2 , 13 3 , and 13 4 are movable lenses that can be driven externally by the imaging characteristic correction controller 48. Lens elements 131-134 is held lens holder having a double structure (not shown) to the barrel through, respectively. Of these, the lens elements 13 1 , 13 2 , and 13 4
These are held by an inner lens holder that holds them, and this inner lens holder is supported by the drive lens (not shown), for example, a piezo element, at three points in the direction of gravity with respect to the outer lens holder. By independently adjusting the voltages applied to these drive elements, the lens element 13
1 , 13 2 , and 13 4 are defined as Z, which is the optical axis direction of the projection optical system PL.
The shift driving in the axial direction and the driving in the tilt direction with respect to the XY plane (that is, the rotating direction around the X axis and the rotating direction around the Y axis) are possible (tilt possible). Further, the lens element 13 3 is held inside the lens holder (not shown), a driving element such as a piezoelectric element at approximately 90 ° intervals for example between the outer surface and the inner circumferential surface of the outer lens holder of the inner lens holder are arranged, the two drive elements facing each other as a set, respectively, by adjusting the voltage applied to the actuating element, the lens element 13 3 XY
The configuration is such that shift driving can be performed two-dimensionally in a plane.

【0097】その他のレンズ素子13は、通常のレンズ
ホルダを介して鏡筒に保持されている。なお、レンズ素
子131〜134に限らず、投影光学系PLの瞳面近傍、
又は像面側に配置されるレンズ、あるいは投影光学系P
Lの収差、特にその非回転対称成分を補正する収差補正
板(光学プレート)などを駆動可能に構成しても良い。
更に、それらの駆動可能な光学素子の自由度(移動可能
な方向)は2つ又は3つに限られるものではなく1つ又
は4つ以上でも良い。
The other lens elements 13 are held in a lens barrel via a normal lens holder. The present invention is not limited to the lens element 131-134, the pupil plane vicinity of the projection optical system PL, and
Or a lens arranged on the image plane side, or the projection optical system P
An aberration correction plate (optical plate) that corrects the aberration of L, particularly its non-rotationally symmetric component, or the like may be configured to be drivable.
Further, the degrees of freedom (movable directions) of these drivable optical elements are not limited to two or three, but may be one or four or more.

【0098】また、投影光学系PLの瞳面の近傍には、
開口数(N.A.)を所定範囲内で連続的に変更可能な
瞳開口絞り15が設けられている。この瞳開口絞り15
としては、例えばいわゆる虹彩絞りが用いられている。
この瞳開口絞り15は、主制御装置50によって制御さ
れる。
In the vicinity of the pupil plane of the projection optical system PL,
A pupil aperture stop 15 capable of continuously changing the numerical aperture (NA) within a predetermined range is provided. This pupil aperture stop 15
For example, a so-called iris diaphragm is used.
The pupil aperture stop 15 is controlled by the main controller 50.

【0099】なお、照明光ELとしてArFエキシマレ
ーザ光、KrFエキシマレーザ光を用いる場合には、投
影光学系PLを構成する各レンズ素子としてはホタル石
等のフッ化物結晶や前述したフッ素ドープ石英の他、合
成石英をも用いることができるが、F2レーザ光を用い
る場合には、この投影光学系PLに使用されるレンズの
材質は、全てホタル石等のフッ化物結晶やフッ素ドープ
石英が用いられる。
When ArF excimer laser light or KrF excimer laser light is used as the illumination light EL, the lens elements constituting the projection optical system PL are made of fluoride crystals such as fluorite or the above-mentioned fluorine-doped quartz. In addition, synthetic quartz can be used, but when F 2 laser light is used, the material of the lens used in the projection optical system PL is all fluoride crystals such as fluorite or fluorine-doped quartz. Can be

【0100】前記ウエハステージWSTは、リニアモー
タ等を含むウエハステージ駆動部56によりXY2次元
面内で自在に駆動されるようになっている。このウエハ
ステージWST上に搭載されたZチルトステージ58上
には不図示のウエハホルダを介してウエハWが静電吸着
(あるいは真空吸着)等により保持されている。
The wafer stage WST is freely driven in an XY two-dimensional plane by a wafer stage driving section 56 including a linear motor and the like. The wafer W is held on the Z tilt stage 58 mounted on the wafer stage WST by electrostatic suction (or vacuum suction) via a wafer holder (not shown).

【0101】また、Zチルトステージ58は、ウエハス
テージWST上にXY方向に位置決めされ、かつ不図示
の駆動系によりZ軸方向の移動及びXY平面に対する傾
斜駆動が可能な構成となっている。これによってZチル
トステージ58上に保持されたウエハWの面位置(Z軸
方向位置及びXY平面に対する傾斜)が所望の状態に設
定されるようになっている。
The Z tilt stage 58 is positioned on the wafer stage WST in the XY directions, and is configured to be able to move in the Z-axis direction and be tilted with respect to the XY plane by a drive system (not shown). Thereby, the surface position (the position in the Z-axis direction and the inclination with respect to the XY plane) of the wafer W held on the Z tilt stage 58 is set to a desired state.

【0102】さらに、Zチルトステージ58上には移動
鏡52Wが固定され、外部に配置されたウエハレーザ干
渉計54Wにより、Zチルトステージ58のX軸方向、
Y軸方向及びθz方向(Z軸回りの回転方向)の位置が
計測され、干渉計54Wによって計測された位置情報が
主制御装置50に供給されている。主制御装置50は、
この干渉計54Wの計測値に基づいてウエハステージ駆
動部56(これは、ウエハステージWSTの駆動系及び
Zチルトステージ58の駆動系の全てを含む)を介して
ウエハステージWST(及びZチルトステージ58)を
制御する。
Further, a movable mirror 52W is fixed on the Z tilt stage 58, and the wafer mirror interferometer 54W disposed outside is used to move the Z mirror in the X-axis direction.
The positions in the Y-axis direction and the θz direction (the rotation direction around the Z-axis) are measured, and the position information measured by the interferometer 54W is supplied to the main controller 50. The main control device 50
Based on the measurement value of the interferometer 54W, the wafer stage WST (and the Z tilt stage 58) is connected via a wafer stage drive unit 56 (this includes all of the drive system of the wafer stage WST and the drive system of the Z tilt stage 58). ) Control.

【0103】また、Zチルトステージ58上には、いわ
ゆるベースライン計測用の基準マーク等の基準マークが
計測された基準マーク板FMが、その表面がほぼウエハ
Wの表面と同一高さとなるように固定されている。
On the Z tilt stage 58, a reference mark plate FM on which a reference mark such as a so-called baseline measurement reference mark is measured is placed so that its surface is substantially the same height as the surface of the wafer W. Fixed.

【0104】また、Zチルトステージ58の+X側(図
2における紙面内右側)の側面には、着脱自在のポータ
ブルな波面計測装置としての波面収差計測器80が取り
付けられている。
A wavefront aberration measuring device 80 as a detachable portable wavefront measuring device is attached to the side surface on the + X side (right side in FIG. 2) of the Z tilt stage 58.

【0105】この波面収差計測器80は、図3に示され
るように、中空の筐体82と、該筐体82の内部に所定
の位置関係で配置された複数の光学素子から成る受光光
学系84と、筐体82の内部の+Y側端部に配置された
受光部86とを備えている。
As shown in FIG. 3, the wavefront aberration measuring device 80 is a light receiving optical system composed of a hollow housing 82 and a plurality of optical elements arranged in a predetermined positional relationship inside the housing 82. 84 and a light receiving unit 86 disposed at the + Y side end inside the housing 82.

【0106】前記筐体82は、YZ断面L字状で内部に
空間が形成された部材から成り、その最上部(+Z方向
端部)には、筐体82の上方からの光が筐体82の内部
空間に向けて入射するように、平面視円形の開口82a
が形成されている。また、この開口82aを筐体82の
内部側から覆うようにカバーガラス88が設けられてい
る。カバーガラス88の上面には、クロム等の金属の蒸
着により中央部に円形の開口を有する遮光膜が形成さ
れ、該遮光膜によって、投影光学系PLの波面収差の計
測の際に周囲からの不要な光が受光光学系84に入射す
るのが遮られている。
The housing 82 is made of a member having an L-shaped section in the YZ section and having a space formed therein. At the top (the end in the + Z direction), light from above the housing 82 is provided. Circular opening 82a so as to be incident toward the internal space of
Is formed. A cover glass 88 is provided to cover the opening 82a from the inside of the housing 82. On the upper surface of the cover glass 88, a light-shielding film having a circular opening in the center is formed by vapor deposition of a metal such as chrome, and the light-shielding film eliminates unnecessary light from the surroundings when measuring the wavefront aberration of the projection optical system PL. Light is blocked from entering the light receiving optical system 84.

【0107】前記受光光学系84は、筐体82の内部の
カバーガラス88の下方に、上から下に順次配置され
た、対物レンズ84a,リレーレンズ84b,折り曲げ
ミラー84cと、該折り曲げミラー84cの+Y側に順
次配置されたコリメータレンズ84d、及びマイクロレ
ンズアレイ84eから構成されている。折り曲げミラー
84cは、45°で斜設されており、該折り曲げミラー
84cによって、上方から鉛直下向きに対物レンズ84
aに対して入射した光の光路がコリメータレンズ84d
に向けて折り曲げられるようになっている。なお、この
受光光学系84を構成する各光学部材は、筐体82の壁
の内側に不図示の保持部材を介してそれぞれ固定されて
いる。前記マイクロレンズアレイ84eは、複数の小さ
な凸レンズ(レンズ素子)が光路に対して直交する面内
にアレイ状に配置されて構成されている。
The light receiving optical system 84 includes an objective lens 84a, a relay lens 84b, a bending mirror 84c, and a folding mirror 84c, which are sequentially arranged from top to bottom below the cover glass 88 inside the housing 82. It comprises a collimator lens 84d and a microlens array 84e arranged sequentially on the + Y side. The bending mirror 84c is inclined at 45 °, and the objective lens 84c is vertically directed downward from above by the bending mirror 84c.
The optical path of the light incident on a is a collimator lens 84d.
It is designed to be bent toward. Each optical member constituting the light receiving optical system 84 is fixed to the inside of the wall of the housing 82 via a holding member (not shown). The micro lens array 84e is configured by arranging a plurality of small convex lenses (lens elements) in an array in a plane orthogonal to the optical path.

【0108】前記受光部86は、2次元CCD等から成
る受光素子と、例えば電荷転送制御回路等の電気回路等
から構成されている。受光素子は、対物レンズ84aに
入射し、マイクロレンズアレイ84eから出射される光
束のすべてを受光するのに十分な面積を有している。な
お、受光部86による計測データは、不図示の信号線を
介して、あるいは無線送信にて主制御装置50に出力さ
れる。
The light receiving section 86 comprises a light receiving element comprising a two-dimensional CCD or the like, and an electric circuit such as a charge transfer control circuit. The light receiving element has an area sufficient to receive all of the light beams that enter the objective lens 84a and exit from the micro lens array 84e. The measurement data from the light receiving section 86 is output to the main controller 50 via a signal line (not shown) or by wireless transmission.

【0109】上述した波面収差計測器80を用いること
により、投影光学系PLの波面収差の計測を、オン・ボ
ディにて行うことができる。なお、この波面収差計測器
80を用いた投影光学系PLの波面収差の計測方法につ
いては後述する。
By using the wavefront aberration measuring device 80 described above, the wavefront aberration of the projection optical system PL can be measured on-body. A method of measuring the wavefront aberration of the projection optical system PL using the wavefront aberration measuring device 80 will be described later.

【0110】図2に戻り、本実施形態の露光装置122
1には、主制御装置50によってオン・オフが制御され
る光源を有し、投影光学系PLの結像面に向けて多数の
ピンホール又はスリットの像を形成するための結像光束
を光軸AXに対して斜め方向より照射する照射系60a
と、それらの結像光束のウエハW表面での反射光束を受
光する受光系60bとからなる射入射光式の多点焦点位
置検出系(以下、単に「焦点検出系」と呼ぶ)が設けら
れている。この焦点検出系(60a,60b)として
は、例えば特開平6−283403号公報等に開示され
るものと同様の構成のものが用いられる。
Returning to FIG. 2, the exposure apparatus 122 of this embodiment
1 has a light source whose ON / OFF is controlled by the main controller 50, and forms an image forming light beam for forming images of a large number of pinholes or slits toward the image forming surface of the projection optical system PL. An irradiation system 60a for irradiating the axis AX from an oblique direction.
And a light incident / incident type multi-point focal position detection system (hereinafter, simply referred to as a “focus detection system”) including a light receiving system 60b for receiving the reflected light beams of the imaging light beams on the surface of the wafer W. ing. As the focus detection system (60a, 60b), one having the same configuration as that disclosed in, for example, JP-A-6-283403 is used.

【0111】主制御装置50では、露光時等に、受光系
60bからの焦点ずれ信号(デフォーカス信号)、例え
ばSカーブ信号に基づいて焦点ずれが零となるようにウ
エハWのZ位置及びXY面に対する傾斜をウエハステー
ジ駆動部56を介して制御することにより、オートフォ
ーカス(自動焦点合わせ)及びオートレベリングを実行
する。また、主制御装置50では、後述する波面収差の
計測の際に、焦点検出系(60a,60b)を用いて波
面収差計測器80のZ位置の計測及び位置合わせを行
う。このとき、必要に応じて波面収差計測器80の傾斜
計測も行うようにしても良い。
The main controller 50 controls the Z position and XY of the wafer W such that the defocus becomes zero based on a defocus signal (defocus signal) from the light receiving system 60b, for example, an S-curve signal at the time of exposure or the like. By controlling the inclination with respect to the surface via the wafer stage driving unit 56, auto focus (automatic focusing) and auto leveling are executed. The main controller 50 also measures and aligns the Z position of the wavefront aberration measuring device 80 using the focus detection system (60a, 60b) when measuring the wavefront aberration described later. At this time, the inclination of the wavefront aberration measuring device 80 may be measured as needed.

【0112】さらに、露光装置1221は、ウエハステ
ージWST上に保持されたウエハW上のアライメントマ
ーク及び基準マーク板FM上に形成された基準マークの
位置計測等に用いられるオフ・アクシス(off-axis)方
式のアライメント系ALGを備えている。このアライメ
ント系ALGとしては、例えばウエハ上のレジストを感
光させないブロードバンドな検出光束を対象マークに照
射し、その対象マークからの反射光により受光面に結像
された対象マークの像と不図示の指標の像とを撮像素子
(CCD)等を用いて撮像し、それらの撮像信号を出力
する画像処理方式のFIA(Field Image Alignment)
系のセンサが用いられる。なお、FIA系に限らず、コ
ヒーレントな検出光を対象マークに照射し、その対象マ
ークから発生する散乱光又は回折光を検出したり、その
対象マークから発生する2つの回折光(例えば同次数)
を干渉させて検出するアライメントセンサを単独である
いは適宜組み合わせて用いることは勿論可能である。
Further, exposure apparatus 122 1 is used to measure the position of an alignment mark on wafer W held on wafer stage WST and a reference mark formed on reference mark plate FM, etc. axis) type alignment system ALG. As the alignment system ALG, for example, a target band is irradiated with a broadband detection light beam that does not expose the resist on the wafer, and an image of the target mark formed on the light receiving surface by reflected light from the target mark and an index (not shown) (Field Image Alignment) of an image processing system that captures an image of the image using an image sensor (CCD) or the like and outputs an image signal of the image.
A system of sensors is used. In addition to the FIA system, a target mark is irradiated with coherent detection light to detect scattered light or diffracted light generated from the target mark, or two diffracted lights (for example, the same order) generated from the target mark.
Of course, it is possible to use an alignment sensor for detecting by causing interference with each other alone or in an appropriate combination.

【0113】さらに、本実施形態の露光装置1221
は、図示は省略されているが、レチクルRの上方に、投
影光学系PLを介してレチクルR上のレチクルマークと
対応する基準マーク板上の基準マークとを同時に観察す
るための露光波長の光を用いたTTR(Through The Re
ticle)アライメント光学系から成る一対のレチクルア
ライメント顕微鏡が設けられている。これらのレチクル
アライメント顕微鏡としては、例えば特開平7−176
468号公報などに開示されるものと同様の構成のもの
が用いられている。
Further, in the exposure apparatus 122 1 of this embodiment, although not shown, a reticle R on the reference mark plate corresponding to the reticle mark on the reticle R is projected above the reticle R via the projection optical system PL. TTR (Through The Re) using light of the exposure wavelength to observe the reference mark at the same time
ticle) A pair of reticle alignment microscopes each including an alignment optical system are provided. These reticle alignment microscopes are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-176.
The same configuration as that disclosed in JP-A-468-468 or the like is used.

【0114】前記制御系は、図2中、前記主制御装置5
0によって主に構成される。主制御装置50は、CPU
(中央演算処理装置)、ROM(リード・オンリ・メモ
リ)、RAM(ランダム・アクセス・メモリ)等からな
るいわゆるワークステーション(又はマイクロコンピュ
ータ)等から構成され、前述した種々の制御動作を行う
他、装置全体を統括して制御する。主制御装置50は、
例えば露光動作が的確に行われるように、例えば、ウエ
ハステージWSTのショット間ステッピング、露光タイ
ミング等を統括して制御する。
The main control unit 5 shown in FIG.
Mainly constituted by 0. Main controller 50 is a CPU
(Central processing unit), a so-called workstation (or microcomputer) including a ROM (read only memory), a RAM (random access memory) and the like, and performs the various control operations described above. It controls the whole device. The main control device 50
For example, in order to perform an exposure operation accurately, for example, step-to-shot stepping, exposure timing, and the like of the wafer stage WST are collectively controlled.

【0115】また、主制御装置50には、例えばハード
ディスクから成る記憶装置42、キーボード,マウス等
のポインティングデバイス等を含んで構成される入力装
置45,CRTディスプレイ(又は液晶ディスプレイ)
等の表示装置44、及びCD−ROM,DVD−RO
M,MOあるいはFD等の情報記録媒体のドライブ装置
46が、外付けで接続されている。さらに、主制御装置
50は、前述したLAN118に接続されている。
The main controller 50 includes, for example, a storage device 42 composed of a hard disk, an input device 45 including a pointing device such as a keyboard and a mouse, and a CRT display (or a liquid crystal display).
, A CD-ROM, a DVD-RO
A drive device 46 for an information recording medium such as M, MO or FD is externally connected. Further, main controller 50 is connected to LAN 118 described above.

【0116】ドライブ装置46にセットされた情報記録
媒体(以下の説明では便宜上CD−ROMとする)に、
後述するようにして波面収差計測器80を用いて計測さ
れた位置ずれ量をツェルニケ多項式の各項の係数に変換
する変換プログラム(以下、便宜上「第1プログラム」
と呼ぶ)が格納されている。
The information recording medium (CD-ROM in the following description, for convenience) set in the drive unit 46 includes:
A conversion program (hereinafter referred to as “first program” for convenience) that converts the amount of displacement measured using the wavefront aberration measuring device 80 into coefficients of each term of the Zernike polynomial as described later.
) Is stored.

【0117】前記第2、第3露光装置1222、1223
は、上述した第1露光装置1221と同様に構成されて
いる。
The second and third exposure devices 122 2 and 122 3
Is configured similarly to the above-described first exposure apparatus 122 1 .

【0118】次に、メンテナンス時などに行われる第1
〜第3露光装置1221〜1223における波面収差の計
測方法について説明する。なお、以下の説明において
は、説明の簡略化のため、波面収差計測器80内の受光
光学系84の収差は無視できる程小さいものとする。
Next, the first operation performed during maintenance or the like is performed.
A method of measuring wavefront aberration in the third to third exposure apparatuses 122 1 to 122 3 will be described. In the following description, for simplification of the description, it is assumed that the aberration of the light receiving optical system 84 in the wavefront aberration measuring device 80 is so small as to be negligible.

【0119】前提として、ドライブ装置46にセットさ
れたCD−ROM内の第1プログラムは、記憶装置42
にインストールされているものとする。
As a premise, the first program in the CD-ROM set in the drive device 46 is stored in the storage device 42.
It is assumed that it is installed in

【0120】通常の露光時には、波面収差計測器80
は、Zチルトステージ58から取り外されているため、
波面計測に際しては、まず、サービスエンジニアあるい
はオペレータ等(以下、適宜「サービスエンジニア等」
という)によりZチルトステージ58の側面に対して波
面収差計測器80を取り付ける作業が行われる。この取
付けに際しては、波面計測時に波面収差計測器80が、
ウエハステージWST(Zチルトステージ58)の移動
ストローク内に収まるように、所定の基準面(ここでは
+X側の面)にボルトあるいはマグネット等を介して固
定される。
At the time of normal exposure, the wavefront aberration measuring device 80
Is removed from the Z tilt stage 58,
When measuring the wavefront, first, a service engineer or operator (hereinafter referred to as “service engineer etc.”
The operation of attaching the wavefront aberration measuring device 80 to the side surface of the Z tilt stage 58 is performed. At the time of this mounting, the wavefront aberration measuring device 80 at the time of wavefront measurement,
Wafer stage WST (Z tilt stage 58) is fixed to a predetermined reference surface (here, the surface on the + X side) via a bolt or a magnet so as to fit within the movement stroke of wafer stage WST (Z tilt stage 58).

【0121】上記の取り付け終了後、サービスエンジニ
ア等による計測開始のコマンドの入力に応答して、主制
御装置50では、アライメント系ALGの下方に波面収
差計測器80が位置するように、ウエハステージ駆動部
56を介してウエハステージWSTを移動させる。そし
て、主制御装置50では、アライメント系により波面収
差計測器80に設けられた不図示の位置合わせマークを
検出し、その検出結果とそのときのレーザ干渉計54W
の計測値とに基づいて位置合わせマークの位置座標を算
出し、波面収差計測器80の正確な位置を求める。そし
て、波面収差計測器80の位置計測後、主制御装置50
では以下のようにして波面収差の計測を実行する。
After completion of the above mounting, in response to the input of a measurement start command by a service engineer or the like, main controller 50 drives wafer stage so that wavefront aberration measuring device 80 is positioned below alignment system ALG. The wafer stage WST is moved via the unit 56. Then, main controller 50 detects an alignment mark (not shown) provided on wavefront aberration measuring device 80 by the alignment system, and detects the detection result and laser interferometer 54W at that time.
Then, the position coordinates of the alignment mark are calculated based on the measured values and the accurate position of the wavefront aberration measuring device 80 is obtained. Then, after measuring the position of the wavefront aberration measuring device 80, the main controller 50
Then, the measurement of the wavefront aberration is executed as follows.

【0122】まず、主制御装置50は、不図示のレチク
ルローダによりピンホールパターンが形成された不図示
の計測用レチクル(以下、「ピンホールレチクル」と呼
ぶ)をレチクルステージRST上にロードする。このピ
ンホールレチクルは、そのパターン面の照明領域IAR
と同一の領域内の複数点にピンホール(ほぼ理想的な点
光源となって球面波を発生するピンホール)が形成され
たレチクルである。
First, main controller 50 loads a not-shown measurement reticle (hereinafter referred to as a “pinhole reticle”) on which a pinhole pattern has been formed by a not-shown reticle loader onto reticle stage RST. This pinhole reticle has an illumination area IAR on its pattern surface.
This is a reticle in which pinholes (pinholes which become almost ideal point light sources and generate spherical waves) are formed at a plurality of points in the same region.

【0123】なお、ここで用いられるピンホールレチク
ルには、上面に拡散面を設けるなどして、投影光学系P
Lの全てのN.A.を通過する光線の波面を求めること
ができるように、すなわち、投影光学系PLの全N.
A.に亘る波面収差が計測されるようになっているもの
とする。
Incidentally, the pinhole reticle used here is provided with a diffusion surface on the upper surface or the like, so that the projection optical system P
All N.L. A. So that the wavefront of the light beam passing through the projection optical system PL can be determined.
A. It is assumed that the wavefront aberration over the range is measured.

【0124】ピンホールレチクルのロード後、主制御装
置50では、不図示のレチクルアライメント顕微鏡を用
いて、ピンホールレチクルに形成されたレチクルアライ
メントマークを検出し、その検出結果に基づいて、ピン
ホールレチクルを所定の位置に位置合わせする。これに
より、ピンホールレチクルの中心と投影光学系PLの光
軸とがほぼ一致する。
After loading the pinhole reticle, main controller 50 detects a reticle alignment mark formed on the pinhole reticle by using a reticle alignment microscope (not shown), and based on the detection result, detects the pinhole reticle. Is positioned at a predetermined position. Thereby, the center of the pinhole reticle and the optical axis of the projection optical system PL substantially match.

【0125】この後、主制御装置50では、光源16に
制御情報TSを与えてレーザ光を発光させる。これによ
り、照明光学系12からの照明光ELが、ピンホールレ
チクルに照射される。そして、ピンホールレチクルの複
数のピンホールから射出された光が投影光学系PLを介
して像面上に集光され、ピンホールの像が像面に結像さ
れる。
Thereafter, main controller 50 gives control information TS to light source 16 to emit laser light. Thereby, the illumination light EL from the illumination optical system 12 is applied to the pinhole reticle. Then, light emitted from the plurality of pinholes of the pinhole reticle is condensed on the image plane via the projection optical system PL, and an image of the pinhole is formed on the image plane.

【0126】次に、主制御装置50は、ピンホールレチ
クル上のいずれかのピンホール(以下においては、着目
するピンホールと呼ぶ)の像が結像する結像点に波面収
差計測器80の開口82aのほぼ中心が一致するよう
に、ウエハレーザ干渉計54Wの計測値をモニタしつ
つ、ウエハステージ駆動部56を介してウエハステージ
WSTを移動する。この際、主制御装置50では、焦点
検出系(60a,60b)の検出結果に基づいて、ピン
ホール像が結像される像面に波面収差計測器80のカバ
ーガラス88の上面を一致させるべく、ウエハステージ
駆動部56を介してZチルトステージ58をZ軸方向に
微少駆動する。これにより、着目するピンホールの像光
束がカバーガラス88の中央の開口を介して受光光学系
84に入射し、受光部86を構成する受光素子によって
受光される。
Next, the main controller 50 controls the wavefront aberration measuring device 80 at an image forming point where an image of any pinhole (hereinafter referred to as a pinhole of interest) on the pinhole reticle is formed. The wafer stage WST is moved via the wafer stage drive unit 56 while monitoring the measurement value of the wafer laser interferometer 54W so that the center of the opening 82a is substantially coincident. At this time, the main controller 50 adjusts the upper surface of the cover glass 88 of the wavefront aberration measuring device 80 to the image plane on which the pinhole image is formed based on the detection result of the focus detection system (60a, 60b). Then, the Z tilt stage 58 is minutely driven in the Z-axis direction via the wafer stage driving unit 56. As a result, the image light flux of the pinhole of interest enters the light receiving optical system 84 through the central opening of the cover glass 88 and is received by the light receiving element constituting the light receiving section 86.

【0127】これを更に詳述すると、ピンホールレチク
ル上の着目するピンホールからは球面波が発生し、この
球面波が、投影光学系PL、及び波面収差計測器80の
受光光学系84を構成する対物レンズ84a、リレーレ
ンズ84b、ミラー84c、コリメータレンズ84dを
介して平行光束となって、マイクロレンズアレイ84e
を照射する。これにより、投影光学系PLの瞳面がマイ
クロレンズアレイ84eにリレーされ、分割される。そ
して、このマイクロレンズアレイ84eの各レンズ素子
によってそれぞれの光が受光素子の受光面に集光され、
該受光面にピンホールの像がそれぞれ結像される。
More specifically, a spherical wave is generated from the pinhole of interest on the pinhole reticle, and this spherical wave constitutes the projection optical system PL and the light receiving optical system 84 of the wavefront aberration measuring device 80. Into a parallel light beam via an objective lens 84a, a relay lens 84b, a mirror 84c, and a collimator lens 84d.
Is irradiated. Thereby, the pupil plane of the projection optical system PL is relayed to the microlens array 84e and is divided. Then, each light is condensed on the light receiving surface of the light receiving element by each lens element of the micro lens array 84e,
Pinhole images are respectively formed on the light receiving surfaces.

【0128】このとき、投影光学系PLが、波面収差の
無い理想的な光学系であるならば、投影光学系PLの瞳
面における波面は理想的な波面(ここでは平面)にな
り、その結果マイクロレンズアレイ84eに入射する平
行光束が平面波となり、その波面は理想的な波面となる
筈である。この場合、図4(A)に示されるように、マ
イクロレンズアレイ84eを構成する各レンズ素子の光
軸上の位置にスポット像(以下、「スポット」とも呼
ぶ)が結像する。
At this time, if the projection optical system PL is an ideal optical system having no wavefront aberration, the wavefront at the pupil plane of the projection optical system PL becomes an ideal wavefront (here, a plane). The parallel light beam incident on the microlens array 84e becomes a plane wave, and its wavefront should be an ideal wavefront. In this case, as shown in FIG. 4A, a spot image (hereinafter, also referred to as “spot”) is formed at a position on the optical axis of each lens element constituting the microlens array 84e.

【0129】しかるに、投影光学系PLには通常、波面
収差が存在するため、マイクロレンズアレイ84eに入
射する平行光束の波面は理想的な波面からずれ、そのず
れ、すなわち波面の理想波面に対する傾きに応じて、図
4(B)に示されるように、各スポットの結像位置がマ
イクロレンズアレイ84eの各レンズ素子の光軸上の位
置からずれることとなる。この場合、各スポットの基準
点(各レンズ素子の光軸上の位置)からの位置のずれ
は、波面の傾きに対応している。
However, since the projection optical system PL usually has a wavefront aberration, the wavefront of the parallel light beam incident on the microlens array 84e deviates from the ideal wavefront, and the deviation, that is, the inclination of the wavefront with respect to the ideal wavefront. Accordingly, as shown in FIG. 4B, the image forming position of each spot is shifted from the position on the optical axis of each lens element of the microlens array 84e. In this case, the displacement of each spot from the reference point (the position of each lens element on the optical axis) corresponds to the inclination of the wavefront.

【0130】そして、受光部86を構成する受光素子上
の各集光点に入射した光(スポット像の光束)が受光素
子でそれぞれ光電変換され、該光電変換信号が電気回路
を介して主制御装置50に送られ、主制御装置50で
は、その光電変換信号に基づいて各スポットの結像位置
を算出し、更に、その算出結果と既知の基準点の位置デ
ータとを用いて、位置ずれ(Δξ,Δη)を算出してR
AMに格納する。このとき、主制御装置50には、レー
ザ干渉計54Wのそのときの計測値(Xi,Yi)が供給
されている。
The light (light flux of the spot image) incident on each light condensing point on the light receiving element constituting the light receiving section 86 is photoelectrically converted by the light receiving element, and the photoelectric conversion signal is subjected to main control via an electric circuit. The main controller 50 calculates the image forming position of each spot based on the photoelectric conversion signal, and further uses the calculation result and the position data of the known reference point to perform the position shift ( Δξ, Δη) to calculate R
Store in AM. At this time, the main control unit 50, the measurement value at that time of the laser interferometer 54W (X i, Y i) is supplied.

【0131】上述のようにして、1つの着目するピンホ
ール像の結像点における波面収差計測器80による、ス
ポット像の位置ずれの計測が終了すると、主制御装置5
0では、次のピンホール像の結像点に、波面収差計測器
80の開口82aのほぼ中心が一致するように、ウエハ
ステージWSTを移動する。この移動が終了すると、前
述と同様にして、主制御装置50により、光源16から
レーザ光の発光が行われ、同様にして主制御装置50に
よって各スポットの結像位置が算出される。以後、他の
ピンホール像の結像点で同様の計測が順次行われる。な
お、上記計測時にレチクルブラインド30を用いて、レ
チクル上の着目するピンホールのみ、あるいは少なくと
も着目するピンホールを含む一部の領域のみが照明光E
Lで照明されるように、例えばピンホール毎に、レチク
ル上での照明領域の位置や大きさなどを変更しても良
い。
As described above, when the measurement of the displacement of the spot image by the wavefront aberration measuring device 80 at the focus point of one pinhole image of interest is completed, the main controller 5
At 0, the wafer stage WST is moved such that the center of the aperture 82a of the wavefront aberration measuring device 80 substantially coincides with the image forming point of the next pinhole image. When this movement is completed, the main controller 50 emits laser light from the light source 16 in the same manner as described above, and similarly, the main controller 50 calculates the imaging position of each spot. Thereafter, the same measurement is sequentially performed at the other imaging points of the pinhole image. At the time of the above measurement, the reticle blind 30 is used to illuminate only the pinhole of interest on the reticle, or at least a partial area including the pinhole of interest, with the illumination light E.
For example, the position and size of the illumination area on the reticle may be changed for each pinhole so as to be illuminated with L.

【0132】このようにして、必要な計測が終了した段
階では、主制御装置50のRAMには、前述した各ピン
ホール像の結像点における位置ずれデータ(Δξ,Δ
η)と、各結像点の座標データ(各ピンホール像の結像
点における計測を行った際のレーザ干渉計54Wの計測
値(Xi,Yi))とが格納されている。
At the stage where the necessary measurement is completed, the RAM of the main controller 50 stores the positional deviation data (Δξ, Δ
η) and coordinate data of each imaging point (measured values (X i , Y i ) of the laser interferometer 54W when measurement is performed at the imaging point of each pinhole image).

【0133】次に、主制御装置50では、第1プログラ
ムをメインメモリにロードし、RAM内に格納されてい
る各ピンホール像の結像点における位置ずれデータ(Δ
ξ,Δη)と、各結像点の座標データとに基づいて、以
下に説明する原理に従ってピンホール像の結像点に対応
する、すなわち投影光学系PLの視野内の第1計測点〜
第n計測点に対応する波面(波面収差)、ここでは、後
述する式(4)のツェルニケ多項式の各項の係数、例え
ば第2項の係数Z2〜第37項の係数Z37を第1プログ
ラムに従って演算する。
Next, the main controller 50 loads the first program into the main memory, and stores the position shift data (ΔΔ) at the imaging point of each pinhole image stored in the RAM.
ξ, Δη) and the coordinate data of each imaging point, corresponding to the imaging point of the pinhole image according to the principle described below, that is, the first measurement point to the first measurement point in the field of view of the projection optical system PL.
Wavefront corresponding to the n measurement points (wavefront aberration), where the coefficients of the terms of the Zernike polynomial of equation (4) described later, for example, the coefficients Z 37 coefficient Z 2 ~ paragraph 37 of the second Section 1 Calculate according to the program.

【0134】本実施形態では、上記の位置ずれ(Δξ,
Δη)に基づいて、第1プログラムに従った演算により
投影光学系PLの波面を求める。すなわち、位置ずれ
(Δξ,Δη)は、波面の理想波面に対する傾斜をその
まま反映した値になり、逆に位置ずれ(Δξ,Δη)に
基づいて波面を復元することができる。なお、上述した
位置ずれ(Δξ,Δη)と波面との物理的な関係から明
らかなように、本実施形態における波面の算出原理は、
周知のShack-Hartmannの波面算出原理そのものである。
In the present embodiment, the above positional deviation (Δξ,
Based on Δη), the wavefront of the projection optical system PL is obtained by calculation according to the first program. That is, the displacement (Δξ, Δη) is a value that directly reflects the inclination of the wavefront with respect to the ideal wavefront, and conversely, the wavefront can be restored based on the displacement (Δξ, Δη). Note that, as is clear from the above-described physical relationship between the displacement (Δξ, Δη) and the wavefront, the principle of calculating the wavefront in the present embodiment is as follows.
This is the well-known Shack-Hartmann wavefront calculation principle.

【0135】次に、上記の位置ずれに基づいて、波面を
算出する方法について、簡単に説明する。
Next, a method of calculating a wavefront based on the above-described positional deviation will be briefly described.

【0136】上述の如く、位置ずれ(Δξ,Δη)は波
面の傾きに対応しており、これを積分することにより波
面の形状(厳密には基準面(理想波面)からのずれ)が
求められる。波面(波面の基準面からのずれ)の式をW
(x,y)とし、比例係数をkとすると、次式(2)、
(3)のような関係式が成立する。
As described above, the positional deviation (Δξ, Δη) corresponds to the inclination of the wavefront, and the shape of the wavefront (strictly speaking, the deviation from the reference plane (ideal wavefront)) is obtained by integrating this. . The equation for the wavefront (the deviation of the wavefront from the reference plane) is
(X, y) and the proportional coefficient is k, the following equation (2):
The relational expression as shown in (3) holds.

【0137】[0137]

【数1】 (Equation 1)

【0138】スポット位置のみでしか与えられていない
波面の傾きをそのまま積分するのは容易ではないため、
面形状を級数に展開して、これにフィットするものとす
る。この場合、級数は直交系を選ぶものとする。ツェル
ニケ多項式は軸対称な面の展開に適した級数で、円周方
向は三角級数に展開する。すなわち、波面Wを極座標系
(ρ,θ)で表すと、次式(4)のように展開できる。
Since it is not easy to integrate the inclination of the wavefront given only by the spot position as it is,
It is assumed that the surface shape is developed into a series and fits this. In this case, the series should be orthogonal. The Zernike polynomial is a series suitable for developing axisymmetric surfaces, and expands in the circumferential direction into a triangular series. That is, if the wavefront W is represented by a polar coordinate system (ρ, θ), it can be expanded as in the following equation (4).

【0139】[0139]

【数2】 (Equation 2)

【0140】直交系であるから各項の係数Ziを独立に
決定することができる。iを適当な値で切ることはある
種のフィルタリングを行うことに対応する。なお、一例
として第1項〜第37項までのfiをZiとともに例示す
ると、次の表1のようになる。但し、表1中の第37項
は、実際のツェルニケ多項式では、第49項に相当する
が、本明細書では、i=37の項(第37項)として取
り扱うものとする。すなわち、本発明において、ツェル
ニケ多項式の項の数は、特に限定されるものではない。
Since the system is an orthogonal system, the coefficient Z i of each term can be determined independently. Cutting i by an appropriate value corresponds to performing some sort of filtering. Incidentally, consisting of f i up to the items 1 to 37, wherein as an example To illustrate with Z i, as shown in the following Table 1. However, the 37th term in Table 1 corresponds to the 49th term in an actual Zernike polynomial, but is treated as a term of i = 37 (the 37th term) in this specification. That is, in the present invention, the number of terms of the Zernike polynomial is not particularly limited.

【0141】[0141]

【表1】 [Table 1]

【0142】実際には、その微分が上記の位置ずれとし
て検出されるので、フィッティングは微係数について行
う必要がある。極座標系(x=ρcosθ,y=ρsi
nθ)では、次式(5)、(6)のように表される。
In practice, since the differential is detected as the above-mentioned positional deviation, the fitting needs to be performed on the derivative. Polar coordinate system (x = ρcosθ, y = ρsi
nθ) are expressed as in the following equations (5) and (6).

【0143】[0143]

【数3】 [Equation 3]

【0144】ツェルニケ多項式の微分形は直交系ではな
いので、フィッティングは最小自乗法で行う必要があ
る。1つのスポット像の結像点の情報(ずれ量)はXと
Y方向につき与えられるので、ピンホールの数をn(n
は、例えば81〜400程度とする)とすると、上記式
(2)〜(6)で与えられる観測方程式の数は2n(=
162〜800程度)となる。
Since the differential form of the Zernike polynomial is not an orthogonal system, the fitting must be performed by the least square method. Since information (shift amount) of the image forming point of one spot image is given in the X and Y directions, the number of pinholes is set to n (n
Is, for example, about 81 to 400), the number of observation equations given by the above equations (2) to (6) is 2n (=
162 to 800).

【0145】ツェルニケ多項式のそれぞれの項は光学収
差に対応する。しかも低次の項(iの小さい項)は、ザイ
デル収差にほぼ対応する。ツェルニケ多項式を用いるこ
とにより、投影光学系PLの波面収差を求めることがで
きる。
Each term of the Zernike polynomial corresponds to an optical aberration. Moreover, the low-order term (the term with a small i) substantially corresponds to Seidel aberration. By using the Zernike polynomial, the wavefront aberration of the projection optical system PL can be obtained.

【0146】上述のような原理に従って、第1プログラ
ムの演算手順が決められており、この第1プログラムに
従った演算処理により、投影光学系PLの視野内の第1
計測点〜第n計測点に対応する波面の情報(波面収
差)、ここでは、ツェルニケ多項式の各項の係数、例え
ば第2項の係数Z2〜第37項の係数Z37が求められ
る。
The calculation procedure of the first program is determined according to the above principle, and the first program in the field of view of the projection optical system PL is calculated by the calculation processing according to the first program.
Information of the wavefront corresponding to the measurement points through n th measurement point (wavefront aberration), where the coefficients of the terms of the Zernike polynomial, for example, the second term of the coefficient Z 2 - coefficient Z 37 of paragraph 37 is obtained.

【0147】以下の説明においては、上記の第1計測点
〜第n計測点に対応する波面(波面収差)のデータを、
次式(7)のような列マトリックスQで表現する。
In the following description, the data of the wavefront (wavefront aberration) corresponding to the above-described first to n-th measurement points will be described.
It is represented by a column matrix Q as in the following equation (7).

【0148】[0148]

【数4】 (Equation 4)

【0149】なお、上式(7)において、マトリックス
Qの要素P1〜Pnは、それぞれがツェルニケ多項式の第
2項〜第37項の係数(Z2〜Z37)から成る列マトリ
ックス(縦ベクトル)である。
In the above equation (7), the elements P 1 to P n of the matrix Q are column matrices (vertical matrixes) each consisting of the coefficients (Z 2 to Z 37 ) of the second to thirty-seventh terms of the Zernike polynomial. Vector).

【0150】このようにして、波面のデータ(ツェルニ
ケ多項式の各項の係数、例えば第2項の係数Z2〜第3
7項の係数Z37)を求めると、主制御装置50では、そ
の波面のデータを記憶装置42に格納する。
In this way, the wavefront data (the coefficients of each term of the Zernike polynomial, for example, the coefficient Z 2 of the second term to the third term,
After obtaining the coefficient Z 37 ) of the seven terms, the main controller 50 stores the data of the wavefront in the storage device 42.

【0151】また、主制御装置50では、後述するよう
に、第1通信サーバ120からの問い合わせに応じて、
波面のデータを記憶装置42から読み出し、LAN11
8を介して前述した第1通信サーバ120に送信するよ
うになっている。
Further, main controller 50 responds to an inquiry from first communication server 120, as described later,
The wavefront data is read from the storage device 42 and
8 to the first communication server 120 described above.

【0152】図1に戻り、第1通信サーバ120が備え
るハードディスク等の内部には、第1〜第3露光装置1
221〜1223で達成すべき目標情報、例えば解像度
(解像力)、実用最小線幅(デバイスルール)、照明光
ELの波長、転写対象のパターンの情報、その他の露光
装置1221〜1223の性能を決定する投影光学系に関
する何らかの情報であって目標値となり得る情報が格納
されている。また、第1通信サーバ120が備えるハー
ドディスク等の内部には、今後導入する予定の露光装置
での目標情報、例えば使用を計画しているパターンの情
報なども目標情報として格納されている。
Returning to FIG. 1, the first to third exposure apparatuses 1 are stored inside a hard disk or the like of the first communication server 120.
22 1-122 3 target information to be achieved by, for example, resolution (resolving power), practical minimum line width (device rule), the wavelength of the illumination light EL, the pattern of the transfer target information, the other exposure apparatus 122 1 to 122 3 Stored is information on the projection optical system that determines performance, which can be a target value. Further, inside the hard disk or the like provided in the first communication server 120, target information of the exposure apparatus to be introduced in the future, for example, information of a pattern to be used is stored as target information.

【0153】一方、第2通信サーバ130が備えるハー
ドディスク等の内部には、ツェルニケ多項式の各項の係
数に基づいて結像特性の調整量を演算する調整量演算プ
ログラム(以下、便宜上「第2プログラム」と呼ぶ)、最
良露光条件の設定を行う最良露光条件設定プログラム
(以下、便宜上「第3プログラム」と呼ぶ)、及び第2
プログラムに付属するデータベースが格納されている。
On the other hand, inside a hard disk or the like provided in the second communication server 130, an adjustment amount calculation program for calculating the adjustment amount of the imaging characteristic based on the coefficient of each term of the Zernike polynomial (hereinafter referred to as “second program” for convenience) ), A best exposure condition setting program for setting the best exposure condition (hereinafter referred to as a “third program” for convenience), and a second
Contains the database that accompanies the program.

【0154】次に、上記データベースについて説明す
る。このデータベースは、投影光学系の光学特性、ここ
では波面収差の計測結果の入力に応じて、結像特性を調
整するための前述した可動なレンズ素子(以下、「可動
レンズ」と呼ぶ)131,132,133,134の目標駆
動量(目標調整量)を算出するためのパラメータ群の数
値データから成るデータベースである。このデータベー
スは、可動レンズ131,132,133,134を各自由
度方向(駆動可能な方向)について単位調整量駆動した
場合に、投影光学系PLの視野内の複数の計測点それぞ
れに対応する結像特性、具体的には波面のデータ、例え
ばツェルニケ多項式の第2項〜第37項の係数がどのよ
うに変化するかのデータを、投影光学系PLと実質的に
等価なモデルを用いて、シミュレーションを行い、この
シミュレーション結果として得られた結像特性の変動量
を所定の規則に従って並べたデータ群から成る。
Next, the database will be described. This database includes a movable lens element (hereinafter, referred to as a “movable lens”) 13 1 for adjusting an imaging characteristic according to an input of an optical characteristic of a projection optical system, in this case, a measurement result of a wavefront aberration. , 13 2 , 13 3 , and 13 4 are numerical value data of parameter groups for calculating target drive amounts (target adjustment amounts). This database stores a plurality of measurement points in the field of view of the projection optical system PL when the movable lenses 13 1 , 13 2 , 13 3 , and 13 4 are driven by unit adjustment amounts in each of the degrees of freedom (driving directions). , The data on how the coefficients of the second to thirty-seventh terms of the Zernike polynomials change, for example, are equivalent to a model substantially equivalent to the projection optical system PL. , A data group in which the fluctuation amounts of the imaging characteristics obtained as a result of the simulation are arranged in accordance with a predetermined rule.

【0155】ここで、このデータベースの作成手順につ
いて、簡単に説明する。特定の光学ソフトがインストー
ルされているシミュレーション用コンピュータに、ま
ず、露光条件、すなわち投影光学系PLの設計値(開口
数N.A.、各レンズのデータ等)や照明条件(コヒー
レンスファクタσ値、照明光の波長λ、2次光源の形状
等)を入力する。次に、シミュレーション用コンピュー
タに、投影光学系PLの視野内の任意の第1計測点のデ
ータを入力する。
Here, the procedure for creating this database will be briefly described. First, in a simulation computer in which specific optical software is installed, first, exposure conditions, that is, design values (numerical aperture NA, data of each lens, etc.) of the projection optical system PL and illumination conditions (coherence factor σ value, (The wavelength λ of the illumination light, the shape of the secondary light source, etc.). Next, data of an arbitrary first measurement point in the field of view of the projection optical system PL is input to the simulation computer.

【0156】次いで、可動レンズの各自由度方向(可動
方向)についての単位量のデータを入力する。例えば可
動レンズ131をY方向チルトの+方向に関して単位量
だけ駆動するという指令を入力すると、シミュレーショ
ン用コンピュータにより、投影光学系PLの視野内の予
め定めた第1計測点についての第1波面の理想波面から
の変化量のデータ、例えばツェルニケ多項式の各項(例
えば第2項〜第37項)の係数の変化量が算出され、そ
の変化量のデータがシミュレーション用コンピュータの
ディスプレイの画面上に表示されるとともに、その変化
量がパラメータPARA1P1としてメモリに記憶され
る。
Next, data of a unit amount in each direction of freedom (movable direction) of the movable lens is input. For example, if you enter a command that the movable lens 13 1 is driven by a unit amount with respect to the + direction of the Y-direction tilt, the simulation computer, the first wave front of the first measurement point determined in advance within the field of projection optical system PL Data of the amount of change from the ideal wavefront, for example, the amount of change of the coefficient of each term (for example, the second to 37th terms) of the Zernike polynomial is calculated, and the data of the amount of change is displayed on the screen of the display of the simulation computer. At the same time, the amount of change is stored in the memory as a parameter PARA1P1.

【0157】次いで、可動レンズ131をX方向チルト
の+方向に関して単位量だけ駆動するという指令を入力
すると、シミュレーション用コンピュータにより、第1
計測点についての第2波面のデータ、例えばツェルニケ
多項式の上記各項の係数の変化量が算出され、その変化
量のデータが上記ディスプレイの画面上に表示されると
ともに、その変化量がパラメータPARA2P1として
メモリに記憶される。
[0157] Then, by entering the command of the movable lens 13 1 is driven by a unit amount with respect to the + direction of the X-direction tilt, the simulation computer, first
The data of the second wavefront at the measurement point, for example, the amount of change of the coefficient of each term of the Zernike polynomial is calculated, and the data of the amount of change is displayed on the screen of the display, and the amount of change is used as a parameter PARA2P1. Stored in memory.

【0158】次いで、可動レンズ131をZ方向シフト
の+方向に関して単位量だけ駆動するという指令を入力
すると、シミュレーション用コンピュータにより、第1
計測点についての第3波面のデータ、例えばツェルニケ
多項式の上記各項の係数の変化量が算出され、その変化
量のデータが上記ディスプレイの画面上に表示されると
ともに、その変化量がパラメータPARA3P1として
メモリに記憶される。
[0158] Then, by entering the command of the movable lens 13 1 is driven by a unit amount with respect to the + direction of the Z-direction shift, the simulation computer, first
The data of the third wavefront at the measurement point, for example, the amount of change in the coefficient of each term of the Zernike polynomial is calculated, and the data of the amount of change is displayed on the screen of the display, and the amount of change is used as a parameter PARA3P1. Stored in memory.

【0159】以後、上記と同様の手順で、第2計測点〜
第n計測点までの各計測点の入力が行われ、可動レンズ
131のY方向チルト,X方向チルト、Z方向シフトの
指令入力がそれぞれ行われる度毎に、シミュレーション
用コンピュータによって各計測点における第1波面、第
2波面、第3波面のデータ、例えばツェルニケ多項式の
上記各項の係数の変化量が算出され、各変化量のデータ
がディスプレイの画面上に表示されるとともに、パラメ
ータPARA1P2,PARA2P2,PARA3P
2、……、PARA1Pn,PARA2Pn,PARA
3Pnとしてメモリに記憶される。
Thereafter, in the same procedure as above, the second measurement point to
Input of each measurement point to the n measurement points is performed, the movable lens 13 1 in the Y-direction tilt, X-direction tilt, every time the command input Z-direction shift is performed, respectively, at each measurement point by simulation computer The data of the first wavefront, the second wavefront, and the third wavefront, for example, the amount of change in the coefficient of each of the above terms of the Zernike polynomial is calculated, and the data of each amount of change is displayed on the screen of the display, and the parameters PARA1P2 and PARA2P2 are displayed. , PARA3P
2, ..., PARA1Pn, PARA2Pn, PARA
3Pn is stored in the memory.

【0160】他の可動レンズ132,133,134につ
いても、上記と同様の手順で、各計測点の入力と、各自
由度方向に関してそれぞれ単位量だけ+方向に駆動する
旨の指令入力が行われ、これに応答してシミュレーショ
ン用コンピュータにより、可動レンズ132,133,1
4を各自由度方向に単位量だけ駆動した際の第1〜第
n計測ポイントのそれぞれについての波面のデータ、例
えばツェルニケ多項式の各項の変化量が算出され、パラ
メータ(PARA4P1,PARA5P1,PARA6
P1,……,PARAmP1)、パラメータ(PARA
4P2,PARA5P2,PARA6P2,……,PA
RAmP2)、……、パラメータ(PARA4Pn,P
ARA5Pn,PARA6Pn,……,PARAmP
n)がメモリ内に記憶される。そして、このようにして
メモリ内に記憶されたツェルニケ多項式の各項の係数の
変化量から成る列マトリックス(縦ベクトル)PARA
1P1〜PARAmPnを要素とする次式(8)で示さ
れるマトリックス(行列)Oのデータが、上記データベ
ースとして、第2通信サーバ130が備えるハードディ
スク等の内部に格納されている。なお、本実施形態で
は、3自由度方向に可動なレンズが3つ、2自由度方向
に可動なレンズが1つであるから、m=3×3+2×1
=11となっている。
For the other movable lenses 13 2 , 13 3 , and 13 4 , in the same procedure as above, input of each measurement point and command input for driving in the + direction by a unit amount in each of the degrees of freedom. Is performed, and in response to this, the movable lens 13 2 , 13 3 , 1
3 4 wavefront data for each of the first to n measurement points when driving by a unit amount to each degree of freedom directions, e.g. the amount of change in terms of the Zernike polynomial is calculated, the parameter (PARA4P1, PARA5P1, PARA6
, PARAmP1), parameters (PARA
4P2, PARA5P2, PARA6P2, ..., PA
RAmP2), ..., parameters (PARA4Pn, P
ARA5Pn, PARA6Pn, ..., PARAmP
n) is stored in the memory. Then, a column matrix (vertical vector) PARA including the variation of the coefficient of each term of the Zernike polynomial stored in the memory in this manner.
Data of a matrix (matrix) O represented by the following equation (8) having 1P1 to PARAmPn as elements is stored inside the hard disk or the like provided in the second communication server 130 as the database. In this embodiment, since there are three lenses movable in the three degrees of freedom direction and one lens movable in the two degrees of freedom direction, m = 3 × 3 + 2 × 1.
= 11.

【0161】[0161]

【数5】 (Equation 5)

【0162】次に、本実施形態における第1〜第3露光
装置1221〜1223が備える投影光学系PLの調整方
法について説明する。なお、以下においては、特に区別
が必要な場合の他は、第1〜第3露光装置1221〜1
223を代表して露光装置122と記述する。
[0162] Next, a description will be given first to a method of adjusting the third exposure apparatus 122 1 to 122 3 is provided with the projection optical system PL of this embodiment. In the following, the first to third exposure devices 122 1 to 122 1, except for the case where distinction is particularly necessary.
It describes an exposure apparatus 122 22 3 representatively.

【0163】前提として、露光装置122の定期メンテ
ナンス時等に、サービスエンジニア等の計測指示に応
じ、露光装置122の主制御装置50により、前述した
波面収差計測器80を用いた投影光学系PLの波面収差
の計測が行われ、その計測された波面のデータが記憶装
置42に格納されているものとする。
It is assumed that the main control unit 50 of the exposure apparatus 122 controls the projection optical system PL using the above-described wavefront aberration measuring device 80 in response to a measurement instruction from a service engineer or the like during regular maintenance of the exposure apparatus 122 or the like. It is assumed that the measurement of the wavefront aberration is performed, and the data of the measured wavefront is stored in the storage device 42.

【0164】まず、第1通信サーバ120では、未だ受
信していない新しい波面の計測データ(第1計測点〜第
n計測点に対応する波面を展開したツェルニケ多項式の
各項の係数、例えば第2項の係数Z2〜第37項の係数
37)が露光装置122の記憶装置42にあるか否かを
所定のインターバルで問い合わせる。ここでは、露光装
置122(実際には、第1〜第3露光装置1221〜1
223のいずれか)が備える記憶装置42内に新しい波
面の計測データが格納されているものとする。そこで、
その露光装置122が備える主制御装置50ではLAN
118を介して第1通信サーバ120にその波面の計測
データを送信する。
First, in the first communication server 120, measurement data of a new wavefront that has not yet been received (the coefficient of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront corresponding to the first to nth measurement points, for example, the second An inquiry is made at predetermined intervals as to whether the coefficient Z 2 of the term to the coefficient Z 37 of the thirty-seventh term is present in the storage device 42 of the exposure apparatus 122. Here, the exposure apparatus 122 (actually, the first to third exposure apparatuses 122 1 to 122 1)
22 new wavefront measurement data in the storage device 42 either) comprises 3 is assumed to be stored. Therefore,
The main controller 50 of the exposure device 122 has a LAN
The measurement data of the wavefront is transmitted to the first communication server 120 via 118.

【0165】第1通信サーバ120では、その受信した
波面の計測データを、第2通信サーバ130に対して、
投影光学系PLの自動調整の指示(あるいは投影光学系
PLの調整量の演算の指示)とともに送信する。これに
より、これらのデータは、LAN118を介して第1認
証用プロキシサーバ124を通過し、更に公衆回線11
6を介して第2認証用プロキシサーバ128に至る。第
2認証用プロキシサーバ128では、そのデータに付さ
れた送信先のアドレスを確認してそのデータが第2通信
サーバ130に対して送信されたことを認識し、LAN
126を介して第2通信サーバ130に送る。
The first communication server 120 transmits the received wavefront measurement data to the second communication server 130.
It is transmitted together with an instruction to automatically adjust the projection optical system PL (or an instruction to calculate the adjustment amount of the projection optical system PL). As a result, these data pass through the first authentication proxy server 124 via the LAN 118, and further pass through the public line 11
6 to the second authentication proxy server 128. The second authentication proxy server 128 confirms that the data has been transmitted to the second communication server 130 by confirming the destination address attached to the data, and
The message is sent to the second communication server 130 via 126.

【0166】第2通信サーバ130では、その送られて
きたデータを受信し、その旨をデータの送信元とともに
ディスプレイに表示するとともに、波面の計測データを
ハードディスク等に記憶する。そして、次のようにし
て、投影光学系PLの調整量、すなわち前述した可動レ
ンズ131〜134の各自由度方向の調整量を算出する。
The second communication server 130 receives the transmitted data, displays the received data together with the data transmission source on a display, and stores the wavefront measurement data on a hard disk or the like. Then, as it follows, and calculates the adjustment amount of the projection optical system PL, ie the adjustment amount of each optional direction of the movable lens 131-134 described above.

【0167】まず、第2通信サーバ130では、ハード
ディスク等から第2プログラムをメインメモリにロード
し、第2プログラムに従って、前述した可動レンズ13
1〜134の各自由度方向の調整量を演算する。具体的に
は、第2通信サーバ130では、次のような演算を行
う。
First, the second communication server 130 loads the second program from the hard disk or the like into the main memory, and according to the second program, moves the movable lens 13 described above.
Calculating a 1-13 adjustment amount of each degree of freedom directions of 4. Specifically, the second communication server 130 performs the following calculation.

【0168】第1計測点〜第n計測点に対応する波面
(波面収差)のデータQと、前述したデータベースとし
てハードディスク内に格納されているマトリックスO
と、可動レンズ131〜134の各自由度方向の調整量P
との間には、次式(9)のような関係が成立する。
The data Q of the wavefront (wavefront aberration) corresponding to the first to nth measurement points and the matrix O stored in the hard disk as the above-mentioned database
And the adjustment amount P of each of the movable lenses 13 1 to 13 4 in the respective degrees of freedom.
And the following equation (9) is established.

【0169】 Q=O・P ……(9) 上式(9)において、Pは、次式(10)で表されるm
個の要素から成る列マトリックス(すなわち縦ベクト
ル)である。
Q = O · P (9) In the above equation (9), P is represented by the following equation (10).
A column matrix (ie, a vertical vector) consisting of a number of elements.

【0170】[0170]

【数6】 (Equation 6)

【0171】従って、上式(9)より、次式(11)の
演算を行うことにより最小自乗法により、Pの各要素A
DJ1〜ADJm、すなわち可動レンズ131〜134
各自由度方向の調整量(目標調整量)を求めることがで
きる。
Accordingly, from the above equation (9), by performing the operation of the following equation (11), each element A of P is obtained by the least square method.
DJ1~ADJm, i.e. can be determined adjustment amount of each optional direction of the movable lens 131-134 (target adjustment amounts).

【0172】 P=(OT・O)-1・OT・Q ……(11) 上式(11)において、OTは、行列Oの転置マトリッ
クスであり、(OT・O)-1は、(OT・O)の逆マトリ
ックスである。
[0172] P = (O T · O) -1 · O T · Q ...... (11) the above equation in (11), O T is the transpose matrix of matrix O, (O T · O) -1 Is the inverse matrix of (O T · O).

【0173】すなわち、第2プログラムは、上式(1
1)の最小自乗演算を、データベースを用いて行うため
のプログラムである。従って、第2通信サーバ130で
は、この第2プログラムに従って、ハードディスク内の
データベースをRAM内に順次読み込みつつ、調整量A
DJ1〜ADJmを算出する。
That is, the second program is expressed by the above equation (1)
This is a program for performing the least square calculation of 1) using a database. Therefore, in the second communication server 130, the database in the hard disk is sequentially read into the RAM and the adjustment amount A
DJ1 to ADJm are calculated.

【0174】次に、第2通信サーバ130では、その算
出した調整量ADJ1〜ADJmのデータを、露光装置
122の主制御装置50に対して送信する。これによ
り、調整量ADJ1〜ADJmのデータは、LAN12
6を介して第2認証用プロキシサーバ128を通過し、
更に公衆回線116を介して第1認証用プロキシサーバ
124に至る。第1認証用プロキシサーバ124では、
その調整量ADJ1〜ADJmのデータに付されたアド
レスを確認してそのデータが露光装置122に対して送
信されたことを認識し、LAN118を介して露光装置
122に送る。なお、実際には、調整量ADJ1〜AD
Jmのデータに付されたアドレスがAD2である場合に
は、そのデータは、第1露光装置1221に送られ、ア
ドレスがAD3である場合には、そのデータは、第2露
光装置1222に送られ、アドレスがAD4である場合
には、そのデータは第3露光装置1223に送られる。
Next, the second communication server 130 transmits the data of the calculated adjustment amounts ADJ1 to ADJm to the main control device 50 of the exposure device 122. As a result, the data of the adjustment amounts ADJ1 to ADJm are
6, through the second authentication proxy server 128,
Further, it reaches the first authentication proxy server 124 via the public line 116. In the first authentication proxy server 124,
The address assigned to the data of the adjustment amounts ADJ1 to ADJm is confirmed to recognize that the data has been transmitted to the exposure apparatus 122, and is transmitted to the exposure apparatus 122 via the LAN 118. In practice, the adjustment amounts ADJ1 to ADJ
When the address given to the data of Jm is AD2, the data is sent to the first exposure device 122 1 , and when the address is AD3, the data is sent to the second exposure device 122 2 . sent, if the address is AD4, the data is sent to the third exposing apparatus 122 3.

【0175】ここで、第2通信サーバ130では、その
算出した調整量ADJ1〜ADJmのデータを、第1通
信サーバ120に送ることも勿論可能である。この場合
には、第1通信サーバ120により、先に波面データを
送ってきた露光装置122の主制御装置50に対してそ
の調整量ADJ1〜ADJmのデータが送られることと
なる。
Here, the second communication server 130 can also send the data of the calculated adjustment amounts ADJ1 to ADJm to the first communication server 120. In this case, the first communication server 120 sends the data of the adjustment amounts ADJ1 to ADJm to the main controller 50 of the exposure apparatus 122 to which the wavefront data has been sent earlier.

【0176】いずれにしても、その調整量ADJ1〜A
DJmのデータを受信した露光装置122の主制御装置
50では、調整量ADJ1〜ADJmのデータに従っ
て、可動レンズ131〜134を各自由度方向に駆動すべ
き旨の指令値を、結像特性補正コントローラ48に与え
る。これにより、結像特性補正コントローラ48によ
り、可動レンズ131〜134をそれぞれの自由度方向に
駆動する各駆動素子に対する印加電圧が制御され、可動
レンズ131〜134の位置及び姿勢の少なくとも一方が
ほぼ同時に調整され、投影光学系PLの結像特性、例え
ばディストーション、像面湾曲、コマ収差、球面収差、
及び非点収差等が補正される。なお、コマ収差、球面収
差、及び非点収差については、低次のみならず高次の収
差をも補正可能である。
In any case, the adjustment amounts ADJ1-AJ
The main controller 50 of exposure apparatus 122 that has received the data of DJM, according to the data of the adjustment amount ADJ1~ADJm, the command value to the effect that drives the movable lens 131-134 to each degree of freedom directions, imaging characteristics This is given to the correction controller 48. Thus, the image forming characteristics correction controller 48, the voltage applied to the actuating element for driving the movable lens 131-134 to each of the degrees of freedom is controlled, at least the position and orientation of the movable lens 131-134 One is adjusted almost simultaneously, and the imaging characteristics of the projection optical system PL, such as distortion, curvature of field, coma, spherical aberration,
And astigmatism are corrected. As for coma, spherical aberration, and astigmatism, not only low-order aberrations but also high-order aberrations can be corrected.

【0177】上記の説明から明らかなように、本実施形
態では、可動レンズ131〜134、これらの可動レンズ
を駆動する駆動素子、結像特性補正コントローラ48に
よって調整装置としての結像特性補正機構が構成されて
いる。また、該結像特性補正機構を制御する制御装置が
主制御装置50とによって構成されている。
As is clear from the above description, in the present embodiment, the movable lenses 13 1 to 13 4 , the driving elements for driving these movable lenses, and the imaging characteristic correction controller 48 are used to correct the imaging characteristics as an adjusting device. A mechanism is configured. Further, a control device for controlling the imaging characteristic correction mechanism is constituted by the main control device 50.

【0178】このように、本実施形態では、露光装置の
通常使用時における、投影光学系PLの調整の際には、
サービスエンジニア等が、波面収差計測器80をZチル
トステージ58に取り付け、入力装置45を介して波面
収差の計測指令を入力するだけで、ほぼ全自動で、遠隔
操作により、投影光学系PLの結像特性が高精度に調整
されるようになっている。
As described above, in the present embodiment, when adjusting the projection optical system PL during normal use of the exposure apparatus,
A service engineer or the like attaches the wavefront aberration measuring device 80 to the Z-tilt stage 58 and inputs a wavefront aberration measurement command via the input device 45. The image characteristics are adjusted with high precision.

【0179】なお、上の説明では、投影光学系を自動調
整するものとしたが、自動調整では補正が困難な収差が
含まれる場合も起こりうる。このような場合を考慮し
て、第2通信サーバ130側の熟練技術者が、第2通信
サーバ130のハードディスク内に記憶されている波面
の計測データをディスプレイに表示させ、その表示内容
を分析して、問題点を把握し、自動調整では困難な収差
が含まれている場合には、的確な対応策の指示内容を第
2通信サーバ130のキーボード等から入力し、通信に
て露光装置122の表示装置44の画面上に表示させる
ことも可能である。メーカA側にいるサービスエンジニ
ア等は、この画面の表示内容に基づいてレンズの組み付
けを微調整する等により、短時間に投影光学系の調整を
行うことが可能となる。
In the above description, the projection optical system is automatically adjusted. However, the automatic adjustment may include an aberration that is difficult to correct. In consideration of such a case, a skilled technician of the second communication server 130 displays the measurement data of the wavefront stored in the hard disk of the second communication server 130 on a display, and analyzes the display contents. Therefore, when the problem is grasped, and the aberration is included in the automatic adjustment which is difficult, the instruction content of the appropriate countermeasure is input from a keyboard or the like of the second communication server 130 and the communication of the exposure apparatus 122 is performed by communication. It is also possible to display on the screen of the display device 44. A service engineer or the like at the maker A side can adjust the projection optical system in a short time by finely adjusting the assembly of the lens based on the display contents of this screen.

【0180】次に、露光装置122(1221〜12
3)の最良露光条件の設定について、第2通信サーバ
130のCPUの主要な制御アルゴリズムを示す図5の
フローチャートに沿って説明する。前提として、露光装
置122の定期メンテナンス時等に、サービスエンジニ
ア等の計測指示に応じ、例えば第1露光装置1221
主制御装置50により、前述した波面収差計測器80を
用いた投影光学系PLの波面収差の計測が行われ、その
計測された波面のデータが、前述と同様の手順により、
第1通信サーバ120のハードディスク等の内部に記憶
されているものとする。なお、最良露光条件の設定の場
合も、第1通信サーバ120あるいは露光装置1201
と第2通信サーバ130との間のデータの通信は、上述
と同様にして行われるが、説明の簡略化のために、以下
においては通信経路等の通信に関する説明は省略するも
のとする。
Next, the exposure device 122 (122 1 to 12 1)
The setting of the best exposure condition in 2 3 ) will be described with reference to the flowchart of FIG. 5 showing the main control algorithm of the CPU of the second communication server 130. It is assumed that the projection optical system PL using the wavefront aberration measuring device 80 described above is used by the main controller 50 of the first exposure device 122 1 according to a measurement instruction from a service engineer or the like at the time of regular maintenance of the exposure device 122 or the like. Is measured, and the data of the measured wavefront is obtained by the same procedure as described above.
It is assumed that it is stored inside the hard disk or the like of the first communication server 120. In the case of setting the best exposure condition, the first communication server 120 or the exposure apparatus 120 1
The data communication between the communication server and the second communication server 130 is performed in the same manner as described above, but for the sake of simplicity, description of communication such as a communication path will be omitted below.

【0181】図5のフローチャートがスタートするの
は、メーカA側のオペレータの指示に応じて第1通信サ
ーバ120から第2通信サーバ130に、最良露光条件
の決定の対象である露光装置の指定を含む最良露光条件
の決定の指示がなされ、これに応答して第2通信サーバ
130により、第3プログラムがメインメモリにロード
されたときである。従って、図5のステップ202以降
の処理は実際には第3プログラムに従って行われる。
The flowchart of FIG. 5 starts when the first communication server 120 specifies the exposure apparatus for which the best exposure condition is to be determined from the first communication server 120 to the second communication server 130 in accordance with the instruction of the operator on the maker A side. In this case, the instruction for determining the best exposure condition including the third program is loaded by the second communication server 130 into the main memory in response to the instruction. Therefore, the processing after step 202 in FIG. 5 is actually performed according to the third program.

【0182】まず、ステップ202では、第1通信サー
バ120に対して条件入力を指示した後、ステップ20
4に進んで条件が入力されるのを待つ。
First, in step 202, after instructing the first communication server 120 to input a condition, step 20 is executed.
Go to step 4 and wait for the condition to be input.

【0183】このとき、第1通信サーバ120では、上
記のオペレータによる最良露光条件の決定の指示に応
じ、例えば露光装置1221で次に使用が予定されてい
るレチクルの情報を、例えば露光装置122〜122
3を管理する不図示のホストコンピュータに対して問い
合わせ、そのレチクルの情報に基づいて、所定のデータ
ベースを検索し、そのパターン情報を得ている。また、
第1通信サーバ120では、露光装置122の主制御
装置50に対して例えば現在の照明条件等の設定情報を
問い合わせ、それらの情報をメモリに記憶しているもの
とする。
At this time, the first communication server 120 sends information on a reticle to be used next by the exposure device 122 1 , for example, in response to the instruction from the operator to determine the best exposure condition. 1 to 122
An inquiry is made to a host computer (not shown) that manages 3 and a predetermined database is searched based on the information of the reticle to obtain the pattern information. Also,
In the first communication server 120, it is assumed that the exposure apparatus 122 1 for example to the main controller 50 queries the setting information such as current lighting conditions, such information is stored in the memory.

【0184】あるいは、上記のパターンの情報や、照明
条件等の情報は、オペレータが入力装置を介して第1通
信サーバ120に手入力にて入力することも可能であ
る。
Alternatively, the information on the pattern and the information on the lighting conditions and the like can be manually input by the operator to the first communication server 120 via the input device.

【0185】いずれにしても、上で入手した、シミュレ
ーションの対象であるパターンの情報(例えばラインア
ンドスペースパターンの場合、線幅、デューティ比等
(あるいは実際のパターンの設計データなどであっても
良い))が、予め設定された目的とする結像特性(該結
像特性の指標値を含む:以下、「目的収差」と呼ぶ)の
情報、例えば線幅異常値等の情報とともに、第1通信サ
ーバ120によって入力されることとなる。
In any case, information on the pattern to be simulated obtained above (for example, in the case of a line and space pattern, a line width, a duty ratio, etc. (or design data of an actual pattern, etc.) )) Together with information of a preset target imaging characteristic (including an index value of the imaging characteristic: hereinafter, referred to as “target aberration”), for example, information of an abnormal line width value, etc. It will be input by the server 120.

【0186】このようにして、第1通信サーバ120に
より条件の入力がなされその入力完了の指示がなされる
と、図5のステップ206に進んで上記ステップ204
で入力された目的収差のツェルニケ変化表を作成するた
めの条件設定を行った後、次のステップ208に進む。
なお、ステップ204で入力される目的収差の情報は、
一種類とは限らない。すなわち、投影光学系PLの複数
種類の結像特性を同時に目的収差として指定することは
可能である。
As described above, when the first communication server 120 inputs a condition and gives an instruction to complete the input, the process proceeds to step 206 in FIG.
After setting the conditions for creating the Zernike change table of the target aberration input in step, the process proceeds to the next step 208.
The information of the target aberration input in step 204 is as follows:
Not just one type. That is, it is possible to simultaneously designate a plurality of types of imaging characteristics of the projection optical system PL as target aberrations.

【0187】ステップ208では、露光装置1221
投影光学系PLに関する情報の入力を第1通信サーバ1
20に指示した後、ステップ210に進んで、その情報
の入力を待つ。そして、第1通信サーバ120により、
投影光学系PLに関する情報、具体的には、開口数
(N.A.)、照明条件(例えば照明系開口絞りの設
定、あるいはコヒーレンスファクタσ値等)、波長など
の情報が入力されると、ステップ212に進んで、その
入力された情報をRAM内に記憶するとともに、与えた
い収差の情報を設定する。一例として、ツェルニケ多項
式の各項の係数の値を、例えば、第2項の係数Z2〜第
37項の係数Z37として、同一の値、例えば0.05λ
を、個別に設定する。
In step 208, the input of information on the projection optical system PL of the exposure device 122 1 is performed by the first communication server 1.
After instructing 20, the process proceeds to step 210 to wait for input of the information. Then, by the first communication server 120,
When information on the projection optical system PL, specifically, information such as a numerical aperture (NA), illumination conditions (for example, setting of an illumination system aperture stop or a coherence factor σ value), wavelength, and the like are input, Proceeding to step 212, the input information is stored in the RAM, and information on the aberration to be given is set. As an example, the values of the coefficients of the terms of the Zernike polynomial, for example, as the coefficient Z 37 coefficient Z 2 ~ paragraph 37 of the second term, the same value, for example, 0.05λ
Are set individually.

【0188】次のステップ214では、上記の入力され
たパターンの情報及び投影光学系PLに関する情報など
に基づいて設定した収差の情報、例えば0.05λに応
じた1つの目的収差又はその指標値(例えばコマ収差の
指標である線幅異常値など)を縦軸とし、横軸をツェル
ニケ多項式の各項の係数とするグラフ(例えば線幅異常
値などのツェルニケ変化表(計算表))を作成した後、
ステップ216に進む。
In the next step 214, aberration information set based on the input pattern information and information on the projection optical system PL, for example, one target aberration corresponding to 0.05λ or its index value ( For example, a graph (for example, a Zernike change table (calculation table) of a line width abnormal value or the like) in which a vertical axis represents a line width abnormal value which is an index of a coma aberration and a horizontal axis represents a coefficient of each term of a Zernike polynomial. rear,
Proceed to step 216.

【0189】ここで、ツェルニケ変化表とは、入力され
たパターンを対象パターンとした場合の特定の収差、す
なわち上記の目的収差(その指標値を含む)に対する、
投影光学系PLの波面を展開したツェルニケ多項式の各
項の係数の感度(Zernike Sensitivity)から成るテー
ブルデータに他ならない。このツェルニケ変化表は、入
力されたパターンの情報及び投影光学系PLに関する情
報、及び設定した収差の情報に基づいて、同一種類の投
影光学系については、投影光学系を構成する各レンズ素
子の種類や配置などを含む設計情報に基づいて一義的に
定まる。従って、最良露光条件の決定の対象である露光
装置の指定(例えば機種名の指定)に基づいて、メーカ
Bの社内のデータベース等を検索してその露光装置の投
影光学系の種類を確認することにより、目的収差に対応
するツェルニケ変化表を作成することができる。
Here, the Zernike change table refers to a specific aberration when the input pattern is set as a target pattern, that is, the target aberration (including its index value) with respect to the target aberration.
This is nothing but table data consisting of the sensitivity (Zernike Sensitivity) of the coefficient of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system PL. This Zernike change table is based on the information on the input pattern, the information on the projection optical system PL, and the information on the set aberration, and the type of each lens element constituting the projection optical system for the same type of projection optical system. It is uniquely determined based on the design information including the location and the layout. Therefore, based on the specification of the exposure apparatus for which the best exposure condition is to be determined (for example, specification of the model name), a database or the like in the company of the maker B is searched to confirm the type of the projection optical system of the exposure apparatus. Thereby, a Zernike change table corresponding to the target aberration can be created.

【0190】次のステップ216では、上記ステップ2
04で入力された全ての目的収差についてツェルニケ変
化表を作成したか否かを判断する。そして、この判断が
否定された場合には、ステップ214に戻り、次の目的
収差について変化表を作成する。
In the next step 216, the above step 2
It is determined whether a Zernike change table has been created for all target aberrations input in step 04. If this determination is denied, the process returns to step 214 to create a change table for the next target aberration.

【0191】そして、全ての目的収差についての変化表
の作成が終了し、ステップ216の判断が肯定される
と、次のステップ218に進む。ステップ218では、
第1通信サーバ120に対し、波面の計測データの入力
を指示した後、ステップ220に進んで、その計測デー
タが入力されるのを待つ。そして、第1通信サーバ12
0からハードディスク内に格納されている波面の計測デ
ータ(第1計測点〜第n計測点に対応する波面を展開し
たツェルニケ多項式の各項の係数、例えば第2項の係数
2〜第37項の係数Z37)が入力されると、ステップ
222に進んで、先に作成したツェルニケ変化表(計算
表)を用いて、計測点毎に、次式(12)のような演算
を行って、先にステップ204で入力された目的収差の
1つを算出し、RAM内に記憶する。
Then, when the creation of the change tables for all the target aberrations is completed and the judgment in step 216 is affirmed, the flow proceeds to the next step 218. In step 218,
After instructing the first communication server 120 to input the wavefront measurement data, the process proceeds to step 220 and waits for the input of the measurement data. Then, the first communication server 12
Coefficients of the terms of the measurement data of the wavefront from 0 stored in the hard disk (Zernike polynomial expand corresponding wavefront to the first measurement point to the n measurement points, for example, the coefficient Z 2 - paragraph 37 of the second term When the coefficient Z 37 ) is input, the process proceeds to step 222, where a calculation such as the following expression (12) is performed for each measurement point using the Zernike change table (calculation table) created earlier. One of the target aberrations previously input in step 204 is calculated and stored in the RAM.

【0192】 A=K・{Z2・(変化表の値)+Z3・(変化表の値)+…+Z37・(変化表の値)} …(12)A = K · {Z 2 · (value of change table) + Z 3 · (value of change table) +... + Z 37 · (value of change table)} (12)

【0193】ここで、Aは、投影光学系PLの目的収
差、例えば非点収差、像面湾曲等、あるいは、目的収差
の指標、例えばコマ収差の指標である線幅異常値などで
ある。また、Kは、レジスト感度等に応じて定まる比例
定数である。
Here, A is a target aberration of the projection optical system PL, for example, astigmatism, curvature of field, or the like, or an index of the target aberration, for example, an abnormal line width which is an index of the coma aberration. K is a proportional constant determined according to the resist sensitivity and the like.

【0194】ここで、例えば、Aが、線幅異常値である
場合を考えると、例えばパターンが5本のラインを有す
るL/Sパターンである場合には、線幅異常値は、前述
した式(1)で表せる。この式(1)から明らかなよう
に、上式(12)の計算は、パターンを空間像(投影
像)に変換する計算に他ならない。
Here, for example, when A is a line width abnormal value, for example, when the pattern is an L / S pattern having five lines, the line width abnormal value is calculated by the above-described equation. It can be expressed by (1). As is apparent from the equation (1), the calculation of the above equation (12) is nothing but a calculation of converting a pattern into an aerial image (projection image).

【0195】次のステップ224では、全ての目的収差
(条件設定された収差(結像特性))を算出したか否か
を判断し、この判断が否定された場合には、ステップ2
22に戻り、次の目的収差を算出し、RAM内に記憶す
る。
In the next step 224, it is determined whether or not all the target aberrations (conditionally set aberrations (imaging characteristics)) have been calculated.
Returning to step 22, the next target aberration is calculated and stored in the RAM.

【0196】このようにして、全ての目的収差の算出が
終了すると、ステップ226に進んで、RAM内に記憶
されている全ての目的収差の算出結果をハードディスク
等に記憶した後、次のステップ228に進む。
When the calculation of all target aberrations is completed in this way, the process proceeds to step 226, where the calculation results of all target aberrations stored in the RAM are stored on a hard disk or the like. Proceed to.

【0197】ステップ228では、投影光学系PLに関
する情報、具体的には、開口数(N.A.)、照明条件
(例えば照明系開口絞りの設定、あるいはコヒーレンス
ファクタσ値等)、波長などの一部を、先にステップ2
10で入力されたものと異なる内容に変更した後、次の
ステップ230に進み、予め想定している予定回数の内
容変更が終了したか否かを判断する。ここでは、1回だ
け投影光学系PLに関する情報を変更したのみなので、
この判断は否定され、ステップ214に戻り、その後上
記ステップ214以降の処理、判断を繰り返す。この
際、ステップ214では、ツェルニケ変化表を作成する
が、このとき上記ステップ228で変更された変更後の
投影光学系PLに関する情報に基づいてツェルニケ変化
表を作成する。このようにして、照明条件、開口数、波
長等を順次変更しながら、ステップ214〜ステップ2
30の処理、判断が繰り返され、予定回数の照明条件等
の変更が繰り返されると、ステップ230における判断
が肯定され、次のステップ232に進む。この時点で
は、予定数の条件設定下における目的収差の算出結果が
ハードディスク等の内部に記憶されている。
In step 228, information on the projection optical system PL, specifically, the numerical aperture (NA), illumination conditions (for example, setting of an illumination system aperture stop or coherence factor σ value, etc.), wavelength, etc. Part, first step 2
After the content is changed to a content different from that input in step 10, the process proceeds to the next step 230, and it is determined whether or not the content change of the planned number of times is completed. Here, since the information on the projection optical system PL has been changed only once,
This determination is denied, and the process returns to step 214, and thereafter, the processing and determination after step 214 are repeated. At this time, in step 214, a Zernike change table is created. At this time, a Zernike change table is created based on the information on the projection optical system PL changed in step 228. In this way, while sequentially changing the illumination conditions, the numerical aperture, the wavelength, and the like, Steps 214 to 2
When the processing and determination of Step 30 are repeated, and the change of the lighting conditions and the like for the predetermined number of times is repeated, the determination in Step 230 is affirmed, and the process proceeds to the next Step 232. At this point, the calculation result of the target aberration under the setting of the predetermined number of conditions is stored in a hard disk or the like.

【0198】次のステップ232では、ハードディスク
等の内部に格納されている目的収差が最適となる(例え
ば、零ないし最小となる)ような投影光学系に関する条
件(照明条件、開口数、波長等)を求め、その条件を最
良露光条件として決定する。
In the next step 232, conditions (illumination conditions, numerical aperture, wavelength, etc.) relating to the projection optical system such that the target aberration stored inside the hard disk or the like is optimized (for example, zero or minimum). And determine the condition as the best exposure condition.

【0199】次のステップ234では、決定した最良露
光条件を第1通信サーバ120に送信した後、本ルーチ
ンの一連の処理を終了する。
In the next step 234, after transmitting the determined best exposure condition to the first communication server 120, a series of processing of this routine is ended.

【0200】上記の最良露光条件のデータを受信した第
1通信サーバ120では、必要に応じて、最良露光条件
の設定を命じる命令データを露光装置1221の主制御
装置50に送り、主制御装置50では、そのデータに応
じて最良露光条件を設定する。具体的には、主制御装置
50では、照明系開口絞り板24の開口絞りを変更する
ことにより照明条件を変更(設定)し、あるいは、図2
に示される投影光学系PLの瞳開口絞り15を調整する
ことにより投影光学系PLの開口数を調整することがで
きる。あるいは、主制御装置50では、制御情報TSと
して照明光ELの波長を変更する情報を光源16に与え
ることにより露光波長を設定することができる。
The first communication server 120 which has received the data of the best exposure condition sends command data instructing the setting of the best exposure condition to the main control device 50 of the exposure device 122 1 as necessary. At 50, the best exposure condition is set according to the data. Specifically, the main controller 50 changes (sets) the illumination conditions by changing the aperture stop of the illumination system aperture stop plate 24, or the main controller 50 shown in FIG.
The numerical aperture of the projection optical system PL can be adjusted by adjusting the pupil aperture stop 15 of the projection optical system PL shown in FIG. Alternatively, the main controller 50 can set the exposure wavelength by providing the light source 16 with information for changing the wavelength of the illumination light EL as the control information TS.

【0201】なお、最良露光条件の設定を指示する指示
データを、第2通信サーバ130が、直接露光装置12
1に与えることにより、露光装置1221の最良露光条
件を設定することも可能である。
The second communication server 130 transmits the instruction data instructing the setting of the best exposure condition to the direct exposure apparatus 12.
By providing two 1, it is possible to set the best exposure conditions of the exposure apparatus 122 1.

【0202】また、図5のフローチャートに対応する第
3プログラムに僅かの変更を加えることにより、パター
ンの情報以外の設定情報を固定したまま、パターン情報
を徐々に変更しながら、上記と同様のツェルニケ変化表
の作成、及び波面の計測データに基づく目的収差(ある
いは空間像)の算出を、繰り返し行うことにより、最良
露光条件として最適なパターンの設定情報を決定するこ
とも可能である。
Also, by making a slight change to the third program corresponding to the flowchart of FIG. 5, the pattern information is gradually changed while setting information other than the pattern information is fixed, and the same Zernike as described above is performed. By repeatedly creating the change table and calculating the target aberration (or aerial image) based on the wavefront measurement data, it is also possible to determine the optimal pattern setting information as the best exposure condition.

【0203】同様に、図5のフローチャートに対応する
第3プログラムに僅かの変更を加えることにより、与え
たい収差の情報以外の設定情報を固定したまま、与えた
い収差の情報を変更しながら、上記と同様のツェルニケ
変化表の作成、及び波面の計測データに基づく目的収差
(あるいは空間像)の算出を、繰り返し行うことによ
り、最良露光条件として、入力されたパターンを転写す
る際の投影光学系に与えるべき収差を決定することも可
能である。かかる場合には、第2通信サーバ130は、
投影光学系PLにそのような収差(例えばツェルニケ多
項式の第2項の係数Z2〜第37項の係数Z37)が与え
られるように、露光装置1221の主制御装置50を介
して結像補正コントローラ48を制御することにより結
像特性を調整することができる。あるいは、第2通信サ
ーバ130は、投影光学系PLにそのような収差が与え
られるように、第1通信サーバ120及び主制御装置5
0を介して結像補正コントローラ48を制御して結像特
性を調整することができる。
Similarly, by slightly changing the third program corresponding to the flowchart of FIG. 5, the setting information other than the desired aberration information is fixed, and the desired aberration information is changed. By repeatedly performing the creation of a Zernike change table similar to that described above and the calculation of the target aberration (or aerial image) based on the measured data of the wavefront, the best exposure condition can be applied to the projection optical system when transferring the input pattern. It is also possible to determine the aberration to be applied. In such a case, the second communication server 130
As such aberrations in the projection optical system PL (e.g. the second term coefficient Z 2 ~ coefficient Z 37 of paragraph 37 of the Zernike polynomial) is given, imaging through the main controller 50 of exposure apparatus 122 1 By controlling the correction controller 48, the imaging characteristics can be adjusted. Alternatively, the second communication server 130 may control the first communication server 120 and the main control device 5 so that the projection optical system PL is given such aberration.
The imaging characteristics can be adjusted by controlling the imaging correction controller 48 via the control unit 0.

【0204】その他の露光装置1222、1223におけ
る最良露光条件の設定も上述と全く同様にして行われ
る。
The setting of the best exposure conditions in the other exposure devices 122 2 and 122 3 is performed in exactly the same manner as described above.

【0205】また、本実施形態において、例えば露光装
置122の定期点検時等において、サービスエンジニア
等が第1通信サーバ120側から条件設定入力、投影光
学系に関する情報の入力等を行うことにより、これに応
答して、第2通信サーバ130により、前述した第3プ
ログラムを一部変更した別のプログラムを用いて、上述
した最良露光条件の設定時におけるシミュレーションと
同様の手順で同様のツェルニケ変化表が作成される。そ
して、露光装置122側でサービスエンジニア等の指示
に基づき主制御装置50により波面収差の計測が実行さ
れ、その結果得られる位置ずれのデータが第1通信サー
バ120を介して送信されると、第2通信サーバ130
では、上述と同様にして目的収差を算出する。そして、
第2通信サーバ130では、その目的収差が最適(例え
ば零ないし最小)となるような可動レンズ131〜134
の各自由度方向の駆動量を、別のプログラムを用いて最
小自乗法により算出する。そして、第2通信サーバ13
0では、その算出した駆動量の指令値を、主制御装置5
0を介して結像特性補正コントローラ48に与える。こ
れにより、結像特性補正コントローラ48により、可動
レンズ131〜134をそれぞれの自由度方向に駆動する
各駆動素子に対する印加電圧が制御され、可動レンズ1
1〜134の少なくとも1つの位置及び姿勢の少なくと
も一方が調整され、投影光学系PLの目的とする結像特
性、例えばディストーション、像面湾曲、コマ収差、球
面収差、及び非点収差等が補正される。なお、コマ収
差、球面収差、及び非点収差については、低次のみなら
ず高次の収差をも補正可能である。この場合、必ずしも
前述した第2プログラムを用いる必要はない。
In the present embodiment, for example, at the time of periodic inspection of the exposure apparatus 122, a service engineer or the like performs condition setting input, input of information on the projection optical system, and the like from the first communication server 120 side. In response to the above, the second communication server 130 generates a similar Zernike change table in the same procedure as in the simulation at the time of setting the above-described best exposure condition by using another program obtained by partially changing the above-mentioned third program. Created. When the main controller 50 measures the wavefront aberration based on the instruction of the service engineer or the like on the exposure apparatus 122 side, and the resulting data of the positional deviation is transmitted via the first communication server 120, 2 communication server 130
Then, the target aberration is calculated in the same manner as described above. And
In the second communication server 130, the movable lenses 13 1 to 13 4 whose target aberration is optimal (for example, zero to minimum).
Is calculated by the least square method using another program. And the second communication server 13
0, the calculated drive amount command value is transmitted to the main controller 5
0 to the imaging characteristic correction controller 48. Thus, the image forming characteristics correction controller 48, the voltage applied to the actuating element for driving the movable lens 131-134 to each of the degrees of freedom is controlled, the movable lens 1
3 1-13 4 is at least one adjustment of at least one of the position and orientation, the imaging characteristics for the purpose of projection optical system PL, for example, distortion, field curvature, coma, spherical aberration, and astigmatism or the like Will be corrected. As for coma, spherical aberration, and astigmatism, not only low-order aberrations but also high-order aberrations can be corrected. In this case, it is not always necessary to use the second program described above.

【0206】また、本実施形態では、ドライブ装置46
から記憶装置42に上述した第3プログラムを一部変更
した別のプログラムを予めインストールしておくことに
より、定期メンテナンス時等における露光装置122の
投影光学系PLの調整時に、露光装置122自身による
投影光学系PLの結像特性の自動調整を容易に実現する
ことができる。この場合、オペレータの指示(条件設定
入力、投影光学系に関する情報の入力等も含む)に基づ
き、主制御装置50内のCPUにより上記のシミュレー
ションと同様の手順で同様の処理が行われ、同様のツェ
ルニケ変化表が作成される。そして、波面収差の計測が
実行され、位置ずれのデータが入力されると、主制御装
置50内のCPUにより、上述と同様にして目的収差が
算出される。その後、主制御装置50内のCPUでは、
それらの目的収差が最適(例えば零ないし最小)となる
ような可動レンズ131〜134の各自由度方向の駆動量
を、別のプログラムを用いて最小自乗法により算出す
る。そして、主制御装置50内のCPUでは、その算出
した駆動量の指令値を、結像特性補正コントローラ48
に与える。これにより、結像特性補正コントローラ48
により、可動レンズ131〜134をそれぞれの自由度方
向に駆動する各駆動素子に対する印加電圧が制御され、
可動レンズ131〜134の少なくとも1つの位置及び姿
勢の少なくとも一方が調整され、投影光学系PLの目的
とする結像特性、例えばディストーション、像面湾曲、
コマ収差、球面収差、及び非点収差等が補正される。な
お、コマ収差、球面収差、及び非点収差については、低
次のみならず高次の収差をも補正可能である。
Further, in the present embodiment, the drive device 46
By installing another program obtained by partially changing the above-described third program from the storage device 42 in advance, when the projection optical system PL of the exposure device 122 is adjusted during regular maintenance or the like, the projection by the exposure device 122 itself is performed. Automatic adjustment of the imaging characteristics of the optical system PL can be easily realized. In this case, based on an operator's instruction (including condition setting input, input of information on the projection optical system, and the like), the CPU in main controller 50 performs the same processing in the same procedure as the above-described simulation, and performs the same processing. A Zernike change table is created. Then, when the measurement of the wavefront aberration is executed and the data of the displacement is input, the CPU in the main control device 50 calculates the target aberration in the same manner as described above. After that, the CPU in the main controller 50
Their purpose aberration optimal (e.g. zero or minimal) become such movable lens 131-134 driving amount of each optional direction of 4, is calculated by the least square method using another program. The CPU in the main control device 50 transmits the calculated drive amount command value to the imaging characteristic correction controller 48.
Give to. Thereby, the imaging characteristic correction controller 48
Accordingly, the voltage applied to the actuating element for driving the movable lens 131-134 to each of the degrees of freedom is controlled,
At least one of the at least one of the position and orientation of the movable lens 131-134 is adjusted, the imaging characteristics for the purpose of projection optical system PL, for example, distortion, curvature of field,
Coma, spherical aberration, astigmatism and the like are corrected. As for coma, spherical aberration, and astigmatism, not only low-order aberrations but also high-order aberrations can be corrected.

【0207】上記の説明から明らかなように、本実施形
態では、可動レンズ131〜134、これらの可動レンズ
を駆動する駆動素子、結像特性補正コントローラ48に
よって結像特性調整機構が構成され、主制御装置50に
よって結像特性調整機構を制御する制御装置が構成され
ている。
As is clear from the above description, in the present embodiment, the movable lens 13 1 to 13 4 , the drive element for driving these movable lenses, and the imaging characteristic correction controller 48 constitute an imaging characteristic adjusting mechanism. A control device that controls the imaging characteristic adjustment mechanism by the main control device 50 is configured.

【0208】ところで、上述の説明では、投影光学系P
Lの波面収差の計測を波面収差計測器80を用いて行う
場合について説明したが、これに限らず、次に説明する
ような計測用レチクルRT(以下、適宜「レチクルRT
ともいう)を用いて波面収差を計測することも可能であ
る。
By the way, in the above description, the projection optical system P
The case where the measurement of the wavefront aberration of L is performed using the wavefront aberration measuring device 80 has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a measurement reticle R T (hereinafter, appropriately referred to as “reticle R T ”) described below.
) Can be used to measure the wavefront aberration.

【0209】図6には、この計測用レチクルRTの概略
斜視図が示されている。また、図7には、レチクルステ
ージRST上に装填した状態におけるレチクルRTの光
軸AX近傍のXZ断面の概略図が、投影光学系PLの模
式図とともに示されている。また、図8には、レチクル
ステージRST上に装填した状態におけるレチクルR T
の−Y側端部近傍のXZ断面の概略図が、投影光学系P
Lの模式図とともに示されている。
FIG. 6 shows the measurement reticle RTOverview of
A perspective view is shown. FIG. 7 shows the reticle
Reticle R in a state loaded on page RSTTLight of
A schematic diagram of an XZ section near the axis AX is a schematic diagram of the projection optical system PL.
It is shown together with the equation diagram. FIG. 8 shows a reticle.
Reticle R loaded on stage RST T
Is a schematic view of an XZ section near the −Y side end of the projection optical system P.
L is shown together with the schematic diagram.

【0210】図6から明らかなように、この計測用レチ
クルRTの全体形状は、通常のペリクル付きレチクルと
ほぼ同様の形状を有している。この計測用レチクルRT
は、ガラス基板60、該ガラス基板60の図6における
上面のX軸方向中央部に、固定された長方形板状の形状
を有するレンズ取付け部材62、ガラス基板60の図3
における下面に取り付けられた通常のペリクルフレーム
と同様の外観を有する枠状部材から成るスペーサ部材6
4、及びこのスペーサ部材64の下面に取り付けられた
開口板66等を備えている。
As is apparent from FIG. 6, the entire shape of the measurement reticle RT is almost the same as that of a normal reticle-attached reticle. This measurement reticle R T
FIG. 3 shows a glass substrate 60, a lens mounting member 62 having a rectangular plate shape fixed to the center of the upper surface of the glass substrate 60 in FIG. 6 in the X-axis direction, and FIG.
Spacer member 6 composed of a frame-like member having the same appearance as a normal pellicle frame attached to the lower surface of
And an aperture plate 66 attached to the lower surface of the spacer member 64.

【0211】前記レンズ取付け部材62には、Y軸方向
の両端部の一部の帯状の領域を除く、ほぼ全域にマトリ
ックス状配置でn個の円形開口63i,j(i=1〜p、
j=1〜q、p×q=n)が形成されている。各円形開
口63i,jの内部には、Z軸方向の光軸を有する凸レン
ズから成る集光レンズ65i,jがそれぞれ設けられてい
る(図7参照)。
The lens mounting member 62 has n circular openings 63 i, j (i = 1 to p, i ) in a matrix arrangement over substantially the entire region except for some band-like regions at both ends in the Y-axis direction.
j = 1 to q, p × q = n) are formed. Inside each circular opening 63 i, j, a condenser lens 65 i, j composed of a convex lens having an optical axis in the Z-axis direction is provided (see FIG. 7).

【0212】また、ガラス基板60とスペーサ部材64
と開口板66とで囲まれる空間の内部には、図7に示さ
れるように、補強部材69が所定の間隔で設けられてい
る。
The glass substrate 60 and the spacer member 64
As shown in FIG. 7, reinforcing members 69 are provided at predetermined intervals in a space surrounded by the opening plate 66 and the opening plate 66.

【0213】更に、ガラス基板60の下面には、前記各
集光レンズ65i,jに対向して、図7に示されるよう
に、計測用パターン67i,jがそれぞれ形成されてい
る。また、開口板66には、図7に示されるように、各
計測用パターン67i,jにそれぞれ対向してピンホール
状の開口70i,jが形成されている。このピンホール状
の開口70i,jは、例えば直径100〜150μm程度
とされている。
Further, on the lower surface of the glass substrate 60, as shown in FIG. 7, measurement patterns 67i , j are formed so as to face the condenser lenses 65i , j , respectively. As shown in FIG. 7, pinhole-shaped openings 70 i, j are formed in the opening plate 66 so as to face the respective measurement patterns 67 i, j . The pinhole-shaped openings 70 i, j have a diameter of, for example, about 100 to 150 μm.

【0214】図6に戻り、レンズ保持部材62には、Y
軸方向の両端部の一部の帯状の領域の中央部に、開口7
1、722がそれぞれ形成されている。図8に示される
ように、ガラス板60の下面(パターン面)には、一方
の開口721に対向して基準パターン741が形成されて
いる。また、図示は省略されているが、他方の開口72
2に対向して、ガラス板60の下面(パターン面)に、
基準パターン741と同様の基準パターン(便宜上、
「基準パターン742」と記述する)が形成されてい
る。
Returning to FIG. 6, the lens holding member 62
An opening 7 is provided at the center of a part of the band-shaped region at both ends in the axial direction.
2 1, 72 2 are respectively formed. As shown in FIG. 8, the lower surface of the glass plate 60 (pattern surface), the reference pattern 74 1 opposite the one opening 72 1 is formed. Although not shown, the other opening 72
2 , the lower surface (pattern surface) of the glass plate 60
A reference pattern similar to the reference pattern 74 1 (for convenience,
A “reference pattern 74 2 ” is formed.

【0215】また、図6に示されるように、ガラス基板
60のレチクル中心を通るX軸上には、レンズ保持部材
62の両外側に、レチクル中心に関して対称な配置で一
対のレチクルアライメントマークRM1,RM2が形成
されている。
As shown in FIG. 6, on the X axis passing through the center of the reticle of the glass substrate 60, a pair of reticle alignment marks RM1, symmetrically arranged with respect to the center of the reticle, on both outer sides of the lens holding member 62. RM2 is formed.

【0216】ここで、本実施形態では、計測用パターン
67i,jとして、図9(A)に示されるような網目状
(ストリートライン状)のパターンが用いられている。
また、これに対応して、基準パターン741、742とし
て、図9(B)に示されるような、計測用パターン67
i,jと同一ピッチで正方形パターンが配置された2次元
の格子パターンが用いられている。なお、基準パターン
741、742として図9(A)のパターンを用い、計測
用パターンとして図9(B)に示されるパターンを用い
ることは可能である。また、計測用パターン67
i,jは、これに限られず、その他の形状のパターンを用
いても良く、その場合には、基準パターンとして、その
計測用パターンとの間に所定の位置関係があるパターン
を用いれば良い。すなわち、基準パターンは、計測用パ
ターンの位置ずれの基準となるパターンであれば良く、
その形状等は問わないが、投影光学系PLの結像特性
(光学特性)を計測するためには、投影光学系PLのイ
メージフィールド又は露光領域の全面に渡ってパターン
が分布しているパターンが望ましい。
Here, in the present embodiment, a mesh-like (street-line) pattern as shown in FIG. 9A is used as the measurement pattern 67 i, j .
In correspondence with this, as the reference pattern 74 1, 74 2, as shown in FIG. 9 (B), measurement pattern 67
A two-dimensional lattice pattern in which square patterns are arranged at the same pitch as i and j is used. Incidentally, using the pattern shown in FIG. 9 (A) as the reference pattern 74 1, 74 2, it is possible to use a pattern shown as a measurement pattern in FIG. 9 (B). In addition, the measurement pattern 67
i and j are not limited thereto, and a pattern having another shape may be used. In this case, a pattern having a predetermined positional relationship with the measurement pattern may be used as the reference pattern. That is, the reference pattern may be any pattern that serves as a reference for the displacement of the measurement pattern.
Although the shape and the like are not limited, in order to measure the imaging characteristic (optical characteristic) of the projection optical system PL, a pattern in which the pattern is distributed over the entire image field or the exposure area of the projection optical system PL is required. desirable.

【0217】次に、露光装置122(露光装置1221
〜1223)においてレチクルRTを用いる場合の投影光
学系PLの波面収差の計測について説明する。
Next, the exposure device 122 (the exposure device 122 1)
- 122 3) in the measurement of the wavefront aberration of the projection optical system PL in the case of using the reticle R T is described.

【0218】まず、計測用レチクルRTを用いて、投影
光学系PLの視野内の複数(ここでは、n個)の計測点
において、以下のようにして、波面収差を計測する。
First, using the measurement reticle RT , the wavefront aberration is measured at a plurality of (here, n) measurement points in the field of view of the projection optical system PL as follows.

【0219】まず、入力装置45を介してオペレータ
(サービスエンジニアを含む)により波面収差の計測指
令が入力されると、主制御装置50では、不図示のレチ
クルローダを介して計測用レチクルRTをレチクルステ
ージRST上にロードする。次いで、主制御装置50で
は、レーザ干渉計54Wの出力をモニタしつつ、ウエハ
ステージ駆動部56を介してウエハステージWSTを移
動し、基準マーク板FM上の一対のレチクルアライメン
ト用基準マークを予め定められた基準位置に位置決めす
る。ここで、この基準位置とは、例えば一対の第2基準
マークの中心が、レーザ干渉計54Wで規定されるステ
ージ座標系上の原点に一致する位置に定められている。
First, when a wavefront aberration measurement command is input by an operator (including a service engineer) via the input device 45, the main controller 50 controls the measurement reticle R T via a reticle loader (not shown). Load on reticle stage RST. Next, main controller 50 moves wafer stage WST via wafer stage driving unit 56 while monitoring the output of laser interferometer 54W, and determines a pair of reticle alignment reference marks on reference mark plate FM in advance. To the specified reference position. Here, the reference position is, for example, a position where the center of the pair of second reference marks coincides with the origin on the stage coordinate system defined by the laser interferometer 54W.

【0220】次に、主制御装置50では、計測用レチク
ルRT上の一対のレチクルアライメントマークRM1,
RM2とこれらに対応するレチクルアライメント用基準
マークとを、前述のレチクルアライメント顕微鏡により
同時に観察し、レチクルアライメントマークRM1,R
M2の基準板FM上への投影像と、対応する基準マーク
との位置ずれが、共に最小となるように、不図示の駆動
系を介してレチクルステージRSTをXY2次元面内で
微少駆動する。これにより、レチクルアライメントが終
了し、レチクル中心が投影光学系PLの光軸にほぼ一致
する。
Next, in main controller 50, a pair of reticle alignment marks RM1 and RM1 on measurement reticle RT are provided.
The reticle alignment marks RM1 and RM2 are simultaneously observed by using the reticle alignment microscope described above.
The reticle stage RST is minutely driven in an XY two-dimensional plane via a drive system (not shown) so that the displacement between the projected image of M2 on the reference plate FM and the corresponding reference mark is both minimized. Thereby, the reticle alignment is completed, and the center of the reticle substantially coincides with the optical axis of the projection optical system PL.

【0221】次に、主制御装置50では、不図示のウエ
ハローダを用いて表面にレジスト(感光剤)が塗布され
たウエハWをZチルトステージ58上にロードする。
Next, main controller 50 uses a wafer loader (not shown) to load wafer W having a surface coated with a resist (photosensitive material) onto Z tilt stage 58.

【0222】次いで、主制御装置50では、計測用レチ
クルRTの集光レンズ65i,jの全てが含まれ、かつ開口
721,722が含まれず、レンズ保持部材62のX軸方
向の最大幅以内のX軸方向の長さを有する矩形の照明領
域を形成するため、不図示の駆動系を介してレチクルブ
ラインド30の開口を設定する。また、これと同時に、
主制御装置50では、駆動装置40を介して照明系開口
絞り板24を回転して、所定の開口絞り、例えば小σ絞
りを照明光ELの光路上に設定する。
[0222] Then, the main controller 50, a condenser lens 65 i of measurement reticle R T, includes all j, and does not include the opening 72 1, 72 2, the X-axis direction of the lens holding member 62 In order to form a rectangular illumination area having a length within the maximum width in the X-axis direction, an opening of the reticle blind 30 is set via a drive system (not shown). At the same time,
The main controller 50 rotates the illumination system aperture stop plate 24 via the drive device 40 to set a predetermined aperture stop, for example, a small σ stop on the optical path of the illumination light EL.

【0223】このような準備作業の後、主制御装置50
では、制御情報TSを光源16に与えて、レーザビーム
LBを発光させて、照明光ELをレチクルRTに照射し
て露光を行う。これにより、図7に示されるように、各
計測用パターン67i,jが、対応するピンホール状の開
口70i,j及び投影光学系PLを介して同時に転写され
る。この結果、ウエハW上のレジスト層には、図10
(A)に示されるような各計測用パターン67i,jの縮
小像(潜像)67’i,jが、所定間隔でXY2次元方向
に沿って所定間隔で形成される。
After such preparation work, main controller 50
Then, the control information TS is supplied to the light source 16, the laser beam LB is emitted, and the reticle RT is irradiated with the illumination light EL to perform exposure. Thereby, as shown in FIG. 7, each measurement pattern 67 i, j is simultaneously transferred via the corresponding pinhole-shaped opening 70 i, j and the projection optical system PL. As a result, the resist layer on the wafer W is
A reduced image (latent image) 67 ′ i, j of each measurement pattern 67 i, j as shown in (A) is formed at predetermined intervals at predetermined intervals along the XY two-dimensional direction.

【0224】次に、主制御装置50では、不図示のレチ
クルレーザ干渉計の計測値とレチクルセンタと一方の基
準パターン741との設計上の位置関係とに基づいて、
基準パターン741の中心位置が光軸AX上に一致する
ように、不図示の駆動系を介してレチクルステージRS
TをY軸方向に所定距離移動する。次いで、主制御装置
50では、その移動後の開口721を含むレンズ保持部
材62上の所定面積の矩形領域(この領域は、いずれの
集光レンズにも掛からない)にのみ照明光ELの照明領
域を規定すべく、不図示の駆動系を介してレチクルブラ
インド30の開口を設定する。
Next, main controller 50 determines, based on the measured value of a reticle laser interferometer (not shown) and the positional relationship between the reticle center and one reference pattern 74 1 in design.
Reticle stage RS via a drive system (not shown) so that the center position of reference pattern 74 1 coincides with optical axis AX.
T is moved a predetermined distance in the Y-axis direction. Then, the main controller 50, a rectangular region of a predetermined area on the lens holding member 62 including the opening 72 1 after the transfer (this region, either not applied to the condenser lens) only illumination of the illumination light EL An opening of the reticle blind 30 is set via a drive system (not shown) to define an area.

【0225】次に、主制御装置50では、最初の計測用
パターン671,1の潜像67’1,1が形成されたウエハW
上の領域のほぼ中心が、投影光学系PLの光軸上にほぼ
一致するように、レーザ干渉計54Wの計測値をモニタ
しつつ、ウエハステージWSTを移動する。
[0225] Next, the main controller 50, the wafer W latent image 67 '1,1 of the first measurement pattern 67 1,1 are formed
The wafer stage WST is moved while monitoring the measured value of the laser interferometer 54W such that the center of the upper region substantially coincides with the optical axis of the projection optical system PL.

【0226】そして、主制御装置50では、制御情報T
Sを光源16に与えて、レーザビームLBを発光させ
て、照明光ELをレチクルRTに照射して露光を行う。
これにより、ウエハW上のレジスト層の計測用パターン
671,1の潜像が既に形成されている領域(領域S1,1
呼ぶ)に基準パターン741が重ねて転写される。この
結果、ウエハW上の領域S1,1には、図10(B)に示
されるように、計測用パターン671,1の潜像67’1,1
と基準パターン741の潜像74’1が同図のような位置
関係で形成される。
The main controller 50 controls the control information T
S is applied to the light source 16 to emit a laser beam LB, and the reticle RT is irradiated with illumination light EL to perform exposure.
As a result, the reference pattern 74 1 is transferred in a superimposed manner on a region (referred to as a region S 1,1 ) where the latent image of the measurement pattern 67 1,1 of the resist layer on the wafer W has already been formed. As a result, as shown in FIG. 10B, the latent image 67 ′ 1,1 of the measurement pattern 67 1,1 is located in the region S 1,1 on the wafer W.
The latent image 74 '1 of the reference pattern 74 1 is formed in a positional relationship as in FIG.

【0227】次いで、主制御装置50では、レチクルR
T上の計測用パターン67i,jの配列ピッチと投影光学系
PLの投影倍率とに基づいて、ウエハW上の計測用パタ
ーン67i,jの設計上の配列ピッチpを算出し、そのピ
ッチpだけ、ウエハステージWSTをX軸方向に移動し
て、第2番目の計測用パターン671,2の潜像が形成さ
れたウエハW上の領域(領域S1,2と呼ぶ)のほぼ中心
が、投影光学系PLの光軸上にほぼ一致するように、ウ
エハステージWSTを移動する。
Next, main controller 50 controls reticle R
Based on the arrangement pitch of the measurement patterns 67 i, j on T and the projection magnification of the projection optical system PL , the designed arrangement pitch p of the measurement patterns 67 i, j on the wafer W is calculated, and the pitch is calculated. By moving the wafer stage WST in the X-axis direction by p, the center of the region (referred to as a region S 1,2 ) on the wafer W on which the latent image of the second measurement pattern 67 1,2 has been formed. Is moved on the wafer stage WST so as to substantially coincide with the optical axis of the projection optical system PL.

【0228】そして、主制御装置50では、制御情報T
Sを光源16に与えて、レーザビームLBを発光させ
て、照明光ELをレチクルRTに照射して露光を行う。
これにより、ウエハW上の領域S1,2には基準パターン
741が重ねて転写される。
The main controller 50 controls the control information T
S is applied to the light source 16 to emit a laser beam LB, and the reticle RT is irradiated with illumination light EL to perform exposure.
As a result, the reference pattern 74 1 is transferred onto the region S 1,2 on the wafer W in an overlapping manner.

【0229】以後、上記と同様の領域間ステッピング動
作と、露光動作とを繰り返すことにより、ウエハW上の
領域Si,jに、図10(B)と同様の計測用パターンと
基準パターンとの潜像が形成される。
[0229] Thereafter, by repeating a stepping operation between similar regions as above, the exposure operation, the area S i on the wafer W, in j, FIG. 10 (B) and the same measurement pattern and the reference pattern A latent image is formed.

【0230】このようにして、露光が終了すると、主制
御装置50では、不図示のウエハローダを介してウエハ
WをZチルトステージ58上からアンロードした後、チ
ャンバ11にインラインにて接続されている不図示のコ
ータ・デベロッパ(以下、「C/D」と略述する)に送
る。そして、C/D内で、そのウエハWの現像が行わ
れ、その現像後にウエハW上には、マトリックス状に配
列された各領域Si,jに図10(B)と同様の配置で計
測用パターンと基準パターンとのレジスト像が形成され
る。
When exposure is completed in this way, main controller 50 unloads wafer W from above Z tilt stage 58 via a wafer loader (not shown), and then connects inline to chamber 11. It is sent to a coater / developer (not shown) (hereinafter abbreviated as “C / D”). Then, the development of the wafer W is performed in the C / D, and after the development, measurement is performed on the wafer W in the areas S i, j arranged in a matrix in the same arrangement as in FIG. A resist image of the use pattern and the reference pattern is formed.

【0231】その後、現像が終了したウエハWは、C/
Dから取り出され、外部の重ね合せ測定器(レジストレ
ーション測定器)を用いて、各領域Si,jについての重
ね合せ誤差の測定が行われ、この結果に基づいて、各計
測用パターン67i,jのレジスト像の対応する基準パタ
ーン741に対する位置誤差(位置ずれ)が算出され
る。なお、この位置ずれの算出方法は、種々考えられる
が、いずれにしても、計測された生データに基づいて統
計演算を行うことが、精度を向上する観点からは望まし
い。
Thereafter, the wafer W after the development is completed
D, a registration error is measured for each region S i, j using an external registration measurement device (registration measurement device), and based on the result, each measurement pattern 67 i is measured. the position error for the corresponding reference pattern 74 1 of the resist image of j (positional deviation) is calculated. Although various methods of calculating the positional deviation are conceivable, in any case, it is desirable to perform a statistical operation based on the measured raw data from the viewpoint of improving accuracy.

【0232】このようにして、各領域Si,jについて、
基準パターンに対する計測用パターンのX,Y2次元方
向の位置ずれ(Δξ’,Δη’)が求められる。そし
て、この各領域Si,jについての位置ずれ(Δξ’,Δ
η’)のデータが、前述したサービスエンジニア等によ
り、入力装置44を介して主制御装置50に入力され
る。なお、外部の重ね合せ測定器から、演算した各領域
i,jについての位置ずれ(Δξ’,Δη’)のデータ
を、オンラインにて主制御装置50に入力することも可
能である。
Thus, for each area S i, j ,
The displacement (Δξ ′, Δη ′) of the measurement pattern relative to the reference pattern in the two-dimensional X and Y directions is obtained. Then, the respective areas S i, position shift of j (.DELTA..xi ', delta
The data of η ′) is input to the main controller 50 via the input device 44 by the above-mentioned service engineer or the like. In addition, it is also possible to input the data of the calculated positional deviation (Δξ ′, Δη ′) for each of the regions S i, j to the main controller 50 from an external overlay measuring device online.

【0233】いずれにしても、上記の入力に応答して、
主制御装置50内のCPUでは、前述した第1プログラ
ムと同様の演算プログラムをメインメモリにロードし、
位置ずれ(Δξ’,Δη’)に基づいて、各領域Si,j
に対応する、すなわち投影光学系PLの視野内の第1計
測点〜第n計測点に対応する波面(波面収差)、ここで
は、ツェルニケ多項式の各項の係数、例えば第2項の係
数Z2〜第37項の係数Z37を上記演算プログラムに従
って演算する。
In any case, in response to the above input,
The CPU in the main control device 50 loads an arithmetic program similar to the first program described above into the main memory,
Based on the displacement (Δξ ′, Δη ′), each region S i, j
, Ie, the wavefront (wavefront aberration) corresponding to the first to n-th measurement points in the field of view of the projection optical system PL, here, the coefficient of each term of the Zernike polynomial, for example, the coefficient Z 2 of the second term the coefficients Z 37 th to 37 wherein calculating according to the above operation program.

【0234】このように、主制御装置50内のCPUで
は、上記の位置ずれ(Δξ’,Δη’)に基づいて、所
定の演算プログラムに従った演算により投影光学系PL
の波面を求めるのであるが、ここでは、その演算の前提
となる、位置ずれ(Δξ’,Δη’)と波面との物理的
な関係を、図7及び図8に基づいて簡単に説明する。
As described above, the CPU in main controller 50 performs the projection optical system PL based on the above-mentioned positional deviation (Δξ ′, Δη ′) by performing the calculation according to the predetermined calculation program.
Here, the physical relationship between the displacement (Δξ ′, Δη ′) and the wavefront, which is the premise of the calculation, will be briefly described with reference to FIGS. 7 and 8.

【0235】図7に、計測用パターン67k,lについ
て、代表的に示されるように、計測用パターン67i,j
で発生した回折光のうち、ピンホール状の開口70i,j
を通過した光は、どの位置の計測用パターン67i,j
由来する光であるかによって、投影光学系PLの瞳面を
通過する位置が異なる。すなわち、当該瞳面の各位置に
おける波面は、その位置に対応する計測用パターン67
i,jの位置を介した光の波面と対応している。そして、
仮に投影光学系PLに収差が全くないものとすると、こ
れらの波面は、投影光学系PLの瞳面では、すべて符号
1で示されるような理想波面(ここでは平面)となる
はずである。しかるに、収差の全く無い投影光学系は実
際には存在しないため、瞳面においては、例えば、点線
で示されるような曲面状の波面F2となる。従って、計
測用パターン67i,jの像は、ウエハW上で波面F1の理
想波面に対する傾きに応じてずれた位置に結像される。
[0235] Figure 7, measurement pattern 67 k, for l, as representatively shown, measurement pattern 67 i, j
Out of the diffracted light generated by the pinhole-shaped aperture 70 i, j
The position at which the light passes through the pupil plane of the projection optical system PL differs depending on at which position the light originates from the measurement pattern 67 i, j . In other words, the wavefront at each position on the pupil plane corresponds to the measurement pattern 67 corresponding to that position.
It corresponds to the wavefront of light through the positions of i and j . And
Supposing it is assumed there is no aberration in the projection optical system PL, these wavefront in the pupil plane of projection optical system PL, all ideal wavefront as indicated at F 1 (here planar) should be. However, since absolutely no projection optical system aberrations not actually exist, in the pupil plane, for example, a curved wavefront F 2 as shown by dotted lines. Therefore, the image of the measurement pattern 67 i, j is formed on the wafer W at a position shifted according to the inclination of the wavefront F 1 with respect to the ideal wavefront.

【0236】この一方、基準パターン741(又は7
2)から発生する回折光は、図8に示されるように、
ピンホール状の開口の制限を受けることなく、しかも投
影光学系PLに直接入射し、該投影光学系PLを介して
ウエハW上に結像される。更に、この基準パターン74
1を用いた露光は、投影光学系PLの光軸上に基準パタ
ーン741の中心を位置決めした状態で行われることか
ら、基準パターン741から発生する結像光束は殆ど投
影光学系PLの収差の影響を受けることなく、光軸を含
む微小領域に位置ずれなく結像する。
On the other hand, the reference pattern 74 1 (or 7
The diffracted light generated from 4 2 ) is, as shown in FIG.
The light is directly incident on the projection optical system PL without being restricted by the pinhole-shaped opening, and is imaged on the wafer W via the projection optical system PL. Further, the reference pattern 74
Since the exposure using 1 is performed in a state where the center of the reference pattern 74 1 is positioned on the optical axis of the projection optical system PL, the imaging light flux generated from the reference pattern 74 1 hardly has the aberration of the projection optical system PL. , And an image is formed without displacement on a minute area including the optical axis.

【0237】従って、位置ずれ(Δξ’,Δη’)は、
波面の理想波面に対する傾斜をそのまま反映した値にな
り、逆に位置ずれ(Δξ’,Δη’)に基づいて波面を
復元することができる。なお、上記の位置ずれ(Δ
ξ’,Δη’)と波面との物理的な関係から明らかなよ
うに、本実施形態における波面の算出原理は、周知のSh
ack-Hartmannの波面算出原理そのものである。
Therefore, the displacement (Δξ ′, Δη ′) is
The value directly reflects the inclination of the wavefront with respect to the ideal wavefront, and the wavefront can be restored based on the positional deviation (Δ ず れ ′, Δη ′). It should be noted that the above displacement (Δ
ξ ′, Δη ′) and the physical relationship between the wavefront and the wavefront, the principle of calculation of the wavefront in the present embodiment is based on the well-known Sh.
This is the principle of ack-Hartmann's wavefront calculation.

【0238】なお、計測用レチクルRTと同様の構成の
特殊な構造のマスクを用い、そのマスク上の複数の計測
用パターンのそれぞれを、個別に設けられたピンホール
及び投影光学系を順次介して基板上に焼き付けるととも
に、マスク上の基準パターンを集光レンズ及びピンホー
ルを介することなく、投影光学系を介して基板上に焼き
付けて、それぞれの焼き付けの結果得られる複数の計測
用パターンのレジスト像それぞれの基準パターンのレジ
スト像に対する位置ずれを計測して所定の演算により、
波面収差を算出する技術に関する発明が、米国特許第
5,978,085号に開示されている。
Note that a mask having a special structure similar to that of the measurement reticle RT is used, and a plurality of measurement patterns on the mask are sequentially passed through individually provided pinholes and a projection optical system. The reference pattern on the mask is printed on the substrate via the projection optical system without passing through the condensing lens and the pinhole, and the resist for a plurality of measurement patterns obtained as a result of each printing is printed. By measuring the displacement of the reference pattern of each image with respect to the resist image and performing a predetermined calculation,
An invention relating to a technique for calculating wavefront aberration is disclosed in US Pat. No. 5,978,085.

【0239】ところで、本実施形態の露光装置1221
〜1223では、半導体デバイスの製造時には、デバイ
ス製造用のレチクルRがレチクルステージRST上に装
填され、その後、レチクルアライメント及びいわゆるベ
ースライン計測、並びにEGA(エンハンスト・グロー
バル・アライメント)等のウエハアライメントなどの準
備作業が行われる。
The exposure apparatus 122 1 of this embodiment
In - 122 3, at the time of fabrication of semiconductor devices, a reticle R for device manufacturing is loaded on the reticle stage RST, thereafter, the reticle alignment and the so-called baseline measurement, and EGA (Enhanced Global Alignment) wafer alignment such as such Preparation work is performed.

【0240】なお、上記のレチクルアライメント、ベー
スライン計測等の準備作業については、例えば特開平4
−324923号公報などに詳細に開示され、また、こ
れに続くEGAについては、特開昭61−44429号
公報等に詳細に開示されているので、詳細な説明は省略
する。
The above-mentioned preparation work such as reticle alignment and baseline measurement is described in, for example,
JP-A-324923 and the like, and the subsequent EGA is disclosed in detail in JP-A-61-44429 and the like, and therefore, detailed description will be omitted.

【0241】その後、前述した計測用レチクルRTを用
いた波面収差の計測時と同様のステップ・アンド・リピ
ート方式の露光が行われる。但し、この場合、ステッピ
ングは、ウエハアライメント結果に基づいて、ショット
間を単位として行われる。なお、露光時の動作等は通常
のステッパと異なることがないので、詳細説明について
は省略する。
Thereafter, exposure is performed in the same step-and-repeat manner as when measuring the wavefront aberration using the measurement reticle RT described above. However, in this case, stepping is performed in units of shots based on the wafer alignment result. The operation at the time of exposure and the like are not different from those of a normal stepper, and a detailed description thereof will be omitted.

【0242】次に、露光装置122(1221〜12
3)の製造の際に行われる投影光学系PLの製造方法
について説明する。
Next, the exposure apparatus 122 (122 1 to 122)
A method of manufacturing the projection optical system PL performed at the time of manufacturing 2 3 ) will be described.

【0243】a. 投影光学系の仕様の決定 この仕様の決定に際しては、まず、ユーザーであるメー
カA側の技術者等により、不図示の入出力装置を介して
第1通信サーバ120に、露光装置が達成すべき目標情
報、例えば露光波長、最小線幅(又は解像力)、及び対
象パターン等の情報が入力される。次に、上記技術者等
は、入出力装置を介してその目標情報の送信を第1通信
サーバ120に指示する。
A. Determination of Specifications of Projection Optical System In determining these specifications, first, an exposure apparatus should be achieved by the user, a technician of the maker A, to the first communication server 120 via an input / output device (not shown). Target information, for example, information such as an exposure wavelength, a minimum line width (or resolution), and a target pattern is input. Next, the engineer or the like instructs the first communication server 120 to transmit the target information via the input / output device.

【0244】これにより、第1通信サーバ120では、
第2通信サーバ130に対してデータの受信が可能であ
るか否かの問い合わせを行い、第2通信サーバ130か
らの受信可能である旨の回答を受けて、前記目標情報を
第2通信サーバ130に送信する。
Thus, in the first communication server 120,
An inquiry is made to the second communication server 130 as to whether or not data can be received. Upon receiving an answer from the second communication server 130 indicating that the data can be received, the target information is transmitted to the second communication server 130. Send to

【0245】第2通信サーバ130では、上記の目標情
報を受信して、分析を行い、その分析結果に基づいて、
後述するような7通りの仕様決定方法の中から、1つの
方法を選択して、仕様を決定し、その決定した仕様をR
AM内に記憶する。
The second communication server 130 receives the above target information, analyzes it, and, based on the analysis result,
One of the seven specification determination methods described later is selected to determine a specification.
Store in AM.

【0246】ここで、仕様決定方法の説明に先立って、
前述した式(4)で表される、投影光学系の波面を展開
したツェルニケ多項式(フリンジツェルニケ多項式)の
各項の係数Ziがどのような収差に関連するかを簡単に
説明する。各項は、前述した表1に示されるような、f
i(ρ,θ)項、すなわちρの最高次数をn次とし、θ
に掛かる係数をmとするn次mθ項を含む項である。
Here, prior to the description of the specification determining method,
Represented by the above equation (4) will be briefly described how the coefficient Z i of each term of the Zernike polynomial in which to expand the wavefront of the projection optical system (fringe Zernike polynomial) is associated with any aberration. Each term is f, as shown in Table 1 above.
i (ρ, θ) term, that is, the highest order of ρ is n order, θ
Is a term including an n-th order mθ term where m is a coefficient applied to.

【0247】0次0θ項の係数Z1は、波面のポジショ
ンを示すものであり、収差とは殆ど関係がない。1次1
θ項(の係数(Z2,Z3))は、ディストーション成分
を示す。2次0θ項(の係数Z4)は、フォーカス成分
を示す。3次以上の0θ項(の係数(Z9,Z16
25,Z36,Z37))は、球面収差成分を示す。2θ項
(の係数(Z5,Z6,Z12,Z13,Z21,Z22,Z32
33))、及び4θ項(の係数(Z17,Z18,Z28,Z
29))は、非点収差成分を示す。3次以上の1θ項(の
係数(Z7,Z8,Z14,Z15,Z23,Z24,Z34
35))、3θ項(の係数(Z10,Z11,Z19,Z20
30,Z31))、及び5θ項(の係数(Z26,Z27))
はコマ収差成分を示す。
The coefficient Z 1 of the zero-order 0θ term indicates the position of the wavefront, and has almost no relation to aberration. Primary 1
The term (coefficient (Z 2 , Z 3 ) of the θ term) indicates a distortion component. The second order 0θ term (coefficient Z 4 ) indicates the focus component. Coefficients (Z 9 , Z 16 ,
Z 25 , Z 36 , Z 37 )) indicate spherical aberration components. The coefficient of the 2θ term ((Z 5 , Z 6 , Z 12 , Z 13 , Z 21 , Z 22 , Z 32 ,
Z 33 )), and the coefficients (Z 17 , Z 18 , Z 28 , Z
29 )) shows astigmatism components. Third or higher order 1θ terms (coefficients (Z 7, Z 8, Z 14, Z 15, Z 23, Z 24, Z 34,
Z 35 )), the coefficient of the 3θ term ((Z 10 , Z 11 , Z 19 , Z 20 ,
Z 30 , Z 31 )) and the 5θ term (coefficients (Z 26 , Z 27 ))
Indicates a coma aberration component.

【0248】以下、7通りの仕様決定方法について説明
するが、いずれの方法も投影光学系が満足すべき波面収
差を規格値として投影光学系の仕様を決定するものであ
る。
In the following, seven specification determining methods will be described. In each method, the specification of the projection optical system is determined using the wavefront aberration to be satisfied by the projection optical system as a standard value.

【0249】<第1の方法>これは、投影光学系の波面
を展開したツェルニケ多項式の各項の係数のうち、目標
情報に基づいて選択した特定の項の係数(の値)を規格
値として投影光学系の仕様を決定する方法である。この
第1の方法は、一例として、目標情報に例えば解像力が
含まれる場合に、例えばディストーション成分に対応す
る係数Z2,Z3を選択し、これらの係数の値そのものを
規格値として、視野内において、これらがそれぞれ所定
の値以下となるように投影光学系の仕様を決定するよう
な場合に用いられる。
<First Method> This is based on the coefficient (value) of a specific term selected based on target information among the coefficients of each term of a Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system as a standard value. This is a method for determining the specifications of the projection optical system. In the first method, for example, when the target information includes, for example, the resolution, for example, the coefficients Z 2 and Z 3 corresponding to the distortion component are selected, and the values of these coefficients themselves are used as standard values in the visual field. Is used when the specifications of the projection optical system are determined so that these values are each equal to or less than a predetermined value.

【0250】<第2の方法>これは、投影光学系の波面
を展開したツェルニケ多項式の各項の係数のRMS値
(Root-means-square value:二乗平均値の平方根)を
規格値とし、投影光学系の視野内全体における前記RM
S値が所定の許容値を超えないように投影光学系の仕様
を決定する方法である。この第2の方法によれば、例え
ば像面湾曲等の視野内全体で定義される収差が抑制され
ることとなる。この第2の方法は、目標情報の如何によ
らず好適に適用できる。勿論、各項の係数の視野内にお
けるRMS値を規格値としても良い。
<Second Method> This is based on the assumption that the RMS value (Root-means-square value) of the coefficient of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system is a standard value. The RM in the entire field of view of the optical system
This is a method of determining the specifications of the projection optical system so that the S value does not exceed a predetermined allowable value. According to the second method, for example, aberrations defined over the entire visual field, such as field curvature, are suppressed. This second method can be suitably applied regardless of the target information. Of course, the RMS value of the coefficient of each term within the visual field may be set as the standard value.

【0251】<第3の方法>これは、投影光学系の波面
を展開したツェルニケ多項式の各項の係数の値を規格値
とし、前記係数が個別に定められた各許容値をそれぞれ
超えないように前記投影光学系の仕様を決定する方法で
ある。この第3の方法では、各許容値を同一値として設
定することもできるし、個別に異なる値を任意に設定す
ることもできる。勿論、このうちのいくつかが同一値で
あることとすることもできる。
<Third Method> This is a method in which the values of the coefficients of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system are set as standard values, and the coefficients do not exceed respective individually set allowable values. The method for determining the specifications of the projection optical system will now be described. In the third method, each allowable value can be set as the same value, or a different value can be set arbitrarily. Of course, some of them may have the same value.

【0252】<第4の方法>この第4の方法は、投影光
学系の波面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数の
うち、着目する特定の収差に対応するn次mθ項の係数
のRMS値を規格値とし、前記RMS値が所定の許容値
を超えないように投影光学系の仕様を決定する方法であ
る。この第4の方法は、例えば目標情報にパターン情報
が含まれている場合に、そのパターン情報を分析してそ
のパターンの投影像を良好な状態で像面上に形成するた
めには、特に抑制しなければならないのは、どの収差で
あるかを推測し、その推測結果に基づいて、n次mθ項
の係数のRMS値を例えば次のように規格化する。
<Fourth Method> In the fourth method, among the coefficients of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system, the RMS of the coefficient of the n-th order mθ term corresponding to the particular aberration of interest In this method, the specifications of the projection optical system are determined such that the RMS value does not exceed a predetermined allowable value. In the fourth method, for example, when pattern information is included in target information, in order to analyze the pattern information and form a projected image of the pattern on an image plane in a good state, the method is particularly restricted. What needs to be done is to guess which aberration is, and based on the estimation result, the RMS value of the coefficient of the n-order mθ term is normalized as follows, for example.

【0253】視野内におけるZ2,Z3に関するRMS値
1を規格値とし、規格値A1≦許容値B1とする。視野
内におけるZ4のRMS値A2を規格値とし、規格値A2
≦許容値B2とする。視野内におけるZ5,Z6に関する
RMS値A3を規格値とし、規格値A3≦許容値B3とす
る。視野内におけるZ7,Z8に関するRMS値A4を規
格値とし、規格値A4≦許容値B4とする。視野内におけ
るZ9のRMS値A5を規格値とし、規格値A5≦許容値
5とする。視野内におけるZ10,Z11に関するRMS
値A6を規格値とし、規格値A6≦許容値B6とする。視
野内におけるZ1213に関するRMS値A7を規格値と
し、規格値A7≦許容値B7とする。視野内における
14,Z15に関するRMS値A8を規格値とし、規格値
8≦許容値B8とする。視野内におけるZ16のRMS値
9を規格値とし、規格値A9≦許容値B9とする。視野
内におけるZ17,Z18に関するRMS値A10を規格値と
し、規格値A10≦許容値B10とする。視野内におけるZ
19,Z20に関するRMS値A11を規格値とし、規格値A
11≦許容値B11とする。視野内におけるZ21,Z22に関
するRMS値A12を規格値とし、規格値A12≦許容値B
12とする。視野内におけるZ23,Z24に関するRMS値
13を規格値とし、規格値A13≦許容値B13とする。視
野内におけるZ25のRMS値A14を規格値とし、規格値
14≦許容値B14とする。視野内におけるZ26,Z27
関するRMS値A15を規格値とし、規格値A15≦許容値
15とする。視野内におけるZ28,Z29に関するRMS
値A16を規格値とし、規格値A16≦許容値B16とする。
視野内におけるZ30,Z31に関するRMS値A17を規格
値とし、規格値A17≦許容値B17とする。視野内におけ
るZ32,Z33に関するRMS値A18を規格値とし、規格
値A18≦許容値B18とする。視野内におけるZ34,Z35
に関するRMS値A19を規格値とし、規格値A19≦許容
値B19とする。視野内におけるZ36,Z37に関するRM
S値A20を規格値とし、規格値A20≦許容値B20とす
る。
The RMS value A 1 for Z 2 and Z 3 in the visual field is defined as a standard value, and the standard value A 1 ≦ permissible value B 1 . The RMS value A 2 of Z 4 in the visual field is defined as the standard value, and the standard value A 2
≦ the allowable value B 2. The RMS value A 3 about Z 5, Z 6 within the field and standard value, the standard value A 3 ≦ tolerance B 3. The RMS value A 4 about Z 7, Z 8 within the field and standard value, the standard value A 4 ≦ tolerance B 4. The RMS value A 5 of Z 9 and standard values within the field, the standard value A 5 ≦ tolerance B 5. RMS for Z 10 and Z 11 in the field of view
The value A 6 is a standard value, and the standard value A 6 ≦ the allowable value B 6 is satisfied. The RMS value A 7 about Z 12, 13 within the field and standard value, the standard value A 7 ≦ tolerance B 7. The RMS value A 8 for Z 14 and Z 15 in the field of view is defined as a standard value, and the standard value A 8 ≦ permissible value B 8 is satisfied. The RMS value A 9 of Z 16 in the visual field is defined as a standard value, and the standard value A 9 ≦ permissible value B 9 is satisfied. The RMS value A 10 about Z 17, Z 18 within the field and standard value, the standard value A 10 ≦ permissible value B 10. Z in the field of view
The RMS value A 11 relating to 19 and Z 20 is defined as the standard value, and the standard value A
And 11 ≦ permissible value B 11. The RMS value A 12 for Z 21 and Z 22 in the visual field is defined as a standard value, and the standard value A 12 ≦ permissible value B
It is assumed to be 12 . The RMS value A 13 about Z 23, Z 24 within the field and standard value, the standard value A 13 ≦ permissible value B 13. The RMS value A 14 of the Z 25 within the field and standard value, the standard value A 14 ≦ permissible value B 14. The RMS value A 15 for Z 26 and Z 27 in the visual field is set as a standard value, and the standard value A 15 ≦ permissible value B 15 is satisfied. RMS for Z 28 and Z 29 in the field of view
The value A 16 is defined as a standard value, and the standard value A 16 ≦ permissible value B 16 is satisfied.
The RMS value A 17 about Z 30, Z 31 within the field and standard value, the standard value A 17 ≦ permissible value B 17. The RMS value A 18 for Z 32 and Z 33 in the visual field is defined as a standard value, and the standard value A 18 ≦ permissible value B 18 is satisfied. Z 34 , Z 35 in the field of view
RMS value A 19 is a standard value, and the standard value A 19 ≦ permissible value B 19 is satisfied. RM for Z 36 and Z 37 in the visual field
The S value A 20 is defined as a standard value, and the standard value A 20 ≦ the allowable value B 20 is satisfied.

【0254】<第5の方法>この第5の方法は、投影光
学系の波面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数の
うち、着目する特定の収差に対応する各項をmθ項毎の
複数のグループに分離し、各グループに含まれる各項の
係数の視野内におけるRMS値を規格値とし、各グルー
プの前記RMS値が個別に定められた各許容値を超えな
いように投影光学系の仕様を決定する方法である。
<Fifth Method> In the fifth method, of the coefficients of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system, each term corresponding to a particular aberration of interest is divided into a plurality of mθ terms. And the standard value is the RMS value of the coefficient of each term included in each group within the field of view, and the projection optical system is controlled so that the RMS value of each group does not exceed each individually set permissible value. This is the method for determining the specifications.

【0255】例えば、3次以上の0θ項の係数Z9,Z
16,Z25,Z36,Z37に関する視野内におけるRMS値
1を規格値とし、規格値C1≦許容値D1とする。3次
以上の1θ項の係数Z7,Z8,Z14,Z15,Z23
24,Z34,Z35に関する視野内におけるRMS値C2
を規格値とし、規格値C2≦許容値D2とする。2θ項の
係数Z5,Z6,Z12,Z13,Z21,Z22,Z32,Z33
関する視野内におけるRMS値C3を規格値とし、規格
値C3≦許容値D3とする。3θ項の係数Z10,Z11,Z
19,Z20,Z30,Z31に関する視野内におけるRMS値
を規格値C4とし、規格値C4≦許容値D4とする。4θ
項の係数Z17,Z18,Z28,Z29に関する視野内におけ
るRMS値を規格値C5とし、規格値C5≦許容値D5
する。5θ項の係数Z26,Z27に関する視野内における
RMS値を規格値C6とし、規格値C6≦許容値D6とす
る。
For example, the coefficients Z 9 and Z of the third order or higher 0θ term
The RMS value C 1 in the visual field for 16 , Z 25 , Z 36 , and Z 37 is defined as a standard value, and the standard value C 1 ≦ permissible value D 1 . Coefficients Z 7 , Z 8 , Z 14 , Z 15 , Z 23 , of the third order or higher 1θ term
RMS value C 2 in the field of view for Z 24 , Z 34 , Z 35
Is the standard value, and the standard value C 2 ≦ permissible value D 2 . The RMS value C 3 in the field of view for the coefficients Z 5 , Z 6 , Z 12 , Z 13 , Z 21 , Z 22 , Z 32 , and Z 33 of the 2θ term is defined as the standard value, and the standard value C 3 ≦ permissible value D 3 I do. Coefficients Z 10 , Z 11 , Z of the 3θ term
19, and Z 20, Z 30, standard value C 4 of the RMS value within the field related to Z 31, a standard value C 4 ≦ permissible value D 4.
The RMS value in the field of view for the coefficients Z 17 , Z 18 , Z 28 , and Z 29 of the term is defined as a standard value C 5 , and the standard value C 5 ≦ permissible value D 5 . The RMS value in the field of view for the coefficients Z 26 and Z 27 of the 5θ term is defined as a standard value C 6 , and the standard value C 6 ≦ permissible value D 6 .

【0256】この第5の方法も、前述の各項の係数の有
する意味からわかるように、例えば目標情報にパターン
情報が含まれている場合に、そのパターン情報を分析し
てそのパターンの投影像を良好な状態で像面上に形成す
るためには、特に抑制しなければならないのは、どの収
差であるかを推測し、その推測結果に基づいて行うこと
ができる。
In the fifth method, as can be understood from the meaning of the coefficients of the above-described terms, for example, when the target information includes the pattern information, the pattern information is analyzed and the projected image of the pattern is analyzed. In order to form on the image surface in a good condition, it is possible to estimate which aberration is particularly necessary to suppress, based on the estimation result.

【0257】<第6の方法>この第6の方法は、投影光
学系PLの波面を展開したツェルニケ多項式の各項の係
数に目標情報に応じて重み付けした重み付け後の各項の
係数を規格値とし、重み付け後の前記各項の係数の視野
内におけるRMS値が所定の許容値を超えないように投
影光学系の仕様を決定する方法である。この第6の方法
も、例えば目標情報にパターン情報が含まれている場合
に、そのパターン情報を分析してそのパターンの投影像
を良好な状態で像面上に形成するためには、特に抑制し
なければならないのは、どの収差であるかを推測し、そ
の推測結果に基づいて行うことができる。
<Sixth Method> In the sixth method, the coefficients of each term in the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system PL are weighted in accordance with the target information, and the weighted coefficient of each term is set to a standard value. In this method, the specification of the projection optical system is determined so that the RMS value of the coefficient of each term in the visual field after weighting does not exceed a predetermined allowable value. In the sixth method, for example, when pattern information is included in target information, the pattern information is analyzed to form a projected image of the pattern on an image plane in a good state. What needs to be done can be estimated based on the result of the estimation of the aberration.

【0258】<第7の方法>この第7の方法は、目標情
報に、投影光学系の投影対象であるパターンの情報が含
まれる場合にのみ用いられる方法であって、前記パター
ンの情報に基づいて、該パターンを投影光学系により投
影した際に像面に形成される空間像を求めるためのシミ
ュレーションを行い、このシミュレーション結果を分析
してパターンが良好に転写されるために投影光学系に許
容される波面収差を規格値として投影光学系の仕様を決
定するものである。この場合、シミュレーションの方法
として、例えば前述と同様のツェルニケ変化表を予め作
成し、そのツェルニケ変化表から得られる、前記パター
ンを対象パターンとした場合に特定の収差(その指標値
を含む)に対して前記パターンに応じて定まる、、投影
光学系の波面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数
の感度(Zernike Sensitivity)と、投影光学系の波面
を展開したツェルニケ多項式の各項の係数との線形結合
に基づいて空間像を求めても良い。
<Seventh Method> The seventh method is a method used only when the target information includes information on a pattern to be projected by the projection optical system, and is based on the information on the pattern. Then, a simulation for obtaining an aerial image formed on an image plane when the pattern is projected by the projection optical system is performed, and the simulation result is analyzed. The specification of the projection optical system is determined using the wavefront aberration to be used as a standard value. In this case, as a simulation method, for example, a Zernike change table similar to that described above is created in advance, and a specific aberration (including its index value) obtained from the Zernike change table when the pattern is a target pattern is used. The linearity of the coefficient (Zernike Sensitivity) of the coefficient of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system and the coefficient of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system, which is determined according to the pattern. The aerial image may be obtained based on the combination.

【0259】これを更に詳述すると、投影光学系の視野
内のn個の計測点(評価点)における諸収差(その指標
値を含む)、例えばm種類の収差から成るn行m列のマ
トリックスfと、前記n個の計測点における波面収差の
データ、例えば波面を展開したツェルニケ多項式の各項
の係数、例えば第2項〜第37項の係数Z2〜Z37から
成るn行36列のマトリックスWaと、ツェルニケ変化
表のデータ(すなわち所定の露光条件下におけるm種類
の諸収差のツェルニケ多項式の各項の係数、例えば第2
項〜第37項の係数Z2〜Z37の1λ当たりの変化量(Z
ernike Sensitivity)から成る例えば36行m列のマト
リックスZSとの間には、次式(13)で示される関係
がある。 f=Wa・ZS ……(13)
More specifically, various aberrations (including their index values) at n measurement points (evaluation points) in the visual field of the projection optical system, for example, a matrix of m rows and m rows of m aberrations f and the data of the wavefront aberration at the n measurement points, for example, the coefficient of each term of the Zernike polynomial in which the wavefront is developed, for example, the n rows and 36 columns of the coefficients Z 2 to Z 37 of the second to 37th terms The matrix Wa and the data of the Zernike change table (that is, the coefficient of each term of the Zernike polynomial of m kinds of aberrations under predetermined exposure conditions, for example, the second
Of the coefficients Z 2 to Z 37 in the terms (37) to (37) per 1λ (Z
For example, there is a relationship represented by the following equation (13) between the matrix ZS and the matrix ZS of 36 rows and m columns composed of ernike sensitivity. f = Wa · ZS (13)

【0260】ここで、f、Wa、ZSは、一例としてそ
れぞれ次式(14)、(15)、(16)のように表す
ことができる。
Here, f, Wa, and ZS can be represented by the following equations (14), (15), and (16), for example.

【0261】[0261]

【数 7】 [Equation 7]

【0262】上記式(13)から明らかなように、ツェ
ルニケ変化表と波面収差のデータ(例えば波面を展開し
たツェルニケ多項式の各項の係数、例えば第2項〜第3
7項の係数Z2〜Z37)とを用いることにより、任意の
収差を所望の値に定めることができる。換言すれば、上
式(13)のfに所望の収差の値を与え、既知の(予め
作成した)ツェルニケ変化表のデータを用いて、上式
(13)を最小自乗法で解くことにより、特定の収差を
所望の値にする投影光学系の視野内の各点におけるツェ
ルニケ多項式の各項の係数、例えば第2項〜第37項の
係数Z2〜Z37を定めることができることがわかる。
As is apparent from the above equation (13), the Zernike change table and the data of the wavefront aberration (for example, the coefficients of the respective terms of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront, for example, the second to third terms)
By using the seven coefficients Z 2 to Z 37 ), an arbitrary aberration can be set to a desired value. In other words, by giving a desired aberration value to f in the above equation (13), and solving the above equation (13) by the least square method using data of a known (pre-created) Zernike change table, It can be seen that the coefficients of each term of the Zernike polynomial at each point in the field of view of the projection optical system that make a specific aberration a desired value, for example, the coefficients Z 2 to Z 37 of the second to 37th terms can be determined.

【0263】すなわち、この第7の方法は、上記のシミ
ュレーションにより、特定の収差、例えばコマ収差の指
標値である線幅異常値が所定の値以下となるようなパタ
ーンの空間像を求め、その空間像が得られたときの波面
収差(波面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数)
を規格値として投影光学系の仕様を決定するものであ
る。
That is, in the seventh method, a spatial image of a pattern in which the line width abnormal value which is an index value of a specific aberration, for example, coma, is equal to or less than a predetermined value is obtained by the above simulation. Wavefront aberration when an aerial image is obtained (coefficient of each term of Zernike polynomial which expanded wavefront)
Is used as a standard value to determine the specifications of the projection optical system.

【0264】上述した第1〜第7の仕様決定方法は、い
ずれも露光装置が達成すべき目標情報に基づいて、投影
光学系の瞳面における波面の情報、すなわち瞳面を通過
する総合的な情報を規格値として投影光学系の仕様を決
定するので、この仕様を満足する投影光学系を製造すれ
ば、結果的に露光装置が達成すべき目標を確実に達成す
ることができる。
In any of the above-described first to seventh specification determination methods, the information on the wavefront on the pupil plane of the projection optical system, that is, the overall information passing through the pupil plane, is based on the target information to be achieved by the exposure apparatus. Since the specifications of the projection optical system are determined using the information as a standard value, if a projection optical system that satisfies the specifications is manufactured, the target to be achieved by the exposure apparatus can be surely achieved.

【0265】b. 投影光学系の製造工程 次に、図11のフローチャートに沿って投影光学系PL
の製造工程について説明する。
B. Manufacturing Process of Projection Optical System Next, according to the flowchart of FIG.
Will be described.

【0266】〔ステップ1〕ステップ1では、まず、所
定の設計レンズデータによる設計値に従って投影光学系
PLを構成する各光学部材としての各レンズ素子、並び
に各レンズを保持するレンズホルダ、レンズ素子とレン
ズホルダとから成る光学ユニットを収納する鏡筒を製造
する。すなわち、各レンズ素子は、周知のレンズ加工機
を用いて所定の光学材料からそれぞれ所定の設計値に従
う曲率半径、軸上厚を持つように加工され、また各レン
ズを保持するレンズホルダ、レンズ素子とレンズホルダ
とから成る光学ユニットを収納する鏡筒は、周知の金属
加工機等を用いて所定の保持材料(ステンレス、真鍮、
セラミック等)からそれぞれ所定の寸法を持つ形状に加
工される。
[Step 1] In step 1, first, each lens element as each optical member constituting the projection optical system PL, a lens holder holding each lens, and a lens element according to a design value based on predetermined design lens data. A lens barrel for housing an optical unit including a lens holder is manufactured. That is, each lens element is processed from a predetermined optical material to have a radius of curvature and an axial thickness according to predetermined design values using a known lens processing machine, and a lens holder and a lens element for holding each lens. The lens barrel that houses the optical unit consisting of the lens and the lens holder is made of a predetermined holding material (stainless steel, brass,
From ceramics, etc.) into shapes having predetermined dimensions.

【0267】〔ステップ2〕ステップ2では、ステップ
1にて製造された投影光学系PLを構成する各レンズ素
子のレンズ面の面形状を例えばフィゾー型の干渉計を用
いて計測する。このフィゾー型の干渉計としては、波長
633nmの光を発するHe−Ne気体レーザや波長3
63nmの光を発するArレーザ、波長248nmに高
調波化されたArレーザ等を光源とするものが用いられ
る。このフィゾー型の干渉計によると、光路上に配置さ
れた集光レンズの表面に形成された参照面と被検面であ
るレンズ素子表面からの反射光の干渉による干渉縞をC
CD等の撮像装置により計測することにより被検面の形
状を正確に求めることができる。なお、フィゾー型の干
渉計を用いてレンズ等の光学素子の表面(レンズ面)の
形状を求めることは公知であり、このことは、例えば、
特開平62−126305号、特開平6−185997
号等にて開示されているので、詳細な説明は省略する。
[Step 2] In step 2, the surface shape of each lens element constituting the projection optical system PL manufactured in step 1 is measured using, for example, a Fizeau interferometer. As the Fizeau-type interferometer, a He—Ne gas laser that emits light with a wavelength of 633 nm or a wavelength of 3
As the light source, an Ar laser emitting light of 63 nm, an Ar laser harmonically converted to a wavelength of 248 nm, or the like is used. According to this Fizeau-type interferometer, the interference fringes due to the interference between the reference surface formed on the surface of the condenser lens disposed on the optical path and the reflected light from the lens element surface, which is the surface to be measured, are represented by C
By measuring with an imaging device such as a CD, the shape of the test surface can be accurately obtained. It is known to determine the shape of the surface (lens surface) of an optical element such as a lens using a Fizeau-type interferometer.
JP-A-62-126305, JP-A-6-185997
The detailed description will be omitted since the information is disclosed in Japanese Patent No.

【0268】上述したフィゾー型の干渉計を用いた光学
素子の面形状の計測は、投影光学系PLを構成する各レ
ンズ素子の全てのレンズ面に関して行われる。そして、
それぞれの計測結果をコンソール等の不図示の入力装置
を介して第2通信サーバ130が備えるRAM等のメモ
リ、あるいはハードディスク等の記憶装置に記憶させ
る。
The measurement of the surface shape of the optical element using the above-mentioned Fizeau interferometer is performed on all lens surfaces of each lens element constituting the projection optical system PL. And
The respective measurement results are stored in a memory such as a RAM provided in the second communication server 130 or a storage device such as a hard disk via an input device (not shown) such as a console.

【0269】〔ステップ3〕ステップ2での投影光学系
PLを構成する各レンズ素子の全てのレンズ面の面形状
の計測が完了した後、設計値に従って加工製造された光
学ユニット、すなわち、レンズ等の光学素子とその光学
素子を保持するレンズホルダとからそれぞれ成る複数の
光学ユニットを組み上げる。この光学ユニットのうち、
複数、例えば4つは、前述した可動レンズ131〜134
をそれぞれ有しており、該可動レンズ131〜134を有
する光学ユニットには、前述の如く、上記レンズホルダ
として、二重構造のレンズホルダが用いられている。す
なわち、これらの二重構造のレンズホルダは、可動レン
ズ131〜134をそれぞれ保持する内側レンズホルダ
と、その内側レンズホルダを保持する外側レンズホルダ
とをそれぞれ有し、内側レンズホルダと外側レンズホル
ダとの位置関係が機械式の調整機構を介して調整可能な
構造となっている。また、二重構造のレンズホルダに
は、前述した駆動素子がそれぞれ所定の位置に設けられ
ている。
[Step 3] After the measurement of the surface shapes of all the lens surfaces of each lens element constituting the projection optical system PL in Step 2, the optical unit processed or manufactured according to the design values, that is, the lens, etc. And a plurality of optical units each including the optical element and a lens holder for holding the optical element. Of this optical unit,
A plurality, for example, four, of the movable lenses 13 1 to 13 4
The has respectively, in the optical unit having a movable lens 131-134, as described above, as the lens holder, the lens holder having a double structure is used. That is, the lens holder of the double structure has an inner lens holder for holding the movable lens 131-134, respectively, and an outer lens holder for holding the inner lens holder, respectively, inside the lens holder and the outer lens The positional relationship with the holder is adjustable via a mechanical adjustment mechanism. The above-described drive elements are provided at predetermined positions in the lens holder having the double structure.

【0270】そして、上述のようにして組み上げられた
複数の光学ユニットを、鏡筒の上部開口を介して順次、
スペーサを介在させながら鏡筒内に落とし込むように組
み上げていく。そして、最初に鏡筒内に落としこまれた
光学ユニットは、鏡筒の下端に形成された突出部によっ
てスペーサを介して支持され、全ての光学ユニットが鏡
筒内に収容されることにより組み立て工程が完了する。
この組み立て工程と並行して、光学ユニットと共に鏡筒
内に収納されるスペーサの厚さを加味しながら工具(マ
イクロメータ等)を用いて、各レンズ素子の光学面(レ
ンズ面)の間隔に関する情報を計測する。そして、投影
光学系の組み立て作業と計測作業とを交互に行いなが
ら、ステップ3の組み立て工程が完了した段階での投影
光学系PLの最終的な各レンズ素子の光学面(レンズ
面)の間隔を求める。
Then, the plurality of optical units assembled as described above are sequentially passed through the upper opening of the lens barrel.
It is assembled so that it is dropped into the lens barrel while interposing a spacer. The optical unit first dropped into the lens barrel is supported by a protrusion formed at the lower end of the lens barrel via a spacer, and all the optical units are accommodated in the lens barrel. Is completed.
In parallel with this assembling process, using a tool (micrometer or the like) while taking into account the thickness of the spacer housed in the lens barrel together with the optical unit, information on the distance between the optical surfaces (lens surfaces) of each lens element Is measured. Then, while the assembling work and the measuring work of the projection optical system are performed alternately, the final distance between the optical surfaces (lens surfaces) of each lens element of the projection optical system PL at the stage when the assembling process of Step 3 is completed is completed. Ask.

【0271】なお、この組み立て工程を含み、製造段階
の各工程では、前述した可動レンズ131〜134は中立
位置に固定されている。また、説明は省略したが、この
組み立て工程において、瞳開口絞り15も組み込まれ
る。
[0271] Incidentally, including the assembly process, each step of the manufacturing stage, the movable lens 131-134 described above are fixed to the neutral position. Although not described, the pupil aperture stop 15 is also incorporated in this assembly process.

【0272】上記の組み立て工程中または組み立て完了
時での投影光学系PLの各レンズ素子の光学面(レンズ
面)間の間隔に関する計測結果を不図示のコンソール等
の不図示の入力装置を介して第2通信サーバ130が備
えるRAM等のメモリ、あるいはハードディスク等の記
憶装置に記憶させる。なお、以上の組み立て工程に際し
て、必要に応じて光学ユニットを調整しても良い。
During the above-mentioned assembling process or at the time of completion of the assembling, the measurement result regarding the distance between the optical surfaces (lens surfaces) of the respective lens elements of the projection optical system PL is obtained via an unillustrated input device such as an unillustrated console. The data is stored in a memory such as a RAM included in the second communication server 130 or a storage device such as a hard disk. In the above assembling process, the optical unit may be adjusted as needed.

【0273】このとき、例えば、機械式の調整機構を介
して光学素子間の光軸方向での相対間隔を変化、あるい
は光軸に対して光学素子を傾斜させる。また、鏡筒の側
面を貫通する雌螺子部を通して螺合するねじ(ビス)の
先端がレンズホルダに当接するように鏡筒を構成し、そ
のねじをねじ回し(スクリュドライバ)等の工具を介し
て移動させることにより、レンズホルダを光軸と直交す
る方向へずらし、偏心等の調整をしても良い。
At this time, for example, the relative distance between the optical elements in the optical axis direction is changed via a mechanical adjustment mechanism, or the optical elements are inclined with respect to the optical axis. Also, the lens barrel is configured so that the tip of a screw (screw) screwed through a female screw portion penetrating the side surface of the lens barrel comes into contact with the lens holder, and the screw is screwed through a tool such as a screwdriver. The lens holder may be shifted in the direction orthogonal to the optical axis by moving the lens holder to adjust eccentricity or the like.

【0274】〔ステップ4〕次に、ステップ4では、ス
テップ3にて組み上がった投影光学系PLの波面収差を
計測する。
[Step 4] Next, in step 4, the wavefront aberration of the projection optical system PL assembled in step 3 is measured.

【0275】具体的には、投影光学系PLを不図示の大
型の波面計測装置のボディに取り付け、波面収差を計測
する。この波面計測装置による波面の計測原理は、前述
した波面収差計測器80と異なるところがないので、詳
細説明は省略する。
More specifically, the projection optical system PL is attached to the body of a large-sized wavefront measuring device (not shown), and the wavefront aberration is measured. Since the principle of measuring the wavefront by this wavefront measuring device does not differ from the wavefront aberration measuring device 80 described above, detailed description is omitted.

【0276】上記の波面収差の計測の結果、波面計測装
置により、投影光学系の波面を展開したツェルニケ多項
式(フリンジツェルニケ多項式)の各項の係数Zi(i
=1、2、……、37)が得られる。従って、波面計測
装置を第2通信サーバ130に接続しておくことによ
り、第2通信サーバ130のRAM等のメモリ(あるい
はハードディスク等の記憶装置)に上記ツェルニケ多項
式の各項の係数Ziが自動的に取り込まれる。なお、上
記の説明では、波面計測装置では、ツェルニケ多項式の
第81項までを用いるものとしたが、これは、投影光学
系PLの各収差の高次成分も算出するためにこのように
したものである。しかし、前述の波面収差計測器の場合
と同様に第37項までを算出することとしても良いし、
あるいは82項以上の項をも算出するようにしても良
い。
As a result of the measurement of the wavefront aberration, the coefficient Z i (i) of each term of the Zernike polynomial (fringe Zernike polynomial) obtained by expanding the wavefront of the projection optical system by the wavefront measuring device.
= 1, 2,..., 37). Therefore, by connecting a wavefront measuring device to the second communication server 130, the coefficient Z i of each term of the Zernike polynomial in a memory such as a RAM of the second communication server 130 (or storage device such as a hard disk) is automatically Is taken in. In the above description, the wavefront measuring apparatus uses up to the 81st term of the Zernike polynomial, but this is used to calculate the higher order components of each aberration of the projection optical system PL. It is. However, it is also possible to calculate up to the 37th term in the same manner as in the case of the above-mentioned wavefront aberration measuring instrument,
Alternatively, 82 or more terms may be calculated.

【0277】〔ステップ5〕ステップ5では、ステップ
4にて計測された波面収差が、先に説明した第1〜第7
の仕様決定方法のうちから選択された決定方法に従って
決定された仕様を満足するように、投影光学系PLを調
整する。
[Step 5] In step 5, the wavefront aberration measured in step 4 is changed to the first to seventh waves described above.
The projection optical system PL is adjusted so as to satisfy the specifications determined according to the determination method selected from the specification determination methods.

【0278】まず、投影光学系PLの調整に先立って、
第2通信サーバ130は、メモリ内に記憶された各情
報、すなわち上記ステップ2にて得られた各光学素子の
面形状に関する情報及び上記ステップ3の組み立て工程
にて得られた各光学素子の光学面の間隔に関する情報等
に基づいて、メモリ内に予め記憶された光学基本データ
を修正して、実際に組上がった投影光学系PLの製造過
程での光学データを再現する。この光学データは、各光
学素子の調整量を算出するために用いられる。
First, prior to adjusting the projection optical system PL,
The second communication server 130 stores the information stored in the memory, that is, the information on the surface shape of each optical element obtained in step 2 and the optical information of each optical element obtained in the assembling process in step 3. The optical basic data stored in advance in the memory is corrected based on the information on the distance between the surfaces and the like, and the optical data in the manufacturing process of the actually assembled projection optical system PL is reproduced. This optical data is used to calculate the adjustment amount of each optical element.

【0279】すなわち、第2通信サーバ130のハード
ディスク内には、投影光学系PLを構成する全てのレン
ズ素子について、各レンズ素子の6自由度方向それぞれ
の単位駆動量とツェルニケ多項式の各項の係数Ziの変
化量との関係を、投影光学系の設計値に基づいて算出し
た、いわば前述したマトリックスOを可動レンズのみな
らず非可動のレンズ素子をも含むように拡張した調整用
基本データベースが、予め格納されている。そこで、第
2通信サーバ130では、上述した投影光学系PLの製
造過程での光学データに基づいて、所定の演算により上
記の調整用基本データベースを修正する。
That is, in the hard disk of the second communication server 130, for all the lens elements constituting the projection optical system PL, the unit drive amount of each lens element in each of the six degrees of freedom and the coefficient of each term of the Zernike polynomial A basic database for adjustment obtained by calculating the relationship between the change amount of Z i and the design amount of the projection optical system based on the design value of the projection optical system, that is, by expanding the above-described matrix O to include not only movable lenses but also non-movable lens elements. Are stored in advance. Therefore, the second communication server 130 corrects the basic adjustment database by a predetermined calculation based on the optical data in the process of manufacturing the projection optical system PL described above.

【0280】そして、例えば上述した第1〜第6の方法
のいずれかを選択している場合には、第2通信サーバ1
30では、修正後の基本データベースと、波面の目標
値、すなわち選択した仕様決定方法に基づきツェルニケ
多項式の各項の係数Ziが満足すべき値と、上記波面計
測装置の計測結果として得られたツェルニケ多項式の各
項の係数Ziの実測値とに基づいて、所定の演算プログ
ラムに従って、各レンズ素子の6自由度方向それぞれの
調整量を例えば最小自乗法により算出する。
If any one of the first to sixth methods is selected, the second communication server 1
In 30, the basic database after correction, the target value of the wavefront, i.e. the value coefficient Z i is satisfactory in terms of the Zernike polynomial based on the selected specification determination method, was obtained as the measurement result of the wavefront measuring device Based on the actually measured value of the coefficient Z i of each term of the Zernike polynomial, the adjustment amount of each lens element in each of the six degrees of freedom is calculated by, for example, the least square method according to a predetermined calculation program.

【0281】そして、第2通信サーバ130では、ディ
スプレイの画面上に各レンズ素子の6自由度方向それぞ
れの調整量(ゼロを含む)の情報を表示する。
Then, the second communication server 130 displays information on the adjustment amount (including zero) of each lens element in each of the six degrees of freedom on the screen of the display.

【0282】この表示に従って、技術者(作業者)によ
り、各レンズ素子が調整される。これにより、選択され
た仕様決定方法に従って決定された仕様を満たすように
投影光学系PLが調整される。
According to the display, each lens element is adjusted by a technician (operator). Thereby, the projection optical system PL is adjusted so as to satisfy the specifications determined according to the selected specification determining method.

【0283】具体的には、仕様決定方法として、第1の
方法が選択されている場合には、投影光学系PLの波面
を展開したツェルニケ多項式の各項の係数のうち、目標
情報に基づいて選択した特定の項の係数が所定値を超え
ないように投影光学系PLが調整される。また、第2の
方法が選択されている場合には、投影光学系PLの視野
内全体における波面を展開したツェルニケ多項式の各項
の係数のRMS値が、所定の許容値を超えないように投
影光学系PLが調整される。また、第3の方法が選択さ
れている場合には、投影光学系の波面を展開したツェル
ニケ多項式の各項の係数が個別に定められた各許容値を
それぞれ超えないように投影光学系PLが調整される。
また、第4の方法が選択されている場合には、投影光学
系PLの波面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数
のうち、着目する特定の収差に対応するn次mθ項の係
数の視野内におけるRMS値が所定の許容値を超えない
ように投影光学系PLが調整される。第5の方法が選択
されている場合には、投影光学系PLの波面を展開した
ツェルニケ多項式の各項の係数のうち、着目すべき特定
の収差に対応する各項をmθ項毎の複数のグループに分
離し、各グループに含まれる各項の係数の視野内におけ
るRMS値が個別に定められた各許容値を超えないよう
に投影光学系が調整される。また、第6の方法が選択さ
れている場合には、投影光学系PLの波面を展開したツ
ェルニケ多項式の各項の係数に目標情報に応じて重み付
けした重み付け後の各項の係数の視野内におけるRMS
値が所定の許容値を超えないように投影光学系PLが調
整される。
Specifically, when the first method is selected as the specification determining method, based on the target information among the coefficients of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system PL. The projection optical system PL is adjusted so that the coefficient of the selected specific term does not exceed a predetermined value. When the second method is selected, the projection is performed so that the RMS value of the coefficient of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront in the entire visual field of the projection optical system PL does not exceed a predetermined allowable value. The optical system PL is adjusted. Further, when the third method is selected, the projection optical system PL is adjusted so that the coefficients of the terms of the Zernike polynomials obtained by expanding the wavefront of the projection optical system do not exceed respective individually set permissible values. Adjusted.
When the fourth method is selected, among the coefficients of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system PL, the field of view of the coefficient of the n-th mθ term corresponding to the particular aberration of interest The projection optical system PL is adjusted such that the RMS value within the range does not exceed a predetermined allowable value. When the fifth method is selected, among the coefficients of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system PL, a plurality of terms corresponding to a particular aberration to be focused on are divided into a plurality of mθ terms. The projection optical system is divided into groups, and the projection optical system is adjusted such that the RMS value of the coefficient of each term included in each group within the field of view does not exceed each individually determined allowable value. When the sixth method is selected, the coefficients of the terms of the Zernike polynomials obtained by expanding the wavefront of the projection optical system PL are weighted according to the target information. RMS
The projection optical system PL is adjusted so that the value does not exceed a predetermined allowable value.

【0284】一方、第7の方法を選択している場合に
は、第2通信サーバ130では、前記目標情報に含まれ
るパターンの情報に基づいて、該パターンを投影光学系
により投影した際に像面に形成される空間像を求めるた
めのシミュレーションを行い、このシミュレーション結
果を分析してパターンが良好に転写されるために投影光
学系PLに許容される波面収差を満たすように投影光学
系PLを調整する。この場合において、第2通信サーバ
130では、シミュレーションの方法として、例えば前
述と同様のツェルニケ変化表を予め作成し、そのツェル
ニケ変化表から得られる、前記パターンを対象パターン
とした場合の特定の収差(その指標値を含む)に対す
る、投影光学系の波面を展開したツェルニケ多項式の各
項の係数の感度(Zernike Sensitivity)と、投影光学
系の波面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数との
線形結合に基づいて空間像を求め、その空間像に基づい
て前記着目する収差が許容値を超えないようなレンズ素
子の調整量を例えば最小自乗法により算出する。
[0284] On the other hand, when the seventh method is selected, the second communication server 130 generates an image when the pattern is projected by the projection optical system based on the information on the pattern included in the target information. A simulation for obtaining an aerial image formed on the surface is performed. The simulation result is analyzed, and the projection optical system PL is adjusted so as to satisfy the wavefront aberration allowed for the projection optical system PL in order to transfer the pattern well. adjust. In this case, in the second communication server 130, as a simulation method, for example, a Zernike change table similar to that described above is created in advance, and a specific aberration (obtained from the Zernike change table) when the pattern is set as a target pattern ( The linear combination of the sensitivity (Zernike Sensitivity) of the coefficient of each term of the Zernike polynomial that expands the wavefront of the projection optical system with the coefficient of each term of the Zernike polynomial that expands the wavefront of the projection optical system (including the index value) Is calculated based on the aerial image, and an adjustment amount of the lens element such that the aberration of interest does not exceed an allowable value is calculated based on the aerial image, for example, by a least square method.

【0285】そして、第2通信サーバ130では、ディ
スプレイの画面上に各レンズ素子の6自由度方向それぞ
れの調整量(ゼロを含む)の情報を表示する。この表示
に従って、技術者(作業者)により、各レンズ素子が調
整される。これにより、選択された第7の仕様決定方法
に従って決定された仕様を満たすように投影光学系PL
が調整される。
The second communication server 130 displays information on the adjustment amounts (including zero) of each lens element in each of the six degrees of freedom on the screen of the display. According to this display, each lens element is adjusted by a technician (operator). Thereby, the projection optical system PL can satisfy the specification determined according to the selected seventh specification determination method.
Is adjusted.

【0286】いずれにしても、投影光学系PLの波面の
計測結果に基づいて投影光学系PLが調整されるので、
低次収差のみでなく高次収差も含めて同時に調整でき、
しかも従来のように調整する収差の順番を考慮する必要
もない。従って、投影光学系の光学特性を高精度にかつ
簡易に調整することが可能となる。このようにして、決
定した仕様をほぼ満たす投影光学系PLが製造されるこ
ととなる。
In any case, since the projection optical system PL is adjusted based on the measurement result of the wavefront of the projection optical system PL,
Not only low-order aberrations but also high-order aberrations can be adjusted simultaneously,
Moreover, there is no need to consider the order of aberrations to be adjusted as in the conventional case. Therefore, it is possible to adjust the optical characteristics of the projection optical system with high accuracy and easily. In this way, the projection optical system PL that almost satisfies the determined specifications is manufactured.

【0287】なお、本実施形態では、ステップ4にて波
面収差を計測した後、投影光学系の調整を行うことなく
投影光学系を露光装置に組み込んでから投影光学系の調
整を行うものとしたが、投影光学系を露光装置に組み込
む前に投影光学系の調整(光学素子の再加工や交換な
ど)を行い、この調整された投影光学系を露光装置に組
み込むようにしても良い。このとき、前述の結像特性調
整機構を用いることなく、例えば作業者が光学素子の位
置調整などを行うことにより投影光学系を調整しても良
い。また、投影光学系を露光装置に組み込んでから、前
述の波面収差計測器80又は計測用レチクルRTを用い
て波面収差を再度計測し、この計測結果に基づいて投影
光学系を再調整することが望ましい。
In the present embodiment, after the wavefront aberration is measured in step 4, the projection optical system is adjusted after the projection optical system is incorporated into the exposure apparatus without adjusting the projection optical system. However, before the projection optical system is incorporated into the exposure apparatus, the projection optical system may be adjusted (such as rework or replacement of the optical element), and the adjusted projection optical system may be incorporated into the exposure apparatus. At this time, the projection optical system may be adjusted by, for example, an operator adjusting the position of the optical element without using the above-described imaging characteristic adjustment mechanism. Further, after incorporating the projection optical system into the exposure apparatus, the wavefront aberration is measured again using the above-described wavefront aberration measuring device 80 or the measurement reticle RT , and the projection optical system is readjusted based on the measurement result. Is desirable.

【0288】なお、上記の投影光学系PLの調整等に際
して行われる波面収差の計測は、上述の如く、波面計測
装置を用い、ピンホール及び投影光学系PLを介して形
成された空間像に基づいて行うこととしても良いが、こ
れに限らず、例えば計測用レチクルRTを用い、所定の
計測用パターンをピンホール及び投影光学系PLを介し
てウエハW上に焼付けた結果に基づいて行うこととして
も良い。また、投影光学系の光学素子の再加工又は交換
が必要なときは、投影光学系を露光装置に組み込む前に
再加工又は交換を行うことが好ましい。
The measurement of the wavefront aberration performed at the time of the adjustment of the projection optical system PL and the like is performed by using the wavefront measurement device and based on the pinhole and the aerial image formed via the projection optical system PL as described above. However, the present invention is not limited to this. For example, using a measurement reticle RT and performing a predetermined measurement pattern on the wafer W via the pinhole and the projection optical system PL on the wafer W It is good. Further, when it is necessary to rework or replace the optical element of the projection optical system, it is preferable to perform the rework or replacement before incorporating the projection optical system into the exposure apparatus.

【0289】なお、投影光学系PLの光学素子の再加工
を容易に行うため、上述の波面計測装置を用いて波面収
差を計測した際に、この計測結果に基づいて再加工が必
要な光学素子の有無や位置などを特定し、その光学素子
の再加工と他の光学素子の再調整とを並行して行うよう
にしても良い。
In order to easily rework the optical element of the projection optical system PL, when the wavefront aberration is measured using the above-described wavefront measuring device, the optical element that needs to be reworked based on the measurement result. The presence / absence or position of the optical element may be specified, and the rework of the optical element and the readjustment of other optical elements may be performed in parallel.

【0290】次に、露光装置122の製造方法について
説明する。
Next, a method for manufacturing the exposure apparatus 122 will be described.

【0291】露光装置122の製造に際しては、まず、
複数のレンズ素子、ミラー等の光学素子などを含む照明
光学系12をユニット単体として組み立てるとともに、
上述のようにして投影光学系PLを単体として組み立て
る。また、多数の機械部品から成るレチクルステージ系
やウエハステージ系などを、それぞれユニットとして組
み立てる。そして、それぞれユニット単体としての所望
の性能を発揮するように、光学的な調整、機械的な調
整、及び電気的な調整等を行う。なお、この調整に際し
て、投影光学系PLについては上述した方法により調整
が行われる。
In manufacturing the exposure apparatus 122, first,
While assembling the illumination optical system 12 including a plurality of lens elements and optical elements such as mirrors as a unit,
The projection optical system PL is assembled as a single unit as described above. Further, a reticle stage system, a wafer stage system, and the like each including a large number of mechanical parts are assembled as a unit. Then, optical adjustment, mechanical adjustment, electrical adjustment, and the like are performed so as to exhibit desired performance as a single unit. In this adjustment, the projection optical system PL is adjusted by the method described above.

【0292】次に、照明光学系12や投影光学系PLな
どを露光装置本体に組むとともに、レチクルステージ系
やウエハステージ系などを露光装置本体に取り付けて配
線や配管を接続する。
Next, the illumination optical system 12, the projection optical system PL, and the like are assembled in the exposure apparatus main body, and the reticle stage system, the wafer stage system, and the like are attached to the exposure apparatus main body, and wiring and piping are connected.

【0293】次いで、照明光学系12や投影光学系PL
については、光学的な調整を更に行う。これは、露光装
置本体への組み付け前と組み付け後とでは、それらの光
学系、特に投影光学系PLの結像特性が微妙に変化する
からである。本実施形態では、この露光装置本体に対す
る組み込み後に行われる投影光学系PLの光学的な調整
に際し、前述した波面収差計測器80をZチルトステー
ジ58に取り付け、前述と同様にして波面収差を計測
し、その波面収差の計測結果として得られる各計測点に
おける波面の情報を、オンラインにてその製造中の露光
装置の主制御装置50から第2通信サーバ130に送
る。そして、第2通信サーバ130により、上述した投
影光学系PL単体の製造時における調整の際と同様にし
て、各レンズ素子の6自由度方向それぞれの調整量を例
えば最小自乗法により算出し、その算出結果をディスプ
レイ上に表示させる。
Next, the illumination optical system 12 and the projection optical system PL
For, optical adjustment is further performed. This is because the imaging characteristics of those optical systems, particularly the projection optical system PL, are slightly changed before and after assembling to the exposure apparatus main body. In the present embodiment, when the projection optical system PL is optically adjusted after being incorporated into the exposure apparatus main body, the above-described wavefront aberration measuring device 80 is attached to the Z tilt stage 58, and the wavefront aberration is measured in the same manner as described above. The information on the wavefront at each measurement point obtained as a result of the measurement of the wavefront aberration is sent online from the main controller 50 of the exposure apparatus being manufactured to the second communication server 130. Then, in the same manner as in the adjustment at the time of manufacturing the projection optical system PL alone, the second communication server 130 calculates the adjustment amount of each lens element in each of the six degrees of freedom by, for example, the least square method. The calculation result is displayed on the display.

【0294】そして、この表示に従って、技術者(作業
者)により、各レンズ素子が調整される。これにより、
決定された仕様を確実に満たす投影光学系PLが製造さ
れる。
Each lens element is adjusted by a technician (operator) according to the display. This allows
The projection optical system PL that reliably satisfies the determined specifications is manufactured.

【0295】なお、この製造段階における最終調整を、
前述した第2通信サーバ130からの指示に基づく、主
制御装置50による結像特性補正コントローラ48を介
した投影光学系PLの自動調整により行うことは可能で
ある。しかしながら、露光装置の製造が終了した段階で
は、各可動レンズを中立位置に保っておくことが、半導
体製造工場への納入後に駆動素子の駆動ストロークを十
分に確保するために望ましく、また、この段階で、修正
されていない収差、主として高次収差は自動調整が困難
な収差であると判断できるので、上記の如く、レンズ等
の組付けなどを再調整することが望ましい。
Note that the final adjustment in this manufacturing stage is as follows:
It is possible to perform the automatic adjustment of the projection optical system PL via the imaging characteristic correction controller 48 by the main controller 50 based on the instruction from the second communication server 130 described above. However, at the stage where the manufacture of the exposure apparatus has been completed, it is desirable to keep each movable lens in the neutral position in order to ensure a sufficient drive stroke of the drive element after delivery to the semiconductor manufacturing factory. Therefore, it is possible to determine that uncorrected aberrations, mainly high-order aberrations, are aberrations that are difficult to automatically adjust. Therefore, as described above, it is desirable to readjust the assembly of lenses and the like.

【0296】なお、上記の再調整により所望の性能が得
られない場合などには、一部のレンズを再加工又は交換
する必要も生じる。なお、投影光学系PLの光学素子の
再加工を容易に行うため、前述した如く、投影光学系P
Lを露光装置本体に組み込む前に投影光学系PLの波面
収差を前述の波面計測装置等を用いて計測し、この計測
結果に基づいて再加工が必要な光学素子の有無や位置な
どを特定することとしても良い。また、その光学素子の
再加工と他の光学素子の再調整とを並行して行うように
しても良い。
If desired performance cannot be obtained by the above readjustment, it may be necessary to rework or replace some lenses. In order to easily rework the optical elements of the projection optical system PL, as described above, the projection optical system P
Before incorporating L into the exposure apparatus main body, the wavefront aberration of the projection optical system PL is measured using the above-described wavefront measurement device or the like, and based on the measurement result, the presence / absence, position, and the like of an optical element requiring rework are specified. It is good. Further, rework of the optical element and readjustment of another optical element may be performed in parallel.

【0297】また、投影光学系PLの光学素子単位でそ
の交換などを行っても良いし、あるいは複数の鏡筒を有
する投影光学系ではその鏡筒単位で交換などを行っても
良い。更に、光学素子の再加工では必要に応じてその表
面を非球面に加工しても良い。また、投影光学系PLの
調整では光学素子の位置(他の光学素子との間隔を含
む)や傾斜などを変更するだけでも良いし、特に光学素
子がレンズエレメントであるときはその偏心を変更した
り、あるいは光軸AXを中心として回転させても良い。
Further, the replacement may be performed for each optical element of the projection optical system PL, or for a projection optical system having a plurality of lens barrels, the replacement may be performed for each lens barrel. Further, in the reworking of the optical element, the surface may be machined to an aspherical surface if necessary. In the adjustment of the projection optical system PL, it is only necessary to change the position of the optical element (including the distance from another optical element), the inclination, and the like. In particular, when the optical element is a lens element, the eccentricity is changed. Alternatively, it may be rotated about the optical axis AX.

【0298】その後、更に総合調整(電気調整、動作確
認等)をする。これにより、光学特性が高精度に調整さ
れた投影光学系PLを用いて、レチクルRのパターンを
ウエハW上に精度良く転写することができる、本実施形
態の露光装置122を製造することができる。なお、露
光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたク
リーンルームで行うことが望ましい。
Thereafter, comprehensive adjustment (electrical adjustment, operation confirmation, etc.) is performed. Accordingly, it is possible to manufacture the exposure apparatus 122 of the present embodiment, which can transfer the pattern of the reticle R onto the wafer W with high accuracy using the projection optical system PL whose optical characteristics have been adjusted with high precision. . It is desirable that the exposure apparatus be manufactured in a clean room in which the temperature, the degree of cleanliness, and the like are controlled.

【0299】以上説明したように、本実施形態による
と、投影光学系PLの製造に際して、コンピュータシス
テム10によって、露光装置122が達成すべき目標情
報に基づいて、投影光学系PLが満足すべき波面収差を
規格値として投影光学系PLの仕様が決定される。すな
わち、投影光学系PLの瞳面における波面の情報を規格
値として投影光学系PLの仕様が決定される。そして、
投影光学系PL、ひいては露光装置の製造工程における
投影光学系の調整段階では、決定された仕様を満足する
ように投影光学系PLが調整される。この際、低次収差
のみでなく高次収差も含めて調整されるので、従来のよ
うな段階的な調整が不要となるとともに、高次収差の調
整のための光線追跡等も不要となる。従って、投影光学
系PLの製造工程を簡略化することが可能である。しか
も、製造された投影光学系PLにより露光装置122が
達成すべき目標が確実に達成されることとなる。
As described above, according to the present embodiment, when manufacturing the projection optical system PL, the computer system 10 controls the projection optical system PL based on the target information to be achieved by the exposure apparatus 122, based on the target information to be achieved. The specifications of the projection optical system PL are determined using the aberration as a standard value. That is, the specification of the projection optical system PL is determined using the information on the wavefront on the pupil plane of the projection optical system PL as a standard value. And
In the stage of adjusting the projection optical system PL, and thus the projection optical system in the manufacturing process of the exposure apparatus, the projection optical system PL is adjusted so as to satisfy the determined specifications. At this time, since the adjustment is performed not only for the low-order aberration but also for the high-order aberration, stepwise adjustment as in the related art is not required, and ray tracing or the like for adjusting the high-order aberration is not required. Therefore, the manufacturing process of the projection optical system PL can be simplified. In addition, the target to be achieved by the exposure apparatus 122 is reliably achieved by the manufactured projection optical system PL.

【0300】また、上記の露光装置の製造工程における
投影光学系の調整に際しては、投影光学系PLの波面収
差を計測し、その波面収差の計測結果(実測値)に基づ
いて、投影光学系PLが前記仕様を満足するように投影
光学系PLを調整する。従って、仕様通りの投影光学系
PLを簡易かつ確実に製造することができる。
In adjusting the projection optical system in the manufacturing process of the exposure apparatus, the wavefront aberration of the projection optical system PL is measured, and the projection optical system PL is measured based on the measurement result (actually measured value) of the wavefront aberration. Adjusts the projection optical system PL so as to satisfy the above specifications. Accordingly, it is possible to easily and reliably manufacture the projection optical system PL as specified.

【0301】また、本実施形態では、波面収差の計測
を、投影光学系PLが露光装置本体(光学装置の本体)
に組み込まれる前及び投影光学系PLが露光装置本体に
組み込まれた後のいずれにおいても行われる。前者で
は、専用の波面収差計測装置を用いて非常に高精度に投
影光学系の波面を計測することができ、また、後者によ
り、露光装置本体に対する組み込みの前後において環境
条件の変化等があっても、これに影響を受けることのな
い、高精度な投影光学系の光学特性の調整が可能とな
る。これに限らず、波面収差の計測を、投影光学系PL
が露光装置本体(光学装置の本体)に組み込まれる前及
び投影光学系PLが露光装置本体に組み込まれた後のい
ずれか一方のみにおいて行うようにしても良い。
In the present embodiment, the measurement of the wavefront aberration is performed by using the projection optical system PL by the exposure apparatus main body (optical apparatus main body).
Before and after the projection optical system PL is assembled into the exposure apparatus main body. In the former case, the wavefront of the projection optical system can be measured with very high accuracy using a dedicated wavefront aberration measuring device. However, it is possible to adjust the optical characteristics of the projection optical system with high accuracy without being affected by this. The measurement of the wavefront aberration is not limited to this, and the projection optical system PL
May be performed only before or after the projection optical system PL is incorporated into the exposure apparatus main body (the main body of the optical apparatus).

【0302】いずれにしても、投影光学系PLの波面の
計測結果に基づいて投影光学系PLが調整されるので、
低次収差のみでなく高次収差も含めて同時に調整でき、
しかも従来のように調整する収差の順番を考慮する必要
もない。従って、投影光学系の光学特性を高精度にかつ
簡易に調整することが可能となる。このようにして、所
望の仕様をほぼ満たす投影光学系PLが製造されること
となる。
In any case, since the projection optical system PL is adjusted based on the measurement result of the wavefront of the projection optical system PL,
Not only low-order aberrations but also high-order aberrations can be adjusted simultaneously,
Moreover, there is no need to consider the order of aberrations to be adjusted as in the conventional case. Therefore, it is possible to adjust the optical characteristics of the projection optical system with high accuracy and easily. In this way, the projection optical system PL that substantially satisfies the desired specifications is manufactured.

【0303】本実施形態に係る露光装置122による
と、主制御装置50により前述の如くして波面収差計測
器80(又は計測用レチクルRT)を用いて投影光学系
PLの波面が計測される。そして、主制御装置50によ
り、投影光学系の瞳面を通過する総合的な情報である、
波面の計測結果を利用して結像特性調整機構(48、1
1〜134)等が制御される。従って、波面計測の結果
を利用して投影光学系PLの結像特性が自動的に調整さ
れる。
According to exposure apparatus 122 of the present embodiment, main controller 50 measures the wavefront of projection optical system PL using wavefront aberration measuring device 80 (or measurement reticle R T ) as described above. . Then, the main controller 50 is comprehensive information passing through the pupil plane of the projection optical system.
The imaging characteristic adjustment mechanism (48, 1
3 1-13 4) and the like are controlled. Therefore, the imaging characteristics of the projection optical system PL are automatically adjusted using the result of the wavefront measurement.

【0304】また、本実施形態に係る露光装置122に
よると、前述した製造方法によって製造され、製造時は
勿論、その後の調整時においても、低次収差のみでなく
高次収差も含めて調整された投影光学系PLを露光用光
学系として具備しているので、この投影光学系PLによ
りレチクルRのパターンをウエハW上に精度良く転写す
ることが可能となる。
The exposure apparatus 122 according to the present embodiment is manufactured by the above-described manufacturing method, and is adjusted not only at the time of manufacturing but also at the time of subsequent adjustment so as to include not only low-order aberrations but also high-order aberrations. Since the projection optical system PL is provided as an exposure optical system, the pattern of the reticle R can be accurately transferred onto the wafer W by the projection optical system PL.

【0305】また、本実施形態に係るコンピュータシス
テム10によると、露光装置122が備える波面収差計
測器80により投影光学系PLの波面が自己計測され
る。第1通信サーバ120では、波面収差計測器80で
計測される投影光学系PLの波面の計測結果を通信路を
介して第2通信サーバ130に送信する。第2通信サー
バ130では、波面の計測結果を利用して結像特性調整
機構(48、131〜134)を制御する。従って、投影
光学系の瞳面における波面の情報、すなわち瞳面を通過
する総合的な情報を利用して投影光学系PLの結像特性
が精度良く調整される。この場合、第2通信サーバ13
0を露光装置122及びそれに接続された第1通信サー
バ120から離れた位置に配置することが可能であり、
かかる場合には、遠隔操作により投影光学系PLの結像
特性の高精度な調整が可能となる。
Further, according to the computer system 10 of the present embodiment, the wavefront of the projection optical system PL is self-measured by the wavefront aberration measuring device 80 provided in the exposure apparatus 122. The first communication server 120 transmits the measurement result of the wavefront of the projection optical system PL measured by the wavefront aberration measuring device 80 to the second communication server 130 via a communication path. In the second communication server 130 controls the imaging characteristic adjustment mechanism (48,13 1-13 4) by using the measurement result of the wavefront. Therefore, the imaging characteristic of the projection optical system PL is adjusted with high accuracy using the information on the wavefront on the pupil plane of the projection optical system, that is, the comprehensive information passing through the pupil plane. In this case, the second communication server 13
0 can be arranged at a position remote from the exposure apparatus 122 and the first communication server 120 connected thereto,
In such a case, it is possible to adjust the imaging characteristics of the projection optical system PL with high precision by remote control.

【0306】また、上記実施形態に係るコンピュータシ
ステム10及び該コンピュータシステムによって行われ
る最良条件の決定方法によると、露光装置122を管理
するホストコンピュータあるいはオペレータにより、第
1通信サーバ120に所定のパターンの情報を含む露光
条件の情報が入力されると、第2通信サーバ130で
は、通信路を介して第1通信サーバ120から受信した
露光条件の情報に含まれる前記パターンの情報と投影光
学系PLの既知の収差情報とに基づいて、前記パターン
を投影光学系PLにより投影した際に像面に形成される
空間像を求めるためのシミュレーションを繰り返し行
い、そのシミュレーション結果を分析して最良露光条件
を決定する。従って、最適な露光条件の設定をほぼ全自
動で行うことが可能となる。
Further, according to the computer system 10 according to the above-described embodiment and the method for determining the best conditions performed by the computer system, the host computer or the operator who manages the exposure apparatus 122 sends a predetermined pattern to the first communication server 120. When the exposure condition information including the information is input, the second communication server 130 transmits the pattern information included in the exposure condition information received from the first communication server 120 via the communication path and the projection optical system PL. Based on the known aberration information, the simulation for obtaining the aerial image formed on the image plane when the pattern is projected by the projection optical system PL is repeatedly performed, and the simulation result is analyzed to determine the best exposure condition. I do. Therefore, the setting of the optimum exposure condition can be performed almost fully automatically.

【0307】また、本実施形態のコンピュータシステム
10によると、露光装置122のメンテナンス時等にお
ける投影光学系PLの調整の際には、サービスエンジニ
ア等が、波面収差計測器80をZチルトステージ58に
取り付け、入力装置45を介して波面収差の計測指令を
入力するだけで、ほぼ全自動で、第2通信サーバ130
による遠隔操作により、投影光学系PLの結像特性を高
精度に調整することができる。あるいは、サービスエン
ジニア等は、計測用レチクルRTを用いて露光装置12
2の投影光学系PLの波面収差の計測を前述した手順で
行い、その結果得られた位置ずれ量のデータを露光装置
122の主制御装置50に入力することによっても、ほ
ぼ全自動で、第2通信サーバ130による遠隔操作によ
り、投影光学系PLの結像特性を高精度に調整すること
ができる。
According to the computer system 10 of the present embodiment, when adjusting the projection optical system PL during maintenance of the exposure apparatus 122 or the like, a service engineer or the like moves the wavefront aberration measuring device 80 to the Z tilt stage 58. Just by inputting a wavefront aberration measurement command via the mounting and input device 45, the second communication server 130 is almost fully automatically operated.
, The imaging characteristics of the projection optical system PL can be adjusted with high accuracy. Alternatively, the service engineer or the like uses the measurement reticle RT to
The measurement of the wavefront aberration of the projection optical system PL of No. 2 is performed in accordance with the above-described procedure, and the data of the amount of displacement obtained as a result is input to the main control device 50 of the exposure apparatus 122. 2 The remote control by the communication server 130 can adjust the imaging characteristics of the projection optical system PL with high accuracy.

【0308】また、本実施形態の露光装置122による
と、露光の際には、上述のようにして最良露光条件が設
定され、かつ投影光学系PLの結像特性が精度良く調整
された投影光学系PLを介してレチクルRのパターンが
ウエハW上に転写されるので、微細パターンを重ね合せ
精度良くウエハW上に転写することが可能になってい
る。
Further, according to the exposure apparatus 122 of the present embodiment, at the time of exposure, the best exposure conditions are set as described above, and the image forming characteristics of the projection optical system PL are precisely adjusted. Since the pattern of the reticle R is transferred onto the wafer W via the system PL, it is possible to transfer the fine pattern onto the wafer W with high overlay accuracy.

【0309】なお、上記実施形態では、投影光学系PL
によるパターンの投影像の形成状態を調整する調整装置
が、投影光学系PLの結像特性を調整する結像特性調整
機構によって構成された場合について説明したが、本発
明がこれに限定されるものではない。調整装置として
は、前述の結像特性調整機構に代えて、あるいはこれと
ともに、例えばレチクルR及びウエハWの少なくとも一
方を光軸AX方向に駆動する機構や、照明光ELの波長
をシフトさせる機構などを用いても良い。例えば、照明
光ELの波長をシフトさせる機構を、前述の結像特性調
整機構とともに用いる場合には、前述と同様に、照明光
ELの単位シフト量に対する投影光学系PLの視野内の
複数の計測点それぞれに対応する結像特性、具体的には
波面のデータ、例えばツェルニケ多項式の第2項〜第3
7項の係数がどのように変化するかのデータをシミュレ
ーション等により予め求めておき、それを前述のデータ
ベース内のパラメータの1つとして含めることにより、
前述の各可動レンズの調整量と同様の扱いが可能とな
る。すなわち、前述の第2プログラムに従った最小自乗
演算を、そのデータベースを用いて行うことにより、投
影光学系によるパターンの結像状態の調整のための照明
光ELの波長の最適シフト量の算出を容易に行うことが
でき、この算出結果に基づく波長の自動調整が可能とな
る。
In the above embodiment, the projection optical system PL
Has been described in which the adjusting device that adjusts the state of formation of the projected image of the pattern by the imaging characteristic adjustment mechanism that adjusts the imaging characteristic of the projection optical system PL has been described, but the present invention is not limited to this. is not. As the adjustment device, a mechanism for driving at least one of the reticle R and the wafer W in the optical axis AX direction, a mechanism for shifting the wavelength of the illumination light EL, or the like instead of or together with the above-described imaging characteristic adjustment mechanism. May be used. For example, when a mechanism that shifts the wavelength of the illumination light EL is used together with the above-described imaging characteristic adjustment mechanism, a plurality of measurements in the visual field of the projection optical system PL with respect to the unit shift amount of the illumination light EL are performed as described above. Imaging characteristics corresponding to each point, specifically, data of the wavefront, for example, the second to third terms of the Zernike polynomial
By previously obtaining data on how the coefficient of the seven terms changes by simulation or the like, and including it as one of the parameters in the aforementioned database,
The same treatment as the adjustment amount of each movable lens described above is possible. That is, the least square calculation according to the above-described second program is performed using the database, thereby calculating the optimal shift amount of the wavelength of the illumination light EL for adjusting the image forming state of the pattern by the projection optical system. This can be easily performed, and the wavelength can be automatically adjusted based on the calculation result.

【0310】なお、上記実施形態では、光学装置として
露光装置が用いられる場合について説明したが、これに
限らず、投影光学系を備えた光学装置であれば良い。
In the above embodiment, the case where the exposure device is used as the optical device has been described. However, the present invention is not limited to this. Any optical device having a projection optical system may be used.

【0311】また、上記実施形態では、公衆回線をその
一部に含む通信路を介して第1コンピュータとしての第
1通信サーバ120と第2コンピュータとしての第2通
信サーバ130とが接続されたコンピュータシステムに
ついて説明したが、本発明がこれに限定されるものでは
ない。例えば、図12に示されるように通信路としての
LAN126’を介して第1通信サーバ120と第2通
信サーバ130とが接続されたコンピュータシステムで
あっても良い。かかる構成としては、露光装置メーカ内
の研究開発部門内に設置された社内LANシステムなど
が考えられる。
In the above embodiment, the computer in which the first communication server 120 as the first computer and the second communication server 130 as the second computer are connected via a communication path including a public line as a part thereof. While the system has been described, the invention is not so limited. For example, as shown in FIG. 12, a computer system in which the first communication server 120 and the second communication server 130 are connected via a LAN 126 ′ as a communication path may be used. As such a configuration, an in-house LAN system installed in a research and development department of an exposure apparatus maker can be considered.

【0312】このような社内LANシステムを構築する
場合には、例えば、研究開発部門のクリーンルーム側、
例えば露光装置の組み立て調整を行う場所(以下、「現
場」と呼ぶ)に第1通信サーバ120を設置し、第2通
信サーバ130を現場から離れた研究室に設置する。そ
して、現場側の技術者が前述した波面収差の計測や、実
験段階での露光装置の露光条件の情報(パターンの情報
を含む)を第1通信サーバ120を介して研究室側の第
2通信サーバ130に送る。そして、研究室側の技術者
は、自ら設計したソフトウェアプログラムが予めインス
トールされた第2通信サーバ130を用いて、送られて
きた情報に基づいて、露光装置122の投影光学系PL
の結像特性の自動補正を、離れた場所から行い、その結
像特性の調整後の投影光学系の波面収差の計測結果を受
け取ることにより、その結像特性の調整の効果を確認す
ることができ、ソフトウェアの開発段階などにも役立て
ることができる。
When such an in-house LAN system is constructed, for example, the clean room side of the research and development department,
For example, the first communication server 120 is installed in a place where the assembly of the exposure apparatus is adjusted (hereinafter, referred to as “site”), and the second communication server 130 is installed in a laboratory remote from the site. Then, a technician on the site side measures the above-described wavefront aberration and transmits information (including pattern information) on exposure conditions of the exposure apparatus in an experimental stage via the first communication server 120 to the second communication on the laboratory side. Send to server 130. Then, the technician on the laboratory side uses the second communication server 130 in which the software program designed by himself / herself is installed in advance, and based on the transmitted information, the projection optical system PL of the exposure apparatus 122.
The automatic correction of the imaging characteristics can be performed from a remote place, and by receiving the measurement result of the wavefront aberration of the projection optical system after the adjustment of the imaging characteristics, the effect of the adjustment of the imaging characteristics can be confirmed. It can also be used in software development stages.

【0313】あるいは、現場の技術者が、第2通信サー
バ130に対してパターンの情報等を第1通信サーバ1
20から送信することにより、第2通信サーバ130に
よってそのパターンに最適な投影光学系の仕様を決定す
ることが可能となる。
Alternatively, an on-site technician sends pattern information and the like to the second communication server 130 to the first communication server 1.
The transmission from the second communication server 20 enables the second communication server 130 to determine the optimum specification of the projection optical system for the pattern.

【0314】この他、第1通信サーバ120と第2通信
サーバ130とは、無線回線によって接続しても良い。
[0314] In addition, the first communication server 120 and the second communication server 130 may be connected by a wireless line.

【0315】また、上記実施形態及び変形例では、露光
装置122が、複数台設けられ、第2通信サーバ130
が、通信路を介して複数台の露光装置1221〜1223
に共通に接続された場合について説明したが、本発明が
これに限定されることはなく、露光装置は単数であって
も勿論良い。
Also, in the above embodiment and the modified example, a plurality of exposure devices 122 are provided and the second communication server 130
Are connected to a plurality of exposure apparatuses 122 1 to 122 3 via a communication path.
Has been described above, but the present invention is not limited to this, and a single exposure apparatus may of course be used.

【0316】なお、上記実施形態では、投影光学系の仕
様をコンピュータシステム10を用いて決定する場合に
ついて説明したが、波面を規格値として投影光学系の仕
様を決定するという技術的思想は、コンピュータシステ
ム10とは無関係に用いることができる。すなわち、メ
ーカAとメーカBとの商談においても、メーカAからの
パターン情報等の提供を受け、メーカB側でそのパター
ンの露光に最適な投影光学系の仕様を波面を規格値とし
て決定しても良い。かかる場合であっても、波面を規格
値として決定された仕様に基づいて投影光学系を製造す
る場合には、前述の如く製造工程が簡略化されるという
利点がある。
In the above embodiment, the case where the specification of the projection optical system is determined by using the computer system 10 has been described. However, the technical idea of determining the specification of the projection optical system using the wavefront as the standard value is based on the computer. It can be used independently of the system 10. That is, in the negotiations between the maker A and the maker B, pattern information and the like are provided from the maker A, and the maker B determines the specification of the optimal projection optical system for exposing the pattern using the wavefront as a standard value. Is also good. Even in such a case, when the projection optical system is manufactured based on the specification determined using the wavefront as the standard value, there is an advantage that the manufacturing process is simplified as described above.

【0317】さらに、上記実施形態では、露光装置12
2の投影光学系PLの波面収差の計測結果に基づいて、
第2通信サーバ130が第2プログラムを用いて可動レ
ンズ131〜134の調整量ADJ1〜ADJmを算出
し、この調整量のデータを露光装置122の主制御装置
50に送信する。そして、その調整量ADJ1〜ADJ
mのデータを受信した露光装置122の主制御装置50
が、調整量ADJ1〜ADJmのデータに従って、可動
レンズ131〜134を各自由度方向に駆動すべき旨の指
令値を、結像特性補正コントローラ48に与えることに
より、投影光学系PLの結像特性の調整を遠隔操作によ
り行うものとした。しかし、これに限らず、露光装置1
22自らが第2プログラムと同様の演算プログラムを用
いて、波面収差の計測結果に基づいて投影光学系の結像
特性を自動調整するような構成とすることとしても良
い。
Further, in the above embodiment, the exposure apparatus 12
2 based on the measurement result of the wavefront aberration of the projection optical system PL,
The second communication server 130 by using the second program to calculate the adjustment amount ADJ1~ADJm of the movable lens 131-134 transmits the data of the adjustment amount to the main controller 50 of exposure apparatus 122. Then, the adjustment amounts ADJ1 to ADJ
main controller 50 of exposure apparatus 122 that has received the data of m
But according to the data of the adjustment amount ADJ1~ADJm, by providing the movable lens 131-134 command value to the effect that the drive to each degree of freedom directions, the imaging characteristic correction controller 48, forming the projection optical system PL Adjustment of image characteristics was performed by remote control. However, the present invention is not limited to this.
22 may be configured to automatically adjust the imaging characteristics of the projection optical system based on the measurement result of the wavefront aberration using the same arithmetic program as the second program.

【0318】なお、例えばマイクロプロセッサなどでは
ゲートパターンの形成時に位相シフトマスクとしての位
相シフトレチクル、特に空間周波数変調型(レベンソン
タイプ)の位相シフトレチクルが用いられるようになっ
ている。この位相シフトレチクルでは小σ照明が用いら
れる。具体的には、コヒーレンスファクタ(σ値)が
0.5よりも小さい、好ましくは0.45程度以下とな
る照明条件で位相シフトレチクルが照明される。このと
き、投影光学系の収差(例えば、非点収差、球面収差
等)などに起因して、投影光学系の視野内で露光用照明
光が照射される露光領域(投影光学系に関して照明領域
と共役で、レチクルのパターン像が形成される投影領
域)内でベストフォーカス位置がばらついて焦点深度が
小さくなる。
For example, in a microprocessor or the like, a phase shift reticle as a phase shift mask, particularly a spatial frequency modulation type (Levenson type) phase shift reticle is used at the time of forming a gate pattern. In this phase shift reticle, small σ illumination is used. Specifically, the phase-shift reticle is illuminated under illumination conditions in which the coherence factor (σ value) is smaller than 0.5, preferably about 0.45 or less. At this time, due to the aberration of the projection optical system (for example, astigmatism, spherical aberration, etc.), the exposure area where the exposure illumination light is irradiated within the field of view of the projection optical system. In the conjugate, the best focus position varies within the projection area where the reticle pattern image is formed, and the depth of focus is reduced.

【0319】そこで、上記実施形態による投影光学系の
製造時に、位相シフトレチクルの使用による、投影光学
系の露光領域内でのベストフォーカス位置(即ち、結像
面)の変動に基づいて、例えば投影光学系の収差(像面
湾曲、非点収差、または球面収差など)を調整するなど
して、露光領域内でベストフォーカス位置を部分的に故
意にずらしておくことが望ましい。この場合、いわゆる
総合焦点差を小さくするように上記収差を補正するフォ
ーカスの事前補正を行うこととしても良い。これによ
り、位相シフトレチクルの使用時にベストフォーカス位
置のばらつきが大幅に低減され、従来に比べて大きな焦
点深度で位相シフトレチクルのパターン像をウエハ上に
転写可能となる。
Therefore, when the projection optical system according to the above embodiment is manufactured, for example, the projection is performed based on the change of the best focus position (that is, the image plane) in the exposure area of the projection optical system due to the use of the phase shift reticle. It is desirable that the best focus position is partially and intentionally shifted within the exposure area by adjusting aberrations (such as field curvature, astigmatism, and spherical aberration) of the optical system. In this case, the focus may be corrected in advance to correct the aberration so as to reduce the so-called total focus difference. As a result, the variation of the best focus position when using the phase shift reticle is greatly reduced, and the pattern image of the phase shift reticle can be transferred onto the wafer with a larger depth of focus than before.

【0320】また、デバイス製造工場に出荷された露光
装置で位相シフトレチクルを用いるときも上記と同様の
問題が生じる。そこで、投影光学系の結像特性の調整機
構(例えば、投影光学系の少なくとも1つの光学素子を
アクチュエータ(ピエゾ素子など)で駆動する機構な
ど)を用いて収差を調整するなどして、露光領域内でベ
ストフォーカス位置を部分的に故意にずらすことが望ま
しい。このとき、投影光学系の像面湾曲及び非点収差の
少なくとも一方、あるいはそれに加えて球面収差を調整
すると良い。この場合も、いわゆる総合焦点差を小さく
するように上記収差を補正するフォーカスの事前補正を
行うこととしても良い。
The same problem as described above occurs when a phase shift reticle is used in an exposure apparatus shipped to a device manufacturing factory. Thus, the exposure area is adjusted by adjusting the aberration using an adjustment mechanism of the imaging characteristic of the projection optical system (for example, a mechanism that drives at least one optical element of the projection optical system by an actuator (such as a piezo element)). It is desirable to deliberately shift the best focus position partially within the range. At this time, it is preferable to adjust at least one of the field curvature and astigmatism of the projection optical system, or to adjust the spherical aberration in addition thereto. Also in this case, the focus may be corrected in advance to correct the aberration so as to reduce the so-called total focus difference.

【0321】なお、投影光学系の調整に先立ってその結
像特性、主として結像面(露光領域のほぼ全面でのベス
トフォーカス位置)を、投影光学系の設計データなどか
ら計算(シミュレーションなど)にて求めても良いし、
あるいは結像特性を実測しても良い。
Prior to the adjustment of the projection optical system, its imaging characteristics, mainly the imaging plane (best focus position on almost the entire exposure area) are calculated (simulation, etc.) from the design data of the projection optical system. You can ask
Alternatively, the imaging characteristics may be measured.

【0322】前者の場合、上記実施形態で説明したツェ
ルニケ変化表を用いる計算方法などを用いることができ
る。また、後者では前述の波面収差から結像特性を求め
ても良いが、レチクルのパターン像を、ウエハステージ
上に受光面が設けられる空間像計測器で検出する、ある
いはレチクルのパターンをウエハ上に転写してその転写
像(潜像又はレジスト像など)を検出し、この検出結果
から結像特性を求めるだけでも良い。
In the former case, a calculation method using the Zernike change table described in the above embodiment can be used. In the latter case, the imaging characteristics may be obtained from the above-mentioned wavefront aberration.However, a reticle pattern image is detected by an aerial image measuring instrument having a light receiving surface on a wafer stage, or a reticle pattern is detected on a wafer. It is also possible to simply transfer and detect a transferred image (such as a latent image or a resist image) and determine the imaging characteristics from the detection result.

【0323】このとき、レチクルのパターンに位相シフ
ト部を設けて小σ照明を用いる、すなわちデバイス製造
時とほぼ同一の露光条件でパターン像を形成して、投影
光学系の結像特性を求めることが好ましい。
At this time, a small σ illumination is used by providing a phase shift portion in the pattern of the reticle, that is, a pattern image is formed under substantially the same exposure conditions as when manufacturing the device, and the imaging characteristics of the projection optical system are obtained. Is preferred.

【0324】また、位相シフトレチクルの使用時におけ
るベストフォーカス位置のばらつきが低減された投影光
学系はその組立(製造)又は調整後に結像特性が再計測
される。
The projection optical system in which the variation in the best focus position during use of the phase shift reticle is reduced, the imaging characteristics are measured again after assembly (manufacturing) or adjustment.

【0325】このとき、投影光学系では残留収差などに
起因してベストフォーカス位置での面内線幅ばらつきが
生じることがある。そして、このばらつきが許容値を越
えているときは、投影光学系の収差をより小さくしなけ
ればならないので、投影光学系の少なくとも一部を交換
または調整することが好ましい。
At this time, in the projection optical system, in-plane line width variation may occur at the best focus position due to residual aberration and the like. When the variation exceeds an allowable value, it is necessary to reduce or reduce the aberration of the projection optical system. Therefore, it is preferable to replace or adjust at least a part of the projection optical system.

【0326】このとき、投影光学系の光学素子単位でそ
の交換を行っても良いし、あるいは複数の鏡筒を有する
投影光学系ではその鏡筒単位で交換を行っても良い。ま
た、投影光学系の少なくとも1つの光学素子を再加工し
ても良く、特にレンズエレメントでは必要に応じてその
表面を非球面に加工しても良い。この光学素子は、レン
ズエレメントなどの屈折光学素子だけでなく、例えば凹
面鏡などの反射光学素子、あるいは投影光学系の収差
(ディストーション、球面収差など)、特にその非回転
対称成分を補正する収差補正板などでも良い。さらに、
投影光学系の調整では光学素子の位置(他の光学素子と
の間隔を含む)や傾斜などを変更するだけでも良いし、
特に光学素子がレンズエレメントであるときはその偏芯
を変更したり、あるいは光軸を中心として回転させても
良い。この調整(交換または再加工など)は上記実施形
態でも同様に行っても良い。
At this time, the replacement may be performed for each optical element of the projection optical system, or for a projection optical system having a plurality of lens barrels, the replacement may be performed for each lens barrel. Further, at least one optical element of the projection optical system may be reworked, and in particular, the surface of the lens element may be machined to an aspherical surface if necessary. This optical element is not only a refractive optical element such as a lens element, but also a reflective optical element such as a concave mirror, or an aberration correction plate for correcting aberrations (distortion, spherical aberration, etc.) of a projection optical system, particularly non-rotationally symmetric components thereof. And so on. further,
In the adjustment of the projection optical system, it is only necessary to change the position of the optical element (including the distance from other optical elements), the inclination, and the like,
In particular, when the optical element is a lens element, the eccentricity may be changed or the optical element may be rotated about the optical axis. This adjustment (such as replacement or rework) may be performed in the same manner in the above embodiment.

【0327】なお、上記実施形態では、計測用レチクル
Tに計測用パターンとともに、基準パターンが設けら
れる場合について説明したが、基準パターンは、光学特
性計測用マスク(上記実施形態では計測用レチクル
T)に設ける必要はない。すなわち、基準パターンを
別のマスクに設けても良いし、基準パターンをマスク側
に設けることなく、基板(ウエハ)側に設けても良い。
すなわち、基準パターンが投影倍率に応じた大きさで予
め形成された基準ウエハを用い、その基準ウエハ上にレ
ジストを塗布し、そのレジスト層に計測用パターンを転
写して、現像を行い、その現像後に得られる計測用パタ
ーンのレジスト像と基準パターンとの位置ずれを計測す
るようにすることにより、実質的に上記実施形態と同様
の計測が可能となる。
In the above embodiment, the case where the reference pattern is provided together with the measurement pattern on the measurement reticle RT is described. However, the reference pattern is an optical characteristic measurement mask (the measurement reticle R in the above embodiment). T ) does not need to be provided. That is, the reference pattern may be provided on another mask, or may be provided on the substrate (wafer) side without providing the reference pattern on the mask side.
That is, using a reference wafer whose reference pattern is formed in advance in a size corresponding to the projection magnification, a resist is applied on the reference wafer, a measurement pattern is transferred to the resist layer, development is performed, and development is performed. By measuring the displacement between the resist image of the measurement pattern obtained later and the reference pattern, it is possible to perform substantially the same measurement as in the above embodiment.

【0328】また、上記実施形態では、計測用パターン
及び基準パターンをウエハW上に転写した後に、そのウ
エハを現像して得られるレジスト像の計測結果に基づい
て、投影光学系PLの波面収差を算出するものとした
が、これに限らず、計測用パターンの投影像(空間像)
をウエハ上に投影し、その投影像(空間像)を空間像計
測器などを用いて計測し、あるいはレジスト層に形成さ
れた計測用パターン及び基準パターンの潜像あるいはウ
エハをエッチングして得られる像を計測することとして
も良い。かかる場合であっても、計測用パターンの基準
位置(例えば設計上の計測用パターンの投影位置)から
の位置ずれを計測すれば、その計測結果に基づいて上記
実施形態と同様の手順で投影光学系の波面収差を求める
ことは可能である。また、計測用パターンをウエハ上に
転写する代わりに、予め計測用パターンが形成された基
準ウエハを準備しておき、この基準ウエハ上のレジスト
層に基準パターンを転写してその位置ずれを計測しても
良いし、あるいは計測用パターンに対応する複数の開口
を有する空間像計測器を用いてその両者の位置ずれを計
測するようにしても良い。更に、上記実施形態では前述
した位置ずれを重ね合せ測定器を用いて計測するものと
したが、それ以外、例えば露光装置内に設けられるアラ
イメントセンサなどを用いても良い。
In the above embodiment, after the measurement pattern and the reference pattern are transferred onto the wafer W, the wavefront aberration of the projection optical system PL is determined based on the measurement result of the resist image obtained by developing the wafer. It is assumed to be calculated, but the invention is not limited to this, and a projected image (spatial image) of the measurement pattern
Is projected onto a wafer, and the projected image (aerial image) is measured using an aerial image measuring device or the like, or the latent image of the measurement pattern and the reference pattern formed on the resist layer or the wafer is etched. The image may be measured. Even in such a case, if the positional deviation from the reference position of the measurement pattern (for example, the projected position of the measurement pattern in design) is measured, the projection optical system performs the same procedure as in the above embodiment based on the measurement result. It is possible to determine the wavefront aberration of the system. Instead of transferring the measurement pattern onto the wafer, a reference wafer on which the measurement pattern is formed is prepared in advance, and the reference pattern is transferred to a resist layer on the reference wafer to measure the positional deviation. Alternatively, an aerial image measuring device having a plurality of apertures corresponding to the measurement pattern may be used to measure the displacement between the two. Furthermore, in the above-described embodiment, the above-described misalignment is measured using the overlay measuring device. However, other than that, for example, an alignment sensor or the like provided in the exposure apparatus may be used.

【0329】また、上記実施形態ではツェルニケ多項式
の第37項までを用いるものとしたが、第38項以上を
用いても良く、例えば第81項までを用いて、投影光学
系PLの各収差の高次成分も算出しても良い。すなわ
ち、ツェルニケ多項式で使用する項の数や番号は任意で
構わない。更に、照明条件などによっては、投影光学系
PLの収差を積極的に発生させることもあるので、上記
実施形態では目的収差を常に零ないし最小とするだけで
なく、目的収差を所定値となるように投影光学系PLの
光学素子を調整しても良い。
In the above embodiment, up to the 37th term of the Zernike polynomial is used. However, the 38th term or more may be used. For example, using the up to the 81st term, each aberration of the projection optical system PL may be used. Higher order components may also be calculated. That is, the number and number of terms used in the Zernike polynomial may be arbitrary. Further, depending on the illumination conditions and the like, the aberration of the projection optical system PL may be positively generated. Therefore, in the above-described embodiment, not only the target aberration is always set to zero or minimum, but also the target aberration is set to a predetermined value. Alternatively, the optical element of the projection optical system PL may be adjusted.

【0330】なお、上記実施形態では、第1通信サーバ
120が、例えば露光装置1221で次に使用が予定さ
れているレチクルの情報を、例えば露光装置122
1223を管理する不図示のホストコンピュータに対し
て問い合わせ、そのレチクルの情報に基づいて、所定の
データベースを検索し、そのパターン情報を得る、ある
いはパターン情報をオペレータが入力装置を介して第1
通信サーバ120に手入力にて入力するものとした。し
かし、これに限らず、露光装置内に図2中に仮想線で示
されるバーコードリーダ等の読取装置BRを設け、この
読取装置BRを用いて主制御装置50を介して第1通信
サーバ120が、レチクルステージRSTに搬送される
途中のレチクルRに付されたバーコード又は2次元コー
ドなどを読み取って、そのパターン情報を自ら得るよう
にしても良い。
[0330] In the above embodiment, the first communication server 120, for example, the information of a reticle used next in the exposure apparatus 122 1 is scheduled, for example, the exposure apparatus 122 1
122 3 inquiry to the host computer (not shown) to manage, on the basis of the information of the reticle, searches the predetermined database to obtain the pattern information, or the first pattern information via the operator input device
It is assumed that the information is manually input to the communication server 120. However, the present invention is not limited to this. A reading device BR such as a bar code reader indicated by a virtual line in FIG. 2 is provided in the exposure device, and the first communication server 120 is connected to the first communication server 120 via the main controller 50 using the reading device BR. However, the barcode or the two-dimensional code attached to the reticle R being conveyed to the reticle stage RST may be read to obtain the pattern information by itself.

【0331】また、波面収差の計測に例えば前述の計測
用レチクルを用いる場合には、ウエハ上のレジスト層に
転写され形成された計測用パターンの潜像の基準パター
ンの潜像に対する位置ずれを、例えば露光装置が備える
アライメント系ALGによって検出することとしても良
い。また、波面収差の計測に例えば波面収差計測器を用
いる場合に、その波面収差計測器として全体形状がウエ
ハホルダと交換可能な形状を有する波面収差計測器を用
いても良い。かかる場合には、この波面収差計測器は、
ウエハ又はウエハホルダの交換を行う搬送系(ウエハロ
ーダなど)を用いて自動搬送することが可能である。こ
のような種々の工夫により、前述の投影光学系PLの結
像特性の自動調整や、最良露光条件の設定を、オペレー
タやサービスエンジニアを介在させることなくコンピュ
ータシステム10によって全て自動的に行うようにする
ことも可能である。なお、上記実施形態では、ウエハス
テージに対して波面収差計測器80が着脱自在である場
合について説明したが、波面収差計測器80は、ウエハ
ステージに常設されていても良い。このとき、波面収差
計測器80の一部のみをウエハステージに設置し、残り
をウエハステージの外部に配置しても良い。また、上記
実施形態では波面収差計測器80の受光光学系の収差を
無視するものとしたが、その波面収差を考慮して投影光
学系の波面収差を決定しても良い。
When the measurement reticle described above is used for measuring the wavefront aberration, for example, the displacement of the latent image of the measurement pattern transferred and formed on the resist layer on the wafer with respect to the latent image of the reference pattern is determined. For example, it may be detected by an alignment system ALG provided in the exposure apparatus. When a wavefront aberration measuring device is used for measuring the wavefront aberration, for example, a wavefront aberration measuring device having an overall shape that can be exchanged with a wafer holder may be used as the wavefront aberration measuring device. In such a case, this wavefront aberration measuring instrument
Automatic transfer is possible using a transfer system (such as a wafer loader) that replaces a wafer or a wafer holder. With such various devices, the computer system 10 can automatically perform the above-described automatic adjustment of the imaging characteristics of the projection optical system PL and the setting of the best exposure conditions without the intervention of an operator or a service engineer. It is also possible. In the above embodiment, the case where the wavefront aberration measuring device 80 is detachable from the wafer stage has been described. However, the wavefront aberration measuring device 80 may be permanently provided on the wafer stage. At this time, only a part of the wavefront aberration measuring device 80 may be placed on the wafer stage, and the rest may be placed outside the wafer stage. In the above embodiment, the aberration of the light receiving optical system of the wavefront aberration measuring device 80 is neglected. However, the wavefront aberration of the projection optical system may be determined in consideration of the wavefront aberration.

【0332】さらに、上記実施形態で説明した第1〜第
3プログラムの全て及びこれらに付属するデータベース
を露光装置122のドライブ装置46にセットされた情
報記録媒体又は記憶装置42に予め格納しておいて、露
光装置122単独で、前述の投影光学系PLの結像特性
の自動調整や、最良露光条件の設定を行うようにするこ
とも可能である。また、メーカAの工場内にLANなど
により露光装置と接続される専用サーバ(前述の第2通
信サーバ130に相当)を設置し、この専用サーバに第
1〜第3プログラムなどを格納しても良い。要は、本発
明は、図1の構成に限られるものではなく、第1〜第3
プログラムを格納するコンピュータ(サーバなど)の設
置場所などは任意で構わない。
Further, all of the first to third programs described in the above embodiment and the database attached thereto are stored in advance in the information recording medium or the storage device 42 set in the drive device 46 of the exposure device 122. In addition, the exposure apparatus 122 alone can be used to automatically adjust the above-described imaging characteristics of the projection optical system PL and to set the best exposure conditions. Also, a dedicated server (corresponding to the above-described second communication server 130) connected to the exposure apparatus via a LAN or the like is installed in the factory of the maker A, and the first to third programs and the like are stored in this dedicated server. good. In short, the present invention is not limited to the configuration of FIG.
The location of the computer (such as a server) for storing the program may be arbitrary.

【0333】なお、上記実施形態では、露光装置として
ステッパを用いる場合について説明したが、これに限ら
ず、例えば米国特許第5,473,410号等に開示さ
れるマスクと基板とを同期移動してマスクのパターンを
基板上に転写する走査型の露光装置を用いても良い。
In the above embodiment, the case where the stepper is used as the exposure apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the mask and the substrate disclosed in US Pat. No. 5,473,410 are moved synchronously. Alternatively, a scanning type exposure apparatus that transfers the pattern of the mask onto the substrate may be used.

【0334】この場合の露光装置の用途としては半導体
製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型
のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液
晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシーン
及びDNAチップなどを製造するための露光装置にも広
く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイ
スだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光
装置、及び電子線又はイオンビームなどを用いる荷電粒
子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製
造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回
路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用でき
る。
The application of the exposure apparatus in this case is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor, but may be, for example, an exposure apparatus for a liquid crystal for transferring a liquid crystal display element pattern onto a square glass plate, or a thin film magnetic head. , Micro machines, DNA chips and the like. In addition, it manufactures reticles or masks used not only in micro devices such as semiconductor elements, but also in light exposure devices, EUV exposure devices, X-ray exposure devices, and charged particle beam exposure devices using electron beams or ion beams. For this reason, the present invention can be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern onto a glass substrate or a silicon wafer.

【0335】また、上記実施形態の露光装置の光源は、
2レーザ光源、ArFエキシマレーザ光源、KrFエ
キシマレーザ光源などの紫外パルス光源に限らず、連続
光源、例えばg線(波長436nm)、i線(波長36
5nm)などの輝線を発する超高圧水銀ランプを用いる
ことも可能である。
The light source of the exposure apparatus of the above embodiment is
F 2 laser light source, ArF excimer laser light source is not limited to the ultraviolet pulsed light source such as KrF excimer laser light, a continuous light source, for example, g-line (wavelength 436 nm), i-line (wavelength 36
It is also possible to use an ultra-high pressure mercury lamp that emits a bright line such as 5 nm).

【0336】また、DFB半導体レーザ又はファイバー
レーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レ
ーザ光を、例えばエルビウム(又はエルビウムとイッテ
ルビウムの両方)がドープされたファイバーアンプで増
幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高
調波を用いても良い。また、投影光学系の倍率は縮小系
のみならず等倍及び拡大系のいずれでも良い。また、投
影光学系としては、屈折系に限らず、反射光学素子と屈
折光学素子とを有する反射屈折系(カタッディオプトリ
ック系)あるいは反射光学素子のみを用いる反射系を用
いても良い。なお、投影光学系PLとして反射屈折系又
は反射系を用いるときは、前述した可動の光学素子とし
て反射光学素子(凹面鏡や反射鏡など)の位置などを変
更して投影光学系の結像特性を調整する。また、照明光
ELとして、F2レーザ光、Ar2レーザ光、又はEUV
光などを用いる場合には、投影光学系PLを反射光学素
子のみから成るオール反射系とすることもできる。但
し、Ar2レーザ光やEUV光などを用いる場合にはレ
チクルRも反射型とする。
A single-wavelength laser beam in the infrared or visible range oscillated from a DFB semiconductor laser or a fiber laser is amplified by, for example, a fiber amplifier doped with erbium (or both erbium and ytterbium) to form a nonlinear laser. It is also possible to use harmonics whose wavelength has been converted to ultraviolet light using an optical crystal. Further, the magnification of the projection optical system may be not only a reduction system but also any one of an equal magnification and an enlargement system. Further, the projection optical system is not limited to the refractive system, and a catadioptric system (catadioptric system) having a reflective optical element and a refractive optical element or a reflective system using only a reflective optical element may be used. When a catadioptric system or a catoptric system is used as the projection optical system PL, the position of a reflective optical element (such as a concave mirror or a reflective mirror) is changed as the above-mentioned movable optical element to change the imaging characteristics of the projection optical system. adjust. Further, as the illumination light EL, F 2 laser light, Ar 2 laser light, or EUV
When using light or the like, the projection optical system PL may be an all-reflection system including only reflection optical elements. However, when Ar 2 laser light or EUV light is used, the reticle R is also of a reflection type.

【0337】なお、半導体デバイスは、デバイスの機能
・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づい
たレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエ
ハを製作するステップ、前述した実施形態の露光装置に
よりレチクルのパターンをウエハに転写するステップ、
デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディ
ング工程、パッケージ工程を含む)、検査ステップ等を
経て製造される。このデバイス製造方法によると、リソ
グラフィ工程で、前述した実施形態の露光装置を用いて
露光が行われるので、対象パターンに応じて結像特性が
調整された、あるいは波面収差の計測結果に基づいて結
像特性が高精度に調整された投影光学系PLを介してレ
チクルRのパターンがウエハW上に転写されるので、微
細パターンを重ね合せ精度良くウエハW上に転写するこ
とが可能となる。従って、最終製品であるデバイスの歩
留まりが向上し、その生産性の向上が可能となる。
The semiconductor device has a step of designing the function and performance of the device, a step of manufacturing a reticle based on the design step, a step of manufacturing a wafer from a silicon material, and a step of manufacturing a reticle by the exposure apparatus of the above-described embodiment. Transferring the pattern to the wafer,
It is manufactured through a device assembling step (including a dicing step, a bonding step, and a package step), an inspection step, and the like. According to this device manufacturing method, in the lithography process, exposure is performed using the exposure apparatus of the above-described embodiment, so that the imaging characteristic is adjusted according to the target pattern or the image is formed based on the measurement result of the wavefront aberration. Since the pattern of the reticle R is transferred onto the wafer W via the projection optical system PL whose image characteristics have been adjusted with high accuracy, it is possible to transfer the fine pattern onto the wafer W with high overlay accuracy. Therefore, the yield of devices as final products is improved, and the productivity thereof can be improved.

【0338】[0338]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜14に
それぞれ記載の投影光学系の製造方法によれば、製造工
程を簡略化できるとともに、結果的に光学装置が達成す
べき目標を確実に達成することを可能とするという効果
がある。
As described above, according to the method for manufacturing a projection optical system according to any one of the first to fourteenth aspects, the manufacturing process can be simplified, and as a result, the target to be achieved by the optical device can be assured. There is an effect that it is possible to achieve.

【0339】また、請求項15〜請求項17にそれぞれ
記載の投影光学系の製造方法によれば、製造された投影
光学系を用いることにより、高精度な露光が可能となる
という効果がある。
Further, according to the method for manufacturing a projection optical system according to any one of the fifteenth to seventeenth aspects, the use of the manufactured projection optical system has an effect that high-precision exposure can be performed.

【0340】また、請求項18〜21に記載の各露光装
置によれば、投影光学系を用いてパターンを基板上に精
度良く転写することができるという効果がある。
Further, according to each of the exposure apparatuses according to the eighteenth to twenty-first aspects, there is an effect that a pattern can be accurately transferred onto a substrate using a projection optical system.

【0341】請求項22に記載の露光装置の製造方法に
よれば、投影光学系を用いてパターンを基板上に精度良
く転写することができる露光装置を製造できる。
According to the method of manufacturing an exposure apparatus of the present invention, it is possible to manufacture an exposure apparatus capable of transferring a pattern onto a substrate with high accuracy by using a projection optical system.

【0342】また、請求項23〜33にそれぞれ記載の
投影光学系の調整方法によれば、投影光学系の光学特性
を高精度にかつ簡易に調整することができるという効果
がある。
According to the projection optical system adjusting method of the present invention, the optical characteristics of the projection optical system can be adjusted with high precision and ease.

【0343】また、請求項34〜36にそれぞれ記載の
投影光学系の調整法法によれば、その調整の結果、高精
度な露光が可能となるという効果がある。
Further, according to the projection optical system adjusting method described in each of claims 34 to 36, there is an effect that as a result of the adjustment, high-precision exposure becomes possible.

【0344】また、請求項37に記載のデバイス製造方
法によれば、高集積度のマイクロデバイスを歩留まり良
く製造することができるという効果がある。
According to the device manufacturing method of the present invention, there is an effect that a highly integrated microdevice can be manufactured with a high yield.

【0345】また、請求項38〜47に記載の各コンピ
ュータシステムによれば、露光装置が備える投影光学系
の結像特性を通信路を介して高精度に調整することがで
きるという効果がある。
Further, according to each of the computer systems described in claims 38 to 47, there is an effect that the imaging characteristics of the projection optical system provided in the exposure apparatus can be adjusted with high precision via a communication path.

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

【図1】本発明の一実施形態に係るコンピュータシステ
ムの構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a computer system according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の第1の露光装置1221の構成を概略的
に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a first exposure apparatus 1221 in FIG.

【図3】波面収差計測器の一例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing an example of a wavefront aberration measuring device.

【図4】図4(A)は、光学系に収差が存在しない場合
においてマイクロレンズアレイから射出される光束を示
す図であり、図4(B)は、光学系に収差が存在する場
合においてマイクロレンズアレイから射出される光束を
示す図である。
FIG. 4A is a diagram illustrating a light beam emitted from a microlens array when aberration is not present in the optical system, and FIG. 4B is a diagram illustrating a light beam when aberration is present in the optical system. FIG. 3 is a diagram illustrating a light beam emitted from a microlens array.

【図5】露光装置の最良露光条件の設定に際し、第2通
信サーバ内のCPUによって実行される制御アルゴリズ
ムを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a control algorithm executed by a CPU in a second communication server when setting the best exposure condition of the exposure apparatus.

【図6】計測用レチクルを示す概略斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view showing a measurement reticle.

【図7】レチクルステージ上に装填した状態における計
測用レチクルの光軸近傍のXZ断面の概略図を投影光学
系の模式図とともに示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic diagram of an XZ section near the optical axis of the measurement reticle in a state where the reticle is mounted on a reticle stage, together with a schematic diagram of a projection optical system.

【図8】レチクルステージ上に装填した状態における計
測用レチクルの−Y側端部近傍のXZ断面の概略図を投
影光学系の模式図とともに示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a schematic diagram of an XZ cross section near the −Y side end of the measurement reticle in a state where the reticle is mounted on a reticle stage, together with a schematic diagram of a projection optical system.

【図9】図9(A)は、本実施形態の計測用レチクルに
形成された計測用パターンを示す図であり、図9(B)
は、本実施形態の計測用レチクルに形成された基準パタ
ーンを示す図である。
FIG. 9A is a diagram showing a measurement pattern formed on a measurement reticle of the present embodiment, and FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a reference pattern formed on a measurement reticle of the present embodiment.

【図10】図10(A)は、ウエハ上のレジスト層に所
定間隔で形成される計測用パターンの縮小像(潜像)を
示す図であり、図10(B)は、図10(A)の計測用
パターンの潜像と基準パターンの潜像の位置関係を示す
図である。
FIG. 10A is a view showing a reduced image (latent image) of a measurement pattern formed at a predetermined interval on a resist layer on a wafer, and FIG. 10B is a view showing FIG. FIG. 7B is a diagram illustrating the positional relationship between the latent image of the measurement pattern and the latent image of the reference pattern.

【図11】投影光学系の製造工程を概略的に示すフロー
チャートである。
FIG. 11 is a flowchart schematically showing a manufacturing process of the projection optical system.

【図12】変形例に係るコンピュータシステムの構成を
示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a computer system according to a modification.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…コンピュータシステム、131〜134…可動レン
ズ(調整装置としての結像特性調整機構の一部、)、4
8…結像特性補正コントローラ(調整装置としての結像
特性調整機構の一部)、50…主制御装置(制御装
置)、80…波面収差計測器(波面計測装置)、120
…第1通信サーバ(第1コンピュータ)、1221〜1
223…露光装置(光学装置)、130…第2通信サー
バ(第2コンピュータ)、PL…投影光学系(露光用光
学系)、W…ウエハ(基板)、R…レチクル(マス
ク)。
10 ... computer system, 131-134 ... (part of imaging characteristics adjustment mechanism as an adjusting device,) movable lens, 4
8: imaging characteristic correction controller (part of the imaging characteristic adjustment mechanism as an adjusting device), 50: main control device (control device), 80: wavefront aberration measurement device (wavefront measurement device), 120
... First communication server (first computer), 122 1 to 1
22 3 : exposure apparatus (optical apparatus), 130: second communication server (second computer), PL: projection optical system (exposure optical system), W: wafer (substrate), R: reticle (mask).

Claims (47)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学装置で用いられる投影光学系の製造
方法であって、 前記光学装置が達成すべき目標情報を得る第1工程と;
前記目標情報に基づいて、前記投影光学系が満足すべき
波面収差を規格値として前記投影光学系の仕様を決定す
る第2工程と;前記仕様を満足するように、前記投影光
学系を調整する第3工程と;を含む投影光学系の製造方
法。
1. A method for manufacturing a projection optical system used in an optical device, comprising: a first step of obtaining target information to be achieved by the optical device;
A second step of determining the specifications of the projection optical system based on the target information with the wavefront aberration to be satisfied by the projection optical system as a standard value; and adjusting the projection optical system so as to satisfy the specifications. And a third step of manufacturing the projection optical system.
【請求項2】 前記第2工程では、前記投影光学系の波
面をツェルニケ多項式で展開し、該多項式の各項の係数
のうち、前記目標情報に基づいて選択した特定の項の係
数を規格値として前記投影光学系の仕様を決定すること
を特徴とする請求項1に記載の投影光学系の製造方法。
2. In the second step, a wavefront of the projection optical system is developed by a Zernike polynomial, and among coefficients of each term of the polynomial, a coefficient of a specific term selected based on the target information is set to a standard value. 2. The method according to claim 1, wherein the specification of the projection optical system is determined.
【請求項3】 前記第2工程では、前記投影光学系の波
面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数のRMS値
を規格値とし、前記投影光学系の視野内全体における前
記RMS値が所定の許容値を超えないように前記投影光
学系の仕様を決定することを特徴とする請求項1に記載
の投影光学系の製造方法。
3. In the second step, an RMS value of a coefficient of each term of a Zernike polynomial obtained by expanding a wavefront of the projection optical system is set as a standard value, and the RMS value in the entire visual field of the projection optical system is set to a predetermined value. 2. The method according to claim 1, wherein the specification of the projection optical system is determined so as not to exceed an allowable value.
【請求項4】 前記第2工程では、前記投影光学系の波
面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数の値を規格
値とし、前記係数が個別に定められた各許容値をそれぞ
れ超えないように前記投影光学系の仕様を決定すること
を特徴とする請求項1に記載の投影光学系の製造方法。
4. In the second step, a coefficient value of each term of a Zernike polynomial in which a wavefront of the projection optical system is developed is set as a standard value, and the coefficient does not exceed each individually set permissible value. 2. The method according to claim 1, wherein the specification of the projection optical system is determined.
【請求項5】 前記第2工程では、前記投影光学系の波
面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数のうち、着
目する特定の収差に対応するn次mθ項の係数の前記投
影光学系の視野内におけるRMS値を規格値とし、前記
RMS値が所定の許容値を超えないように前記投影光学
系の仕様を決定することを特徴とする請求項1に記載の
投影光学系の製造方法。
5. In the second step, among the coefficients of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system, the coefficients of the n-th order mθ term corresponding to the particular aberration of interest are calculated by the projection optical system. 2. The method according to claim 1, wherein an RMS value in the field of view is a standard value, and the specification of the projection optical system is determined so that the RMS value does not exceed a predetermined allowable value.
【請求項6】 前記第2工程では、前記投影光学系の波
面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数のうち、着
目する特定の収差に対応する各項をmθ項毎の複数のグ
ループに分離し、各グループに含まれる各項の係数の前
記投影光学系の視野内におけるRMS値を規格値とし、
前記各グループの前記RMS値が個別に定められた各許
容値を超えないように前記投影光学系の仕様を決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の投影光学系の製造方
法。
6. In the second step, among the coefficients of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system, each term corresponding to a particular aberration of interest is separated into a plurality of groups for each mθ term. The RMS value of the coefficient of each term included in each group within the field of view of the projection optical system is defined as a standard value,
2. The method according to claim 1, wherein the specifications of the projection optical system are determined such that the RMS value of each group does not exceed each individually determined allowable value.
【請求項7】 前記第2工程では、前記投影光学系の波
面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数に前記目標
情報に応じて重み付けした重み付け後の前記各項の係数
のRMS値を規格値とし、前記重み付け後の前記各項の
係数のRMS値が所定の許容値を超えないように前記投
影光学系の仕様を決定することを特徴とする請求項1に
記載の投影光学系の製造方法。
7. In the second step, the coefficient of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system is weighted according to the target information, and the RMS value of the weighted coefficient of each term is set to a standard value. 2. The method according to claim 1, wherein the specification of the projection optical system is determined such that the RMS value of the coefficient of each of the terms after the weighting does not exceed a predetermined allowable value. .
【請求項8】 前記第3工程は、前記投影光学系の波面
収差を計測する工程と、前記波面収差の計測結果に基づ
いて、前記投影光学系が前記仕様を満足するように前記
投影光学系を調整する工程とを含むことを特徴とする請
求項1〜7のいずれか一項に記載の投影光学系の製造方
法。
8. The third step includes measuring a wavefront aberration of the projection optical system, and based on a measurement result of the wavefront aberration, the projection optical system so that the projection optical system satisfies the specification. The method of manufacturing a projection optical system according to claim 1, further comprising:
【請求項9】 前記波面収差の計測は、前記投影光学系
を前記光学装置の本体に組み込まれる前に行われること
を特徴とする請求項8に記載の投影光学系の製造方法。
9. The method of manufacturing a projection optical system according to claim 8, wherein the measurement of the wavefront aberration is performed before the projection optical system is incorporated in a main body of the optical device.
【請求項10】 前記波面収差の計測は、前記投影光学
系が前記光学装置の本体に組み込まれた後に行われるこ
とを特徴とする請求項8に記載の投影光学系の製造方
法。
10. The method of manufacturing a projection optical system according to claim 8, wherein the measurement of the wavefront aberration is performed after the projection optical system is assembled in a main body of the optical device.
【請求項11】 前記目標情報は、前記投影光学系の投
影対象であるパターンの情報を含むことを特徴とする請
求項1〜10のいずれか一項に記載の投影光学系の製造
方法。
11. The method of manufacturing a projection optical system according to claim 1, wherein the target information includes information on a pattern to be projected by the projection optical system.
【請求項12】 前記第2工程は、前記パターンの情報
に基づいて、前記パターンを前記投影光学系により投影
した際に像面に形成される空間像を求めるためのシミュ
レーションを行う工程と;前記シミュレーション結果を
分析して前記パターンが良好に転写されるために前記投
影光学系に許容される波面収差を規格値として前記仕様
を決定する工程と;を含むことを特徴とする請求項11
に記載の投影光学系の製造方法。
12. The second step is a step of performing a simulation for obtaining an aerial image formed on an image plane when the pattern is projected by the projection optical system based on the information on the pattern; Analyzing the simulation result to determine the specification with a wavefront aberration allowed for the projection optical system as a standard value for the pattern to be transferred well.
3. The method for manufacturing a projection optical system according to 1.
【請求項13】 前記シミュレーションでは、前記パタ
ーンを対象パターンとした場合に特定の収差に対して前
記パターンに応じて定まる、前記投影光学系の波面を展
開したツェルニケ多項式の各項の係数の感度と、前記投
影光学系の波面を展開したツェルニケ多項式の各項の係
数との線形結合に基づいて前記空間像を求めることを特
徴とする請求項12に記載の投影光学系の製造方法。
13. In the simulation, the sensitivity of the coefficient of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system, which is determined according to the pattern with respect to a specific aberration when the pattern is a target pattern, 13. The method of manufacturing a projection optical system according to claim 12, wherein the aerial image is obtained based on a linear combination of coefficients of each term of a Zernike polynomial obtained by expanding a wavefront of the projection optical system.
【請求項14】 前記光学装置は、所定のパターンを前
記投影光学系を介して基板上に転写する露光装置である
ことを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載
の投影光学系の製造方法。
14. The projection optical system according to claim 1, wherein the optical device is an exposure device that transfers a predetermined pattern onto a substrate via the projection optical system. Method of manufacturing the system.
【請求項15】 露光装置で用いられる投影光学系の製
造方法であって、 予定される露光条件に応じて、前記投影光学系の視野内
で露光用照明光が照射される露光領域内の一部の点にお
けるベストフォーカス位置を所定量だけずらすように前
記投影光学系を調整する工程を含む投影光学系の製造方
法。
15. A method for manufacturing a projection optical system used in an exposure apparatus, comprising: a method for manufacturing a projection optical system according to a predetermined exposure condition; A method of manufacturing a projection optical system, comprising the step of adjusting the projection optical system so that a best focus position at a point of a part is shifted by a predetermined amount.
【請求項16】 前記露光条件は、照明条件としてコヒ
ーレンスファクタが0.5より小さい照明条件を設定す
ることを含むことを特徴とする請求項15に記載の投影
光学系の製造方法。
16. The method according to claim 15, wherein the exposure condition includes setting an illumination condition having a coherence factor smaller than 0.5 as the illumination condition.
【請求項17】 前記露光条件は、位相シフト型マスク
を用いることを含むことを特徴とする請求項15又は1
6に記載の投影光学系の製造方法。
17. The method according to claim 15, wherein the exposure condition includes using a phase shift mask.
7. The method for manufacturing a projection optical system according to item 6.
【請求項18】 マスクに形成されたパターンを露光用
光学系を介して基板上に転写する露光装置であって、 請求項1〜13、15〜17のいずれか一項に記載の製
造方法によって製造された投影光学系を前記露光用光学
系として具備することを特徴とする露光装置。
18. An exposure apparatus for transferring a pattern formed on a mask onto a substrate via an optical system for exposure, wherein the exposure method comprises the steps of: An exposure apparatus comprising a manufactured projection optical system as the exposure optical system.
【請求項19】 所定のパターンを投影光学系を介して
基板上に転写する露光装置であって、 前記投影光学系の波面を計測する波面計測装置と;前記
投影光学系による前記パターンの結像状態を調整する調
整装置と;前記波面の計測結果を利用して前記調整装置
を制御する制御装置と;を備える露光装置。
19. An exposure apparatus for transferring a predetermined pattern onto a substrate via a projection optical system, comprising: a wavefront measurement apparatus for measuring a wavefront of the projection optical system; and imaging of the pattern by the projection optical system. An exposure apparatus comprising: an adjustment device for adjusting a state; and a control device for controlling the adjustment device using the measurement result of the wavefront.
【請求項20】 前記調整装置は、前記投影光学系の結
像特性を調整する結像特性調整機構を含むことを特徴と
する請求項19に記載の露光装置。
20. The exposure apparatus according to claim 19, wherein the adjustment device includes an imaging characteristic adjustment mechanism that adjusts an imaging characteristic of the projection optical system.
【請求項21】 前記制御装置は、着目する収差に対し
て前記パターンに応じて定まる、前記投影光学系の波面
を展開したツェルニケ多項式の各項の係数の感度と、前
記計測された波面を展開したツェルニケ多項式の各項の
係数との線形結合に基づいて前記パターンの空間像を算
出する算出し、前記空間像に基づいて前記着目する収差
が許容値を超えないように、前記結像特性調整機構を制
御することを特徴とする請求項20に記載の露光装置。
21. The control device according to claim 1, wherein the control unit expands the sensitivity of the coefficient of each term of the Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront of the projection optical system and determines the measured wavefront with respect to the aberration of interest. Calculating the aerial image of the pattern based on a linear combination with the coefficient of each term of the Zernike polynomial, and adjusting the imaging characteristic so that the focused aberration does not exceed an allowable value based on the aerial image. The exposure apparatus according to claim 20, wherein the mechanism is controlled.
【請求項22】 請求項1〜13、15〜17のいずれ
か一項に記載の投影光学系の製造方法を用いて投影光学
系を製造する工程と;前記投影光学系を露光装置本体に
組み込む工程と;を含む露光装置の製造方法。
22. A step of manufacturing a projection optical system using the method of manufacturing a projection optical system according to any one of claims 1 to 13, and 15 to 17; and incorporating the projection optical system into an exposure apparatus main body. And a method for manufacturing an exposure apparatus.
【請求項23】 光学装置で用いられる投影光学系の調
整方法であって、 前記投影光学系の波面を計測する第1工程と;前記波面
の計測結果に基づいて前記投影光学系を調整する第2工
程と;を含む投影光学系の調整方法。
23. A method of adjusting a projection optical system used in an optical device, comprising: a first step of measuring a wavefront of the projection optical system; and a step of adjusting the projection optical system based on a measurement result of the wavefront. And adjusting the projection optical system.
【請求項24】 前記第2工程では、前記投影光学系の
波面をツェルニケ多項式で展開し、該多項式の各項の係
数のうち、前記目標情報に基づいて選択した特定の項の
係数が所定値を超えないように前記投影光学系を調整す
ることを特徴とする請求項23に記載の投影光学系の調
整方法。
24. In the second step, a wavefront of the projection optical system is developed by a Zernike polynomial, and among coefficients of each term of the polynomial, a coefficient of a specific term selected based on the target information is a predetermined value. The method of adjusting a projection optical system according to claim 23, wherein the projection optical system is adjusted so as not to exceed.
【請求項25】 前記第2工程では、前記投影光学系の
視野内全体における前記波面を展開したツェルニケ多項
式の各項の係数のRMS値が、所定の許容値を超えない
ように前記投影光学系を調整することを特徴とする請求
項23に記載の投影光学系の調整方法。
25. In the second step, the projection optical system is controlled such that an RMS value of a coefficient of each term of a Zernike polynomial obtained by expanding the wavefront in the entire field of view of the projection optical system does not exceed a predetermined allowable value. The method for adjusting a projection optical system according to claim 23, wherein the adjustment is performed.
【請求項26】 前記第2工程では、前記投影光学系の
波面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数が個別に
定められた各許容値をそれぞれ超えないように前記投影
光学系を調整することを特徴とする請求項23に記載の
投影光学系の調整方法。
26. In the second step, the projection optical system is adjusted such that coefficients of respective terms of a Zernike polynomial obtained by expanding a wavefront of the projection optical system do not exceed respective individually set permissible values. The method for adjusting a projection optical system according to claim 23, wherein:
【請求項27】 前記第2工程では、前記投影光学系の
波面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数のうち、
着目する特定の収差に対応するn次mθ項の係数の前記
投影光学系の視野内におけるRMS値が所定の許容値を
超えないように前記投影光学系を調整することを特徴と
する請求項23に記載の投影光学系の調整方法。
27. In the second step, among coefficients of each term of a Zernike polynomial obtained by expanding a wavefront of the projection optical system,
24. The projection optical system is adjusted so that an RMS value of a coefficient of an n-order mθ term corresponding to a particular aberration of interest within a field of view of the projection optical system does not exceed a predetermined allowable value. 3. The method for adjusting a projection optical system according to 1.
【請求項28】 前記第2工程では、前記投影光学系の
波面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数のうち、
着目すべき特定の収差に対応する各項をmθ項毎の複数
のグループに分離し、各グループに含まれる各項の係数
の前記投影光学系の視野内におけるRMS値が個別に定
められた各許容値を超えないように前記投影光学系を調
整することを特徴とする請求項23に記載の投影光学系
の調整方法。
28. In the second step, among coefficients of each term of a Zernike polynomial obtained by expanding a wavefront of the projection optical system,
Each term corresponding to a particular aberration to be focused on is separated into a plurality of groups for each mθ term, and the RMS value of the coefficient of each term included in each group within the field of view of the projection optical system is individually determined. The method of adjusting the projection optical system according to claim 23, wherein the projection optical system is adjusted so as not to exceed an allowable value.
【請求項29】 前記投影光学系の投影対象であるパタ
ーンの情報を得る第3工程を更に含み、 前記第2工程は、着目する収差に対して前記パターンに
応じて定まる、前記投影光学系の波面を展開したツェル
ニケ多項式の各項の係数の感度と、前記投影光学系の波
面の計測値に基づいて得られる前記投影光学系の波面を
展開したツェルニケ多項式の各項の係数との線形結合に
基づいて前記パターンの空間像を算出する工程と、前記
空間像に基づいて前記着目する収差が許容値を超えない
ように前記投影光学系を調整する工程とを含むことを特
徴とする請求項23に記載の投影光学系の調整方法。
29. The method according to claim 29, further comprising a third step of obtaining information on a pattern to be projected by the projection optical system, wherein the second step determines an aberration of interest according to the pattern. The sensitivity of the coefficients of the terms of the Zernike polynomials with the expanded wavefront and the linear combination of the coefficients of the terms of the Zernike polynomials with the expanded wavefront of the projection optical system obtained based on the measured values of the wavefronts of the projection optical system. 24. The method according to claim 23, further comprising: calculating an aerial image of the pattern based on the aerial image; and adjusting the projection optical system based on the aerial image so that the focused aberration does not exceed an allowable value. 3. The method for adjusting a projection optical system according to 1.
【請求項30】 前記光学装置が達成すべき目標情報を
得る第3工程を更に含み、 前記第2工程では、前記投影光学系の波面を展開したツ
ェルニケ多項式の各項の係数に前記目標情報に応じて重
み付けした重み付け後の前記各項の係数のRMS値が所
定の許容値を超えないように前記投影光学系を調整する
ことを特徴とする請求項23に記載の投影光学系の調整
方法。
30. The optical apparatus further includes a third step of obtaining target information to be achieved. In the second step, a coefficient of each term of a Zernike polynomial obtained by expanding a wavefront of the projection optical system is added to the target information. 24. The adjustment method of the projection optical system according to claim 23, wherein the projection optical system is adjusted so that the RMS value of the weighted coefficient of each term does not exceed a predetermined allowable value.
【請求項31】 前記目標情報は、前記投影光学系の投
影対象であるパターンの情報を含むことを特徴とする請
求項30に記載の投影光学系の調整方法。
31. The method according to claim 30, wherein the target information includes information on a pattern to be projected by the projection optical system.
【請求項32】 前記第1工程では、所定のパターンを
ピンホール及び投影光学系を介して基板上に焼付けた結
果に基づいて前記投影光学系の波面を計測することを特
徴とする請求項23〜31のいずれか一項に記載の投影
光学系の調整方法。
32. The method according to claim 23, wherein, in the first step, a wavefront of the projection optical system is measured based on a result of printing a predetermined pattern on a substrate via a pinhole and a projection optical system. 32. The method for adjusting a projection optical system according to any one of claims 31 to 31.
【請求項33】 前記第1工程では、ピンホール及び投
影光学系を介して形成された空間像に基づいて前記投影
光学系の波面を計測することを特徴とする請求項23〜
31のいずれか一項に記載の投影光学系の調整方法。
33. The method according to claim 23, wherein in the first step, a wavefront of the projection optical system is measured based on an aerial image formed via a pinhole and the projection optical system.
32. The method for adjusting a projection optical system according to any one of 31.
【請求項34】 露光装置で用いられる投影光学系の調
整方法であって、 コヒーレンスファクタが0.5より小さい照明条件下で
位相シフトマスクを用いる露光条件の設定に際して、前
記投影光学系の視野内で露光用照明光が照射される露光
領域内の一部の点におけるベストフォーカス位置を所定
量だけずらすフォーカス事前補正を行う工程を含む投影
光学系の調整方法。
34. A method for adjusting a projection optical system used in an exposure apparatus, comprising: setting an exposure condition using a phase shift mask under an illumination condition having a coherence factor smaller than 0.5; A method for adjusting a projection optical system, which includes a step of performing a pre-focus correction for shifting a best focus position at a certain point in an exposure area irradiated with exposure illumination light by a predetermined amount.
【請求項35】 前記位相シフトマスクは、空間周波数
変調型の位相シフトマスクであることを特徴とする請求
項34に記載の投影光学系の調整方法。
35. The method according to claim 34, wherein the phase shift mask is a spatial frequency modulation type phase shift mask.
【請求項36】 前記フォーカス事前補正は、前記投影
光学系の収差の調整により行われることを特徴とする請
求項34又は35に記載の投影光学系の調整方法。
36. The projection optical system adjusting method according to claim 34, wherein the focus pre-correction is performed by adjusting aberration of the projection optical system.
【請求項37】 リソグラフィ工程を含むデバイス製造
方法であって、 前記リソグラフィ工程では、請求項18〜21のいずれ
か一項に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴
とするデバイス製造方法。
37. A device manufacturing method including a lithography step, wherein in the lithography step, exposure is performed using the exposure apparatus according to claim 18. .
【請求項38】 所定のパターンを基板上に投影する投
影光学系を有する露光装置本体に接続された第1コンピ
ュータと;前記投影光学系による前記パターンの結像状
態を調整する調整装置と;前記第1コンピュータに通信
路を介して接続された第2コンピュータと;を備え、 前記第2コンピュータは、前記第1コンピュータから前
記通信路を介して受信した前記投影光学系の波面の計測
結果を利用して前記調整装置を制御する制御情報を算出
し、 前記第1及び第2コンピュータのいずれかは、前記制御
情報に基づいて前記調整装置を制御することを特徴とす
るコンピュータシステム。
38. A first computer connected to an exposure apparatus main body having a projection optical system for projecting a predetermined pattern onto a substrate; an adjusting device for adjusting an image forming state of the pattern by the projection optical system; A second computer connected to the first computer via a communication path, wherein the second computer uses a measurement result of the wavefront of the projection optical system received from the first computer via the communication path. And calculating control information for controlling the adjusting device, wherein one of the first and second computers controls the adjusting device based on the control information.
【請求項39】 前記波面の計測結果は、前記第1コン
ピュータに入力されたものであることを特徴とする請求
項38に記載のコンピュータシステム。
39. The computer system according to claim 38, wherein the measurement result of the wavefront is input to the first computer.
【請求項40】 前記投影光学系の波面を計測する波面
計測装置を更に備え、 前記波面の計測結果は、前記波面計測装置による波面の
計測結果として前記第1コンピュータが自ら取得したも
のであることを特徴とする請求項38に記載のコンピュ
ータシステム。
40. A wavefront measuring device for measuring a wavefront of the projection optical system, wherein the measurement result of the wavefront is obtained by the first computer as a measurement result of the wavefront by the wavefront measuring device. 39. The computer system according to claim 38, wherein:
【請求項41】 前記調整装置は、前記投影光学系の結
像特性を調整する結像特性調整機構を含むことを特徴と
する請求項38〜40のいずれか一項に記載のコンピュ
ータシステム。
41. The computer system according to claim 38, wherein said adjusting device includes an image forming characteristic adjusting mechanism for adjusting an image forming characteristic of said projection optical system.
【請求項42】 前記第1コンピュータは、前記露光装
置本体で用いられる前記パターンの情報をも前記通信路
を介して前記第2コンピュータに送信し、 前記第2コンピュータは、前記パターンの情報と前記波
面の計測結果とに基づいて、前記パターンを前記投影光
学系により投影した際に像面に形成される空間像をシミ
ュレーションにより求め、該空間像が良好となるような
前記投影光学系の着目する収差の許容値を算出し、前記
投影光学系の着目する収差が前記許容値を超えないよう
に前記結像特性調整機構を制御する制御情報を算出する
ことを特徴とする請求項41に記載のコンピュータシス
テム。
42. The first computer also transmits information on the pattern used in the exposure apparatus body to the second computer via the communication path, wherein the second computer transmits the information on the pattern and the information on the pattern. Based on the measurement result of the wavefront, a spatial image formed on the image plane when the pattern is projected by the projection optical system is obtained by simulation, and attention is paid to the projection optical system such that the spatial image becomes good. 42. The method according to claim 41, wherein an allowable value of the aberration is calculated, and control information for controlling the imaging characteristic adjusting mechanism is calculated so that the focused aberration of the projection optical system does not exceed the allowable value. Computer system.
【請求項43】 前記第2コンピュータは、着目する収
差に対して前記パターンに応じて定まる、前記投影光学
系の波面を展開したツェルニケ多項式の各項の係数の感
度と、前記計測された波面を展開したツェルニケ多項式
の各項の係数との線形結合に基づいて前記パターンの空
間像を算出することを特徴とする請求項42に記載のコ
ンピュータシステム。
43. The second computer calculates the sensitivity of the coefficient of each term of the Zernike polynomial which is obtained by expanding the wavefront of the projection optical system and is determined according to the pattern with respect to the aberration of interest, and the measured wavefront. 43. The computer system according to claim 42, wherein the aerial image of the pattern is calculated based on a linear combination of the expanded Zernike polynomials with coefficients of respective terms.
【請求項44】 前記露光装置本体及び第1コンピュー
タは、それぞれ複数台設けられ、 前記調整装置は、前記露光装置本体に個別に対応して複
数設けられ、 前記第2コンピュータは、前記通信路を介して前記複数
台の露光装置に共通に接続されていることを特徴とする
請求項38〜43のいずれか一項に記載のコンピュータ
システム。
44. A plurality of exposure apparatus main bodies and a plurality of first computers are provided, respectively. A plurality of the adjustment apparatuses are individually provided for the exposure apparatus main body, and the second computer communicates with the communication path. The computer system according to any one of claims 38 to 43, wherein the computer system is commonly connected to the plurality of exposure apparatuses via an external device.
【請求項45】 前記通信路は、ローカルエリアネット
ワークを含むことを特徴とする請求項38〜44のいず
れか一項に記載のコンピュータシステム。
45. The computer system according to claim 38, wherein said communication path includes a local area network.
【請求項46】 前記通信路は、公衆回線を含むことを
特徴とする請求項38〜44のいずれか一項に記載のコ
ンピュータシステム。
46. The computer system according to claim 38, wherein said communication path includes a public line.
【請求項47】 前記通信路は、無線回線を含むことを
特徴とする請求項38〜44のいずれか一項に記載のコ
ンピュータシステム。
47. The computer system according to claim 38, wherein said communication path includes a wireless line.
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US10/072,866 US6961115B2 (en) 2001-02-13 2002-02-12 Specification determining method, projection optical system making method and adjusting method, exposure apparatus and making method thereof, and computer system
SG200506961-2A SG155035A1 (en) 2001-02-13 2002-02-14 Specification determining method, projection optical system making method and adjusting method, exposure apparatus and making method thereof, and computer system
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US11/214,795 US7215408B2 (en) 2001-02-13 2005-08-31 Specification determining method, projection optical system making method and adjusting method, exposure apparatus and making method thereof, and computer system
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003065428A1 (en) * 2002-01-29 2003-08-07 Nikon Corporation Image formation state adjustment system, exposure method, exposure apparatus, program, and information recording medium
JP2005268451A (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Canon Inc Aligner, adjusting method therefor and device manufacturing method
JP2005303303A (en) * 2004-04-09 2005-10-27 Carl Zeiss Smt Ag Optimization method of imaging performance
US7088426B2 (en) 2002-03-01 2006-08-08 Nikon Corporation Projection optical system adjustment method, prediction method, evaluation method, adjustment method, exposure method and exposure apparatus, program, and device manufacturing method
JP2006210458A (en) * 2005-01-26 2006-08-10 Canon Inc Aberration measuring instrument for charged particle beam optical system, charged particle beam aligner comprising aberration measuring instrument, and process for fabricating device using that instrument
JP2006210503A (en) * 2005-01-26 2006-08-10 Canon Inc Method for adjusting aberration, process for fabricating device, and charged particle beam exposure apparatus
JP2007035671A (en) * 2005-07-22 2007-02-08 Canon Inc Exposure device and method
JP2008244386A (en) * 2007-03-29 2008-10-09 Canon Inc Aberration measuring method, exposure system, and method of manufacturing device
JP2009170466A (en) * 2008-01-10 2009-07-30 Canon Inc Evaluation method, adjustment method, photolithographic machine and computer program
JP2009542021A (en) * 2006-07-03 2009-11-26 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー Method for correcting / repairing a lithographic projection objective
JP2012009859A (en) * 2010-06-23 2012-01-12 Asml Netherlands Bv Lithography device
US8339579B2 (en) 2005-07-15 2012-12-25 Canon Kabushiki Kaisha Exposure method
US8542346B2 (en) 2006-12-01 2013-09-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical system with an exchangeable, manipulable correction arrangement for reducing image aberrations
JP2014228670A (en) * 2013-05-22 2014-12-08 株式会社ニューフレアテクノロジー Focus position adjustment method and test method
JP2016102981A (en) * 2014-11-28 2016-06-02 キヤノン株式会社 Method for manufacturing projection optical system, and device manufacturing method
JP2016177310A (en) * 2008-09-25 2016-10-06 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Projection exposure device with optimized adjustment function
KR20170072128A (en) * 2015-12-16 2017-06-26 캐논 가부시끼가이샤 Exposure apparatus, exposure method, and method of manufacturing article
CN110531379A (en) * 2019-09-02 2019-12-03 中国科学院新疆天文台 Pose adjustment method for determination of amount, pose method of adjustment and the device of subreflector

Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7230682B2 (en) 2002-01-29 2007-06-12 Nikon Corporation Image forming state adjusting system, exposure method and exposure apparatus, and program and information storage medium
WO2003065428A1 (en) * 2002-01-29 2003-08-07 Nikon Corporation Image formation state adjustment system, exposure method, exposure apparatus, program, and information recording medium
US7405803B2 (en) 2002-01-29 2008-07-29 Nikon Corporation Image forming state adjusting system, exposure method and exposure apparatus, and program and information storage medium
US7391497B2 (en) 2002-01-29 2008-06-24 Nikon Corporation Image forming state adjusting system, exposure method and exposure apparatus, and program and information storage medium
US7088426B2 (en) 2002-03-01 2006-08-08 Nikon Corporation Projection optical system adjustment method, prediction method, evaluation method, adjustment method, exposure method and exposure apparatus, program, and device manufacturing method
US7102731B2 (en) 2002-03-01 2006-09-05 Nikon Corporation Projection optical system adjustment method, prediction method, evaluation method, adjustment method, exposure method and exposure apparatus, program, and device manufacturing method
JP4574198B2 (en) * 2004-03-17 2010-11-04 キヤノン株式会社 Exposure apparatus, adjustment method thereof, and device manufacturing method
JP2005268451A (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Canon Inc Aligner, adjusting method therefor and device manufacturing method
JP2005303303A (en) * 2004-04-09 2005-10-27 Carl Zeiss Smt Ag Optimization method of imaging performance
JP2006210503A (en) * 2005-01-26 2006-08-10 Canon Inc Method for adjusting aberration, process for fabricating device, and charged particle beam exposure apparatus
JP2006210458A (en) * 2005-01-26 2006-08-10 Canon Inc Aberration measuring instrument for charged particle beam optical system, charged particle beam aligner comprising aberration measuring instrument, and process for fabricating device using that instrument
JP4657740B2 (en) * 2005-01-26 2011-03-23 キヤノン株式会社 Aberration measuring apparatus for charged particle beam optical system, charged particle beam exposure apparatus including the aberration measuring apparatus, and device manufacturing method using the apparatus
JP4652830B2 (en) * 2005-01-26 2011-03-16 キヤノン株式会社 Aberration adjustment method, device manufacturing method, and charged particle beam exposure apparatus
US8339579B2 (en) 2005-07-15 2012-12-25 Canon Kabushiki Kaisha Exposure method
JP4701030B2 (en) * 2005-07-22 2011-06-15 キヤノン株式会社 Exposure apparatus, setting method for setting exposure parameters, exposure method, device manufacturing method, and program
US7864296B2 (en) 2005-07-22 2011-01-04 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus, setting method, and exposure method having the same
JP2007035671A (en) * 2005-07-22 2007-02-08 Canon Inc Exposure device and method
US8605253B2 (en) 2006-07-03 2013-12-10 Carl Zeiss Smt Gmbh Lithographic projection objective
JP2009542021A (en) * 2006-07-03 2009-11-26 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー Method for correcting / repairing a lithographic projection objective
US9494868B2 (en) 2006-07-03 2016-11-15 Carl Zeiss Smt Gmbh Lithographic projection objective
US10042265B2 (en) 2006-07-03 2018-08-07 Carl Zeiss Smt Gmbh Lithographic projection objective
JP2013058801A (en) * 2006-07-03 2013-03-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Method of correcting/repairing lithography projection target instrument
US8659745B2 (en) 2006-12-01 2014-02-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical system with an exchangeable, manipulable correction arrangement for reducing image aberrations
US8542346B2 (en) 2006-12-01 2013-09-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical system with an exchangeable, manipulable correction arrangement for reducing image aberrations
JP2008244386A (en) * 2007-03-29 2008-10-09 Canon Inc Aberration measuring method, exposure system, and method of manufacturing device
JP2009170466A (en) * 2008-01-10 2009-07-30 Canon Inc Evaluation method, adjustment method, photolithographic machine and computer program
US10054860B2 (en) 2008-09-25 2018-08-21 Carl Zeiss Smt Gmbh Projection exposure apparatus with optimized adjustment possibility
JP2016177310A (en) * 2008-09-25 2016-10-06 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Projection exposure device with optimized adjustment function
JP2012009859A (en) * 2010-06-23 2012-01-12 Asml Netherlands Bv Lithography device
US8928861B2 (en) 2010-06-23 2015-01-06 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus
JP2014228670A (en) * 2013-05-22 2014-12-08 株式会社ニューフレアテクノロジー Focus position adjustment method and test method
JP2016102981A (en) * 2014-11-28 2016-06-02 キヤノン株式会社 Method for manufacturing projection optical system, and device manufacturing method
KR20170072128A (en) * 2015-12-16 2017-06-26 캐논 가부시끼가이샤 Exposure apparatus, exposure method, and method of manufacturing article
KR102130481B1 (en) * 2015-12-16 2020-07-06 캐논 가부시끼가이샤 Exposure apparatus, exposure method, and method of manufacturing article
CN110531379A (en) * 2019-09-02 2019-12-03 中国科学院新疆天文台 Pose adjustment method for determination of amount, pose method of adjustment and the device of subreflector
CN110531379B (en) * 2019-09-02 2022-07-08 中国科学院新疆天文台 Determination method of pose adjustment amount of subreflector, pose adjustment method and device

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