JP2002319539A - 仕様決定方法及びコンピュータシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投影光学系の製造工程の簡略化が可能で、そ
の投影光学系により光学装置が達成すべき目標を確実に
達成せしめる仕様決定方法及びこれを実現するシステム
を提供する。 【解決手段】 コンピュータシステム１０は、光学装置
１２２₁〜１２２₃が達成すべき目標情報が入力される第
１コンピュータ１２０と、第１コンピュータ１２０から
通信路を介して受信した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
を決定する第２コンピュータ１３０とを備える。従っ
て、投影光学系を製造する際に、決定された仕様を満足
するように、波面収差の計測結果に基づいて投影光学系
を調整することにより、低次収差のみでなく高次収差を
も同時に修正することができ、製造工程が簡略化され
る。しかも、製造された投影光学系により露光装置が達
成すべき目標が確実に達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、仕様決定方法及び
コンピュータシステムに係り、更に詳しくは、光学装置
に備えられる投影光学系の仕様を決定する仕様決定方
法、該仕様決定方法の実施に好適なコンピュータシステ
ムに関する。本発明は、特に半導体素子や液晶表示素子
等を製造する際にリソグラフィ工程で用いられる露光装
置の投影光学系の仕様の決定に好適に適用できる。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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）

【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。

【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。

【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。

【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。

【００１２】従来、露光装置の製造に際しての投影光学
系の仕様（スペック）も上記の投影光学系の光学特性の
管理の際と同様の基準によって定められていた。すなわ
ち、焼付け法、あるいはこれと実質的に等価なシミュレ
ーションによって求めた上記の５収差が所定の値以下と
なるように仕様決めを行っていた。

【００１３】

【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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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）を変える等して、正確な収差計測ができるよう
にする必要もあった。

【００１８】同様の理由により、投影光学系の仕様を上
述した基準によって決定する手法は、今や限界に達して
いる。これは、決定された仕様を満足する投影光学系を
製造しても、現在あるいは将来的に要求される露光精度
を達成できないことは明らかだからである。

【００１９】かかる事情を考慮し、上記の決定された仕
様に従って投影光学系を製造するに際しても、その製造
段階で、投影光学系の組み立て後に上述した焼付け法に
よりその投影光学系の収差を計測し、その計測結果に基
づいて、ザイデルの５収差（低次収差）が決定された仕
様を満足するようにレンズ素子の組み付け等を調整す
る。そして、その後に、光線追跡等の手法により残存す
る高次収差を検出し、この高次収差が可能な限りに小さ
くなるように、更にレンズ素子の組み付け等（必要な場
合は非球面加工等の再加工を含む）を行うという手順
で、製造段階における投影光学系の調整を行うという方
法も最近では採用されている（特開平１０−１５４６５
７号公報等参照）。

【００２０】しかしながら、上記の投影光学系の製造方
法では、最低でも低次収差の修正、その後の高次収差の
調整の２段階の収差の調整が必要である上、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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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に相
違しているのが現実である。

【００２４】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、決定された仕様に従って投影光
学系を製造する際の製造工程の簡略化が可能で、かつ製
造された投影光学系により光学装置が達成すべき目標を
確実に達成することを可能とする投影光学系の仕様決定
方法を提供することにある。

【００２５】また、本発明の第２の目的は、決定された
仕様に従って投影光学系を製造する際の製造工程の簡略
化が可能で、かつ製造された投影光学系により光学装置
が達成すべき目標を確実に達成することを可能とするコ
ンピュータシステムを提供することにある。

【００２６】また、本発明の第３の目的は、最適な露光
条件の設定をほぼ全自動で行う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。

【００２７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の仕様決
定方法は、光学装置（１２２₁〜１２２₃）で用いられる
投影光学系（ＰＬ）の仕様を決定する仕様決定方法であ
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；を含む。

【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。

【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。すなわち、
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
報を規格値として投影光学系の仕様が決定される。従っ
て、その決定された仕様に従って投影光学系を製造する
際に、波面収差の計測結果に基づいて投影光学系を調整
することにより、低次収差のみでなく高次収差をも同時
に修正することができ、明らかに製造工程が簡略化され
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。

【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に記載に仕様決定方法の如く、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、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に記載の仕様決定方法の如く、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 valu
e：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に記載の仕様決
定方法の如く、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に記載の仕様
決定方法の如く、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。この
他、請求項６に記載の仕様決定方法の如く、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ＲＭ
Ｓ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。

【００３１】この他、請求項７に記載の仕様決定方法の
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Ｒ
ＭＳ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。

【００３２】上記請求項１〜７に記載の各仕様決定方法
において、請求項８に記載の仕様決定方法の如く、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。

【００３３】この場合において、請求項９に記載の仕様
決定方法の如く、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決定する
工程と；を含むこととすることができる。

【００３４】この場合において、請求項１０に記載の仕
様決定方法の如く、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（Zernik
e Sensitivity）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。

【００３５】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。

【００３６】上記請求項１〜１０に記載の各仕様決定方
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１１に記載の仕様決定方法の如く、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。

【００３７】請求項１２に記載のコンピュータシステム
は、光学装置（１２２₁〜１２２₃）で用いられる投影光
学系の仕様を決定するためのコンピュータシステムであ
って、前記光学装置が達成すべき目標情報が入力される
第１コンピュータ（１２０）と；前記第１コンピュータ
に通信路を介して接続され、前記通信路を介して前記第
１コンピュータから受信した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コンピュータ（１３
０）と；を備える。

【００３８】これによれば、第１コンピュータに光学装
置が達成すべき目標情報が入力され、第２コンピュータ
により、通信路を介して第１コンピュータから受信した
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。すなわ
ち、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投影光学系の仕様が決定される。
従って、その決定された仕様に従って投影光学系を製造
する際に、波面収差の計測結果に基づいて投影光学系を
調整することにより、低次収差のみでなく高次収差をも
同時に修正することができ、明らかに製造工程が簡略化
される。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。

【００３９】この場合において、請求項１３に記載のコ
ンピュータシステムの如く、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み、前記第
２コンピュータは、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
うとともに、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決定することとするこ
とができる。

【００４０】この場合において、請求項１４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、
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 Sensitivity）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。

【００４１】上記請求項１２〜１４に記載の各コンピュ
ータシステムにおいて、光学装置としては、種々のもの
が使用でき、例えば請求項１５に記載のコンピュータシ
ステムの如く、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。

【００４２】請求項１６に記載のコンピュータシステム
は、所定のパターンを投影光学系を介して基板上に転写
する露光装置本体に接続された第１コンピュータと；前
記第１コンピュータに通信路を介して接続され、前記通
信路を介して前記第１コンピュータから受信した前記パ
ターンの情報と前記投影光学系の既知の収差情報とに基
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求めるためのシミュレー
ションを行い、前記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第２コンピュータと；を備える。

【００４３】これによれば、第２コンピュータでは、通
信路を介して第１コンピュータから受信した前記パター
ンの情報と投影光学系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、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。

【００４４】この場合において、請求項１７に記載のコ
ンピュータシステムの如く、前記パターンの情報は、露
光条件の一部として前記第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１８に記載の
コンピュータシステムの如く、前記露光装置本体へのマ
スクの搬送経路上で前記マスクに記録された前記パター
ンの情報を読み取る情報読み取り装置を更に備える場合
には、前記パターンの情報は、前記読み取り装置を介し
て前記第１コンピュータに入力されるものであっても良
い。

【００４５】上記請求項１６〜１８に記載の各コンピュ
ータシステムにおいて、請求項１９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、前記決定
した最良露光条件を前記通信路を介して前記第１コンピ
ュータに送信することとすることができる。

【００４６】この場合において、請求項２０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、
前記露光装置本体の露光条件として前記最良露光条件を
設定することとすることができる。

【００４７】上記請求項１６〜２０に記載の各コンピュ
ータシステムにおいて、請求項２１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、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
Sensitivity）と、前記第１コンピュータから前記通信
路を介して送信された前記投影光学系の波面の計測結果
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
記空間像を求めることとすることができる。

【００４８】この場合において、請求請２２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２３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
置を更に備える場合には、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。

【００４９】上記請求項１６〜２３に記載の各コンピュ
ータシステムにおいて、最良露光条件としては種々のも
のが考えられる。例えば、請求項２４に記載のコンピュ
ータシステムの如く、前記最良露光条件は、前記露光装
置本体による露光に適したパターンの情報を含むことと
することができる。あるいは、請求項２５に記載のコン
ピュータシステムの如く、前記最良露光条件は、前記所
定のパターンを転写する際の照明条件及び前記投影光学
系の開口数の少なくとも一方を含むこととすることがで
きる。

【００５０】あるいは、請求項２６に記載のコンピュー
タシステムの如く、前記最良露光条件は、前記所定のパ
ターンを転写する際の前記投影光学系の収差を含むこと
とすることができる。

【００５１】上記請求項１６〜２６に記載の各コンピュ
ータシステムにおいて、請求項２７に記載のコンピュー
タシステムの如く、前記通信路を介して前記第２コンピ
ュータに接続された前記露光装置本体が備える前記投影
光学系による前記パターンの投影像の形成状態を調整す
る調整装置を更に備え、前記第２コンピュータは、前記
決定した最良露光条件に基づいて前記調整装置を制御す
ることとすることができる。

【００５２】上記請求項１２〜２７に記載の各コンピュ
ータシステムにおいて、請求項２８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
トワークであっても良いし、請求項２９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３０に記載のコン
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。

【００５３】

【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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】本実施形態では、第１〜第３露光装置１２
２₁〜１２２₃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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】前記光源１６としては、ここでは、Ｆ₂レ
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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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）、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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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レ
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。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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
ブルな波面収差計測器８０が取り付けられている。

【００８７】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。

【００８８】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。

【００８９】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。

【００９０】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。

【００９１】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。

【００９２】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。

【００９３】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。

【００９４】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。

【００９５】さらに、本実施形態の露光装置１２２₁で
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。

【００９６】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。

【００９７】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。

【００９８】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。

【００９９】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。

【０１００】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。

【０１０１】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。

【０１０２】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。

【０１０３】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。

【０１０４】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。

【０１０５】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。

【０１０６】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。

【０１０７】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。

【０１０８】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。

【０１０９】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。

【０１１０】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。

【０１１１】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。

【０１１２】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（Ｘ_i，Ｙ_i）が供給
されている。

【０１１３】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。

【０１１４】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（Ｘ_i，Ｙ_i））とが格納されている。

【０１１５】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。

【０１１６】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。

【０１１７】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。

【０１１８】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。

【０１１９】

【数１】

【０１２０】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。

【０１２１】

【数２】

【０１２２】直交系であるから各項の係数Ｚ_i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ｆ_iをＺ_iとともに例示す
ると、次の表１のようになる。

【０１２３】

【表１】

【０１２４】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。

【０１２５】

【数３】

【０１２６】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。

【０１２７】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。

【０１２８】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。

【０１２９】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。

【０１３０】

【数４】

【０１３１】なお、上式（７）において、マトリックス
Ｑの要素Ｐ₁〜Ｐ_n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。

【０１３２】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。

【０１３３】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。

【０１３４】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。

【０１３５】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。

【０１３６】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。

【０１３７】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。

【０１３８】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。

【０１３９】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。

【０１４０】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。

【０１４１】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。

【０１４２】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
３₄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。

【０１４３】

【数５】

【０１４４】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。

【０１４５】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。

【０１４６】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
Ｚ₃₇）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。

【０１４７】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。

【０１４８】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。

【０１４９】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。

【０１５０】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。

【０１５１】 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。

【０１５２】

【数６】

【０１５３】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の
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。

【０１５４】 Ｐ＝（Ｏ^T・Ｏ）^-1・Ｏ^T・Ｑ ……（１１） 上式（１１）において、Ｏ^Tは、行列Ｏの転置マトリッ
クスであり、（Ｏ^T・Ｏ）^-1は、（Ｏ^T・Ｏ）の逆マトリ
ックスである。

【０１５５】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。

【０１５６】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。

【０１５７】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。

【０１５８】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。

【０１５９】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、
及び主制御装置５０によって調整装置としての結像特性
調整機構が構成されている。

【０１６０】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。

【０１６１】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。

【０１６２】次に、露光装置１２２（１２２₁〜１２
２₃）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、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。

【０１６３】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。

【０１６４】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。

【０１６５】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_１〜１２２
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_１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。

【０１６６】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。

【０１６７】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、ピッチ、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。

【０１６８】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
で入力された目的とする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。

【０１６９】ステップ２０８では、露光装置１２２₁の
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。

【０１７０】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。

【０１７１】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。

【０１７２】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。

【０１７３】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
Ｚ₂〜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。

【０１７４】Ａ=Ｋ・{Ｚ₂・(変化表の値)+Ｚ₃・(変化表の
値)+……+Ｚ₃₇・(変化表の値)}…(１２)

【０１７５】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。

【０１７６】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。

【０１７７】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。

【０１７８】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。

【０１７９】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。

【０１８０】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。

【０１８１】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。

【０１８２】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。

【０１８３】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
２₁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。

【０１８４】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。

【０１８５】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。

【０１８６】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。

【０１８７】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となる
（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１３０では、その算出した駆動量の指令値を、主制
御装置５０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。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。

【０１８８】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。

【０１８９】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Ｒ_T（以下、適宜「レチクルＲ_T」
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。

【０１９０】図６には、この計測用レチクルＲ_T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Ｒ_T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。

【０１９１】図６から明らかなように、この計測用レチ
クルＲ_T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Ｒ_T
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。

【０１９２】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６３_i,j（ｉ＝１〜ｐ、
ｊ＝１〜ｑ、ｐ×ｑ＝ｎ）が形成されている。各円形開
口６３_i,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６５_i,jがそれぞれ設けられてい
る（図７参照）。

【０１９３】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。

【０１９４】更に、ガラス基板６０の下面には、前記各
集光レンズ６５_i,jに対向して、図７に示されるよう
に、計測用パターン６７_i,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６７_i,jにそれぞれ対向してピンホール
状の開口７０_i,jが形成されている。このピンホール状
の開口７０_i,jは、例えば直径１００〜１５０μｍ程度
とされている。

【０１９５】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
２₁、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。

【０１９６】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。

【０１９７】ここで、本実施形態では、計測用パターン
６７_i,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エリア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。

【０１９８】次に、露光装置１２２（露光装置１２２₁
〜１２２₃）においてレチクルＲ_T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。

【０１９９】まず、計測用レチクルＲ_T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。

【０２００】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Ｒ_T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。

【０２０１】次に、主制御装置５０では、計測用レチク
ルＲ_T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。

【０２０２】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。

【０２０３】次いで、主制御装置５０では、計測用レチ
クルＲ_Tの集光レンズ６５_i,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。

【０２０４】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Ｒ_T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６７_i,jが、対応するピンホール状の開
口７０_i,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６７_i,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。

【０２０５】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。

【０２０６】次に、主制御装置５０では、最初の計測用
パターン６７_1,1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。

【０２０７】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Ｒ_T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
６７_1,1の潜像が既に形成されている領域（領域Ｓ_1,1と
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Ｓ_1,1には、図１０（Ｂ）に示
されるように、計測用パターン６７_1,1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。

【０２０８】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６７_i,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６７_i,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６７_1,2の潜像が形成さ
れたウエハＷ上の領域（領域Ｓ_1,2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。

【０２０９】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Ｒ_Tに照射して露光を行う。
これにより、ウエハＷ上の領域Ｓ_1,2には基準パターン
７４₁が重ねて転写される。

【０２１０】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Ｓ_i,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。

【０２１１】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Ｓ_i,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。

【０２１２】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Ｓ_i,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６７_i,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。

【０２１３】このようにして、各領域Ｓ_i,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Ｓ_i,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４５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
Ｓ_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。

【０２１４】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Ｓ_i,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。

【０２１５】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。

【０２１６】図７に、計測用パターン６７_k,lについ
て、代表的に示されるように、計測用パターン６７_i,j
で発生した回折光のうち、ピンホール状の開口７０_i,j
を通過した光は、どの位置の計測用パターン６７_i,jに
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
Ｆ₁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６７_i,jの像は、ウエハＷ上で波面Ｆ₂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。

【０２１７】この一方、基準パターン７４₁（又は７
４₂）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。

【０２１８】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。

【０２１９】なお、計測用レチクルＲ_T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。

【０２２０】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。

【０２２１】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、詳細説明は省略す
る。

【０２２２】その後、前述した計測用レチクルＲ_T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。

【０２２３】次に、露光装置１２２（１２２₁〜１２
２₃）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。

【０２２４】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。

【０２２５】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。

【０２２６】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。

【０２２７】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Ｚ_i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。

【０２２８】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１θ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，
Ｚ₂₅，Ｚ₃₆，Ｚ₃₇））は、球面収差成分を示す。２θ項
（の係数（Ｚ₅，Ｚ₆，Ｚ₁₂，Ｚ₁₃，Ｚ₂₁，Ｚ₂₂，Ｚ₃₂，
Ｚ₃₃））、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，
Ｚ₃₅））、３θ項（の係数（Ｚ₁₀，Ｚ₁₁，Ｚ₁₉，Ｚ₂₀，
Ｚ₃₀，Ｚ₃₁））、及び５θ項（の係数（Ｚ₂₆，Ｚ₂₇））
はコマ収差成分を示す。

【０２２９】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。

【０２３０】＜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。

【０２３１】＜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。

【０２３２】＜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。

【０２３３】＜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。

【０２３４】視野内におけるＺ₂，Ｚ₃に関するＲＭＳ値
Ａ₁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
Ｂ₅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Ｚ₁₂，Ｚ₁₃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Ｚ
₁₄，Ｚ₁₅に関するＲＭＳ値Ａ₈を規格値とし、規格値Ａ₈
≦許容値Ｂ₈とする。視野内におけるＺ₁₆のＲＭＳ値Ａ₉
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Ｚ₁₉，
Ｚ₂₀に関するＲＭＳ値Ａ₁₁を規格値とし、規格値Ａ₁₁≦
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Ｂ₁₂と
する。視野内におけるＺ₂₃，Ｚ₂₄に関するＲＭＳ値Ａ₁₃
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Ａ₁₄
≦許容値Ｂ₁₄とする。視野内におけるＺ₂₆，Ｚ₂₇に関す
るＲＭＳ値Ａ₁₅を規格値とし、規格値Ａ₁₅≦許容値Ｂ₁₅
とする。視野内におけるＺ₂₈，Ｚ₂₉に関するＲＭＳ値Ａ
₁₆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Ｚ
₃₂，Ｚ₃₃に関するＲＭＳ値Ａ₁₈を規格値とし、規格値Ａ
₁₈≦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Ｂ
₁₉とする。視野内におけるＺ₃₆，Ｚ₃₇に関するＲＭＳ値
Ａ₂₀を規格値とし、規格値Ａ₂₀≦許容値Ｂ₂₀とする。

【０２３５】＜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。

【０２３６】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
Ｃ₁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，
Ｚ₂₄，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に
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と
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。

【０２３７】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。

【０２３８】＜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。

【０２３９】＜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。

【０２４０】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。

【０２４１】 ｆ＝Ｗａ・ＺＳ ……（１３） 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。

【０２４２】

【数７】

【０２４３】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。

【０２４４】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。

【０２４５】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。

【０２４６】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。

【０２４７】〔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。

【０２４８】〔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。

【０２４９】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。

【０２５０】〔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。

【０２５１】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。

【０２５２】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。

【０２５３】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。

【０２５４】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、そのビスを
ドライバー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。

【０２５５】〔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。

【０２５６】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。

【０２５７】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Ｚ_i（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Ｚ_i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。

【０２５８】〔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。

【０２５９】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。

【０２６０】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Ｚ_i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。

【０２６１】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Ｚ_i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Ｚ_i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。

【０２６２】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。

【０２６３】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。

【０２６４】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。

【０２６５】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 Se
nsitivity）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。

【０２６６】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。

【０２６７】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。

【０２６８】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Ｒ_T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。

【０２６９】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Ｒ_T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。

【０２７０】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。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。

【０２７１】次に、露光装置１２２の製造方法について
説明する。

【０２７２】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。

【０２７３】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。

【０２７４】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。

【０２７５】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。

【０２７６】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。

【０２７７】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。

【０２７８】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。

【０２７９】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。

【０２８０】以上詳細に説明したように、本実施形態に
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１０で行われる投影光学系の仕様決定方法による
と、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。従って、その決定された
仕様に従って投影光学系ＰＬを製造する際に、波面収差
の計測結果に基づいて投影光学系ＰＬを調整することに
より、低次収差のみでなく高次収差をも同時に修正する
ことができる。従って、製造段階において、低次の収差
を修正するための投影光学系の調整を行った後に、高次
収差を光線追跡により検出し、その検出結果に基づいて
低次の収差を修正するための投影光学系の調整を再度行
っていた従来技術に比べて、明らかに投影光学系の製造
工程が簡略化される。しかも、この場合、目標情報に基
づいて仕様が決定されているので、結果的に製造された
投影光学系により露光装置が達成すべき目標が確実に達
成される。

【０２８１】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。

【０２８２】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Ｒ_T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。

【０２８３】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。

【０２８４】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。

【０２８５】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。

【０２８６】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。

【０２８７】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。

【０２８８】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。

【０２８９】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。

【０２９０】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。

【０２９１】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。

【０２９２】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。

【０２９３】なお、上記実施形態では、計測用レチクル
Ｒ_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
Ｒ_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。

【０２９４】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。

【０２９５】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。

【０２９６】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_１〜
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。

【０２９７】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。

【０２９８】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。

【０２９９】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。

【０３００】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、薄膜磁気へッド、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。

【０３０１】また、上記実施形態の露光装置の光源は、
Ｆ₂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。

【０３０２】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。

【０３０３】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。

【０３０４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜１１に
記載の各仕様決定方法によれば、決定された仕様に従っ
て投影光学系を製造する場合にその製造工程を簡略化す
ることができるとともに、その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を確実に達成することが
可能となる。

【０３０５】また、請求項１２〜１５に記載の各コンピ
ュータシステムによれば、投影光学系の製造工程を簡略
化することができるような仕様を決定することができる
とともに、その製造された投影光学系により光学装置が
達成すべき目標を確実に達成することが可能となる。

【０３０６】また、請求項１６〜２７に記載の各コンピ
ュータシステムによれば、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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【図３】波面収差計測器の一例を示す断面図である。

【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。

【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。

【図６】計測用レチクルを示す概略斜視図である。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

１０…コンピュータシステム、１３₁〜１３₄…可動レン
ズ（調整装置の一部）、 ４８…結像特性補正コントロ
ーラ（調整装置の一部）、５０…主制御装置（調整装置
の一部）、１２０…第１通信サーバ（第１コンピュー
タ）、１２２₁〜１２２₃…露光装置（光学装置）、１３
０…第２通信サーバ（第２コンピュータ）、ＰＬ…投影
光学系、Ｗ…ウエハ（基板）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA21 NA01 NA04 NA09 2H097 CA13 GB01 LA10 5F046 AA28 BA04 BA05 CB12 CB25 DA13

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学装置で用いられる投影光学系の仕様
   を決定する仕様決定方法であって、 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；を含む仕様決定方法。
2. 【請求項２】 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、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に記載の仕様決定方法。
3. 【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
   の仕様決定方法。
4. 【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に記載の仕様決定方法。
5. 【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
   仕様決定方法。
6. 【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に記載の仕様決定方法。
7. 【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
   記載の仕様決定方法。
8. 【請求項８】 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１〜７のいずれか一項に記載の仕様決定方法。
9. 【請求項９】 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決定する工
   程と；を含むことを特徴とする請求項８に記載の仕様決
   定方法。
10. 【請求項１０】 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９に記載の仕様決定方法。
11. 【請求項１１】 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１〜１０のいずれか一項に記載
    の仕様決定方法。
12. 【請求項１２】 光学装置で用いられる投影光学系の仕
    様を決定するためのコンピュータシステムであって、 前記光学装置が達成すべき目標情報が入力される第１コ
    ンピュータと；前記第１コンピュータに通信路を介して
    接続され、前記通信路を介して前記第１コンピュータか
    ら受信した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コンピュータと；を備えるコンピュー
    タシステム。
13. 【請求項１３】 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み、 前記第２コンピュータは、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
    ンを行うとともに、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決定することを
    特徴とする請求項１２に記載のコンピュータシステム。
14. 【請求項１４】 前記第２コンピュータは、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１３に記載のコンピュータシステム。
15. 【請求項１５】 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１２〜１４のいずれか一項に記
    載のコンピュータシステム。
16. 【請求項１６】 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本体に接続された第１コンピ
    ュータと；前記第１コンピュータに通信路を介して接続
    され、前記通信路を介して前記第１コンピュータから受
    信した前記パターンの情報と前記投影光学系の既知の収
    差情報とに基づいて、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求めるため
    のシミュレーションを行い、前記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第２コンピュータ
    と；を備えるコンピュータシステム。
17. 【請求項１７】 前記パターンの情報は、露光条件の一
    部として前記第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１６に記載のコンピュータシス
    テム。
18. 【請求項１８】 前記露光装置本体へのマスクの搬送経
    路上で前記マスクに記録された前記パターンの情報を読
    み取る情報読み取り装置を更に備え、 前記パターンの情報は、前記情報読み取り装置を介して
    前記第１コンピュータに入力されることを特徴とする請
    求項１に記載のコンピュータシステム。
19. 【請求項１９】 前記第２コンピュータは、前記決定し
    た最良露光条件を前記通信路を介して前記第１コンピュ
    ータに送信することを特徴とする請求項１６〜１８のい
    ずれか一項に記載のコンピュータシステム。
20. 【請求項２０】 前記第１コンピュータは、前記露光装
    置本体の露光条件として前記最良露光条件を設定するこ
    とを特徴とする請求項１９に記載のコンピュータシステ
    ム。
21. 【請求項２１】 前記第２コンピュータは、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、前記第１
    コンピュータから前記通信路を介して送信された前記投
    影光学系の波面の計測結果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空間像を求めることを特徴
    とする請求項１６〜２０のいずれか一項に記載のコンピ
    ュータシステム。
22. 【請求項２２】 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２１に記載のコンピュータシステム。
23. 【請求項２３】 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２１に記載のコンピュ
    ータシステム。
24. 【請求項２４】 前記最良露光条件は、前記露光装置本
    体による露光に適したパターンの情報を含むことを特徴
    とする請求項１６〜２３のいずれか一項に記載のコンピ
    ュータシステム。
25. 【請求項２５】 前記最良露光条件は、前記所定のパタ
    ーンを転写する際の照明条件及び前記投影光学系の開口
    数の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１６
    〜２３のいずれか一項に記載のコンピュータシステム。
26. 【請求項２６】 前記最良露光条件は、前記所定のパタ
    ーンを転写する際の前記投影光学系の収差を含むことを
    特徴とする請求項１６〜２３のいずれか一項に記載のコ
    ンピュータシステム。
27. 【請求項２７】 前記通信路を介して前記第２コンピュ
    ータに接続された前記露光装置本体が備える前記投影光
    学系による前記パターンの投影像の形成状態を調整する
    調整装置を更に備え、 前記第２コンピュータは、前記決定した最良露光条件に
    基づいて前記調整装置を制御することを特徴とする請求
    項１６〜２６のいずれか一項に記載のコンピュータシス
    テム。
28. 【請求項２８】 前記通信路は、ローカルエリアネット
    ワークであることを特徴とする請求項１２〜２７のいず
    れか一項に記載のコンピュータシステム。
29. 【請求項２９】 前記通信路は、公衆回線を含むことを
    特徴とする請求項１２〜２７のいずれか一項に記載のコ
    ンピュータシステム。
30. 【請求項３０】 前記通信路は、無線回線を含むことを
    特徴とする請求項１２〜２７のいずれか一項に記載のコ
    ンピュータシステム。