JP4600047B2 - Wavefront aberration measuring method, wavefront aberration measuring apparatus, projection exposure apparatus, and projection optical system manufacturing method - Google Patents
Wavefront aberration measuring method, wavefront aberration measuring apparatus, projection exposure apparatus, and projection optical system manufacturing method Download PDFInfo
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Description
本発明は、シアリング干渉の原理を利用した波面収差測定方法、波面収差測定装置、投影露光装置、及び投影光学系の製造方法に関する。 The present invention relates to a wavefront aberration measuring method, a wavefront aberration measuring apparatus, a projection exposure apparatus, and a projection optical system manufacturing method using the principle of shearing interference.
５０ｎｍＬ／Ｓ以下の微細な線幅の回路パターンをウエハに転写する手法として、ＥＵＶＬ(EUVL：Extreme UltraViolet Lithography)が提案された。このＥＵＶＬで使用される露光光（ＥＵＶ光）の波長は１１ｎｍ〜１５ｎｍ（例えば、１３．５ｎｍ）である。
このように極端に波長の短い光はガラスなどの屈折部材を透過しにくいので、ＥＵＶＬ用の投影光学系には、屈折部材ではなくミラー（非球面ミラー）からなる反射型の投影光学系が用いられる。この投影光学系の波面収差の許容値は、０．０５λｒｍｓ＝０．６７ｎｍｒｍｓ以下であり、極めて厳しい。
EUVL (EUVL: Extreme UltraViolet Lithography) has been proposed as a technique for transferring a circuit pattern having a fine line width of 50 nm L / S or less onto a wafer. The wavelength of exposure light (EUV light) used in this EUVL is 11 nm to 15 nm (for example, 13.5 nm).
In this way, light with an extremely short wavelength is difficult to transmit through a refractive member such as glass. Therefore, a reflective projection optical system including a mirror (aspherical mirror) instead of a refractive member is used for the projection optical system for EUVL. It is done. The allowable value of the wavefront aberration of this projection optical system is 0.05λrms = 0.67 nmrms or less, which is extremely strict.
このため、ＥＵＶＬ用の投影光学系の製造時、その波面収差を測定する際には、屈折部材を使用することなく高精度測定が可能な波面収差測定装置が用いられる。そのような波面収差測定装置の１つに、シアリング干渉の原理を利用した波面収差測定装置がある（特許文献１など）。
この波面収差測定装置では、投影光学系のレチクル面にピンホール部材を配置すると共に、ＥＵＶ光を発光する光源（ＥＵＶ光源）を用いて照明する。このピンホール部材のピンホールで発生する球面波を測定光束として被検光学系に通し、被検光学系を通過した後の測定光束を回折格子で複数の回折光束に分割し、そのうち±１次回折光束が成す干渉縞をＣＣＤ撮像素子で撮像する。その干渉縞のパターンは投影光学系の波面収差に応じて歪むので、この干渉縞の歪みパターンから、波面収差を高精度に検知することができる。
For this reason, when manufacturing the projection optical system for EUVL, when measuring the wavefront aberration, a wavefront aberration measuring apparatus capable of measuring with high accuracy without using a refractive member is used. One such wavefront aberration measuring apparatus is a wavefront aberration measuring apparatus using the principle of shearing interference (Patent Document 1, etc.).
In this wavefront aberration measuring apparatus, a pinhole member is disposed on the reticle surface of the projection optical system, and illumination is performed using a light source that emits EUV light (EUV light source). A spherical wave generated in the pinhole of this pinhole member is passed as a measurement light beam through the test optical system, and the measurement light beam after passing through the test optical system is divided into a plurality of diffraction light beams by a diffraction grating, of which ± 1 next time The interference fringe formed by the folded light beam is imaged by the CCD image sensor. Since the interference fringe pattern is distorted according to the wavefront aberration of the projection optical system, the wavefront aberration can be detected with high accuracy from the interference fringe distortion pattern.
この波面収差測定装置の測定精度を高めるためには、ピンホール部材のピンホールの径を小さくし、そこで発生する球面波をなるべく理想球面波に近づける必要がある。各条件を考慮した回折計算により、ピンホールの径φに必要な条件は、ＥＵＶ光の波長λ、投影光学系のレチクル側の開口数ＮＡretとおくと、φ＜λ／ＮＡretとなる。
例えば、ＥＵＶ光の波長λ＝１３．５ｎｍ、投影光学系のウエハ側開口数ＮＡwaf＝０．２５、投影光学系のレチクル側開口数ＮＡret＝０．０６２５であるとき、ピンホールの径φに必要な条件は、φ＜２１６ｎｍとなり、極めて小さい。
In order to increase the measurement accuracy of this wavefront aberration measuring apparatus, it is necessary to reduce the diameter of the pinhole of the pinhole member and make the spherical wave generated there as close as possible to the ideal spherical wave. According to the diffraction calculation considering each condition, the necessary conditions for the diameter φ of the pinhole are φ <λ / NA ret when the wavelength λ of EUV light and the numerical aperture NA ret on the reticle side of the projection optical system are set.
For example, when the wavelength λ of EUV light is 13.5 nm, the wafer-side numerical aperture NA waf = 0.25 of the projection optical system, and the reticle-side numerical aperture NA ret = 0.0625 of the projection optical system, the diameter φ of the pinhole The condition necessary for the above is φ <216 nm, which is extremely small.
こうした微細なピンホールでは、入射したＥＵＶ光の多くがロスとなり、実際に投影光学系に投光される測定光束の光量は、極めて微弱になってしまうので、ＥＵＶ光源の輝度を十分に高くしておくことが望まれる。
しかしながら、ＥＵＶ光源の中で輝度の高いビームライン（シンクロトロン光源）は、大規模な施設を要するので、投影光学系の製造ラインで使用することは難しい。また、レーザプラズマ光源（ＬＰＰ）、放電プラズマ光源（ＤＰＰ）のような小型光源は、輝度が不足するので、ノイズの影響を受け易く、所望の測定精度が得られないという問題があった。 However, a high-luminance beam line (synchrotron light source) among EUV light sources requires a large-scale facility, and is difficult to use on a projection optical system production line. In addition, small light sources such as a laser plasma light source (LPP) and a discharge plasma light source (DPP) have a problem in that the luminance is insufficient, so that they are easily affected by noise and a desired measurement accuracy cannot be obtained.
そこで本発明は、シアリング干渉の原理を利用した波面収差測定方法において、光源の輝度を高めることなく必要な干渉縞の光量を向上させることを目的とする。
また、本発明は、本発明の波面収差測定方法に好適な波面収差測定装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、投影光学系の波面収差を高精度に自己測定することのできる投影露光装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to improve a necessary amount of interference fringes without increasing the luminance of a light source in a wavefront aberration measuring method using the principle of shearing interference.
It is another object of the present invention to provide a wavefront aberration measuring apparatus suitable for the wavefront aberration measuring method of the present invention.
It is another object of the present invention to provide a projection exposure apparatus that can self-measure the wavefront aberration of a projection optical system with high accuracy.
また、本発明は、高性能な投影光学系を製造することのできる投影光学系の製造方法を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a projection optical system manufacturing method capable of manufacturing a high-performance projection optical system.
本発明の波面収差測定方法は、被検光学系の測定対象物点に点光源群を配置し、その点光源群から射出した測定光束を被検光学系に通してシアリング干渉させ、生じた干渉縞を検出器で検出する波面収差測定方法において、前記点光源群を生成するにあたり、前記測定対象物点にピンホール群を配置するためのピンホール部材と、前記ピンホールの径よりも可干渉長さの広い照明光束で前記測定対象物点を照明するための照明光学系とを用いるとともに、前記被検光学系を経由した前記測定光束をシアリング干渉させるために回折格子を用い、前記ピンホール群の各ピンホールの配置間隔をＬ、前記照明光束の波長をλ、前記照明光学系のピンホール側開口数をＮＡ cond 、前記回折格子の格子ピッチをｐ、前記被検光学系の結像倍率をＭ、前記被検光学系による前記ピンホール群の像を基準とした前記回折格子の変位をｆ、前記ピンホール群の像を基準とした前記検出器の変位をｄとした場合、Ｌ＞λ／ＮＡ cond 、Ｌ×Ｍ＝ｐ／（１−β）×ｎ（但し、ｎ：整数）、β＝ｆ／ｄの式を満たす。
なお、前記照明光束の波長λは、１１ｎｍ＜λ＜１５ｎｍの範囲に含まれてもよい。
In the wavefront aberration measuring method of the present invention , a point light source group is arranged at a measurement object point of a test optical system, and a measurement light beam emitted from the point light source group is caused to undergo shearing interference through the test optical system, thereby generating interference. in the wavefront aberration measuring method for detecting a fringe detector, in generating the point light source group, and a pinhole member for placing the pin hole group to the measurement target point, diameter coherence than the pinhole An illumination optical system for illuminating the measurement point with a wide illumination light beam, and a diffraction grating for shearing interference of the measurement light beam that has passed through the test optical system, and the pinhole The arrangement interval of each pinhole of the group is L, the wavelength of the illumination light beam is λ, the numerical aperture of the pinhole side of the illumination optical system is NA cond , the grating pitch of the diffraction grating is p, and the imaging of the test optical system Magnification before M If the displacement of the diffraction grating relative to the image of the pin hole group according to the optical system to be measured f, and displacement of the detector relative to the image of the pin hole group was d, L> λ / NA cond , L × M = p / (1−β) × n (where n is an integer), β = f / d is satisfied .
The wavelength λ of the illumination light beam may be included in a range of 11 nm <λ <15 nm.
本発明の波面収差測定装置は、被検光学系の測定対象物点に理想球面波生成用のピンホール群を配置したピンホール部材と、前記測定対象物点を照明光束で照明する照明光学系と、前記ピンホール部材から射出し前記被検光学系を経由した測定光束をシアリング干渉させる回折格子と、前記回折格子による前記シアリング干渉で生じた干渉縞を検出する検出器とを備えた波面収差測定装置において、前記照明光束は、可干渉長さが前記ピンホールの径よりも広い照明光束であり、前記ピンホール群の各ピンホールの配置間隔をＬ、前記照明光束の波長をλ、前記照明光学系のピンホール側開口数をＮＡ cond 、前記回折格子の格子ピッチをｐ、前記被検光学系の結像倍率をＭ、前記被検光学系による前記ピンホール群の像を基準とした前記回折格子の変位をｆ、前記ピンホール群の像を基準とした前記検出器の変位をｄとした場合、Ｌ＞λ／ＮＡ cond 、Ｌ×Ｍ＝ｐ／（１−β）×ｎ（但し、ｎ：整数）、β＝ｆ／ｄの式を満たす。 A wavefront aberration measuring apparatus according to the present invention includes a pinhole member in which a pinhole group for generating an ideal spherical wave is disposed at a measurement object point of a test optical system, and an illumination optical system that illuminates the measurement object point with an illumination light beam. A wavefront aberration comprising: a diffraction grating that causes shearing interference of a measurement light beam emitted from the pinhole member and passing through the optical system to be tested; and a detector that detects an interference fringe generated by the shearing interference caused by the diffraction grating In the measuring apparatus, the illumination light beam is an illumination light beam having a coherence length wider than the diameter of the pinhole, the arrangement interval of each pinhole of the pinhole group is L, the wavelength of the illumination light beam is λ, The numerical aperture of the pinhole side of the illumination optical system is NA cond , the grating pitch of the diffraction grating is p, the imaging magnification of the test optical system is M, and the image of the pinhole group by the test optical system is used as a reference. Diffraction If the displacement of the child f, and displacement of the detector relative to the image of the pin hole group was d, L> λ / NA cond , L × M = p / (1-β) × n ( where, n: integer), β = f / d .
なお、前記照明光学系の光源は、レーザプラズマ光源又は放電プラズマ光源であってもよい。
また、前記照明光束の波長λは、１１ｎｍ＜λ＜１５ｎｍの範囲に含まれてもよい。
Incidentally, the illumination optical system of the light source may be a laser plasma light source or a discharge plasma light source.
Also, the wavelength lambda of the illumination light beam, may be included in the scope of 11nm <λ <15nm.
本発明の投影露光装置は、物体面に配置されたマスクのパターンを像面に投影するための投影光学系と、前記物体面を照明光束で照明する照明光学系と、前記物体面の測定対象物点に理想球面波生成用のピンホール群を配置するためのピンホール部材と、前記ピンホール部材から射出し、かつ前記投影光学系を経由した測定光束を、シアリング干渉させるための回折格子と、前記シアリング干渉で生じた干渉縞を検出するための検出器とを備えた投影露光装置において、前記照明光束は、可干渉長さが前記ピンホールの径よりも広い照明光束であり、前記ピンホール群の各ピンホールの配置間隔をＬ、前記照明光束の波長をλ、前記照明光学系のピンホール側開口数をＮＡ cond 、前記回折格子の格子ピッチをｐ、前記投影光学系の投影倍率をＭ、前記投影光学系による前記ピンホール群の像を基準とした前記回折格子の変位をｆ、前記ピンホール群の像を基準とした前記検出器の変位をｄとした場合、Ｌ＞λ／ＮＡ cond 、Ｌ×Ｍ＝ｐ／（１−β）×ｎ（但し、ｎ：整数）、β＝ｆ／ｄの式を満たす。 The projection exposure apparatus of the present invention includes a projection optical system for projecting a mask pattern arranged on an object plane onto an image plane, an illumination optical system for illuminating the object plane with an illumination light beam, and a measurement target of the object plane a pinhole member for placing a pinhole group for an ideal spherical wave generated at the object point, and emitted from the pinhole member, and a measurement light beam through the projection optical system, and diffraction grating for shearing interferometer In the projection exposure apparatus comprising a detector for detecting interference fringes generated by the shearing interference, the illumination light beam is an illumination light beam whose coherence length is wider than the diameter of the pinhole, The arrangement interval of each pinhole of the hole group is L, the wavelength of the illumination light beam is λ, the numerical aperture of the pinhole side of the illumination optical system is NA cond , the grating pitch of the diffraction grating is p, the projection magnification of the projection optical system The , The displacement and f of the diffraction grating relative to the image of the pin hole group by the projection optical system, when the displacement of the detector relative to the image of the pin hole group and d, L> λ / NA cond , L × M = p / (1−β) × n (where n is an integer), β = f / d .
なお、前記照明光学系の光源は、レーザプラズマ光源又は放電プラズマ光源であってもよい。
また、前記照明光束の波長λは、１１ｎｍ＜λ＜１５ｎｍの範囲に含まれており、前記投影光学系は、波長λの光を導光することのできる光学部材によって構成されてもよい。
Incidentally, the illumination optical system of the light source may be a laser plasma light source or a discharge plasma light source.
Also, the wavelength lambda of the illumination light beam, 11 nm <lambda <included in the range of 15 nm, the projection optical system may be constituted by an optical member capable of guiding light of wavelength lambda.
本発明の投影光学系の製造方法は、本発明の波面収差測定方法により投影光学系の波面収差を測定する手順と、前記測定の結果に応じて前記投影光学系を調整する手順とを含む。
なお、前記点光源群の波長λは、１１ｎｍ＜λ＜１５ｎｍの範囲に含まれており、前記投影光学系は、波長λの光を導光することのできる光学部材によって構成されてもよい。
Production method of the projection optical system of the present invention includes the steps of measuring the wavefront aberration of the projection optical system by the wavefront aberration measuring method of the present invention, including the steps of adjusting the projection optical system according to the result of the measurement .
Incidentally, the point wavelength lambda of the light source group, 11 nm <lambda <included in the range of 15 nm, the projection optical system may be constituted by an optical member capable of guiding light of wavelength lambda.
本発明によれば、シアリング干渉の原理を利用した波面収差測定方法において、光源の輝度を高めることなく必要な干渉縞の光量を向上させることができる。
また、本発明によれば、本発明の波面収差測定方法に好適な波面収差測定装置が実現する。
また、本発明によれば、投影光学系の波面収差を高精度に自己測定することのできる投影露光装置が実現する。
According to the present invention, in the wavefront aberration measuring method using the principle of shearing interference, the required amount of interference fringes can be improved without increasing the luminance of the light source.
Moreover, according to the present invention, a wavefront aberration measuring apparatus suitable for the wavefront aberration measuring method of the present invention is realized.
In addition, according to the present invention, a projection exposure apparatus that can self-measure the wavefront aberration of the projection optical system with high accuracy is realized.
また、本発明によれば、高性能な投影光学系を製造することのできる投影光学系の製造方法が実現する。 In addition, according to the present invention, a projection optical system manufacturing method capable of manufacturing a high-performance projection optical system is realized.
［第１実施形態］
図１、図２、図３、図４、図５、図６に基づき本発明の第１実施形態を説明する。
本実施形態は、波面収差測定装置の実施形態である。
図１は、本測定装置の構成図である。
本測定装置の被検対象である被検光学系ＴＯは、露光波長が１１ｎｍ〜１５ｎｍ（以下、１３．５ｎｍとする。）のＥＵＶＬ用の反射型の投影光学系である。これに合わせて、本測定装置の照明光学系１１の光源には、波長λ＝１３．５ｎｍのＥＵＶ光源、特に、空間コヒーレンスの低いレーザプラズマ光源（ＬＰＰ光源）が用いられる。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, 4, 5 and 6.
This embodiment is an embodiment of a wavefront aberration measuring apparatus.
FIG. 1 is a configuration diagram of the measurement apparatus.
The test optical system TO, which is the test target of this measuring apparatus, is a reflective projection optical system for EUVL having an exposure wavelength of 11 nm to 15 nm (hereinafter referred to as 13.5 nm). Accordingly, an EUV light source with a wavelength λ = 13.5 nm, particularly a laser plasma light source (LPP light source) with low spatial coherence is used as the light source of the illumination
本測定装置には、この照明光学系１１から順に、反射型のピンホール部材１２、被検光学系ＴＯ、透過型の回折格子Ｇ、ＣＣＤなどの撮像素子１７が配置される。ピンホール部材１２のピンホールＰ（詳細は後述）は、被検光学系ＴＯの測定対象物点に位置しており、回折格子Ｇは、被検光学系ＴＯの像面の前側に配置される。
照明光学系１１の光源から射出されるＥＵＶ光は、集光ミラー１１Ｂの集光作用を受けて、被検光学系ＴＯの測定対象物点に集光スポットを形成する。このＥＵＶ光は、そこに配置されたピンホールＰによって理想球面波に変換され、測定光束として被検光学系ＴＯに入射する。その測定光束は、被検光学系ＴＯ内の各ミラーを経由することで、被検光学系ＴＯの収差の影響を受けて、被検光学系ＴＯの像面側へ射出する。その測定光束は、被検光学系ＴＯの像面へ向けて集光しながら回折格子Ｇに入射し、回折格子Ｇの回折作用によって０次，１次，・・・の各次数の回折光束に分割される。各回折光束は、被検光学系ＴＯの像面上の互いにずれた位置にピンホールＰの像（ピンホール像）をそれぞれ形成する。
In this measuring apparatus, an
The EUV light emitted from the light source of the illumination
図１では、±１次回折光束のみを図示した。「Ｉ+」は、＋１次回折光束からなるピンホール像、「Ｉ-」は、−１次回折光束からなるピンホール像である。なお、図１では、回折格子Ｇの格子線方向が、紙面表裏方向（Ｙ方向）に一致しており、ピンホール像Ｉ+，Ｉ-の並び方向（＝シア方向）が左右方向（Ｘ方向）であるときの様子を示した。
このピンホール像Ｉ+，Ｉ-から射出した±１次回折光束は、撮像素子１７の撮像面に入射してシアリング干渉し、撮像素子１７上に干渉縞を形成する。撮像素子１７は、その干渉縞の画像データを取得する。その画像データは、不図示のコンピュータへ送出される。
In FIG. 1, only ± first-order diffracted light beams are shown. “I + ” is a pinhole image composed of a + 1st order diffracted light beam, and “I − ” is a pinhole image composed of a −1st order diffracted light beam. In FIG. 1, the grating line direction of the diffraction grating G coincides with the front and back direction (Y direction) of the paper surface, and the arrangement direction (= shear direction) of the pinhole images I + and I − is the left and right direction (X direction). ).
The ± 1st-order diffracted light beams emitted from the pinhole images I + and I − are incident on the imaging surface of the
なお、本測定装置では、撮像素子１７上の干渉縞が鮮明となるように、回折格子Ｇと撮像素子１７の位置関係は、所謂「Talbot条件」を満足するように最適化される。Talbot条件の詳細は、「応用光学１（鶴田）」（ｐ178-181，培風館，1990年）に記載されている。ここでは、この条件下で、±１次回折光束のみを考える。
また、本測定装置では、格子線方向がＹ方向となった回折格子Ｇと、Ｘ方向となった回折格子Ｇとが共通の移動機構１３ｃに支持されており、移動機構１３ｃの移動によってシア方向をＸ方向とＹ方向との間で変更することができる。シア方向がＸ方向であるときに取得された画像データと、シア方向がＹ方向であるときに取得された画像データとをコンピュータで解析することで、被検光学系ＴＯの透過波面の形状（波面収差）を復元することができる。
In this measurement apparatus, the positional relationship between the diffraction grating G and the
Further, in this measuring apparatus, the diffraction grating G whose grating line direction is the Y direction and the diffraction grating G whose X direction is the X direction are supported by the
また、本測定装置では、画像データの取得に当たり移動機構１３ｃを介して回折格子Ｇをシア方向に振動させれば、公知の位相シフト法を適用して被検光学系ＴＯの波面収差を高精度に求めることができる。位相シフト法の代わりに、フーリエ変換法を適用することもできる。
図２は、本測定装置のピンホール部材１２を説明する図である。
Further, in this measurement apparatus, if the diffraction grating G is vibrated in the shear direction via the moving
FIG. 2 is a diagram for explaining the
本測定装置における被検光学系ＴＯは反射型であり、その視野は円弧状なので、それに合わせてピンホール部材１２の全体も円弧状をしている。ピンホール部材１２において、被検光学系ＴＯの視野内の複数の測定対象物点のそれぞれに、ピンホール群（マルチピンホール）Ｐがそれぞれ形成されている。
各マルチピンホールＰは、図２中に拡大して示すように、理想球面波生成用の複数のピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・を、所定の配置間隔Ｌで等間隔に密に二次元配列してなる（配置間隔Ｌ：互いに隣接するピンホールの中心同士の間隔とする。）。ピンホール１つのマルチピンホールＰの外形（＝複数のピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・の形成領域の外形）は、ＥＵＶ光の集光スポットと略形同大である。
Since the test optical system TO in the present measuring apparatus is a reflection type and its field of view is arcuate, the
Each multi-pinhole P has a plurality of pinholes P A , P B , P C ,... For generating an ideal spherical wave equally spaced at a predetermined arrangement interval L as shown in an enlarged manner in FIG. (Placement interval L: the interval between the centers of adjacent pinholes). The outer shape of one pinhole multi-pinhole P (= the outer shape of the formation area of a plurality of pinholes P A , P B , P C ,...) Is approximately the same size as the condensing spot of EUV light.
ここで、ＥＵＶ光の集光スポットの径Φは、比較的大きい。なぜなら、照明光学系１１の光源（ここでは、レーザプラズマ光源）は空間コヒーレンスが低く、レーザー光やビームラインとは異なり、光束をあまり小さく絞ることができないからである。例えば、レーザプラズマ光源のサイズを１００μｍ程度、集光ミラー１１Ｂの倍率を２倍とすると、集光スポットの径Φは２００μｍ程度である。
Here, the diameter Φ of the condensing spot of EUV light is relatively large. This is because the light source (here, the laser plasma light source) of the illumination
また、マルチピンホールＰの各ピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・の径φは、理想球面波を生成するために必要なサイズ、例えば、φ＜λ／ＮＡret（ＮＡret：被検光学系ＴＯの物体側開口数）に抑えられている。
このようなマルチピンホールＰが集光スポットにより照明されると、マルチピンホールＰの個々のピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・は、理想球面波からなる測定光束を個別に生成する。つまり、点光源群を形成する。
In addition, the diameter φ of each pinhole P A , P B , P C ,... Of the multi-pinhole P is a size necessary for generating an ideal spherical wave, for example, φ <λ / NA ret (NA ret : Numerical aperture on the object side of the optical system TO to be tested).
When such a multi-pinhole P is illuminated by a focused spot, the individual pinholes P A , P B , P C ,... Of the multi-pin hole P individually receive measurement light beams composed of ideal spherical waves. Generate. That is, a point light source group is formed.
図３は、ピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・の作用を説明する概念図である。ここでは、シア方向に並ぶ３つのピンホールＰA，ＰB，ＰCの作用を代表して説明する。なお、図３では、ピンホールＰBからの測定光束のみを可視化した。
ピンホールＰA，ＰB，ＰCからの各測定光束は、被検光学系ＴＯを介して回折格子Ｇに入射し、それぞれ±１次回折光束に分割され、被検光学系ＴＯの像面上に、＋１次回折光束からなるピンホール像ＩA+，ＩB+，ＩC+、−１次回折光束からなるピンホール像ＩA-，ＩB-，ＩC-を形成する。
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating the operation of the pinholes P A , P B , P C ,. Here, the action of the three pinholes P A , P B and P C arranged in the shear direction will be described as a representative. In FIG. 3, only the measurement light beam from the pinhole P B is visualized.
Each measurement light beam from the pinholes P A , P B , and P C enters the diffraction grating G via the test optical system TO, and is divided into ± first-order diffracted light beams, respectively, and the image plane of the test optical system TO On the top, pinhole images I A + , I B + , I C + composed of + 1st order diffracted light beams, and pinhole images I A− , I B− , I C− composed of −1st order diffracted light beams are formed.
ピンホール像ＩA+，ＩA-から射出した±１次回折光束（ピンホールＰAによる±１次回折光束）はシアリング干渉し、撮像素子１７上に干渉縞を形成する。
同様に、ピンホール像ＩB+，ＩB-から射出した±１次回折光束（ピンホールＰBによる±１次回折光束）もシアリング干渉し、撮像素子１７上に干渉縞ＦBを形成する（図３の下部参照）。
+ Pinhole image I A, I A- injection was ± 1-order diffracted light beam from (± 1-order diffracted light beam by a pinhole P A) is shearing interferometer, forming interference fringes on the
Likewise, + pinhole image I B, I B- (by pinhole P B ± 1-order diffracted light beam) emitted by the ± 1-order diffracted light beam also shearing interferometer from forming interference fringes F B on the image sensor 17 ( (See the lower part of FIG. 3).
同様に、ピンホール像ＩC+，ＩC-から射出した±１次回折光束（ピンホールＰCによる±１次回折光束）もシアリング干渉し、撮像素子１７上に干渉縞を形成する。
ここで、図３の下部に示すように、ピンホールＰBによる干渉縞ＦBは、被検光学系ＴＯの収差の影響を受けて歪んでいる。他のピンホールＰA，ＰCによる干渉縞も、被検光学系ＴＯの収差の影響を受けて歪んでいる。それらの干渉縞の歪みパターンは、同じ被検光学系ＴＯの収差の影響を受けたので、略等しい。
Similarly, pinhole image I C +, and also shearing interferometer (± 1-order diffracted light beam by a pinhole P C) ± 1-order diffracted light beam emitted from the I C-, forming interference fringes on the
Here, as shown in the lower part of FIG. 3, the interference fringes F B due to the pinholes P B are distorted by the influence of the aberration of the optical system TO to be tested. Interference fringes due to other pinholes P A and P C are also distorted by the influence of the aberration of the test optical system TO. The distortion patterns of these interference fringes are substantially equal because they are affected by the aberration of the same optical system TO to be tested.
よって、撮像素子１７上では、図４（ａ）に示すように、歪みパターンの略等しい干渉縞ＦA，ＦB，ＦCが、若干だけずれて重なる（干渉縞ＦA，ＦB，ＦC：ピンホールＰA，ＰB，ＰCが個別に形成した干渉縞。）。なお、図４（ａ）では、干渉縞ＦA，ＦB，ＦCのずれを強調するために、暗部のピークのみを細い線で表現した。このように歪みパターンの略等しい干渉縞ＦA，ＦB，ＦCが重なれば、干渉縞の光量が高められたのと同等の効果が期待できる。
Therefore, on the
しかも、マルチピンホールＰの各ピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・の配置間隔Ｌをなるべく狭くした方が、ピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・の総数を増やすことができるので、干渉縞の光量をより高めることができる。
（余分な干渉縞について）
但し、互いに異なるピンホールＰA，ＰB，ＰCからの測定光束同士が干渉すると、ピンホールＰA，ＰB，ＰCが個別に形成する干渉縞ＦA，ＦB，ＦCに、余分な干渉縞が重畳してしまう。
Moreover, the pinhole P A multi pinhole P, P B, P C, is better to as narrow as possible the arrangement interval L of ..., pinhole P A, P B, P C, the total number of ... Since it can increase, the light quantity of an interference fringe can be raised more.
(About extra interference fringes)
However, when measurement light beams from different pinholes P A , P B , and P C interfere with each other, interference fringes F A , F B , and F C formed individually by the pin holes P A , P B , and P C Excess interference fringes will be superimposed.
そこで、本測定装置では、マルチピンホールＰの各ピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・による各点光源を互いに独立させるため、それらの配置間隔Ｌ（図２参照）は、少なくとも、マルチピンホールＰを照明するＥＵＶ光の可干渉長さより広い必要がある。
ここで、照明光学系１１の光源にはレーザプラズマ光源が用いられるので、その可干渉長さは、高々「λ／ＮＡcond」である。ここに、λ：ＥＵＶ光の波長、ＮＡcond：照明光学系１１の射出側開口数（集光ミラー１１Ｂからピンホール側へ射出する光束のＮＡ）である。
Therefore, in the measuring apparatus, the pinhole P A multi pinhole P, P B, P C, in order to independently of one another each point light source according ..., their arrangement interval L (see FIG. 2) is at least The coherence length of EUV light that illuminates the multi-pinhole P needs to be wider.
Here, since a laser plasma light source is used as the light source of the illumination
したがって、ピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・の配置間隔Ｌは、少なくとも次式（１）を満たせばよい。
Ｌ＞λ／ＮＡcond ・・・（１）
この式（１）の条件が満たされれば、ピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・によって個別に形成される干渉縞ＦA，ＦB，ＦC，・・・がインコヒーレントに重なり、余分な干渉縞の発生を防止できる。
Therefore, the arrangement interval L of the pinholes P A , P B , P C ,... Only needs to satisfy at least the following formula (1).
L> λ / NA cond (1)
If the condition of the expression (1) is satisfied, the interference fringes F A , F B , F C ,... Individually formed by the pinholes P A , P B , P C ,. Overlap and generation of extra interference fringes can be prevented.
（干渉縞の位相ずれについて）
次に、図４（ａ）では、ピンホールＰA，ＰB，ＰCによって個別に形成される干渉縞ＦA，ＦB，ＦCの位相が一致している様子、つまり干渉縞ＦA，ＦB，ＦCの明部のピークと暗部のピークとが同じ位置に現れている様子を示したが、実際には、図４（ｂ）に示すように、それらの位相がずれている可能性もある。
(About the phase shift of interference fringes)
Next, in FIG. 4A, the phases of the interference fringes F A , F B , and F C individually formed by the pinholes P A , P B , and P C , that is, the interference fringes F A are shown. , F B , F C, the bright part peak and the dark part peak appear at the same position, but in actuality, their phases are shifted as shown in FIG. There is a possibility.
干渉縞ＦA，ＦB，ＦCの位相がずれると、明部のピークと暗部のピークとが異なる位置に現れる。例えば、位相のずれ量がπになると、明部のピークの現れる位置と暗部のピークの現れる位置とが反対になる（但し、干渉縞ＦA，ＦB，ＦCの歪みパターンは、位相に依らず同じに現れる。）。このとき、必要な干渉縞の光量が向上しない。
このように位相がずれる理由は、ピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・から個別に射出した各測定光束が、回折格子Ｇ上の互いにずれた領域に入射することにある。
When the phases of the interference fringes F A , F B , and F C are shifted, the bright peak and the dark peak appear at different positions. For example, when the phase shift amount is π, the position where the bright peak appears and the position where the dark peak appears are opposite (however, the distortion patterns of the interference fringes F A , F B and F C are in phase. Regardless, it appears the same.) At this time, the required amount of interference fringes is not improved.
The reason why the phases are shifted in this way is that the measurement light beams individually emitted from the pinholes P A , P B , P C ,...
図５（ａ），（ｂ）は、ピンホールＰA，ＰBが個別に形成する干渉縞ＦA，ＦBの位相のずれを説明する概念図である。図５（ａ），（ｂ）には、ピンホールＰA，ＰBから個別に射出した２つの測定光束Ａ，Ｂが回折格子Ｇを経由して撮像素子１７に到達する様子を示した。図５（ａ），（ｂ）では、２つの測定光束Ａ，Ｂのずれを明確にするため、測定光束Ａ，Ｂそれぞれの±１次回折光束の代わりに、それぞれの０次回折光束を示した。
FIGS. 5A and 5B are conceptual diagrams for explaining the phase shift of the interference fringes F A and F B formed individually by the pinholes P A and P B. 5A and 5B show how the two measurement light beams A and B individually emitted from the pinholes P A and P B reach the
これら２つの測定光束Ａ，Ｂが、図５（ａ）に示すような関係で回折格子Ｇに入射したときには、干渉縞ＦA，ＦBの位相は一致する。
一方、２つの測定光束Ａ，Ｂが、図５（ｂ）に示すような関係で回折格子Ｇに入射したときには、干渉縞ＦA，ＦBの位相は一致しない。
図６（ａ），（ｂ）は、干渉縞ＦA，ＦBの位相が一致するときの回折格子Ｇの近傍の拡大概念図である。図６（ａ）は、光軸と垂直な方向から見た図、図６（ｂ）は、光軸方向から見た図である（図６（ａ）では、波面中心を通る光線のみを図示した。）。
When these two measurement light beams A and B are incident on the diffraction grating G in the relationship as shown in FIG. 5A, the phases of the interference fringes F A and F B coincide.
On the other hand, when the two measurement light beams A and B are incident on the diffraction grating G in the relationship shown in FIG. 5B, the phases of the interference fringes F A and F B do not match.
6A and 6B are enlarged conceptual diagrams in the vicinity of the diffraction grating G when the phases of the interference fringes F A and F B coincide. 6A is a view as seen from the direction perpendicular to the optical axis, and FIG. 6B is a view as seen from the direction of the optical axis (in FIG. 6A, only light rays passing through the center of the wavefront are shown. did.).
図６（ａ），（ｂ）に示すように、干渉縞ＦA，ＦBの位相が一致するのは、測定光束Ａが入射した領域に含まれる格子パターンと、測定光束Ｂが入射した領域に含まれる格子パターンとが一致しているときである。すなわち、回折格子Ｇ上における測定光束Ａと測定光束Ｂとのずれ量ｄ1が、回折格子Ｇの格子ピッチｐの整数ｎ倍のときである。この条件を式にすると、次式（２’）のとおりである。 As shown in FIGS. 6A and 6B, the phases of the interference fringes F A and F B coincide with each other because the lattice pattern included in the region where the measurement light beam A is incident and the region where the measurement light beam B is incident This is when the lattice pattern included in is coincident. That is, the amount of deviation d 1 between the measurement beam A and the measurement beam B on the diffraction grating G is an integer n times the grating pitch p of the diffraction grating G. When this condition is expressed as an equation, the following equation (2 ′) is obtained.
ｄ1＝ｐ×ｎ（ｎ：整数） ・・・（２’）
このずれ量ｄ1は、測定光束Ａによるピンホール像ＩA0と、測定光束Ｂによるピンホール像ＩB0との間隔に等しく、それは、被検光学系ＴＯの結像倍率Ｍ、ピンホールＰA，ＰB，・・・の配置間隔Ｌによって、「Ｌ×Ｍ」で表される。したがって、式（２’）は、次式（２）に置き換えられる。
d 1 = p × n (n: integer) (2 ′)
The displacement amount d 1 is provided with a pinhole image I A0 by the measuring light flux A, equal to the distance between the pinhole image I B0 by the measurement beam B, it is the imaging magnification M of the optical system to be measured TO, pinhole P A , P B ,..., Represented by “L × M”. Therefore, the expression (2 ′) is replaced with the following expression (2).
Ｌ×Ｍ＝ｐ×ｎ（ｎ：整数） ・・・（２）
そこで、本測定装置では、ピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・の配置間隔Ｌ、回折格子Ｇの格子ピッチｐは、式（２）を満足するように設定される。これにより、ピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・が個別に形成する干渉縞ＦA，ＦB，ＦC，・・・の位相を一致させ、必要な干渉縞の光量を確実に向上させることができる。
L × M = p × n (n: integer) (2)
Therefore, in this measuring apparatus, the arrangement interval L of the pinholes P A , P B , P C ,... And the grating pitch p of the diffraction grating G are set so as to satisfy Expression (2). As a result, the phases of the interference fringes F A , F B , F C ,... Individually formed by the pinholes P A , P B , P C ,. Can be improved.
（干渉縞の位置ずれについて）
次に、図４（ａ）に示したとおり、干渉縞ＦA，ＦB，ＦC，・・・は若干ずつずれて重なる。これらの位置ずれを低減するために、各干渉縞ＦA，ＦB，ＦC，・・・の位相を、意図的に少しずつずらしてもよい。その場合、式（２）に代えて式（３）を採用すればよい。
(About misalignment of interference fringes)
Next, as shown in FIG. 4A, the interference fringes F A , F B , F C ,. In order to reduce these positional deviations, the phases of the interference fringes F A , F B , F C ,... May be intentionally shifted little by little. In that case, the equation (3) may be adopted instead of the equation (2).
Ｌ×Ｍ＝ｐ／（１−β）×ｎ，
β＝ｆ／ｄ（但し、ｎ：整数） ・・・（３）
ここに、ｆ：ピンホール像の形成面（＝被検光学系ＴＯの像面）を基準とした回折格子Ｇの変位、ｄ：ピンホール像の形成面（＝被検光学系ＴＯの像面）を基準とした撮像素子１７の変位である（図２参照）。因みに、本測定装置の配置では、β＜０となる。
L × M = p / (1−β) × n,
β = f / d (where n is an integer) (3)
Where f: displacement of the diffraction grating G with reference to the formation surface of the pinhole image (= image surface of the test optical system TO), d: formation surface of the pinhole image (= image surface of the test optical system TO) ) As a reference (see FIG. 2). Incidentally, in the arrangement of this measuring apparatus, β <0.
また、一般に、｜β｜≪１なので、式（３）に代えて式（３）の代わりに式（３’）を採用してもよい。
Ｌ×Ｍ＝ｐ×（１＋β）×ｎ，
β＝ｆ／ｄ（但し、ｎ：整数） ・・・（３’）
以上の式（３）又は（３’）を採用すれば、干渉縞ＦA，ＦB，ＦC，・・・の位置ずれが目立たなくなる。
In general, since | β | << 1, Expression (3 ′) may be employed instead of Expression (3) instead of Expression (3).
L × M = p × (1 + β) × n,
β = f / d (where n is an integer) (3 ′)
If the above formula (3) or (3 ′) is employed, the positional deviation of the interference fringes F A , F B , F C ,.
（効果）
以上、本測定装置では、図２に示したように、１つの測定対象物点に複数のピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・（マルチピンホールＰ）を配置することによって、必要な干渉縞の光量を増加させる。
また、ピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・の配置間隔Ｌなどが式（１）を満たすので、余分な干渉縞の発生を防ぐことができる。
(effect)
As described above, in the present measuring apparatus, as shown in FIG. 2, by arranging a plurality of pinholes P A , P B , P C ,... (Multi-pinhole P) at one measurement object point, Increase the amount of interference fringes required.
Further, since the arrangement interval L of the pinholes P A , P B , P C ,... Satisfies the formula (1), it is possible to prevent generation of extra interference fringes.
また、ピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・の配置間隔Ｌなどが式（２）を満たすので、必要な干渉縞同士の位相を一致させて、その干渉縞の光量を確実に向上させることができる。
また、ピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・の配置間隔Ｌなどが式（２）に代えて式（３）又は式（３’）を満たせば、必要な干渉縞同士の位置ずれを低減することができる。
Further, since the arrangement interval L of the pinholes P A , P B , P C ,... Satisfies the formula (2), the phases of the necessary interference fringes are matched to ensure the light quantity of the interference fringes. Can be improved.
If the arrangement interval L of the pinholes P A , P B , P C ,... Satisfies the formula (3) or the formula (3 ′) instead of the formula (2), the positions of the necessary interference fringes Deviation can be reduced.
したがって、本測定装置によれば、必要な干渉縞の光量を確実に向上させることができる。その結果、被検光学系ＴＯの波面収差を確実かつ高精度に測定することができる。具体的には、測定の再現性の向上、測定時間の短縮、調整の効率化などの効果が得られる。
（実施例）
本実施例の測定対象は、以下の仕様のＥＵＶＬ用の投影光学系である。
・露光波長＝１３．５ｎｍ，
・像側開口数ＮＡim＝０．２５，
・投影倍率Ｍ＝０．２５，
・物体側開口数ＮＡret＝０．０６２５，
なお、物体側開口数ＮＡretは、ＮＡret＝ＮＡim×Ｍによって決められた。
Therefore, according to this measuring apparatus, the required amount of interference fringes can be reliably improved. As a result, the wavefront aberration of the test optical system TO can be measured reliably and with high accuracy. Specifically, effects such as improvement of measurement reproducibility, reduction of measurement time, and efficiency of adjustment can be obtained.
(Example)
The measurement object of this embodiment is a projection optical system for EUVL having the following specifications.
・ Exposure wavelength = 13.5 nm
-Image side numerical aperture NAim = 0.25
Projection magnification M = 0.25
Object side numerical aperture NA ret = 0.0625
The object-side numerical aperture NA ret was determined by NA ret = NA im × M.
本実施例の測定装置の各部の設定値は、以下のとおりである。
・照明光学系１１の光源の波長λ＝１３．５ｎｍ
・照明光学系１１の射出側開口数ＮＡcond＝０．０６２５，
・被検光学系ＴＯの像面を基準とした回折格子Ｇの変位ｆ＝＋１００μｍ，
・被検光学系ＴＯの像面を基準とした撮像素子１７の変位ｄ＝−５０ｍｍ，
・照明光学系１１による集光スポットの径Φ＝２００μｍ，
・ピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・の配置間隔Ｌ＝４μｍ，
・回折格子Ｇの格子ピッチｐ＝１μｍ，
なお、ＮＡcond＝ＮＡretとしたのは、測定光束の光量と波面精度（理想球面の程度）とを両立させるためである。また、格子ピッチｐ及び配置間隔Ｌは、以下の過程によって選定した。
The set values of each part of the measuring apparatus of the present example are as follows.
The wavelength λ of the illumination
The exit numerical aperture NA cond = 0.0625 of the illumination
The displacement of the diffraction grating G with respect to the image plane of the optical system TO to be tested, f = + 100 μm,
The displacement d of the
The diameter of the focused spot by the illumination
Pinhole P A, P B, P C , ··· arrangement interval L = 4 [mu] m,
The grating pitch p of the diffraction grating G = 1 μm,
Note that NA cond = NA ret is set so as to achieve both the light quantity of the measurement light beam and the wavefront accuracy (the degree of the ideal spherical surface). The lattice pitch p and the arrangement interval L were selected by the following process.
先ず、λ＝１３．５，ＮＡcond＝０．０６２５，Ｍ＝０．２５なので、上述した式（１），式（２）は、式（１ａ），式（２ａ）となる。
Ｌ＞０．２１６ｎｍ ・・・（１ａ）
Ｌ＝４p，８p，１２p, ・・・ ・・・（２ａ)
また、上述したとおり、必要な干渉縞の光量を最大にするためには、配置間隔Ｌはなるべく狭い方が望ましい。これを考慮し、式（１ａ）を満たす配置間隔Ｌの最小値を求めると、Ｌ≒０．２ｎｍとなる。このとき、式（２ａ）より、格子ピッチｐは、ｐ≒５０ｎｍとなる。
First, since λ = 13.5 and NA cond = 0.0625, M = 0.25, the above-described equations (1) and (2) become equations (1a) and (2a).
L> 0.216 nm (1a)
L = 4p, 8p, 12p, ... (2a)
Further, as described above, in order to maximize the necessary amount of interference fringes, it is desirable that the arrangement interval L is as narrow as possible. In consideration of this, when the minimum value of the arrangement interval L satisfying the expression (1a) is obtained, L≈0.2 nm. At this time, from the formula (2a), the lattice pitch p is p≈50 nm.
しかしながら、回折格子Ｇの格子ピッチｐには、製造上の限界があり、現状では、格子ピッチｐ≧１μｍである。よって、その範囲で式（２ａ）を満たす配置間隔Ｌの最小値を求めると、ｐ≒１μｍ，Ｌ≒４μｍとなった。ｐ≒１μｍ、Ｌ≒４μｍは、式（１ａ）をも満たす。よって、本実施例では、ｐ＝１μｍ，Ｌ＝４μｍに設定した。
したがって、仮に、集光スポットの径Φの一杯にマルチピンホールＰのピンホールＰA，ＰB，ＰC，・・・を配置するならば、ピンホールの総数を７８００個にまで増やすことができる。このとき、必要な干渉縞の光量を約７８００倍に高めることができる。
However, the grating pitch p of the diffraction grating G has a manufacturing limit, and at present, the grating pitch p ≧ 1 μm. Therefore, when the minimum value of the arrangement interval L satisfying the expression (2a) within the range is obtained, p≈1 μm and L≈4 μm. p≈1 μm and L≈4 μm also satisfy the expression (1a). Therefore, in this embodiment, p = 1 μm and L = 4 μm were set.
Therefore, if the pinholes P A , P B , P C ,... Of the multi-pinhole P are arranged in the full diameter Φ of the condensing spot, the total number of pinholes can be increased to 7800. it can. At this time, the required amount of interference fringes can be increased approximately 7800 times.
（ピンホール部材１２について）
ここで、本測定装置に用いられたピンホール部材１２の構造の一例を説明する。ピンホール部材１２は、図７に示すように、セラミックなどからなる基板１２−０上に、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）などを積層させてできる反射膜１２−１、タンタル（Ｔａ）などからなる吸収層１２−２が順に形成されてなる。このうち、吸収層１２−２には、前述したピンホールＰA，ＰB，・・・と同じパターンの開口部が形成されており、その開口部では反射膜１２−１が露出している。この露出部分が、ピンホールＰA，ＰB，・・・の機能を果たす。なお、反射膜１２−１の膜構造は、ＥＵＶ光を十分な反射率で反射できるように最適化されている。
(About pinhole member 12)
Here, an example of the structure of the
［第１実施形態の変形例］
なお、本測定装置のピンホール部材１２（図２）においては、波面収差測定を複数の測定対象物点について行うために、マルチピンホールＰの数が複数になっているが、その必要が無ければ、１つであってもよい。
また、マルチピンホールＰを１つ（又は少ない個数）だけしか有していなくても、そのピンホール部材１２を物体面に沿って移動させれば、波面収差測定を複数の測定対象物点について行うことができる。
[Modification of First Embodiment]
In the pinhole member 12 (FIG. 2) of the present measuring apparatus, the number of multi-pinholes P is plural in order to perform wavefront aberration measurement on a plurality of measurement object points, but this is not necessary. For example, it may be one.
Even if the
但し、複数のマルチピンホールＰが予め設けられたピンホール部材１２を用いる方が、移動の必要が無いので好ましい。
また、本測定装置では、反射型のピンホール部材１２が用いられたが、図８に示すような透過型のピンホール部材１２’が用いられてもよい。透過型のピンホール部材１２’は、例えば、Ｎｉメンブレンにエッチングやリフトオフ法を施し、上述したピンホール部材１２のピンホールＰA，ＰB，・・・と同じパターンの開口部を形成したものである。
However, it is preferable to use the
Further, although the reflection
また、本測定装置では、回折格子Ｇと撮像素子１７との間に何も配置されなかったが、図８に示すように、不必要な光束をカットして必要な光束のみを選択的に透過するマスクＭ（所謂次数選択マスク）を配置してもよい。なお、「不必要な光束」とは、各ピンホールＰA，ＰB，ＰC・・・からの測定光束の０，２，３，・・・次回折光束であり、「必要な光束」とは、各ピンホールＰA，ＰB，ＰC・・・からの測定光束の±１次回折光束である。
Further, in this measuring apparatus, nothing is arranged between the diffraction grating G and the
マスクＭの挿入箇所は、被検光学系ＴＯの像面の近傍である。マスクＭが挿入された場合も、回折格子Ｇ及び撮像素子１７の位置関係は、上述した「Talbot条件」を満たしていることが望ましいが、必須ではない。
また、本測定装置では、回折格子Ｇの挿入箇所が、被検光学系ＴＯの像面の前側であったが、図８の下部の点線枠内に示すように、像面の後側であってもよい。但し、回折格子Ｇの後側では必要な光と不必要な光とが混在するので、マスクＭを利用することはできない。よって、回折格子Ｇ及び撮像素子１７の位置関係は、上述した「Talbot条件」を満たす必要がある。
The insertion position of the mask M is in the vicinity of the image plane of the test optical system TO. Even when the mask M is inserted, it is desirable that the positional relationship between the diffraction grating G and the
Further, in this measuring apparatus, the insertion position of the diffraction grating G was on the front side of the image plane of the optical system TO to be tested, but on the rear side of the image plane as shown in the dotted frame at the bottom of FIG. May be. However, since necessary light and unnecessary light are mixed behind the diffraction grating G, the mask M cannot be used. Therefore, the positional relationship between the diffraction grating G and the
また、回折格子Ｇの挿入箇所が、被検光学系ＴＯの像面の後側であったとしても、上述した式（３），（３’）はそのまま適用可能である（その場合、β＞０となる。）。
また、式（２）及び式（３）（又は式（３’））における「β」は、回折格子Ｇの格子ピッチｐと干渉縞ＦA，ＦB，ＦC，・・・の縞のピッチとの比を表しており、一般に、干渉縞ＦA，ＦB，ＦC，・・・の縞のピッチが格子ピッチｐよりも十分大きいことを考えると、式（２）と式（３）（又は式（３’））との差は小さい。しかし、大きな集光スポットでマルチピンホールＰを照明し、マルチピンホールＰのピンホールＰA，B，・・・の個数が多いときには、その誤差は無視し得なくなることがある。この場合、式（２）よりも式（３）（又は式（３’））を積極的に採用することが望ましい。
Further, even when the insertion position of the diffraction grating G is on the rear side of the image plane of the optical system TO, the above-described equations (3) and (3 ′) can be applied as they are (in that case, β> 0).
In addition, “β” in the formulas (2) and (3) (or (3 ′)) represents the grating pitch p of the diffraction grating G and the fringes of the interference fringes F A , F B , F C ,. The ratio of the fringes of the interference fringes F A , F B , F C ,... Is generally larger than the grating pitch p. ) (Or formula (3 ′)) is small. However, when the multi-pinhole P is illuminated with a large condensing spot and the number of pinholes P A , B ... Of the multi-pinhole P is large, the error may not be negligible. In this case, it is desirable to positively adopt the formula (3) (or the formula (3 ′)) rather than the formula (2).
また、マルチピンホールＰのピンホールＰA，B，・・・（図２）は、等間隔に（周期的に）配列された方が光量の損失が抑えられるので好ましいが、等間隔でなくてもよい。また、マルチピンホールＰは、集光スポットと同型同大になっていなくてもよい。但し、少なくとも、集光スポットの全域をマルチピンホールＰでカバーした方が、光量の損失は抑えられる。何れの場合にも、複数のピンホールＰA，B，・・・の配置間隔Ｌは、式（１）を満足する。 Further, the pinholes P A , B ,... (FIG. 2) of the multi-pinhole P are preferably arranged at regular intervals (periodically) because loss of light quantity is suppressed, but not at regular intervals. May be. Moreover, the multi-pinhole P does not need to be the same type and the same size as the condensing spot. However, at least if the entire area of the focused spot is covered with the multi-pinhole P, the loss of light quantity can be suppressed. In either case, a plurality of pinholes P A, B, the arrangement interval L of ... satisfy the formula (1).
また、式（３），式（３’）における整数「ｎ」は、実際には正確な整数でなくても構わない場合もある。例えば、干渉縞ＦA，ＦB，ＦC，・・・の位置ずれを縞のピッチの１０％まで許容するときには、式（３’）において「ｎ」→「ｎ±０．１」とおいた式（４）を採用してもよい。
Ｌ×Ｍ＝ｐ×（１＋β）×（ｎ±０．１） ・・・（４）
また、本測定装置の光源には、レーザプラズマ光源が用いられたが、放電プラズマなど、空間コヒーレンスの低い他のＥＵＶ光源（可干渉長さがピンホールの径よりも広いもの）を用いてもよい。
Further, the integer “n” in the expressions (3) and (3 ′) may not actually be an exact integer. For example, when the positional deviation of the interference fringes F A , F B , F C ,... Is allowed up to 10% of the fringe pitch, “n” → “n ± 0.1” in the equation (3 ′). Formula (4) may be adopted.
L × M = p × (1 + β) × (n ± 0.1) (4)
In addition, a laser plasma light source is used as the light source of this measuring apparatus, but another EUV light source having a low spatial coherence such as discharge plasma (having a coherence length wider than the diameter of the pinhole) may be used. Good.
また、本測定装置では、被検光学系ＴＯがＥＵＶＬ用の投影光学系であったので、光源にＥＵＶ光源が用いられたが、被検光学系ＴＯの露光光がＥＵＶ光以外の光（可視光、他の波長のＸ線など）である場合には、その露光光と同じ波長の光を出射可能であり、かつ空間コヒーレンスの低い光源（可干渉長さが少なくともピンホールの径よりも広いもの）が用いられる。 In this measurement apparatus, since the test optical system TO is a projection optical system for EUVL, an EUV light source is used as the light source. However, the exposure light of the test optical system TO is light other than EUV light (visible light). Light, X-rays of other wavelengths, etc., can emit light having the same wavelength as the exposure light, and have a low spatial coherence (coherence length is at least wider than the diameter of the pinhole) Is used).
また、本測定装置では、被検光学系ＴＯが投影光学系であるが、投影光学系以外の他の結像光学系の波面収差測定にも、本発明は適用可能である。但し、ＥＵＶＬ用の投影光学系の波面収差測定では、高精度化の要求が高く、その分だけ干渉縞の光量を高める要求も強いので、本発明が特に有効である。
また、本測定装置では、格子線方向の異なる２つの回折格子Ｇを用いたが、１つの回折格子しか用いなくとも、その配置方向を９０°回転させれば、シア方向をＸ方向とＹ方向との間で変更することができる。また、直交する２種類の格子線が形成された回折格子（クロス格子）を１つ用いれば、回転させる必要も無くなる。
Further, in this measuring apparatus, the test optical system TO is a projection optical system, but the present invention can also be applied to the measurement of wavefront aberration of other imaging optical systems other than the projection optical system. However, in the wavefront aberration measurement of the projection optical system for EUVL, there is a high demand for high accuracy, and there is a strong demand for increasing the amount of interference fringes accordingly, and therefore the present invention is particularly effective.
In this measurement apparatus, two diffraction gratings G having different grating line directions are used. Even if only one diffraction grating is used, if the arrangement direction is rotated by 90 °, the shear direction is changed to the X direction and the Y direction. And can be changed between. In addition, if one diffraction grating (cross grating) in which two types of orthogonal grating lines are formed is used, there is no need to rotate.
因みに、クロス格子を用いた場合にも、位相シフト法、フーリエ変換法の何れの方法も適用することができる。フーリエ変換法の詳細は、M.Takeda, S.Kobayashi,Appl.Opt.,vol.23 (1984), pp1760-1764に記載されている。
また、本測定装置による波面収差測定は、一般に、投影光学系の製造時、その組み立て調整に適用されるが、組み立て後の投影光学系の収差変動の検出に適用することもできる。
Incidentally, even when a cross grating is used, any of the phase shift method and the Fourier transform method can be applied. Details of the Fourier transform method are described in M. Takeda, S. Kobayashi, Appl. Opt., Vol. 23 (1984), pp 1760-1764.
Further, the wavefront aberration measurement by this measuring apparatus is generally applied to the assembly adjustment at the time of manufacturing the projection optical system, but can also be applied to the detection of the aberration variation of the projection optical system after the assembly.
特に、ＥＵＶＬ用の投影露光装置は、波長が極端に短いため、組み立て後のミラーの僅かの変位でも波面収差が変動するので、本測定装置と同じ機能を搭載し、定期的に波面収差を測定すれば、組み立て後のミラー変形や位置変動に対処することができる。この機能が搭載された投影露光装置の一例は、後述する第２実施形態にて説明する。
また、本測定装置を応用して、図９に示すような点回折干渉計を構成してもよい。この点回折干渉計は、被検ミラーＴＭの面形状を測定するものである。図９に示す照明光学系１１、ピンホール部材１２’は、図８の測定装置におけるものと同じである。照明光学系１１の光源は、空間コヒーレンスの低いＥＵＶ光源（又はその他のＸ線光源）であり、ピンホール部材１２’のピンホールは、マルチピンホールＰ（＝複数のピンホールからなるピンホール群）である。
In particular, since the projection exposure apparatus for EUVL has an extremely short wavelength, the wavefront aberration fluctuates even with a slight displacement of the mirror after assembly. Therefore, the same function as this measurement apparatus is installed, and the wavefront aberration is measured periodically. Then, it is possible to cope with mirror deformation and position fluctuation after assembly. An example of a projection exposure apparatus equipped with this function will be described in a second embodiment to be described later.
Further, a point diffraction interferometer as shown in FIG. 9 may be configured by applying this measuring apparatus. This point diffraction interferometer measures the surface shape of the test mirror TM. The illumination
照明光学系１１から射出したＥＵＶ光は、ピンホール部材１２’のマルチピンホールＰを照明する。マルチピンホールＰの各ピンホールから射出された測定光束（理想球面波からなる。）の半分は、参照光束として撮像素子１７に入射する。もう半分は、被検光束として被検ミラーＴＭへ向かい、被検ミラーＴＭにて反射してピンホール部材１２’に戻る。その被検光束は、ピンホール部材１２’にて反射して、参照光束と共に撮像素子１７上に入射して干渉縞を形成する。干渉縞の画像データは、撮像素子１７によって取得される。その画像データを不図示のコンピュータで解析することにより、被検ミラーＴＭの反射面の形状を知ることができる。
The EUV light emitted from the illumination
なお、図９の本点回折干渉計においても、公知の位相シフト法（ピエゾ素子ＰＺＴで被検ミラーＴＭを振動させながら複数の画像データを取得してそれらを解析に使用するもの）や、フーリエ変換法を適用することができる。
この点回折干渉計は、上述した測定装置（図１など参照）と同様、空間コヒーレンスの低いＥＵＶ光源（Ｘ線光源）とマルチピンホールＰとを利用するので、被検ミラーＴＭの反射面の形状を、短波長の光で確実に測定することができる。このように短波長の光を用いれば、波長が短い分だけ測定が高精度化する。因みに、この点回折干渉計では、式（１）に代えて式（５）が用いられる。
In the main point diffraction interferometer shown in FIG. 9 as well, a known phase shift method (a method for acquiring a plurality of image data while vibrating the test mirror TM with the piezo element PZT and using them for analysis), Fourier transform, etc. A conversion method can be applied.
Since this point diffraction interferometer uses an EUV light source (X-ray light source) having a low spatial coherence and a multi-pin hole P as in the above-described measuring apparatus (see FIG. 1 and the like), the reflection surface of the mirror TM to be examined is used. The shape can be reliably measured with short-wavelength light. If light having a short wavelength is used in this way, the measurement becomes highly accurate by the shorter wavelength. Incidentally, in this point diffraction interferometer, equation (5) is used instead of equation (1).
Ｌ＞λ／ＮＡ ・・・（５）
但し、Ｌ：マルチピンホールＰの各ピンホールの配置間隔、ＮＡ：被検ミラーＴＭの開口数である。
［第２実施形態］
図１０に基づき本発明の第２実施形態を説明する。
L> λ / NA (5)
Here, L: the arrangement interval of each pinhole of the multi-pinhole P, NA: the numerical aperture of the mirror TM to be detected.
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described based on FIG.
本実施形態は、第１実施形態の測定装置の機能が搭載された投影露光装置の実施形態である。
図１０は、本投影露光装置の構成図である。
本投影露光装置には、第１実施形態の測定装置（図１）と同じ機能が搭載されている。すなわち、本投影露光装置には、照明光学系２１、反射型のレチクルＲ、投影光学系ＰＬ、ウエハＷが配置されると共に、反射型のピンホール部材１２、透過型の回折格子Ｇ、移動機構１３ｃ、撮像素子１７などが備えられる。
The present embodiment is an embodiment of a projection exposure apparatus equipped with the function of the measurement apparatus of the first embodiment.
FIG. 10 is a block diagram of the projection exposure apparatus.
This projection exposure apparatus is equipped with the same function as the measurement apparatus (FIG. 1) of the first embodiment. That is, in the present projection exposure apparatus, an illumination
照明光学系２１の光源には、波長λ＝１３．５ｎｍのＥＵＶ光源、特に、レーザプラズマ光源が用いられる。この照明光学系２１にも第１実施形態の測定装置における集光ミラー１１Ｂと同様の集光ミラーが備えられる。
投影光学系ＰＬは、ＥＵＶ光を十分な反射する特性を持った複数のミラーからなる反射型の投影光学系である。
As the light source of the illumination
The projection optical system PL is a reflection type projection optical system composed of a plurality of mirrors having a characteristic of sufficiently reflecting EUV light.
ピンホール部材１２は、第１実施形態の測定装置におけるピンホール部材１２と同じものであり、波面収差測定時にのみ、レチクルＲに代わり投影光学系ＰＬの物体面に挿入される。
例えば、ピンホール部材１２は、レチクルＲと共にレチクルステージ２２によって支持される。レチクルステージ２２の移動により、レチクルＲとピンホール部材１２とが入れ替わる。
The
For example, the
回折格子Ｇは、第１実施形態の測定装置における回折格子Ｇと同じものであり、波面収差測定時にのみ、移動機構１３ｃによって投影光学系ＰＬの像面の前側に挿入される。
撮像素子１７は、第１実施形態の測定装置における撮像素子１７と同じものであり、回折格子Ｇの後側の位置に配置される。
波面収差測定時には、ウエハＷを支持するウエハステージ２６が移動して、投影光学系ＰＬから回折格子Ｇを経由して撮像素子１７へと至る光路が確保される。このとき、回折格子Ｇと撮像素子１７との位置関係は、上述した「Talbot条件」を満足する。
The diffraction grating G is the same as the diffraction grating G in the measurement apparatus of the first embodiment, and is inserted into the front side of the image plane of the projection optical system PL by the moving
The
At the time of wavefront aberration measurement, the
したがって、本投影露光装置の各部に適切な指示さえ与えられれば、投影光学系ＰＬの自己測定を、第１実施形態の測定装置と同様に、確実かつ高精度に行うことができる。
このような自己測定が可能な本投影露光装置では、各ミラーを装置から取り外さなくとも投影光学系ＰＬの反射面の位置修正量を求めることができるので、本投影露光装置のユーザは、露光動作に先立ち（或いはユーザの所望するタイミングで）、各面別の設置誤差に由来する反射面位置を最適に調整することができる。この調整の工程（キャリブレーション）は、例えば、次の手順（１）〜（５）を含む。
Therefore, as long as an appropriate instruction is given to each part of the projection exposure apparatus, the self-measurement of the projection optical system PL can be performed reliably and with high accuracy as in the measurement apparatus of the first embodiment.
In this projection exposure apparatus capable of such self-measurement, since the position correction amount of the reflecting surface of the projection optical system PL can be obtained without removing each mirror from the apparatus, the user of the projection exposure apparatus can perform the exposure operation. Prior to (or at the timing desired by the user), it is possible to optimally adjust the reflection surface position derived from the installation error for each surface. This adjustment process (calibration) includes, for example, the following procedures (1) to (5).
（１）ピンホールユニット及びウエハ側ユニットの位置を、投影光学系ＰＬの視野内の測定対象物点に応じた位置にそれぞれ設定する。ここで、ピンホールユニットは、照明光学系２１の集光ミラーと反射型のピンホール部材１２とを含むユニットであり、ウエハ側ユニットは、回折格子Ｇと撮像素子１７を含むユニットである。
（２）測定対象物点に関する波面収差を測定する。
(1) The positions of the pinhole unit and the wafer side unit are respectively set to positions corresponding to the measurement object points in the field of view of the projection optical system PL. Here, the pinhole unit is a unit including the condensing mirror of the illumination
(2) The wavefront aberration related to the measurement object point is measured.
（３）投影光学系ＰＬの視野内の複数の測定対象物点について手順（１），（２）をそれぞれ行う。
（４）視野内の複数の測定対象物点に関する波面収差データを基に、各反射面の位置誤差（シフト量、チルト量）を算出する。
（５）各反射面の位置誤差を補正し、波面収差の最適化を行う。
(3) Procedures (1) and (2) are performed for a plurality of measurement object points in the field of view of the projection optical system PL.
(4) The position error (shift amount, tilt amount) of each reflecting surface is calculated based on wavefront aberration data relating to a plurality of measurement object points in the field of view.
(5) The position error of each reflecting surface is corrected and the wavefront aberration is optimized.
なお、本投影露光装置には、ピンホール部材１２とレチクルＲとが別々に用意されたが、ピンホール部材１２を一体化してなるレチクルＲを用いてもよい。このようなレチクルＲは、例えば、レチクルＲの表面に金属膜を蒸着し、その金属膜をエッチングしてピンホールパターンを形成することにより形成される。
また、本投影露光装置を、第１実施形態の変形例の何れかと同様に変形してもよい。マスクＭ（図８）を利用する場合、マスクＭをウエハＷと共にウエハステージ２６によって支持し、ウエハステージ２６の移動によってウエハＷとマスクＭとを入れ替えてもよい。
In this projection exposure apparatus, the
Further, the projection exposure apparatus may be modified in the same manner as any one of the modified examples of the first embodiment. When using the mask M (FIG. 8), the mask M may be supported by the
また、本投影露光装置は、ＥＵＶＬ用の投影露光装置であるが、他の露光波長の投影露光装置にも同様に、本発明を適用することができる。但し、ＥＵＶＬ用の投影光学系ＰＬの測定では、干渉縞の光量を高める要求が高かったので、本発明が特に有効である。
［第３実施形態］
図１１に基づき本発明の第３実施形態を説明する。
The projection exposure apparatus is a projection exposure apparatus for EUVL, but the present invention can be similarly applied to projection exposure apparatuses having other exposure wavelengths. However, in the measurement of the projection optical system PL for EUVL, there is a high demand for increasing the amount of interference fringes, so the present invention is particularly effective.
[Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described based on FIG.
本実施形態は、ＥＵＶＬ用の投影光学系の製造方法の実施形態である。
図１１は、投影光学系の製造方法の手順を示すフローチャートである。
投影光学系の光学設計をする（ステップＳ１０１）。ここで設計されるのは、例えば、図１０の符号ＰＬで示すような構成の投影光学系である。このステップＳ１０１において、投影光学系内の各光学部材（ミラー）の各面形状が決定される。
The present embodiment is an embodiment of a method for manufacturing a projection optical system for EUVL.
FIG. 11 is a flowchart showing the procedure of the method for manufacturing the projection optical system.
The optical design of the projection optical system is performed (step S101). What is designed here is, for example, a projection optical system configured as indicated by reference numeral PL in FIG. In step S101, each surface shape of each optical member (mirror) in the projection optical system is determined.
各光学部材が加工される（ステップＳ１０２）。
加工された各光学部材の面形状を測定しつつその面精度誤差が小さくなるまで加工が繰り返される（ステップＳ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４）。
その後、全ての光学部材の面精度誤差が許容範囲内に収まると（ステップＳ１０４ＯＫ）光学部材を完成させ、それら光学部材によって投影光学系を組み立てる（ステップＳ１０５）。
Each optical member is processed (step S102).
While measuring the surface shape of each processed optical member, the processing is repeated until the surface accuracy error is reduced (steps S102, S103, S104).
After that, when the surface accuracy errors of all the optical members are within the allowable range (Step S104 OK), the optical members are completed, and the projection optical system is assembled with these optical members (Step S105).
組み立て後、投影光学系の透過波面の形状（波面収差）を、第１実施形態の測定装置で測定し（ステップＳ１０６）、その測定結果に応じて各光学部材の間隔調整や偏心調整などを行い（ステップＳ１０８）、波面収差が許容範囲内に収まった時点（ステップＳ１０７ＯＫ）で、投影光学系を完成させる（以上、製造方法の手順）。
このように、ステップＳ１０６における測定で第１実施形態の測定装置を利用すれば、投影光学系の波面収差を確実かつ高精度に測定することができるので、投影光学系を確実に高性能化することができる。
After assembly, the shape of the transmitted wavefront (wavefront aberration) of the projection optical system is measured by the measurement apparatus of the first embodiment (step S106), and the distance between the optical members and the eccentricity adjustment are performed according to the measurement result. (Step S108) When the wavefront aberration falls within the allowable range (Step S107OK), the projection optical system is completed (the procedure of the manufacturing method).
As described above, if the measurement apparatus according to the first embodiment is used in the measurement in step S106, the wavefront aberration of the projection optical system can be measured reliably and with high accuracy, so that the performance of the projection optical system is reliably improved. be able to.
したがって、この投影光学系を投影露光装置に搭載すると、投影露光装置が確実に高性能化する。その投影露光装置によれば、高性能なデバイスを確実に製造することができる。
また、本製造方法で製造した投影光学系は、ＥＵＶＬ用の投影光学系であるが、他の露光波長の投影光学系の製造にも同様に、本発明を適用することができる。但し、ＥＵＶＬ用の投影光学系の製造では、測定精度を光量を高める要求が高かったので、本発明が特に有効である。
Therefore, if this projection optical system is mounted on a projection exposure apparatus, the projection exposure apparatus will surely improve performance. According to the projection exposure apparatus, a high-performance device can be reliably manufactured.
The projection optical system manufactured by this manufacturing method is a projection optical system for EUVL, but the present invention can also be applied to the manufacture of projection optical systems having other exposure wavelengths. However, in the production of a projection optical system for EUVL, there is a high demand for increasing the amount of light for measurement accuracy, and therefore the present invention is particularly effective.
１１，２１ 照明光学系
１２，１２’ ピンホール部材
ＴＯ 被検光学系
Ｇ 回折格子
１７ 撮像素子
１３ｃ 移動機構
１１Ｂ 集光ミラー
Ｐ マルチピンホール
ＰA，ＰB，ＰC，・・・ ピンホール
ＩA，ＩB，ＩC，・・・ ピンホール像
ＦA，ＦB，ＦC，・・・ 干渉縞
ＰＺＴ ピエゾ素子
Ｒ レチクル
Ｗ ウエハ
２２ レチクルステージ
２６ ウエハステージ
11 and 21 the illumination
Claims (10)
前記点光源群を生成するにあたり、前記測定対象物点にピンホール群を配置するためのピンホール部材と、前記ピンホールの径よりも可干渉長さの広い照明光束で前記測定対象物点を照明するための照明光学系とを用いるとともに、前記被検光学系を経由した前記測定光束をシアリング干渉させるために回折格子を用い、
前記ピンホール群の各ピンホールの配置間隔をＬ、前記照明光束の波長をλ、前記照明光学系のピンホール側開口数をＮＡ cond 、前記回折格子の格子ピッチをｐ、前記被検光学系の結像倍率をＭ、前記被検光学系による前記ピンホール群の像を基準とした前記回折格子の変位をｆ、前記ピンホール群の像を基準とした前記検出器の変位をｄとした場合、
Ｌ＞λ／ＮＡ cond 、
Ｌ×Ｍ＝ｐ／（１−β）×ｎ（但し、ｎ：整数）、
β＝ｆ／ｄ
の式を満たすことを特徴とする波面収差測定方法。 A wavefront aberration in which a point light source group is placed at the measurement object point of the test optical system, the measurement light beam emitted from the point light source group is caused to shear through the test optical system, and the resulting interference fringes are detected by the detector In the measurement method,
In generating the point light source group, a pinhole member for arranging a pinhole group at the measurement object point, and the measurement object point with an illumination light beam having a coherence length wider than the diameter of the pinhole. Using an illumination optical system for illuminating, and using a diffraction grating to cause shearing interference of the measurement light beam passing through the optical system to be examined,
The arrangement interval of each pinhole in the pinhole group is L, the wavelength of the illumination light beam is λ, the numerical aperture of the pinhole side of the illumination optical system is NA cond , the grating pitch of the diffraction grating is p, and the optical system under test The imaging magnification of M is M, the displacement of the diffraction grating with reference to the image of the pinhole group by the test optical system is f, and the displacement of the detector with respect to the image of the pinhole group is d. If
L> λ / NA cond ,
L × M = p / (1-β) × n (where n is an integer),
β = f / d
A wavefront aberration measuring method characterized by satisfying the equation :
前記照明光束の波長λは、１１ｎｍ＜λ＜１５ｎｍの範囲に含まれる
ことを特徴とする波面収差測定方法。 The wavefront aberration measuring method according to claim 1,
The wavelength λ of the illumination light beam is included in a range of 11 nm <λ <15 nm.
And a wavefront aberration measuring method.
前記測定対象物点を照明光束で照明する照明光学系と、
前記ピンホール部材から射出し前記被検光学系を経由した測定光束をシアリング干渉させる回折格子と、
前記回折格子による前記シアリング干渉で生じた干渉縞を検出する検出器と
を備えた波面収差測定装置において、
前記照明光束は、可干渉長さが前記ピンホールの径よりも広い照明光束であり、
前記ピンホール群の各ピンホールの配置間隔をＬ、前記照明光束の波長をλ、前記照明光学系のピンホール側開口数をＮＡ cond 、前記回折格子の格子ピッチをｐ、前記被検光学系の結像倍率をＭ、前記被検光学系による前記ピンホール群の像を基準とした前記回折格子の変位をｆ、前記ピンホール群の像を基準とした前記検出器の変位をｄとした場合、
Ｌ＞λ／ＮＡ cond 、
Ｌ×Ｍ＝ｐ／（１−β）×ｎ（但し、ｎ：整数）、
β＝ｆ／ｄ
の式を満たすことを特徴とする波面収差測定装置。 A pinhole member in which a pinhole group for generating an ideal spherical wave is arranged at an object point of a test optical system;
An illumination optical system for illuminating the measurement object point with an illumination light beam;
A diffraction grating that causes the measurement light beam emitted from the pinhole member and passing through the optical system to be subjected to shearing interference;
In a wavefront aberration measuring apparatus comprising a detector for detecting interference fringes generated by the shearing interference by the diffraction grating,
The illumination beam is an illumination beam whose coherence length is wider than the diameter of the pinhole,
The arrangement interval of each pinhole in the pinhole group is L, the wavelength of the illumination light beam is λ, the numerical aperture of the pinhole side of the illumination optical system is NA cond , the grating pitch of the diffraction grating is p, and the optical system under test The imaging magnification of M is M, the displacement of the diffraction grating with reference to the image of the pinhole group by the test optical system is f, and the displacement of the detector with respect to the image of the pinhole group is d. If
L> λ / NA cond ,
L × M = p / (1-β) × n (where n is an integer),
β = f / d
The wavefront aberration measuring apparatus characterized by satisfying the equation:
前記照明光学系の光源は、レーザプラズマ光源又は放電プラズマ光源である
ことを特徴とする波面収差測定装置。 In the wavefront aberration measuring device according to claim 3 ,
The wavefront aberration measuring device, wherein the light source of the illumination optical system is a laser plasma light source or a discharge plasma light source.
前記照明光束の波長λは、１１ｎｍ＜λ＜１５ｎｍの範囲に含まれる
ことを特徴とする波面収差測定装置。 The wavefront aberration measuring apparatus according to claim 4 ,
The wavelength λ of the illumination light beam is included in a range of 11 nm <λ <15 nm.
前記物体面を照明光束で照明する照明光学系と、
前記物体面の測定対象物点に理想球面波生成用のピンホール群を配置するためのピンホール部材と、
前記ピンホール部材から射出し、かつ前記投影光学系を経由した測定光束を、シアリング干渉させるための回折格子と、
前記シアリング干渉で生じた干渉縞を検出するための検出器と
を備えた投影露光装置において、
前記照明光束は、可干渉長さが前記ピンホールの径よりも広い照明光束であり、
前記ピンホール群の各ピンホールの配置間隔をＬ、前記照明光束の波長をλ、前記照明光学系のピンホール側開口数をＮＡ cond 、前記回折格子の格子ピッチをｐ、前記投影光学系の投影倍率をＭ、前記投影光学系による前記ピンホール群の像を基準とした前記回折格子の変位をｆ、前記ピンホール群の像を基準とした前記検出器の変位をｄとした場合、
Ｌ＞λ／ＮＡ cond 、
Ｌ×Ｍ＝ｐ／（１−β）×ｎ（但し、ｎ：整数）、
β＝ｆ／ｄ
の式を満たすことを特徴とする投影露光装置。 A projection optical system for projecting a mask pattern placed on the object plane onto the image plane;
An illumination optical system for illuminating the object surface with an illumination beam;
A pinhole member for arranging a pinhole group for generating an ideal spherical wave at a measurement object point of the object surface;
Emitted from previous Symbol pinhole member, and a measurement light beam through the projection optical system, and diffraction grating for shearing interferometer,
A projection exposure apparatus comprising: a detector for detecting interference fringes generated by the shearing interference;
The illumination beam is an illumination beam whose coherence length is wider than the diameter of the pinhole,
The pinhole arrangement interval of the pinhole group is L, the wavelength of the illumination light beam is λ, the pinhole side numerical aperture of the illumination optical system is NA cond , the grating pitch of the diffraction grating is p, and the projection optical system When the projection magnification is M, the displacement of the diffraction grating with reference to the image of the pinhole group by the projection optical system is f, and the displacement of the detector with respect to the image of the pinhole group is d,
L> λ / NA cond ,
L × M = p / (1-β) × n (where n is an integer),
β = f / d
A projection exposure apparatus characterized by satisfying the formula:
前記照明光学系の光源は、レーザプラズマ光源又は放電プラズマ光源である
ことを特徴とする投影露光装置。 The projection exposure apparatus according to claim 6 , wherein
The projection exposure apparatus, wherein the light source of the illumination optical system is a laser plasma light source or a discharge plasma light source.
前記照明光束の波長λは、１１ｎｍ＜λ＜１５ｎｍの範囲に含まれており、
前記投影光学系は、波長λの光を導光することのできる光学部材によって構成されている
ことを特徴とする投影露光装置。 The projection exposure apparatus according to claim 7 , wherein
The wavelength λ of the illumination light beam is included in a range of 11 nm <λ <15 nm,
The projection optical system is constituted by an optical member capable of guiding light having a wavelength λ.
前記測定の結果に応じて前記投影光学系を調整する手順とを含む
ことを特徴とする投影光学系の製造方法。 A procedure for measuring the wavefront aberration of the projection optical system by the wavefront aberration measuring method according to claim 1 or 2 ,
And a procedure for adjusting the projection optical system according to the result of the measurement.
前記点光源群の波長λは、１１ｎｍ＜λ＜１５ｎｍの範囲に含まれており、
前記投影光学系は、波長λの光を導光することのできる光学部材によって構成されている
ことを特徴とする投影光学系の製造方法。 In the manufacturing method of the projection optical system according to claim 9 ,
The wavelength λ of the point light source group is included in a range of 11 nm <λ <15 nm,
The projection optical system includes an optical member capable of guiding light having a wavelength λ.
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