KR20090112584A - Measurement method and exposure apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광학계의 광학특성의 측정방법 및 해당 측정방법에 적합한 구성을 구비한 노광장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring optical characteristics of an optical system and an exposure apparatus having a configuration suitable for the measurement method.
근년, 노광장치의 오버레이(overlay) 정밀도의 허용치는, 10㎚ 이하의 오버레이 정밀도가 요구될 정도로 감소되고 있다.In recent years, the tolerance of the overlay precision of the exposure apparatus has been reduced to such an extent that an overlay precision of 10 nm or less is required.
이러한 상황 하에서, 투영 광학계의 왜곡 수차의 측정 정밀도도 10㎚ 이하로 요구되고 있다. 여기서, 왜곡 수차의 측정방법의 일례를 설명한다. 우선, 측정대상 광학계의 물체면의 제1위치에 점 광원을 배치하고, 광학계의 상면측에서 그 점 광원의 상의 위치를 측정한다. 이때, 물체측의 점 광원의 위치도 동시에 취득된다.Under these circumstances, the measurement accuracy of the distortion aberration of the projection optical system is also required to be 10 nm or less. Here, an example of the measuring method of distortion aberration is demonstrated. First, a point light source is arrange | positioned at the 1st position of the object plane of a measurement object optical system, and the position of the image of the point light source is measured on the image plane side of an optical system. At this time, the position of the point light source on the object side is also acquired at the same time.
다음에, 측정대상 광학계의 물체면의 제2위치에 점 광원을 배치하고, 마찬가지 방식으로, 상면측에서 그 점 광원의 상의 위치 및 물체측의 점 광원의 위치를 취득한다. 이 조작을 복수회 반복하여, 복수개의 물점의 위치에 대응하는 복수의 상점의 위치를 취득한다. 마지막으로, 이상적인 상점의 위치와 측정된 상점의 위치와의 부정합(misalignment)을 산출함으로써 왜곡 수차를 측정하는 것이 가능해진 다. 또, 광축 방향의 상면의 왜곡과 관련된 상면 만곡도 동일한 방법으로 측정하는 것이 가능해진다.Next, the point light source is arranged at the second position of the object plane of the measurement object optical system, and in the same manner, the position of the image of the point light source and the position of the point light source on the object side are acquired in the image plane side. This operation is repeated a plurality of times to obtain the positions of the plurality of shops corresponding to the positions of the plurality of shops. Finally, it is possible to measure the distortion aberration by calculating the misalignment between the ideal store location and the measured store location. In addition, it is possible to measure the upper surface curvature related to the distortion of the upper surface in the optical axis direction by the same method.
일본국 특허 제3352298호 공보 및 특허 제3728187호 공보에는, 피조 간섭계(Fizeau interferometry)를 이용해서 파면 계측용 간섭계를 구성하여, TS 초점 및 RS의 곡률 중심의 위치 좌표와, 파면의 기울기 및 구면 성분으로부터 산출되는 값을 이용해서 물점 위치 및 상점의 위치를 측정해서, 왜곡 수차 및 상면 만곡을 산출하는 방법이 기재되어 있다.Japanese Patent Nos. 332698 and 3728187 disclose a wavefront measurement interferometer using a Fizeau interferometry, which includes the position coordinates of the center of curvature of the TS focus and RS, the slope and the spherical component of the wavefront. The method for calculating the distortion aberration and the top surface curvature is described by measuring the shop location and the shop location using the value calculated from.
상기 왜곡 수차 및 상면 만곡을 측정하기 위해서는, 측정대상 광학계의 물점 위치 및 물점과 상점 간의 위치 관계를 정확하게 측정할 필요가 있다. 각 측정점에서의 위치 측정 오차는 물점에 대한 상점의 부정합이고, 이것은 왜곡 수차 및 상면 만곡으로서 나타나므로, 측정 정밀도의 악화를 초래한다. 위치 측정 오차는, 물점을 이동시키기 위한 물체측 스테이지의 위치 및 상점 위치 측정 도구(즉, 피조 간섭계의 RS 등)를 이동시키기 위한 상측 스테이지의 위치를 측정하는 스테이지 위치 측정계에서 일어날 수 있다. 위치 측정 오차의 구체적인 요인으로는, 예를 들어 측정계의 직교도 오차, 레이저 간섭계를 사용할 때는 기준 미러의 형상 오차 및 온도와 같은 주변 환경 인자의 드리프트나 변동 등을 들 수 있다.In order to measure the distortion aberration and image curvature, it is necessary to accurately measure the position of the object of the measurement object optical system and the positional relationship between the object and the store. The position measurement error at each measurement point is a mismatch of the shop to the object point, which appears as distortion aberration and top surface curvature, resulting in deterioration of measurement accuracy. Positioning errors can occur in a stage position measuring system that measures the position of the object-side stage for moving the object point and the position of the upper stage for moving the shop position measuring tool (ie, RS of the created interferometer). As a specific factor of a position measurement error, the orthogonality error of a measurement system, the drift of a surrounding environment factor, such as a shape error of a reference mirror, and temperature, etc. when using a laser interferometer are mentioned, for example.
본 발명은, 예를 들어, 측정장치에 기인하는 오차를 저감하면서 예를 들어 광학계의 광학특성을 정확하게 측정하는 측정방법 및 이러한 측정방법을 실시하는 데 적합한 구성을 가진 노광장치를 제공한다.The present invention provides, for example, a measuring method for accurately measuring optical characteristics of an optical system while reducing errors caused by the measuring device, and an exposure apparatus having a configuration suitable for carrying out such measuring method.
본 발명의 일 측면은, 측정장치를 이용해서 광학계의 광학특성을 측정하는 방법에 있어서, 복수의 물점 측정기가 배열된 물점 측정기 어레이를 상기 광학계의 물체면측에 배치하고, 상기 복수의 물점 측정기를 광로 내에 순차 삽입해서 각 물점의 위치를 구하는 공정; 복수의 상점 측정기가 배열된 상점 측정기 어레이를 상기 광학계의 상면측에 배치하고, 상기 복수의 상점 측정기를 광로 내에 순차 삽입해서 각 상점의 위치를 구하는 공정; 상기 각 물점의 위치와 상기 각 상점의 위치에 의거해서 상기 측정장치에 기인하는 오차를 산출하는 공정; 상기 측정장치를 이용해서 상기 광학계의 광학특성을 나타내는 정보를 얻기 위한 측정을 실시해서 측정치를 얻는 공정; 및 상기 측정치를 상기 오차에 의거해서 수정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학계의 광학특성의 측정방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, in a method of measuring optical characteristics of an optical system using a measuring device, an array of object measuring apparatuses in which a plurality of object measuring apparatuses is arranged is disposed on an object surface side of the optical system, and the plurality of object measuring apparatuses are optical paths. Inserting sequentially into the step to find the position of each object point; Arranging a store measuring instrument array in which a plurality of store measuring instruments are arranged on an upper surface side of the optical system, and sequentially inserting the plurality of store measuring instruments into an optical path to obtain a position of each store; Calculating an error due to the measuring device based on the position of each shop and the location of each shop; Performing measurement to obtain information indicative of optical characteristics of the optical system using the measuring device to obtain measured values; And a step of correcting the measured value based on the error.
본 발명의 추가의 특징은 첨부 도면을 참조한 이하의 예시적인 실시형태의 설명으로부터 명백해질 것이다.Further features of the present invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the attached drawings.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 매우 적합한 실시형태를 설명한다. 단, 첨부 도면에 있어서, 동일한 요소에는 동일한 참조 번호를 붙이고 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the preferred embodiment of this invention is described, referring an accompanying drawing. In the accompanying drawings, like reference numerals refer to like elements.
우선, 도 1을 참조하면서, 왜곡 수차 및 상면 만곡의 일반적인 측정 원리에 대해 설명한다. 여기에서는, 왜곡 수차를 이상적인 결상 위치와 실제의 결상 위치 간의 x방향 및 y방향의 오차량으로서 정의한다. 이 정의의 상세는 다음과 같다. x방향의 오차량을 Dx, y방향의 오차량을 Dy라 하면, 왜곡 수차는 다음과 같이 수식 [1] 및 수식 [2]로 부여된다:First, with reference to FIG. 1, the general measurement principle of distortion aberration and image surface curvature is demonstrated. Here, the distortion aberration is defined as an error amount in the x direction and the y direction between the ideal imaging position and the actual imaging position. The details of this definition are as follows. If the error amount in the x direction is Dx and the error amount in the y direction is Dy, the distortion aberration is given by the formula [1] and the formula [2] as follows:
Dx = Imx-IcxDx = Imx-Icx
= Imx-β*Omx ...[1] = Imx-β * Omx ... [1]
Dy = Imy-IcyDy = Imy-Icy
= Imy-β*Omy ...[2] = Imy-β * Omy ... [2]
식 중, Omx 및 Omy는 각각 측정된 물점의 x좌표 및 y좌표이고, β는 이상 결상 배율이며, Icx 및 Icy는 이상적인 상점의 x좌표 및 y좌표이고, Imx 및 Imy는 측정된 상점의 x좌표 및 y좌표이다.Where Omx and Omy are the x and y coordinates of the measured point, respectively, β is the ideal imaging magnification, Icx and Icy are the x and y coordinates of the ideal store, and Imx and Imy are the x coordinates of the measured store And y coordinate.
도 1에 나타낸 측정장치는 측정 대상의 광학계(4)에 대해서 피조 간섭계를 포함한다. 광검출기(6)는 광원(1)에 의해 출사되어 반투명경(2)을 거쳐서 TS 렌즈(3)의 최종면에 의해 반사된 참조광과 광학계(4)를 거쳐 RS 미러(5)에 의해 반사된 광에 의해 형성된 간섭 무늬를 관측하는 데 이용된다. 물체측 스테이지(7)를 구동함으로써, 광학계(4)에서 평가해야 할 물점의 위치를 변경할 수 있다. 얻어진 간섭 무늬를 해석함으로써, 광학계(4)의 파면과 간섭 무늬의 기울기 및 구면 성분에 의거한 상점에 대한 RS 미러(5)의 곡률중심의 부정합량을 산출할 수 있다. 해 당 부정합량과 상측 스테이지(8)의 위치에 의거해서 상점의 위치를 구하거나 산출할 수 있다.The measuring apparatus shown in FIG. 1 includes a created interferometer for the optical system 4 to be measured. The
왜곡 수차(Dx), (Dy)는 물점의 위치(Omx), (Omy)를 물체측 스테이지(7)의 위치 측정계(9)에 의해 측정하고, 상점의 위치(Imx), (Imy)를 상측 스테이지(8)의 위치 측정계(10)에 의해 측정하고, 광검출기(6)에 의해 관측된 간섭 무늬를 해석함으로써, 수식 [1] 및 수식 [2]에 따라 산출된다. 일반적으로, 물체측 스테이지(7) 및 상측 스테이지(8)를 구동해서 평가해야 할 물체 높이의 범위 내에서 복수의 물점의 위치(Omxi), (Omyi)에서 왜곡 수차(Dxi), (Dyi)(i는 측정 위치 번호임)를 측정함으로써, 왜곡 수차의 상 높이 특성이 얻어진다.The distortion aberrations Dx and Dy measure the positions Omx and Omy of the object point by the
제1실시예First embodiment
이하, 도 2a, 도 2b, 도 3a 및 도 3b를 참조해서 본 발명의 제1실시예에 대해서 설명한다. 본 발명의 제1실시예에 의한 왜곡 수차 측정에서는, 측정 대상 광학계의 왜곡 수차의 배율 성분에 상당하는 측정장치에 기인하는 오차(즉, 배율 성분의 오차로서 나타나는 측정장치에 기인하는 오차)가 저감된다. 여기서, 측정 대상 광학계의 왜곡수차(Dx), (Dy)는 다음 수식 [3] 및 수식 [4]로 부여된다:Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2A, 2B, 3A, and 3B. In the distortion aberration measurement according to the first embodiment of the present invention, the error caused by the measuring device corresponding to the magnification component of the distortion aberration of the measurement target optical system (that is, the error due to the measurement device appearing as an error of the magnification component) is reduced. do. Here, the distortion aberrations (Dx) and (Dy) of the optical system to be measured are given by the following formula [3] and formula [4]:
Dx=C·x ....[3]Dx = C · x .... [3]
Dy=C·y ....[4]Dy = Cy .... [4]
식 중, x 및 y는 각각 상면의 x상 높이 및 y상 높이이고, C는 각 왜곡 수차의 배율 성분을 나타내는 계수이다.In the formula, x and y are the x phase height and the y phase height of the upper surface, respectively, and C is a coefficient representing the magnification component of each distortion aberration.
이하, 본 실시예에 의한 왜곡 수차 측정방법의 절차를 설명한다. 단, 이하 의 측정을 위한 제어 및 연산은 프로세서(20)에 의해 실행될 수 있다.Hereinafter, the procedure of the distortion aberration measuring method according to the present embodiment will be described. However, the control and calculation for the following measurement can be executed by the
첫번째로, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 물체면측에 물점 측정기 어레이로서 기능하는 반사 구면경 어레이(RS 미러 어레이)(30)를 배치한다. 단, 반사 구면경 어레이(30)는 물점 측정기로서 기능하는 복수개의 반사 구면경(RS 미러)(31) 내지 (35)을 평판(지지체)(39) 위에 고정적으로 배열한 구조를 가진다. 반사 구면경 어레이(30)는, 해당 반사 구면경 어레이(30)의 중심에 배치되어 있는 반사 구면경(31)의 곡률 중심이 광학계(4)의 축상에 정렬되도록 배치된다. 도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이, 복수개의 반사 구면경(31) 내지 (35)은, 반사 구면경(33), (31), (35)의 곡률 중심이 제1직선(X축을 따른 직선) 위에 등간격으로 정렬되고, 반사 구면경(32), (31), (34)의 곡률 중심이 제2직선(Y축을 따른 직선) 위에 등간격으로 정렬되도록 배치되어 있다. 제1직선과 제2직선은 서로 직교한다. 또, 반사 구면경 어레이(30)의 구성, 예를 들어, 반사 구면경의 개수나 배열 등은 도 3a 및 도 3b에 나타낸 구성으로 한정되지 않는다.First, as shown in Fig. 2A, a reflecting spherical mirror array (RS mirror array) 30, which functions as an object measuring instrument array, is disposed on the object surface side. However, the reflecting
두번째로, 물체측 스테이지(7)를 병진 이동(구동)시켜 반사 구면경(31)의 곡률 중심의 위치를 측정대상 물점으로 한다. 그리고, 광검출기(6)에 의해 관찰된 간섭 무늬를 해석해서 위치 측정계(9)에 의해 측정된 값과 간섭 무늬의 해석된 값에 의거해서 반사 구면경(31)의 곡률 중심 위치에 상당하는 물체측 스테이지 위치(Oh31(x, y, z))를 구하거나 산출한다. 단, 물체측 스테이지 위치는 물체면에 있어서의 반사 구면경의 곡률 중심 위치와 등가이다.Secondly, the object-
세번째로, 반사 구면경 어레이(30)의 반사 구면경(32)의 곡률 중심을 측정대 상 물점으로서 설정한다. 그리고, 전술한 바와 같은 방식으로, 반사 구면경(32)의 곡률 중심 위치에 상당하는 물체측 스테이지 위치(Oh32(x, y, z))를 구하거나 산출한다. 이어서, 반사 구면경(33), (34), (35)의 곡률 중심을 광로 내에 순차 삽입해서 측정대상 물점으로서 설정하여, 그들의 곡률 중심 위치에 상당하는 물체측 스테이지 위치(Oh33), (Oh34), (Oh35)를 구하거나 산출한다.Third, the center of curvature of the reflective
네번째로, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 반사 구면경 어레이(30)를 상면측으로 이동시켜, 반사 구면경(31)의 곡률 중심이 광학계(4)의 축상에 정렬되도록 배치한다. 이 배치에서는, 측정광이 광학계(4)를 통과해서 반사 구면경 어레이(30)의 반사 구면경에 입사하고, 해당 반사 구면경에 의해 반사되어 재차 광학계(4)를 통과해서, TS 렌즈(3)에 의해 반사된 광과 간섭함으로써, 간섭 무늬를 형성한다.Fourthly, as shown in Fig. 2B, the reflective
다섯번째로, 측정대상 물점이 광학계(4)의 축상에 정렬되는 위치로 물체측 스테이지(7)를 구동한다. 이 상태에서, 상측 스테이지(8)를 구동해서 반사 구면경 어레이(30)의 반사 구면경(31)의 곡률 중심을 광로 내의 상점에 일치시켜, 광학계(4)의 간섭 무늬를 관측한다. 그리고, 해당 간섭 무늬의 해석 결과 및 상측 위치 측정계(10)에 의해 측정된 값에 의거해서 반사 구면경(31)의 곡률 중심 위치에 상당하는 상측 스테이지 위치(Ih31(x, y, z))를 구하거나 산출한다. 단, 상측 스테이지 위치는 상면에 있어서의 곡률 중심 위치와 등가이다. 이어서, 동일한 방법으로, 반사 구면경(32), ..., (35)의 곡률 중심 위치에 상당하는 상측 스테이지 위치(Ih32), ..., (Ih35)를 구한다. 이때, 반사 구면경(32), ..., (35) 중 대응하는 반사 구면경의 곡률 중심 위치를 상점으로 설정하도록, 물체측 스테이지(7)를 구동 함으로써 물점의 위치가 조정된다.Fifth, the object-
물체측 및 상측에는 동일한 반사 구면경 어레이(30)가 배치되므로, 측정계에 오차가 없는 한 물체측에서 측정된 2개의 반사 구면경 간의 상대 위치는 상측에서 측정된 해당 2개의 반사 구면경 간의 상대 위치와 동일할 필요가 있다. 광학계(4)의 각 왜곡 수차의 배율 성분에 상당하는 측정장치의 오차는, 이하의 수식 [5]로 부여되는 간섭성(coherency)(σ)이 최소로 되는 계수(Csys)로서 구하거나 산출될 수 있다:Since the same reflecting
σ= {(Oh32(x)-Oh31(x)) - (Ih32(x)-Ih31(x)) - Csys·(Ih32(x)-Ih31(x))}2 σ = {(Oh32 (x) -Oh31 (x))-(Ih32 (x) -Ih31 (x))-Csys. (Ih32 (x) -Ih31 (x))} 2
+ {(Oh32(y)-Oh31(y)) - (Ih32(y)-Ih31(y)) - Csys·(Ih32(y)-Ih31(y))}2 + {(Oh32 (y) -Oh31 (y))-(Ih32 (y) -Ih31 (y))-Csys. (Ih32 (y) -Ih31 (y))} 2
+ {(Oh35(x)-Oh31(x)) - (Ih35(x)-Ih31(x)) - Csys·(Ih35(x)-Ih31(x))}2 + {(Oh35 (x) -Oh31 (x))-(Ih35 (x) -Ih31 (x))-Csys. (Ih35 (x) -Ih31 (x))} 2
+ {(Oh35(y)-Oh31(y)) - (Ih35(y)-Ih31(y)) - Csys·(Ih35(y)-Ih31(y))}2 + {(Oh35 (y) -Oh31 (y))-(Ih35 (y) -Ih31 (y))-Csys. (Ih35 (y) -Ih31 (y))} 2
...[5]... [5]
여섯번째로, 도 2b에 나타낸 구성으로 반사 구면경(31)을 이용해서, 도 1을 참조하여 설명한 방법에 따라, 광학계(4)의 왜곡 수차(광학특성)를 나타내는 정보를 얻기 위한 측정이 수행되어 측정치를 얻는다.Sixth, using the reflecting
마지막으로, 상기 측정치를 측정장치의 오차에 의거해서 수정함으로써, 오차가 저감된 왜곡 수차(광학특성)를 구하거나 산출한다. 더욱 구체적으로는, 측정장치에 기인하는 배율 성분의 오차가 저감된 광학계(4)의 왜곡 수차(Dx(x, y)) 및 (Dy(x,y))는 하기 수식 [6] 및 수식 [7]에 의해 구하거나 산출된다:Finally, by correcting the measured value based on the error of the measuring device, the distortion aberration (optical characteristic) in which the error is reduced is calculated or calculated. More specifically, the distortion aberrations Dx (x, y) and (Dy (x, y)) of the optical system 4 in which the error of the magnification component due to the measuring device is reduced are represented by the following formula [6] and formula [ 7] is obtained or calculated by:
Dx(x, y) = Dxm(x, y) - Csys·x ...[6]Dx (x, y) = Dxm (x, y)-Csysx ... [6]
Dy(x, y) = Dym(x, y) - Csys·y ...[7]Dy (x, y) = Dym (x, y)-Csysy ... [7]
식 중, Dxm(x, y) 및 Dym(x, y)는 각각 각 상 높이에서의 왜곡 수차의 측정치이다.In the formula, Dxm (x, y) and Dym (x, y) are measurements of the distortion aberration at each image height, respectively.
제2실시예Second embodiment
다음에, 도 4a, 도 4b, 도 5a 및 도 5b를 참조하면서 본 발명의 제2실시예에 대해 설명한다. 본 발명의 제2실시예에 의한 왜곡 수차 측정방법에 의하면, 하기 수식 [8] 및 수식 [9]로 부여되는, 광학계의 왜곡 수차의 방위 배율차 성분에 상당하는 물체측 스테이지 위치 측정계(9)의 오차를 저감시킬 수 있다:Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4A, 4B, 5A, and 5B. According to the distortion aberration measuring method according to the second embodiment of the present invention, the object-side stage
Dx = Ec·x + Es·y ...[8]Dx = Ecx + Esy ... [8]
Dy = Es·x - Ec·y ...[9]Dy = Es-x-Ec-y ... [9]
식 중, x 및 y는 각각 x상 높이 및 y상 높이이고, Ec 및 Es는 각각 왜곡 수차의 방위 배율차 성분을 나타내는 계수이다.In the formulas, x and y are the x phase height and the y phase height, respectively, and Ec and Es are coefficients representing the azimuth magnification components of the distortion aberrations, respectively.
이하, 측정 절차를 설명한다.The measurement procedure is described below.
첫번째로, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 광학계(4)의 물체 측에 물점 측정기 어레이로서 기능하는 반사 구면경 어레이(50)를 배치한다. 단, 반사 구면경 어레이(50)는, 물점 측정기로서 기능하는 반사 구면경(51), ..., (55)을 평판(지지체)(59) 위에 고정적으로 배열한 구조를 가진다. 반사 구면경 어레이(50)는, 해당 반사 구면경 어레이(50)의 중심에 배치되어 있는 반사 구면경(51)의 곡률 중심이 광학계(4)의 축상에 정렬되도록 배치된다.First, as shown in Fig. 4A, the reflecting
이때의 반사 구면경 어레이(50) 또는 반사 구면경(51), ..., (55)의 방향을 나타내는 각도를 0°로 가정한다. 복수개의 반사 구면경(51) 내지 (55)은, 반사 구면경(53), (51), (55)의 곡률 중심이 제1직선 위에 등간격으로 정렬되고, 반사 구면경(52), (51), (54)의 곡률 중심이 제2직선 위에 등간격으로 정렬되도록 배치되어 있다. 제1직선과 제2직선은 서로 직교한다. 또한, 반사 구면경 어레이(50)의 구성, 예를 들어, 반사 구면경의 개수나 배열 등은, 도 5a 및 도 5b에 나타낸 것들로 한정되지 않는다.It is assumed that the angles indicating the directions of the reflective
두번째로, 물체측 스테이지(7)를 구동해서 반사 구면경(51)의 곡률 중심을 측정대상 물점으로서 설정한다. 그리고, 광검출기(6)에 의해 관찰된 간섭 무늬를 해석하여, 물체측 스테이지 위치 측정계(9)에 의해 측정된 값과 간섭 무늬의 해석된 값에 의거해서 반사 구면경(51)의 곡률 중심 위치에 상당하는 물체측 스테이지 위치(Oh510(x, y, z))를 구하거나 산출한다.Secondly, the object-
세번째로, 반사 구면경 어레이(50)의 반사 구면경(52)의 곡률 중심을 측정대상 물점으로서 설정한다. 그리고, 전술한 바와 같은 방식으로, 반사 구면경(52)의 곡률 중심 위치에 상당하는 물체측 스테이지 위치(Oh520)를 구하거나 산출한다. 이어서, 반사 구면경(53), (54), (55)의 곡률 중심을 측정대상 물점으로서 순차 설정해서, 그들의 곡률 중심 위치에 상당하는 물체측 스테이지 위치(Oh530), (Oh540), (Oh550)를 구하거나 산출한다.Third, the center of curvature of the reflective
네번째로, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 반사 구면경(51)의 중심에 반사 구면경(51)을 설치하면서 광학계(4)의 광축 주위에 반사 구면경 어레이(50)를 90° 회 전시킨다. 이 배치 상태에서, 전술한 0°- 배치(회전 전의 배치)에 있어서의 경우와 같이, 반사 구면경(51), ..., (55)을 이용해서 측정이 수행된다. 이 측정에 의해, 간섭 무늬의 해석 결과 및 물체측 스테이지 위치 측정계(9)에 의해 측정된 값에 의거해서 반사 구면경(51), ..., (55)의 곡률 중심 위치에 상당하는 물체측 스테이지(7)의 위치(Oh519), ..., (Oh559)가 구해지거나 산출된다.Fourth, as shown in FIG. 4B, the reflective
다섯번째로, O°- 배치에 있어서의 방위 배율차 성분(Eco_0), (Eso_0)을 구하거나 산출한다. 여기서, 이상적인 반사 구면경 어레이의 반사 구면경(51), ..., (55)의 곡률 중심 위치에 상당하는 물체측 스테이지 위치를 (Oh51I(x, y, z)), (Oh52I), ..., (Oh55I)로 한다. (Oh51I), (Oh52I), ..., (Oh55I)와 (Oh510), (Oh520), ..., (Oh550) 간의 x좌표의 차이분을 dx(Oh10), dx(Oh20), ..., dx(Oh50)로 한다. 또, (Oh51I), (Oh52I), ..., (Oh55I)와 (Oh510), (Oh520), ..., (Oh550) 간의 y좌표의 차이분을 dy(Oh10), dy(Oh20), ..., dy(Oh50)로 한다. 0°- 측정에서의 방위 배율차 성분(Eco_0), (Eso_0)은, dx(Oh10), dx(Oh20), ..., dx(Oh50)과 dy(Oh10), dy(Oh20), ..., dy(Oh50)에 의거해서 구해지거나 산출된다.Fifth, the orientation magnification difference components (Eco_0) and (Eso_0) in the O ° -position are obtained or calculated. Here, the object-side stage positions corresponding to the centers of curvature of the reflective
상기 수식 [8] 및 수식 [9]를 우변이 방위 배율차 계수를 나타내도록 다시 쓰면, 이하의 수식 [10] 및 수식 [11]로 된다:Rewriting Equation [8] and Equation [9] such that the right side represents the azimuth coefficient of difference is the following Equation [10] and Equation [11]:
Ec = (dx·x - dy·y)/(x2 + y2) ...[10]Ec = (dxx-dyyy) / (x 2 + y 2 ) ... [10]
Es = (dx·y + dy·x)/(x2 + y2) ...[11]Es = (dxy + dyx) / (x 2 + y 2 ) ... [11]
수식 [10] 및 수식 [11]을 이용해서, 반사 구면경(51)에 의해 얻어진 측정 결과로부터 산출된 방위 배율차 계수(Eco10) 및 (Eso10)는 다음과 같이 부여된다;Using the formulas [10] and [11], the orientation magnification difference coefficients Eco10 and Eso10 calculated from the measurement results obtained by the reflective
Eco10 = (dx(Oh10)·Oh510x - dy(Oh10)·Oh510y)/(Oh510x2 + Oh510y2) 및Eco10 = (dx (Oh10) · Oh510x-dy (Oh10) · Oh510y) / (Oh510x 2 + Oh510y 2 ) and
Eso10 = (dx(Oh10)·Oh510y + dy(Oh10)·Oh510x)/(Oh510x2 + Oh510y2)Eso10 = (dx (Oh10) Oh510y + dy (Oh10) Oh510x) / (Oh510x 2 + Oh510y 2 )
식 중, Oh510x 및 Oh510y는 각각 스테이지 위치(Oh510)의 x좌표 및 y좌표이다.In formula, Oh510x and Oh510y are x coordinate and y coordinate of the stage position Oh510, respectively.
마찬가지로, 반사 구면경(52)에 의해 얻어진 측정 결과로부터 산출된 방위 배율차 계수(Eco20) 및 (Eso20)는 다음과 같이 부여된다:Similarly, the orientation magnification difference coefficients Eco20 and Eso20 calculated from the measurement results obtained by the reflecting
Eco20 = (dx(Oh20)·Oh520x - dy(Oh20)·Oh520y)/(Oh520x2 + Oh520y2) 및Eco20 = (dx (Oh20) · Oh520x − dy (Oh20) · Oh520y) / (Oh520x 2 + Oh520y 2 ) and
Eso20 = (dx(Oh20)·Oh520y + dy(Oh20)·Oh520x)/(Oh520x2 + Oh520y2).Eso20 = (dx (Oh20) · Oh520y + dy (Oh20) · Oh520x) / (
이와 같이 해서, 반사 구면경(53), ..., (55)의 방위 배율차 계수(Eco30), ..., (Eco50) 및 (Eso30), ..., (Eso50)를 산출한다. 각 점에서의 이들 방위 배율차 계수의 평균치(Eco_0), (Eso_0)는 다음 수식 [12] 및 수식 [13]에 의해 산출된다:In this way, the orientation magnification difference coefficients Eco30, ..., (Eco50) and (Eso30), ..., (Eso50) of the reflective
Eco_0 = (Eco10 + Eco20 + Eco30 + Eco40 + Eco50)/5 ...[12]Eco_0 = (Eco10 + Eco20 + Eco30 + Eco40 + Eco50) / 5 ... [12]
Eso_0 = (Eso10 + Eso20 + Eso30 + Eso40 + Eso50)/5 ...[13].Eso_0 = (Eso10 + Eso20 + Eso30 + Eso40 + Eso50) / 5 ... [13].
이어서, 90°- 배치에 있어서의 방위 배율차 성분(Eco_90), (Eso_90)을 산출한다. (Oh51I), (Oh52I), ..., (Oh55I)와 (Oh519), (Oh529), ..., (Oh559) 간의 x좌표의 차이분을 dx(Oh19), dx(Oh29), ..., dx(Oh59)라 하자. (Oh51I), (Oh52I), ..., (Oh55I)와 (Oh519), (Oh529), ..., (Oh559) 간의 y좌표의 차이분을 dy(Oh19), dy(Oh29), ..., dy(Oh59)라 하자.Next, the orientation magnification difference components (Eco_90) and (Eso_90) in a 90 degree-position are computed. The difference between the x coordinates between (Oh51I), (Oh52I), ..., (Oh55I) and (Oh519), (Oh529), ..., (Oh559) is calculated as dx (Oh19), dx (Oh29), .. Let dx (Oh59) be. The difference in the y coordinate between (Oh51I), (Oh52I), ..., (Oh55I) and (Oh519), (Oh529), ..., (Oh559) is calculated as dy (Oh19), dy (Oh29), .. Let's say dy (Oh59).
90°- 배치에 있어서의 방위 배율차 성분(Eco_90), (Eso_90)은 0°- 배치에 있어서의 산출과 마찬가지로 반사 구면경(51)에 의해 얻어진 측정 결과로부터 산출된 방위 배율차 계수(Eco19), (Eso19)를 다음 수식으로 부여되도록 산출한다:Orientation magnification difference components (Eco_90) and (Eso_90) in the 90 ° -position are similar to the calculations in the 0 ° -position, and the orientation magnification coefficient (Eco19), calculated from the measurement result obtained by the reflecting
Eco19 = (dx(Oh19)·Oh519x - dy(Oh19)·Oh519y)/(Oh519x2 + Oh519y2) 및Eco19 = (dx (Oh19) · Oh519x-dy (Oh19) · Oh519y) / (Oh519x 2 + Oh519y 2 ) and
Eso19 = (dx(Oh19)·Oh519y + dy(Oh19)·Oh519x)/(Oh519x2 + Oh519y2).Eso19 = (dx (Oh19) · Oh519y + dy (Oh19) · Oh519x) / (Oh519x 2 + Oh519y 2 ).
이와 같이 해서, 반사 구면경(52), ..., (55)의 방위 배율차 계수(Eco29), ..., (Eco59) 및 (Eso29), ..., (Eso59)를 산출한다. 각 점에서의 이들 방위 배율차 계수의 평균치(Eco_90), (Eso_90)를 이하의 수식 [14] 및 수식 [15]에 의해 산출한다:In this way, the orientation magnification difference coefficients Eco29, ..., (Eco59) and (Eso29), ..., (Eso59) of the reflective
Eco_90 = (Eco19 + Eco29 + Eco39 + Eco49 + Eco59)/5 ...[14]Eco_90 = (Eco19 + Eco29 + Eco39 + Eco49 + Eco59) / 5 ... [14]
Eso_90 = (Eso19 + Eso29 + Eso39 + Eso49 + Eso59)/5 ...[15]Eso_90 = (Eso19 + Eso29 + Eso39 + Eso49 + Eso59) / 5 ... [15]
여섯번째로, 물체측 스테이지(7)에 기인하는 방위 배율차(Eco_sys), (Eso_sys)를 하기 수식 [16] 및 수식 [17]에 의해 산출한다:Sixthly, the orientation magnification differences Eco_sys and Eso_sys due to the object-
Eco_sys = (Eco_0 + Eco_90)/2 ...[16]Eco_sys = (Eco_0 + Eco_90) / 2 ... [16]
Eso_sys = (Eso_0 + Eso_90)/2 ...[17].Eso_sys = (Eso_0 + Eso_90) / 2 ... [17].
마지막으로, 도 4b에 나타낸 구성으로부터 반사 구면경 어레이(50)를 떼어낸 상태에서 반사 구면경(5)을 이용해서 종래의 왜곡 수차 측정방법에 의해 광학계(4)의 왜곡 수차를 산출한다. 측정장치의 물체측 스테이지(7)에 기인하는 방위 배율 오차가 제거된 광학계(4)의 왜곡 수차 Dx(x, y), Dy(x, y)는, 하기 수식 [18] 및 수식 [19]에 의해 부여된다:Finally, the distortion spherical aberration of the optical system 4 is computed by the conventional distortion aberration measuring method using the reflective
Dx(x, y) = Dxm(x, y) - Eco_sys·x - Eso_sys·y ...[18]Dx (x, y) = Dxm (x, y)-Eco_sysx-Eso_sysy ... [18]
Dy(x, y) = Dym(x, y) - Eso_sys·x + Eco_sys·y ...[19]Dy (x, y) = Dym (x, y)-Eso_sysx + Eco_sysy ... [19]
식 중, Dxm(x, y) 및 Dym(x, y)는 각각 각 상 높이에서의 왜곡 수차의 측정치이다.In the formula, Dxm (x, y) and Dym (x, y) are measurements of the distortion aberration at each image height, respectively.
이것에 의해, 측정계의 오차가 제거된 왜곡 수차를 구하거나 산출할 수 있다.Thereby, the distortion aberration from which the error of the measurement system was removed can be calculated | required or calculated.
제2실시예는 제1실시예와 함께 수행되는 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서, 반사 구면경 어레이(50)는 반사 구면경 어레이(30)와 동일한 것이 바람직하다. 이 경우, 물체 측에 반사 구면경 어레이를 배치한 상태에서의 측정은 제1실시예 및 제2실시예에서 공통이기 때문에, 제1실시예 및 제2실시예의 각각에 대해 측정을 독립적으로 수행할 경우에 비해 측정 시간을 단축할 수 있다.The second embodiment is preferably performed together with the first embodiment. In this case, the reflective
제3실시예Third embodiment
이하, 도 6a, 도 6b, 도 7a 및 도 7b를 참조하면서 본 발명의 제3실시예에 대해 설명한다. 본 발명의 제3실시예에 의하면, 상기 수식 [8] 및 수식 [9]로 표시되는 광학계의 왜곡 수차의 방위 배율차 성분에 상당하는 상측 스테이지 위치 측정계(10)의 오차가 저감된다.Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6A, 6B, 7A, and 7B. According to the third embodiment of the present invention, the error of the upper stage
이하, 제3실시예에 있어서의 측정 절차를 설명한다. 첫번째로, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 광학계(4)의 상측에 상점 측정기 어레이로서 기능하는 반사 구면경 어레이(70)를 배치한다. 단, 반사 구면경 어레이(70)는 상점 측정기로서 기능 하는 복수개의 반사 구면경(71), ..., (75)을 평판(지지체)(79) 위에 고정적으로 배치한 구조를 가진다. 반사 구면경 어레이(70)는, 해당 반사 구면경 어레이(70)의 중심에 배치되어 있는 반사 구면경(71)의 곡률 중심이 광학계(4)의 축상에 정렬되도록 배치된다.The measurement procedure in the third embodiment is described below. First, as shown in FIG. 6A, a reflecting
이때의 반사 구면경 어레이(70)의 각도를 0°로 가정한다. 복수개의 반사 구면경(71), ..., (75)은, 반사 구면경(73), (71), (75)의 곡률 중심이 제1직선 위에 등간격으로 정렬되고, 반사 구면경(72), (71), (74)의 곡률 중심이 제2직선 위에 등간격으로 정렬되도록 배치되어 있다. 제1직선과 제2직선은 서로 직교한다. 또한, 반사 구면경 어레이(70)의 구성, 예를 들어, 반사 구면경의 개수나 배열 등은 도 7a 및 도 7b에 나타낸 구성으로 한정되지 않는다.Assume that the angle of the reflective
두번째로, 측정대상 물점이 광학계(4)의 축상에 정렬되는 위치에 물체측 스테이지(7)를 구동한다. 이어서, 상측 스테이지(8)를 구동해서 반사 구면경 어레이(70)의 반사 구면경(71)의 곡률 중심을 광학계(4)의 상점과 일치시켜, 광학계(4)의 간섭 무늬를 관찰한다. 그리고, 해당 간섭 무늬의 해석 결과 및 상측 스테이지 위치 측정계(10)에 의해 측정된 값에 의거해서 반사 구면경(71)의 곡률 중심 위치에 상당하는 상측 스테이지 위치(Ih710(x, y, z))를 구하거나 산출한다. 이어서, 같은 방법으로, 상측 스테이지 위치(Ih720), (Ih730), (Ih740), (Ih750)를 구하거나 산출한다.Secondly, the object-
세번째로, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 반사 구면경(71)을 반사 구면경 어레이(70)의 중심에 설치한 상태에서 광학계(4)의 광축 주위에 반사 구면경 어레 이(70)를 90° 회전시킨다. 이 상태에서, 상기 0°- 배치에 있어서의 경우와 마찬가지로 반사 구면경(71), ..., (75)을 이용해서, 광학계(4)에 의해 형성되는 간섭 무늬를 관찰한다. 그리고, 해당 간섭 무늬의 해석 결과 및 상측 스테이지 위치 측정계(10)의 측정치에 의거해서 반사 구면경(71), ..., (75)의 곡률 중심 위치에 상당하는 상측 스테이지 위치(Ih719), ..., (Ih759)를 구하거나 산출한다.Third, as shown in FIG. 6B, the reflecting
네번째로, 0°- 배치에 있어서의 방위 배율차 성분(Eci_0), (Esi_0)을 산출한다. 여기서, 이상적인 반사 구면경 어레이의 반사 구면경(71), ..., (75)의 곡률 중심 위치에 상당하는 상측 스테이지 위치를 (Ih71I(x, y, z)), (Ih72I), ..., (Ih75I)라 한다. (Ih71I), (Ih72I), ..., (Ih75I)와 (Ih710), (Ih720), ..., (Ih750) 간의 x좌표의 차이분을 dx(Ih10), dx(Ih20), ..., dx(Ih50)이라 한다. 또, (Ih71I), (Ih72I), ..., (Ih75I)와 (Ih710), (Ih720), (Ih750) 간의 y좌표의 차이분을 dy(Ih10), dy(Ih20), ..., dy(Ih50)이라 한다.Fourthly, the orientation magnification difference components Eci_0 and (Esi_0) in the 0 ° -position are calculated. Here, the upper stage positions corresponding to the centers of curvature of the reflective
0°- 배치에 있어서의 방위 배율차 성분(Eci_0), (Esi_0)은, dx(Ih10), dx(Ih20), ..., dx(Ih50) 및 dy(Ih10), dy(Ih20), ..., dy(Ih50)에 의거해서 산출된다.The orientation magnification difference components (Eci_0) and (Esi_0) in the 0 ° -position are dx (Ih10), dx (Ih20), ..., dx (Ih50) and dy (Ih10), dy (Ih20),. Calculated based on dy (Ih50).
수식 [10] 및 수식 [11]을 이용해서, 반사 구면경(71)에 의해 얻어진 측정 결과로부터 산출되는 방위 배율차 계수(Eci10) 및 (Esi10)는 이하의 수식으로 부여된다:Using Equations [10] and [11], the azimuth magnification coefficients Eci10 and Esi10 calculated from the measurement results obtained by the reflective
Eci10 = (dx(Ih10)·Ih710x - dy(Ih10)·Ih710y)/(Ih710x2 + Ih710y2) 및Eci10 = (dx (Ih10) · Ih710x−dy (Ih10) · Ih710y) / (Ih710x 2 + Ih710y 2 ) and
Esi10 = (dx(Ih10)·Ih710y + dy(Ih10)·Ih710x)/(Ih710x2 + Ih710y2)Esi10 = (dx (Ih10) · Ih710y + dy (Ih10) · Ih710x) / (Ih710x 2 + Ih710y 2 )
식 중, Ih710x 및 Ih710y는 스테이지 위치(Ih710)의 x좌표 및 y좌표이다.In formula, Ih710x and Ih710y are x coordinate and y coordinate of the stage position Ih710.
마찬가지로, 반사 구면경(72)에 의해 얻어진 측정 결과로부터 산출되는 방위 배율차 계수(Eci20) 및 (Esi20)는 다음 식에 의해 부여된다:Similarly, the orientation magnification difference coefficients Eci20 and Esi20 calculated from the measurement result obtained by the reflecting
Eci20 = (dx(Ih20)·Ih720x - dy(Ih20)·Ih720y)/(Ih720x2 + Ih720y2) 및Eci20 = (dx (Ih20) · Ih720x−dy (Ih20) · Ih720y) / (Ih720x 2 + Ih720y 2 ) and
Esi20 = (dx(Ih20)·Ih720y + dy(Ih20)·Ih720x)/(Ih720x2 + Ih720y2).Esi20 = (dx (Ih20) · Ih720y + dy (Ih20) · Ih720x) / (Ih720x 2 + Ih720y 2 ).
마찬가지 방식으로, 반사 구면경(73), ..., (75)의 방위 배율차 계수 (Eci30), ..., (Eci50) 및 (Esi30), ..., (Esi50)를 산출한다. 각 점에서의 이들 방위 배율차 계수의 평균치(Eci_0) 및 (Esi_0)는 이하의 수식 [20] 및 수식 [21]에 의해 산출한다:In the same manner, the orientation magnification difference coefficients Eci30, ..., (Eci50) and (Esi30), ..., (Esi50) of the reflective
Eci_0 = (Eci10 + Eci20 + Eci30 + Eci40 + Eci50)/5 ...[20]Eci_0 = (Eci10 + Eci20 + Eci30 + Eci40 + Eci50) / 5 ... [20]
Esi_0 = (Esi10 + Esi20 + Esi30 + Esi40 + Esi50)/5 ...[21].Esi_0 = (Esi10 + Esi20 + Esi30 + Esi40 + Esi50) / 5 ... [21].
이어서, 90°- 배치에 있어서의 방위 배율차 성분(Eci_90), (Esi_90)을 산출한다. Ih71I, Ih72I, ..., Ih75I와 Ih719, Ih729, ..., Ih759 간의 x좌표의 차이분을 dx(Ih19), dx(Ih29), ..., dx(Ih59)라 한다. Ih71I, Ih72I, ..., Ih75I와 Ih719, Ih729, ..., Ih759 간의 y좌표의 차이분을 dy(Ih19), dy(Ih29), ..., dy(Ih59)라 한다. 90°- 배치에 있어서의 방위 배율차 성분(Eci_90), (Esi_90)은 0°- 배치에 있어서의 산출과 마찬가지로, 반사 구면경(71)에 의해 얻어진 측정 결과로부터 산출되는 방위 배율차 계수(Eci19) 및 (Esi19)는 다음 식에 의해 부여된 다:Next, the orientation magnification difference components (Eci_90) and (Esi_90) in a 90 ° -position are calculated. The difference in x coordinates between Ih71I, Ih72I, ..., Ih75I and Ih719, Ih729, ..., Ih759 is called dx (Ih19), dx (Ih29), ..., dx (Ih59). The difference in the y coordinate between Ih71I, Ih72I, ..., Ih75I and Ih719, Ih729, ..., Ih759 is called dy (Ih19), dy (Ih29), ..., dy (Ih59). The orientation magnification difference components (Eci_90) and (Esi_90) in the 90 ° -position are similar to the calculations in the 0 ° -position, and are calculated from the measurement result obtained by the reflecting spherical mirror 71 (Eci19). And (Esi19) are given by the following formula:
Eci19 = (dx(Ih19)·Ih719x - dy(Ih19)·Ih719y)/(Ih719x2 + Ih719y2) 및Eci19 = (dx (Ih19) · Ih719x−dy (Ih19) · Ih719y) / (Ih719x 2 + Ih719y 2 ) and
Esi19 = (dx(Ih19)·Ih719y + dy(Ih19)·Ih719x)/(Ih719x2 + Ih719y2).Esi19 = (dx (Ih19) · Ih719y + dy (Ih19) · Ih719x) / (Ih719x 2 + Ih719y 2 ).
마찬가지 방식으로, 반사 구면경(72), ..., (75)의 방위 배율차 계수(Eci29), ..., (Eci59) 및 (Esi29), ..., (Esi59)를 산출하고, 각 점에서의 이들 방위 배율차 계수의 평균치(Eci_90) 및 (Esi_90)를 이하의 수식 [22] 및 수식 [23]에 의해 산출한다:In the same manner, the orientation magnification difference coefficients (Eci29), ..., (Eci59) and (Esi29), ..., (Esi59) of the reflective
Eci_90 = (Eci19 + Eci29 + Eci39 + Eci49 + Eci59)/5 ...[22]Eci_90 = (Eci19 + Eci29 + Eci39 + Eci49 + Eci59) / 5 ... [22]
Esi_90 = (Esi19 + Esi29 + Esi39 + Esi49 + Esi59)/5 ...[23].Esi_90 = (Esi19 + Esi29 + Esi39 + Esi49 + Esi59) / 5 ... [23].
다섯번째로, 상측 스테이지(8)에 기인하는 방위 배율차(Eci_sys), (Esi_sys)는 다음 수식 [24] 및 수식 [25]에 의해 산출한다:Fifthly, the orientation magnification differences Eci_sys and Esi_sys due to the
Eci_sys = (Eci_0 + Eci_90)/2 ...[24]Eci_sys = (Eci_0 + Eci_90) / 2 ... [24]
Esi_sys = (Esi_0 + Esi_90)/2 ...[25].Esi_sys = (Esi_0 + Esi_90) / 2 ... [25].
마지막으로, 도 6b에 나타낸 구성에 있어서, 반사 구면경(71)을 이용해서, 종래의 왜곡 수차 측정방법에 의해 광학계(4)의 왜곡 수차를 산출한다. 측정장치의 상측 스테이지(8)에 기인하는 방위 배율 오차가 제거된 광학계(4)의 왜곡 수차(Dx(x, y)) 및 (Dy(x, y))는 다음 수식 [26] 및 수식 [27]에 의해 부여된다:Finally, in the structure shown in FIG. 6B, the distortion spherical aberration of the optical system 4 is calculated by the conventional distortion aberration measuring method using the reflective
Dx(x, y) = Dxm(x, y) - Eci_sys·x - Esi_sys·y ...[26]Dx (x, y) = Dxm (x, y)-Eci_sysx-Esi_sysy ... [26]
Dy(x, y) = Dym(x, y) - Esi_sys·x + Eci_sys·y ...[27]Dy (x, y) = Dym (x, y)-Esi_sysx + Eci_sysy ... [27]
식 중, Dxm(x, y) 및 Dym(x, y)는 각 상 높이의 왜곡 수차의 측정치이다.In the formula, Dxm (x, y) and Dym (x, y) are measurements of the distortion aberration of each image height.
이것에 의해, 측정계의 오차가 제거된 왜곡 수차를 산출하는 것이 가능해진다.Thereby, it becomes possible to calculate the distortion aberration from which the error of the measurement system was removed.
또, 제3실시예는, 제1 및 제2실시예와 함께 수행되는 것이 바람직하다. 이 경우, 반사 구면경 어레이(70)는 반사 구면경 어레이(50) 및 반사 구면경 어레이(30)와 동일한 것이 바람직하다. 이때, 상측에 반사 구면경 어레이를 배치한 상태에서의 측정은 제1실시예 및 제3실시예와 공통이므로, 제1실시예 및 제3실시예의 각각에 대해서 측정을 독립적으로 행했을 경우에 비해 측정 시간을 단축할 수 있다.Further, the third embodiment is preferably performed together with the first and second embodiments. In this case, the reflective
제4실시예Fourth embodiment
도 8a, 도 8b, 도 9a 및 도 9b를 참조하면서 본 발명의 제4실시예에 대해 설명한다. 제4실시예에 의하면, 광학계의 왜곡 수차 및 상면 만곡의 2차 이상의 성분에 상당하는 측정장치에 기인하는 오차가 저감된다.A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8A, 8B, 9A, and 9B. According to the fourth embodiment, the error caused by the measuring device corresponding to the second or more component of the distortion aberration and the image surface curvature of the optical system is reduced.
첫번째로, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 반사 구면경 어레이(물점 측정기 어레이)(90)의 반사 구면경(물점 측정기)(91x), ..., (97x)이 물체면의 x방향과 평행하게 되도록 반사 구면경 어레이(물점 측정기 어레이)(90)를 배치한다. 반사 구면경 어레이(90)는, 도 9a 및 도 9b에 나타낸 바와 같이, 평판상에 13개의 반사 구면경이 배치된 구성을 가진다. 평판의 중심에는 반사 구면경(94xy)이 배치되어 있다. 반사 구면경(91x), ..., (97x)은, 그들의 곡률 중심이 제1직선 위에 등간격(ΔRSox)으로 정렬되도록 배치되어 있다. 반사 구면경(91y), ..., (97y)은, 그들의 곡률 중심이 제2직선 위에 등간격(ΔRSoy)으로 정렬되도록 배치되어 있다. 제1직선과 제2직선은 서로 직교한다. 또한, 반사 구면경 어레이(90)의 구성, 예를 들어, 반사 구면경의 개수나 배열 등은 도 9a 및 도 9b에 나타낸 구성으로 한정되지 않는다. 또한, 각 직선상의 반사 구면경의 수는, 왜곡 수차 성분을 평가하는 고차 성분을 근사하도록 충분히 많은 것이 바람직하다.First, as shown in Fig. 8A, the reflections such that the reflection spherical mirrors (object measuring device) 91x, ..., 97x of the reflection spherical mirror array (object measuring device array) 90 are parallel to the x direction of the object plane are reflected. A spherical mirror array (object measuring instrument array) 90 is disposed. The reflective
두번째로, 물체측 스테이지(7)를 구동해서 반사 구면경(91x)의 곡률 중심과 측정대상 물점을 일치시켜, 광검출기(6)에 의해 간섭 무늬를 관찰한다. 그리고, 물체측 스테이지 위치 측정계(9)에 의해 측정된 값과 간섭 무늬의 해석된 값에 의거해서 반사 구면경(91x)의 곡률 중심에 상당하는 물체측 스테이지 위치(Oh91x1(x, y, z))를 산출한다. 이어서, 반사 구면경(92x)의 곡률 중심과 물점을 일치시켜, 마찬가지 방식으로 물체측 스테이지 위치(Oh92x1)를 산출한다. 이어서, 반사 구면경(93x), (94x), ..., (97x)의 곡률 중심과 물점을 순차 일치시켜, 마찬가지 방식으로 물체측 스테이지 위치(Oh93x1), (Oh94x1), ..., (Oh97x1)를 산출한다.Secondly, the
세번째로, 반사 구면경 어레이 구동계(11)는 반사 구면경 어레이(90)를 x방향으로 반사 구면경의 배치 간격(ΔRSox)만큼 구동시켜, 도 8b에 나타낸 상태를 설정한다. 물체측 스테이지(7)를 구동해서, 반사 구면경(91x)의 곡률 중심을 물점과 일치시켜 광검출기(6)에 의해 간섭 무늬를 관찰한다. 그리고, 물체측 스테이지 위치 측정계(9)에 의해 측정된 값과 간섭 무늬의 해석된 값에 의거해서 반사 구면경(91x)의 곡률 중심에 상당하는 물체측 스테이지 위치(Oh91x2(x, y, z))를 산출한다. 이어서, 반사 구면경(92x)의 곡률 중심에 물점을 일치시켜, 마찬가지 방식으 로 물체측 스테이지 위치(Oh92x2)를 산출한다. 이어서, 반사 구면경(93x), (94x), ..., (97x)의 곡률 중심에 물점을 순차 일치시켜, 마찬가지 방식으로 물체측 스테이지 위치(Oh93x2), (Oh94x2), ..., (Oh97x2)를 산출한다.Thirdly, the reflective spherical mirror
네번째로, 측정치(Oh91x1), ..., (Oh97x1) 및 (Oh91x2), ..., (Oh97x2)에 의거해서 측정계의 물체측 스테이지 및 스테이지 위치 측정계에 기인하는 고차의 Dy성분의 오차를 산출한다.Fourth, based on the measured values (Oh91x1), ..., (Oh97x1) and (Oh91x2), ..., (Oh97x2), the error of the higher-order Dy component due to the object-side stage and the stage position measuring system of the measurement system is calculated. do.
이하, 오차 산출 방법에 대해 설명한다. 각각의 측정값(Oh9ix1(y)), (Oh9ix2(y))은 물체측 스테이지/스테이지 위치 측정계에 기인하는 오차(Ody(ox)), 각 반사 구면경에 고유한 이상적인 물체 높이(y)에서의 배치 오차(Ty(9ix)) 및 반사 구면경 어레이 구동계(11)의 구동 오차(Sy(p))의 합이다. 즉, 측정값(Oh9ix1(y)), (Oh9ix2(y))은 이하의 수식 [28] 및 수식 [29]로 부여된다:The error calculation method will be described below. Each of the measured values (Oh9ix1 (y), (Oh9ix2 (y)) is the error Ody (ox) attributable to the object-side stage / stage positioning system, at the ideal object height y unique to each reflecting sphere. It is the sum of the arrangement error Ty (9ix) and the drive error Sy (p) of the reflective spherical mirror
Oh9ix1(y) = Ody(oxi) + Ty(9ix) + Sy(1) ...[28]Oh9ix1 (y) = Ody (oxi) + Ty (9ix) + Sy (1) ... [28]
Oh9ix2(y) = Ody(oxi - ΔRSox) + Ty(9ix) + Sy(2) ...[29]Oh9ix2 (y) = Ody (oxi-ΔRSox) + Ty (9ix) + Sy (2) ... [29]
식 중, ox는 물체측 스테이지의 x위치이고, i는 각 반사 구면경에 대응하는 번호이며, p는 반사 구면경 어레이 구동계의 위치 번호(1 또는 2)이다.In the formula, ox is the x position of the object-side stage, i is a number corresponding to each reflecting spherical mirror, and p is a position number (1 or 2) of the reflecting spherical array drive system.
상기 수식 [28] 및 수식 [29]로부터 하기 수식 [30]을 얻을 수 있다:Equation [30] can be obtained from Equation [28] and Equation [29]:
Oh9ix1(y) - Oh9ix2(y)Oh9ix1 (y)-Oh9ix2 (y)
= Ody(oxi) - Ody(oxi - ΔSox) + (Sy(1) - Sy(2))= Ody (oxi)-Ody (oxi-ΔSox) + (Sy (1)-Sy (2))
= Ody(oxi) - Ody(oxi - ΔSox) + Cs ...[30]= Ody (oxi)-Ody (oxi-ΔSox) + Cs ... [30]
식 중, Cs = Sy(1) - Sy(2)이다.In the formula, Cs = Sy (1)-Sy (2).
수식 [30]은 반사 구면경의 배치 오차(Ty)가 제거된 Ody 성분의 차이값에 반사 구면경 어레이 구동계의 오차에 기인하는 상수가 더해진 값을 나타낸다.Equation [30] represents a value obtained by adding a constant resulting from an error of the reflective spherical mirror array drive system to the difference value of the Ody component from which the placement spherical error Ty of the reflective spherical mirror is removed.
수식 [30]을 번호 i에 대해서 적분함으로써, 오차(Ody(ox))의 고차 성분을 얻을 수 있다.By integrating the formula [30] with respect to the number i, a higher order component of the error Ody (ox) can be obtained.
또, 물체측 스테이지에 기인하는 상면 만곡 성분(dz(ox))은, 전술한 측정방법 및 산출방법에 있어서 y좌표 대신에 z좌표를 이용해서 산출할 수 있다.Moreover, the upper surface curvature component dz (ox) resulting from the object side stage can be calculated using the z coordinate instead of the y coordinate in the above-described measuring method and calculation method.
물체측 스테이지에 기인하는 dx의 오차(Odx(oy))는, 반사 구면경 (91x), ..., (97x)을 이용하는 방법에서와 마찬가지로, 반사 구면경(91y), ..., (97y)을 이용해서 산출할 수 있다.The error Odx (oy) attributable to the object side stage is similar to the method of using the reflective
다섯번째로, 반사 구면경(90)을 떼어내고, 반사 구면경(5)을 이용해서 종래의 왜곡 수차 측정방법에 의해 광학계의 왜곡 수차를 산출한다. 측정장치의 물체측 스테이지 위치 측정계(9)에 기인하는 왜곡 수차 성분이 제거된 광학계의 왜곡 수차(Dx(x, y)) 및 (Dy(x, y))는 하기 수식 [31] 및 수식 [32]에 의해 산출할 수 있다:Fifth, the reflective
Dx(x, y) = Dxm(x, y) - Odx(ox, oy) ...[31]Dx (x, y) = Dxm (x, y)-Odx (ox, oy) ... [31]
Dy(x, y) = Dym(x, y) - Ody(ox, oy) ...[32]Dy (x, y) = Dym (x, y)-Ody (ox, oy) ... [32]
식 중, Dxm(x, y) 및 Dym(x, y)는 각 상 높이에서의 왜곡 수차의 측정치이고, Odx(ox, oy) 및 Ody(ox, oy)는 상 높이(x), (y)에 대응하는 물체측 스테이지 위치(ox), (oy)에 있어서의 물체측 스테이지 위치 측정계에 기인하는 오차 성분이다. 오차 성분(Odx(ox, oy)), (Ody(ox, oy))은 평가 상면 위치에 대응하는 물체면 위치 에서 전술한 방법에 의해 측정할 수 있다. 대안적으로는, 오차 성분(Odx(ox, oy)), (Ody(ox, oy))은 대상으로 하는 물체면 위치 근방의 물체면 위치에서 측정한 값을 이용한 보간에 의해 산출해도 되고, 또는 측정한 값(Odx), (Ody)의 다항식 근사식으로부터 산출해도 된다.In the formula, Dxm (x, y) and Dym (x, y) are measurements of distortion aberration at each image height, and Odx (ox, oy) and Ody (ox, oy) are image heights (x), (y It is an error component resulting from the object side stage position measuring system in object side stage positions ox and (oy) corresponding to (). The error components Odx (ox, oy) and (Ody (ox, oy)) can be measured by the method described above at the object plane position corresponding to the evaluation top position. Alternatively, the error components (Odx (ox, oy)) and (Ody (ox, oy)) may be calculated by interpolation using a value measured at an object plane position near the object plane position as the target, or You may calculate from the polynomial approximation formula of the measured values Odx and Ody.
이것에 의해, 측정계의 오차가 제거된 광학계의 왜곡 수차를 구할 수 있다.Thereby, the distortion aberration of the optical system from which the error of the measurement system was removed can be calculated | required.
제5실시예Fifth Embodiment
도 10a, 도 10b, 도 11a 및 도 11b를 참조하면서 본 발명의 제5실시예에 대해 설명한다. 제5실시예에 의하면, 광학계의 왜곡 수차 및 상면 만곡의 2차 이상의 성분에 상당하는 측정장치에 기인하는 오차가 저감된다.A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10A, 10B, 11A, and 11B. According to the fifth embodiment, the error due to the measuring device corresponding to the second or more component of the distortion aberration and the image surface curvature of the optical system is reduced.
첫번째로, 도 10a에 나타낸 바와 같이, 반사 구면경 어레이(상점 측정기 어레이)(110)의 반사 구면경(상점 측정기)(111), (113)의 곡률 중심을 연결하는 직선이 광학계(4)의 상면의 x방향과 평행하게 되도록 반사 구면경 어레이(110)를 배치한다. 그리고, 물체측 스테이지(7)를 제1물점의 측정 위치로 구동하고, 반사 구면경 어레이(110)의 반사 구면경(111)을 이용해서 파면 측정을 실시하고, 제1물점의 위치(Oh1rs1) 및 이에 대응하는 상점의 위치(Ih1rs1)를 측정함으로써, 이들 측정 결과에 의거한 오차량(Dy1(x))을 산출한다.First, as shown in FIG. 10A, a straight line connecting the centers of curvature of the reflective spherical mirrors (store meter) 111 and 113 of the reflective spherical mirror array (store meter array) 110 is connected to the upper surface of the optical system 4. The reflective
반사 구면경 어레이(110)는, 도 11a 및 도 11b에 나타낸 바와 같이, 평판 상에 3개의 반사 구면경(111), (112), (113)이 배치된 구성을 가진다. 반사 구면경 어레이(110)의 중심에는 반사 구면경(111)이 배치되어 있다. 반사 구면경(112), (113)은, 3개의 반사 구면경(111), (112), (113)의 곡률 중심을 정점으로 하는 삼 각형이 직각 삼각형이 되도록 배열되고, 이때의 직각 삼각형에서는, 반사 구면경(111), (112) 사이에 형성된 측면과 반사 구면경(111), (113) 사이에 형성된 측면이 직각을 형성한다. 또한, 반사 구면경 어레이(110)의 구성, 예를 들어, 반사 구면경의 개수나 배열 등은, 도 11a 및 도 11b에 나타낸 구성으로 한정되지 않는다.The reflecting
두번째로, 물점을 고정한 채로 상측 스테이지(8)를 구동하여, 반사 구면경(112)를 이용해서 파면 측정을 수행한다. 물점의 위치(Oh1rs2)와 그에 대응하는 상점의 위치(Ih1rs2)를 측정해서 왜곡수차(Dy2(x))를 산출한다. 다음에, 반사 구면경(111), (112)의 x좌표 간의 간격(ΔRSx)은 이하의 수식 [33]에 의해 산출한다:Secondly, the
ΔRSx = Ih1rs1(x) - Ih1rs2(x) ...[33]ΔRSx = Ih1rs1 (x)-Ih1rs2 (x) ... [33]
세번째로, 제1물점 위치로부터 ΔRSx/β(β는 광학계(4)의 결상 배율)만큼 떨어진 제2물점 위치로 물체측 스테이지(7)를 구동한다. 그리고, 상기와 마찬가지 방식으로 물점 측정치(Oh2rs1), (Oh2rs2) 및 상점 측정치(Ih2rs1), (Ih2rs2)에 의거해서 왜곡 수차(Dy1(x2)), (Dy2(x2))를 산출한다. 마찬가지로, 해당 물점 위치를 ΔRSx/β만큼 구동시키면서 제3 내지 제n물점 위치에서의 왜곡 수차 (Dy1(x3)), ..., (Dy1(xi)) 및 (Dy2(x3)), ..., (Dy2(xi))를 얻는다.Thirdly, the object-
네번째로, 측정치(Dy1(x1)), ..., (Dy1(xi)) 및 (Dy2(x1)), ..., (Dy2(xi))에 의거해서 측정계의 상측 스테이지 및 스테이지 위치 측정계에 기인하는 고차의 Dy성분의 오차를 산출한다.Fourth, the upper stage and stage position measuring system of the measuring system based on the measurement values Dy1 (x1), ..., (Dy1 (xi)) and (Dy2 (x1)), ..., (Dy2 (xi)). The error of the higher-order Dy component attributable to is calculated.
이하, 오차 산출 방법에 대해 설명한다. 측정치(Dy(xi))는, 상측 스테이지 와 스테이지 위치 측정계에 기인하는 성분(Idy(xi)), 측정 대상 광학계에 기인하는 성분(Pdy(xi)) 및 물체측 스테이지와 스테이지 위치 측정계에 기인하는 성분(Ody(oxi))의 합이다. 즉, 측정치(Dy(xi))는 하기 수식 [34] 내지 수식 [37]로 부여된다:The error calculation method will be described below. The measurement value Dy (xi) is derived from the component Idy (xi) attributable to the upper stage and the stage position measuring system, the component Pdy (xi) attributable to the optical object to be measured, and the object side stage and the stage position measuring system. It is the sum of the components (Ody (oxi)). That is, the measurement value Dy (xi) is given by the following formulas [34] to [37]:
Dy1(xi) = Idy(ixi) + Pdy(xi) + Ody(oxi) ...[34]Dy1 (xi) = Idy (ixi) + Pdy (xi) + Ody (oxi) ... [34]
Dy2(xi) = Idy(ixi + ΔRSx) + Pdy(xi) + Ody(oxi) ...[35]Dy2 (xi) = Idy (ixi + ΔRSx) + Pdy (xi) + Ody (oxi) ... [35]
Dy1(x(i+1)) = Idy(ixi + ΔRSx) + Pdy(ipxi + ΔRSx) + Ody(oxi + ΔRSx/β) ...[36]Dy1 (x (i + 1)) = Idy (ixi + ΔRSx) + Pdy (ipxi + ΔRSx) + Ody (oxi + ΔRSx / β) ... [36]
Dy2(x(i+1)) = Idy(ixi + 2*ΔRSx) + Pdy(ipxi + ΔRSx) + Ody(oxi + ΔRSx/β) ...[37]Dy2 (x (i + 1)) = Idy (ixi + 2 * ΔRSx) + Pdy (ipxi + ΔRSx) + Ody (oxi + ΔRSx / β) ... [37]
식 중, ix는 상측 스테이지의 x위치이고, x는 측정 대상 광학계의 x상 높이이며, ox는 물체측 스테이지의 x위치이고, i는 측정상 높이를 나타내는 번호이다.In the formula, ix is the x position of the upper stage, x is the x phase height of the measurement target optical system, ox is the x position of the object side stage, and i is a number indicating the height of the measurement.
제5실시예에서는, 광학계(4)의 상 높이(x)에 대응한 상측 스테이지 위치(ixi)에 있어서의 상측 스테이지 위치 측정계에 기인하는 오차 성분(Idy(ixi))이 보정하고자 하는 것이다.In the fifth embodiment, the error component Idy (ixi) resulting from the upper stage position measuring system at the upper stage position ixi corresponding to the image height x of the optical system 4 is to be corrected.
수식 [34] 및 수식 [35]로부터 하기 수식 [38]을 얻을 수 있다:From equations [34] and [35], the following equation [38] can be obtained:
Dy2(xi) - Dy1(xi) = Idy(ixi + ΔRSx) - Idy(ixi) ...[38].Dy2 (xi)-Dy1 (xi) = Idy (ixi + ΔRSx)-Idy (ixi) ... [38].
수식 [38]은 Pdy 성분과 Ody 성분이 제거된 Idy 성분의 간격(ΔRSx)에서의 차이값에 상당한다. 이 때문에, 수식 [38]을 번호(i)에 대해서 적분함으로써, 오차 성분(Idy(ix))을 얻을 수 있다.Equation [38] corresponds to the difference in the interval (ΔRSx) between the Pdy component and the Idy component from which the Ody component has been removed. For this reason, the error component Idy (ix) can be obtained by integrating the expression [38] with respect to the number i.
또, 상측 스테이지에 기인하는 상면 만곡 성분(dz(ix))은, 전술한 측정방법 및 산출방법에 있어서 그의 y좌표 대신에 z좌표를 산출에 사용해서 산출할 수 있다. 상측 스테이지에 기인하는 (dx)의 오차(Idx(iy))는, 반사 구면경(111), (112)을 이용한 방법과 마찬가지로 해서, 반사 구면경(111), (113)을 이용해서 산출할 수 있다.In addition, the upper surface curvature component dz (ix) resulting from the upper stage can be calculated using the z-coordinate for calculation instead of the y-coordinate in the above-described measuring method and calculation method. The error (Idx (iy)) of (dx) due to the upper stage can be calculated using the reflective
다섯번째로, 반사 구면경 어레이(110)의 반사 구면경(111)을 이용해서, 종래의 왜곡 수차 측정방법에 의해 광학계의 왜곡 수차를 구한다.Fifth, the distortion aberration of the optical system is obtained by the conventional distortion aberration measuring method using the reflective
측정장치의 상측 스테이지 위치 측정계에 기인하는 왜곡 수차 성분이 제거된 광학계의 왜곡 수차(Dx(x, y)), (Dy(x, y))는 하기 수식 [39] 및 수식 [40]에 의해 산출할 수 있다:The distortion aberrations Dx (x, y) and (Dy (x, y)) of the optical system from which the distortion aberration components due to the upper stage position measuring system of the measuring device are removed are represented by the following formulas [39] and [40]. Can calculate:
Dx(x, y) = Dxm(x, y) - Idx(ix, iy) ...[39]Dx (x, y) = Dxm (x, y)-Idx (ix, iy) ... [39]
Dy(x, y) = Dym(x, y) - Idy(ix, iy) ...[40]Dy (x, y) = Dym (x, y)-Idy (ix, iy) ... [40]
식 중, Dxm(x, y) 및 Dym(x, y)는 각각 각 상 높이에서의 왜곡 수차의 측정치이고, Idx(ix, iy) 및 Idy(ix, iy)는 각각 상 높이(x), (y)에 대응하는 상측 스테이지 위치(ix), (iy)에서의 상측 스테이지 위치 측정계에 기인하는 오차 성분이다. 오차 성분(Idx(ix, iy)), (Idy(ix, iy))은, 평가 상면과 일치하는 상면에서 전술한 방법에 의해 측정한다. 대안적으로는, 오차 성분(Idx(ix, iy)), (Idy(ix, iy))은, 대상으로 하는 상면 위치 근방의 상면 위치에서 측정한 값을 이용한 보간에 의해 산출해도 되고, 또는 측정값(Idx), (Idy)의 다항식 근사식으로부터 산출해도 된다.In the formula, Dxm (x, y) and Dym (x, y) are measurements of distortion aberration at each image height, respectively, and Idx (ix, iy) and Idy (ix, iy) are image heights (x), It is an error component resulting from the upper stage position measuring system in upper stage positions ix and (iy) corresponding to (y). The error components (Idx (ix, iy)) and (Idy (ix, iy)) are measured by the method mentioned above on the upper surface which matches the evaluation upper surface. Alternatively, the error components (Idx (ix, iy)) and (Idy (ix, iy)) may be calculated by interpolation using a value measured at an upper surface position near the target upper surface position, or measured You may calculate from the polynomial approximation formula of values (Idx) and (Idy).
이것에 의해, 측정계의 오차가 제거된 광학계의 왜곡 수차를 산출할 수 있 다.Thereby, the distortion aberration of the optical system from which the error of the measurement system was removed can be calculated.
제6실시예Sixth embodiment
도 12 내지 도 14를 참조해서 본 발명의 제6실시예에 대해 설명한다. 제6실시예는 제1 내지 제5실시예에 의한 광학특성 평가 방법을 실행하기 위한 구성을 포함하는 반도체 노광장치를 제공한다. 도 12 내지 도 14는 제6실시예에 의한 반도체 노광장치의 3개의 상태를 모식적으로 나타내고 있다.A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 to 14. The sixth embodiment provides a semiconductor exposure apparatus including a structure for executing the optical property evaluation method according to the first to fifth embodiments. 12 to 14 schematically show three states of the semiconductor exposure apparatus according to the sixth embodiment.
노광 광원(200) 및 원판 조명 광학계(201)는 원판(레티클)(202)을 예를 들어 설정된 파장, 조도 분포, 물체측 NA 등으로 조명한다. 원판(202)은 반도체 디바이스를 형성하기 위한 패턴을 가진다. 원판(202)의 패턴은, 투영 광학계(203)에 의해 기판(웨이퍼)(204)에 투영되어 기판(204)에 도포되어 있는 감광제에 잠상을 형성한다. 원판(202)을 유지하는 원판 스테이지(205)에는, 물체측 반사 구면경 어레이(제1 반사 구면경 어레이)(213)가 탑재되어 있다. 투영 광학계(203)의 광학특성의 측정 시에는, 원판 스테이지(205)는 물체측 반사 구면경 어레이(213)가 투영 광학계(203)의 물체면에 배치되도록 위치결정된다. 또, 물체측 반사 구면경 어레이(213)의 위치 및 방향은 조작 기구(도시 생략)에 의해 변경될 수 있다.The exposure
기판(204)을 유지하는 기판 스테이지(206)에는 상측 반사 구면경 어레이(제2반사 구면경 어레이)(214)가 탑재되어 있다. 투영 광학계(203)의 광학특성의 측정 시에는, 기판 스테이지(206)는 상측 반사 구면경 어레이(214)가 투영 광학계(203)의 상면에 배치되도록 위치결정된다. 또, 상측 반사 구면경 어레이(214)는 조작 기구(도시 생략)에 의해 구동되어, 그의 위치 및 방향이 변경될 수 있다.An upper reflective spherical mirror array (second reflecting spherical mirror array) 214 is mounted on the
노광 광원(200) 및 원판 조명 광학계(201)와는 별도로, 광학특성 평가 광원(209), 반투명경(210), TS 렌즈(211), 반사 구면경 어레이(213), (214) 및 광검출기(215)가 투영 광학계(203)에 대해서 피조 간섭계를 구성하고 있다. 조명 전환 스테이지(216)는, 원판 조명 광학계(201)에 의한 조명과 광학특성 평가용의 조명계에 의한 조명을 전환하기 위해서, 또, 광학성능 평가에 있어서 물점 위치를 변경하기 위해서 사용된다. 또한, 투영 광학계에 대해서 구성되는 간섭계는 피조 간섭계로 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 트와이만-그린 간섭계(Twyman-Green interferometer)이어도 된다. 구성되는 간섭계의 종류에 따라서는, 노광 광원과 광학특성 평가용 광원에 동일한 광원을 이용할 수도 있다.Apart from the exposure
도 12는 원판의 패턴을 투영 광학계(203)에 의해 기판에 투영하는 통상의 장치 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 13은 물체측 반사 구면경 어레이(213)를 측정 대상 광학계로서의 투영 광학계(203)의 물체면에 삽입하고, 조명용의 광학계를 광학특성 평가용의 광학계로 전환한 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 13에 도시한 상태에 있어서, 예를 들어, 반사 구면경 어레이(50) 또는 (90)를 사용함으로써, 제2실시예 또는 제4실시예의 광학특성 측정을 가능하게 할 수 있다. 도 14는 상측 반사 구면경 어레이(214)를 투영 광학계(203)의 상면에 삽입하고, 조명용의 광학계를 광학특성 평가용의 광학계로 전환한 상태를 모식적으로 나타내고 있다. 도 14에 도시한 상태에 있어서, 예를 들어 반사 구면경 어레이(70) 또는 (110)를 사용함으로써 제3실시예 또는 제5실시예의 광학특성 측정을 가능하게 할 수 있다.FIG. 12: is a figure which shows typically the normal apparatus state which projects the pattern of an original board by the projection
또, 도 13 및 도 14에 도시한 양쪽 모두의 상태에서, 예를 들어 반사 구면경 어레이(30)를 이용함으로써, 제1실시예에 의한 광학특성 측정을 가능하게 할 수 있다.In addition, by using the reflective
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명했지만, 본 발명은 이러한 실시예로 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없고, 본 발명의 정신과 범위로부터 벗어나는 일없이 각종 변형과 변경이 가능하다. 예를 들어, 집광점 측정방법으로서는, 피조 간섭계 이외의 파면 측정계를 사용하는 방법, 집광점 부근의 강도 분포를 측정하는 것에 의한, 소위 공중상 측정법 등을 이용할 수도 있다. 공중상 측정법의 경우에는, 구면 반사경 대신에, 물점(상점) 측정기로서 CCD 등의 이미지 센서를 이용할 수 있어, 이미지 센서로 촬상된 화상으로부터 물점(상점) 위치를 산출할 수 있다. 또, 이상의 실시예에서 설명한 측정 절차는 단지 소정의 측정치를 얻기 위한 예에 지나지 않고, 본 발명의 실시예는 이들 절차로 한정되지 않는다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to such an Example, A various deformation | transformation and a change are possible, without deviating from the mind and range of this invention. For example, as a condensing point measuring method, a method using a wavefront measuring system other than the created interferometer, a so-called aerial image measuring method by measuring the intensity distribution near the condensing point, and the like can also be used. In the case of the aerial image measuring method, instead of the spherical reflector, an image sensor such as a CCD can be used as a focal point measuring device, and the focal point (shop) position can be calculated from an image captured by the image sensor. Incidentally, the measurement procedures described in the above embodiments are merely examples for obtaining predetermined measurements, and the embodiments of the present invention are not limited to these procedures.
이상, 본 발명을 예시적인 실시예를 참조해서 설명하였지만, 본 발명은 이들 개시된 실시예로 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 후술하는 특허클레임의 범위는 이러한 변형과 등가의 구성 및 기능을 모두 망라하도록 최광의로 해석되어야 할 필요가 있다.As mentioned above, although this invention was demonstrated with reference to the exemplary embodiment, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these disclosed embodiment. The scope of the patent claims described below need to be construed broadly to encompass all such modifications and equivalent configurations and functions.
도 1은 측정대상 광학계의 광학특성의 일반적인 측정방법을 설명하기 위한 도면;1 is a view for explaining a general measuring method of the optical characteristics of the optical system to be measured;
도 2a는 본 발명의 제1실시예에 의한 측정방법을 예시한 도면;2A is a diagram illustrating a measuring method according to the first embodiment of the present invention;
도 2b는 본 발명의 제1실시예에 의한 측정방법을 예시한 도면;2B is a diagram illustrating a measuring method according to the first embodiment of the present invention;
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1실시예에 의한 측정방법에 적합한 반사 구면경 어레이의 구성예를 나타낸 도면;3A and 3B show an example of the configuration of a reflecting spherical mirror array suitable for the measuring method according to the first embodiment of the present invention;
도 4a는 본 발명의 제2실시예에 의한 측정방법을 예시한 도면;4A is a diagram illustrating a measuring method according to a second embodiment of the present invention;
도 4b는 본 발명의 제2실시예에 의한 측정방법을 예시한 도면;4B is a diagram illustrating a measuring method according to a second embodiment of the present invention;
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제2실시예에 의한 측정방법에 적합한 반사 구면경 어레이의 구성예를 나타낸 도면;5A and 5B show an example of the configuration of a reflecting spherical mirror array suitable for the measuring method according to the second embodiment of the present invention;
도 6a는 본 발명의 제3실시예에 의한 측정방법을 예시한 도면;6A is a diagram illustrating a measuring method according to a third embodiment of the present invention;
도 6b는 본 발명의 제3실시예에 의한 측정방법을 예시한 도면;6B is a diagram illustrating a measuring method according to a third embodiment of the present invention;
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제3실시예에 의한 측정방법에 적합한 반사 구면경 어레이의 구성예를 나타낸 도면;7A and 7B show an example of the configuration of a reflecting spherical mirror array suitable for the measuring method according to the third embodiment of the present invention;
도 8a는 본 발명의 제4실시예에 의한 측정방법을 예시한 도면;8A is a diagram illustrating a measuring method according to a fourth embodiment of the present invention;
도 8b는 본 발명의 제4실시예에 의한 측정방법을 예시한 도면;8B is a diagram illustrating a measuring method according to a fourth embodiment of the present invention;
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제4실시예에 의한 측정방법에 적합한 반사 구면경 어레이의 구성예를 나타낸 도면;9A and 9B show an example of the configuration of a reflecting spherical mirror array suitable for the measuring method according to the fourth embodiment of the present invention;
도 10a는 본 발명의 제5실시예에 의한 측정방법을 예시한 도면;10A is a diagram illustrating a measuring method according to a fifth embodiment of the present invention;
도 10b는 본 발명의 제5실시예의 측정방법을 예시한 도면;10B is a diagram illustrating a measuring method of a fifth embodiment of the present invention;
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 제5실시예에 의한 측정방법에 적합한 반사 구면경 어레이의 구성예를 나타낸 도면;11A and 11B show an example of the configuration of a reflecting spherical mirror array suitable for the measuring method according to the fifth embodiment of the present invention;
도 12는 본 발명의 제6실시예에 의한 노광장치의 구성을 예시한 도면;12 is a diagram illustrating a configuration of an exposure apparatus according to a sixth embodiment of the present invention;
도 13은 본 발명의 제6실시예에 의한 노광장치의 구성을 예시한 도면;FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of an exposure apparatus according to a sixth embodiment of the present invention; FIG.
도 14는 본 발명의 제6실시예에 의한 노광장치의 구성을 예시한 도면.14 is a diagram illustrating a configuration of an exposure apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 광원 2: 반투명경1: light source 2: translucent mirror
3: TS 렌즈 4: 광학계3: TS lens 4: optical system
5: RS 미러 6: 광검출기5: RS mirror 6: photodetector
7: 물체측 스테이지 8: 상측 스테이지7: object side stage 8: upper stage
9, 10: 위치 측정계 11: 반사 구면경 어레이 구동계9, 10: position measuring system 11: reflective spherical array drive system
30: 반사 구면경 어레이(RS 미러 어레이)30: Reflective Spherical Array (RS Mirror Array)
31~35: 반사 구면경(RS 미러) 39: 평판(지지체)31 to 35: Reflective spherical mirror (RS mirror) 39: Flat plate (support)
50: 반사 구면경 어레이 51~55: 반사 구면경50: reflecting
59: 평판(지지체) 90: 반사 구면경 어레이59: flat plate (support) 90: reflective spherical mirror array
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