JP2011108974A - Wavefront measuring method and apparatus, and exposure method and apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】回折格子を用いて得られる干渉縞に基づいて、被検光学系の波面収差を高精度に計測する。
【解決手段】計測用レチクル4及び投影光学系POを通過した計測用の光束を回折格子10に入射させ、回折格子10から生じる干渉縞22(i)に基づいて投影光学系POの波面収差を求める波面計測方法において、回折格子10が回折格子10の周期方向に関して、回折格子10の1ピッチ移動する間に、干渉縞22(i)の光強度分布の計測を複数回行い、複数回計測された干渉縞22(i)の光強度分布のそれぞれに対応する投影光学系POの波面情報を算出し、算出された投影光学系POの複数の波面情報を平均化して、投影光学系POの波面収差を求める。
【選択図】図2A wavefront aberration of a test optical system is measured with high accuracy based on interference fringes obtained using a diffraction grating.
A measurement light beam that has passed through a measurement reticle 4 and a projection optical system PO is incident on a diffraction grating 10, and the wavefront aberration of the projection optical system PO is determined based on interference fringes 22 (i) generated from the diffraction grating 10. In the wavefront measurement method to be obtained, the light intensity distribution of the interference fringe 22 (i) is measured a plurality of times while the diffraction grating 10 moves one pitch of the diffraction grating 10 with respect to the periodic direction of the diffraction grating 10, and is measured a plurality of times. The wavefront information of the projection optical system PO corresponding to each of the light intensity distributions of the interference fringes 22 (i) is calculated, and the calculated wavefront information of the projection optical system PO is averaged to calculate the wavefront of the projection optical system PO. Obtain aberrations.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、例えばシアリング干渉で生成される干渉縞に基づいて被検光学系の波面収差情報を計測する波面計測技術、及びその波面計測技術を用いる露光技術に関する。 The present invention relates to a wavefront measurement technique for measuring wavefront aberration information of a test optical system based on, for example, interference fringes generated by shearing interference, and an exposure technique using the wavefront measurement technique.
半導体デバイス等の微細化に応じて、露光装置においては解像度を高めるために露光光の短波長化が進み、最近では露光光として波長が100nm程度以下の軟X線を含む極端紫外光(Extreme Ultraviolet Light:以下、EUV光という)を用いる露光装置(EUV露光装置)も開発されている。EUV光については現状ではそれを透過する光学材料がないため、EUV露光装置の照明光学系及び投影光学系は、特定のフィルタ等を除いて反射光学部材から構成される。 In accordance with the miniaturization of semiconductor devices and the like, in exposure apparatuses, the exposure light has been shortened in order to increase the resolution. Recently, extreme ultraviolet light including soft X-rays having a wavelength of about 100 nm or less as exposure light (Extreme Ultraviolet). An exposure apparatus (EUV exposure apparatus) using a light (hereinafter referred to as EUV light) has also been developed. Since there is no optical material that transmits EUV light at present, the illumination optical system and the projection optical system of the EUV exposure apparatus are configured by reflective optical members except for specific filters and the like.
また、EUV光を用いる投影光学系の波面収差は例えば0.5nmRMS程度以下であることが求められており、投影光学系の波面収差の計測精度は0.1nmRMS程度が要求されている。このように高精度な波面収差の計測装置として、投影光学系の物体面に一つ若しくは複数のピンホール又は一つ若しくは複数のスリットパターンを配置し、そのピンホール等から発生する球面波等を投影光学系及び回折格子に通し、回折格子から発生する複数の回折光による横ずれした波面の干渉縞を撮像素子で受光するシアリング干渉方式の計測装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Further, the wavefront aberration of a projection optical system using EUV light is required to be, for example, about 0.5 nm RMS or less, and the measurement accuracy of the wavefront aberration of the projection optical system is required to be about 0.1 nm RMS. Thus, as a highly accurate wavefront aberration measuring device, one or a plurality of pinholes or one or a plurality of slit patterns are arranged on the object plane of the projection optical system, and spherical waves generated from the pinholes, etc. There is known a shearing interference type measuring apparatus that receives interference fringes of wavefronts shifted laterally due to a plurality of diffracted lights generated from a diffraction grating through an optical projection system and a diffraction grating by an image sensor (see, for example, Patent Document 1). .
従来のシアリング干渉方式の計測装置では、投影光学系の波面を計測する際に、本来、回折格子の位置によらずに一定のはずの波面の計測結果が回折格子の位置によって異なり、その計測結果の差が要求される計測精度よりも大きくなる恐れがあった。
また、シアリング波面を得るために、回折格子以外の光学素子でずらした波面を干渉させることは可視光や紫外光では可能であるが、波長の短いEUV光では非常に困難である。そのため、EUV光を用いる波面計測装置では回折格子を使用する必要がある。
When measuring the wavefront of a projection optical system with a conventional shearing interferometry measurement device, the measurement result of the wavefront that should be constant, regardless of the position of the diffraction grating, differs depending on the position of the diffraction grating. There is a risk that the difference between the two becomes larger than the required measurement accuracy.
In addition, in order to obtain a shearing wavefront, it is possible to make the wavefront shifted by an optical element other than the diffraction grating interfere with visible light or ultraviolet light, but it is very difficult with EUV light having a short wavelength. Therefore, it is necessary to use a diffraction grating in a wavefront measuring apparatus using EUV light.
本発明は、このような事情に鑑み、例えば回折格子を用いて得られる干渉縞に基づいて、被検光学系の波面収差を高精度に計測することを目的とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to measure the wavefront aberration of a test optical system with high accuracy based on, for example, interference fringes obtained using a diffraction grating.
本発明の第1の態様によれば、計測用マスク及び被検光学系を通過した計測用の光束を回折格子に入射させ、その回折格子から生じる干渉縞に基づいてその被検光学系の波面収差を求める波面計測方法において、その回折格子が該回折格子の周期方向に関して、その回折格子の1ピッチ移動する間に、その干渉縞の光強度分布の計測を複数回行い、複数回計測されたその干渉縞の光強度分布のそれぞれに対応するその被検光学系の波面情報を算出し、算出されたその被検光学系の複数の波面情報を平均化して、その被検光学系の波面収差を求める波面計測方法が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the measurement light beam that has passed through the measurement mask and the test optical system is incident on the diffraction grating, and the wavefront of the test optical system is based on the interference fringes generated from the diffraction grating. In the wavefront measurement method for determining aberration, the light intensity distribution of the interference fringes is measured a plurality of times while the diffraction grating moves one pitch of the diffraction grating with respect to the periodic direction of the diffraction grating, and is measured a plurality of times. Calculate wavefront information of the test optical system corresponding to each of the light intensity distributions of the interference fringes, average the calculated wavefront information of the test optical system, and calculate the wavefront aberration of the test optical system A wavefront measurement method for obtaining
また、本発明の第2の態様によれば、露光光でパターンを照明し、その露光光でそのパターン及び投影光学系を介して基板を露光する露光方法において、その投影光学系の波面
収差を計測するために、本発明の波面計測方法を用いる露光方法が提供される。
また、本発明の第3の態様によれば、計測用パターン及び被検光学系を通過した計測用の光束を回折格子に入射させ、その回折格子から生じる干渉縞に基づいてその被検光学系の波面収差を求める波面計測装置において、その干渉縞の光強度分布を検出する検出器と、その回折格子をその回折格子の周期方向に移動する移動機構と、その検出器によって検出されるその干渉縞の光強度分布を記憶する記憶装置と、その移動機構によりその回折格子をその周期方向に移動させて、その検出器によるその干渉縞の光強度分布の検出及び該検出結果のその記憶装置による記憶を、その回折格子がその回折格子の1ピッチ移動する間に複数回繰り返させる制御装置と、その複数回検出されて記憶されたその干渉縞の光強度分布のそれぞれに対応するその被検光学系の波面情報を算出し、算出されたその被検光学系の複数の波面情報を平均化して、その被検光学系の波面収差を求める演算装置と、を備える波面計測装置が提供される。
According to the second aspect of the present invention, in the exposure method in which the pattern is illuminated with the exposure light and the substrate is exposed with the exposure light through the pattern and the projection optical system, the wavefront aberration of the projection optical system is reduced. In order to measure, an exposure method using the wavefront measuring method of the present invention is provided.
Further, according to the third aspect of the present invention, the measurement optical flux passing through the measurement pattern and the test optical system is incident on the diffraction grating, and the test optical system is based on the interference fringes generated from the diffraction grating. In the wavefront measuring apparatus for determining the wavefront aberration of the detector, a detector for detecting the light intensity distribution of the interference fringe, a moving mechanism for moving the diffraction grating in the period direction of the diffraction grating, and the interference detected by the detector A storage device for storing the light intensity distribution of the fringes, and a moving mechanism for moving the diffraction grating in the periodic direction to detect the light intensity distribution of the interference fringes by the detector and the storage device for the detection results. The control device repeats the memory a plurality of times while the diffraction grating moves one pitch of the diffraction grating, and the light intensity distribution corresponding to each of the light intensity distributions of the interference fringes detected and stored a plurality of times. Provided is a wavefront measuring device comprising: an arithmetic device that calculates wavefront information of a test optical system, averages the calculated plurality of wavefront information of the test optical system, and obtains wavefront aberration of the test optical system Is done.
また、本発明の第4の態様によれば、露光光でパターンを照明し、その露光光でそのパターン及び投影光学系を介して基板を露光する露光装置において、その投影光学系の波面収差を計測するために、本発明の波面計測装置を備える露光装置が提供される。 According to the fourth aspect of the present invention, in the exposure apparatus that illuminates the pattern with the exposure light and exposes the substrate with the exposure light through the pattern and the projection optical system, the wavefront aberration of the projection optical system is reduced. In order to measure, an exposure apparatus provided with the wavefront measuring apparatus of the present invention is provided.
本発明によれば、回折格子を周期方向に1ピッチ移動させる間に複数回干渉縞を検出し、例えば各干渉縞から得られる波面を平均化して得られる波面より、被検光学系の波面収差が求められる。従って、平均化効果によって、回折格子の位置によらずに、被検光学系の波面収差を高精度に計測できる。 According to the present invention, the wavefront aberration of the optical system to be detected is detected from the wavefront obtained by detecting the interference fringes a plurality of times while moving the diffraction grating by one pitch in the periodic direction and averaging the wavefronts obtained from the interference fringes, for example. Is required. Therefore, the wavefront aberration of the test optical system can be measured with high accuracy regardless of the position of the diffraction grating due to the averaging effect.
本発明の実施形態の一例につき図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態の露光装置100の全体構成を概略的に示す図である。露光装置100は、露光用の照明光EL(露光光)として、波長が100nm程度以下で例えば11〜15nm程度の範囲内のEUV光(Extreme Ultraviolet Light)を用いるEUV露光装置である。照明光ELの波長は一例として13.5nmである。図1において、露光装置100は、照明光ELを発生するレーザプラズマ光源と、その照明光ELでミラー2を介してレチクルR(マスク)のパターン面(ここでは下面)の照明領域を照明する照明光学系とを含む照明装置ILSと、レチクルRを保持して移動するレチクルステージRSTと、レチクルRの照明領域内のパターンの像をレジスト(感光材料)が塗布されたウエハW(感光基板)の上面に投影する投影光学系POとを備えている。さらに、露光装置100は、ウエハベースWBの上面でウエハWを保持して移動するウエハステージWSTと、装置全体の動作を統括的に制御するコンピュータを含む主制御系16と、投影光学系POの波面収差を計測する波面収差計測装置30と、その他の駆動系等とを備えている。ウエハステージWSTに、波面収差計測装置30(詳細後述)のうちの計測本体部8が装着されている。
An exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view schematically showing the overall configuration of the
本実施形態では、照明光ELとしてEUV光が使用されているため、照明光学系ILS及び投影光学系POは、特定のフィルタ等(不図示)を除いて複数のミラー等の反射光学部材より構成され、レチクルRも反射型である。その反射光学部材は、例えば、石英(又は高耐熱性の金属等)よりなる部材の表面を所定の曲面又は平面に高精度に加工した後、その表面に例えばモリブデン(Mo)とシリコン(Si)との多層膜(EUV光の反射膜)を形成して反射面としたものである。また、レチクルRは例えば石英の基板の表面に多層膜を形成して反射面とした後、その反射面に、タンタル(Ta)、ニッケル(Ni)、又はクロム(Cr)等のEUV光を吸収する材料よりなる吸収層によって転写用のパターンを形成したものである。 In the present embodiment, since EUV light is used as the illumination light EL, the illumination optical system ILS and the projection optical system PO are configured by reflective optical members such as a plurality of mirrors except for a specific filter or the like (not shown). The reticle R is also a reflection type. The reflective optical member is obtained by, for example, processing the surface of a member made of quartz (or a metal having high heat resistance) into a predetermined curved surface or plane with high accuracy, and then, for example, molybdenum (Mo) and silicon (Si) on the surface. And a multilayer film (an EUV light reflecting film) is formed as a reflecting surface. The reticle R, for example, forms a multilayer film on the surface of a quartz substrate to form a reflective surface, and then absorbs EUV light such as tantalum (Ta), nickel (Ni), or chromium (Cr) on the reflective surface. A transfer pattern is formed by an absorption layer made of a material to be transferred.
また、EUV光の気体による吸収を防止するため、露光装置100はほぼ全体として箱状の真空チャンバ(不図示)内に収容されている。
以下、図1において、ウエハステージWSTが移動する面(本実施形態ではほぼ水平面)内で図1の紙面に垂直にX軸を、図1の紙面に平行にY軸を取り、その面に垂直にZ軸を取って説明する。本実施形態では、レチクルRのパターン面での照明光ELの照明領域は、X方向(非走査方向)に細長い円弧状であり、露光時にレチクルR及びウエハWは投影光学系POに対してY方向(走査方向)に同期して走査される。
Further, in order to prevent the EUV light from being absorbed by the gas, the
In FIG. 1, the X axis is perpendicular to the plane of FIG. 1 and the Y axis is parallel to the plane of FIG. 1 within the plane (substantially horizontal plane in the present embodiment) on which wafer stage WST moves. The explanation will be given by taking the Z axis. In the present embodiment, the illumination area of the illumination light EL on the pattern surface of the reticle R has an arc shape elongated in the X direction (non-scanning direction), and the reticle R and the wafer W are Y with respect to the projection optical system PO during exposure. Scanning is performed in synchronization with the direction (scanning direction).
先ず、照明装置ILS中の照明光学系は、オプティカルインテグレータ、可変開口絞り、レチクルブラインド、及びコンデンサ光学系等から構成されている。照明装置ILSからの照明光ELが、ミラー2を介してレチクルRのパターン面のX方向に細長い円弧状の照明領域を下方から斜めに均一な照度分布で照明する。
レチクルRは、レチクルステージRSTの底面に静電チャックRHを介して吸着保持されている。レチクルステージRSTは、レーザ干渉計(不図示)の計測値及び主制御系16の制御情報に基づいて、駆動系(不図示)によってY方向に所定ストロークで駆動されるとともに、X方向及びθz方向(Z軸に平行な軸の回りの回転方向)等にも微小量駆動される。
First, the illumination optical system in the illumination device ILS includes an optical integrator, a variable aperture stop, a reticle blind, a condenser optical system, and the like. Illumination light EL from the illumination device ILS illuminates a circular arc-shaped illumination area elongated in the X direction on the pattern surface of the reticle R through the
The reticle R is attracted and held on the bottom surface of the reticle stage RST via the electrostatic chuck RH. Reticle stage RST is driven with a predetermined stroke in the Y direction by a drive system (not shown) based on the measurement value of a laser interferometer (not shown) and control information of
レチクルRの照明領域で反射された照明光ELが、投影光学系POを介してウエハWの上面の露光領域(照明領域と共役な領域)に、レチクルRのパターンの一部の像を形成する。投影光学系POは、物体面(第1面)のパターンの縮小像を像面(第2面)に形成し、投影光学系POの投影倍率βは例えば1/4であり、その像側の開口数NAは例えば0.25である。 The illumination light EL reflected by the illumination area of the reticle R forms an image of a part of the pattern of the reticle R in the exposure area (area conjugate to the illumination area) on the upper surface of the wafer W via the projection optical system PO. . The projection optical system PO forms a reduced image of the pattern on the object plane (first surface) on the image plane (second surface), and the projection magnification β of the projection optical system PO is, for example, ¼. The numerical aperture NA is, for example, 0.25.
投影光学系POは、一例として、6枚の例えば非球面のミラーM1〜M6を不図示の鏡筒で保持することによって構成され、物体面(レチクルRのパターン面)側に非テレセントリックで、像面(ウエハWの表面)側にほぼテレセントリックの反射光学系である。投影光学系PO内の瞳面の近傍に開口絞り(不図示)が設けられている。また、投影光学系POには、所定のミラーの位置及び傾斜度を調整して波面収差を補正する結像特性補正機構(不図示)も設けられている。なお、投影光学系POの構成は任意である。 As an example, the projection optical system PO is configured by holding six aspherical mirrors M1 to M6, for example, by a lens barrel (not shown), and is non-telecentric on the object plane (pattern surface of the reticle R) side. It is a substantially telecentric reflective optical system on the surface (the surface of the wafer W) side. An aperture stop (not shown) is provided in the vicinity of the pupil plane in the projection optical system PO. The projection optical system PO is also provided with an imaging characteristic correction mechanism (not shown) that corrects the wavefront aberration by adjusting the position and inclination of a predetermined mirror. The configuration of the projection optical system PO is arbitrary.
一方、ウエハWは、静電チャック(不図示)を介してウエハステージWSTの上部に吸着保持されている。ウエハステージWSTは、レーザ干渉計(不図示)の計測値及び主制御系16の制御情報に基づいて、ウエハステージ制御系17及び駆動機構(不図示)によってX方向及びY方向に所定ストロ−クで駆動され、必要に応じてθz方向等にも駆動される。また、レチクルR及びウエハWのアライメントを行うアライメント系(不図示)が備えられている。
On the other hand, wafer W is attracted and held on top of wafer stage WST via an electrostatic chuck (not shown). Wafer stage WST performs predetermined strokes in the X and Y directions by wafer
ウエハWを露光するときには、照明光ELが照明装置ILSによりレチクルRの照明領域に照射され、レチクルRとウエハWとは投影光学系POに対して投影倍率β(縮小倍率)に従った所定の速度比でY方向に同期して移動する(同期走査される)。このようにして、レチクルRのパターンの像はウエハWの一つのショット領域(ダイ)に露光される。その後、ウエハステージWSTを駆動してウエハWをX方向、Y方向にステップ移動した後、ウエハWの次のショット領域に対してレチクルRのパターンが走査露光される。このようにステップ・アンド・スキャン方式でウエハWの複数のショット領域に対して順次レチクルRのパターンの像が露光される。 When exposing the wafer W, the illumination light EL is irradiated onto the illumination area of the reticle R by the illumination device ILS, and the reticle R and the wafer W are set to a predetermined magnification according to the projection magnification β (reduction magnification) with respect to the projection optical system PO. It moves synchronously in the Y direction at the speed ratio (synchronized scanning) In this way, the pattern image of the reticle R is exposed to one shot area (die) of the wafer W. Thereafter, the wafer stage WST is driven to move the wafer W stepwise in the X and Y directions, and then the reticle R pattern is scanned and exposed to the next shot area of the wafer W. In this way, a pattern image of the reticle R is sequentially exposed to a plurality of shot areas of the wafer W by the step-and-scan method.
このような露光に際しては、投影光学系POの波面収差が所定の許容範囲内に収まっている必要がある。そのためには、まず投影光学系POの波面収差を高精度に計測する必要がある。
以下、本実施形態の波面収差計測装置30の構成及び投影光学系POの波面収差の計測方法につき説明する。波面収差計測装置30は、ウエハステージWSTのウエハWの近傍に設けられた計測本体部8と、計測本体部8からの検出信号を処理する演算装置12と、演算装置12に接続された記憶装置12mとを備えている。また、本実施形態では、計測本体部8を投影光学系POに対して移動するために使用されるウエハステージWST(移動機構)も、波面収差計測装置30の一部を構成している。
In such exposure, the wavefront aberration of the projection optical system PO needs to be within a predetermined allowable range. For this purpose, it is first necessary to measure the wavefront aberration of the projection optical system PO with high accuracy.
Hereinafter, the configuration of the wavefront
まず、計測本体部8は、XY平面にほぼ平行に配置されて、2次元の格子パターンが形成された回折格子10と、回折格子10からの複数の回折光によるシアリング干渉の干渉縞を検出するCCD型又はCMOS型等の2次元の撮像素子14と、回折格子10及び撮像素子14を保持する保持部材8aとを備えている。撮像素子14の検出信号は演算装置12に供給される。
First, the measurement main body 8 detects a fringe of shearing interference caused by a plurality of diffracted lights from the
また、演算装置12は、撮像素子14の検出信号から得られる光強度分布から例えばフーリエ変換法により波面(位相分布)を求める第1演算部12aと、N回計測した波面(Nは2以上の整数)を平均化する第2演算部12bと、平均化された波面から波面収差情報としてのゼルニケ(Zernike)係数を求める第3演算部12cとを備えている。なお、第1演算部12a〜第3演算部12cは、それぞれコンピュータのソフトウェア上の機能でもよく、又は互いに別体の演算装置でもよい。
In addition, the
投影光学系POの波面収差計測時には、ウエハステージWSTを駆動して計測本体部8の回折格子10の上方に投影光学系POの露光領域が設定される。演算装置12は撮像素子14の検出信号から投影光学系POの波面収差を求め、求めた波面収差を主制御系16に供給する。
また、その波面収差計測時には、不図示のレチクルローダ系を介してレチクルステージRSTで保持されるレチクルRが計測用レチクル4と交換され、計測用レチクル4のパターン面が照明装置ILSの照明領域に設定される。計測用レチクル4のパターン面にはピンホールパターン6(実際には微小なミラー)が形成されている。ピンホールパターン6は、一例として、EUV光の反射膜上にピンホールとなる部分を除いて吸収層を形成することによって製造できる。計測用レチクル4は、波面収差計測装置30の一部とみなすことも可能である。以下の説明では、便宜上、計測用レチクル4及び投影光学系POを1つの光軸上に配置された透過光学系で表現する。しかしながら、この計測原理は反射光学系でも同様に成立する。
At the time of measuring the wavefront aberration of the projection optical system PO, the exposure stage of the projection optical system PO is set above the
Further, at the time of measuring the wavefront aberration, the reticle R held by the reticle stage RST is exchanged with the measurement reticle 4 via a reticle loader system (not shown), and the pattern surface of the measurement reticle 4 becomes the illumination area of the illumination device ILS. Is set. A pinhole pattern 6 (actually a minute mirror) is formed on the pattern surface of the measurement reticle 4. As an example, the
図2(A)は、図1の計測本体部8で投影光学系POの波面収差を計測中の光学系を透
過光学系で表現したものである。図2(A)の光学系は、シアリング干渉を行うタルボ(Talbot)干渉計である。図2(A)において、投影光学系POの物体面に計測用レチクル4のピンホールパターン6が設置され、ピンホールパターン6が照明光ELで照明される。ピンホールパターン6の直径は、次のように一例として回折限界以下程度である。照明光ELの波長λ、投影光学系POの物体側の開口数NAinを用いると、回折限界はλ/(2NAin)である。
FIG. 2A shows a transmission optical system representing an optical system that is measuring the wavefront aberration of the projection optical system PO in the measurement main body 8 of FIG. The optical system in FIG. 2A is a Talbot interferometer that performs shearing interference. In FIG. 2A, the
ピンホールパターン6の直径≦λ/(2NAin) …(1)
ここで、波長λを13.5nm、開口数NAinを0.0625とすると、回折限界はほぼ108nmとなるため、ピンホールパターン6の直径は100nm程度又はこれより小さい。
また、図2(A)において、ピンホールパターン6の投影光学系POによる像6SPが像面18上に形成され、この像面18から−Z方向に距離Lgの位置に回折格子10が配置され、この下方で像面18から距離Lcの位置に撮像素子14の受光面が配置される。
Diameter of
Here, if the wavelength λ is 13.5 nm and the numerical aperture NAin is 0.0625, the diffraction limit is approximately 108 nm, so the diameter of the
Further, in FIG. 2A, an image 6SP of the
回折格子10には、図2(B)に示すように、遮光膜(又は吸収層)を背景として照明光ELを通す多数の開口パターン10aがX方向、Y方向にそれぞれ同じピッチPgで形成されている。ピンホールパターン6を通過した照明光ELが投影光学系POを介して回折格子10に入射し、回折格子10から発生する0次光(0次回折光)20、+1次回折光20A、及び−1次回折光20B等によって撮像素子14の受光面に、図2(D)に示すようなシアリング干渉の干渉縞(フーリエ像)22(i)(後述のi番目の干渉縞)が形成される。
As shown in FIG. 2B, the
回折格子10のピッチPgは、回折光の所望の横ずれ量(シア量)に応じて設定されるが、実際には製造上の限界もあるため、例えば数100nm〜数μm程度で、例えば1μm程度に設定される。
この場合、撮像素子14の受光面に干渉縞22(i)が形成されるためには、回折格子10の像面18からの距離Lg、及び撮像素子14の受光面の像面18からの距離Lcは、露光波長λ、回折格子10のピッチPg、及びタルボ次数nを用いて、次の条件(タルボ条件)を満たす必要がある。なお、タルボ条件(Talbot条件)の詳細は、「応用光学1(鶴田)」(p.178-181,培風館,1990年)に記載されている。
The pitch Pg of the
In this case, in order for the interference fringes 22 (i) to be formed on the light receiving surface of the
なお、n=0,0.5,1,1.5,2,…である。即ち、タルボ次数nは整数又は半整数である。
本実施形態では、Lc≫Lgが成立するため、式(3)の代わりに次の近似式を使用することができる。
Note that n = 0, 0.5, 1, 1.5, 2,. That is, the Talbot degree n is an integer or a half integer.
In this embodiment, since Lc >> Lg is satisfied, the following approximate expression can be used instead of Expression (3).
Lg=2n×Pg2/λ …(4)
式(4)の条件のもとで、撮像素子14の受光面に形成される干渉縞22(i)の強度分布を図1の演算装置12の第1演算部12aに取り込み、その強度分布をフーリエ変換することで、投影光学系POの波面WFとこれをずらした波面WFSとの差分波面(シアリング波面)の位相分布(フーリエ像の縞の歪み)が求められる。さらに第1演算部12aは、例えばそのシアリング波面(位相分布)を積分して投影光学系POの波面WF(位相分布)を求めることができる。第3演算部12cは、その波面WFに基づいて、投影光学系POの波面WFの例えば5次〜36次のゼルニケ多項式Ziの係数(ゼルニケ係数)
を求めることができる。
Lg = 2n × Pg 2 / λ (4)
Under the condition of the expression (4), the intensity distribution of the interference fringes 22 (i) formed on the light receiving surface of the
Can be requested.
なお、回折格子10は像面18の上方に配置することも可能である。この場合には、距離Lgを負の値として扱えばよい。
以下、本実施形態の露光装置100において、波面収差計測装置30を用いて投影光学系POの波面収差を計測する動作の一例につき図3のフローチャートを参照して説明する。この計測動作は主制御系16によって制御される。
Note that the
Hereinafter, an example of the operation of measuring the wavefront aberration of the projection optical system PO using the wavefront
まず、ステップ102において、図1のレチクルステージRSTに計測用レチクル4をロードし、レチクルステージRSTを駆動して、計測用レチクル4のピンホールパターン6を照明装置ILSの照明領域に移動する。次のステップ104おいて、ウエハステージ制御系17を介してウエハステージWSTを駆動し、図2(A)に示すように、計測本体部8の回折格子10の中心をピンホールパターン6の像の位置に移動する。
First, in
次のステップ106において、主制御系16は、制御用のパラメータiの値を1にセットする(初期化する)。次のステップ108において、照明装置ILSからピンホールパターン6に照明光ELを照射し、回折格子10から発生する0次光及び1次回折光によるi番目のシアリング干渉の干渉縞22(i)の光強度分布を撮像素子14で検出し、当該検出信号を演算装置12の第1演算部12aに供給する。
In the
次のステップ110において、第1演算部12aは、その干渉縞22(i)の光強度分布を記憶装置12mに記憶する。次のステップ112において、主制御系16は、パラメータiが予め定められた計測回数を示すN(Nは2以上の整数)に達したか否かを判断する。この段階では、パラメータiはNより小さく、パラメータiはNではないため、動作はステップ114に移行して、主制御系16はパラメータiに値1を加算する。
In the
次のステップ116において、主制御系16は、ウエハステージ制御系17を介してウエハステージWSTを駆動して、図2(C)に示すように、計測本体部8の回折格子10をX軸及びY軸に45°で交差する方向Dに、かつX軸に沿った移動量がPg/N(ピッチの1/N)となるように移動する。この後、ステップ108に戻り、回折格子10から発生する回折光によるi番目のシアリング干渉の干渉縞22(i)の光強度分布の検出、及びこの光強度分布の記憶(ステップ110)を繰り返す。このステップ108及び110は、N回繰り返される。従って、回折格子10の方向Dに対する最終的な移動量は(N−1)Pg/Nとなる。
In the
その後、ステップ112において、パラメータiがNに達しているときには、動作はステップ118に移行する。そして、演算装置12の第1演算部12aは、記憶装置12mから順次i番目(i=1〜N)の干渉縞の光強度分布の情報を読み出し、その光強度分布からフーリエ変換法でX方向、Y方向の2枚の差分波面を求め、2枚の差分波面から投影光学系POの波面WFi(位相分布)を求める。即ち、ステップ112においては、投影光学系POのi=1〜NのN個の波面WFi(位相分布)が求められる。
Thereafter, when the parameter i reaches N in
次のステップ120において、演算装置12の第2演算部12bが投影光学系POのN個の波面WFiを平均化した波面WFaを求める。この後、ステップ122において、演算装置12の第3演算部12cが、その平均化された波面WFaから5次〜36次のゼルニケ係数ak(波面収差)を求める。ここで求められたゼルニケ係数ak(波面収差)は主制御系16に供給される。
In the
次のステップ124において、主制御系16は、必要に応じて、図示しない結像特性補正機構を用いて投影光学系POの波面収差を補正する。この後、ステップ126において
レチクルステージRSTに実際の露光用のレチクル4をロードし、ステップ128においてウエハステージRSTに順次載置されるウエハの複数のショット領域にレチクル4のパターン像を走査露光する。
In the
このように本実施形態の露光装置100においては、回折格子10を周期方向に1ピッチ(Pg)移動させる間に複数回(N回)干渉縞を検出し、各干渉縞から波面(位相分布)を求め、得られた波面を平均化して、被検光学系の波面収差を求めるようにしている。これにより、回折格子10を用いて波面収差を求める場合であっても、例えば計測回数Nを増加させることで、要求される精度で波面収差を求めることができる。
As described above, in the
[第1実施例]
次に、実際に波面収差計測装置30を用いて投影光学系POの波面収差を計測した結果である第1実施例につき図4(A)〜図4(C)を参照して説明する。
この第1実施例においては、図2(A)の光学系(実際には反射光学系である)において、計測用レチクル4のピンホールパターン6の直径を100nmとして、2次元の回折格子10を、投影光学系POの像面18から148μm下方に配置されて、ピッチPgが1.0μmの2次元格子が形成された厚さ300μmのタンタル(Ta)の薄膜(メンブレン)とした。そして、回折格子10からの回折光による干渉縞を撮像素子14で受光し、検出された光強度分布を演算装置12に取り込み波面復元を行った。
[First embodiment]
Next, the first embodiment, which is the result of actually measuring the wavefront aberration of the projection optical system PO using the wavefront
In the first embodiment, in the optical system of FIG. 2A (actually a reflective optical system), the diameter of the
また、この第1実施例において、ウエハステージWSTを駆動し、回折格子10を4分の1ピッチ(0.25μm)ずつ移動させながら、全部で9枚の干渉縞を計測した。従って、この第1実施例は、図3のステップ112における整数Nが4の場合に相当する。そして、各干渉縞の光強度分布からそれぞれ波面(位相分布)を求め、各波面から5次〜35次のゼルニケ多項式Ziの係数(ゼルニケ係数)を求めた結果が、図4(A)に示されている。図4(A)、図4(B)、図4(C)の横軸は、ゼルニケ多項式Ziであり、縦軸は対応するゼルニケ係数(単位は照明光の波長λ)である。
In the first embodiment, a total of nine interference fringes were measured while driving the wafer stage WST and moving the
図4(A)において、各ゼルニケ多項式Ziの位置にある9個の棒グラフが、それぞれ9枚の干渉縞から得られたゼルニケ係数の値である。この段階では、計測結果はばらついており、回折格子10の位置によって波面の計測結果が異なり、計測再現性があまり良好でないことが分かる。
次に、図4(B)は、図4(A)の計測結果を用いて、1番目及び3番目の波面の平均、2番目及び4番目の波面の平均、…のように、回折格子10を2分の1ピッチずつずらして計測された波面を平均化することにより求めた波面のゼルニケ係数を示す。図4(A)と比較すると分かるように、図4(B)の処理結果は、ばらつきは小さくなっているが、平均を取った各組との間にゼルニケ係数のばらつきが存在する。従って、回折格子10の位置による計測再現性にはばらつきが残っている。
In FIG. 4A, the nine bar graphs at the positions of the respective Zernike polynomials Zi are the values of the Zernike coefficients obtained from the nine interference fringes. At this stage, the measurement results vary, and the wavefront measurement results differ depending on the position of the
Next, FIG. 4B shows the
次に、図4(C)は、図4(A)の計測結果を用いて、1番目、2番目、3番目、及び4番目の波面の平均、2番目、3番目、4番目、及び5番目の波面の平均、…のように、回折格子10を実質的に1ピッチ動かす間に4枚連続して計測された波面を平均化することにより求めた波面のゼルニケ係数を示す。図4(C)の処理結果では、平均を取った各組との間においてもばらつきは殆どなくなっている。この結果は回折格子10の位置によって計測結果が異なる影響を除去できていることを示している。従って、N=4の場合には、図3の計測動作によって、回折格子10の位置による計測結果のばらつきの影響を低減できることが分かる。
Next, FIG. 4C shows the average of the first, second, third, and fourth wavefronts, the second, third, fourth, and 5 using the measurement result of FIG. The Zernike coefficients of the wave fronts obtained by averaging four wave fronts continuously measured while moving the
[第2実施例]
次に、実際に波面収差計測装置30を用いて投影光学系POの波面収差を計測した結果
である第2実施例につき図5を参照して説明する。
この第2実施例においては、図2(A)の光学系(実際には反射光学系である)において、計測用レチクル4のピンホールパターン6の直径を100nmとして、2次元の回折格子10を、投影光学系POの像面18から199μm上方に配置されて、ピッチPgが1.64μmの2次元格子が形成されたタンタル(Ta)の薄膜(メンブレン)とした。そして、回折格子10からの回折光による干渉縞を撮像素子14で受光し、検出された光強度分布を演算装置12に取り込み波面復元を行った。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment, which is the result of actually measuring the wavefront aberration of the projection optical system PO using the wavefront
In the second embodiment, in the optical system of FIG. 2A (actually a reflective optical system), the diameter of the
また、この第1実施例において、ウエハステージWSTを駆動し、回折格子10を8分の1ピッチ(0.205μm)ずつ移動させながら、全部で27枚の干渉縞を計測した。従って、この第2実施例は、図3のステップ112における整数Nが8の場合に相当する。そして、各干渉縞の光強度分布からそれぞれ波面(位相分布)を求め、各波面から5次〜35次のゼルニケ多項式Ziの係数(ゼルニケ係数)を求めた。この第2実施例の場合、各干渉縞から復元した波面は回折格子10の位置によってばらつき、計測再現性は0.13nmRMSであった。
In the first embodiment, a total of 27 interference fringes were measured while driving the wafer stage WST and moving the
この第2実施例では、回折格子10を1ピッチ動かす間に8枚の干渉縞が計測されるので、その27個の波面の計測結果のうち、1番目から8番目、2番目から9番目、…のように、8回連続して計測された波面の平均の波面を求め、この平均の波面から求めたゼルニケ係数を図5に示す。図5においても、横軸は5次〜35次までのゼルニケ多項式Zi、縦軸は各次数に対応するゼルニケ係数(単位はλ)を示している。この図5から明らかであるように、ゼルニケ係数(波面収差)のばらつきは殆どなくなっている。このときの計測再現性は0.002nmRMSと大きく向上している。従って、N=8の場合にも、図3の計測動作によって、回折格子10の位置による計測結果のばらつきの影響を大きく低減できることが分かる。
In the second embodiment, since eight interference fringes are measured while the
本実施形態の効果等は以下の通りである。
(1)本実施形態の波面収差計測装置30による波面計測方法は、回折格子10が回折格子10の周期方向(X方向及びY方向)に関して、回折格子10の1ピッチ分だけ移動する間に、投影光学系POを介して回折格子10によって得られる干渉縞22(i)の光強度分布の計測を複数回行い(ステップ108〜116)、複数回計測された干渉縞22(i)の光強度分布のそれぞれに対応する被検光学系POの波面を算出し(ステップ118)、算出された被検光学系POの複数の波面を平均化して(ステップ120)、被検光学系POの波面のゼルニケ係数(波面収差)を求めるものである(ステップ122)。
The effects and the like of this embodiment are as follows.
(1) In the wavefront measuring method by the wavefront
また、本実施形態のシアリング干渉方式の波面収差計測装置30(波面計測装置)は、計測用レチクル4(ピンホールパターン6)及び投影光学系PO(被検光学系)を通過した照明光ELを回折格子10を介して分割し、分割した照明光ELを干渉させて得られる干渉縞22(i)に基づいて投影光学系POの波面収差を計測する計測装置であって、干渉縞22(i)の光強度分布を検出する撮像素子14(検出器)と、回折格子10をこの周期方向に移動するウエハステージWST(移動機構)と、撮像素子14によって検出される干渉縞の光強度分布を記憶する記憶装置12mと、ウエハステージWSTにより回折格子10を周期方向に移動させて、撮像素子14による干渉縞の光強度分布の検出及びこの検出結果の記憶装置12mによる記憶を、回折格子10が1ピッチ分移動する間に複数回繰り返させる主制御系16(制御装置)と、複数回検出されて記憶された干渉縞の光強度分布のそれぞれに対応する被検光学系POの波面情報を算出し、算出された被検光学系POの複数の波面情報を平均化して、被検光学系POの波面収差を求める演算装置12と、を備えている。
Further, the shearing interference type wavefront aberration measuring apparatus 30 (wavefront measuring apparatus) of the present embodiment uses the illumination light EL that has passed through the measurement reticle 4 (pinhole pattern 6) and the projection optical system PO (test optical system). A measurement device that measures the wavefront aberration of the projection optical system PO based on the interference fringes 22 (i) obtained by dividing the diffraction light through the
本実施形態によれば、回折格子10を周期方向に1ピッチ移動させる間に複数回干渉縞
を検出し、各干渉縞から波面(位相分布)を求め、得られた波面を平均化して、被検光学系POの波面収差を求める。従って、回折格子10を用いて波面収差を求める場合であっても、高精度に波面収差を求めることができる。
(2)また、撮像素子14は、光束を回折格子10で分割して得られる複数の光束のシアリング干渉の干渉縞を検出し、演算装置12は、被検光学系POを通過する光束の差分波面を求める。従って、簡単な構成でオンボディで投影光学系POの波面収差を計測できる。
According to the present embodiment, the interference fringes are detected a plurality of times while the
(2) Further, the
(3)また、本実施形態において、回折格子10を1ピッチ移動させる間に回折格子10を移動させる回数(ステップ112の整数N)は、少なくとも3回であることが好ましい。これによって、平均化効果が高まり、計測再現性が向上する。
(4)また、回折格子10は互いに直交するX方向(第1方向)及びY方向に同じピッチPgの周期性を持つ2次元格子であり、ウエハステージWSTは、回折格子10をX方向に45°で交差する方向に移動する。従って、X方向及びY方向の両方向に対して平均化効果が得られる。
(3) In the present embodiment, the number of times the
(4) Further, the
(5)また、本実施形態では、干渉縞の計測回数をN回として、X方向、Y方向の周期Pgの回折格子10を各計測毎にPg/Nだけ移動している。従って、容易に計測を行うことができる。
なお、各計測毎に回折格子10をほぼPg/Nだけ移動するようにしてもよい。
(6)また、本実施形態の露光方法は、照明光EL(露光光)でレチクルRのパターンを照明し、照明光ELでそのパターン及び投影光学系POを介してウエハW(基板)を露光する露光方法において、投影光学系POの波面収差を計測するために、本実施形態の波面計測方法を用いている。
(5) Further, in the present embodiment, the number of interference fringe measurements is N, and the
In addition, you may make it move the
(6) In the exposure method of this embodiment, the pattern of the reticle R is illuminated with illumination light EL (exposure light), and the wafer W (substrate) is exposed with the illumination light EL via the pattern and the projection optical system PO. In this exposure method, the wavefront measuring method of this embodiment is used to measure the wavefront aberration of the projection optical system PO.
また、本実施形態の露光装置100は、投影光学系POの波面収差を計測するために波面収差計測装置30を備えている。
従って、投影光学系POの波面収差を高精度に計測できるため、この計測結果に基づいて例えば結像特性補正機構(不図示)を用いて投影光学系POの波面収差を補正することによって、投影光学系POの波面収差を許容範囲内に維持できる。従って、投影光学系POを介してレチクルRのパターンの像を高精度にウエハに露光できる。
In addition, the
Accordingly, since the wavefront aberration of the projection optical system PO can be measured with high accuracy, the projection optical system PO is corrected by correcting the wavefront aberration of the projection optical system PO using, for example, an imaging characteristic correction mechanism (not shown) based on the measurement result. The wavefront aberration of the optical system PO can be maintained within an allowable range. Accordingly, the pattern image of the reticle R can be exposed onto the wafer with high accuracy via the projection optical system PO.
なお、本実施形態の波面収差計測装置30で投影光学系POの波面収差を計測した結果を用いることによって、高性能の投影光学系POを製造することも可能である。また、投影光学系POの波面収差の計測結果から、露光装置100においてレチクルRのパターンをウエハW上に露光する際の所定のパラメータの最適化を行うことも可能である。
なお、上記の実施形態では、次のような変形が可能である。
Note that it is also possible to manufacture a high-performance projection optical system PO by using the result of measuring the wavefront aberration of the projection optical system PO by the wavefront
In the above embodiment, the following modifications are possible.
図2(A)の計測本体部8において、回折格子10と撮像素子14との間に特定の次数の回折光だけで干渉縞を形成させるための次数選択窓を配置してもよい。この構成の干渉計でも、図3の計測動作によって高精度に投影光学系POの波面収差を計測できる。
上記の実施形態では、回折格子10には2次元の周期的パターンが形成されているため、1回の計測で投影光学系POの2次元の波面を求めることができる。しかしながら、回折格子10の代わりに例えばX方向にのみ周期性を持つパターンが形成されたX軸の1次元の回折格子を使用してもよい。このとき、各計測毎に回折格子をX方向にピッチの1/Nずつ移動すればよい。
In the measurement main body 8 of FIG. 2A, an order selection window for forming an interference fringe with only a specific order of diffracted light may be disposed between the
In the above embodiment, since the two-dimensional periodic pattern is formed on the
この場合、この回折格子を用いた計測後に、Y方向に周期性を持つパターンが形成されたY軸の1次元の回折格子を用いた計測を行うことによって、投影光学系POの2次元の波面を求めることができる。
なお、本発明は、タルボ干渉計以外の任意の干渉計を用いてシアリング干渉等による干渉縞を検出して被検光学系の波面収差を計測する場合に適用可能である。
In this case, the measurement using the diffraction grating is followed by the measurement using the Y-axis one-dimensional diffraction grating in which the pattern having periodicity in the Y direction is formed, thereby obtaining the two-dimensional wavefront of the projection optical system PO. Can be requested.
The present invention can be applied to the case where an interference fringe due to shearing interference or the like is detected using an arbitrary interferometer other than the Talbot interferometer and the wavefront aberration of the optical system to be measured is measured.
また、上述の実施形態では、EUV光源としてレーザプラズマ光源を用いるものとしたが、これに限らず、SOR(Synchrotron Orbital Radiation)リング、ベータトロン光源、ディスチャージド光源(放電励起プラズマ光源、回転型放電励起プラズマ光源など)、X線レーザなどのいずれを用いても良い。
また、図1の実施形態では、露光光としてEUV光を用い、複数枚のミラーから成るオール反射の投影光学系を用いる場合について説明したが、これは一例である。例えば露光光としてArFエキシマレーザ光(波長193nm)等を用いて反射屈折系又は屈折系からなる投影光学系を用いる場合にも、その波面収差を計測するために本発明を適用可能である。
In the above-described embodiment, the laser plasma light source is used as the EUV light source. However, the present invention is not limited to this, but a SOR (Synchrotron Orbital Radiation) ring, a betatron light source, a discharged light source (discharge excitation plasma light source, rotary discharge) Any of an excitation plasma light source or the like) or an X-ray laser may be used.
In the embodiment of FIG. 1, the case where EUV light is used as exposure light and an all-reflection projection optical system including a plurality of mirrors is used is described as an example. For example, the present invention can be applied to measure the wavefront aberration even when a projection optical system composed of a catadioptric system or a refractive system using ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) or the like as exposure light.
さらに、本発明は、露光装置の投影光学系以外の光学系、例えば顕微鏡の対物レンズ、又はカメラの対物レンズ等の波面収差を計測する場合にも適用可能である。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
Furthermore, the present invention can also be applied to measuring wavefront aberration of an optical system other than the projection optical system of the exposure apparatus, for example, an objective lens of a microscope or an objective lens of a camera.
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various structure can be taken in the range which does not deviate from the summary of this invention.
ILS…照明装置、R…レチクル、RST…レクチルステージ、PO…投影光学系、W…ウエハ、WST…ウエハステージ、WB…ウエハベース、4…計測用レチクル、6…ピンホールパターン、8…計測本体部、10…回折格子、12…演算装置、14…撮像素子、16…主制御系、17…ウエハステージ制御系、30…波面収差計測装置 ILS: Illumination device, R: Reticle, RST: Rectile stage, PO: Projection optical system, W: Wafer, WST ... Wafer stage, WB ... Wafer base, 4 ... Measurement reticle, 6 ... Pinhole pattern, 8 ... Measurement body , 10 ... Diffraction grating, 12 ... Calculation device, 14 ... Image sensor, 16 ... Main control system, 17 ... Wafer stage control system, 30 ... Wavefront aberration measuring device
Claims (12)
前記回折格子が該回折格子の周期方向に関して、前記回折格子の1ピッチ移動する間に、前記干渉縞の光強度分布の計測を複数回行い、
複数回計測された前記干渉縞の光強度分布のそれぞれに対応する前記被検光学系の波面情報を算出し、
算出された前記被検光学系の複数の波面情報を平均化して、前記被検光学系の波面収差を求める
ことを特徴とする波面計測方法。 In the wavefront measuring method of making the measurement light beam that has passed through the measurement mask and the test optical system enter the diffraction grating, and obtaining the wavefront aberration of the test optical system based on the interference fringes generated from the diffraction grating,
While the diffraction grating moves one pitch of the diffraction grating with respect to the periodic direction of the diffraction grating, the light intensity distribution of the interference fringes is measured a plurality of times,
Calculating wavefront information of the test optical system corresponding to each of the light intensity distributions of the interference fringes measured a plurality of times;
A wavefront measuring method, comprising: averaging a plurality of calculated wavefront information of the test optical system to obtain a wavefront aberration of the test optical system.
前記投影光学系の波面収差を計測するために、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の波面計測方法を用いることを特徴とする露光方法。 In an exposure method of illuminating a pattern with exposure light and exposing the substrate with the exposure light through the pattern and a projection optical system,
An exposure method using the wavefront measuring method according to any one of claims 1 to 5, in order to measure the wavefront aberration of the projection optical system.
前記干渉縞の光強度分布を検出する検出器と、
前記回折格子を前記回折格子の周期方向に移動する移動機構と、
前記検出器によって検出される前記干渉縞の光強度分布を記憶する記憶装置と、
前記移動機構により前記回折格子を前記周期方向に移動させて、前記検出器による前記干渉縞の光強度分布の検出及び該検出結果の前記記憶装置による記憶を、前記回折格子が前記回折格子の1ピッチ移動する間に複数回繰り返させる制御装置と、
前記複数回検出されて記憶された前記干渉縞の光強度分布のそれぞれに対応する前記被検光学系の波面情報を算出し、算出された前記被検光学系の複数の波面情報を平均化して、前記被検光学系の波面収差を求める演算装置と、
を備えることを特徴とする波面計測装置。 In the wavefront measuring apparatus for making the measurement light beam passing through the measurement pattern and the test optical system enter the diffraction grating, and obtaining the wavefront aberration of the test optical system based on the interference fringes generated from the diffraction grating.
A detector for detecting a light intensity distribution of the interference fringes;
A moving mechanism for moving the diffraction grating in the periodic direction of the diffraction grating;
A storage device for storing a light intensity distribution of the interference fringes detected by the detector;
The diffraction mechanism is moved in the periodic direction by the moving mechanism to detect the light intensity distribution of the interference fringes by the detector and to store the detection result by the storage device. A control device that repeats multiple times during pitch movement;
Calculate wavefront information of the test optical system corresponding to each of the light intensity distributions of the interference fringes detected and stored a plurality of times, and average the calculated wavefront information of the test optical system. , An arithmetic device for obtaining the wavefront aberration of the test optical system,
A wavefront measuring apparatus comprising:
前記演算装置は、前記被検光学系を通過する光束の差分波面を求めることを特徴とする請求項7に記載の波面計測装置。 The detector detects interference fringes of a plurality of light beams obtained by dividing the light beam with the diffraction grating,
The wavefront measuring apparatus according to claim 7, wherein the arithmetic unit obtains a differential wavefront of a light beam passing through the optical system to be measured.
前記移動機構は、前記回折格子を前記第1の方向に45°で交差する方向に移動することを特徴とする請求項7から請求項9のいずれか一項に記載の波面計測装置。 The diffraction grating is a two-dimensional grating having a periodicity with the same pitch in first and second directions orthogonal to each other;
10. The wavefront measuring apparatus according to claim 7, wherein the moving mechanism moves the diffraction grating in a direction intersecting with the first direction at 45 °.
前記移動機構は、前記回折格子を前記光強度分布の計測毎にp/Nだけ移動することを特徴とする請求項7から請求項10のいずれか一項に記載の波面計測装置。 The pitch in the periodic direction of the diffraction grating is p, and the number of times of measurement of the light intensity distribution is N (N is an integer of 2 or more),
11. The wavefront measuring apparatus according to claim 7, wherein the moving mechanism moves the diffraction grating by p / N for each measurement of the light intensity distribution.
前記投影光学系の波面収差を計測するために、請求項7から請求項11のいずれか一項に記載の波面計測装置を備えることを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus that illuminates a pattern with exposure light and exposes the substrate through the pattern and the projection optical system with the exposure light,
An exposure apparatus comprising the wavefront measuring apparatus according to any one of claims 7 to 11 for measuring wavefront aberration of the projection optical system.
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