JP2000283889A - 投影光学系の検査装置及び検査方法、露光装置、並びに、マイクロデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高価な除振装置を用いることなく、投影光学
系の検査時の低周波数の振動の影響を排除可能な検査装
置及び検査方法、正確な露光が可能な露光装置、さらに
製品の歩留まりを向上可能なマイクロデバイスの製造方
法を提供する。 【解決手段】 テストレチクルＲｔ上に形成されたテス
トパターンを、被検投影光学系ＰＬｅを介して撮像機構
４１の受光面４２上に投影する。計測しようとする収差
毎に、前記受光面４２における投影像の受光時間を変更
する。ここで、その投影像のコントラストに基づいて求
められる収差の計測時には、前記受光時間を検査装置本
体２２に作用する振動のうちで最低周波数の振動の１／
２周期程度に設定する。また、前記投影像の座標位置に
基づいて求められる収差の計測時には、前記受光時間を
前記最低周波数の振動の１周期程度に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素
子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド、撮像素子等のマイ
クロデバイス、レチクル、フォトマスク等のマスクなど
の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィ工程で使用
される露光装置、及び、その露光装置に用いられる投影
光学系の検査装置及び検査方法、さらに前記マイクロデ
バイスの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の露光装置としては、例えば次の
ようなものが知れている。すなわち、レチクル、フォト
マスク等のマスク上に形成された回路パターンに所定の
照明光を照射し、その回路パターンの像を投影光学系を
介してウエハ、ガラスプレート等の基板上に投影転写す
る。ここで、前記投影光学系に収差が存在していると、
その投影光学系を介して形成される前記回路パターンの
投影像は歪んだものとなり、製品基板の歩留まりが低下
することがある。このため、種々の検査方法及び検査装
置を用いて、前記投影光学系の収差の計測が行われてい
る。

【０００３】特に、レチクル上に形成された回路パター
ンをウエハ上に転写して製造される半導体素子では、近
年の集積度の著しい増大に伴って、それぞれ異なる多数
の回路パターンが、各パターンが相互に位置合わせした
状態で層状に重ね焼きされている。このため、重ね合わ
せ精度を確保する意味でも、より厳密な前記投影光学系
の収差の計測が求められている。

【０００４】前記投影光学系の検査方法としては、例え
ば次のような方法が知られている。すなわち、検査用マ
スクに形成された検査用パターンの投影像を、被検投影
光学系を介してその被検投影光学系の共役な面（像面）
に受光面が位置するように配置された撮像機構上に形成
する。そして、その撮像機構により前記パターンの投影
像を取り込んで、取り込まれた投影像を画像処理するこ
とにより、前記投影光学系の収差を検査する方法であ
る。なお、前記撮像機構は、レーザ干渉測長器等により
移動量が計測可能なＸＹＺ三軸の移動ステージ（以下、
「ＸＹＺステージ」という。）上に配置されている。

【０００５】前記投影光学系の投影像の歪みをもたらす
項目としては、いわゆる「ザイデルの５収差」（球面収
差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、ディストーショ
ン）がある。これらの収差の検査には、前記検査用パタ
ーンとして、複数の線状のマークが所定の間隔で繰り返
し配置されたライン・アンド・スペース（以下、「Ｌ・
Ｓ」という。）の暗線パターンまたは明線パターンが用
いられる。また、前記Ｌ・Ｓパターンは、所定の距離を
おいて検査用マスク上に多数形成されている。

【０００６】前記５収差のうち、球面収差と、コマ収差
と、非点収差と、像面湾曲との検査は、前記撮像機構で
取り込まれた前記Ｌ・Ｓパターンの投影像における明暗
のコントラストに基づいて求められる。このコントラス
トを最大にするため、計測上の基準となるベストフォー
カス位置を求める必要がある。このベストフォーカス位
置の検出は、前記被検投影光学系の光軸に沿って、前記
撮像機構の受光面を動かして被検投影光学系のフォーカ
ス位置を変えつつ、逐次前記投影像を取り込む。そし
て、前記各フォーカス位置における前記投影像のコント
ラストを計測し、コントラスト＝フォーカス曲線を算出
してベストフォーカス位置を求める。

【０００７】一方、前記ディストーションは、前記被検
投影光学系の投影範囲内における前記各Ｌ・Ｓパターン
の投影像の座標位置に基づいて求められる。この座標位
置は、前記各投影像の重心位置と、前記測長器での読み
値とに基づいて求められる。

【０００８】以上のような投影光学系の検査は、その投
影光学系を備える露光装置、あるいは専用の検査装置に
被検投影光学系を搭載した状態で行われる。また、前記
露光装置において高精度の露光動作を確保するために
は、前記投影光学系の検査、つまり前記各収差の計測を
厳密に行う必要がある。

【０００９】ここで、前記露光装置及び検査装置には、
外部からそれらの装置へ伝達された振動の影響を低減す
るために、除振装置が装備されている。これは、前記投
影像の取り込み中に前記露光装置及び検査装置に振動が
伝達されると、本来静止しているべき投影像が揺れ動く
ことがあるためである。このように投影像が揺れ動く
と、前記撮像機構での投影像の取り込み時間は、ごく短
時間であるため、コントラストが低下したり、前記投影
像自体が平行移動したりすることがある。そして、前記
投影像のコントラストや座標位置を正確に計測すること
ができなくなるおそれがある。

【００１０】この種の除振装置としては、例えば前記露
光装置及び検査装置と、その設置床面との間に介装され
る除振台が知られている。前記除振台は、内部に緩衝部
材を収容する複数の脚部と、前記露光装置及び検査装置
を載置する載置盤とを備えている。その載置盤は、連結
部材を介して前記緩衝部材と連結され、前記露光装置及
び検査装置を前記設置床面から浮遊状態で載置するよう
になっている。前記緩衝部材としては、荷重に対して均
等に変位するコイルバネが用いられている。このような
除振台は、前記コイルバネの固有振動数のみを利用して
振動の除去を行う、いわゆるパッシブ除振台である。

【００１１】また、露光装置及び検査装置は、それらの
装置を構成する各部材の寸法の環境依存性を排除して、
前記投影像の座標位置を正確に計測するために、通常恒
温室内に設置されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前記従来構成のパッシ
ブ除振台においては、例えば５０Ｈｚ以上の比較的高い
周波数の振動は、効果的に除去することができる。とこ
ろが、前記露光装置及び検査装置を取り巻く環境におい
ては、前記周波数以下（例えば２３Ｈｚまたは４８Ｈｚ
程度の周波数）の振動が、例えば恒温室の空調設備から
発生されている。また、前記露光装置及び検査装置の運
搬時や、前記検査装置における被検投影光学系の交換時
に使用されるクレーンからも、前記と同様な低周波数の
振動が発生されることがある。さらに、一般に、前記露
光装置及び検査装置の配置される建屋の床は、地震対策
等のため、１０Ｈｚ程度の固有振動数となるように設計
されていることが多い。

【００１３】このように、前記露光装置及び検査装置を
取り巻く環境においては、様々な周波数の単振動が同時
に発生されている。そして、これらの単振動が重なり合
うと、前記コイルバネの固有振動数に近接したビート周
波数を有する、さらに低周波数の合成振動が発生する。
このような低周波数の単振動及び合成振動を、従来のパ
ッシブ除振台のみで十分に除去するのは困難である。そ
して、前記両振動が前記露光装置及び検査装置に伝達さ
れると、前記投影像のコントラストや座標位置の計測精
度を十分に確保できなくなるおそれがあるという問題が
あった。

【００１４】前記低周波数の両振動を完全に除去するた
めには、例えば次のような方法が考えられる。すなわ
ち、前記露光装置及び検査装置に振動センサを取り付
け、それら装置に伝達される振動を検出する。そして、
その振動センサの検出結果に基づいて、伝達されてきた
振動と逆位相の振動を発生させて、前記伝達される振動
を打ち消すような機能を有する、いわゆるアクティブ除
振台を採用することである。

【００１５】しかしながら、このように積極的に逆位相
の振動を加えるアクティブ除振台の採用は、それ自体が
非常に高価であり、前記露光装置及び検査装置の製造コ
ストの著しい高騰を招くという問題を生じる。また、除
振台及びその周辺構成が大がかりなものとなって、前記
露光装置及び検査装置における構成の複雑化及び大型化
を招くという問題も生じる。

【００１６】しかも、このようなアクティブ除振台は、
前記従来構成の露光装置及び検査装置に採用されている
前記パッシブ除振台とは構成が全く異なるものである。
このため、前記従来構成の露光装置及び検査装置におい
て、前記アクティブ除振台を追加装備したり、パッシブ
除振台をアクティブ除振台に置換したりすることも容易
なことではない。

【００１７】本発明は、このような従来の技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とし
ては、高価な除振装置を用いることなく、投影光学系の
収差の検査時における低周波数の振動の影響を排除可能
な投影光学系の検査装置及び検査方法を提供することに
ある。また、その他の目的としては、投影光学系の収差
を正確に計測し、正確な露光が可能な露光装置を提供す
ることにある。さらに、その他の目的としては、製品の
歩留まりを向上可能なマイクロデバイスの製造方法を提
供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、投影光学系の検査装置に係る本願請求項１に記載の
発明は、検査用パターン（ＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，Ｐ
Ｂ２）を有する検査用マスク（Ｒｔ）を照明する照明光
学系（３２）と、前記検査用パターン（ＰＡ１〜ＰＡ
４，ＰＢ１，ＰＢ２）を所定面（４２，８７）上に投影
する投影光学系（ＰＬｅ，ＰＬ）と、前記所定面（４
２，８７）上に投影された前記検査用パターン（ＰＡ１
〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２）の投影像に基づいて前記投
影光学系（ＰＬｅ，ＰＬ）の結像特性を計測する計測手
段（５３）とを備えた投影光学系（ＰＬｅ，ＰＬ）の検
査装置（２１，６１）において、前記計測手段（５３）
での計測対象となる前記投影光学系（ＰＬｅ，ＰＬ）の
結像特性の種類と、前記検査装置（２１，６１）に作用
する振動の特性との少なくとも一方に応じて、前記所定
面（４２，８７）上に投影する前記投影像の投影時間を
変更する制御手段（５２）を備えたことを特徴とするも
のである。

【００１９】ここで、本願発明者は、種々検討した結
果、計測対象の結像特性が、検査用パターンの投影像の
コントラストに基づいて計測されるものなのか、座標位
置に基づいて計測されるものなのかによって、そのコン
トラスト、座標位置の変動の周期が異なることを見いだ
した。この本願請求項１に記載の発明では、計測対象と
なる前記結像特性の種類と、前記検査装置に作用する振
動の特性との少なくとも一方に応じて、前記投影像の投
影時間を変更するようになっている。このため、前記各
結像特性の種類毎に、また前記作用する振動の特性毎
に、前記投影像をベストの状態に形成することができ
る。これにより、高価な除振装置を用いることなく前記
低周波数の振動の影響を排除することができ、前記投影
像に基づいて前記投影光学系の結像特性を正確に計測す
ることができる。

【００２０】また、本願請求項２に記載の発明は、前記
請求項１に記載の発明において、前記振動の特性を検出
する検出手段（６３）をさらに設けたことを特徴とする
ものである。

【００２１】このため、本願請求項２に記載の発明で
は、前記請求項１に記載の発明の作用に加えて、前記検
出手段により、実際に検査装置に作用している振動の特
性を検出することができる。そして、その振動の特性に
応じて、前記投影像の投影時間を設定することで、前記
投影光学系の結像特性を一層正確に計測することができ
る。

【００２２】また、本願請求項３に記載の発明は、前記
請求項１または請求項２に記載の発明において、前記所
定面上には、前記投影像を受光する受光面（４２，８
７）が配置されることを特徴とするものである。

【００２３】このため、本願請求項３に記載の発明で
は、前記請求項１または請求項２に記載の発明の作用に
加えて、投影光学系の使用状態に即して、前記投影光学
系の結像状態の計測を行うことができる。

【００２４】また、本願請求項４に記載の発明は、前記
請求項３に記載の発明において、前記制御手段（５２）
は、前記投影時間として前記受光面（４２，８７）にお
ける受光時間を変更するようにしたことを特徴とするも
のである。

【００２５】このため、本願請求項４に記載の発明で
は、検査用パターンの投影像におけるコントラスト及び
座標位置の変動の周期に応じて、計測対象の結像特性毎
に、前記投影像の受光時間を調整することができる。こ
れにより、計測手段での各結像特性の計測の基礎となる
前記投影像のコントラストのばらつき及び前記投影像自
体の平行移動を平均化することができる。

【００２６】そして、本願請求項４に記載の発明では、
前記請求項３に記載の発明の作用に加えて、単に検査用
パターンの投影像の受光時間を変更するといった簡素な
構成で、投影光学系の結像特性の計測時における低周波
数の振動の影響を排除できる。

【００２７】また、本願請求項５に記載の発明は、前記
請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明に
おいて、前記受光面（４２，８７）に入射する光束の光
量を変更する光量変更手段（４３，３３）をさらに備え
たことを特徴とするものである。

【００２８】計測手段での結像特性の計測に先だって検
査用パターンの投影像を、例えば撮像素子（ＣＣＤ）を
用いて取り込む場合、前記投影像の蓄積時間の長さによ
っては、前記ＣＣＤが飽和状態となってしまうことがあ
る。これに対して、本願請求項５に記載の発明では、前
記請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の発明
の作用に加えて、光量変更手段により、受光面に投影さ
れる投影像の光量を調整することができる。このため、
前記のように、ＣＣＤが飽和状態となるのを回避するこ
とができ、投影光学系の結像特性を正確に計測すること
ができる。

【００２９】また、投影光学系の検査方法に係る本願請
求項６に記載の発明は、検査用マスク（Ｒｔ）上に形成
された検査用パターン（ＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ
２）を投影光学系（ＰＬｅ，ＰＬ）を介して所定面（４
２，８７）上に投影し、前記検査用パターン（ＰＡ１〜
ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２）の投影像に基づいて前記投影
光学系（ＰＬｅ，ＰＬ）の結像特性を計測手段（５３）
により計測する投影光学系（ＰＬｅ，ＰＬ）の検査方法
において、前記計測手段（５３）での計測対象となる前
記投影光学系（ＰＬｅ，ＰＬ）の結像特性の種類と、前
記検査用パターン（ＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２）
を前記所定面（４２，８７）上に投影する際に作用する
振動の特性との少なくとも一方に応じて、前記所定面
（４２，８７）上に投影する前記投影像の投影時間を変
更することを特徴とするものである。

【００３０】このため、本願請求項６に記載の発明で
は、前記請求項１に記載の発明とほぼ同様の作用が発揮
される。また、露光装置に係る本願請求項７に記載の発
明は、マスク（Ｒ）上に形成されたパターンを投影光学
系（ＰＬ）を介して基板上（Ｗ）に転写する露光装置
（７１）において、前記請求項１〜請求項５のうちいず
れか一項に記載の投影光学系の検査装置と、その検査装
置の検査結果に基づいて前記投影光学系（ＰＬ）の結像
特性を補正する補正手段（８９，９２，９３）とを備え
たことを特徴とするものである。

【００３１】このため、本願請求項７に記載の発明で
は、高価な除振装置を用いることなく、投影光学系の結
像特性を正確に計測することができて、正確な露光動作
を確保することができる。そして、製品基板における歩
留まりを向上させることができる。

【００３２】また、マイクロデバイスの製造方法に係る
本願請求項８に記載の発明は、マスク（Ｒ）上に形成さ
れたデバイスパターンを投影光学系（ＰＬ）を介して基
板（Ｗ）上に転写して、前記基板（Ｗ）上に所定の回路
パターンを形成するマイクロデバイスの製造方法におい
て、計測対象となる前記投影光学系（ＰＬ）の結像特性
の種類と、検査用マスク（Ｒｔ）上の検査用パターン
（ＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２）を前記投影光学系
（ＰＬ）を介して所定面（４２，８７）上に投影する際
に作用する振動の特性との少なくとも一方に応じて、前
記所定面（４２，８７）上に投影する前記検査用パター
ン（ＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２）の投影像の投影
時間を変更して、前記検査用パターン（ＰＡ１〜ＰＡ
４，ＰＢ１，ＰＢ２）を前記所定面（４２，８７）上に
投影し、前記投影時間変更後の投影像に基づいて前記投
影光学系（ＰＬ）の結像特性を計測し、その計測結果に
基づいて前記投影光学系（ＰＬ）の結像特性を補正し
て、前記マスク（Ｒ）上のデバイスパターンを前記基板
（Ｗ）上に転写することを特徴とするものである。

【００３３】このため、本願請求項８に記載の発明で
は、高価な除振装置を用いることなく、投影光学系の結
像特性を正確に計測することができ、その計測結果に基
づいて正確に投影光学系の結像特性を補正することがで
きる。これにより、マスク上の回路パターンが正確に基
板上に転写されるため、製品基板における歩留まりを向
上させることができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下に、本発明
の投影光学系の検査装置及び検査方法を、専用の検査装
置に具体化した第１実施形態について図１〜図６に基づ
いて説明する。

【００３５】図１は検査装置の一部を切り欠いた外観図
であり、図２は図１の検査装置の概略示す図である。図
１及び図２に示すように、検査装置２１は、検査装置本
体２２と除振台２３とから構成されている。前記検査装
置本体２２の基盤２４上には、被検投影光学系ＰＬｅを
着脱可能に保持するための下部架台２５が立設されてい
る。また、前記基盤２４上には、ＸＹＺステージ２６と
レーザ干渉測長器（以下、「測長器」という）２７とが
配置されている。前記ＸＹＺステージ２６は、ステージ
駆動部２８により、ＸＹＺの三軸方向に移動可能になっ
ている。また、このＸＹＺステージ２６上には、Ｘ方向
及びＹ方向に沿って一対の移動鏡２９が立設されてい
る。前記測長器２７は、この移動鏡２９に対向するよう
に配置されている。そして、この測長器２７は、前記移
動鏡２９に対して所定のレーザ光を出射するとともに、
その出射光と移動鏡２９からの反射光との干渉に基づい
て、前記ＸＹＺステージ２６のＸＹの二軸方向における
位置を計測する。

【００３６】なお、ここでは、前記被検投影光学系ＰＬ
ｅの光軸ＡＸに沿う方向をＺ軸とし、その光軸ＡＸに直
交するとともに図２の紙面に沿う方向をＸ軸とし、その
光軸ＡＸ及び図２の紙面に直交する方向をＹ軸とする。
また、図１及び図２においては、前記Ｘ方向における前
記ＸＹＺステージ２６の位置を計測する測長器２７及び
移動鏡２９のみが示されている。

【００３７】前記下部架台２５上には、上部架台３０が
立設されている。この上部架台３０には、レチクルホル
ダ３１が前記被検投影光学系ＰＬｅの上方において装備
され、そのレチクルホルダ３１上に検査用マスクとして
のテストレチクルＲｔが真空吸着により保持されてい
る。このテストレチクルＲｔは、その中心が前記被検投
影光学系ＰＬｅの光軸ＡＸ上に位置するように保持され
ている。

【００３８】また、前記上部架台３０上には、前記テス
トレチクルＲｔの上方において、そのテストレチクルＲ
ｔを所定の照明光ＩＬで照明するための照明光学系３２
が配置されている。この照明光学系３２は、光源３３、
フライアイレンズ３４、リレーレンズ３５、ミラー３
６、コンデンサレンズ３７等からなっている。

【００３９】前記光源３３は、前記照明光ＩＬとして、
例えばＫｒＦエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ
光、Ｆ２ エキシマレーザ光等のパルス光を出射する。
前記フライアイレンズ３４は多数のレンズエレメントか
らなっており、その出射面上にはそれぞれのレンズエレ
メントに対応した多数の２次光源像が形成される。そし
て、この２次光源像が、リレーレンズ３５、ミラー３
６、コンデンサレンズ３７の合成系を介して、前記テス
トレチクルＲｔ上で重畳され、そのテストレチクルＲｔ
上を均一な照度分布で照明するようになっている。

【００４０】前記照明光学系３２の下面には、シャッタ
３８を備えたシャッタ機構３９が取着されている。この
シャッタ３８は、シャッタ駆動部４０により前記照明光
ＩＬの光路に対して出退され、前記テストレチクルＲｔ
上への照明光ＩＬの照射を断続する。

【００４１】前記ＸＹＺステージ２６上には、撮像素子
（ＣＣＤ）を含む撮像機構４１が配置されている。この
撮像機構４１は、前記ＸＹＺステージ２６を駆動するこ
とにより、前記被検投影光学系ＰＬｅの投影可能範囲に
おいて、ＸＹＺの三軸方向に移動されるようになってい
る。

【００４２】その撮像機構４１の受光面４２と前記被検
投影光学系ＰＬｅとの間には、光量変更手段としての減
光板４３が介在されている。この減光板４３は、円板状
をなし、前記照明光ＩＬに対してそれぞれ異なる透過率
を有する複数の減光フィルタ４４が周方向に等角度間隔
で配列されている。そして、この減光板４３を減光板駆
動部４５により回転させることで、各減光フィルタ４４
が前記撮像機構４１の受光面４２上に対応するようにな
っている。そして、前記透過度の異なる減光フィルタ４
４を選択することにより、前記受光面４２に入射する照
明光ＩＬの強度を調整するようになっている。

【００４３】前記除振台２３は、前記検査装置本体２２
を載置するための載置盤４６を有し、その載置盤４６の
四隅に対応するように中空円筒状の脚部４７が配置され
ている。各脚部４７の内部には、所定のバネ定数を有す
るコイルバネ４８が収容されている。このコイルバネ４
８の上部には、連結部材４９を介して前記載置盤４６が
連結されている。そして、前記露光装置本体２２が、設
置場所の床面ＦＬから浮遊した状態で、前記載置盤４６
上に載置されている。ここで、この除振台２３は、前記
コイルバネ４８の固有振動数のみを利用して振動の除去
を行う、いわゆるパッシブ除振台となっている。

【００４４】次に、前記被検投影光学系ＰＬｅの結像特
性を計測するための構成について説明する。図３及び図
４に示すように、前記結像特性を計測する場合には、検
査用パターンとしての複数のテストパターンＰＡ１〜Ｐ
Ａ４，ＰＢ１，ＰＢ２が配列形成されたテストレチクル
Ｒｔを用いる。これら１組のテストパターンＰＡ１〜Ｐ
Ａ４，ＰＢ１，ＰＢ２は、テストパターン群ＰＧを構成
している。また、前記テストレチクルＲｔ上には、この
テストパターン群ＰＧが、複数、二次元的な広がりをも
って所定間隔おきに配列形成されている。本実施形態に
おいては、前記被検投影光学系ＰＬｅの投影可能範囲に
対応する前記テストレチクルＲｔ上のパターン領域ＰＲ
内において、その中心部、四隅部、その四隅部の中間、
及び、前記中心部と前記四隅部との中間像高部の計１３
ヶ所に前記テストパターン群ＰＧが形成されている。

【００４５】前記テストパターンＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ
１，ＰＢ２は、透光部Ｐｔ中に複数の線状の遮光部Ｐｓ
が所定間隔をおいて配列形成されたＬ・Ｓの暗線パター
ンとなっている。前記テストパターンＰＡ１〜ＰＡ４と
ＰＢ１，ＰＢ２とは、前記遮光部Ｐｓの配列周期（線
幅）が異なるものとなっている。また、前記テストパタ
ーンＰＡ１とＰＡ２とＰＡ３とＰＡ４とは、また、テス
トパターンＰＢ１とＰＢ２とは、前記遮光部Ｐｓの配列
方向が異なるものとなっている。

【００４６】さて、図２に示すように、前記ＸＹＺステ
ージ２６を駆動するステージ駆動部２８、前記照明光Ｉ
Ｌを出射する光源３３、前記シャッタ３８を駆動するシ
ャッタ駆動部４０、前記減光板４３を駆動する減光板駆
動部４５は、いずれも検査装置本体２２全体の動作を制
御する主制御系５２に接続されている。つまり、前記Ｘ
ＹＺステージ２６、光源３３、シャッタ３８及び減光板
４３は、主制御系５２からの指令に基づいて動作されて
いる。

【００４７】前記測長器２７は、前記主制御系５２を介
して、計測手段としての収差検出部５３内に装備された
演算処理部５４に接続されている。そして、前記測長器
２７からは、前記ＸＹＺステージ２６のＸＹ方向におけ
る位置に関する情報が前記主制御系５２を介して演算処
理部５４に出力される。また、前記ステージ駆動系２８
は、前記主制御系５２を介して前記演算処理部５４に接
続されている。そして、前記ステージ駆動系２８から
は、前記ＸＹＺステージ２６のＺ方向における位置に関
する情報が前記主制御系５２を介して演算処理部５４に
出力される。

【００４８】前記撮像機構４１は前記収差検出部５３内
に装備されたフレームメモリ５５を介して前記演算処理
部５４に接続されている。そして、前記受光面４２を介
して前記撮像機構４１で受光された画像に関する情報
は、このフレームメモリ５５に一旦蓄積された後、前記
演算処理部５４に入力される。前記フレームメモリ５５
には、前記撮像機構４１におけるテストレチクルＲｔ上
のパターンの投影像の受光状態を確認するためのモニタ
５６が接続されている。

【００４９】前記演算処理部５４では、前記撮像機構４
１から入力される受光画像に関する情報と、前記測長器
２７及びステージ駆動系２８から入力されるＸＹＺステ
ージ２６の位置に関する情報とに基づいて、前記被検投
影光学系ＰＬｅの結像特性が計測される。

【００５０】前記主制御系５２には、計測対象となる前
記結像特性の種類毎の前記シャッタ３８の開放時間、及
び、その開放時間毎に変更される減光フィルタ４４の透
過度等に関する情報が格納された記憶装置５７が接続さ
れている。また、その主制御系５２内には、タイマ５８
が装備されている。なお、主制御系５２に計測対象とな
る結像特性の種類に応じた選択スイッチを設け、その選
択スイッチで選択された結像特性に応じて、前記シャッ
タ３８の開放時間、減光フィルタ４４の透過度の情報を
記憶装置５７から呼び出す構成にしてもよい。

【００５１】次に、前記被検投影光学系ＰＬｅの結像特
性を計測動作について説明する。主制御系５２は、前記
ステージ駆動部２８に指令して、ＸＹＺステージ２６を
所定位置に移動させる。これにより、前記撮像機構４１
の受光面４２を、前記被検投影光学系ＰＬｅの投影可能
範囲内に投影された前記各テストパターンＰＡ１〜ＰＡ
４，ＰＢ１，ＰＢ２の投影像のいずれかに対応させる。

【００５２】次いで、前記主制御系５２は、前記記憶装
置５７から前記結像特性の種類毎にその計測に必要な情
報（前記シャッタ３８の開放時間、前記減光フィルタ４
４の透過度等）を読み出す。そして、主制御系５２は、
前記減光板駆動部４５に対して最適な減光フィルタ４４
を前記受光面４２上に選択配置するようを指令する。ま
た、主制御系５２は、タイマ５８に前記シャッタ３８の
開放時間を設定する。次いで、主制御系５２は、前記光
源３３に照明光ＩＬの出射を指令する。

【００５３】そして、主制御系５２が前記シャッタ駆動
部４０に対して前記シャッタ３８の開放を指令し、シャ
ッタ３８が開かれると同時に、前記タイマ５８が計時を
開始する。これにより、前記テストパターンＰＡ１〜Ｐ
Ａ４，ＰＢ１，ＰＢ２の投影像が、被検投影光学系ＰＬ
ｅを介して前記撮像機構４１の受光面４２上に投影され
る。そして、前記投影像が、前記撮像機構４１により取
り込まれ蓄積される。やがて、前記タイマ５８において
設定された時間が経過すると、主制御系５２は、シャッ
タ駆動部４０に対し前記シャッタ３８の閉止を指令する
とともに、前記光源３３に対し照明光ＩＬの出射停止を
指令する。これにより、前記撮像機構４１における前記
投影像の取り込みが停止される。

【００５４】撮像機構４１に取り込まれた前記投影像の
画像に関する情報は、前記フレームメモリ５５に一旦記
憶される。これと同時に、前記演算処理部５４には、前
記測長器２７及びステージ駆動部２８からＸＹＺステー
ジ２６の位置、つまり前記受光面４２の位置に関する情
報が入力される。そして、前記演算処理部５４におい
て、これらの情報に基づいて、前記被検投影光学系ＰＬ
ｅの結像特性が計測される。

【００５５】さて、前記結像特性、つまり「ザイデルの
５収差」は、次の２つに大別される。一つは、前記撮像
機構４１で取り込まれた前記投影像における明暗のコン
トラストに基づいて求められる光軸方向の収差である。
この光軸方向の収差には、球面収差、コマ収差、非点収
差及び像面湾曲が含まれる。もう一つは、前記投影像に
おける座標位置に基づいて求められる光軸との直交方向
の収差である。この直交方向の収差には、ディストーシ
ョンが含まれる。

【００５６】前記光軸方向の収差を計測する場合につい
て、ベストフォーカス位置の計測方法を含めて説明す
る。まず、ベストフォーカス位置を測定するには、前記
ステージ駆動部２８により、前記ＸＹＺステージ２６を
前記被検投影光学系ＰＬｅの光軸ＡＸに沿って所定間隔
で段階的に移動させる。これにより、前記撮像機構４１
の受光面４２を段階的に動かして、前記被検投影光学系
ＰＬｅのフォーカス位置を変更させる。そして、前記各
フォーカス位置において、計測しようとする前記結像特
性毎にテストパターンＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２
を適宜選択して、その投影像の検出を行う。

【００５７】ここで、例えば図５（ａ）に示すようなテ
ストパターンＰＡ１を、前記撮像機構４１により取り込
んだとする。この場合、その投影像のベストフォーカス
位置における理論的な光強度分布は、図５（ｂ）のよう
になる。しかしながら、実際には、理想的な状態の被検
投影光学系ＰＬｅを介した場合であっても、その前記投
影像の濃淡による二値化画像から求められる光強度分布
の波形は、図５（ｃ）のようになる。そして、この光強
度分布の波形は、フォーカス位置、被検投影光学系ＰＬ
ｅに残存する収差によりに微妙に変化する。

【００５８】前記演算処理部５４において、このように
して求められるテストパターンＰＡ１の透光部Ｐｔを通
過した光の強度分布の波形におけるメインピークＭＰの
振幅を、各フォーカス位置毎に算出する。そして、各フ
ォーカス位置における前記メインピークＭＰの振幅か
ら、各フォーカス位置毎のコントラストを検出する。そ
の検出結果から、フォーカス位置とコントラストとの関
係曲線を算出して、最もコントラストの高くなるフォー
カス位置をベストフォーカス位置とする。

【００５９】前記球面収差を計測する際には、互いに線
幅の異なる前記テストパターン、例えばＰＡ１とＰＢ１
とを、あるいはＰＡ２とＰＢ２とを用い、各テストパタ
ーンＰＡ１とＰＢ１との、あるいは、ＰＡ２とＰＢ２と
の投影像のベストフォーカス位置を求める。そして、そ
れらのベストフォーカス位置の差を計測することによっ
て、前記球面収差が求められる。

【００６０】前記コマ収差を計測する際には、前記テス
トレチクルＲｔ上のパターン領域ＰＲの四隅部あるいは
それらの中間部に配置されたテストパターン群ＰＧ内の
テストパターンＰＡ１〜ＰＡ４のうち少なくとも１つを
使用する。そして、そのテストパターンＰＡ１〜ＰＡ４
の前記ベストフォーカス位置における前記投影像の光強
度分布波形のメインピークＭＰの両端部に発生する一対
の疑似ピークＳＰ１，ＳＰ２の強度差（ピークの高さの
差）ΔＩを計測する。

【００６１】ここで、前記被検投影光学系ＰＬｅにコマ
収差が存在しない場合には、図５（ｃ）に示すように、
前記一対の疑似ピークＳＰ１，ＳＰ２の強度に差は発生
しない。これに対して、前記被検投影光学系ＰＬｅにコ
マ収差が存在する場合には、図５（ｄ）に示すように、
前記一対の疑似ピークＳＰ１，ＳＰ２にそのコマ収差量
に応じた強度差ΔＩが発生する。これにより、計測され
た疑似ピークＳＰ１，ＳＰ２の強度差ΔＩを、予め求め
られている各コマ収差量における前記疑似ピークＳＰ
１，ＳＰ２の強度差ΔＩの関係式と照合することによっ
て、計測に供したテストパターンＰＡ１〜ＰＡ４の配列
方向におけるコマ収差が求められる。

【００６２】前記非点収差を求める際には、異なる四方
向の前記テストパターンＰＡ１〜ＰＡ４を使用する。こ
こで、テストパターンＰＡ１を用いてサジタル面におけ
るベストフォーカス位置を、テストパターンＰＡ２を用
いてタンジェンシャル面におけるベストフォーカス位置
をそれぞれ求める。また、テストパターンＰＡ３を用い
て４５°方向におけるベストフォーカス位置を、テスト
パターンＰＡ４を用いて１３５°方向におけるベストフ
ォーカス位置をそれぞれ求める。そして、前記サジタル
面とタンジェンシャル面とにおけるベストフォーカス位
置の差、及び、前記４５°方向と前記１３５°方向にお
けるベストフォーカス位置の差を計測することにより、
非点収差が求められる。

【００６３】前記像面湾曲を求める際には、前記テスト
レチクルＲｔ上のパターン領域ＰＲの中心部に配置され
たテストパターン群ＰＧを含む複数のテストパターン群
ＰＧについて、前記非点収差の計測を行う。そして、前
記中心部に配置されたパターン群ＰＧの各テストパター
ンＰＡ１〜ＰＡ４の投影像のベストフォーカス位置に対
する周辺部に配置されたパターン群ＰＧの各テストパタ
ーンＰＡ１〜ＰＡ４の投影像のベストフォーカス位置の
ずれを計測することにより、像面湾曲が求められる。

【００６４】一方、前記直交方向の収差、つまりディス
トーションを計測する場合には、まず前記ステージ駆動
部２８により、前記ＸＹＺステージ２６を移動させる。
これにより、図４に示す前記テストレチクルＲｔの中心
部に位置するテストパターン群ＰＧｃ中のテストパター
ンＰＡ１〜ＰＡ４の少なくとも１つの投影像を前記撮像
機構に４１に対応させる。その投影像が前記撮像機構４
１により取り込まれ、前記フレームメモリ５５に記憶さ
れると、演算処理部５４において、その投影像における
光強度分布の波形から、前記投影像の重心位置を演算す
る。この重心位置を中心座標の位置として、前記測長器
２７を零リセットする。

【００６５】次いで、前記ＸＹＺステージ２６を、ＸＹ
二軸方向で動かして、前記中心部に位置するテストパタ
ーン群ＰＧｃとは異なる他の複数のテストパターン群Ｐ
Ｇ内の各テストパターンＰＡ１〜ＰＡ４のうち少なくと
も１つについて、同様の投影像の重心位置の検出を逐次
行う。この際、主制御系５２は、前記撮像機構４１が前
記投影像を取り込むのに同期して、前記測長器２７に対
し前記ＸＹＺステージ２６のＸＹ二軸方向の位置の計測
を指令し、その計測結果を演算処理部５４に入力させ
る。これにより、前記各テストパターン群ＰＧ内のテス
トパターンＰＡ１〜ＰＡ４の投影像の重心位置が、前記
中心部に配置されたテストパターン群ＰＧｃ内のテスト
パターンＰＡ１〜ＰＡ４の重心位置を原点とした座標系
上の座標位置として求められる。そして、前記演算処理
部５４において、前記各投影像の座標位置と、前記理想
格子における格子点、つまり前記被検投影光学系ＰＬｅ
にディストーションが存在しないと仮定した場合の各投
影像の座標位置との差を計測することにより、ディスト
ーションが求められる。

【００６６】さて、本願発明者が鋭意検討した結果によ
れば、前記投影像のコントラストの計測においては、主
に低周波数の単振動の影響により、各測定毎に前記コン
トラストがばらつくことを見出した。また、前記投影像
の座標位置の計測においては、主に複数の前記単振動が
重ね合わされて生じるさらに低周波数の合成振動の影響
により、前記投影像全体がＸＹ平面内で平行移動するこ
とを見出した。

【００６７】ここで、図６に示すように、前記従来構成
では、前記撮像機構４１における前記投影像の受光時間
は、前記合成振動のうち最低周波数の振動の周期に対し
て、ごく短時間である。これに対して、前記撮像機構４
１における前記投影像の受光時間を延長することによ
り、前記コントラストのばらつき及び前記座標位置の平
行移動を大きく低減することができた。これは、前記低
周波数の振動による投影像の揺れ動きが、その投影像の
受光時間内において平均化されるためである。

【００６８】そして、前記コントラストのばらつきを最
も効果的に抑制するためには、前記受光時間を、前記最
低周波数の振動の１／２周期にほぼ相当するか、またそ
れを超える時間に設定する。なお、この場合、前記受光
時間が極端に長くなると前記コントラストが全体的に下
がってきてしまう。このため、前記受光時間は、前記最
低周波数の振動の１／４〜３／４周期の範囲が好まし
く、１／３〜２／３周期の範囲がさらに好ましい。

【００６９】また、前記座標位置の平行移動を最も効果
的に抑制するためには、前記受光時間を、前記合成振動
のうち最低周波数の振動の１周期にほぼ相当するか、ま
たそれを超える時間、好ましくは前記最低周波数の振動
の２／３〜４／３周期の範囲、さらに好ましくは３／４
〜５／４周期の範囲に設定する。

【００７０】従って、以上のように構成されたこの第１
実施形態によれば、以下のような効果を得ることができ
る。 （イ） この第１実施形態の検査装置２１では、主制御
系５２が、計測しようとする被検投影光学系ＰＬｅの収
差に応じて、撮像機構４１におけるテストパターンＰＡ
１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２の投影像の受光時間を変更
するようになっている。ここで、前記投影像のコントラ
ストに基づいて計測される光軸方向の収差（球面収差、
コマ収差、非点収差、像面湾曲）では、前記受光時間が
計測に影響を与える合成振動の内で最低周波数の振動の
おおむね１／２周期以上となるように設定される。ま
た、前記投影像の座標位置に基づいて計測される直交方
向の収差（ディストーション）では、前記受光時間が計
測に影響を与える合成振動の内で最低周波数の振動のお
おむね１周期以上となるように設定される。

【００７１】このため、前記投影像を撮像機構４１で受
光する際において、前記投影像の揺れ動きにより生じる
各測定毎のコントラストのばらつきや前記投影像の平行
移動が平均化される。これにより、各収差の計測時にお
ける前記投影像を、常にベストの状態に形成することが
でき、高価ないわゆるアクティブ除振台を用いることな
く前記低周波数の振動の影響を排除することができる。

【００７２】従って、前記投影像に基づいて、被検投影
光学系ＰＬｅに存在する各収差を正確に計測することが
できる。そして、前記検査装置２１における製造コスト
が著しく高騰したり、除振台２３及びその周辺構成が複
雑化、大型化したりするのを回避できる。

【００７３】しかも、単にテストパターンＰＡ１〜ＰＡ
４，ＰＢ１，ＰＢ２の投影像の受光時間を変更するとい
った簡素な構成で、低周波数の振動の影響を排除でき
る。従って、部品点数の増加、構成の複雑化を招くこと
なく、被検投影光学系ＰＬｅの正確な検査が可能な検査
装置２１を実現させることができる。

【００７４】（ロ） この第１実施形態の検査装置２１
では、被検投影光学系ＰＬｅの像面上に、テストパター
ンＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２の投影像を受光する
撮像機構４１の受光面４２が配置されている。このた
め、前記被検投影光学系ＰＬｅの使用状態に即して、そ
の被検投影光学系ＰＬｅに存在する各収差を容易かつ正
確に計測することができる。

【００７５】（ハ） この第１実施形態の検査装置２１
では、撮像機構４１の受光面４２に入射するテストパタ
ーンＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２の投影像における
光量を変更する減光板４３が装備されている。

【００７６】この第１実施形態では、前記投影像を、撮
像機構４１内に装備されたＣＣＤにより取り込んでい
る。この場合、前記投影像の蓄積時間の長さに応じて、
前記減光板４３によりそれを通過する前記投影像の光量
を調整することで、前記ＣＣＤに到達する投影像の光量
を調整することができる。従って、ＣＣＤが飽和状態と
なるのを回避することができ、投影光学系の結像特性を
正確に計測することができる。

【００７７】（第２実施形態）この第２実施形態の検査
装置６１においては、図７及び図８に示すように、検査
装置本体６２におけるシャッタ機構３９及び減光板４３
の配置が前記第１実施形態と異なっている。また、この
検査装置本体６２には、その基盤２４上に振動センサ６
３が設けられているとともに、撮像機構６４内に拡大光
学系６５が配備されている。

【００７８】この検査装置本体６２では、前記シャッタ
機構３９が、ＸＹＺステージ２６上において、前記撮像
素子６４の受光面４２を開閉自在に覆うように配置され
ている。また、前記減光板４３は、前記照明光学系３２
内のフライアイレンズ３４とリレーレンズ３５との間に
設けられている。

【００７９】また、前記振動センサ６３は、前記基盤２
４のほぼ中央に配置され、その基盤２４に作用する振動
の周期を検出し、その振動の周期に関する情報を前記主
制御系５２に出力するようになっている。

【００８０】さらに、前記拡大光学系６５は、前記撮像
機構６４の受光面４２の下方に配置され、その受光面４
２に入射する前記テストパターンＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ
１，ＰＢ２の投影像を所定の倍率に拡大するようになっ
ている。この拡大光学系６５で拡大された前記投影像
は、ミラー６６を介して撮像素子（ＣＣＤ）６７により
取り込まれる。

【００８１】この第２実施形態の検査装置６１では、被
検投影光学系ＰＬｅの結像特性を計測する際に、前記主
制御系５２は、その計測対象となる結像特性の種類に加
えて、前記振動センサ６３から入力される前記振動の周
期に関する情報に基づいて前記撮像機構６４の受光面４
２における受光時間を設定するようになっている。言い
換えると、主制御系５２は、前記結像特性の計測時にお
いて、実際に検査装置本体６２に作用している振動の周
期と計測しようとする収差とに応じて、最適な前記シャ
ッタ機構３９の開放時間を前記記憶装置５７から読み出
してタイマ５８に設定する。

【００８２】また、この場合、計測された各収差には、
前記拡大光学系６５が有する収差が含まれることとな
る。このため、前記拡大光学系６５の収差情報を、予め
前記記憶装置５７に記憶させておく。そして、前記演算
処理部５４は、前記ＣＣＤ６７で取り込まれた投影像に
基づいて各収差が計測されると、前記拡大光学系６５の
収差情報を前記主制御系５２を介して前記記憶装置５７
から読み込む。そして、演算処理部５４は、この拡大光
学系６５の収差情報を用いて前記計測された収差を補正
し、前記被検投影光学系ＰＬｅの結像特性を求めるよう
になっている。

【００８３】従って、この第２実施形態によれば、前記
第１実施形態における（イ）〜（ハ）に記載の効果に加
えて、以下のような効果を得ることができる。 （ニ） この第２実施形態の検査装置６１では、検査装
置本体６２にその検査装置本体６２に作用する振動の特
性を検出する振動センサ６３が設けられている。

【００８４】このため、前記振動センサ６３により、被
検投影光学系ＰＬｅの結像特性の計測時において、実際
に前記検査装置本体６２に作用している振動の特性を検
出して、その振動の特性に応じたテストパターンＰＡ１
〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２の投影像の受光時間を設定す
ることができる。従って、前記受光時間が過剰に設定さ
れるのを確実に抑制することができて、前記被検投影光
学系ＰＬｅの結像特性を一層正確に計測することができ
る。特に、前記投影像のコントラストに基づく収差の計
測を、正確に行うことができる。

【００８５】しかも、前記振動センサ６３にて検出され
る振動の特性は、検査装置本体６１に作用する振動の周
期となっている。このため、検出された前記振動の周期
に基づいて、各収差毎に前記撮像機構６４の受光面４２
における受光時間を容易に求めることができる。

【００８６】（ホ） この第２実施形態の検査装置６１
では、撮像機構６４の受光面４２とＣＣＤ６７との間に
拡大光学系６５が介装されている。このため、前記受光
面４２を通過したテストパターンＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ
１，ＰＢ２の投影像は、前記拡大光学系６５により拡大
された状態でＣＣＤ６７にて取り込まれる。これによ
り、前記ＣＣＤ６７における前記投影像の解像度が上昇
され、その投影像が前記フレームメモリ５５に一層正確
な画像として記憶される。従って、前記演算処理部５４
における各収差の計測精度を一層向上することができ
る。

【００８７】（第３実施形態）つぎに、本発明の投影光
学系の検査方法の実施可能な露光装置を、半導体素子製
造用の露光装置に具体化した第３実施形態について、前
記第１実施形態の検査装置と異なる部分を中心に説明す
る。

【００８８】この第３実施形態の露光装置７１では、図
９に示すように、照明光学系３２の一対のリレーレンズ
３５の間にレチクルブラインド７２が設けられている。
このレチクルブラインド７２は、その遮光面がレチクル
Ｒのパターン領域と共役な関係をなすように配置されて
いる。また、レチクルブラインド７２は、レチクルブラ
インド駆動部７３により開閉可能な複数枚の可動遮光部
（例えば２枚のＬ字型の可動遮光部）からなっている。
そして、それらの可動遮光部により形成される開口部の
大きさ（スリット幅等）を調整することにより、レチク
ルＲを照明する照明領域を任意に設定するようになって
いる。

【００８９】投影光学系ＰＬの物体面側には、レチクル
ステージＲＳＴが配置されている。このレチクルステー
ジＲＳＴは、テストパターンＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，
ＰＢ２が形成されたテストレチクルＲｔ、あるいはデバ
イスパターンが形成されたデバイスレチクル等のレチク
ルＲを交換可能に保持している。また、このレチクルス
テージＲＳＴは、前記レチクルＲを前記投影光学系ＰＬ
の光軸ＡＸと直交するＸ方向において微動可能に保持し
ている。さらに、レチクルステージＲＳＴは、リニアモ
ータ等で構成されたレチクルステージ駆動部７４により
所定の方向（走査方向（Ｙ方向））に移動可能となって
いる。

【００９０】このレチクルステージＲＳＴは、レチクル
Ｒの全面が少なくとも照明光ＩＬの光軸を横切ることが
できるだけの移動ストロークを有している。なお、図９
においては、前記投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに沿う方向
をＺ方向、前記投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ及び紙面と直
交する方向をＸ方向、前記投影光学系ＰＬの光軸に直交
し紙面に沿う方向をＹ方向とする。

【００９１】前記レチクルステージＲＳＴの端部には、
レーザ干渉測長器７５からのレーザ光を反射する移動鏡
７６が固定されている。この測長器７５によって、レチ
クルステージＲＳＴのＹ方向の位置が常時検出され、そ
の位置に関する情報は、主制御部５２に出力される。そ
して、主制御系５２は、前記レチクルステージＲＳＴの
位置情報に基づいてレチクルステージ駆動部７４を制御
し、レチクルステージＲＳＴを移動させる。

【００９２】前記レチクルＲを通過した照明光ＩＬは、
前記投影光学系ＰＬに入射する。この投影光学系ＰＬ
は、その像面上に前記レチクルＲ上のパターンを例えば
１／５あるいは１／４に縮小した投影像を形成する。

【００９３】その投影光学系ＰＬの像面側には、ウエハ
ステージＷＳＴが配置されている。そのウエハステージ
ＷＳＴ上には、表面に前記照明光ＩＬに対して感光性を
有するフォトレジストが塗布された基板としてのウエハ
Ｗがウエハホルダ７７を介して載置保持されている。こ
のウエハホルダ７７は、図示しない駆動部により、前記
投影光学系ＰＬの最適結像面に対し、任意方向に傾斜可
能で、かつ投影光学系ＰＬの前記光軸ＡＸ方向（Ｚ方
向）に微動可能になっている。

【００９４】前記ウエハステージＷＳＴは、ウエハステ
ージ駆動部７８により、前記走査方向（Ｙ方向）の移動
のみならず、前記ウエハＷ上に区画された複数のショッ
ト領域に対し任意に移動できるように前記走査方向と直
交する方向（Ｘ方向）にも移動可能に構成されている。
これにより、ウエハＷ上に区画された各ショット領域毎
に、一括露光を繰り返すステップ・アンド・リピート動
作と、走査露光を繰り返すステップ・アンド・スキャン
動作とが可能になっている。

【００９５】前記ウエハステージＷＳＴの端部には、測
長器２７からのレーザ光を反射する移動鏡２９が固定さ
れており、ウエハステージＷＳＴのＸ方向及びＹ方向の
位置は測長器２７によって常時検出される。ウエハステ
ージＷＳＴの位置情報（または速度情報）は主制御系５
２及びその主制御系５２を介して演算処理部５４に入力
される。主制御系５２は、この位置情報（または速度情
報）に基づいて前記ウエハステージ駆動部７４を制御す
る。

【００９６】ここで、ステップ・アンド・リピート方式
でレチクルＲ上のパターンをウエハＷ上の所定の露光領
域（ショット領域）に一括露光する場合には、レチクル
Ｒ上の照明領域が、前記レチクルブラインド７２でほぼ
正方形状に整形される。そして、前記レチクルＲとウエ
ハＷとがともに静止した状態で、この照明領域内におけ
るレチクルＲ上のパターンの像が、前記投影光学系ＰＬ
を介して前記ウエハＷ上のショット領域に一括投影され
る。

【００９７】一方、ステップ・アンド・スキャン方式で
レチクルＲ上のパターンをウエハＷ上のショット領域に
走査露光する場合には、レチクルＲ上の照明領域が、前
記レチクルブラインド７２で長方形（スリット）状に整
形される。この照明領域は、レチクルＲ側の走査方向
（＋Ｙ方向）に対して垂直方向に長手方向を有するもの
となっている。そして、レチクルＲを露光時に所定の速
度Ｖｒで走査することにより、前記レチクルＲ上の回路
パターンを前記スリット状の照明領域で一端側から他端
側に向かって順次照明する。これにより、前記照明領域
内におけるレチクルＲ上のパターンが、前記投影光学系
ＰＬを介してウエハＷ上に投影され、投影領域が形成さ
れる。

【００９８】ここで、ウエハＷはレチクルＲとは倒立結
像関係にあるため、前記レチクルＲの走査方向とは反対
方向（−Ｙ方向）に前記レチクルＲの走査に同期して所
定のの速度Ｖｗで走査される。これにより、ウエハＷの
ショット領域の全面が露光可能となる。走査速度の比Ｖ
ｗ／Ｖｒは正確に投影光学系ＰＬの縮小倍率に応じたも
のになっており、レチクルＲ上の回路パターンがウエハ
Ｗ上の各ショット領域上に正確に縮小転写される。

【００９９】前記ウエハステージＷＳＴの上方には、前
記投影光学系ＰＬを挟むように、一対の送光系７９と受
光系８０とからなるフォーカス位置検出系８１が配設さ
れている。前記送光系７９は、前記ウエハＷの表面に対
して前記フォトレジストが感光しない波長の計測光を斜
めに出射する。前記受光系８０は、その計測光のウエハ
Ｗの表面からの反射光を受光して、その反射光の受光位
置に基づいて前記ウエハＷ表面のフォーカス位置（Ｚ方
向における位置）が検出される。そして、検出された前
記フォーカス位置に関する情報は、主制御系５２及びそ
の主制御系５２を介して前記収差検出部５３の演算処理
部５４に入力される。

【０１００】また、図９及び図１０に示すように、前記
投影光学系ＰＬの結像特性を計測するための撮像機構８
４は、前記ウエハステージＷＳＴ上の取付凹部８５内に
おいて、その表面８６が前記ウエハＷの表面の高さとほ
ぼ一致するように着脱可能に装備されている。この撮像
機構８４の表面８６上には、前記各テストパターンＰＡ
１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２の１本の遮光部Ｐｓの大き
さにほぼ対応するように複数の受光面としてのスリット
８７が開口されている。撮像機構８４内の前記各スリッ
ト８７と対応する位置に撮像素子（ＣＣＤ）８８が配置
されている。このＣＣＤ８８は、前記フレームメモリ５
５に接続されている。

【０１０１】この撮像機構８４においては、次のように
テストパターンＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２の投影
像の取り込みが行われる。すなわち、図９及び図１１に
示すように、まず、ウエハステージＷＳＴを移動させ
て、前記撮像機構８４のスリット８７を前記投影光学系
ＰＬの投影可能範囲内に投影された前記各テストパター
ンＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２のいずれかの近傍の
走査開始位置Ｐ１に配置させる。次いで、前記主制御系
５２は、前記記憶装置５７から計測しようとする収差毎
に予め記憶されている前記投影像とスリット８７との相
対移動速度を読み出す。そして、主制御系５２は、前記
ウエハステージ駆動部７８に対して、ウエハステージＷ
ＳＴの移動を指令すると、スリット８７が前記投影像に
対してその遮光部Ｐｓに対応する投影像Ｐｓ’の配列方
向に沿って前記相対移動速度をもって、走査終了位置Ｐ
２へと移動する。

【０１０２】これにより、前記遮光部Ｐｓに対応する投
影像Ｐｓ’が、順次前記スリット８７上を通過すること
になって、前記ＣＣＤ８８において前記投影像が取り込
まれる。そして、前記収差検出部５３において、前記第
１実施形態と同様に、取り込まれた投影像に基づいて投
影光学系ＰＬの結像特性が計測される。このように、こ
の第３実施形態では、撮像機構８４のスリット８７にお
けるテストパターンＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２の
投影像の受光時間を、計測しようとする収差毎に、その
投影像と前記スリット８７との相対移動速度を変えるこ
とにより変更する構成となっている。

【０１０３】また、この第３実施形態の露光装置では、
前記撮像機構８４のスリット８７に入射する投影像にお
ける光量調整を、主制御系５２からの指令により照明光
ＩＬを出射する光源３３に対して前記照明光ＩＬのパル
ス数を変更して行うようになっている。ここでは、光源
３３が光量変更手段を構成している。

【０１０４】さらに、図９に示すように、主制御系５２
には、前記収差検出部５３の演算処理部５４において計
測された各収差に基づいて、前記投影光学系ＰＬの結像
特性を制御する結像特性制御部８９が接続されている。
この結像特性制御部８９には、前記投影光学系ＰＬの鏡
筒９０内に収容された複数のレンズエレメント９１の間
隔を変更するための、ピエゾ素子等からなる駆動素子９
２が接続されている。また、この結像特性制御部８９に
は、前記投影光学系ＰＬの鏡筒９０内の圧力を調整する
ための圧力制御部９３が接続されている。そして、これ
らの結像特性制御系８９、駆動素子９２及び圧力制御部
９３により補正手段が構成されている。

【０１０５】ここで、前記主制御系５２は、入力された
前記投影光学系ＰＬの各収差の情報に基づいて、前記結
像特性制御部８９に対し、前記各駆動素子９２及び圧力
制御部９３の駆動を指令する。これにより、前記各レン
ズエレメント９１の相対位置が変更されるとともに、投
影光学系ＰＬの鏡筒９０内の圧力が調整され、前記投影
光学系ＰＬの結像特性が補正されるようになっている。

【０１０６】従って、この第３実施形態によれば、前記
第１実施形態における（イ）〜（ハ）に記載したのとほ
ぼ同様の効果に加えて、以下のような効果を得ることが
できる。

【０１０７】（ヘ） この第３実施形態の露光装置７１
では、収差検出部５３で計測された収差に基づいて投影
光学系ＰＬの結像特性が補正されるようになっている。
このため、高価なアクティブ除振装置を用いることな
く、投影光学系ＰＬに存在する各収差を正確に計測する
ことができるとともに、その投影光学系ＰＬの結像特性
を正確に補正することができる。従って、レチクルＲ上
に形成されたパターンを正確にウエハＷ上に投影転写す
ることができて、製品ウエハにおける歩留まりを向上さ
せることができる。

【０１０８】（ト） この第３実施形態の露光装置７１
では、撮像機構８４のスリット８７に入射する投影像に
おける光量調整を、主制御系５２からの指令により照明
光ＩＬを出射する光源３３に対して前記照明光ＩＬのパ
ルス数を変更して行うようになっている。

【０１０９】このため、前記撮像機構８４のスリット８
４を介した前記投影像の受光時間が延長された場合にお
いて、部品点数の増大及び構成の複雑化を招くことな
く、ＣＣＤ８８が飽和状態となるのを回避することがで
きる。

【０１１０】（変更例）なお、本発明の実施形態は、以
下のように変更してもよい。 ・ 前記各実施形態では、テストパターンＰＡ１〜ＰＡ
４，ＰＢ１，ＰＢ２として、透光部Ｐｔ中に複数の線状
の遮光部Ｐｓが所定間隔で配列された暗線パターンを用
いている。これに対して、テストパターンＰＡ１〜ＰＡ
４，ＰＢ１，ＰＢ２として、遮光部Ｐｓ中に複数の線状
の透光部Ｐｔが所定間隔で配列された明線パターンを用
いてもよい。

【０１１１】このように構成しても、前記各実施形態と
ほぼ同様な効果を得られる。特に、第３実施形態におい
ては、前記テストパターンＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，Ｐ
Ｂ２の投影像と撮像機構８４のスリット８７とを相対移
動させ、前記投影像を前記スリット８７を介してＣＣＤ
８８で取り込むことにより、投影光学系ＰＬの結像特性
に関する情報を得るようになっている。このため、第３
実施形態において、この明線パターンを用いた場合、前
記スリット８７が走査開始位置Ｐ１及び走査終了位置Ｐ
２に配置されときに、そのスリット８７を前記投影像の
遮光部Ｐｓに対応する部分に一致させることができる。
これにより、前記走査開始位置Ｐ１及び走査終了位置Ｐ
２では、前記ＣＣＤ８８で受光される光束は、ほとんど
存在しない。従って、シャッタ機構３９を必要とせず、
露光装置７１の構成及び制御の簡略化を図ることができ
る。

【０１１２】・ 前記各実施形態では、テストパターン
ＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２の投影像を撮像機構４
１，６４，８４にて取り込んで画像処理することによ
り、投影光学系ＰＬｅ，ＰＬの各収差を計測する構成と
した。これに対して、テストパターンＰＡ１〜ＰＡ４，
ＰＢ１，ＰＢ２の像を、投影光学系ＰＬｅ，ＰＬを介し
て、フォトレジストの塗布されたウエハＷ上に焼き付け
る。そして、焼き付けられた前記パターンの像を現像
し、その現像されたパターン像を電子顕微鏡等により目
視観察して、前記投影光学系の各収差を計測するように
してもよい。

【０１１３】このように構成しても、前記（ホ）を除い
て、前記各実施形態とほぼ同様の効果が得られる。 ・ 前記各実施形態では、照明光ＩＬをエキシマレーザ
光等のパルス光としたが、例えばｇ線、ｈ線、ｉ線等の
可視光または紫外光の輝線、金属蒸気レーザ光、ＹＡＧ
レーザ光、固体レーザ光、ファイバレーザ光等の連続レ
ーザ光の高調波、極遠紫外光等の連続光としてもよい。

【０１１４】このように構成しても、前記（ト）を除い
て、前記各実施形態とほぼ同様の効果が得られる。・
前記各実施形態では、撮像素子としてＣＣＤ６７，８８
を採用したが、例えばＢＢＤ形、ＣＩＤ形、ＣＰＤ形、
ＭＯＳ形、ＰＣＤ形等のイメージセンサ、フォトマル、
ラインセンサ等を採用してもよい。

【０１１５】このようにしても、前記各実施形態とほぼ
同様の効果が得られる。 ・ 前記各実施形態では、撮像機構４１，６４，８４の
受光面４２あるいはスリット８７に入射する投影像にお
ける光量調整を、減光フィルタ４４を変更すること、あ
るいは、光源３３から出射される照明光ＩＬのパルス数
を変更することにより行っている。これに対して、例え
ば所定ピッチで透光部と遮光部とが形成された複数枚の
格子板を、その格子のピッチ方向において相対移動可能
に重ねて配置したグレーチング方式のエネルギー変調器
を用いて、前記光量調整を行うようにしてもよい。ま
た、両面に反射防止コーティングを施した２枚の照明光
ＩＬに対して透明な光学素子板を、照明光ＩＬに対する
傾斜角が対称かつ変更可能になるように配置し、その傾
斜角を変更することにより照明光ＩＬのエネルギーを変
更するエネルギー変調器等を用いて、前記光量調整を行
うようにしてもよい。

【０１１６】このように構成しても、前記各実施形態と
ほぼ同様の効果が得られる。 ・ また、前記第２実施形態において、振動を受けない
状態での振動センサ６３からの出力信号を、リファレン
ス値として予め主制御系５２または記憶装置５７に記憶
させておく。そして、前記振動センサ６３からの出力信
号、つまり基盤２４に作用する振動の周期が前記リファ
レンス値から所定の範囲にあるときの一定時間に、テス
トパターンＰＡ１〜ＰＡ２，ＰＢ１，ＰＢ２の投影像を
撮像機構６４により取り込む。このようにして取り込ん
だ投影像に基づいて、被検投影光学系ＰＬｅの結像特性
を計測するようにしてもよい。この場合、その結像特性
の計測が振動の少ない状態で行われるため、撮像機構６
４における受光時間は、前記各実施形態と同様に延長し
てもよいし、前記撮像機構６４で十分な解像力が得られ
る程度に短縮してもよい。

【０１１７】また、前記撮像機構６４により、常時前記
テストパターンＰＡ１〜ＰＡ２，ＰＢ１，ＰＢ２の投影
像を、前記撮像機構６４で十分な解像力が得られる程度
の短時間の受光で取り込み、フレームメモリ５５に格納
する。この投影像の取り込みに同期した前記振動センサ
６３からの出力信号も、同時にフレームメモリ５５に格
納する。そして、前記振動センサ６３からの出力信号
が、前記リファレンス値から所定の範囲にあるときにお
ける前記投影像を前記フレームメモリ５５から抽出し
て、前記被検投影光学系ＰＬｅの結像特性を計測しても
よい。

【０１１８】これらのように構成すれば、検査装置本体
６２に作用する振動に、ノイズ成分が重畳され、前記振
動の周期が一定でないような場合にも、正確な収差の測
定を行うことができる。

【０１１９】・ また、前記第２実施形態では、予め記
憶装置５７に予め記憶させておいた拡大光学系６５の収
差を用いて、ＣＣＤ６７で取り込まれた投影像に基づい
て計測される収差を補正するようになっている。これに
対して、例えば拡大光学系６５を所定角度だけ回転させ
る回転機構を設けて、前記拡大光学系６５を１８０°異
なる位置に配置して、それぞれについて前記結像特性の
計測を行う。そして、その２回の計測結果の平均を求め
ることで、前記拡大光学系６５の収差の影響を排除する
ようにしてもよい。これと同様に、前記被検投影光学系
ＰＬｅを回転させて、その結像特性の計測を行い、その
計測結果の平均を求めることで、前記拡大光学系６５の
収差の影響を排除するようにしてもよい。

【０１２０】このように構成しても、前記第２実施形態
とほぼ同様の効果が得られる。 ・ また、前記第３実施形態では、撮像機構８４のスリ
ット８７におけるテストパターンＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ
１，ＰＢ２の投影像の受光時間を、計測しようとする収
差毎に、その投影像と前記スリット８７との相対移動速
度を変えることにより変更した。これに対して、主制御
系５２内にカウンタを装備し、前記相対移動速度は常時
一定として、計測しようとする収差毎にそのカウンタの
計数のもとで前記投影像と前記スリット８７との相対移
動の回数を変えることによって、前記投影像の受光時間
を変更してもよい。

【０１２１】・ また、前記第３実施形態では、前記テ
ストパターンＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２の投影像
を静止状態とし、ウエハステージＷＳＴを移動させるこ
とにより、撮像機構８４のスリット８７を移動させ、前
記投影像を前記スリット８７を介してＣＣＤ８８で取り
込むようにしている。これに対して、前記スリット８７
を静止状態とし、前記レチクルステージＲＳＴを移動さ
せることにより前記投影像を移動させて、その投影像を
取り込むようにしてもよい。また、両ステージＲＳＴ，
ＷＳＴを同期させつつ相対移動させることにより、前記
投影像と前記スリット８７とを相対移動させて前記投影
像を取り込むようにしてもよい。

【０１２２】・ また、第３実施形態では、前記テスト
パターンＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２の投影像を撮
像機構８４の表面８６上に形成されたスリット８７を介
してＣＣＤ８８で取り込むようになっている。これに対
して、前記撮像機構８４の表面８６に、例えば矩形状の
開口を設け、その開口と前記投影像とを相対移動させつ
つ、前記投影像を前記開口を介してＣＣＤ８８で取り込
むようにしてもよい。

【０１２３】・ また、前記第３実施形態では、レチク
ルＲ上のパターンの像をウエハＷ上に縮小投影する投影
光学系ＰＬを有する露光装置における具体例を示した。
これに対して、本発明は、前記パターンの像を前記ウエ
ハＷ上に等倍投影あるいは拡大投影する投影光学系を有
する露光装置に具体化してもよい。

【０１２４】・ また、前記第３実施形態では、半導体
素子製造用の露光装置における具体例を示した。これに
対して、本発明は、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド、撮
像素子等の他のマイクロデバイス製造用の、あるいは、
レチクル、フォトマスク等のマスク製造用の露光装置に
具体化してもよい。

【０１２５】これらのように構成しても、前記第３実施
形態とほぼ同様の効果を得られる。さらに、投影光学系
ＰＬ，ＰＬｅは、全ての光学素子が屈折系のレンズで構
成されるものに限られず、反射素子（ミラー）で構成さ
れるものや、屈折系のレンズと反射素子とからなる反射
屈折系であってもよい。また、縮小系に限られず、等倍
系、拡大系であってもよい。

【０１２６】前記各実施形態の検査装置２１，６１及び
露光装置７１は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構
成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、
電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てること
で製造される。これら各種精度を確保するために、この
組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度
を達成するための調整、各種機械系については機械的精
度を達成するための調整、各種電気系については電気的
精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステ
ムから検査装置２１，６１及び露光装置７１への組み立
て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気
回路の接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各
種サブシステムから検査装置２１，６１及び露光装置７
１への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み
立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステ
ムの検査装置２１，６１及び露光装置７１への組み立て
工程が終了したら、総合調整が行われ、検査装置２１，
６１及び露光装置７１全体としての各種精度が確保され
る。なお、検査装置２１，６１及び露光装置７１の製造
は、温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルーム
で行うことが望ましい。

【０１２７】半導体デバイスは、デバイスの機能・性能
設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチ
クルＲを製作するステップ、シリコン材料からウエハＷ
を製作するステップ、前記実施形態の露光装置７１によ
りレチクルＲのパターンをウエハＷに露光するステッ
プ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボン
ディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ
等を経て製造される。なお、複数のレンズから構成され
る照明光学系、投影光学系ＰＬを露光装置７１本体に組
み込み光学調整をするとともに、多数の機械部品からな
るレチクルステージＲＳＴやウエハステージＷＳＴを露
光装置７１本体に取り付けて配線や配管を接続し、さら
に総合調整（電気調整、動作確認等）をすることにより
前記実施形態の露光装置７１を製造することができる。
露光装置７１の製造は、温度及びクリーン度等が管理さ
れたクリーンルームで行うことが望ましい。

【０１２８】次に、さらに前記各実施形態及び変更例か
ら把握できる技術的思想について、それらの効果と共に
以下に記載する。 （１） 前記振動の特性が、少なくとも前記振動の周期
を含む場合には、前記振動の周期に基づいて、結像特性
毎の受光面における最適な受光時間を、容易に求めるこ
とができるという効果が得られる。

【０１２９】（２） 前記照明光がパルス光であり、前
記光量変更手段は前記パルス光を出射する光源に対して
前記パルス光のパルス数を制御する場合には、撮像素子
を用いた場合において、部品点数の増大及び構成の複雑
化を招くことなく、前記撮像素子が飽和状態となるのを
回避できるという効果が得られる。

【０１３０】

【発明の効果】以上詳述したように、本願請求項１及び
請求項６に記載の発明によれば、各結像特性の種類毎
に、また検査装置に作用する振動の特性毎に、検査用パ
ターンの投影像をベストの状態に形成することができ
る。従って、高価な除振装置を用いることなく、投影光
学系の検査時における低周波数の振動の影響を排除する
ことができ、投影光学系の結像特性を正確に計測するこ
とができる。

【０１３１】また、本願請求項２に記載の発明によれ
ば、前記請求項１に記載の発明の効果に加えて、実際に
検査装置に作用している振動の特性に応じて、検査用パ
ターンの投影像の投影時間を設定することで、投影光学
系の結像特性を一層正確に計測することができる。

【０１３２】また、本願請求項３に記載の発明によれ
ば、前記請求項１または請求項２に記載の発明の効果に
加えて、投影光学系の使用状態に即して、前記投影光学
系の結像状態の計測を容易かつ正確に行うことができ
る。

【０１３３】また、本願請求項４に記載の発明によれ
ば、前記請求項３に記載の発明の効果に加えて、単に検
査用パターンの投影像の受光時間を変更するといった簡
素な構成で低周波数の振動の影響を排除できる。従っ
て、部品点数の増加、構成の複雑化を招くことなく、投
影光学系の正確な検査を行うことができる。

【０１３４】また、本願請求項５に記載の発明によれ
ば、前記請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載
の発明の効果に加えて、例えば撮像素子を用いて検査用
パターンの投影像を受光する場合、その撮像素子が飽和
状態となるのを回避することができる。従って、投影光
学系の結像特性を正確に計測することができる。

【０１３５】また、本願請求項７に記載の発明によれ
ば、高価な除振装置を用いることなく、投影光学系の結
像特性を正確に計測することができて、正確な露光動作
を確保することができる。従って、製品基板における歩
留まりを向上させることができる。

【０１３６】また、本願請求項８に記載の発明によれ
ば、マスク上の回路パターンを正確に基板上に転写する
ことができて、製品基板における歩留まりを向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の投影光学系の検査装置を示す
一部切欠正面図。

【図２】 図１の検査装置を示す概略構成図。

【図３】 テストパターンを拡大して示す平面図。

【図４】 テストレチクルを示す平面図。

【図５】 テストパターンの投影像の画像処理に関する
説明図。

【図６】 振動の周期と受光時間との関係を示す説明
図。

【図７】 第２実施形態の投影光学系の検査装置を示す
一部切欠正面図。

【図８】 図７の検査装置を示す概略構成図。

【図９】 第３実施形態の露光装置を示す概略構成図。

【図１０】 図９の要部を拡大して示す部分断面図。

【図１１】 投影像とスリットとの相対移動に関する説
明図。

【符号の説明】 ２１，６１…検査装置、３２…照明光学系、３３…光量
変更手段を構成する光源、４２…受光面、４３…光量変
更手段を構成する減光板、５２…制御手段を構成する主
制御系、５３…計測手段を構成する収差検出部、６３…
検出手段としての振動センサ、７１…露光装置、８７…
受光面としてのスリット、８９…補正手段の一部を構成
する結像特性制御部、９２…補正手段の一部を構成する
駆動素子、９３…補正手段の一部を構成する圧力制御
部、ＰＡ１〜ＰＡ４，ＰＢ１，ＰＢ２…検査用パターン
としてのテストパターン、ＰＬ…投影光学系、ＰＬｅ…
投影光学系としての被検投影光学系、Ｒ…マスクとして
のレチクル、Ｒｔ…検査用マスクとしてのテストレチク
ル、Ｗ…基板としてのウエハ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査用パターンを有する検査用マスクを
   照明する照明光学系と、前記検査用パターンを所定面上
   に投影する投影光学系と、前記所定面上に投影された前
   記検査用パターンの投影像に基づいて前記投影光学系の
   結像特性を計測する計測手段とを備えた投影光学系の検
   査装置において、 前記計測手段での計測対象となる前記投影光学系の結像
   特性の種類と、前記検査装置に作用する振動の特性との
   少なくとも一方に応じて、前記所定面上に投影する前記
   投影像の投影時間を変更する制御手段を備えたことを特
   徴とする投影光学系の検査装置。
2. 【請求項２】 前記振動の特性を検出する検出手段をさ
   らに設けたことを特徴とする請求項１に記載の投影光学
   系の検査装置。
3. 【請求項３】 前記所定面上には、前記投影像を受光す
   る受光面が配置されることを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の投影光学系の検査装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記投影時間として前
   記受光面における受光時間を変更するようにしたことを
   特徴とする請求項３に記載の投影光学系の検査装置。
5. 【請求項５】 前記受光面に入射する光束の光量を変更
   する光量変更手段をさらに備えたことを特徴とする請求
   項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の投影光学系
   の検査装置。
6. 【請求項６】 検査用マスク上に形成された検査用パタ
   ーンを投影光学系を介して所定面上に投影し、前記検査
   用パターンの投影像に基づいて前記投影光学系の結像特
   性を計測手段により計測する投影光学系の検査方法にお
   いて、 前記計測手段での計測対象となる前記投影光学系の結像
   特性の種類と、前記検査用パターンを前記所定面上に投
   影する際に作用する振動の特性との少なくとも一方に応
   じて、前記所定面上に投影する前記投影像の投影時間を
   変更することを特徴とする投影光学系の検査方法。
7. 【請求項７】 マスク上に形成されたパターンを投影光
   学系を介して基板上に転写する露光装置において、 前記請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の投
   影光学系の検査装置と、その検査装置の検査結果に基づ
   いて前記投影光学系の結像特性を補正する補正手段とを
   備えたことを特徴とする露光装置。
8. 【請求項８】 マスク上に形成されたデバイスパターン
   を投影光学系を介して基板上に転写して、前記基板上に
   所定の回路パターンを形成するマイクロデバイスの製造
   方法において、 計測対象となる前記投影光学系の結像特性の種類と、検
   査用マスク上の検査用パターンを前記投影光学系を介し
   て所定面上に投影する際に作用する振動の特性との少な
   くとも一方に応じて、前記所定面上に投影する前記検査
   用パターンの投影像の投影時間を変更して、前記検査用
   パターンを前記所定面上に投影し、前記投影時間変更後
   の投影像に基づいて前記投影光学系の結像特性を計測
   し、その計測結果に基づいて前記投影光学系の結像特性
   を補正して、前記マスク上のデバイスパターンを前記基
   板上に転写することを特徴とするマイクロデバイスの製
   造方法。