JPH1020197A - 反射屈折光学系及びその調整方法 - Google Patents
反射屈折光学系及びその調整方法Info
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- JPH1020197A JPH1020197A JP8188365A JP18836596A JPH1020197A JP H1020197 A JPH1020197 A JP H1020197A JP 8188365 A JP8188365 A JP 8188365A JP 18836596 A JP18836596 A JP 18836596A JP H1020197 A JPH1020197 A JP H1020197A
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0892—Catadioptric systems specially adapted for the UV
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- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70225—Optical aspects of catadioptric systems, i.e. comprising reflective and refractive elements
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- G03F7/70275—Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
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- Lenses (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】最適な位置に収差補正システムを配すること
で、容易な修正により、反射屈折光学系の各光学収差を
補正する。 【解決手段】第１面Ｒからの光束が往路のみ透過する往
路光学系Ａ1と、凹面鏡ＭCと該凹面鏡ＭCへの入射光と
反射光との双方が透過するレンズ群とからなる往復光学
系Ａ2とによって第１結像光学系Ａを形成し、該第１結
像光学系Ａによって第１面Ｒの中間像を形成し、該中間
像の近傍に第１結像光学系Ａからの光束を第２結像光学
系Ｂへ導くように第１のミラーＭ1を配置し、第２結像
光学系Ｂによって中間像の再結像を第２面Ｗ上に形成し
た反射屈折光学系において、往路光学系Ａ1内の少なく
とも１枚のレンズを、光軸に沿って移動可能に、又は光
軸と直交する方向に移動可能に、若しくは光軸と直交す
る軸を中心として回転可能に配置したことを特徴とす
る。
で、容易な修正により、反射屈折光学系の各光学収差を
補正する。 【解決手段】第１面Ｒからの光束が往路のみ透過する往
路光学系Ａ1と、凹面鏡ＭCと該凹面鏡ＭCへの入射光と
反射光との双方が透過するレンズ群とからなる往復光学
系Ａ2とによって第１結像光学系Ａを形成し、該第１結
像光学系Ａによって第１面Ｒの中間像を形成し、該中間
像の近傍に第１結像光学系Ａからの光束を第２結像光学
系Ｂへ導くように第１のミラーＭ1を配置し、第２結像
光学系Ｂによって中間像の再結像を第２面Ｗ上に形成し
た反射屈折光学系において、往路光学系Ａ1内の少なく
とも１枚のレンズを、光軸に沿って移動可能に、又は光
軸と直交する方向に移動可能に、若しくは光軸と直交す
る軸を中心として回転可能に配置したことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は第１面に配置した物
体上のパターンを、中間像を介して第２面に配置した物
体上に投影露光するための反射屈折光学系と、この光学
系の調整方法に関するものである。
体上のパターンを、中間像を介して第２面に配置した物
体上に投影露光するための反射屈折光学系と、この光学
系の調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子等を製造するためのフォトリ
ソグラフィー工程において使用される投影露光装置にお
いては、像面湾曲の補正や倍率色収差の補正のために、
反射屈折光学系が提案されている（ＵＳＰ４，７７９，
９６６）。また、屈折光学系の投影露光装置において
は、作成された光学部材を合わせて投影光学系として組
み上げる際に、実際に投影光学系の収差を測定しつつ、
例えば、各光学部材を保持する鏡筒間のワッシャの厚み
を変更することにより各光学部材の間隔を調整する手法
や、光学部材をティルト（光軸垂直方向を軸とする回
転）する手法、光学部材をシフト（光軸垂直方向に沿っ
て移動）する手法などの非常に微妙な調整を行ってい
る。この調整により、光学部材の組み込みの際に生ずる
光学性能の劣化を最小としている。さらに、比較的等倍
に近い反射屈折光学系では、倍率補正光学系について提
案がなされている（特開平６−３３１９３２）。
ソグラフィー工程において使用される投影露光装置にお
いては、像面湾曲の補正や倍率色収差の補正のために、
反射屈折光学系が提案されている（ＵＳＰ４，７７９，
９６６）。また、屈折光学系の投影露光装置において
は、作成された光学部材を合わせて投影光学系として組
み上げる際に、実際に投影光学系の収差を測定しつつ、
例えば、各光学部材を保持する鏡筒間のワッシャの厚み
を変更することにより各光学部材の間隔を調整する手法
や、光学部材をティルト（光軸垂直方向を軸とする回
転）する手法、光学部材をシフト（光軸垂直方向に沿っ
て移動）する手法などの非常に微妙な調整を行ってい
る。この調整により、光学部材の組み込みの際に生ずる
光学性能の劣化を最小としている。さらに、比較的等倍
に近い反射屈折光学系では、倍率補正光学系について提
案がなされている（特開平６−３３１９３２）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、比較的
大きな露光領域を持ち高Ｎ．Ａ．で縮小系の反射屈折光
学系においては、最適な上述のような収差補正システム
は、確立されていない。そこで、本発明はかかる点に鑑
みてなされたものであり、最適な位置に収差補正システ
ムを配することで、容易な修正により、反射屈折光学系
の各光学収差を補正することを課題とする。
大きな露光領域を持ち高Ｎ．Ａ．で縮小系の反射屈折光
学系においては、最適な上述のような収差補正システム
は、確立されていない。そこで、本発明はかかる点に鑑
みてなされたものであり、最適な位置に収差補正システ
ムを配することで、容易な修正により、反射屈折光学系
の各光学収差を補正することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の課題を達成するた
めに、本発明では、第１面からの光束が往路のみ透過す
る往路光学系と、凹面鏡と該凹面鏡への入射光と反射光
との双方が透過するレンズ群とからなる往復光学系とに
よって第１結像光学系を形成し、該第１結像光学系によ
って第１面の中間像を形成し、該中間像の近傍に第１結
像光学系からの光束を第２結像光学系へ導くように第１
のミラーを配置し、第２結像光学系によって中間像の再
結像を第２面上に形成した反射屈折光学系において、往
路光学系内の少なくとも１枚のレンズを、光軸に沿って
移動可能に、又は光軸と直交する方向に移動可能に、若
しくは光軸と直交する軸を中心として回転可能に配置し
た。
めに、本発明では、第１面からの光束が往路のみ透過す
る往路光学系と、凹面鏡と該凹面鏡への入射光と反射光
との双方が透過するレンズ群とからなる往復光学系とに
よって第１結像光学系を形成し、該第１結像光学系によ
って第１面の中間像を形成し、該中間像の近傍に第１結
像光学系からの光束を第２結像光学系へ導くように第１
のミラーを配置し、第２結像光学系によって中間像の再
結像を第２面上に形成した反射屈折光学系において、往
路光学系内の少なくとも１枚のレンズを、光軸に沿って
移動可能に、又は光軸と直交する方向に移動可能に、若
しくは光軸と直交する軸を中心として回転可能に配置し
た。
【０００５】一般に、光軸周りに対称な収差の収差係数
は、 の形で表わされる。ここで、Ｎは個々の収差についての
光学系全体の収差係数であり、Ｎiは個々の収差につい
ての光学系の各光学面ｉでの収差係数であり、ｋは光路
に沿って数えた光学面ｉの総数を表す。往復光学系の各
光学面は、個々の収差係数Ｎiに２回づつ寄与している
から、往復光学系の各光学面によって個々の軸対称な収
差を独立に補正することは困難である。これに対して本
発明では、往路光学系に各種の収差補正機構を配置して
いるから、軸対称な収差を容易に補正することができ
る。
は、 の形で表わされる。ここで、Ｎは個々の収差についての
光学系全体の収差係数であり、Ｎiは個々の収差につい
ての光学系の各光学面ｉでの収差係数であり、ｋは光路
に沿って数えた光学面ｉの総数を表す。往復光学系の各
光学面は、個々の収差係数Ｎiに２回づつ寄与している
から、往復光学系の各光学面によって個々の軸対称な収
差を独立に補正することは困難である。これに対して本
発明では、往路光学系に各種の収差補正機構を配置して
いるから、軸対称な収差を容易に補正することができ
る。
【０００６】一方、光軸周りに非対称な偏心収差係数
は、１つのエレメントがシフトあるいはティルトした場
合、そのエレメント及びそれ以降のエレメントにより発
生する収差係数の影響のみを受ける。ところで、比較的
大きな露光領域を持ち高Ｎ．Ａ．の反射屈折光学系にお
いては、一般に、中間結像位置では完全には収差が補正
されておらず、特に高次収差が発生しやすい。このた
め、中間像近くに偏心による調整機構を配置しても、高
次収差が発生しやすく偏心収差を補正することが困難で
ある。しかしながら反射屈折光学系の全体について見る
と、収差をほとんど補正した設計は可能である。そこで
反射屈折光学系の全体で収差を可能な限り補正してお
き、その上で往路光学系に偏心収差補正機構を配置する
と、この収差補正機構で発生する収差のみの影響を受け
た偏心収差が発生する。なぜならば、光路を逆にたどっ
て物像関係を逆転すれば、往路光学系は最終段に配置さ
れていることになるからである。しかも往路光学系に偏
心収差補正機構を配置する構成の場合には、少数のエレ
メントだけで収差を補正するから、高次収差係数は発生
しにくい。
は、１つのエレメントがシフトあるいはティルトした場
合、そのエレメント及びそれ以降のエレメントにより発
生する収差係数の影響のみを受ける。ところで、比較的
大きな露光領域を持ち高Ｎ．Ａ．の反射屈折光学系にお
いては、一般に、中間結像位置では完全には収差が補正
されておらず、特に高次収差が発生しやすい。このた
め、中間像近くに偏心による調整機構を配置しても、高
次収差が発生しやすく偏心収差を補正することが困難で
ある。しかしながら反射屈折光学系の全体について見る
と、収差をほとんど補正した設計は可能である。そこで
反射屈折光学系の全体で収差を可能な限り補正してお
き、その上で往路光学系に偏心収差補正機構を配置する
と、この収差補正機構で発生する収差のみの影響を受け
た偏心収差が発生する。なぜならば、光路を逆にたどっ
て物像関係を逆転すれば、往路光学系は最終段に配置さ
れていることになるからである。しかも往路光学系に偏
心収差補正機構を配置する構成の場合には、少数のエレ
メントだけで収差を補正するから、高次収差係数は発生
しにくい。
【０００７】以上のように本発明においては、第１結像
光学系の往路光学系に各種の収差補正機構を配置してい
るから、その収差補正機構を調整することにより、軸対
称な収差も偏心収差も容易に補正することができる。
光学系の往路光学系に各種の収差補正機構を配置してい
るから、その収差補正機構を調整することにより、軸対
称な収差も偏心収差も容易に補正することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の一実施例を示し、
この反射屈折光学系は、レチクルＲ上の回路パターンを
半導体ウエハＷに縮小転写する投影光学系に本発明を適
用したものである。この投影光学系は、レチクルＲに描
いたパターンの中間像を形成する第１結像光学系Ａと、
中間像の近傍に配置した第１のミラーＭ1と、中間像の
再結像をウエハＷ上に形成する第２結像光学系Ｂとを有
する。第１結像光学系Ａは、レチクルＲからの光束が往
路のみ透過する往路光学系Ａ1と、往路光学系Ａ1からの
光束が往復透過する往復光学系Ａ2とからなる。往復光
学系Ａ2には、往路光学系Ａ1からの光束を反射するよう
に凹面鏡ＭCが配置され、この凹面鏡ＭCにもっとも近い
レンズは凹レンズとなっている。往復光学系Ａ2を復路
で通過した光束は、第１のミラーＭ1によって第２結像
光学系Ｂに導かれている。第２結像光学系Ｂ内には開口
絞りＳが配置されており、この開口絞りＳの手前側に第
２のミラーＭ2が配置されている。この反射屈折光学系
による露光範囲は、光軸を含まないスリット状もしくは
円弧状となっており、レチクルＲとウエハＷとを同期し
て走査することにより、大きな露光領域を得るように構
成されている。
施の形態を説明する。図１は本発明の一実施例を示し、
この反射屈折光学系は、レチクルＲ上の回路パターンを
半導体ウエハＷに縮小転写する投影光学系に本発明を適
用したものである。この投影光学系は、レチクルＲに描
いたパターンの中間像を形成する第１結像光学系Ａと、
中間像の近傍に配置した第１のミラーＭ1と、中間像の
再結像をウエハＷ上に形成する第２結像光学系Ｂとを有
する。第１結像光学系Ａは、レチクルＲからの光束が往
路のみ透過する往路光学系Ａ1と、往路光学系Ａ1からの
光束が往復透過する往復光学系Ａ2とからなる。往復光
学系Ａ2には、往路光学系Ａ1からの光束を反射するよう
に凹面鏡ＭCが配置され、この凹面鏡ＭCにもっとも近い
レンズは凹レンズとなっている。往復光学系Ａ2を復路
で通過した光束は、第１のミラーＭ1によって第２結像
光学系Ｂに導かれている。第２結像光学系Ｂ内には開口
絞りＳが配置されており、この開口絞りＳの手前側に第
２のミラーＭ2が配置されている。この反射屈折光学系
による露光範囲は、光軸を含まないスリット状もしくは
円弧状となっており、レチクルＲとウエハＷとを同期し
て走査することにより、大きな露光領域を得るように構
成されている。
【０００９】以下の表１に、本実施例の光学部材の諸元
を示す。同表中、第１カラムはレチクルＲからの各光学
面の番号、第２カラムｒは各光学面の曲率半径、第３カ
ラムｄは各光学面の間隔、第４カラムは各レンズの材
質、第５カラムは各光学部材の群番号を示す。第５カラ
ム中、＊印は復路を示す。なお合成石英（ＳｉＯ2）と
蛍石（ＣａＦ2）の使用基準波長（１９３ｎｍ）に対す
る屈折率ｎは次の通りである。 ＳｉＯ2： ｎ＝1.56019 ＣａＦ2： ｎ＝1.50138
を示す。同表中、第１カラムはレチクルＲからの各光学
面の番号、第２カラムｒは各光学面の曲率半径、第３カ
ラムｄは各光学面の間隔、第４カラムは各レンズの材
質、第５カラムは各光学部材の群番号を示す。第５カラ
ム中、＊印は復路を示す。なお合成石英（ＳｉＯ2）と
蛍石（ＣａＦ2）の使用基準波長（１９３ｎｍ）に対す
る屈折率ｎは次の通りである。 ＳｉＯ2： ｎ＝1.56019 ＣａＦ2： ｎ＝1.50138
【００１０】
【表１】
【００１１】往路光学系Ａ1はレチクルＲ側から順に、
レチクルＲ側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ1、第
１の両凸レンズＬ2、第２の両凸レンズＬ3、及び両凹レ
ンズＬ4からなり、これらのレンズには収差補正機構が
取り付けられている。すなわち先ず、レンズＬ1、Ｌ2、
Ｌ3は一体として光軸方向に移動可能に配置されてお
り、且つこれとは別に、レンズＬ1が単独に光軸方向に
移動可能に配置されている。更にレンズＬ1、Ｌ2、
Ｌ3、Ｌ4は一体として光軸と直交する軸を中心として回
転可能に配置されており、これとは別に、レンズＬ1、
Ｌ2、Ｌ3が一体として光軸と直交する軸を中心として回
転可能に配置されており、更にこれとも別に、レンズＬ
1が光軸と直交する軸を中心として回転可能に配置され
ている。以下の表２に、レンズＬ1を単独に光軸方向に
移動したときと、レンズＬ1、Ｌ2、Ｌ3を一体として移
動したときの最大像高Ｙ10の変化と、非点隔差Δm-sの
変化を示す。
レチクルＲ側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ1、第
１の両凸レンズＬ2、第２の両凸レンズＬ3、及び両凹レ
ンズＬ4からなり、これらのレンズには収差補正機構が
取り付けられている。すなわち先ず、レンズＬ1、Ｌ2、
Ｌ3は一体として光軸方向に移動可能に配置されてお
り、且つこれとは別に、レンズＬ1が単独に光軸方向に
移動可能に配置されている。更にレンズＬ1、Ｌ2、
Ｌ3、Ｌ4は一体として光軸と直交する軸を中心として回
転可能に配置されており、これとは別に、レンズＬ1、
Ｌ2、Ｌ3が一体として光軸と直交する軸を中心として回
転可能に配置されており、更にこれとも別に、レンズＬ
1が光軸と直交する軸を中心として回転可能に配置され
ている。以下の表２に、レンズＬ1を単独に光軸方向に
移動したときと、レンズＬ1、Ｌ2、Ｌ3を一体として移
動したときの最大像高Ｙ10の変化と、非点隔差Δm-sの
変化を示す。
【００１２】
【表２】
【００１３】いま、光学系を組み立てたときの最大像高
が本来の値よりもｙだけ高く、また非点隔差がΔだけ生
じていたとする。レンズＬ1を光軸方向にｚ1だけ移動
し、レンズＬ1、Ｌ2、Ｌ3を一体として光軸方向にｚ1-3
だけ移動することにより、本来の最大像高とし、且つ非
点隔差Δm-sを０にするには、 0.392/(-100)・ｚ1−4.141/(-100)・ｚ1-3＝−ｙ 0.087/(-100)・ｚ1-3−0.228/(-100)・ｚ1-3＝−Δ を満たせばよい。したがって上記連立方程式を解くこと
により、移動量ｚ1、ｚ1-3を求めることができ、こうし
て最大像高Ｙ10を本来の値とすることができ、また非点
隔差Δm-sを０とすることができる。
が本来の値よりもｙだけ高く、また非点隔差がΔだけ生
じていたとする。レンズＬ1を光軸方向にｚ1だけ移動
し、レンズＬ1、Ｌ2、Ｌ3を一体として光軸方向にｚ1-3
だけ移動することにより、本来の最大像高とし、且つ非
点隔差Δm-sを０にするには、 0.392/(-100)・ｚ1−4.141/(-100)・ｚ1-3＝−ｙ 0.087/(-100)・ｚ1-3−0.228/(-100)・ｚ1-3＝−Δ を満たせばよい。したがって上記連立方程式を解くこと
により、移動量ｚ1、ｚ1-3を求めることができ、こうし
て最大像高Ｙ10を本来の値とすることができ、また非点
隔差Δm-sを０とすることができる。
【００１４】また以下の表３に、レンズＬ1を単独に回
転したとき、レンズＬ1、Ｌ2、Ｌ3を一体として回転し
たとき、及びレンズＬ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4を一体として回
転したときのｍ−ｄｉｓ（光軸を含み回転軸と直交する
面内にある最大像高の像点の移動残差）、ｓ−ｄｉｓ
（光軸と回転軸とを含む面内にある最大像高の像点の移
動残差）、及び光軸に関して非対称な非点隔差δm-sの
変化を示す。同表中、回転軸の位置とはレチクルＲから
測った距離である。
転したとき、レンズＬ1、Ｌ2、Ｌ3を一体として回転し
たとき、及びレンズＬ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4を一体として回
転したときのｍ−ｄｉｓ（光軸を含み回転軸と直交する
面内にある最大像高の像点の移動残差）、ｓ−ｄｉｓ
（光軸と回転軸とを含む面内にある最大像高の像点の移
動残差）、及び光軸に関して非対称な非点隔差δm-sの
変化を示す。同表中、回転軸の位置とはレチクルＲから
測った距離である。
【００１５】
【表３】 回転角： 36″ 回転軸位置 m-dis s-dis δm-s （×1） （×10-3） （×10-3） （×10-3） Ｌ1 104 0.1094 -0.0324 -0.002 Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3 178 0.2246 -0.0726 -0.5524 Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4 198 0.0015 -0.0269 -0.2638
【００１６】いま、光学系を組み立てたときのｍ−ｄｉ
ｓ、ｓ−ｄｉｓ及び非対称な非点隔差がそれぞれｍ、ｓ
及びδだけ生じていたとする。レンズＬ1をθ1だけ回転
し、レンズＬ1、Ｌ2、Ｌ3を一体としてθ1-3だけ回転
し、且つレンズＬ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4を一体としてθ1-4
だけ回転することにより、ｍ−ｄｉｓ、ｓ−ｄｉｓ及び
非対称な非点隔差δm-sを０にするには、 0.1094/36・θ1＋0.2246/36・θ1-3＋0.0015/36・θ1-4＝−ｍ −0.0324/36・θ1−0.0726/36・θ1-3−0.0269/36・θ1-4＝−ｓ −0.002/36・θ1−0.5524/36・θ1-3−0.2638/36・θ1-4＝−δ を満たせばよい。したがって上記連立方程式を解くこと
により、回転角θ1、θ1-3、θ1-4を求めることがで
き、こうしてｍ−ｄｉｓ、ｓ−ｄｉｓ及び非対称な非点
隔差δm-sを０とすることができる。
ｓ、ｓ−ｄｉｓ及び非対称な非点隔差がそれぞれｍ、ｓ
及びδだけ生じていたとする。レンズＬ1をθ1だけ回転
し、レンズＬ1、Ｌ2、Ｌ3を一体としてθ1-3だけ回転
し、且つレンズＬ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4を一体としてθ1-4
だけ回転することにより、ｍ−ｄｉｓ、ｓ−ｄｉｓ及び
非対称な非点隔差δm-sを０にするには、 0.1094/36・θ1＋0.2246/36・θ1-3＋0.0015/36・θ1-4＝−ｍ −0.0324/36・θ1−0.0726/36・θ1-3−0.0269/36・θ1-4＝−ｓ −0.002/36・θ1−0.5524/36・θ1-3−0.2638/36・θ1-4＝−δ を満たせばよい。したがって上記連立方程式を解くこと
により、回転角θ1、θ1-3、θ1-4を求めることがで
き、こうしてｍ−ｄｉｓ、ｓ−ｄｉｓ及び非対称な非点
隔差δm-sを０とすることができる。
【００１７】以上のように本実施例によれば、光軸に関
して対称な成分のうち、倍率と非点隔差については各レ
ンズを光軸方向に移動することにより修正することがで
き、また、光軸に関して非対称な偏心収差については、
各レンズを光軸と直交する回転軸の周りに回転すること
により、非対称な歪曲収差と非対称な非点収差を補正す
ることができる。なお偏心収差の補正については、光軸
と直交する回転軸の周りに回転するティルトに代えて、
光軸と直交する方向へ移動するシフトを用いることもで
きる。
して対称な成分のうち、倍率と非点隔差については各レ
ンズを光軸方向に移動することにより修正することがで
き、また、光軸に関して非対称な偏心収差については、
各レンズを光軸と直交する回転軸の周りに回転すること
により、非対称な歪曲収差と非対称な非点収差を補正す
ることができる。なお偏心収差の補正については、光軸
と直交する回転軸の周りに回転するティルトに代えて、
光軸と直交する方向へ移動するシフトを用いることもで
きる。
【００１８】次に、以上のように光学系の調整を行うに
は光学系の収差を測定する必要がある。この収差の測定
としては、例えば特公平７−５４７９４号公報に開示さ
れた装置を用いることができる。以下にこの収差を測定
する装置について簡単に説明する。図２は収差測定装置
を示し、光源１からの照明光は第１のコンデンサレンズ
２によって一度集光された後、第２のコンデンサレンズ
３に入射している。第１のコンデンサレンズ２による集
光点には、照明光を遮断、通過するためのシャッター４
が設けられている。第２のコンデンサレンズ３を通った
光は、テストパターン５を照明している。テストパター
ン５はホルダー１５によって保持されており、ホルダー
１５によって光軸ｚと直交するｘ、ｙ方向にテストパタ
ーン５の位置決めを行うことができる。テストパターン
５の下面には、図３に示すように予め定められた複数の
位置に光を透過する十文字状のマークＭ1,1〜Ｍ6,6が描
かれている。
は光学系の収差を測定する必要がある。この収差の測定
としては、例えば特公平７−５４７９４号公報に開示さ
れた装置を用いることができる。以下にこの収差を測定
する装置について簡単に説明する。図２は収差測定装置
を示し、光源１からの照明光は第１のコンデンサレンズ
２によって一度集光された後、第２のコンデンサレンズ
３に入射している。第１のコンデンサレンズ２による集
光点には、照明光を遮断、通過するためのシャッター４
が設けられている。第２のコンデンサレンズ３を通った
光は、テストパターン５を照明している。テストパター
ン５はホルダー１５によって保持されており、ホルダー
１５によって光軸ｚと直交するｘ、ｙ方向にテストパタ
ーン５の位置決めを行うことができる。テストパターン
５の下面には、図３に示すように予め定められた複数の
位置に光を透過する十文字状のマークＭ1,1〜Ｍ6,6が描
かれている。
【００１９】テストパターンのマークＭi,jを透過した
光は、収差を測定しようとする反射屈折光学系６を透過
した後、ステージ７によって保持された開口板８上に結
像している。開口板８には図４に示すように、ｘ方向の
幅が狭いｘ方向開口８ａと、ｙ方向の幅が狭いｙ方向開
口８ｂとが設けられている。これらの開口８ａ、８ｂを
透過した光は、光電検出器９に達して光電変換される。
ステージ７上にはウエハホルダー１１を介してウエハ１
０も載置されている。ステージ７のｘ方向端面とｙ方向
端面には反射鏡１４が固定されており、この反射鏡１４
に対向して干渉計１３が設けられている。また反射屈折
光学系６と開口板８との間隔を測定するようにギャップ
センサー１２が配置されており、こうしてステージ７の
ｘ、ｙ及びｚ方向の位置が測定できるように構成されて
いる。
光は、収差を測定しようとする反射屈折光学系６を透過
した後、ステージ７によって保持された開口板８上に結
像している。開口板８には図４に示すように、ｘ方向の
幅が狭いｘ方向開口８ａと、ｙ方向の幅が狭いｙ方向開
口８ｂとが設けられている。これらの開口８ａ、８ｂを
透過した光は、光電検出器９に達して光電変換される。
ステージ７上にはウエハホルダー１１を介してウエハ１
０も載置されている。ステージ７のｘ方向端面とｙ方向
端面には反射鏡１４が固定されており、この反射鏡１４
に対向して干渉計１３が設けられている。また反射屈折
光学系６と開口板８との間隔を測定するようにギャップ
センサー１２が配置されており、こうしてステージ７の
ｘ、ｙ及びｚ方向の位置が測定できるように構成されて
いる。
【００２０】しかして図５に示すように、ｘ方向開口８
ａがテストパターンのマークＭi,jのいずれかの像ｍi,j
を横切るように、開口板８をｘ方向に走査すると、光電
検出器９の出力Ｉは図６に示すように、当初増大し次い
で減少する。したがってピーク値Ｉmaxの例えば８０％
の信号を示す位置ｘ8a、ｘ8bを求めてその平均をとるこ
とにより、マークＭi,jの像のｘ方向の座標ｘi,jを得る
ことができる。同様に開口板８をｙ方向に走査すること
によって、マークＭi,jの像のｙ方向の座標ｙi,jを得る
ことができる。
ａがテストパターンのマークＭi,jのいずれかの像ｍi,j
を横切るように、開口板８をｘ方向に走査すると、光電
検出器９の出力Ｉは図６に示すように、当初増大し次い
で減少する。したがってピーク値Ｉmaxの例えば８０％
の信号を示す位置ｘ8a、ｘ8bを求めてその平均をとるこ
とにより、マークＭi,jの像のｘ方向の座標ｘi,jを得る
ことができる。同様に開口板８をｙ方向に走査すること
によって、マークＭi,jの像のｙ方向の座標ｙi,jを得る
ことができる。
【００２１】またステージ７をｚ方向に移動してデフォ
ーカスされた位置をｘ方向に走査すると、光電検出器９
の出力は図７中点線に示すように、ピーク値Ｉmaxの例
えば８０％の信号を示す位置ｘ8a、ｘ8bの幅ｄ8は狭ま
り、ピーク値Ｉmaxの例えば３０％の信号を示す位置ｘ
3a、ｘ3bの幅ｄ3は広がる。したがってｚ方向への移動
量を変更しながら両幅の差ｄ3−ｄ8が最も狭くなる位置
を調べることにより、マークＭi,jの像のｚ方向の座標
ｚi,jを得ることができる。あるいは図７に示すよう
に、増大側において３０％の信号を示す位置ｘ8aと、同
じく増大側において８０％の信号を示す位置ｘ3aとの差
ｅ3-8が最も狭くなる位置を調べることにより、マーク
Ｍi,jの像のｚ方向の座標を得ることができる。
ーカスされた位置をｘ方向に走査すると、光電検出器９
の出力は図７中点線に示すように、ピーク値Ｉmaxの例
えば８０％の信号を示す位置ｘ8a、ｘ8bの幅ｄ8は狭ま
り、ピーク値Ｉmaxの例えば３０％の信号を示す位置ｘ
3a、ｘ3bの幅ｄ3は広がる。したがってｚ方向への移動
量を変更しながら両幅の差ｄ3−ｄ8が最も狭くなる位置
を調べることにより、マークＭi,jの像のｚ方向の座標
ｚi,jを得ることができる。あるいは図７に示すよう
に、増大側において３０％の信号を示す位置ｘ8aと、同
じく増大側において８０％の信号を示す位置ｘ3aとの差
ｅ3-8が最も狭くなる位置を調べることにより、マーク
Ｍi,jの像のｚ方向の座標を得ることができる。
【００２２】以上のようにして１つのマークＭi,jの像
のｘ、ｙ、ｚ座標をすべて得ることができるから、他の
すべてのマークＭi,jの像のｘ、ｙ、ｚ座標をすべて調
べることにより、テストパターンの像を完全に把握する
ことができる。したがってこのデータに基づいて各収差
が完全に把握できるから、この収差を補正すべくレンズ
Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4を移動又は回転することにより、反
射屈折光学系６を調整することができる。
のｘ、ｙ、ｚ座標をすべて得ることができるから、他の
すべてのマークＭi,jの像のｘ、ｙ、ｚ座標をすべて調
べることにより、テストパターンの像を完全に把握する
ことができる。したがってこのデータに基づいて各収差
が完全に把握できるから、この収差を補正すべくレンズ
Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4を移動又は回転することにより、反
射屈折光学系６を調整することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、比較的大
きな露光領域を持ち高Ｎ．Ａ．の反射屈折光学システム
において倍率、非点収差、非対称な歪曲、非対称な非点
収差を補正できた。
きな露光領域を持ち高Ｎ．Ａ．の反射屈折光学システム
において倍率、非点収差、非対称な歪曲、非対称な非点
収差を補正できた。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図
【図２】本発明による調整方法に用いる収差測定装置を
示す構成図
示す構成図
【図３】テストパターンを示す平面図
【図４】開口板を示す平面図
【図５】テストパターンの１つのマークの像と開口板と
を示す平面図
を示す平面図
【図６】マークの像のｘ方向の座標の測定方法を示す説
明図
明図
【図７】マークの像のｚ方向の座標の測定方法を示す説
明図
明図
Ａ…第１結像光学系 Ａ1…往路光学系 Ａ2…往復光学系 Ｂ…第２結像光学系 ＭC…凹面鏡 Ｍ1、Ｍ1…ミラー Ｒ…レチクル Ｗ…ウエハ Ｓ…開口絞り Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4
…レンズ １…光源 ２、３…コンデンサ
レンズ ４…シャッター ５…テストパターン ６…反射屈折光学系 ７…ステージ ８…開口板 ８ａ…ｘ方向開口 ８ｂ…ｙ方向開口 ９…光電検出器 １０…ウエハ １１…ウエハホルダ
ー １２…ギャップセンサー １３…干渉計 １４…反射鏡 １５…ホルダー Ｍi,j…マーク ｍi,j…マークの像
…レンズ １…光源 ２、３…コンデンサ
レンズ ４…シャッター ５…テストパターン ６…反射屈折光学系 ７…ステージ ８…開口板 ８ａ…ｘ方向開口 ８ｂ…ｙ方向開口 ９…光電検出器 １０…ウエハ １１…ウエハホルダ
ー １２…ギャップセンサー １３…干渉計 １４…反射鏡 １５…ホルダー Ｍi,j…マーク ｍi,j…マークの像
Claims (2)
- 【請求項１】第１面からの光束が往路のみ透過する往路
光学系と、凹面鏡と該凹面鏡への入射光と反射光との双
方が透過するレンズ群とからなる往復光学系とによって
第１結像光学系を形成し、該第１結像光学系によって前
記第１面の中間像を形成し、該中間像の近傍に前記第１
結像光学系からの光束を第２結像光学系へ導くように第
１のミラーを配置し、前記第２結像光学系によって前記
中間像の再結像を第２面上に形成した反射屈折光学系に
おいて、 前記往路光学系内の少なくとも１枚のレンズを、光軸に
沿って移動可能に、又は光軸と直交する方向に移動可能
に、若しくは光軸と直交する軸を中心として回転可能に
配置したことを特徴とする反射屈折光学系。 - 【請求項２】第１面からの光束が往路のみ透過する往路
光学系と、凹面鏡と該凹面鏡への入射光と反射光との双
方が透過するレンズ群とからなる往復光学系とによって
第１結像光学系を形成し、該第１結像光学系によって前
記第１面の中間像を形成し、該中間像の近傍に前記第１
結像光学系からの光束を第２結像光学系へ導くように第
１のミラーを配置し、前記第２結像光学系によって前記
中間像の再結像を第２面上に形成した反射屈折光学系の
調整方法であって、 前記往路光学系内の少なくとも１枚のレンズを、光軸に
沿って移動可能に、又は光軸と直交する方向に移動可能
に、若しくは光軸と直交する軸を中心として回転可能に
配置し、 前記第１面にテストパターンを配置し、前記第２面に投
影されるテストパターン上の一部分の結像位置を検出す
る位置検出手段を設け、該位置検出手段を移動して前記
テストパターン上の複数部分の結像位置を検出し、これ
ら複数部分の結像位置に基づいて前記少なくとも１枚の
レンズを移動する、反射屈折光学系の調整方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8188365A JPH1020197A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 反射屈折光学系及びその調整方法 |
| KR1019970022137A KR100470953B1 (ko) | 1996-06-28 | 1997-05-30 | 반사굴절광학계및그조정방법 |
| US08/882,939 US5835284A (en) | 1996-06-28 | 1997-06-26 | Catadioptric optical system and adjusting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8188365A JPH1020197A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 反射屈折光学系及びその調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1020197A true JPH1020197A (ja) | 1998-01-23 |
| JPH1020197A5 JPH1020197A5 (ja) | 2004-10-21 |
Family
ID=16222350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8188365A Pending JPH1020197A (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 反射屈折光学系及びその調整方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5835284A (ja) |
| JP (1) | JPH1020197A (ja) |
| KR (1) | KR100470953B1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999049366A1 (en) * | 1998-03-20 | 1999-09-30 | Nikon Corporation | Photomask and projection exposure system |
| WO1999052004A1 (en) * | 1998-04-07 | 1999-10-14 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus and method, and reflection refraction optical system |
| JP2001237165A (ja) * | 2000-02-23 | 2001-08-31 | Canon Inc | 露光装置 |
| EP0964307A3 (en) * | 1998-06-08 | 2001-09-05 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus and method |
| JP2011047951A (ja) * | 1999-07-07 | 2011-03-10 | Kla-Tencor Corp | 試料を検査するための装置および対物光学系 |
| KR101388297B1 (ko) * | 2006-08-15 | 2014-04-22 | 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 | 마이크로리소그래픽 투사노출장치의 투사대물렌즈 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5969882A (en) * | 1997-04-01 | 1999-10-19 | Nikon Corporation | Catadioptric optical system |
| US6451507B1 (en) | 1998-08-18 | 2002-09-17 | Nikon Corporation | Exposure apparatus and method |
| JP4717974B2 (ja) * | 1999-07-13 | 2011-07-06 | 株式会社ニコン | 反射屈折光学系及び該光学系を備える投影露光装置 |
| US7301605B2 (en) * | 2000-03-03 | 2007-11-27 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus and method, catadioptric optical system and manufacturing method of devices |
| JP2002083766A (ja) | 2000-06-19 | 2002-03-22 | Nikon Corp | 投影光学系、該光学系の製造方法、及び前記光学系を備えた投影露光装置 |
| DE10136387A1 (de) * | 2001-07-26 | 2003-02-13 | Zeiss Carl | Objektiv, insbesondere Objektiv für die Halbleiter-Lithographie |
| TW575904B (en) * | 2001-08-21 | 2004-02-11 | Asml Us Inc | Optical projection for microlithography |
| US7136220B2 (en) * | 2001-08-21 | 2006-11-14 | Carl Zeiss Smt Ag | Catadioptric reduction lens |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61156737A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-16 | Canon Inc | 回路の製造方法及び露光装置 |
| US5052763A (en) * | 1990-08-28 | 1991-10-01 | International Business Machines Corporation | Optical system with two subsystems separately correcting odd aberrations and together correcting even aberrations |
| JPH0821955A (ja) * | 1994-07-07 | 1996-01-23 | Nikon Corp | 反射屈折縮小投影光学系 |
| US5668673A (en) * | 1991-08-05 | 1997-09-16 | Nikon Corporation | Catadioptric reduction projection optical system |
| JPH06331932A (ja) * | 1993-05-19 | 1994-12-02 | Topcon Corp | 投影光学装置 |
| JP2817615B2 (ja) * | 1994-01-31 | 1998-10-30 | 日本電気株式会社 | 縮小投影露光装置 |
| JP3232473B2 (ja) * | 1996-01-10 | 2001-11-26 | キヤノン株式会社 | 投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
| WO1999052004A1 (en) * | 1998-04-07 | 1999-10-14 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus and method, and reflection refraction optical system |
-
1996
- 1996-06-28 JP JP8188365A patent/JPH1020197A/ja active Pending
-
1997
- 1997-05-30 KR KR1019970022137A patent/KR100470953B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-26 US US08/882,939 patent/US5835284A/en not_active Expired - Lifetime
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| WO1999049366A1 (en) * | 1998-03-20 | 1999-09-30 | Nikon Corporation | Photomask and projection exposure system |
| US6627365B1 (en) | 1998-03-20 | 2003-09-30 | Nikon Corporation | Photomask and projection exposure apparatus |
| WO1999052004A1 (en) * | 1998-04-07 | 1999-10-14 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus and method, and reflection refraction optical system |
| US6707616B1 (en) | 1998-04-07 | 2004-03-16 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus, projection exposure method and catadioptric optical system |
| EP0964307A3 (en) * | 1998-06-08 | 2001-09-05 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus and method |
| EP1293832A1 (en) * | 1998-06-08 | 2003-03-19 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus and method |
| JP2011047951A (ja) * | 1999-07-07 | 2011-03-10 | Kla-Tencor Corp | 試料を検査するための装置および対物光学系 |
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| KR101388297B1 (ko) * | 2006-08-15 | 2014-04-22 | 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 | 마이크로리소그래픽 투사노출장치의 투사대물렌즈 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5835284A (en) | 1998-11-10 |
| KR100470953B1 (ko) | 2005-06-17 |
| KR980005331A (ko) | 1998-03-30 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
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