(57)【要約】  光学系の取付構造体において互いに対して取り付けられた複数の光学素子を有する光学系の製造方法は、前記光学系の前記光学素子の表面に入射する測定光のビームを成形するための干渉計光学部品及び選択可能なホログラムを有する干渉計装置のビーム経路に前記光学系を配置する工程と、前記干渉計装置の第１のホログラムを選択し、第１の光学素子の表面で反射された測定光によって生成された少なくとも１つの第１の干渉パターンを記録する工程と、前記干渉計装置の、前記第１のホログラムとは異なる第２のホログラムを選択し、前記第１の光学素子とは異なる第２の光学素子の表面で反射された測定光によって生成された少なくとも１つの第２の干渉パターンを記録する工程と、前記第１の干渉パターン及び前記第２の干渉パターンに基づいて、前記取付構造体における前記第２の光学素子に対する前記第１の光学素子の位置を調整する工程とを含む。
2008542801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系の取付構造体において互いに対して取り付けられた複数の光学素子を有する光学系の製造方法であって、
前記光学系の前記光学素子の表面に入射する測定光のビームを成形するための干渉計光学部品及び選択可能なホログラムを有する干渉計装置のビーム経路に前記光学系を配置する工程と、
前記干渉計装置の第１のホログラムを選択し、第１の光学素子の表面で反射された測定光によって生成された少なくとも１つの第１の干渉パターンを記録する工程と、
前記干渉計装置の、前記第１のホログラムとは異なる第２のホログラムを選択し、前記第１の光学素子とは異なる第２の光学素子の表面で反射された測定光によって生成された少なくとも１つの第２の干渉パターンを記録する工程と、
前記第１の干渉パターン及び前記第２の干渉パターンに基づいて、前記取付構造体における前記第２の光学素子に対する前記第１の光学素子の位置を調整する工程とを含む方法。
【請求項２】
前記第１のホログラムは、前記第１の干渉パターンを生成する前記第１の光学素子の前記表面で反射された前記成形された測定光が、前記第１の光学素子の前記表面の複数の位置において前記第１の光学素子の前記表面に実質的に直角に入射するように選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のホログラムは、前記第２の干渉パターンを生成する前記第２の光学素子の前記表面で反射された前記成形された測定光が、前記第２の光学素子の前記表面の複数の位置において前記第２の光学素子の前記表面に実質的に直角に入射するように選択される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のホログラムは、前記第１の干渉パターンを生成する前記第１の光学素子の前記表面で反射された前記成形された測定光が、前記第１の光学素子の前記表面に実質的に集束されるように選択される、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記第２のホログラムは、前記第２の干渉パターンを生成する前記第２の光学素子の前記表面で反射された前記成形された測定光が、前記第２の光学素子の前記表面に実質的に集束されるように選択される、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記干渉計は、前記第１のホログラムを担持する第１のキャリア又は前記第２のホログラムを担持する第２のキャリアを選択的に受け入れる取付構造体を備える、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記干渉計は、前記第１のホログラム及び前記第２のホログラムを担持する移動可能な取付構造体を備え、前記取付構造体は、前記測定光のビームの前記ビーム経路に前記第１のホログラム又は前記第２のホログラムを選択的に配置するように移動可能である、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記干渉計は、前記測定光のビームの前記ビーム経路に配置された空間光変調器を備え、前記第１のホログラムを選択する前記工程は、前記第１のホログラムを生成するように前記空間光変調器を駆動する工程を含み、前記第２のホログラムを選択する前記工程は、前記第２のホログラムを生成するように前記空間光変調器を駆動する工程を含む、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記第１のホログラムは、キャリア上に固定して設けられた複数の回折素子を備える、
請求項１から８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記第１及び第２の光学素子の所定の相対位置に基づいて、光線追跡計算を用いて前記第１及び第２のホログラムの構造を計算する工程をさらに含む、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記取付構造体における前記第２の光学素子に対する前記第１の光学素子の位置を調整する前記工程は、前記第１及び第２の光学素子の所定の相対位置からの前記第１及び第２の光学素子の前記相対位置のずれを低減するために実施される、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記第１及び第２の干渉パターンのうちの一方に基づいて、前記干渉計に対する前記光学系の位置を調整する工程をさらに含む、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記光学系の前記取付構造体に第３の光学素子を取り付ける工程と、
前記干渉計の、前記第１及び第２のホログラムとは異なる第３のホログラムを選択し、前記第３の光学素子の表面で反射された測定光によって生成された少なくとも１つの第３の干渉パターンを記録する工程と、
前記第３の干渉パターンに基づいて、前記取付構造体における前記第１及び第２の光学素子に対する前記第３の光学素子の位置を調整する工程とをさらに含む、請求項１から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記干渉計の前記ビーム経路に第１の較正用光学素子を配置する工程と、
前記第１の較正用光学素子と相互作用した測定光によって生成された少なくとも１つの第４の干渉パターンを記録する工程とをさらに含み、
前記第２の光学素子に対する前記第１の光学素子の位置を調整する前記工程は、前記第４の干渉パターンにさらに基づいている、請求項１から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載の方法を用いて製造される光学系。
【請求項１６】
前記光学系は、前記光学系の像平面に配置された基板を、前記光学系の物体平面に配置されたパターニング構造の像を用いて露光するように構成された投影露光システムである、請求項１５に記載の光学系。
【請求項１７】
光学系の取付構造体において互いに対して取り付けられた複数の光学素子と、前記光学系の前記光学素子の表面に入射する測定光のビームを成形するための干渉計光学部品及び選択可能なホログラムを有する干渉計とを備えた光学系の制御方法であって、
前記方法は、
前記干渉計の第１のホログラムを選択し、前記光学系の第１の光学素子の表面で反射された測定光によって生成された少なくとも１つの第１の干渉パターンを記録する工程と、
前記干渉計の、前記第１のホログラムとは異なる第２のホログラムを選択し、前記第１の光学素子とは異なる前記光学系の第２の光学素子の表面で反射された測定光によって生成された少なくとも１つの第２の干渉パターンを記録する工程と、
前記第１の干渉パターン及び前記第２の干渉パターンに基づいて、前記取付構造体における前記第２の光学素子に対する前記第１の光学素子の位置を調整する工程とを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に光学系の製造方法に関する。特に、本発明は、光学系のレンズを互いに対して調整することに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光学系の性能は、その系が含むレンズやミラーといった光学部品の品質及び光学部品の互いに対するアラインメントの精度によって決まる。典型的に、光学素子は、ガラス又は他の適当な材料からなり、その光学面は、光学系の仕様と合致する形状を有するように加工される。その後、各光学素子は、金属又は他の適当な材料からなる、フランジや貫通孔等の機械的な取付手段を備えた取付フレームに取り付けられる。その後、光学系は、光学素子の互いに対する距離や向きといった位置が光学系の仕様に合致するように、各取付フレームを互いに対して取り付けることによって組み立てられる。従って、光学系の製造は、光学素子の製造と、取付フレームの製造と、各光学素子のその取付フレームに対するアラインメントと、取付フレームの互いに対するアラインメントとを含む。特にフォトリソグラフィの分野においては、半導体の構造がますます小型化する傾向にあり、それによって、光学撮像系の品質ひいては光学素子の互いに対するアラインメントへの要求がますます高まっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。
【０００４】
本発明の実施の形態は、光学素子の互いに対するアラインメントの向上を可能にする光学系の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例示的な一実施の形態によれば、光学系の製造方法は、前記光学系の前記光学素子の表面に入射する測定光のビームを成形するための干渉計光学部品及び選択可能なホログラムを有する干渉計装置のビーム経路に前記光学系を配置する工程と、前記干渉計装置の第１のホログラムを選択し、第１の光学素子の表面で反射された測定光によって生成された少なくとも１つの第１の干渉パターンを記録する工程と、前記干渉計装置の、前記第１のホログラムとは異なる第２のホログラムを選択し、前記第１の光学素子とは異なる第２の光学素子の表面で反射された測定光によって生成された少なくとも１つの第２の干渉パターンを記録する工程と、前記第１の干渉パターン及び前記第２の干渉パターンに基づいて、前記取付構造体における前記第２の光学素子に対する前記第１の光学素子の位置を調整する工程とを含む。
【０００６】
このような方法においては、形状の異なる測定光のビームを生成するために１つの干渉計装置を用いてもよい。例えば、生成された測定光の第１のビームは第１の形状の波面を有し、生成された測定光の第２のビームは第２の形状の波面を有する。第１のビームの波面の形状は、上記系の第１の光学素子の表面から生成された測定光が第１の干渉パターンを生成するように決定され、第２のビームの波面の形状は、上記系の第２の光学素子の表面で反射された測定光が第２の干渉パターンを生成するように設計される。さらに、上記２つのビームは、光学系の他の表面で反射された第１のビームの測定光が、第１の光学素子の表面で反射された測定光によって生成されたパターンの評価が十分な精度で行われなくなり得るような程度まで第１の干渉パターンに寄与することがないような形状を有する。同様に、第２のビームは、第２の光学素子の表面以外の光学系の他の表面で反射された
第２のビームの測定光が、第２の干渉パターンの評価が十分な精度で行われなくなるような程度まで第２の干渉パターンに寄与することがないような形状を有する。
【０００７】
従って、測定光の第１及び第２のビームは、第１の干渉パターン及び第２の干渉パターンを続けて記録するための干渉計によって続けて生成してもよい。第１及び第２の干渉パターンは、干渉計に対する第１及び第２の光学素子の位置情報を表す。第１及び第２の干渉パターンの評価を行うことにより、第１及び第２の光学素子の互いに対する相対位置の、これら光学素子の所望の所定の相対位置からのずれを求めることが可能となり、第１及び第２の光学素子の相対位置は、このような評価にしたがって調整することができる。
【０００８】
干渉計光学部品に対する第１及び第２の光学素子のそれぞれの絶対位置の決定は、干渉計光学部品の製造精度によって制限され得る。測定光の第１及び第２のビームの生成において、干渉計光学部品の構成部材は同一であるため、概ね同様の測定誤差が第１及び第２の光学素子の表面の干渉計測定に寄与するので、干渉計光学部品の不正確さに起因する誤差によってほとんど制限されない高い精度で第１及び第２の光学素子の相対位置を決定することができる。
【０００９】
測定光の異なるビームを生成するために、選択可能なホログラムが用いられる。
【００１０】
例示的な一実施の形態によれば、選択可能なホログラムはそれぞれ基材キャリア上に設けられ、基材キャリアの一方又は他方は、測定光の波面を成形するために測定光のビーム経路に配置される。
【００１１】
さらなる例示的な実施の形態によれば、空間光変調器が測定光のビーム経路に設けられる。空間光変調器は、第１又は第２のホログラムを選択的に生成するように制御される。空間光変調器の一例は、アレイ状に配置された複数の液晶素子を有する。液晶素子は、所望のパターンに応じて作動させ、空間光変調器を通る光に対するそのようなパターンに応じた位相変化及び／又は振幅変化を上記アレイがもたらすようにしてもよい。
【００１２】
さらなる例示的な実施の形態によれば、上記方法は、干渉計の第３のホログラムを選択し、光学系の第３の光学素子の表面で反射された測定光によって生成された少なくとも１つの第３の干渉パターンを記録する工程を含む。さらなる実施の形態によれば、４つ以上の干渉パターンが続けて生成され、各干渉パターンは、１つの光学素子の表面で反射された測定光から生じる。
【００１３】
さらなる例示的な実施の形態によれば、第２の光学素子に対する第１の光学素子の位置は、上記に示したように記録された第１及び第２の干渉パターンに基づいて調整され、その後、第１及び第２の光学素子の取付構造体に第３の光学素子が取り付けられる。その後、第３の光学素子の表面で反射された測定光が、第１及び第２の光学素子に対する第３の光学素子の位置の調整を可能にする第３の干渉パターンを生成するように測定光を生成するために、第３のホログラムが選択される。互いに対して正確に調整された４つ以上の光学素子を有する光学系を組み立てるために、さらなる光学素子を連続して追加及び調整することによってこのプロセスを繰り返してもよい。
【００１４】
選択可能なホログラムは、測定光の、干渉計光学部品、各ホログラム、及び測定光が通る光学系の他の構成部材中の伝播（光学系の各表面での測定光の反射を含む）のシミュレーションを行うために用いられ得る光線追跡等の方法によって決定することができる。
【００１５】
さらなる実施の形態によれば、本発明は、上記に示す方法を用いて製造される光学系を提供する。
【００１６】
例示的な一実施の形態によれば、上記光学系は、リソグラフィプロセスにおいて用いられる投影露光システムである。投影露光システムは、光学系の像平面に配置された基板を、光学系の物体平面に配置されたパターニング構造の像を用いて露光するように構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら本発明の例示的な実施の形態を詳細に説明することにより、本発明の上記及びその他の有利な特徴を明らかにする。尚、本発明の可能な実施の形態の全てが、本明細書において示されている利点の全て又はいずれかを示すとは限らない。
【００１８】
図１は、干渉計のビーム経路に取り付けられた２つのレンズを備え、第１のレンズの表面を検査するための第１のホログラムが選択されている光学系を示し、
図２は、光学系の第２のレンズを検査するための第２のホログラムが選択されている、図１に示す構成を示し、
図３は、光学系に第３のレンズが追加され、第２のレンズの表面を検査するためのホログラムが選択されている干渉計のビーム経路に取り付けられた図１の光学系を示し、
図４は、第３のレンズの表面を検査するためのホログラムが選択されている、図３の構成を示し、
図５は、図１から図４に示す干渉計のホログラムを較正するための構成を示し、
図６は、選択可能なホログラムを有する干渉計装置のさらなる実施の形態を示し、
図７は、図６に示すホログラム・キャリアの立面図であり、
図８は、光学系を製造するための方法の一実施の形態を説明するフローチャートである。
【００１９】
以下に説明する例示的な実施の形態において、機能及び構造が等しい構成部材は、可能な限り同じ参照符号で示す。従って、特定の実施の形態の個々の構成部材の特徴を理解するために、他の実施の形態の説明及び課題を解決するための手段を参照されたい。
【００２０】
図１は、光学系３を検査するための干渉計装置１を模式的に示している。光学系３は、前面７及び背面９を有する第１のレンズ５と、前面１３及び背面１５を有する第２のレンズ１１とを備えている。第１のレンズ５は、フレーム１７の周縁に分散され、周縁部において第１のレンズ５の背面９に接触する複数の支持突起１９を有する支持フレーム１７に取り付けられている。
【００２１】
同様に、第２のレンズ１１は、取付フレーム２１の支持突起１９によって支持されている。支持フレーム１７は、複数のボルト２３によって取付フレーム２１のフランジ２２に連結されるフランジ１８を有する。ボルト２３は、フランジ１８、２２に設けられた貫通孔を通ると共に、第１及び第２のレンズ５、１１を軸２７を横切る方向において互いに対してずらすことができるようにフランジ１８、２２の相対位置を調整するための十分な遊びを有している。さらに、第１及び第２のレンズ５、１１の間の距離を軸２７の方向において調整するために、適当なスペーサをフランジ１８、２２の間に配置してもよく、さらには、第１及び第２のレンズ５、１１の支持突起１９は十分な可撓性を有し、軸２７に対するレンズの向きを調整するように弾性変形が可能である。
【００２２】
第１及び第２のレンズ５、１１のレンズ面７、９、１３、１５は、光学系３の仕様にしたがって製造されているものとする。上記仕様にしたがった光学性能を提供するためには、第１及び第２のレンズ５、１１の相対位置もこの仕様を満たすことがさらに必要である。
【００２３】
干渉計装置１は、第１及び第２のレンズ５、１１の相対位置を調整して仕様に合致させることを可能にする測定データを生成するために用いられる。
【００２４】
干渉計装置１は、光ビーム３３を生成するためのヘリウムネオンレーザ等の光源３１を備える。光ビーム３３は、コヒーレント光の発散ビーム３８が空間フィルタ３７のピンホールから出射するように、微小対物レンズ等の集束レンズ装置３５によって空間フィルタ３７のピンホールに集束される。発散ビーム３８の波面は、ほぼ球形の波面である。発散ビーム３８は、コリメータレンズ装置３９によって平行化され、ほぼ平坦な波面を有する略平行ビーム４１が形成される。平行ビーム４１は、ビーム４１に直交して配置され干渉計装置１のフィゾー面を形成する平坦面４４を有するくさび形プレート４３を通る。フィゾー面を形成する平坦面４４は半透明であり、ビーム４１の強度の一部を反射して、参照光のビームを形成する。参照光のビームは、光軸２７に沿って後方に移動し、コリメータレンズ装置３９によって平行化されて発散ビーム３８内に配置されたビームスプリッタ４７で反射される収束ビームを形成し、空間フィルタ５１及びカメラ光学部品５３を通った後に検出装置４９に入射する。検出装置４９は、制御装置５５に出力される干渉パターンを検出するための複数の感光画素を有するＣＣＤ型であってもよい。
【００２５】
フィゾー面を形成する平坦面４４を通る光ビーム４１の一部は、干渉計光学部品５６によって平行化され、制御装置５５の適当な制御部によって制御される空間光変調器５９を通る収束ビーム５７を形成する。
【００２６】
空間光変調器５９は、複数の液晶素子を有し、液晶素子は、それぞれの液晶素子を通るビーム５７の一部に対して選択的な位相及び／又は振幅の変化をもたらすように制御装置５５によって選択的に切り替えることが可能である。制御装置５５によって供給されるパターンに応じて液晶素子を作動させることにより、ビーム５７は、当該パターンによって決定される回折を受ける。従って、空間光変調器５９の機能は、複数の異なる回折次数の光を発生させるホログラムであると理解することができ、各回折次数の光ビームは、空間光変調器５９によって生成されるホログラムの回折パターンに応じた形状の波面を有する。
【００２７】
空間光変調器の一例は、Ｂｏｕｌｄｅｒ  Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．Ｌａｆａｙｅｔｔｅ，ＣＯ（米国）から入手可能なＸＹ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｅｒｉｅｓの空間光変調器である。
【００２８】
図１に示す空間光変調器５９に与えられる励起パターンは、空間光変調器５９によって１次回折された測定光のビーム６１が第２のレンズ１１を通り、かつ、前面７の照明された部分の各位置において測定光６１が前面７に実質的に直交して入射するように第１のレンズ５の前面７に入射するよう決定される。前面７に入射した光は後方に反射され、入射した測定光と実質的に同じビーム経路で空間光変調器５９、干渉計光学部品５６、フィゾー面４４及びコリメータレンズ装置３９を通る。従って、第１のレンズ５の前面７で反射された測定光は、フィゾー面４４で反射された参照光と検出装置４９上で重ね合わせられ、検出装置４９上に干渉パターンが生成される。前面７で反射された光はそこから直角に反射されるため、この光は、空間フィルタ５１のピンホールを通ることになり、一方、レンズ面９、１３及び１５等の他の面で反射された測定光、並びに、空間光変調器５９によって１次回折次数以外の他の回折次数に回折され、かつ、レンズ面７、９、１３及び１５で反射された測定光は、空間フィルタ５１を通ることが実質的にできなくなる。従って、この光は、前面７で反射され、かつ、フィゾー面４４で反射された参照光と重ね合わせられる測定光によって検出装置４９上に生成される干渉パターンに実質的に寄与しないことになる。
【００２９】
空間光変調器５９に与えられる励起パターンは、干渉計装置１に対する第１のレンズ５の位置が所定の位置である場合に、生成された干渉パターンが所定のインターフェログラムとなるように決定される。生成された干渉パターンを解析し、生成された干渉パターンを所定のインターフェログラムと比較することにより、第１のレンズ５の位置の、その所定の位置からのずれを求めることができる。第１のレンズ５の位置は、その後、所定の位置により良好に一致するように調整され、干渉計装置１に対する第１のレンズ５の位置を繰り返し改善するために、さらなる生成された干渉パターンを解析してもよい。この目的で、図１の三角形は、支持フレーム１７を干渉計装置１に対して取り付けるための干渉計装置１の支持６１を示す。支持６１は、干渉計装置１に対する第１のレンズ５の位置の所望の調整を達成するための適当なアクチュエータ(図１には図示せず)を有する。
【００３０】
その後、空間光変調器５９によって生成されるホログラムが、測定光のビーム６１を光学系３の第２のレンズ１１の前面１３に実質的に直角に入射するように成形する第２の選択されたホログラムとなるように、空間光変調器５９を作動させる。第２のホログラムは、第１のレンズ５に対する第２のレンズ１１の位置が光学系３の仕様に合致する所定の位置である場合に、検出装置４９上に生成される干渉パターンが所定の第２のインターフェログラムとなるように選択される。生成された干渉パターンを解析することにより、所定の相対位置からの第２のレンズ１１及び第１のレンズ５の相対位置のずれを求めることができる。次に、フランジ間のスペーサを追加又は取り外し、軸２７を横切る方向にフランジ２１を移動させることによって支持フレーム１７に対する取付フレーム２１の位置を調整すること、及び、取付フレーム２１の支持突起１９を調整することにより、第２のレンズ１１及び第１のレンズ５の相対位置を調整することができる。
【００３１】
その後、さらなる干渉パターンを記録してもよく、第１及び第２のレンズ５、１１の相対位置のさらなる調整を、繰り返しプロセスによって行ってもよい。
【００３２】
第１及び第２のレンズ５、１１の相対位置を調整した後、ボルト２３は、レンズの相対位置を維持するために固定される。その後、光学系３に第３のレンズ７１が追加される。第３のレンズ７１は、図３に示すように、取付フレーム７３のフランジ７７及び取付フレーム２１のフランジ７９を通るボルト７５によって取付フレーム２１に連結された取付フレーム７３の支持突起１９によって支持されている。
【００３３】
第３のレンズ７１は、前面８１及び背面８３を有し、第１及び第２のレンズ５、１１に対する第３のレンズ７１の位置は、干渉計装置１を用いて調整されることになる。
【００３４】
この目的で、干渉計装置１からの光学系３の距離は、図３に示すような干渉計測定を行うことによって調整され、この調整は、支持６１の対応するアクチュエータを動作させることによって行われる。空間光変調器５９は、空間光変調器５９を通る測定光のビーム６１がレンズ７１を通り、軸２７上にあるその中央位置において第２のレンズ１１の前面１３上に集束されるように作動される。生成された干渉パターンが対応する所定のインターフェログラムと異なる場合、これは、所望の所定の位置と干渉計装置１に対する光学系３の現在位置との間の差異を示すことになり、それに応じた調整を行うことができる。
【００３５】
図３に示す本例において、測定光のビームは、第２のレンズ１１の前面１３上の位置に集束される。しかし、上記図１及び図２の例を参照しながら説明したように、測定光のビームが前面１３に直角に入射するように空間光変調器５９によって生成された適当なホログラムを選択することも可能である。測定光がレンズ面の延長部分に直角に入射した場合、結果として生じる干渉パターンにより、干渉計装置１からの距離及び同装置に対する向きに関してレンズ面の位置を決定することができる。干渉法の分野においてキャッツアイ
構成とも呼ばれる、図３に示す構成において、生成された干渉パターンは、干渉計装置に対するレンズ面の向きに対してはあまり敏感ではないが、それでも干渉計装置からのレンズ面の距離は比較的正確に決定することができる。
【００３６】
干渉計装置１に対する第２及び第１のレンズ１１、５の位置の調整が行われた後、空間光変調器５９は、さらなる選択された所定のパターンにしたがって作動され、測定光のビーム６１が第３のレンズ７１の前面８１に直角に入射するようにホログラムが生成される。結果として生じる干渉パターンは、第２のレンズ１１に対する第３のレンズ７１の位置が光学系３の仕様に合致する所定の位置である場合に生成される、所定のインターフェログラムと比較される。第３のレンズ７１の位置の対応する調整は、第３のレンズ７１の支持突起１９並びに取付フレーム７３、２１の互いに対する位置を、第１及び第２のレンズ５、１１の相対位置に関して図１及び図２を参照しながら説明したのと同様に調整することによって行なわれる。ここでも、光学系３の仕様に合致する調整を実現するために、生成された干渉パターンを解析することによる調整及び測定を繰り返し行ってもよい。
【００３７】
光学系３にさらなるレンズが追加され得ること、及び、その他のレンズに対する新たに加えられるレンズの相対位置は上記に示す方法を用いて調整され得ることは明らかである。従って、互いに対して高い精度で位置決めされたより多くの数のレンズを有する光学系を製造することが可能である。
【００３８】
上記の方法のためには、空間光変調器５９を用いて選択可能なホログラムを生成することが必要である。この目的で、空間光変調器５９の励起パターンを決定するために光線追跡法が用いられている。例えば、図１に示す測定の実施に適したホログラムを決定するために、測定光ビーム６１のビーム経路はコンピュータによってシミュレーションされ、シミュレーションされたホログラムは、シミュレーションされた測定光のビームが第１のレンズ５の前面７に直角に入射するように調整される。上記に示したように決定された励起パターンによって作動される空間光変調器５９の性能を確認するために、図５に示すような較正用の測定を行うことができる。この目的で、生成されたホログラムが光線追跡計算と一致する場合に、ホログラムによって成形されたビーム６１がその各位置において面８１に直角に入射するように較正面８１が決定及び製造される。検出装置４９によって検出された生成された干渉パターンを、ホログラムが上記計算と一致する場合に生成される所定の干渉パターンと比較することにより、これを確認することができる。所定のインターフェログラムからの検出された干渉パターンのずれは、ホログラムに対して行われ得る調整を示し、制御装置５９によって生成される励起パターンは、それに応じて変更することができる。そのような手順によって決定された修正された励起パターンは、次に、測定光のビーム６１を、図１に示すように前面７に直角に入射するように成形するための選択可能なホログラムとして制御装置５５のメモリに格納することができる。較正面８１は、図１から図４に示す測定の実施に必要な上記４つの選択可能なホログラムのそれぞれに対して製造してもよく、計算されたホログラムを修正するために、それに応じた図５に示すような較正用の測定を行ってもよい。
【００３９】
図６及び図７は、上記選択可能なホログラムが空間光変調器にではなくそれぞれのキャリアに設けられた別個のホログラムとして設けられている干渉計装置１ａを模式的に示している。干渉計装置１ａは、軸９３に対して回転可能なホログラム・キャリア９１を備え、８つのホログラム９５のうちの１つを干渉計光学部品５６ａから出射される測定光のビーム６１ａのビーム経路に選択的に配置することができる。各ホログラム９５は、ガラスからなるキャリア基材９６上に設けられており、ホログラムは、リソグラフィ法によって生成された格子として、キャリア基材９６の表面に設けられている。干渉法において用いられるホログラムに関する背景情報は、ダニエル・マラカラ（Ｄａｎｉｅｌ  Ｍａｌａｃａｒａ）のテキスト、“Ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｈｏｐ  ｔｅｓｔｉｎｇ”、２ｎｄ  ｅｄｉ
ｔｉｏｎ、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ  Ｉｎｃ（１９９２年）の第１５章から入手可能である。
【００４０】
上記に示す実施の形態において、測定光のビームは、少なくとも１つのレンズを含む干渉計光学部品及び上記ホログラムによって成形される。干渉計光学部品は、ホログラムの過度の線密度及び線密度における過度の変化を避けることができるようにさらなる屈折力をもたらす。用途によっては、干渉計光学部品を省略し、フィゾー面の下流に上記ホログラムを配置することによってのみ測定光のビームを成形することができる。
【００４１】
さらに、上記図６及び図７を参照しながら説明したホログラム及びキャリアのうちの少なくとも１つにさらなる屈折力をもたらすレンズを含めることができる。従って、測定光のビームを成形するために、測定用のビームのビーム経路にさらなるレンズを選択的に配置してもよい。
【００４２】
図８は、上記に示した光学系の製造方法をまとめたフローチャートを示している。
【００４３】
本発明の一実施の形態は、本明細書に示す既存の光学系を制御するための方法に関する。既存の光学系は、それが設計された機能を実行するために用いられる。すなわち、レチクルパターンを用いてウエハを露光するためのリソグラフィプロセスにおいて投影光学系が用いられている。露光プロセスは、投影露光システムを再調整するために中断される場合がある。この目的で、ウエハステージもしくはレチクルステージ、又はこれらの一部が、投影露光システムの付近から取り外され、図１から図７を参照しながら説明した干渉計系が、投影露光システムの物体側又は像側の前レンズの付近に、当該システムのレンズの互いに対する位置を測定するために取り付けられる。従って、適当なアクチュエータを動作させることにより、レンズの互いに対する位置を調整して仕様に合致させ、投影露光システムの光学性能を向上させることができる。その後、露光プロセスが継続されることになる。
【００４４】
上記に示した方法を適用することができる可能な投影露光システムの例が、米国特許第６，８０６，９４２号に開示されている。
【００４５】
上記に示した方法をその他のあらゆるタイプの光学系に対しても用いることができる。例としては、天文学で用いられる望遠鏡、フィルムカメラやスチルカメラ用の対物レンズ、双眼顕微鏡等の顕微鏡、双眼鏡、及びレンズとミラーの組み合わせも含み得るその他の可能な光学系が挙げられる。
【００４６】
上記に示した実施の形態において、干渉計系は、フィゾー型である。しかし、本発明はそのような種類の干渉計に限定されるものではない。トワイマン・グリーン干渉計及びマイケルソン型干渉計といった他の種類の干渉計を用いてもよい。干渉計の種類の例は、上記のダニエル・マラカラ（Ｄａｎｉｅｌ  Ｍａｌａｃａｒａ）のテキストの第２．１章に示されている。
【００４７】
上記に示した実施の形態の説明において、測定された干渉パターンは、検出装置によって直接検出されるものとして示されている。しかし、測定されたインターフェログラムが複数の検出された干渉パターンから決定される、位相シフト干渉法といった方法によって干渉パターンを測定することができる。複数の干渉パターンは、測定光の波長もしくは基準面の位置を変化させることによって、又は当業界で周知の他の適当な手段によって生成される異なる位相設定を用いて検出される。本発明においては、異なる位相設定は、ホログラムを生成するための励起パターンを変化させることによっても生成することができる。
【００４８】
本発明をその特定の例示的な実施の形態に関して説明したが、様々な変更や変形が可能なことは当業者に明らかである。従って、本明細書に記載した本発明の例示的な実施の形態は、説明を意図したものであって、いかなる意味においても限定的なものではない。添付した特許請求の範囲において定義されている本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、干渉計のビーム経路に取り付けられた２つのレンズを備え、第１のレンズの表面を検査するための第１のホログラムが選択されている光学系を示す。
【図２】図２は、光学系の第２のレンズを検査するための第２のホログラムが選択されている、図１に示す構成を示す。
【図３】図３は、光学系に第３のレンズが追加され、第２のレンズの表面を検査するためのホログラムが選択されている干渉計のビーム経路に取り付けられた図１の光学系を示す。
【図４】図４は、第３のレンズの表面を検査するためのホログラムが選択されている、図３の構成を示す。
【図５】図５は、図１から図４に示す干渉計のホログラムを較正するための構成を示す。
【図６】図６は、選択可能なホログラムを有する干渉計装置のさらなる実施の形態を示す。
【図７】図７は、図６に示すホログラム・キャリアの立面図である。
【図８】図８は、光学系を製造するための方法の一実施の形態を説明するフローチャートである。
【図１】
2008542801.tif 000003
【図２】
2008542801.tif 000004
【図３】
2008542801.tif 000005
【図４】
2008542801.tif 000006
【図５】
2008542801.tif 000007
【図６】
2008542801.tif 000008
【図７】
2008542801.tif 000009
【図８】
2008542801.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月29日(2008.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系の取付構造体において互いに対して取り付けられた複数の光学素子を有する光学系の製造方法であって、
前記光学系の前記光学素子の表面に入射する測定光のビームを成形するための干渉計光学部品及び選択可能なホログラムを有する干渉計装置のビーム経路に前記光学系を配置する工程と、
前記干渉計装置の第１のホログラムを選択し、第１の光学素子の表面で反射された測定光によって生成された少なくとも１つの第１の干渉パターンを記録する工程と、
前記干渉計装置の、前記第１のホログラムとは異なる第２のホログラムを選択し、前記第１の光学素子とは異なる第２の光学素子の表面で反射された測定光によって生成された少なくとも１つの第２の干渉パターンを記録する工程と、
前記第１の干渉パターン及び前記第２の干渉パターンに基づいて、前記取付構造体における前記第２の光学素子に対する前記第１の光学素子の位置を調整する工程とを含む方法。
【請求項２】
前記第１のホログラムは、前記第１の干渉パターンを生成する前記第１の光学素子の前記表面で反射された前記成形された測定光が、前記第１の光学素子の前記表面の複数の位置において前記第１の光学素子の前記表面に実質的に直角に入射するように選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のホログラムは、前記第２の干渉パターンを生成する前記第２の光学素子の前記表面で反射された前記成形された測定光が、前記第２の光学素子の前記表面の複数の位置において前記第２の光学素子の前記表面に実質的に直角に入射するように選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のホログラムは、前記第１の干渉パターンを生成する前記第１の光学素子の前記表面で反射された前記成形された測定光が、前記第１の光学素子の前記表面に実質的に集束されるように選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２のホログラムは、前記第２の干渉パターンを生成する前記第２の光学素子の前記表面で反射された前記成形された測定光が、前記第２の光学素子の前記表面に実質的に集束されるように選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記干渉計は、前記第１のホログラムを担持する第１のキャリア又は前記第２のホログラムを担持する第２のキャリアを選択的に受け入れる取付構造体を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記干渉計は、前記第１のホログラム及び前記第２のホログラムを担持する移動可能な取付構造体を備え、前記取付構造体は、前記測定光のビームの前記ビーム経路に前記第１のホログラム又は前記第２のホログラムを選択的に配置するように移動可能である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記干渉計は、前記測定光のビームの前記ビーム経路に配置された空間光変調器を備え、前記第１のホログラムを選択する前記工程は、前記第１のホログラムを生成するように前記空間光変調器を駆動する工程を含み、前記第２のホログラムを選択する前記工程は、前記第２のホログラムを生成するように前記空間光変調器を駆動する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のホログラムは、キャリア上に固定して設けられた複数の回折素子を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１及び第２の光学素子の所定の相対位置に基づいて、光線追跡計算を用いて前記第１及び第２のホログラムの構造を計算する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記取付構造体における前記第２の光学素子に対する前記第１の光学素子の位置を調整する前記工程は、前記第１及び第２の光学素子の所定の相対位置からの前記第１及び第２の光学素子の前記相対位置のずれを低減するために実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１及び第２の干渉パターンのうちの一方に基づいて、前記干渉計に対する前記光学系の位置を調整する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記光学系の前記取付構造体に第３の光学素子を取り付ける工程と、
前記干渉計の、前記第１及び第２のホログラムとは異なる第３のホログラムを選択し、前記第３の光学素子の表面で反射された測定光によって生成された少なくとも１つの第３の干渉パターンを記録する工程と、
前記第３の干渉パターンに基づいて、前記取付構造体における前記第１及び第２の光学素子に対する前記第３の光学素子の位置を調整する工程とをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記干渉計の前記ビーム経路に第１の較正用光学素子を配置する工程と、
前記第１の較正用光学素子と相互作用した測定光によって生成された少なくとも１つの第４の干渉パターンを記録する工程とをさらに含み、
前記第２の光学素子に対する前記第１の光学素子の位置を調整する前記工程は、前記第４の干渉パターンにさらに基づいている、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法を用いて製造される光学系。
【請求項１６】
前記光学系は、前記光学系の像平面に配置された基板を、前記光学系の物体平面に配置されたパターニング構造の像を用いて露光するように構成された投影露光システムである
、請求項１５に記載の光学系。
【請求項１７】
光学系の取付構造体において互いに対して取り付けられた複数の光学素子と、前記光学系の前記光学素子の表面に入射する測定光のビームを成形するための干渉計光学部品及び選択可能なホログラムを有する干渉計とを備えた光学系の制御方法であって、
前記方法は、
前記干渉計の第１のホログラムを選択し、前記光学系の第１の光学素子の表面で反射された測定光によって生成された少なくとも１つの第１の干渉パターンを記録する工程と、
前記干渉計の、前記第１のホログラムとは異なる第２のホログラムを選択し、前記第１の光学素子とは異なる前記光学系の第２の光学素子の表面で反射された測定光によって生成された少なくとも１つの第２の干渉パターンを記録する工程と、
前記第１の干渉パターン及び前記第２の干渉パターンに基づいて、前記取付構造体における前記第２の光学素子に対する前記第１の光学素子の位置を調整する工程とを含む方法。
【国際調査報告】
2008542801.tif 000011
2008542801.tif 000012
2008542801.tif 000013