【手続補正書】
【提出日】平成19年6月29日(2007.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  被測定光学系を通過した光束の波面を測定する干渉装置において、
光源からの光束を２光束に分離して、その２光束に前記光源からの光束の可干渉距離以上の光路長差を付与した後に結合する光路長差付与手段と、
前記光路長差付与手段からの光束のうち、フィゾーレンズのフィゾー面を透過して前記被測定光学系を通過した光束と前記フィゾー面で反射した光束と、を干渉させて干渉パターンを生じさせるフィゾー干渉計と、を備え、
前記光路長付与手段で付与される光路長差と、前記フィゾー面を透過した光束と前記フィゾー面を反射した光束との光路長差との差が、前記可干渉距離以下になるように構成されている
ことを特徴とする干渉装置。
【請求項２】  前記光路長差付与部で付与される光路長差をΔＤ、前記可干渉距離をΔＬ、前記フィゾー面を透過した光束と前記フィゾー面を反射した光束との光路長差をΔＦとするとき、
ΔＬ＜ΔＤ
｜ΔＤ−ΔＦ｜＜ΔＬ
を満足するように構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の干渉装置。
【請求項３】 前記光路長差付与部と前記フィゾー干渉計の間に配置され、前記光路長差付与部において前記２光束間に発生した波面の差異を低減するための空間フィルターを備える
ことを特徴とする請求項１記載の干渉装置。
【請求項４】 前記空間フィルターは、ピンホールを有し、
そのピンホールの直径は、エアリーディスクの直径よりも小さい
ことを特徴とする請求項３記載の干渉装置。
【請求項５】  請求項１乃至４のいずれか１項記載の干渉装置を備える
ことを特徴とする露光装置。
【請求項６】  光源からの光束で原版を照明する照明光学系と、前記原版のパターン像を感光基板上へ投影する投影光学系と、を備える露光装置において、
前記投影光学系を通過した光束の波面を測定する干渉装置を備え、
その干渉装置は、前記光源からの光束を２光束に分離して、その２光束に前記光源からの光束の可干渉距離以上の光路長差を付与した後に結合する光路長差付与手段と、
前記光路長差付与手段からの光束のうち、フィゾーレンズのフィゾー面を透過して前記投影光学系を通過した光束と前記フィゾー面で反射した光束と、を干渉させて干渉パターンを生じさせるフィゾー干渉計と、を有し、
前記光路長付与手段で付与される光路長差と、前記フィゾー面を透過した光束と前記フィゾー面を反射した光束との光路長差との差が、前記可干渉距離以下になるように構成されている
ことを特徴とする露光装置。
【請求項７】  前記フィゾーレンズは、移動ステージ上に設置され、前記照明光学系からの光束を遮らないように退避可能である
ことを特徴とする請求項６記載の露光装置。
【請求項８】 前記干渉装置は、前記フィゾー面を透過して前記投影光学系を通過した光束を反射するミラーを有し、
そのミラーは、前記感光基板を移動させる基板ステージ上の前記感光基板を載置する基板チャックの近傍に設置されている
ことを特徴とする請求項６または７記載の露光装置。
【請求項９】  前記基板ステージは、前記フィゾー面の曲率中心の位置と前記ミラーの曲率中心の位置とが前記投影光学系に関して共役になるように前記ミラーを移動させ、
前記干渉装置は、前記投影光学系の任意の像高で前記投影光学系を通過した光束の波面を計測可能である
ことを特徴とする請求項８記載の露光装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の干渉装置は、被測定光学系を通過した光束の波面を測定する干渉装置において、
光源からの光束を２光束に分離して、その２光束に前記光源からの光束の可干渉距離以上の光路長差を付与した後に結合する光路長差付与手段と、
前記光路長差付与手段からの光束のうち、フィゾーレンズのフィゾー面を透過して前記被測定光学系を通過した光束と前記フィゾー面で反射した光束と、を干渉させて干渉パターンを生じさせるフィゾー干渉計と、を備え、
前記光路長付与手段で付与される光路長差と、前記フィゾー面を透過した光束と前記フィゾー面を反射した光束との光路長差との差が、前記可干渉距離以下になるように構成されている
ことを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
請求項２の発明は請求項１の発明において、前記光路長差付与部で付与される光路長差をΔＤ、前記可干渉距離をΔＬ、前記フィゾー面を透過した光束と前記フィゾー面を反射した光束との光路長差をΔＦとするとき、
ΔＬ＜ΔＤ
｜ΔＤ−ΔＦ｜＜ΔＬ
を満足するように構成されている
ことを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項３の発明は請求項１の発明において、前記光路長差付与部と前記フィゾー干渉計の間に配置され、前記光路長差付与部において前記２光束間に発生した波面の差異を低減するための空間フィルターを備える
ことを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項４の発明は請求項３の発明において、前記空間フィルターは、ピンホールを有し、
そのピンホールの直径は、エアリーディスクの直径よりも小さい
ことを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項５の発明の露光装置は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の干渉装置を備える
ことを特徴としている。
請求項６の発明の露光装置は、光源からの光束で原版を照明する照明光学系と、前記原版のパターン像を感光基板上へ投影する投影光学系と、を備える露光装置において、
前記投影光学系を通過した光束の波面を測定する干渉装置を備え、
その干渉装置は、前記光源からの光束を２光束に分離して、その２光束に前記光源からの光束の可干渉距離以上の光路長差を付与した後に結合する光路長差付与手段と、
前記光路長差付与手段からの光束のうち、フィゾーレンズのフィゾー面を透過して前記投影光学系を通過した光束と前記フィゾー面で反射した光束と、を干渉させて干渉パターンを生じさせるフィゾー干渉計と、を有し、
前記光路長付与手段で付与される光路長差と、前記フィゾー面を透過した光束と前記フィゾー面を反射した光束との光路長差との差が、前記可干渉距離以下になるように構成されている
ことを特徴としている。
請求項７の発明は請求項６の発明において、前記フィゾーレンズは、移動ステージ上に設置され、前記照明光学系からの光束を遮らないように退避可能である
ことを特徴としている。
請求項８の発明は請求項６又は７の発明において、前記干渉装置は、前記フィゾー面を透過して前記投影光学系を通過した光束を反射するミラーを有し、
そのミラーは、前記感光基板を移動させる基板ステージ上の前記感光基板を載置する基板チャックの近傍に設置されている
ことを特徴としている。
請求項９の発明は請求項８の発明において、前記基板ステージは、前記フィゾー面の曲率中心の位置と前記ミラーの曲率中心の位置とが前記投影光学系に関して共役になるように前記ミラーを移動させ、
前記干渉装置は、前記投影光学系の任意の像高で前記投影光学系を通過した光束の波面を計測可能である
ことを特徴としている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の干渉装置の要部概略図である。図１において光源であるレーザ１から発した光束Lは光路長差付与部１０１に入射する。光路長差付与部１０１で光束Ｌはビームスプリッタ２によりミラー３に向かう光束Ｌ１とミラー４に向かう光束Ｌ２に分離される。光束Ｌ１，(Ｌ２)はミラー３、（４）で反射後、ビームスプリッタ２に戻る。ビームスプリッタ２とミラー３との距離はビームスプリッタ２とミラー４との距離より後述のフィゾー面１０と反射参照ミラー１２間の光路長Ｄだけ長くなるよう設置してある。したがってビームスプリッタ２を透過した光束Ｌ１と反射した光束Ｌ２は共に凸レンズ５に向かうが光束L２は光束Ｌ１に対し光路長２Ｄだけ進んでいる。凸レンズ５とピンホール６そして凸レンズ７は単一の球面波を形成する空間フィルター１０２の一要素を構成しており、凸レンズ５の焦点位置にピンホール６が設置されている。ピンホール６の直径を
エアリーディスク直径のより小さく、例えば１／２程度にすればピンホール６からの射出光は略球面波とみなすことができ、光路長差付与部１０１で生じた光束Ｌ１と光束Ｌ２の波面の差異を除去することができる。ここでピンホール６の代わりにシングルモード光ファイバーを用いても同様の効果が得られる。ピンホール6を射出した光束Ｌ１、Ｌ２は凸レンズ７で平行光束にされた後、ビームスプリッタ８に入射し、そこで反射され最終面がフィゾー面１０となっているフィゾーレンズ９に入射する。光束Ｌ１，Ｌ２ともにフィゾー面１０で一部は反射し光束Ｌ１ｒ，Ｌ２ｒとなってビームスプリッタ８に向かい、残りはフィゾー面１０を透過して光束Ｌ１ｔ，Ｌ２ｔとなって被測定レンズ（被測定光学系）１１を透過し、反射参照ミラー１２で反射し、再度、被測定レンズ１１とフィゾーレンズ９を透過してビームスプリッタ８に向かう。これら光束Ｌ１ｒ，Ｌ２ｒ，Ｌ１ｔ，Ｌ２ｔのビームスプリッタ８における透過光が結像レンズ１３を経てカメラ１４に達する。結像レンズ１３は被測定レンズ１１の射出瞳とカメラ１４が共役になるように設計および配置されており、これによって被測定レンズ１１の瞳がカメラ１４上に結像される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本実施形態では、フィゾー面１０で反射した２光束Ｌ１ｒ，Ｌ２ｒのうち光路長差付与部１０１で長い光路を伝搬した光束Ｌ１ｒと、反射参照ミラー１２で反射した２光束Ｌ１ｔ，Ｌ２ｔのうち光路長差付与部で短い光路を伝搬した光束Ｌ２ｔの光路長差(Ｌ１ｒ−Ｌ２ｔ)が光源１の可干渉距離ΔＬ以内となるようにしている。したがって、これらの２光束Ｌ１ｒ，Ｌ２ｔは互いに干渉するので、フィゾー面１０と反射参照ミラー１２の間に設置された被測定レンズ１１の波面測定が可能になる。また光路長差付与部１０１における光路長差ΔＤ＝２（Ｌ1−Ｌ２）は光源の可干渉距離ΔＬ以上となるようにしているので、即ちΔＬ＜ΔＤなので上記以外の光束が干渉することによって波面測定に悪影響を及ぼすことはない。さらに、たとえ光路長差付与部で分離している間に２光束が互いに異なる波面を持つようになったとしても、両光がフィゾー面に入射するまえに空間フィルターを通過することによって同一波面を持つことなり、干渉測定の精度が悪化することはない。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図２において投影レンズ（投影光学系）１７が図１の被検レンズ１１に相当している。ここで投影レンズ１７はレチクル(不図示）面上のパターンをウエハ(不図示)（感光基板）面上に投影している。そしてパターンが投影露光されたウエハを公知の現像処理工程を経て半導体デバイスを製造している。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
図２においてレーザ１から発した光束Ｌは切り替えミラー１８で反射され順次、光路長差付与部１０１、空間フィルター１０２、ビームスプリッタ１９を通過後、ミラー２０で反射され最終面がフィゾー面１０となっているフィゾーレンズ９に入射する。この後は図１の実施形態と同様にして測定対象となる投影レンズ１７(図１では被測定レンズ１１に相当)の透過波面を計算することができる。フィゾー面１０と反射参照ミラー１２の曲率中心はそれぞれ投影レンズ１７に対するレチクル位置とウエハ位置に一致するよう配置されている。参照ミラー１２はウエハーステージ（基板ステージ）２３上でウエハを載置するウエハーチャック（基板チャック）２４の近傍に設置されており、ウエハーステージ２３を移動させることで投影レンズ１７の最大像高内の任意の像高に参照ミラー１２の曲率中心を一致させることができる。一方、ミラー２０とフィゾーレンズ９はともに移動ステージ２２上に設置されていて移動ステージ２２によりフィゾー面１０の曲率中心を参照ミラー１２の曲率中心の投影レンズ１７に関しての共役位置に移動させることができる。このようにして投影レンズ１７の任意の像高での透過波面の測定を行っている。ここで、切り替えミラー２０は可動であり、ウエハ露光時にはレーザ光路から退避して、光束がレチクルを照明するための照明光学系２１に入射できるようになっている。同様にウエハ露光時には移動ステージ２２の移動によりミラー２０とフィゾーレンズ１０は照明光学系２１からの照明光を遮らないよう退避できる。なお、図２では図１にある結像レンズ１３およびコンピュータ１６の記載を省略してある。またこの実施形態では干渉計用光源は半導体露光用光源との兼用であるが、別途干渉計用の光源を用意してもよい。