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JP2002184667A - 補正部材の製造方法、投影光学系の製造方法および露光装置の調整方法 - Google Patents

補正部材の製造方法、投影光学系の製造方法および露光装置の調整方法

Info

Publication number
JP2002184667A
JP2002184667A JP2000379674A JP2000379674A JP2002184667A JP 2002184667 A JP2002184667 A JP 2002184667A JP 2000379674 A JP2000379674 A JP 2000379674A JP 2000379674 A JP2000379674 A JP 2000379674A JP 2002184667 A JP2002184667 A JP 2002184667A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
correction
optical system
projection optical
surface shape
aberration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000379674A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoyuki Matsuyama
知行 松山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2000379674A priority Critical patent/JP2002184667A/ja
Priority to TW090129420A priority patent/TW527641B/zh
Priority to US10/014,136 priority patent/US6639651B2/en
Priority to KR1020010078740A priority patent/KR20020048291A/ko
Publication of JP2002184667A publication Critical patent/JP2002184667A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B27/00—Photographic printing apparatus
    • G03B27/32—Projection printing apparatus, e.g. enlarger, copying camera
    • G03B27/52—Details
    • G03B27/68—Introducing or correcting distortion, e.g. in connection with oblique projection
    • G—PHYSICS
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    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70308—Optical correction elements, filters or phase plates for manipulating imaging light, e.g. intensity, wavelength, polarisation, phase or image shift
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    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70591—Testing optical components
    • G03F7/706—Aberration measurement

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 残存収差を補正するために補正部材に付与す
べき補正面形状を所望の連続面として容易に決定するこ
とのできる投影光学系の製造方法。 【解決手段】 第１面（３）の像を第２面（９）に投影
する投影光学系（８）の製造方法。投影光学系に残存す
る収差を計測するとともに、残存収差を補正するための
補正部材（Ｃ）に付与すべき補正面形状を所定の関数に
基づいて仮定する。仮定した補正面形状を有する補正部
材の複数の領域をそれぞれ通過する光束の波面の情報を
算出する。残存収差の計測結果と算出した波面情報とに
基づいて、仮定した補正面形状を補正部材に付与したと
きに投影光学系に残存する収差を評価する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、補正部材、投影光
学系および露光装置の製造方法、あるいは投影光学系お
よび露光装置の調整方法に関する。特に、本発明は、マ
スクのパターンを感光性基板に投影露光する露光装置に
搭載される投影光学系の残存収差の補正（調整）に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】マイクロデバイス（半導体素子、液晶表
示素子、薄膜磁気ヘッド等）をフォトリソグラフィ工程
で製造する際に、マスク（またはレチクルなど）のパタ
ーンを感光性基板（ウェハ、ガラス基板、プレートな
ど）に投影露光する露光装置が使用されている。この種
の露光装置では、マスクパターン像を感光性基板に高い
解像力をもって忠実に投影するために、諸収差が充分に
抑制された良好な光学性能を有する投影光学系を設計し
ている。
【０００３】しかしながら、実際に製造された露光装置
の投影光学系では、設計上の光学性能とは異なり、様々
な要因に起因して諸収差が残存している。そこで、例え
ば特開平８−２０３８０５号公報には、所定の形状に加
工された平行平面状の補正部材を用いて、歪曲収差など
の残存収差を補正する技術が開示されている。すなわ
ち、同公報は、組み立てられた投影光学系の像歪み特性
を実測し、実測した像歪み特性が投影視野内のマトリッ
クス状の各計測点で十分小さくなるように、投影視野内
の各計測点に入射する主光線をそれぞれ偏向するように
加工された補正部材を投影光路中に挿入する手法を開示
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
８−２０３８０５号公報に開示された従来技術では、補
正部材の設置を前提として投影光学系を設計していて
も、補正部材を用いて投影光学系に残存している歪曲収
差を補正すると、歪曲収差の補正に伴って歪曲収差以外
の収差（波面収差）が副次的に発生し、最終的に残存す
る波面収差を管理することができないという不都合が生
じる可能性があった。
【０００５】また、同公報に開示された従来技術では、
投影視野内の各計測点に入射する主光線が補正部材を通
る各補正点における所望の面傾きが、実測した像歪み特
性に基づいて決定される。しかしながら、各補正点を通
る主光線を含む光束は、各補正点を中心として開口数に
対応する各領域を通過することになる。そこで、実際に
は、補正部材の各領域に対して、光束の開口数を考慮し
た平均的な平面を求めることが要求される。その結果、
補正部材の各領域に対するこれらの平均的な平面をつな
ぎ合わせて連続的な所望の補正面形状を決定することが
困難であるという不都合が生じる可能性があった。
【０００６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、残存収差（残存する不要な光学特性）を補正
するために補正部材に付与すべき補正面形状を所望の連
続面として容易に決定することのできる、補正部材、投
影光学系および露光装置の製造方法を提供することを目
的とする。また、残存している所定の収差（不要な光学
特性）を良好に補正するとともに、収差補正（光学特性
の補正）に伴って副次的に発生する波面収差等の副作用
を良好に管理することのできる、補正部材、投影光学系
および露光装置の製造方法を提供することを目的とす
る。さらに、残存収差（残存する不要な光学特性）が良
好に補正されて高い光学性能を有する投影光学系を備え
た露光装置を用いて、良好なマイクロデバイスを製造す
ることのできるマイクロデバイス製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の第１発明では、第１面の像を第２面に投影
する投影光学系の残存収差を補正するための補正部材の
製造方法において、前記投影光学系に残存する収差を計
測する計測工程と、前記補正部材に付与すべき補正面形
状を所定の関数に基づいて仮定する仮定工程と、前記仮
定工程で仮定した補正面形状を有する前記補正部材の複
数の領域をそれぞれ通過する光束の波面（透過波面な
ど）の情報を算出する算出工程と、前記計測工程による
計測結果と前記算出工程で算出した波面（透過波面な
ど）の情報とに基づいて、前記仮定工程で仮定した補正
面形状を前記補正部材に付与したときに前記投影光学系
に残存する収差を評価する評価工程とを含むことを特徴
とする補正部材の製造方法を提供する。
【０００８】また、本発明の第２発明では、第１面の像
を第２面に投影する投影光学系の製造方法において、前
記投影光学系に残存する収差を計測する計測工程と、前
記投影光学系の残存収差を補正するための補正部材に付
与すべき補正面形状を所定の関数に基づいて仮定する仮
定工程と、前記仮定工程で仮定した補正面形状を有する
前記補正部材の複数の領域をそれぞれ通過する光束の波
面（透過波面など）の情報を算出する算出工程と、前記
計測工程による計測結果と前記算出工程で算出した波面
（透過波面など）の情報とに基づいて、前記仮定工程で
仮定した補正面形状を前記補正部材に付与したときに前
記投影光学系に残存する収差を評価する評価工程とを含
むことを特徴とする投影光学系の製造方法を提供する。
【０００９】第１発明および第２発明の好ましい態様に
よれば、前記計測工程は、前記投影光学系に残存する所
定の収差を計測する第１計測工程と、前記投影光学系に
残存する波面収差を計測する第２計測工程とを含む。あ
るいは、前記計測工程は、前記投影光学系に残存する波
面収差を計測する波面収差計測工程と、該波面収差計測
工程で計測した波面収差を解析することにより所定の収
差成分を抽出する抽出工程とを含むことが好ましい。
【００１０】また、第１発明および第２発明の好ましい
態様によれば、前記計測工程では、前記投影光学系の投
影視野内の複数の計測点における収差をそれぞれ計測す
る。また、前記計測工程では、前記収差として歪曲収差
を計測する工程含むことが好ましい。さらに、前記計測
工程では、加工前の前記補正部材を光路中に設定した状
態で前記投影光学系に残存する収差を計測するか、ある
いは加工前の前記補正部材と同じ光学特性を有する計測
用部材を光路中に設定した状態で前記投影光学系に残存
する収差を計測することが好ましい。
【００１１】さらに、第１発明および第２発明の好まし
い態様によれば、前記評価工程は、前記計測工程で計測
した前記所定の収差の計測結果と前記算出工程で算出し
た波面（透過波面など）の情報とに基づいて、前記仮定
工程で仮定した補正面形状を前記補正部材に付与したと
きに前記投影光学系に残存する前記所定の収差を評価す
る第１評価工程と、前記計測工程で計測した波面収差の
計測結果と前記算出工程で算出した波面（透過波面な
ど）の情報とに基づいて、前記仮定工程で仮定した補正
面形状を前記補正部材に付与したときに前記投影光学系
に残存する波面収差のうち前記所定の収差成分を除いた
波面収差を評価する第２評価工程とを含む。
【００１２】また、第１発明および第２発明の好ましい
態様によれば、前記算出工程は、前記仮定工程で仮定し
た補正面形状を有する前記補正部材の各領域の補正面形
状をツェルニケ関数で近似する近似工程を含み、該近似
工程で近似したツェルニケ関数に基づいて各領域を通過
する光束の波面（透過波面など）の変化を算出する。ま
た、前記補正部材の各領域は、前記投影光学系の投影視
野内の各計測点に入射する主光線が前記補正部材を通る
各評価点を中心とし、前記主光線を含み前記第２面に達
する光束が前記補正部材を通過する領域として規定され
ることが好ましい。
【００１３】さらに、第１発明および第２発明の好まし
い態様によれば、前記仮定工程では、前記補正部材に付
与すべき補正面形状を、フーリエ関数、ツェルニケ関
数、またはべき関数に基づいて仮定する。また、前記仮
定工程では、前記計測工程での計測結果に基づいて、前
記補正部材に付与すべき補正面形状を所定の曲面として
初期的に仮定するか、あるいは前記補正部材に付与すべ
き補正面形状を平面として初期的に仮定することが好ま
しい。
【００１４】また、第１発明および第２発明の好ましい
態様によれば、前記補正部材は、前記第１面と前記投影
光学系の最も第１面側に配置されたレンズ成分との間の
光路中または前記第２面と前記投影光学系の最も第２面
側に配置されたレンズ成分との間の光路中に設定された
平行平面状の光学部材である。あるいは、前記補正部材
は、前記投影光学系の最も第１面側または最も第２面側
に配置されたレンズ成分であることが好ましい。
【００１５】さらに、第１発明および第２発明の好まし
い態様によれば、前記投影光学系の残存収差を改善する
ために、前記所定の関数のパラメータを変更して、前記
仮定工程、前記算出工程、および前記評価工程を繰り返
し、最終的な補正面形状を求める補正面形状決定工程を
さらに含む。この場合、前記補正面形状決定工程にて求
められた最終的な補正面形状を前記補正部材に付与する
ために前記補正部材の表面を加工（研磨等）する加工工
程をさらに含むことが好ましい。あるいは、前記補正面
形状決定工程にて求められた最終的な補正面形状を前記
補正部材に付与するために前記補正部材の表面を加工
（研磨等）する加工工程と、前記加工工程にて加工され
た前記補正部材を前記第１面と前記第２面との間に設置
する設置工程とをさらに含むことが好ましい。
【００１６】本発明の第３発明では、前記第１面にマス
クを設定するためのマスクステージを露光装置本体に設
置する第１設置工程と、前記第２面に感光性基板を設定
するための基板ステージを露光装置本体に設置する第２
設置工程と、前記第１面に設定された前記マスクのパタ
ーン像を前記第２面に設定された前記感光性基板に投影
するために、第２発明の製造方法により製造された投影
光学系を露光装置本体に設置する第３設置工程と、前記
第１面に設定された前記マスクを照明するための照明系
を露光装置本体に設置する第４設置工程とを含むことを
特徴とする露光装置の製造方法を提供する。
【００１７】本発明の第４発明では、第３発明の製造方
法によって製造された露光装置を用いて前記マスクのパ
ターン像を前記感光性基板に露光する露光工程と、前記
露光工程を経て露光された前記感光性基板を現像する現
像工程とを含むことを特徴とするマイクロデバイスの製
造方法を提供する。
【００１８】本発明の第５発明では、マスクのパターン
像を感光性基板に投影するための投影光学系を備えた露
光装置の調整方法において、前記投影光学系に残存する
収差を計測する計測工程と、前記投影光学系の残存収差
を補正するための補正部材に付与すべき補正面形状を所
定の関数に基づいて仮定する仮定工程と、前記仮定工程
で仮定した補正面形状を有する前記補正部材の複数の領
域をそれぞれ通過する光束の波面（透過波面など）の情
報を算出する算出工程と、前記計測工程による計測結果
と前記算出工程で算出した波面（透過波面など）の情報
とに基づいて、前記仮定工程で仮定した補正面形状を前
記補正部材に付与したときに前記投影光学系に残存する
収差を評価する評価工程とを含むことを特徴とする露光
装置の調整方法を提供する。
【００１９】第５発明の好ましい態様によれば、前記計
測工程は、前記投影光学系に残存する所定の収差を計測
する第１計測工程と、前記投影光学系に残存する波面収
差を計測する第２計測工程とを含むか、あるいは前記投
影光学系に残存する波面収差を計測する波面収差計測工
程と、該波面収差計測工程で計測した波面収差を解析す
ることにより所定の収差成分を抽出する抽出工程とを含
む。また、前記計測工程では、前記投影光学系の投影視
野内の複数の計測点における収差をそれぞれ計測するこ
とが好ましい。さらに、前記計測工程では、前記収差と
して歪曲収差を計測する工程を含むことが好ましい。
【００２０】また、第５発明の好ましい態様によれば、
前記評価工程は、前記計測工程で計測した前記所定の収
差の計測結果と前記算出工程で算出した波面の情報とに
基づいて、前記仮定工程で仮定した補正面形状を前記補
正部材に付与したときに前記投影光学系に残存する前記
所定の収差を評価する第１評価工程と、前記計測工程で
計測した波面収差の計測結果と前記算出工程で算出した
波面（透過波面など）の情報とに基づいて、前記仮定工
程で仮定した補正面形状を前記補正部材に付与したとき
に前記投影光学系に残存する波面収差のうち前記所定の
収差成分を除いた波面収差を評価する第２評価工程とを
含む。
【００２１】さらに、第５発明の好ましい態様によれ
ば、前記算出工程は、前記仮定工程で仮定した補正面形
状を有する前記補正部材の各領域の補正面形状をツェル
ニケ関数で近似する近似工程を含み、該近似工程で近似
したツェルニケ関数に基づいて各領域を通過する光束の
波面（透過波面など）の変化を算出する。また、前記補
正部材の各領域は、前記投影光学系の投影視野内の各計
測点に入射する主光線が前記補正部材を通る各評価点を
中心とし、前記主光線を含み前記第２面に達する光束が
前記補正部材を通過する領域として規定されることが好
ましい。
【００２２】また、第５発明の好ましい態様によれば、
前記仮定工程では、前記補正部材に付与すべき補正面形
状を、フーリエ関数、ツェルニケ関数、またはべき関数
に基づいて仮定する。また、前記仮定工程では、前記計
測工程での計測結果に基づいて、前記補正部材に付与す
べき補正面形状を所定の曲面として初期的に仮定する
か、あるいは前記補正部材に付与すべき補正面形状を、
前記補正部材にすでに付与されている曲面として初期的
に仮定することが好ましい。
【００２３】さらに、第５発明の好ましい態様によれ
ば、前記投影光学系の残存収差を改善するために、前記
所定の関数のパラメータを変更して、前記仮定工程、前
記算出工程、および前記評価工程を繰り返し、最終的な
補正面形状を求める補正面形状決定工程をさらに含む。
この場合、前記補正面形状決定工程にて求められた最終
的な補正面形状を前記補正部材に付与するために前記補
正部材の表面を加工（研磨等）する加工工程と、前記加
工工程にて加工（研磨等）された前記補正部材を前記第
１面と前記第２面との間に設置する設置工程とをさらに
含むことが好ましい。なお、以上の第５発明は、露光装
置の調整方法としているが、投影光学系の調整方法とす
ることもできる。
【００２４】本発明の第６発明では、第５発明の調整方
法によって調整された露光装置を用いて前記マスクのパ
ターン像を前記感光性基板に露光する露光工程と、前記
露光工程を経て露光された前記感光性基板を現像する現
像工程とを含むことを特徴とするマイクロデバイスの製
造方法を提供する。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明では、投影光学系に残存す
る不要な光学特性としての収差、たとえば歪曲収差およ
び波面収差を計測する。また、補正部材に付与すべき補
正面形状を、たとえばフーリエ関数のような関数に基づ
いて仮定する。そして、仮定した補正面形状を有する補
正部材の複数の領域をそれぞれ通過する光束の波面の情
報を算出する。具体的には、各領域の補正面形状をそれ
ぞれツェルニケ関数で近似し、近似したツェルニケ関数
に基づいて各領域を通過する光束の波面の変化をそれぞ
れ算出する。
【００２６】次いで、歪曲収差および波面収差の計測結
果と算出した波面情報とに基づいて、仮定の補正面形状
を補正部材に付与したときに投影光学系に残存する収差
を評価する。さらに具体的には、投影光学系に残存する
歪曲収差の残さを評価するとともに、残存する波面収差
のうち歪曲収差成分を除いた波面収差の残さを評価す
る。そして、必要に応じて、投影光学系の残存収差を改
善するために、関数のパラメータを変更して、補正面形
状の仮定、波面情報の算出、および歪曲収差の残さおよ
び波面収差の残さの評価を繰り返すことにより、最終的
な所望の補正面形状を求める。
【００２７】こうして、本発明では、補正部材に付与す
べき補正面形状を所定の関数に基づいて予め仮定した上
で、歪曲収差の残さおよび波面収差の残さが十分小さく
なるように、必要に応じて関数のパラメータを変更し
て、最終的な所望の補正面形状を求める。したがって、
本発明の投影光学系および露光装置の製造方法では、残
存収差を補正するために補正部材に付与すべき所望の補
正面形状を連続面として容易に決定することができる。
【００２８】また、本発明の投影光学系および露光装置
の製造方法では、残存している歪曲収差のような所定の
収差を良好に補正するとともに、収差補正に伴って副次
的に発生する波面収差等の副作用を良好に管理すること
ができる。さらに、本発明にしたがって製造または調整
された投影光学系を備えた露光装置、すなわち残存収差
が良好に補正されて高い光学性能を有する投影光学系を
備えた露光装置を用いて、良好なマイクロデバイスを製
造することができる。
【００２９】本発明の実施形態を、添付図面に基づいて
説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる製造方法
を適用する投影光学系を備えた露光装置の構成を概略的
に示す図である。なお、図１において、投影光学系８の
光軸ＡＸに平行にＺ軸を、光軸ＡＸに垂直な面内におい
て図１の紙面に平行にＸ軸を、図１の紙面に垂直にＹ軸
を設定している。図示の露光装置は、露光光（照明光）
を供給するための光源１として、たとえば２４８ｎｍ
（ＫｒＦ）または１９３ｎｍ（ＡｒＦ）の波長の光を供
給するエキシマレーザー光源を備えている。
【００３０】光源１から射出された光は、照明光学系２
を介して、所定のパターンが形成されたマスク３を照明
する。照明光学系２は、光源１からの光に基づいて所定
の形状および大きさを有する二次光源を形成するオプテ
ィカルインテグレータ（内面反射型のロッド部材、フラ
イアイレンズ、マイクロレンズアレイ、あるいは回折光
学素子など）や、マスク３上での照明領域を規定する視
野絞りや、この視野絞りの像をマスク３上へ投影する結
像光学系などを有する。マスク３は、マスクホルダ４を
介して、マスクステージ５上においてＸＹ平面に平行に
保持されている。マスクステージ５は、図示を省略した
駆動系の作用により、マスク面（すなわちＸＹ平面）に
沿って移動可能であり、その位置座標はマスク移動鏡６
を用いた干渉計７によって計測され且つ位置制御される
ように構成されている。
【００３１】マスク３に形成されたパターンからの光
は、投影光学系８を介して、感光性基板であるウェハ９
上にマスクパターン像を形成する。ウェハ９は、ウェハ
ホルダ１０を介して、ウェハステージ１１上においてＸ
Ｙ平面に平行に保持されている。ウェハステージ１１
は、図示を省略した駆動系の作用によりウェハ面（すな
わちＸＹ平面）に沿って移動可能であり、その位置座標
はウェハ移動鏡１２を用いた干渉計１３によって計測さ
れ且つ位置制御されるように構成されている。
【００３２】こうして、投影光学系８の光軸ＡＸと直交
する平面（ＸＹ平面）内においてウェハ９を二次元的に
駆動制御しながら一括露光またはスキャン露光を行うこ
とにより、ウェハ９の各露光領域にはマスク３のパター
ンが逐次露光される。なお、一括露光では、いわゆるス
テップ・アンド・リピート方式にしたがって、ウェハ９
の各露光領域に対してマスク３のパターンを一括的に露
光する。一方、スキャン露光では、いわゆるステップ・
アンド・スキャン方式にしたがって、マスク３およびウ
ェハ９を投影光学系８に対して相対移動させながらウェ
ハ９の各露光領域に対してマスク３のパターンをスキャ
ン露光する。
【００３３】なお、本実施形態にかかる投影光学系８
は、図１に示すように、物体側（すなわちマスク３側）
から順に、平行平面状に形成された補正部材Ｃと、複数
のレンズ成分からなる第１部分光学系Ｇ１と、投影光学
系８の入射瞳位置に配置された開口絞りＡＳと、複数の
レンズ成分からなる第２部分光学系Ｇ２とから構成され
ている。この投影光学系８では、加工前の補正部材Ｃが
設定された状態において諸収差が良好に抑えられ、優れ
た結像性能を確保することができるように設計されてい
る。
【００３４】しかしながら、実際に製造された（組み立
てられた）露光装置の投影光学系８には、様々な要因に
起因して調整すべき収差が残存することがある。この場
合、本実施形態では、補正部材Ｃの少なくとも一方の面
（以下、「補正面」という）を加工して、投影光学系８
に残存する収差の補正を行う。以下、説明を簡単にする
ために、補正部材Ｃのマスク側の補正面を加工すること
により投影光学系８に残存する歪曲収差を主に補正する
ものとして、本実施形態にかかる投影光学系の製造方法
を説明する。
【００３５】図２は、本実施形態にかかる投影光学系の
製造方法における製造フローを示すフローチャートであ
る。図２に示すように、本実施形態にかかる製造方法で
は、実際に組み立てられた投影光学系８に残存する歪曲
収差を計測する（Ｓ１１）。具体的には、たとえば特開
平８−２０３８０５号公報に開示されたテスト露光（試
し焼き）の手法により、投影光学系８の残存収差を計測
することができる。テスト露光の手法では、テストマス
ク上にマトリックス状に形成された（理想格子点に形成
された）テストマークを、投影光学系８を介して、フラ
ットネスが特別に管理されたウェハ９上に静止露光す
る。
【００３６】そして、露光された感光性基板としてのウ
ェハ９を現像し、ウェハ９上に転写されたテストマーク
の座標位置を計測することによって、投影光学系８の残
存収差が計測される。具体的には、マトリックス状に形
成されたテストマークが理想状態の投影光学系を介して
ウェハ上でマトリックス状に転写されるべき理想位置を
各計測点とし、実際にウェハ９上に転写されたテストマ
ークの各計測点からの位置ずれ量が各計測点における収
差量として求められる。
【００３７】こうして、図３に示すように、投影光学系
８の投影視野ＩＦ内においてマトリックス状に規定され
た各計測点（図中小さな丸で示す）における残存歪曲収
差量（図中矢印で示す）が計測される。なお、計測工程
Ｓ１１に先立って、投影光学系８を構成する光学部材
（レンズ成分）の間隔の調整や、光学部材のシフト調整
およびチルト調整などにより、歪曲収差の光軸対称成分
などが予め補正されている。したがって、図３に示す成
分は、主として歪曲収差のランダム成分である。
【００３８】なお、残存収差の計測に際して、局所的な
研磨等の加工をする前の補正部材Ｃを投影光学系８中の
所定位置（設計上の設置位置）に設置した状態で、テス
ト露光を行う。あるいは、補正部材Ｃに代えて、加工前
の補正部材Ｃと同じ光学特性（形状、材料など）を有す
る計測用部材を所定位置に設定した状態で、テスト露光
を行っても良い。また、テスト露光の手法に限定される
ことなく、たとえばウェハステージ１１上に設けられた
空間像検出器（不図示）を用いて投影光学系８の残存収
差を計測することができる。
【００３９】空間像検出器を用いる手法では、テストマ
スク上にマトリックス状に形成されたテストマークを露
光用照明光で照明し、投影光学系８を介して、その像面
にテストマークの空間像を形成する。そして、この空間
像を空間像検出器のナイフエッジで走査するようにウェ
ハステージ１１をＸ方向およびＹ方向に二次元的に移動
させ、その際に空間像検出器から出力される光電信号の
波形を解析することによって、投影光学系８の残存収差
を計測する。空間像検出器を用いて光学系の残存収差を
計測する技術は、たとえば特開平９−２３７７５５号公
報などに開示されている。
【００４０】また、本実施形態にかかる製造方法では、
実際に組み立てられた投影光学系８に残存する波面収差
を計測する（Ｓ１２）。具体的には、たとえば特開平１
０−３８７５７号公報に開示されたフィゾー干渉計方式
の波面収差測定機を用いて、ＫｒＦエキシマレーザ光源
を使用する投影光学系の波面収差を計測することができ
る。この場合、図４に示すように、露光光とほぼ同じ波
長を有するレーザ光（たとえばＡｒレーザ光の第２高調
波）を、ハーフプリズム４０およびフィゾーレンズ４１
のフィゾー面４１ａを介して、被検光学系としての投影
光学系８に入射させる。このとき、フィゾー面４１ａで
反射された光は、いわゆる参照光となり、フィゾーレン
ズ４１およびハーフプリズム４０を介して、ＣＣＤのよ
うな撮像素子４２に達する。
【００４１】一方、フィゾー面４１ａを透過した光は、
いわゆる測定光となり、投影光学系８を介して、反射球
面４３に入射する。反射球面４３で反射された測定光
は、投影光学系８、フィゾーレンズ４１およびハーフプ
リズム４０を介して、ＣＣＤ４２に達する。こうして、
参照光と測定光との干渉に基づいて、投影光学系８に残
存する波面収差が計測される。同様に、たとえば特開平
１０−３８７５８号公報に開示されたフィゾー干渉計方
式の波面収差測定機を用いて、超高圧水銀ランプ（たと
えばｉ線）を使用する投影光学系の波面収差を計測する
こともできる。
【００４２】また、たとえば特開２０００−９７６１６
号公報に開示された、いわゆるＰＤＩ（Phase Diffract
ion Interferometer：位相回折干渉計）方式の波面収差
測定機を用いて、ＡｒＦエキシマレーザ光源を使用する
投影光学系の波面収差を計測することもできる。この場
合、図５に示すように、光源１（図５では不図示）から
射出されて照明光学系２を介した露光用照明光が、マス
ク設定位置に位置決めされた第１のピンホール５１に入
射する。第１のピンホール５１を介して形成された球面
波は、被検光学系としての投影光学系８を透過して、グ
レーティング（一次元回折格子）５２に入射する。
【００４３】グレーティング５２をそのまま透過した０
次回折光は、マスク５３に形成された第２のピンホール
（不図示）に入射する。一方、グレーティング５２で回
折作用を受けて発生した１次回折光は、マスク５３に形
成された開口部（不図示）のほぼ中央に入射する。第２
のピンホールを介した０次回折光および開口部を通過し
た１次回折光は、コリメータレンズ５４を介して、ＣＣ
Ｄのような撮像素子５５に達する。こうして、第２のピ
ンホールを介して形成された球面波を参照波面とし、開
口部を通過した１次回折光の波面を測定波面とし、参照
波面と測定波面との干渉に基づいて投影光学系８に残存
する波面収差が計測される。
【００４４】なお、上述の説明では、テスト露光を介し
てまたは空間像検出器を用いて投影光学系に残存する歪
曲収差を計測し、波面収差測定機を用いて投影光学系に
残存する波面収差を計測している。しかしながら、波面
収差測定機を用いて波面収差を計測し、計測した波面収
差を解析することにより、投影光学系に残存する歪曲収
差成分を抽出することもできる。以下、本実施形態で
は、テスト露光を介して投影光学系に残存する歪曲収差
を計測し、波面収差測定機を用いて投影光学系に残存す
る波面収差を計測するものとする。
【００４５】次いで、本実施形態の製造方法では、補正
部材Ｃに付与すべき補正面形状を所定の関数に基づいて
仮定する（Ｓ１３）。図６は、補正部材の補正面全体に
付与すべき面形状を所定の関数に基づいて仮定する様子
を説明する図である。図６では、補正部材Ｃにおいて、
局所的な研磨等の加工をする前の補正面６１に平行な仮
想基準面６２を想定している。そして、仮想基準面６２
と光軸ＡＸとが交差する点を原点とし、仮想基準面６２
の法線方向にｓ軸を、図６の紙面に平行にｘ軸を、図６
の紙面に垂直にｙ軸を設定している。
【００４６】本実施形態では、補正部材Ｃに付与すべき
補正面６３の全体面形状を、関数Ｓを用いて、次の式
（１）に示すように仮定する。 ｓ＝Ｓ（ｘ，ｙ） （１）
【００４７】関数Ｓとして、たとえばフーリエ関数や、
ツェルニケ関数や、べき関数などを用いることができ
る。以下、本実施形態では、補正部材Ｃに付与すべき補
正面６３の全体面形状を仮定するための関数Ｓとして、
次の式（２）に示すようなフーリエ関数を用いるものと
する。なお、式（２）において、ｍおよびｎは１以上の
整数であり、Σはｍおよびｎに関する総和記号である。
【００４８】
【数１】 Ｓ（ｘ，ｙ）＝Σ｛Ａmncos（ｍｘ)cos（ｎｙ) ＋Ｂmncos（ｍｘ)sin（ｎｙ) ＋Ｃmnsin（ｍｘ)cos（ｎｙ) ＋Ｄmnsin（ｍｘ)sin（ｎｙ)｝ （２）
【００４９】具体的には、補正部材Ｃに付与すべき補正
面６３の全体面形状を、平面として初期的に仮定するこ
とができる。この場合、式（２）で表されるフーリエ関
数のパラメータＡmn〜Ｄmnは、すべて０である。あるい
は、計測工程Ｓ１１または計測工程Ｓ１２で計測した残
存収差に基づいて、補正部材Ｃに付与すべき補正面６３
の全体面形状を所定の曲面として初期的に仮定すること
もできる。
【００５０】次に、本実施形態の製造方法では、仮定工
程Ｓ１３で仮定した面形状を有する補正部材Ｃの補正面
における各評価領域の面形状をツェルニケ関数で近似
（ツェルニケフィッティング）する（Ｓ１４）。図７
は、補正部材の補正面において規定される各評価点およ
び各評価領域を説明する図である。図７において、投影
光学系８の投影視野内における１つの計測点７１に入射
する主光線７２に着目する。この場合、主光線７２は、
マスク３上の一点７３から補正部材Ｃの補正面上の点７
４（以下、「評価点」という）を通り、開口絞りＡＳの
位置において光軸ＡＸと交差した後、計測点７１に入射
する。
【００５１】一方、マスク３上の一点７３からの光束
は、その開口数にしたがって、補正部材Ｃの補正面にお
いて評価点７４を中心とした円形状の評価領域７５に入
射する。図８は、補正部材の補正面上において規定され
る各評価点および各評価領域の構成を概略的に示す図で
ある。図８に示すように、補正部材Ｃの補正面上の有効
エリアＥＡにおいて、各計測点に対応する各評価点Ｐｉ
がマトリックス状に規定される。そして、各評価点Ｐｉ
を中心として、光束の開口数に基づいて各評価領域Ｒｉ
が規定される。なお、図８では、図面の明瞭化のため
に、一部の評価点および対応する評価領域だけを示して
いる。
【００５２】こうして、本実施形態では、各評価領域Ｒ
ｉの面形状Ｓ’を、次の式（３）で示すようにツェルニ
ケフィッティングする。 Ｓ’＝Ｚ１・ｆ１＋Ｚ２・ｆ２＋・・・＋Ｚ３６・ｆ３６ （３）
【００５３】以下、ツェルニケ関数（すなわちツェルニ
ケ多項式）について基本的な事項を説明する。ツェルニ
ケ関数では、座標系として極座標を用い、直交関数系と
してツェルニケの円筒関数を用いる。そこで、各評価領
域Ｒｉ上に極座標を定め、その面形状をＳ’（ρ，θ）
として表わす。ここで、ρは各評価領域Ｒｉの半径を１
に規格化した規格化半怪であり、θは極座標の動径角で
ある。面形状Ｓ’（ρ，θ）は、ツェルニケの円筒関数
系ｆｎ（ρ，θ）を用いて、次の式（４）に示すように
表される。但し、図６の補正部材Ｃの補正面を真上から
見た時に、動径角は、図６のｘ軸方向を零とし、動径角
の値は、ｓ軸を中心に反時計回り（ｘ軸からｙ軸へ向か
う方向）を正としている。
【００５４】
【数２】 Ｓ’（ρ，θ）＝Ｚ１・ｆ１（ρ，θ）＋Ｚ２・ｆ２（ρ，θ） ・・・＋Ｚｎ・ｆｎ（ρ，θ） （４）
【００５５】ここで、Ｚ１〜Ｚｎは、展開係数すなわち
ツェルニケ係数である。上述の式（３）は、式（４）に
おいてツェルニケ多項式の項数ｎを３６に限定した表現
に一致している。以下、本実施形態では、ツェルニケ関
数の項数を例示的に３６に設定して表現している。ツェ
ルニケの円筒関数系ｆｎ（ρ，θ）のうち、第１項〜第
３６項にかかる円筒関数系ｆ１〜ｆ３６は、次に示す通
りである。
【００５６】 ｎ：ｆｎ（ρ，θ） 1：１ 2：ρcosθ 3：ρsinθ 4：２ρ2−１ 5：ρ2cos２θ 6：ρ2sin２θ 7：（３ρ2−２）ρcosθ 8：（３ρ2−２）ρsinθ 9：６ρ4−６ρ2＋１ 10：ρ3cos３θ 11：ρ3sin３θ 12：（４ρ2−３）ρ2cos２θ 13：（４ρ2−３）ρ2sin２θ 14：（１０ρ4−１２ρ2＋３）ρcosθ 15：（１０ρ4−１２ρ2＋３）ρsinθ 16：２０ρ6−３０ρ4＋１２ρ2−１ 17：ρ4cos４θ 18：ρ4sin４θ 19：（５ρ2−４）ρ3cos３θ 20：（５ρ2−４）ρ3sin３θ 21：（１５ρ4−２０ρ2＋６）ρ2cos２θ 22：（１５ρ4−２０ρ2＋６）ρ2sin２θ 23：（３５ρ6−６０ρ4＋３０ρ2−４）ρcosθ 24：（３５ρ6−６０ρ4＋３０ρ2−４）ρsinθ 25：７０ρ8−１４０ρ6＋９０ρ4−２０ρ2＋１ 26：ρ5cos５θ 27：ρ5sin５θ 28：（６ρ2−５）ρ4cos４θ 29：（６ρ2−５）ρ4sin４θ 30：（２１ρ4−３０ρ2＋１０）ρ3cos３θ 31：（２１ρ4−３０ρ2＋１０）ρ3sin３θ 32：（５６ρ6−１０４ρ4＋６０ρ2−１０）ρ2cos２
θ 33：（５６ρ6−１０４ρ4＋６０ρ2−１０）ρ2sin２
θ 34：（１２６ρ8−２８０ρ6＋２１０ρ4−６０ρ2＋
５）ρcosθ 35：（１２６ρ8−２８０ρ6＋２１０ρ4−６０ρ2＋
５）ρsinθ 36：２５２ρ10−６３０ρ8＋５６０ρ6−２１０ρ4＋
３０ρ2−１
【００５７】次に、本実施形態の製造方法では、補正部
材Ｃの補正面における各評価領域を通過する光束の波面
の情報を算出する（Ｓ１５）。ここで、各評価領域の面
形状による透過波面の変化Ｗは、ツェルニケ関数にした
がって、次の式（５）で表される。 Ｗ＝Ｚ２’・ｆ２＋Ｚ３’・ｆ３・・・＋Ｚ３６’・ｆ３６ （５）
【００５８】ここで、各評価領域の面形状を表すツェル
ニケ関数Ｓ’におけるツェルニケ係数Ｚｎ（ｎ＝２〜３
６）と、各評価領域の面形状による透過波面の変化を表
すツェルニケ関数Ｗにおけるツェルニケ係数Ｚｎ’（ｎ
＝２〜３６）との間には、補正部材Ｃを形成する光学材
料の屈折率をＮとすると、次の式（６）に示す近似関係
が成立する。 Ｚｎ’≒（Ｎ−１）・Ｚｎ （６）
【００５９】図９は、各評価領域の面形状を表すツェル
ニケ関数Ｓ’におけるツェルニケ係数Ｚｎと、各評価領
域の面形状による透過波面の変化を表すツェルニケ関数
Ｗにおけるツェルニケ係数Ｚｎ’との関係を説明する図
である。図９において、補正部材Ｃに平行光束が入射す
る場合を考えると、補正面が平面状に形成されていると
き透過波面は平面状であるが、補正面が曲面状に形成さ
れると透過波面がその光路長変化に応じて変化する。
【００６０】ここで、補正面が曲面状に形成された補正
部材Ｃの光路長は、補正部材Ｃの基準厚さをｄとし、基
準厚さ面（図６の仮想基準面に対応）からのサグ量をｓ
とすると、Ｎ（ｄ＋ｓ）で表される。一方、補正面が基
準厚さ面に沿って平面状に形成されているときに対応す
る光路長は、Ｎ・ｄ＋ｓで表される。したがって、光路
長差ΔＬは、次の式（７）で表される。 ΔＬ＝Ｎ（ｄ＋ｓ）−（Ｎ・ｄ＋ｓ）＝（Ｎ−１）ｓ （７）
【００６１】実際には、補正部材Ｃに平行光束が入射す
るわけではないが、物体側の開口数ＮＡが小さいため
に、各評価領域の面形状を表すツェルニケ関数Ｓ’にお
けるツェルニケ係数Ｚｎと、各評価領域の面形状による
透過波面の変化を表すツェルニケ関数Ｗにおけるツェル
ニケ係数Ｚｎ’との間には、式（７）で得られた関係に
照らして、式（６）に示す近似関係が成立する。このよ
うに、本実施形態では、補正部材Ｃの補正面における各
評価領域の面形状をツェルニケフィッティングすると、
各評価領域の面形状を表すツェルニケ関数におけるツェ
ルニケ係数に基づいて、各評価領域の面形状による透過
波面の変化を算出することができる。
【００６２】次に、本実施形態の製造方法では、計測工
程Ｓ１１および計測工程Ｓ１２による計測結果と算出工
程Ｓ１５で算出した透過波面の変化とに基づいて、仮定
工程Ｓ１３で仮定した補正面形状を補正部材Ｃに付与し
たときに投影光学系８に残存する歪曲収差の残さおよび
波面収差の残さを評価する（Ｓ１６）。図１０は、補正
部材Ｃの各評価領域を通過した光束がウェハ面上で結像
する点が対応する計測点から位置ずれする様子を示す図
である。図１０において、補正部材Ｃおける局所座標の
ｘ座標に光学的に対応する方向に沿った計測点からの位
置ずれ量をΔｘとしている。また、投影光学系８の像側
（ウェハ側）開口数ＮＡに対応する角度をψとしてい
る。
【００６３】したがって、図１０を参照すると、次の式
（８）〜（１０）に示す関係が得られる。 Δｘ＝Ｄ・θ （８） ＮＡ＝sinψ＝１／Ｄ （９） θ＝Ｚ２’ （１０）
【００６４】こうして、位置ずれ量Δｘは、次の式（１
１）で表される。 Δｘ＝Ｚ２’／ＮＡ （１１） 同様に、補正部材Ｃおける局所座標のｙ座標に光学的に
対応する方向に沿った計測点からの位置ずれ量Δｙは、
次の式（１２）で表される。 Δｙ＝Ｚ３’／ＮＡ （１２）
【００６５】本実施形態では、補正部材Ｃの各評価点Ｐ
ｉに対応する各計測点Ｑｉにおける残存歪曲収差のｘ方
向成分ｄｘiおよびｙ方向成分ｄｙiが、計測工程Ｓ１１
で予め計測されている。また、補正部材Ｃの各評価領域
Ｒｉの作用により各計測点Ｑｉにおいて補正される（変
化する）歪曲収差のｘ方向成分Δｘiおよびｙ方向成分
Δｙiが、上述の式（１１）および（１２）からそれぞ
れ求まる。
【００６６】したがって、仮定工程Ｓ１３で仮定した補
正面形状を補正部材Ｃに付与したときに投影光学系８の
投影視野内の各計測点Ｑｉにおいて残存する歪曲収差の
ｘ方向成分δｘiおよびｙ方向成分δｙiは、次の式（１
３）および（１４）でそれぞれ表される。 δｘi＝（ｄｘi＋Δｘi） （１３） δｙi＝（ｄｙi＋Δｙi） （１４）
【００６７】一方、補正部材Ｃの各評価領域Ｒｉを通過
して各計測点Ｑｉに集光する光束の残存波面収差のうち
歪曲収差成分を除いた残存波面収差Ｗｉが計測工程Ｓ１
２で予め計測されているが、この残存波面収差の残さＷ
ｉは次の式（１５）で表される。 Ｗｉ＝Ｚ４i・ｆ４＋Ｚ５i・ｆ５・・・＋Ｚ３６i・ｆ３６ （１５）
【００６８】また、補正部材Ｃの各評価領域Ｒｉの作用
により各計測点Ｑｉにおいて補正される（変化する）波
面収差のうち歪曲収差成分を除いた波面収差ΔＷiは、
上述の式（５）を参照すると、次の式（１６）で表され
る。 ΔＷｉ＝Ｚ４i’・ｆ４＋Ｚ５i’・ｆ５・・・＋Ｚ３６i’・ｆ３６ （１６）
【００６９】したがって、仮定工程Ｓ１３で仮定した補
正面形状を補正部材Ｃに付与したときに投影光学系８の
投影視野内の各計測点Ｑｉにおいて残存する波面収差の
うち歪曲収差成分を除いた波面収差δＷｉは、次の式
（１７）で表される。
【数３】 δＷｉ＝Ｗｉ＋ΔＷｉ ＝（Ｚ４i＋Ｚ４i’）・ｆ４＋（Ｚ５i＋Ｚ５i’）・ｆ５ ・・・＋（Ｚ３６i＋Ｚ３６i’）・ｆ３６ （１７）
【００７０】本実施形態では、各計測点Ｑｉにおける残
存歪曲収差のｘ方向成分δｘiおよびｙ方向成分δｙiを
評価する。また、各計測点Ｑｉにおける残存波面収差δ
Ｗｉを評価する。具体的には、仮定工程Ｓ１３で仮定し
た補正面形状を補正部材Ｃに付与したときに投影光学系
８に残存する歪曲収差の残さを評価するために、式（１
３）および（１４）を参照して、次の式（１８）および
（１９）に示すような第１の評価関数を導入する。な
お、式（１８）および（１９）において、Σはｉ＝１〜
ｋまでの総和記号であり、ｋは補正部材Ｃの有効エリア
ＥＡにおける評価点Ｐｉの数である。 Σ｜（ｄｘi＋Δｘi）｜ （１８） Σ｜（ｄｙi＋Δｙi）｜ （１９）
【００７１】また、仮定工程Ｓ１３で仮定した補正面形
状を補正部材Ｃに付与したときに投影光学系８に残存す
る波面収差のうち歪曲収差成分を除いた波面収差の残さ
を評価するために、式（１７）を参照して、次の式（２
０）に示すような第２の評価関数を導入する。なお、式
（２０）において、左側のΣはｉ＝１〜ｋまでの総和記
号であり、右側のΣはｊ＝４〜３６までの総和記号であ
る。 ΣΣ｜（Ｚｊi＋Ｚｊi’）｜ （２０）
【００７２】本実施形態では、第１の評価関数および第
２の評価関数がそれぞれ所定の規定値よりも小さい場
合、図２中のＯＫの矢印にしたがって、仮定工程Ｓ１３
で初期仮定した面形状を、補正部材Ｃに付与すべき最終
的な所望の補正面形状として決定する（Ｓ１７）。そし
て、決定工程Ｓ１７で決定された所望の補正面形状を補
正部材Ｃに付与するために補正部材Ｃを加工（研磨等）
する（Ｓ１８）。
【００７３】しかしながら、補正面形状の初期仮定では
第１の評価関数および第２の評価関数がともに所定の規
定値よりも大きくなるのが普通であり、投影光学系の残
存収差を改善するために、図２中のＮＧの矢印にしたが
って、所定の関数ＳのパラメータＡmn〜Ｄmnを変更する
（Ｓ１９）。また、通常の場合、補正面形状の初期仮定
により第１の評価関数および第２の評価関数がともに所
定の規定値よりも小さくなったとしても、投影光学系の
残存収差をさらに改善するために、図２中のＮＧの矢印
にしたがって、所定の関数ＳのパラメータＡmn〜Ｄmnを
変更する（Ｓ１９）。
【００７４】そして、変更した関数ＳのパラメータＡmn
〜Ｄmnにしたがって、仮定工程Ｓ１３、近似工程１４、
算出工程１５、および評価工程１６を繰り返す。具体的
には、たとえば各パラメータＡmn〜Ｄmnを独立的に変更
させ、各パラメータＡmn〜Ｄ mnの第１の評価関数および
第２の評価関数への影響を求める。そして、各パラメー
タＡmn〜Ｄmnの第１の評価関数および第２の評価関数へ
の影響に関する情報を参照し、第１の評価関数および第
２の評価関数ができるだけ小さくなるように各パラメー
タＡmn〜Ｄmnを最終的に決定する。
【００７５】こうして、数値解析により最終的に決定し
た各パラメータＡmn〜Ｄmnで規定される補正面形状に対
する第１の評価関数および第２の評価関数がそれぞれ所
定の規定値よりも小さい場合、図２中のＯＫの矢印にし
たがって、この補正面形状を補正部材Ｃに付与すべき最
終的な所望の補正面形状として決定する（Ｓ１７）。そ
して、決定工程Ｓ１７で決定された所望の補正面形状を
補正部材Ｃに付与するために補正部材Ｃを加工する（Ｓ
１８）。
【００７６】一方、最終的に仮定された補正面形状に対
する第１の評価関数および第２の評価関数の双方または
いずれか一方が規定値よりも大きい場合には、投影光学
系８を構成する光学部材の調整（交換を含む）をさらに
行った後、計測工程Ｓ１１に戻ることになる。そして、
計測工程Ｓ１２、仮定工程Ｓ１３、近似工程Ｓ１４、算
出工程Ｓ１５、および評価工程Ｓ１６を繰り返す。
【００７７】加工工程Ｓ１８では、投影光学系８に設置
されていた加工前の補正部材Ｃを取り外し、たとえば特
開平８−２０３８０５号公報の図１４に開示された専用
の研磨加工機（局所研磨加工機など）を用いて、補正部
材Ｃの一方の面を所要の面形状（補正面形状）となるよ
うに研磨加工する。ここで、加工面がランダム非球面形
状の場合は、局所的な研磨加工をする。なお、ダミーの
計測用部材を用いて投影光学系８の残存収差を計測した
場合には、投影光学系８から補正部材Ｃを取り外す必要
はなく、ダミーの計測用部材と同じ屈折率および同じ厚
さを持つ予め用意された光学部材を加工前の補正部材Ｃ
として用い、その光学部材の表面が所要の面形状（補正
面形状）となるように研磨加工する。また、研磨加工さ
れた補正部材Ｃの加工面（補正面）には、必要に応じ
て、所要のコート（反射防止膜など）が施される。
【００７８】ここで、加工工程Ｓ１８における研磨加工
機（研磨装置）及び研磨加工動作について図１１を参照
しながら説明する。図１１において、補正部材Ｃは、Ｘ
Ｙ方向に移動可能なステージ１２１上に載置されてお
り、その端部がステージ１２１上のピン１２１ａに当接
している。また、ステージ１２１をＸＹ方向に沿って移
動させる駆動部１２２は、制御部１２０によって制御さ
れている。制御部１２０によるステージ１２１の移動の
際において、そのＸＹ方向における位置を検出するため
に、エンコーダや干渉計等からなる検出部１３０がステ
ージ１２１に関係して設けられている。この検出部１３
０による検出信号は、制御部１２０へ伝達される。
【００７９】また、研磨皿１２３は、保持部１２４を介
して回転軸１２５の一端に取り付けられており、図中で
はＺ方向を軸として回転可能である。この回転軸１２５
の他端には、制御部１２０によって制御されるモータ等
の駆動部１２６が取り付けられている。回転軸１２５を
回転自在に支持する軸受１２７は、図示なき本体に固設
されている支持部１２８に対しＺ方向に移動可能に設け
られている。この支持部１２８には、制御部１２０によ
って制御されるモータ等の駆動部１２９が取り付けられ
ており、この駆動部１２９の作用によって軸受１２７が
Ｚ方向に移動し、ひいては研磨皿１２３がＺ方向に移動
する。なお、研磨皿１２３を保持する保持部１２４に
は、研磨皿１２３と補正部材Ｃとの接触圧を検出するた
めのセンサー（不図示）が設けられており、このセンサ
ーからの接触圧に関する出力信号は制御部１２０へ伝達
される。
【００８０】次に、図１１の研磨加工機（研磨装置）の
動作を簡単に説明する。まず、以上の工程Ｓ１３〜工程
Ｓ１８を経て得られた補正部材Ｃの最終的な加工面形状
に関する情報（面形状データ）を制御部１２０へ入力す
る。その後、制御部１２０は、研磨皿１２３を回転させ
つつ、駆動部１２２を介してステージ１２１をＸＹ方向
に移動させる。すなわち、研磨皿１２３が補正部材Ｃの
被加工面ＣａをＸＹ方向になぞるように移動する。この
とき、補正部材Ｃの被加工面Ｃａにおける研磨量は、そ
の被加工面Ｃａと研磨皿１２３との接触圧、あるいは研
磨皿１２３の滞留時間で決定される。
【００８１】なお、図１１の研磨加工機（研磨装置）に
おいては、研磨皿１２３をＸＹ方向において固定してス
テージ１２１をＸＹ方向に移動させているが、ステージ
１２１を固定して研磨皿１２３をＸＹＺ方向へ移動させ
ても良く、さらには、ステージ１２１をＸＹ方向に移動
させつつ研磨皿１２３をＸＹＺ方向へ移動させても良
い。また、加工工程Ｓ１８における例では、研磨装置を
用いて補正部材Ｃの被加工面Ｃａを研磨した例を示した
が、所望の面形状に加工することが可能であれば、研磨
以外の手法を用いて面形状を加工しても良いことは言う
までもない。
【００８２】次いで、必要に応じて、研磨加工した補正
部材Ｃの加工面の面形状を検査する（Ｓ１１０）。加工
面の検査工程Ｓ１１０では、たとえばフィゾー干渉計を
用いて補正部材Ｃの透過波面を計測し、計測した透過波
面に基づいて補正部材Ｃの加工面の面形状を計測する。
そして、補正部材Ｃを含む投影光学系８の各光学部材の
光学面の面形状、中心厚、軸上空気間隔、屈折率分布な
どの実測データを用いたシミュレーションにより、加工
された補正部材Ｃの設定により投影光学系８において残
存するであろう収差を算出する。
【００８３】上述の実測データを用いたシミュレーショ
ンにより算出された残存収差が所望状態であることを確
認した上で、加工された補正部材Ｃを投影光学系８の所
定位置に設置する（Ｓ１１１）。すなわち、研磨加工さ
れた補正部材Ｃを、研磨加工前の補正部材Ｃが設置され
ていた位置に戻す。なお、ダミーの計測用部材を用いて
投影光学系８の残存収差を計測した場合には、投影光学
系８から計測用部材を取り外した後に、研磨加工された
補正部材Ｃを投影光学系８中に挿入して設置する。すな
わち、研磨加工された補正部材Ｃを、ダミーの計測用部
材が設置されていた位置にそれぞれ設置する。
【００８４】一方、上述の実測データを用いたシミュレ
ーションにより算出された残存収差が所望状態でないこ
とを確認した場合には、必要に応じて、補正部材Ｃの加
工工程Ｓ１８および加工面の検査工程Ｓ１１０を繰り返
すことになる。最後に、必要に応じて、研磨加工された
補正部材Ｃを投影光学系８中の所定位置に設定した状態
で、たとえばテスト露光により投影光学系８の残存収差
を再び計測し、補正すべき残存収差が良好に補正されて
いるか否かを確認する。そして、補正すべき残存収差が
良好に補正されていることが確認された場合には、本実
施形態の製造方法に関する一連の製造工程が終了する。
【００８５】なお、図１に示す実施形態における各光学
部材および各ステージ等を前述したような機能を達成す
るように、電気的、機械的または光学的に連結すること
で、本実施形態にかかる露光装置を組み上げることがで
きる。すなわち、露光装置の製造に際して、マスクステ
ージ、ウェハステージおよび照明系（光源および照明光
学系）を露光装置本体に設置するとともに、本実施形態
の製造方法により製造された投影光学系を露光装置本体
に設置する。
【００８６】以上のように、本実施形態では、補正部材
Ｃに付与すべき補正面形状をフーリエ関数に基づいて予
め仮定した上で、歪曲収差の残さおよび波面収差の残さ
が十分小さくなるように（残存収差が改善されるよう
に）、フーリエ関数のパラメータを変更して、最終的な
所望の補正面形状を求めている。したがって、本実施形
態では、投影光学系に残存する収差を補正するために補
正部材に付与すべき所望の補正面形状を連続面として容
易に決定することができる。また、投影光学系に残存し
ている歪曲収差を良好に補正するとともに、この収差補
正に伴って副次的に発生する波面収差を良好に管理する
ことができる。
【００８７】なお、上述の実施形態では、マスクと投影
光学系の最もマスク側のレンズ成分との間の光路中に補
正部材を設置しているが、これに限定されることなく、
たとえばウェハと投影光学系の最もウェハ側のレンズ成
分との間の光路中に設置することもできる。ただし、縮
小投影型の投影光学系では、投影光学系のウェハ側開口
数が大きく補正部材における各評価領域の重なりが大き
くなるため、且つ投影光学系の最もウェハ側のレンズ成
分とウェハとの間の間隔がかなり小さいため、マスクと
投影光学系の最もマスク側のレンズ成分との間の光路中
に補正部材を設置することが好ましい。
【００８８】また、上述の実施形態では、補正部材とし
て平行平面状の光学部材を用いているが、これに限定さ
れることなく、たとえば投影光学系の最もマスク側のレ
ンズ成分または最もウェハ側のレンズ成分を補正部材と
して用いることもできる。この場合も、縮小投影型の投
影光学系では、投影光学系のウェハ側開口数が大きく補
正部材における各評価領域の重なりが大きくなるため、
最もウェハ側のレンズ成分よりも最もマスク側のレンズ
成分を補正部材として用いることが好ましい。さらに、
本発明では、投影光学系を構成する光学部材、すなわ
ち、結像に寄与する光学部材（曲面を持つレンズや曲面
状の反射面を持つ反射部材等）を補正部材として、その
投影光学系内部の光学部材そのものの表面（パワーを持
つ面やパワーを持たない面等）に、以上の工程Ｓｌ３〜
工程Ｓ１８を経て得られる補正面を形成することも可能
である。
【００８９】さらに、上述の実施形態では、補正部材の
マスク側の面を補正面として加工しているが、これに限
定されることなく、補正部材のウェハ側の面または双方
の面を補正面として加工することもできる。また、上述
の実施形態では、補正部材の作用により歪曲収差を補正
しているが、これに限定されることなく、他の収差を補
正することもできる。さらに、上述の実施形態では、１
つの補正部材を用いているが、これに限定されることな
く、複数の補正部材を用いることもできる。
【００９０】また、本実施形態では、露光装置に搭載さ
れる投影光学系の製造方法に対して本発明を適用してい
るが、これに限定されることなく、第１面の像を第２面
に投影する一般的な投影光学系の製造方法に対して本発
明を適用することもできる。さらに、本実施形態では、
投影光学系および露光装置の製造方法に対して本発明を
適用しているが、これに限定されることなく、投影光学
系の残存収差を補正するための補正部材の製造方法に対
して本発明を適用することもできる。
【００９１】本実施形態にかかる露光装置では、照明光
学系を介してマスク（レチクル）を照明し（照明工
程）、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用の
パターンを感光性基板に露光する（露光工程）ことによ
り、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表
示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。
次に、本実施形態にかかる露光装置を用いて感光性基板
としてのウェハ等に所定の回路パターンを形成すること
によって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを
得る際の手法の一例につき図１２のフローチャートを参
照して説明する。
【００９２】先ず、図１２のステップ３０１において、
１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステッ
プ３０２において、その１ロットのウェハ上の金属膜上
にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ３０
３において、本実施形態の露光装置を用いて、マスク
（レチクル）上のパターンの像がその投影光学系（投影
光学ユニット）ＰＬを介して、その１ロットのウェハ上
の各ショット領域に順次露光転写される。
【００９３】その後、ステップ３０４において、その１
ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた
後、ステップ３０５において、その１ロットのウェハ上
でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うこ
とによって、マスク上のパターンに対応する回路パター
ンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その
後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うこと
によって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述
の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路
パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得
ることができる。
【００９４】また、本実施形態の露光装置では、プレー
ト（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、
電極パターン等）を形成することによって、マイクロデ
バイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以
下、図１３のフローチャートを参照して、このときの手
法の一例につき説明する。
【００９５】図１３において、パターン形成工程４０１
では、本実施形態の露光装置を用いてマスク（レチク
ル）のパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガ
ラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィー工
程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、
感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形
成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッ
チング工程、レチクル剥離工程等の各工程を経ることに
よって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラ
ーフィルター形成工程４０２へ移行する。
【００９６】次に、カラーフィルター形成工程４０２で
は、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３
つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、
またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルターの組
を複数水平走査線方向に配列したカラーフィルターを形
成する。そして、カラーフィルター形成工程４０２の後
に、セル組み立て工程４０３が実行される。
【００９７】セル組み立て工程４０３では、パターン形
成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板、
およびカラーフィルター形成工程４０２にて得られたカ
ラーフィルター等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組
み立てる。セル組み立て工程４０３では、例えば、パタ
ーン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する
基板とカラーフィルター形成工程４０２にて得られたカ
ラーフィルターとの間に液晶を注入して、液晶パネル
（液晶セル）を製造する。
【００９８】その後、モジュール組み立て工程４０４に
て、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作
を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付
けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素
子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有
する液晶表示素子をスループット良く得ることができ
る。
【００９９】なお、上述の実施形態では、光源として２
４８ｎｍの光を供給するＫｒＦエキシマレーザや１９３
ｎｍの光を供給するＡｒＦエキシマレーザを用いている
が、これに限定されることなく、１５７ｎｍの光を供給
するＦ2レーザや、超高圧水銀ランプなどの光源を用い
ることもできる。ここで、ＫｒＦエキシマレーザを光源
として用いる場合においては、露光光を狭帯化したとき
には投影光学系中の屈折性光学素子として石英ガラスを
用い、露光光量を増すために露光光を狭帯化しないとき
には投影光学系中の屈折性光学素子として石英ガラスと
蛍石とを用いる。また、ＡｒＦエキシマレーザを光源と
して用いる場合においては、投影光学系中の屈折性光学
素子として石英ガラスと蛍石とを用いる。また、Ｆ2レ
ーザを光源として用いる場合には、投影光学系中の屈折
性光学素子として蛍石を用いる。
【０１００】また、上述の実施形態では、補正部材の設
定を前提に設計された投影光学系および露光装置の製造
における初期調整に本発明を適用している。しかしなが
ら、補正部材の設定を前提に設計されていない投影光学
系および露光装置の製造における初期調整（レトロフィ
ット対応）に対しても本発明を適用することができる。
この場合、たとえば特願平１１−３４５５５１号明細書
および図面に記載したように、補正部材の新設に際し
て、物像点間距離（マスクと基板との間の距離）の調整
工程などが新たに必要となる。なお、投影光学系の残存
収差は、その使用に伴って経時的に変化（変動）するこ
とが考えられる。したがって、補正部材の設定を前提に
設計されているといないとを問わず、投影光学系の残存
収差を随時計測し、必要に応じて、本発明にしたがう調
整を行うことができる。この場合、投影光学系および露
光装置の所定時間使用後の調整は、その製造における初
期調整と同様に行われる。
【０１０１】また、上述の実施の形態では、多数の屈折
性の光学部材（レンズ等）で構成される投影光学系（屈
折性光学系）８に本発明による補正部材Ｃを適用した例
を示したが、投影光学系８を屈折性の光学部材（レンズ
等）と反射性の光学部材（凹面反射鏡や凸面反射鏡等）
との組み合わせからなる反射屈折光学系とした場合や、
投影光学系８を反射性の光学部材（凹面反射鏡や凸面反
射鏡等）で構成される反射光学系とした場合にも、本発
明による補正部材Ｃを適用することが可能である。さら
には、投影光学系８としての屈折性光学系、反射屈折光
学系、または反射光学系内（内部）の光学部材の表面に
本発明による補正面を形成し、その補正面が形成された
光学部材を本発明による補正部材Ｃとして機能させるこ
ともできる。
【０１０２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、補正
部材に付与すべき補正面形状を所定の関数に基づいて予
め仮定した上で、収差の残さおよび波面収差の残さが十
分小さくなるように、必要に応じて関数のパラメータを
変更して、最終的な所望の補正面形状を求める。したが
って、本発明の投影光学系および露光装置の製造方法で
は、残存収差を補正するために補正部材に付与すべき所
望の補正面形状を連続面として容易に決定することがで
きる。
【０１０３】また、本発明の投影光学系および露光装置
の製造方法では、残存している歪曲収差のような所定の
収差を良好に補正するとともに、収差補正に伴って副次
的に発生する波面収差を良好に管理することができる。
さらに、本発明にしたがって製造または調整された投影
光学系を備えた露光装置、すなわち残存収差が良好に補
正されて高い光学性能を有する投影光学系を備えた露光
装置を用いて、良好なマイクロデバイスを製造すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる製造方法を適用する
投影光学系を備えた露光装置の構成を概略的に示す図で
ある。
【図２】本実施形態にかかる投影光学系の製造方法にお
ける製造フローを示すフローチャートである。
【図３】投影光学系の投影視野内においてマトリックス
状に規定された各計測点において計測された残存収差量
を示す図である。
【図４】ＫｒＦエキシマレーザ光源を使用する投影光学
系の波面収差を計測するフィゾー干渉計方式の波面収差
測定機の構成を概略的に示す図である。
【図５】ＡｒＦエキシマレーザ光源を使用する投影光学
系の波面収差を計測するＰＤＩ方式の波面収差測定機の
構成を概略的に示す図である。
【図６】補正部材の補正面全体に付与すべき面形状を所
定の関数に基づいて仮定する様子を説明する図である。
【図７】補正部材の補正面において規定される各評価点
および各評価領域を説明する図である。
【図８】補正部材の補正面上において規定される各評価
点および各評価領域の構成を概略的に示す図である。
【図９】各評価領域の面形状を表すツェルニケ関数Ｓ’
におけるツェルニケ係数Ｚｎと、各評価領域の面形状に
よる透過波面の変化を表すツェルニケ関数Ｗにおけるツ
ェルニケ係数Ｚｎ’との関係を説明する図である。
【図１０】補正部材の各評価領域を通過した光束がウェ
ハ面上で結像する点が対応する計測点から位置ずれする
様子を示す図である。
【図１１】加工工程において用いられる研磨加工機の構
成を概略的に示す図である。
【図１２】マイクロデバイスとしての半導体デバイスを
得る際の手法の一例について、そのフローチャートを示
す図である。
【図１３】マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得
る際の手法の一例について、そのフローチャートを示す
図である。
【符号の説明】
１ 光源 ２ 照明光学系 ３ マスク ５ マスクステージ ７，１３ 干渉計 ８ 投影光学系 ９ ウェハ １１ ウェハステージ Ｃ 補正部材 Ｇ１ 第１部分光学系 Ｇ２ 第２部分光学系 ＡＳ 開口絞り

Claims (35)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１面の像を第２面に投影する投影光学
    系の残存収差を補正するための補正部材の製造方法にお
    いて、 前記投影光学系に残存する収差を計測する計測工程と、 前記補正部材に付与すべき補正面形状を所定の関数に基
    づいて仮定する仮定工程と、 前記仮定工程で仮定した補正面形状を有する前記補正部
    材の複数の領域をそれぞれ通過する光束の波面の情報を
    算出する算出工程と、 前記計測工程による計測結果と前記算出工程で算出した
    波面の情報とに基づいて、前記仮定工程で仮定した補正
    面形状を前記補正部材に付与したときに前記投影光学系
    に残存する収差を評価する評価工程とを含むことを特徴
    とする補正部材の製造方法。
  2. 【請求項２】 第１面の像を第２面に投影する投影光学
    系の製造方法において、 前記投影光学系に残存する収差を計測する計測工程と、 前記投影光学系の残存収差を補正するための補正部材に
    付与すべき補正面形状を所定の関数に基づいて仮定する
    仮定工程と、 前記仮定工程で仮定した補正面形状を有する前記補正部
    材の複数の領域をそれぞれ通過する光束の波面の情報を
    算出する算出工程と、 前記計測工程による計測結果と前記算出工程で算出した
    波面の情報とに基づいて、前記仮定工程で仮定した補正
    面形状を前記補正部材に付与したときに前記投影光学系
    に残存する収差を評価する評価工程とを含むことを特徴
    とする投影光学系の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記計測工程は、前記投影光学系に残存
    する所定の収差を計測する第１計測工程と、前記投影光
    学系に残存する波面収差を計測する第２計測工程とを含
    むことを特徴とする請求項１または２に記載の製造方
    法。
  4. 【請求項４】 前記計測工程は、前記投影光学系に残存
    する波面収差を計測する波面収差計測工程と、該波面収
    差計測工程で計測した波面収差を解析することにより所
    定の収差成分を抽出する抽出工程とを含むことを特徴と
    する請求項１または２に記載の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記計測工程では、前記投影光学系の投
    影視野内の複数の計測点における収差をそれぞれ計測す
    ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記
    載の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記計測工程では、前記収差として歪曲
    収差を計測する工程含むことを特徴とする請求項１乃至
    ５のいずれか１項に記載の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記計測工程では、加工前の前記補正部
    材を光路中に設定した状態で前記投影光学系に残存する
    収差を計測することを特徴とする請求項１乃至６のいず
    れか１項に記載の製造方法。
  8. 【請求項８】 前記計測工程では、加工前の前記補正部
    材と同じ光学特性を有する計測用部材を光路中に設定し
    た状態で前記投影光学系に残存する収差を計測すること
    を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の製
    造方法。
  9. 【請求項９】 前記評価工程は、 前記計測工程で計測した前記所定の収差の計測結果と前
    記算出工程で算出した波面の情報とに基づいて、前記仮
    定工程で仮定した補正面形状を前記補正部材に付与した
    ときに前記投影光学系に残存する前記所定の収差を評価
    する第１評価工程と、 前記計測工程で計測した波面収差の計測結果と前記算出
    工程で算出した波面の情報とに基づいて、前記仮定工程
    で仮定した補正面形状を前記補正部材に付与したときに
    前記投影光学系に残存する波面収差のうち前記所定の収
    差成分を除いた波面収差を評価する第２評価工程とを含
    むことを特徴とする請求項３乃至８のいずれか１項に記
    載の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記算出工程は、前記仮定工程で仮定
    した補正面形状を有する前記補正部材の各領域の補正面
    形状をツェルニケ関数で近似する近似工程を含み、該近
    似工程で近似したツェルニケ関数に基づいて各領域を通
    過する光束の波面の変化を算出することを特徴とする請
    求項１乃至９のいずれか１項に記載の製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記補正部材の各領域は、前記投影光
    学系の投影視野内の各計測点に入射する主光線が前記補
    正部材を通る各評価点を中心とし、前記主光線を含み前
    記第２面に達する光束が前記補正部材を通過する領域と
    して規定されることを特徴とする請求項５乃至１０のい
    ずれか１項に記載の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記仮定工程では、前記補正部材に付
    与すべき補正面形状を、フーリエ関数、ツェルニケ関
    数、またはべき関数に基づいて仮定することを特徴とす
    る請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記仮定工程では、前記計測工程での
    計測結果に基づいて、前記補正部材に付与すべき補正面
    形状を所定の曲面として初期的に仮定することを特徴と
    する請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の製造方
    法。
  14. 【請求項１４】 前記仮定工程では、前記補正部材に付
    与すべき補正面形状を平面として初期的に仮定すること
    を特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の
    製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記補正部材は、前記第１面と前記投
    影光学系の最も第１面側に配置されたレンズ成分との間
    の光路中または前記第２面と前記投影光学系の最も第２
    面側に配置されたレンズ成分との間の光路中に設定され
    た平行平面状の光学部材であることを特徴とする請求項
    １乃至１４のいずれか１項に記載の製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記補正部材は、前記投影光学系の最
    も第１面側または最も第２面側に配置されたレンズ成分
    であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１
    項に記載の製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記投影光学系の残存収差を改善する
    ために、前記所定の関数のパラメータを変更して、前記
    仮定工程、前記算出工程、および前記評価工程を繰り返
    し、最終的な補正面形状を求める補正面形状決定工程を
    さらに含むことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれ
    か１項に記載の製造方法。
  18. 【請求項１８】 前記補正面形状決定工程にて求められ
    た最終的な補正面形状を前記補正部材に付与するために
    前記補正部材の表面を加工する加工工程をさらに含むこ
    とを特徴とする請求項１７に記載の製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記補正面形状決定工程にて求められ
    た最終的な補正面形状を前記補正部材に付与するために
    前記補正部材の表面を加工する加工工程と、前記加工工
    程にて加工された前記補正部材を前記第１面と前記第２
    面との間に設置する設置工程とをさらに含むことを特徴
    とする請求項１７に記載の製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記第１面にマスクを設定するための
    マスクステージを露光装置本体に設置する第１設置工程
    と、 前記第２面に感光性基板を設定するための基板ステージ
    を露光装置本体に設置する第２設置工程と、 前記第１面に設定された前記マスクのパターン像を前記
    第２面に設定された前記感光性基板に投影するために、
    請求項２乃至１９のいずれか１項に記載の製造方法によ
    り製造された投影光学系を露光装置本体に設置する第３
    設置工程と、 前記第１面に設定された前記マスクを照明するための照
    明系を露光装置本体に設置する第４設置工程とを含むこ
    とを特徴とする露光装置の製造方法。
  21. 【請求項２１】 請求項２０に記載の製造方法によって
    製造された露光装置を用いて前記マスクのパターン像を
    前記感光性基板に露光する露光工程と、 前記露光工程を経て露光された前記感光性基板を現像す
    る現像工程とを含むことを特徴とするマイクロデバイス
    の製造方法。
  22. 【請求項２２】 マスクのパターン像を感光性基板に投
    影するための投影光学系を備えた露光装置の調整方法に
    おいて、 前記投影光学系に残存する収差を計測する計測工程と、 前記投影光学系の残存収差を補正するための補正部材に
    付与すべき補正面形状を所定の関数に基づいて仮定する
    仮定工程と、 前記仮定工程で仮定した補正面形状を有する前記補正部
    材の複数の領域をそれぞれ通過する光束の波面の情報を
    算出する算出工程と、 前記計測工程による計測結果と前記算出工程で算出した
    波面の情報とに基づいて、前記仮定工程で仮定した補正
    面形状を前記補正部材に付与したときに前記投影光学系
    に残存する収差を評価する評価工程とを含むことを特徴
    とする露光装置の調整方法。
  23. 【請求項２３】 前記計測工程は、前記投影光学系に残
    存する所定の収差を計測する第１計測工程と、前記投影
    光学系に残存する波面収差を計測する第２計測工程とを
    含むことを特徴とする請求項２２に記載の調整方法。
  24. 【請求項２４】 前記計測工程は、前記投影光学系に残
    存する波面収差を計測する波面収差計測工程と、該波面
    収差計測工程で計測した波面収差を解析することにより
    所定の収差成分を抽出する抽出工程とを含むことを特徴
    とする請求項２２に記載の調整方法。
  25. 【請求項２５】 前記計測工程では、前記投影光学系の
    投影視野内の複数の計測点における収差をそれぞれ計測
    することを特徴とする請求項２２乃至２４のいずれか１
    項に記載の調整方法。
  26. 【請求項２６】 前記計測工程では、前記収差として歪
    曲収差を計測する工程を含むことを特徴とする請求項２
    ２乃至２５のいずれか１項に記載の調整方法。
  27. 【請求項２７】 前記評価工程は、 前記計測工程で計測した前記所定の収差の計測結果と前
    記算出工程で算出した波面の情報とに基づいて、前記仮
    定工程で仮定した補正面形状を前記補正部材に付与した
    ときに前記投影光学系に残存する前記所定の収差を評価
    する第１評価工程と、 前記計測工程で計測した波面収差の計測結果と前記算出
    工程で算出した波面の情報とに基づいて、前記仮定工程
    で仮定した補正面形状を前記補正部材に付与したときに
    前記投影光学系に残存する波面収差のうち前記所定の収
    差成分を除いた波面収差を評価する第２評価工程とを含
    むことを特徴とする請求項２３乃至２６のいずれか１項
    に記載の調整方法。
  28. 【請求項２８】 前記算出工程は、前記仮定工程で仮定
    した補正面形状を有する前記補正部材の各領域の補正面
    形状をツェルニケ関数で近似する近似工程を含み、該近
    似工程で近似したツェルニケ関数に基づいて各領域を通
    過する光束の波面の変化を算出することを特徴とする請
    求項２２乃至２７のいずれか１項に記載の調整方法。
  29. 【請求項２９】 前記補正部材の各領域は、前記投影光
    学系の投影視野内の各計測点に入射する主光線が前記補
    正部材を通る各評価点を中心とし、前記主光線を含み前
    記第２面に達する光束が前記補正部材を通過する領域と
    して規定されることを特徴とする請求項２５乃至２８の
    いずれか１項に記載の調整方法。
  30. 【請求項３０】 前記仮定工程では、前記補正部材に付
    与すべき補正面形状を、フーリエ関数、ツェルニケ関
    数、またはべき関数に基づいて仮定することを特徴とす
    る請求項２２乃至２９のいずれか１項に記載の調整方
    法。
  31. 【請求項３１】 前記仮定工程では、前記計測工程での
    計測結果に基づいて、前記補正部材に付与すべき補正面
    形状を所定の曲面として初期的に仮定することを特徴と
    する請求項２２乃至３０のいずれか１項に記載の調整方
    法。
  32. 【請求項３２】 前記仮定工程では、前記補正部材に付
    与すべき補正面形状を、前記補正部材にすでに付与され
    ている曲面として初期的に仮定することを特徴とする請
    求項２２乃至３０のいずれか１項に記載の調整方法。
  33. 【請求項３３】 前記投影光学系の残存収差を改善する
    ために、前記所定の関数のパラメータを変更して、前記
    仮定工程、前記算出工程、および前記評価工程を繰り返
    し、最終的な補正面形状を求める補正面形状決定工程を
    さらに含むことを特徴とする請求項２２乃至３２のいず
    れか１項に記載の調整方法。
  34. 【請求項３４】 前記補正面形状決定工程にて求められ
    た最終的な補正面形状を前記補正部材に付与するために
    前記補正部材の表面を加工する加工工程と、前記加工工
    程にて加工された前記補正部材を前記第１面と前記第２
    面との間に設置する設置工程とをさらに含むことを特徴
    とする請求項３３に記載の調整方法。
  35. 【請求項３５】 請求項２２乃至３４のいずれか１項に
    記載の調整方法によって調整された露光装置を用いて前
    記マスクのパターン像を前記感光性基板に露光する露光
    工程と、 前記露光工程を経て露光された前記感光性基板を現像す
    る現像工程とを含むことを特徴とするマイクロデバイス
    の製造方法。
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