专利名称：观察装置及其制造方法、曝光装置和微型器件的制造方法
技术领域：
本发明涉及观察装置及其制造方法、曝光装置和微型器件的制造方法。本发明特别是涉及用于通过光刻步骤制造半导体元件、摄像元件、液晶显示元件、薄膜磁头等微型器件的曝光装置中搭载的观察装置的剩余像差的修正(调整)。
背景技术：
通常，在半导体元件等器件的制造时，在涂敷了感光材料的晶片(或玻璃板等的基片)上重叠形成多层电路图案。因此，在用于把电路图案曝光在晶片上的曝光装置中，具有用于将掩模图案和已经形成的电路图案与晶片的各曝光区域对位(对准)的对准装置(观察装置)。
以往，作为这种对准装置，如特开平4-65603号公报(和与此对应的美国专利第5,493,403号公报)、特开平4-273246号公报(和与此对应的美国专利第6,141,107号公报)等所述，知道离轴方式并且是摄像方式的对准装置。该摄像方式的对准装置的检测系统也被称作FIA(像场图象对准)系统。在FIA系统中，用从卤灯等光源射出的波长频带宽度大的光照射晶片上的对准标记(晶片标记)。然后，通过成像光学系统在摄像元件上形成晶片标记的放大像，通过对取得的摄像信号进行图象处理，进行晶片标记的位置检测。
如上所述，因为在FIA系统中使用宽频带照明，所以存在着降低了晶片上的光致抗蚀剂层的薄膜干涉所产生的影响这样的优点。可是，在以往的FIA系统的成像光学系统中，通过加工、组装、调整等制造步骤，残存有像差，虽然该像差很小。如果在成像光学系统中剩余像差，则摄像面上的晶片标记像的对比度下降，或在晶片标记像中产生变形，发生标记位置的检测误差。近年，伴随着电路图案的线宽的微细化，高精度的对准成为必要。
须指出的是，残存在光学系统的像差中，特别是彗形像差那样的对于光轴非对称的像差对晶片标记像的检测产生的影响大，如果象在像面上关于光轴对称的彗形像差、偏心彗形像差那样，在眼睛中发生对光轴非对称的横像差，则形成在摄像面上的晶片标记像与理想成像时相比，测量到位置偏移。另外，当晶片标记的形状(间隔、占空比、台阶等)变化时，或晶片标记散焦时，对于晶片标记像的彗形像差的影响的程度变化，该测量位置的偏移量也变化。另外，如果产生球面像差那样对于光轴对称的像差，则当晶片标记的形状变化时，后焦点位置变化。
一般，在半导体元件的各制造步骤中晶片标记的形状不同，所以在彗形像差残存的光学系统，如果进行晶片的对准(对位)，就发生所谓的过程偏移。因此，为了修正上述的残存彗形像差，本申请人在特开平8-195336号公报(以及与此对应的美国专利第5,680,200号公报)中，提出了在物镜的后续光学系统中，修正彗形像差的方法。可是，在特开平8-195336号公报(以及与此对应的美国专利第5,680,200号公报)所描述的方法中，能修正的只是低次的彗形像差，很难修正高次的彗形像差。这样，一般通过通常的光学调整能修正波面像差的低次像差成分，但是通过通常的光学调整，很难修正(调整)波面像差的高次像差成分。
发明内容
本发明是鉴于所述课题而提出的，其目的在于提供能良好地修正包含波面像差的高次像差成分的剩余像差的观察装置及其制造方法。
另外，本发明的目的在于提供使用良好地修正了剩余像差，并且具有高光学性能的观察装置，能使掩模和感光性衬底以高精度对位的曝光装置。
本发明的目的还在于使用设置了具有高光学性能的观察装置的曝光装置，通过良好的曝光，能制造良好的微型器件的微型器件的制造方法。
为了解决所述课题，在本发明的第一发明中，提供一种观察装置，观察通过成像光学系统而形成的被检测面的像，其特征在于具有配置在所述成像光学系统的光路中的修正板；所述修正板的至少一面形成为用于修正所述成像光学系统中残存的像差的所需形状。
在本发明的第二发明中，提供一种观察装置的制造方法，制造第一发明的观察装置，其特征在于包括测量所述成像光学系统中残存的剩余像差的像差测量步骤；通过以所述成像光学系统的光轴为中心，分别使所述第一修正板和所述第二修正板旋转，修正所述剩余像差的修正步骤。
在本发明的第三发明中，提供一种观察装置的制造方法，该装置观察通过成像光学系统而形成的被检测面的像，其特征在于包括测量所述成像光学系统中残存的剩余像差的像差测量步骤；为了修正所述剩余像差，把至少一面形成非球面形状的修正板设置到所述成像光学系统的光路中的给定位置的设置步骤。
在本发明的第四发明中，提供一种观察装置的制造方法，该装置观察通过成像光学系统而形成的被检测面的像，其特征在于包括测量所述成像光学系统中残存的剩余像差的像差测量步骤；根据所述像差测量步骤的测量结果，计算为了修正所述剩余像差而应该配置在所述成像光学系统的光路中给定位置的修正板的面形状的计算步骤；根据所述计算步骤的计算结果，加工所述修正板的至少一面的加工步骤；把用所述加工步骤加工的所述修正板设置到所述成像光学系统的光路中给定位置的设置步骤。
在本发明的第五发明中，提供一种观察装置的制造方法，该装置观察通过成像光学系统而形成的被检测面的像，其特征在于包括测量所述成像光学系统中残存的剩余像差的像差测量步骤；通过把构成所述成像光学系统的多个光学面中的至少一个光学面加工成非球面形状，修正所述剩余像差的修正步骤。
在本发明的第六发明中，提供一种观察装置的制造方法，该装置观察通过成像光学系统而形成的被检测面的像，其特征在于包括测量构成所述成像光学系统的各光学构件的光学面的面形状的面形状测量步骤；测量构成所述成像光学系统的各光学构件的光学特性分布的光学特性测量步骤；使用干涉仪，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差的像差测量步骤；根据所述面形状测量步骤的测量结果、所述光学特性测量步骤的测量结果、所述像差测量步骤的测量结果，预测在所述成像光学系统中产生的色差的色差预测步骤；为了修正用所述色差预测步骤预测的色差，调整所述成像光学系统的调整步骤。
在本发明的第七发明中，提供一种观察装置的制造方法，该装置观察通过成像光学系统而形成的被检测面的像，其特征在于包括测量为了构成所述成像光学系统而制造的多个光学构件的光学面的面形状的面形状测量步骤；测量为了构成所述成像光学系统而制造的多个光学构件的光学特性分布的光学特性测量步骤；根据所述面形状测量步骤的测量结果、所述光学特性测量步骤的测量结果，预测组合各光学构件而取得的成像光学系统中产生的像差的像差预测步骤；组合根据所述像差预测步骤的预测结果而选择的光学构件，组装成像光学系统的组装步骤。
在本发明的第八发明中，提供一种曝光装置，把掩模上的图案向感光性衬底上曝光，其特征在于包括用于照明的照明系统；用于在感光性衬底上形成所述掩模的图案像的投影光学系统；用于把所述掩模或所述感光性衬底作为所述被检测面而观察的第一发明的观察装置。
在本发明的第九发明中，提供一种曝光方法，把掩模的图案在感光性衬底上曝光，其特征在于使用第八发明的曝光装置，在感光性衬底上形成照明的所述掩模的所述图案像。
在本发明的第十发明中，提供一种微型器件的制造方法，其特征在于包括使用第八发明的曝光装置，在所述感光性衬底上把所述掩模的图案曝光的曝光步骤；把通过该曝光步骤曝光的所述感光性衬底显影的显影步骤。
在本发明的第十一发明中，提供一种曝光装置其特征在于包括用于照明的照明系统；用于在感光性衬底上形成所述掩模的图案像的投影光学系统；用于把所述掩模或所述感光性衬底作为所述被检测面而观察的观察装置；所述观察装置由第二发明～第七发明的制造方法制造。
在本发明的第十二发明中，提供一种曝光方法，把掩模的图案在感光性衬底上曝光，其特征在于使用第十一发明的曝光装置，在感光性衬底上形成照明的所述掩模的所述图案像。
在本发明的第十三发明中，提供一种微型器件的制造方法，其特征在于包括使用第十一发明的曝光装置，在所述感光性衬底上把所述掩模的图案曝光的曝光步骤；把通过该曝光步骤曝光的所述感光性衬底显影的显影步骤。
图1是概略表示作为本发明实施例的观察装置的FIA系统的结构图。
图2是概略表示搭载了作为图1的观察装置的FIA系统的曝光装置的结构图。
图3是表示本实施例的观察装置的第一制造方法的制造流程的流程图。
图4是概略表示使用于测量组装的成像光学系统中残存的波面像差的干涉仪装置的结构图。
图5是表示第一物镜和第二物镜之间的平行光路中设置了一对像差修正板的状态图。
图6用等高线图表示了策尼克第10项非球面。
图7是夸大策尼克第10项非球面起伏的三维图。
图8用等高线图表示了策尼克第14项非球面。
图9是夸大策尼克第14项非球面起伏的三维图。
图10用等高线图表示了策尼克第16项非球面。
图11是夸大策尼克第16项非球面起伏的三维图。
图12用等高线图表示了策尼克第25项非球面。
图13是夸大策尼克第25项非球面起伏的三维图。
图14是概略表示用于测量在构成成像光学系统的一部分的第一成像光学系统中残存的波面像差的干涉仪的结构图。
图15是表示本实施例观察装置的第二制造方法制造流程的流程图。
图16是取得作为微型器件的半导体器件时的方法的流程图。
图17是取得作为微型器件的液晶显示元件时的方法的流程图。
具体实施例方式
下面，参照附图，说明本发明的实施例。
图1是概略表示作为本发明实施例的观察装置的FIA系统的结构图。图2是概略表示搭载了作为图1的观察装置的FIA系统的曝光装置的结构图。在图2中，沿着感光性衬底即晶片W的法线方向设定了Z轴，在晶片面内，把与图2的纸面平行的方向设定为Y轴，在晶片面内，把与图2的纸面垂直的方向设定为X轴。
图2的曝光装置具有供给例如248nm(KrF)或193nm(ArF)的波长光的受激准分子激光光源作为用于供给曝光光(照明光)的光源21。从光源21射出的几乎平行的光束通过光束整形光学系统(光束扩展器)22整形为给定截面的光束后，入射到干涉性降低部23。干涉性降低部23具有降低被照射面的掩模M上(进而晶片W上)的干涉图案的产生。例如在特开昭59-226317号公报中描述了干涉性降低部23的细节。
来自干涉性降低部23的光束通过第一蝇眼透镜24，在其后一侧的焦点面上形成多个光源。来自这些光源的光在由振动平面镜25偏转后，通过中继光学系统26重叠照明第二蝇眼透镜27。这里，振动平面镜25是围绕X轴旋转的弯曲镜，具有降低被照射面上的干涉图案发生的功能。这样，在第二蝇眼透镜27的后方焦点面上形成了由多个光源构成的二次光源。该二次光源的光束由配置在其附近的孔径光阑28限制后，通过聚光光学系统29，重叠均匀照射在下侧面形成有给定图案的掩模M。
透射掩模M的图案的光束通过投影光学系统PL，在感光性衬底即晶片W上形成掩模图案的像。掩模M通过掩模支架(不图示)承载在掩模台MST上。须指出的是，掩模台MST根据来自主控制系统(不图示)的指令，由掩模台控制部(不图示)驱动。这时，掩模台MST的移动由掩模干涉仪(不图示)和设置在掩模台MST上的移动镜(不图示)测量。
而晶片W被真空装夹在晶片台WST上的晶片支架WH上。晶片台WST根据来自主控制系统(不图示)的指令，由晶片台控制部(不图示)驱动。这时，晶片台WST的移动由晶片干涉仪(不图示)和设置在晶片台WST上的移动镜WMR测量。这样，在与投影光学系统PL的光轴AX正交的平面(XY平面)内，通过一边二维驱动控制晶片W，一边进行统一曝光或扫描曝光，依次在晶片W的各曝光区域中曝光掩模M的图案。
另外，图2的曝光装置具有用于拍摄装载在晶片台WST上的晶片W上形成的对准标记即晶片标记，根据拍摄的图象信息，检测晶片W的XY平面中的位置的FIA(像场图象对准)系统。参照图1，则FIA系统具有用于供给波长频带宽的照明光的光源1。作为光源1，例如能使用卤灯那样的光源。来自光源1的照明光(例如，波长530nm～800nm)通过省略了图示的中继光学系统入射到例如光纤那样的光导2中，在其内部传输。
从光导2的输出端出射的照明光由例如具有圆形开口部的照明孔径光阑限制后，入射到汇聚透镜4。通过汇聚透镜4的光通过照明视野光阑(不图示)，入射到照明中继透镜5。通过照明中继透镜5的光由半棱镜6反射后，通过第一物镜7，照射形成在晶片W上的晶片标记WM。来自被照射的晶片标记WM的反射光(包含衍射光)，通过第一物镜7入射到半棱镜6。
透射半棱镜6的光通过第二物镜8，在指标板9上形成晶片标记WM的像。来自晶片标记WM的像的光通过第一中继透镜10入射到XY分支半棱镜11。然后，由XY分支半棱镜11反射的光通过第二中继透镜12到达Y方向用CCD13。而透射XY分支半棱镜11的光通过第二中继透镜14入射到X方向用CCD15。这样，在Y方向用CCD13和X方向用CCD15的摄像面上，与指标板9的指标图案像一起形成了晶片标记WM的像。
来自Y方向用CCD13和X方向用CCD15的输出信号被提供给信号处理系统16。在信号处理系统16中，通过信号处理(波形处理)，取得了晶片标记WM在XY平面中的位置信息，进而取得了晶片W在XY平面中的位置信息。如上所述，第一物镜7、半棱镜6和第二物镜8构成用于根据来自被照射的晶片标记WM的反射光，形成晶片标记WM的中间像的第一成像光学系统。
另外，第一中继透镜10、XY分支半棱镜11和第二中继透镜12(或14)构成根据来自通过第一成像光学系统而形成的晶片标记WM的中间像的光，在Y方向用CCD13(或X方向用CCD15)的摄像面上形成晶片标记WM的二次像的第二成像光学系统。而且，第一成像光学系统和第二成像光学系统构成根据来自被照射的晶片标记WM的反射光，在Y方向用CCD13和X方向用CCD15的摄像面上形成晶片标记WM的像的成像光学系统。
在本实施例的观察装置的成像光学系统中，设计为把各像差抑制在良好，能确保优异的成像性能。可是，如上所述，在实际制造的观察装置的成像光学系统中，有时残存了各种原因引起的应该调整的像差。这时，在本实施例中，在第一物镜7和第二物镜8之间插入像差修正板17，进行成像光学系统的剩余像差的修正(调整)。须指出的是，在图1中，在半棱镜6和第一物镜7之间插入像差修正板17，但是也可以在半棱镜6和第二物镜8之间插入像差修正板17。下面，说明本实施例的观察装置的第一像差修正方法，进而说明第一制造方法。
图3是表示本实施例的观察装置的第一制造方法的制造流程的流程图。如图3所示，在第一制造方法中，测量实际制造的成像光学系统中残存的波面像差(S11)。具体而言，例如使用图4所示的干涉仪装置，测量在组装的成像光学系统中残存的波面像差。在图4的干涉仪装置中，控制系统40和小型干涉仪部件41支撑在防振台42之上。来自由控制系统40控制的干涉仪部件41的出射光(例如He-Ne激光波长633nm)入射到支撑在斐索台43a上的斐索透镜43b。
这里，斐索台43a和斐索透镜43b构成斐索部件43。在斐索透镜43b的参照面反射的光成为参照光，返回干涉仪部件41。而透射斐索透镜43b的光成为测定光，入射到安装在安装台44上的成像光学系统。这样，通过第一成像光学系统和X方向的第二成像光学系统的测定光入射到支撑在反射球面台45a上的反射球面45b。这里，反射球面台45a和反射球面45b构成反射球面部件45。
用反射球面45b反射的测定光通过X方向的第二成像光学系统、第一成像光学系统和斐索透镜43b，返回干涉仪部件41。这样，根据回到干涉仪部件41的参照光和测定光的相移，测量了被检测光学系统的X方向成像光学系统中残存的波面像差。接着，取下Y方向用CCD13，通过对于Y方向的第二成像光学系统，把反射球面部件45定位，与X方向成像光学系统的情形同样，测量Y方向成像光学系统中残存的波面像差。
须指出的是，并不局限于使用干涉仪的测量方法，也能拍摄例如通过成像光学系统而形成在适当的被检测面上的标记，根据取得的图象信息，测量残存在成像光学系统中的波面像差。在本实施例中，为了修正成像光学系统的剩余像差，把一面形成为策尼克非球面形状的一对像差修正板设置在第一物镜7和第二物镜8之间的平行光路中(S12)。
图5是表示第一物镜和第二物镜之间的平行光路中设置了一对像差修正板的状态图。如图5所示，设置在第一物镜7和第二物镜8之间的平行光路中的一对像差修正板51和52都具有平行平面状的形态，彼此相对的面51a和52a形成相同的策尼克非球面形状。另外，像差修正板51和52分别能以光轴AX为中心旋转。下面，关于策尼克非球面，说明基本的事项。
一般，能根据策尼克的多项式表示非球面。在策尼克多项式的表现中，使用极坐标作为坐标系，使用策尼克圆柱函数作为正交函数系统。首先，在非球面上决定极坐标，把非球面形状表示为M(ρ，θ)。这里ρ是把非球面的半径标准化为1的标准化半径，θ是极坐标的径向角。接着，使用策尼克的圆柱函数系Zn(ρ，θ)，把非球面形状M(ρ，θ)展开为如以下表达式(1)所示
M(ρ，θ)＝∑CnZn(ρ，θ)＝C1·Z1(ρ，θ)+C2·Z2(ρ，θ)……+Cn·Zn(ρ，θ) (1)这里，Cn是展开系数。下面，策尼克的圆柱函数系Zn(ρ，θ)中，第1项～第36项的圆柱函数系Z1～Z36如下所示。
nZn(ρ，θ)112ρcosθ3ρsinθ42ρ2-15ρ2cos2θ6ρ2sin2θ7(3ρ2-2)ρcosθ8(3ρ2-2)ρsinθ96ρ4-6ρ2+110ρ3cos3θ11ρ3sin3θ12(4ρ2-3)ρ2cos2θ13(4ρ2-3)ρ2sin2θ14(10ρ4-12ρ2+3)ρcosθ15(10ρ4-12ρ2+3)ρsinθ1620ρ6-30ρ4+12ρ2-117ρ4cos4θ18ρ4sin4θ19(5ρ2-4)ρ3cos3θ20(5ρ2-4)ρ3sin3θ21(15ρ4-20ρ2+6)ρ2cos2θ
22(15ρ4-20ρ2+6)ρ2sin2θ23(35ρ6-60ρ4+30ρ2-4)ρcosθ24(35ρ6-60ρ4+30ρ2-4)ρsinθ2570ρ8-140ρ6+90ρ4-20ρ2+126ρ5cos527ρ5sin528(6ρ2-5)ρ4cos4θ29(6ρ2-5)ρ4sin4θ30(21ρ4-30ρ2+10)ρ3cos3θ31(21ρ4-30ρ2+10)ρ3sin3θ32(56ρ6-104ρ4+60ρ2-10)ρ2cos2θ33(56ρ6-104ρ4+60ρ2-10)ρ2sin2θ34(126ρ8-280ρ6+210ρ4-60ρ2+5)ρcosθ35(126ρ8-280ρ6+210ρ4-60ρ2+5)ρsinθ36252ρ10-630ρ8+560ρ6-210ρ4+30ρ2-1在本发明中，在策尼克多项式中，把由与第n项有关的展开系数Cn和圆柱函数系Zn规定的非球面表现为第n项非球面。这时，由第2项非球面～第9项非球面产生波面像差的低次像差成分，由第10项非球面～第36项非球面产生波面像差的高次像差成分。而由不包含θ的项即第4项非球面、第9项非球面、第16项非球面、第25项非球面、第36项非球面产生波面像差的旋转对称成分。旋转对称成分是指某坐标的值和以非球面的中央为中心把该坐标只旋转任意角度的坐标值是相等的旋转对称成分。
另外，由包含sinθ(或cosθ)、sin3θ(或cos3θ)等径向角θ的奇数倍的三角函数的项即第2项非球面、第3项非球面、第7项非球面、第8项非球面、第10项非球面、第11项非球面、第14项非球面、第15项非球面、第19项非球面、第20项非球面、第23项非球面、第24项非球面、第26项非球面、第27项非球面、第30项非球面、第31项非球面、第33项非球面、第34项非球面产生波面像差的奇数对称成分。所谓奇数对称成分是某坐标的值和以非球面的中央为中心把该坐标只旋转360度的奇数分之一的坐标的值是相等的奇数对称成分。
由包含sin2θ(或cos2θ)、sin4θ(或cos4θ)等径向角θ的偶数倍的三角函数的项即第5项非球面、第6项非球面、第12项非球面、第13项非球面、第17项非球面、第18项非球面、第21项非球面、第22项非球面、第28项非球面、第29项非球面、第32项非球面、第33项非球面产生波面像差的偶数对称成分。所谓偶数对称成分是某坐标的值和以非球面的中央为中心把该坐标只旋转360度的偶数分之一的坐标的值是相等的偶数对称成分。
这样，使用形成为第10项非球面(或第11项非球面)形状的一对像差修正板51和52，能修正波面像差的高次像差成分。顺便说以下，图6用等高线图表示了策尼克第10项非球面。另外，图7是夸大策尼克第10项非球面起伏的三维图。这时，在把像差修正板51的非球面51a和像差修正板52的非球面52a配置为彼此互补的初始状态下，像差修正板51和52作为平行平面板起作用，无法修正成像光学系统中残存的波面像差。须指出的是，如果具体说明，则策尼克第10项表示为C10ρ3cos3θ，两个非球面51a和52a都与该形状相同。可是，在配置像差修正板51和52(两个非球面51a和52a)时，如果相对配置，则一方的坐标轴变为旋转180度，实质上变为-C10ρ3cos3θ。因此，彼此抵消像差成分。
可是，如果使一对像差修正板51和52中的任意一方旋转，则通过一对像差修正板51和52产生波面像差的高次像差成分。换言之，在一对像差修正板51和52中的任意一方旋转的状态下，能修正波面像差的高次像差成分。即在本实施例中，使一对像差修正板51和52中的任意一方旋转，产生了波面像差后，通过使双方的像差修正板51和52一体旋转，调整波面像差的方向，修正成像光学系统中残存的波面像差的高次像差成分(S13)。例如，如果从彼此抵消的状态，使一方以光轴中心，并且在光轴正交面内旋转60°，则实质上作为2C10ρ3cos3θ的面起作用。在该状态下，成为最大的像差发生量。这里，通过调整旋转量(像差修正板51和52的相对旋转角)，实质上能在0～2C10ρ3cos3θ之间使像差发生量可变。另外，在把成像光学系统中残存的策尼克第10项和第11项加在一起决定像差发生量后，使双方的像差修正板51和52一体旋转的角度一致，能抵消成像光学系统的像差即策尼克第10项和第11项(为0)。
另外，使用形成为第14项非球面(或第15项非球面)形状的一对像差修正板51和52，能修正成像光学系统中残存的波面像差的高次彗形像差成分。顺便说一下，图8用等高线图表示了策尼克第14项非球面。另外，图9是夸大策尼克第14项非球面起伏的三维图。使用形成为第12项非球面(或第13项非球面)形状的一对像差修正板51和52，能修正成像光学系统中残存的波面像差的高次灰成分。
这里，灰成分是指在子午面中与离光轴的距离的平方成比例的波面像差成分和与此正交的面中与离光轴的距离的平方成比例的波面像差成分的差变为最大的成分。另外，使用形成为第28项非球面形状的一对像差修正板51和52，能修正成像光学系统中残存的波面像差的6次球面像差成分。可是，这时，只关于正交的两个方向，能修正6次球面像差成分。
这样，在第一制造方法中，在光路中设置形成为例如第10项非球面形状、第12项非球面形状、第14项非球面形状、第28项非球面形状的一对像差修正板那样的一组或多组的一对像差修正板，使各组的一对像差修正板旋转，修正成像光学系统中残存的波面像差的高次像差成分。须指出的是，在修正波面像差的高次像差成分之前，当然通过通常的光学调整修正了波面像差的低次像差成分。另外，在高次像差成分的修正后，希望进行伴随着制造误差而产生的低次像差成分的补偿。
最后，通过例如一组或多组的一对像差修正板的作用，确认成像光学系统的剩余像差被良好地修正(调整)(S14)。这时，通过使用图4所示的干涉仪装置，测量成像光学系统全体的波面像差，能确认成像光学系统的像差修正。当确认了成像光学系统的剩余像差未被良好地修正了时，旋转调整已经设置的像差修正板，或更换为新的像差修正板，或追加新的像差修正板，或根据情形，进行低次像差成分的追加调整，直到成像光学系统的剩余像差被良好地修正。而当确认了成像光学系统的剩余像差被良好地修正了时，关于第一制造方法的一系列的制造步骤结束。
可是，通过在第一物镜7和第二物镜8之间的平行光路中设置一面形成为第16项非球面形状的一块像差修正板，能修正成像光学系统中残存的波面像差的6次球面像差成分。这时，没必要使设置在光路中的像差修正板围绕光轴AX旋转。另外，如果改变设置像差修正板的表面和背面，能使像差修正量的符号颠倒。顺便说一下，图10用等高线图表示了策尼克第16项非球面。图11是夸大策尼克第16项非球面起伏的三维图。
另外，通过在第一物镜7和第二物镜8之间的平行光路中设置一面形成为第25项非球面形状的一块像差修正板，能修正成像光学系统中残存的波面像差的8次球面像差成分。这时，没必要使设置在光路中的像差修正板围绕光轴AX旋转。另外，如果改变设置像差修正板的表面和背面，能使像差修正量的符号颠倒。顺便说一下，图12用等高线图表示了策尼克第25项非球面。图13是夸大策尼克第25项非球面起伏的三维图。
因此，作为第一制造方法的第一变形例，代替一组或多组的一对像差修正板，或在一组或多组的一对像差修正板的基础上，在光路中设置形成为第16项非球面形状、第25项非球面形状的像差修正板那样的1块或多块个别的像差修正板，就能修正成像光学系统中残存的波面像差的高次旋转对称成分。另外，因为策尼克第16项和第25项是旋转对称成分，所以即使让像差修正板旋转，也不变化，所以在一对旋转调整的像差修正板的平面一侧，可以粘贴具有第16项非球面形状和/或第25项非球面形状的像差修正板。这时，像差修正板的一面是第16项非球面形状和/或第25项非球面形状，另一面是平面。在一对旋转调整的像差修正板的平面一侧，可以形成第16项非球面形状或第25项非球面形状。根据这些结构，能减少实质上的部件数量，能实现简易化。
另外，在第一制造方法中，使用图4所示的干涉仪装置，测量成像光学系统的波面像差，但是如图14所示，也考虑了使用与图4所示的干涉仪装置具有类似结构的干涉仪装置，测量构成成像光学系统的一部分的第一成像光学系统的波面像差的第二变形例。在图14的干涉仪装置中，在安装台46上只安装第一成像光学系统，测量第一成像光学系统的波面像差。这是在成像光学系统的剩余像差的修正中，着眼于包含第一物镜7和第二物镜8的第一成像光学系统的波面像差的修正占支配地位的事实的简易测量方法。
在第一制造方法中，在测量了成像光学系统的波面像差后，为了修正测量中取得的剩余像差，在光路中设置有像差修正板。可是，也考虑了预测成像光学系统中残存的波面像差的高次像差成分，根据该预测，预先在成像光学系统中设置一组或多组的一对像差修正板和一块或多块个别的像差修正板的第三变形例。这时，一边测量成像光学系统(或第一成像光学系统)的波面像差，一边旋转调整一组或多组的一对像差修正板，能进行成像光学系统的剩余像差的修正。
另外，在第一制造方法中，使用了一面形成为策尼克非球面形状的像差修正板，但是并不局限于此，能使用一面或双方的面形成为其他一般的非球面形状的像差修正板。
图15是表示本实施例观察装置的第二制造方法制造流程的流程图。如图15所示，在第二制造方法中，测量实际制造的成像光学系统中残存的波面像差(S21)。具体而言，例如使用图4所示的干涉仪装置，测量组装的成像光学系统全体中残存的波面像差。或者，使用图14的干涉仪装置，测量第一成像光学系统单体中残存的波面像差。另外，在第二制造方法中，也拍摄通过成像光学系统而在适当的被检测面上形成的标记，根据取得的标记的图象信息，能测量成像光学系统中残存的波面像差。
接着，根据通过成像光学系统的剩余像差的测量步骤S21求出的波面像差的高次像差成分的数据，例如通过使用计算机的模拟，计算应该赋予像差修正板的加工面的面形状(S22)。须指出的是，在计算面形状时，希望进行基于构成成像光学系统的各光学构件的实际测量数据的模拟。即希望通过使用构成成像光学系统的各光学构件的光学面的面形状(曲率)、中心厚度、轴上空气间隔等实际测量数据的模拟，计算加工面的面形状。另外，按照必要，希望通过使用构成成像光学系统的各光学构件的折射率分布等光学特性分布的实际测量数据的模拟，计算加工面的面形状。
这里，能使用斐索干涉仪测量例如透镜成分那样的各光学构件的面形状。另外，能根据众所周知的适当的光学测量方法，求出各光学构件的中心厚度。例如能通过测量保持各光学构件的保持构件等，求出各光学构件的轴上空气间隔。另外，能通过用斐索干涉仪在从坯料切出的加工前的平行平面板(盘板)中，测量透射波面，求出各光学构件的折射率分布。这里，测量的折射率分布通常不是沿着加工前的平行平面板的厚度方向的分布，而是沿着其平行平面方向的二维分布。
接着，例如使用专用的研磨加工机，根据在面形状计算步骤S22中的计算结果，把像差修正板的一面研磨加工成所需的面形状(S23)。须指出的是，希望预先像差修正板的两面都为平面。对研磨加工了的像差修正板的加工面按照必要进行所需的涂敷(防止反射膜等)。接着，进行研磨加工的像差修正板的加工面的检查(S24)。在加工面的检查步骤S24中，例如使用斐索干涉仪，测量像差修正板的透射波面，根据测量的透射波面，测量像差修正板的像差修正量。这时，变为也包含被加工面的面精度的像差修正板的性能评价。然后，通过使用包含像差修正板的成像光学系统的各光学构件的光学面的面形状、中心厚度、轴上空气间隔、折射率分布等实际测量数据的模拟，计算通过加工的像差修正板的设定而在成像光学系统中会产生的像差。
在确认了通过使用所述实际测量数据的模拟而计算出的像差能充分抵消应该修正的剩余像差的基础上，在成像光学系统的给定位置即第一物镜7和第二物镜8之间的平行光路中设置研磨加工的像差修正板(S25)。而当确认了通过使用上述的实际测量数据的模拟而计算出的像差不能充分抵消应该修正的剩余像差时，按照必要，重复加工面的面形状计算步骤S22、像差修正板的研磨加工步骤S23和加工面的检查步骤S24。
最后，在光路中设置了研磨加工的像差修正板的状态下，例如通过图4所示的干涉仪装置，再次测量成像光学系统的剩余像差，确认是否良好地修正了应该修正的剩余像差(S26)。当确认为未良好地修正应该修正的剩余像差时，按照必要，重复加工面的面形状计算步骤S22、像差修正板的研磨加工步骤S23、加工面的检查步骤S24和像差修正板的设置步骤S25。当确认为良好地修正了应该修正的剩余像差时，关于第二制造方法的一系列的制造步骤结束。
须指出的是，在第二制造方法中，加工面的检查步骤S24在本实施例中不是必须的步骤，按照必要也可以省略加工面的检查步骤S24。另外，在加工面的面形状计算步骤S22中，使用各光学构件的实际测量数据在本实施例中也不是必须的，例如能使用各光学构件的设计数据，计算加工面的面形状。
另外，在第二制造方法中，说明了用不包含像差修正板的结构设计了成像光学系统的例子，但是，也能考虑用包含像差修正板的结构设计了成像光学系统第一变形例。这时，在第一物镜7和第二物镜8之间的平行光路中设置了加工前的像差修正板的状态下，进行成像光学系统中残存的波面像差的测量。或者，代替像差修正板，在平行光路中设置了与加工前的像差修正板具有相同的光学特性(形状、材料等)的测量用构件的状态下，进行成像光学系统中残存的波面像差的测量。
当使用加工前的像差修正板测量了成像光学系统的剩余像差时，取下设置在成像光学系统中的加工前的像差修正板，进行研磨加工。然后，把研磨加工的像差修正板放回研磨加工前设置了像差修正板的位置。而当使用虚设的测量用构件测量了成像光学系统的剩余像差时，没必要从成像光学系统取下像差修正板，而把预先准备的加工前的像差修正板研磨加工成所需面形状。然后，从成像光学系统取下测量用构件后，把研磨加工的像差修正板插入成像光学系统的光路中。即把研磨加工的像差修正板设置在设置了虚设测量用构件的位置。
在第二制造方法中，把像差修正板加工成为了修正通过测量而取得的剩余像差所必要的非球面形状，但是为了修正残存的波面像差中必要的高次像差成分，通过所谓的策尼克调整的方法，在光路中插入一面形成特定的策尼克非球面形状的像差修正板的第二变形例也是可能的。在第二变形例中，从形成各种非球面形状的多个已制的像差修正板选择一块或多块像差修正板，把选择的一块或多块像差修正板设定在第一物镜7和第二物镜8之间的平行光路中。
具体而言，例如当想修正残存的波面像差中的6次球面像差时，在光路中设定一面形成策尼克第16项非球面形状的像差修正板。另外，当想修正残存的波面像差中的8次球面像差时，在光路中设定一面形成策尼克第25项非球面形状的像差修正板。当想修正残存的波面像差中的高次灰成分时，在光路中设定一面形成策尼克第12项非球面形状(或第13项非球面)的像差修正板。另外，当想修正残存的波面像差中的高次彗形像差成分时，在光路中设定一面形成策尼克第14项非球面形状(或第15项非球面)的像差修正板。
另外，在第二制造方法中，通过加工像差修正板，修正了剩余像差，但是也考虑了通过把构成成像光学系统的多个透镜成分中的特定透镜成分的一面或双方的面加工成所需非球面形状，修正剩余像差的第三变形例。
须指出的是，在第一制造方法和第二制造方法中，在第一物镜7和第二物镜8之间的平行光路中设置了像差修正板，但是并不局限于此，在其他平行光路中或其他适当光路中也能设置像差修正板。
另外，在第一制造方法和第二制造方法中，使用波长633nm的He-Ne激光测量波面像差，但是FIA系统中使用的光源1供给波长530nm～800nm的照明光。因此，在本实施例中，根据构成FIA系统的成像光学系统的各光学构件的光学面面形状(曲率)、中心厚度、轴上空气间隔等的实际测量数据，预测成像光学系统中产生的色差，为了修正预测的色差，希望进行包含光学构件的更换等的光学调整。
在第一制造方法和第二制造方法中，分别制造多个构成FIA系统的成像光学系统的各光学构件，把从制造的多个光学构件选择的各光学构件组合，组装成像光学系统。因此，在本实施例中，根据构成FIA系统的成像光学系统的各光学构件的光学面的面形状(曲率)、中心厚度、轴上空气间隔等的实际测量数据，预测组合各光学构件而取得的成像光学系统中产生的像差，组合根据预测结果而选择的光学构件，组装成像光学系统，使在成像光学系统中产生的像差变得比较小。
在本实施例中，通过照明系统照射掩模(原版)(照射步骤)，通过使用投影光学系统把形成在掩模上的复制用图案在感光性衬底上曝光(曝光步骤)，能制造微型器件(半导体元件、摄像元件、液晶显示元件、薄膜磁头等)。下面，参照图16的流程图，说明通过使用本实施例的曝光装置，在作为感光性衬底的晶片等上形成给定电路图案，取得作为感光性衬底的半导体器件时的方法的一个例子。
首先，在图16的步骤301中，在1批晶片上蒸镀金属膜。在接着的步骤302中，在该1批晶片上的金属膜上涂敷了光致抗蚀剂。然后，在步骤303中，使用本实施例的曝光装置，通过该投影光学系统(投影光学模块)把掩模上的图案的像依次曝光复制到该1批晶片上的各拍摄区域中。然后，在步骤304中，在进行了该1批晶片的光致抗蚀剂的显影后，在步骤305中，通过在该1批晶片上把抗蚀图作为掩模，进行蚀刻，与掩模上的图案对应的电路图案形成在各晶片上的各拍摄区域中。然后，通过进行上层的电路图案的形成等，制造了半导体元件等器件。根据上述的半导体器件制造方法，能以优良生产率取得具有极微细的电路图案的半导体器件。
另外，在本实施例的曝光装置中，通过在板(玻璃基片)上形成给定图案(电路图案、电极图案)，也能取得作为微型器件的液晶显示元件。下面，参照图17的流程图，说明这时的方法的一个例子。在图17中，在图案形成步骤401中，使用本实施例的曝光装置，进行了把掩模的图案复制到感光性衬底上(涂敷了光致抗蚀剂的玻璃基片)的所谓的光刻步骤。根据该光刻步骤，在感光性衬底上形成了包含多个电极的给定图案。然后，曝光的衬底通过显影步骤、蚀刻步骤、原版剥离步骤等各步骤，在衬底上形成了给定图案，转移到接着的滤色器的形成步骤402。
接着，在滤色器的形成步骤402中，形成把多个与R(红)、G(绿)、B(蓝)对应的3个点的组排列为矩阵状，或把R、G、B等3个条状滤波器的组排列在多个水平扫描线方向的滤色器。然后，在滤色器的形成步骤402之后，执行了单元组装步骤403。在单元组装步骤403中，使用由图案形成步骤401取得的具有给定图案的衬底、用滤色器的形成步骤402取得的滤色器等组装液晶面板(液晶单元)。在单元组装步骤403，在由图案形成步骤401取得的具有给定图案的衬底和用滤色器的形成步骤402取得的滤色器之间注入液晶，制造液晶面板(液晶单元)。
然后，在模块组装步骤404中，安装使组装的液晶面板(液晶单元)进行显示动作的电路、背光等各部件，完成液晶显示元件。根据上述的液晶显示元件的制造方法，能以良好的生产能力取得具有极微细的电路图案的液晶显示元件。
须指出的是，在上述的各实施例中，在搭载在曝光装置中的FIA系统中应用了本发明，但是并不局限于此，在搭载在曝光装置中的其他观察装置以及与曝光装置无关的一般观察装置中也能应用本发明。例如，在特开平7-321022号公报(以及与此对应的美国专利第5,552,892号公报)、特开平8-75415号公报(以及与此对应的美国专利第5,552,892号公报)和特开2000-252182号公报等中描述的用于检测原版(掩模)标记的对准系统、特开平6-58730号公报、特开平7-71918号公报、特开平10-122814号公报、特开平10-122820号公报和特开2000-258119号公报中描述的重叠精度测定装置和图案间尺寸测定装置、WO99/60631号公报(以及与此对应的欧洲专利公开第1079223号公报)和WO2000/55890号公报中描述的夏克哈特曼方式的投影光学系统的像差测定装置和图象检测方式的像差测定装置等中，也能应用。另外，本发明也能应用于显微镜、图象检测方式的异物检查装置和缺陷检测装置等中。
另外，在上述的实施例中，把本发明应用于具有受激准分子激光光源的曝光装置中，但是并不局限于此，例如在具有供给g线(436nm)、i线(365nm)的超高压水银灯、供给F2激光(157nm)、金属蒸汽激光和YAG激光的高次谐波的光源等其他光源的曝光装置中，也能应用本发明。作为曝光装置的用途，并不局限于半导体制造用的曝光装置和用于把液晶显示元件图案曝光的液晶用曝光装置，也能广泛应用于薄膜磁头用曝光装置和WO99/34255号公报(以及与此对应的欧洲专利公开第1043625号公报)和WO99/50712号公报(以及与此对应的欧洲专利公开第1083462号公报)中描述的用于制造曝光装置的投影原版的曝光装置等中。
须指出的是，在上述的实施例中，在检测通过成像光学系统的物体像的图象检测方式的对准装置和观察装置中应用了本发明，但是本发明也能应用于例如WO98/39689号公报(以及与此对应的欧洲专利公开第906590号公报)中描述的衍射光检测方式的对准装置中。
如上所述，在本发明的观察装置和它的制造方法中，例如使设置在平行光路中的一对像差修正板中的任意一方旋转，使产生波面像差后，使双方的像差修正板一体旋转，通过调整波面像差的方向，能良好地修正包含波面像差的高次像差成分。
因此，如果把本发明的观察装置搭载在曝光装置中，就能良好地修正剩余像差，能使用具有高光学性能的观察装置，以高精度把掩模和感光性衬底对位，能进行良好的曝光。另外，使用具有高光学性能的观察装置的曝光装置，通过良好的曝光，能制造良好的微型器件。
权利要求
1.一种观察装置，观察通过成像光学系统而形成的被检测面的像，其特征在于具有配置在所述成像光学系统的光路中的修正板；所述修正板的至少一面形成为用于修正所述成像光学系统中残存的像差的所需形状。
2.根据权利要求1所述的观察装置，其特征在于所述成像光学系统具有配置在所述被检测面一侧的第一物镜和从该第一物镜隔开间隔而配置的第二物镜，通过所述第一物镜和所述第二物镜，形成所述被检测面的像；所述修正板配置在所述第一物镜和所述第二物镜之间的平行光路中。
3.根据权利要求2所述的观察装置，其特征在于所述修正板具有配置在所述被检测面一侧的第一修正板和从该第一修正板隔开间隔而配置的第二修正板。
4.根据权利要求3所述的观察装置，其特征在于所述第一修正板的一面形成非球面形状；所述第二修正板的一面形成与所述第一修正板的所述一面相同的非球面形状；所述第一修正板的所述一面和所述第二修正板的所述一面配置为彼此相对。
5.根据权利要求4所述的观察装置，其特征在于所述第一修正板和所述第二修正板构成为能以所述成像光学系统的光轴为中心而分别旋转。
6.根据权利要求1所述的观察装置，其特征在于所述修正板具有配置在所述被检测面一侧的第一修正板和从该第一修正板隔开间隔而配置的第二修正板。
7.根据权利要求6所述的观察装置，其特征在于所述第一修正板的一面形成非球面形状；所述第二修正板的一面形成与所述第一修正板的所述一面相同的非球面形状；所述第一修正板的所述一面和所述第二修正板的所述一面配置为彼此相对。
8.根据权利要求7所述的观察装置，其特征在于所述第一修正板和所述第二修正板构成为能以所述成像光学系统的光轴为中心而分别旋转。
9.一种观察装置，观察通过成像光学系统而形成的被检测面的像，其特征在于构成所述成像光学系统的多个光学面中的至少一个光学面形成用于修正所述成像光学系统中残存的像差的所需形状。
10.一种观察装置的制造方法，制造权利要求9所述的观察装置，其特征在于包括测量所述成像光学系统中残存的剩余像差的像差测量步骤；通过以所述成像光学系统的光轴为中心，分别使所述第一修正板和所述第二修正板旋转，修正所述剩余像差的修正步骤。
11.根据权利要求10所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，使用干涉仪测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
12.根据权利要求10所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，根据通过所述成像光学系统而取得的所述被检测面上的掩模的图象信息，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
13.一种观察装置的制造方法，该装置观察通过成像光学系统而形成的被检测面的像，其特征在于包括测量所述成像光学系统中残存的剩余像差的像差测量步骤；为了修正所述剩余像差，把至少一面形成非球面形状的修正板设置到所述成像光学系统的光路中的给定位置的设置步骤。
14.根据权利要求13所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述设置步骤中，把从预先制造的多个修正板中选择的修正板设置到所述成像光学系统的光路中的给定位置。
15.根据权利要求14所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述设置步骤中，把一面形成非球面形状的第一修正板和一面形成与所述第一修正板的所述一面相同的非球面形状的第二修正板配置为所述第一修正板的所述一面和所述第二修正板的所述一面相对，通过使所述第一修正板和所述第二修正板分别以所述成像光学系统的光轴为中心旋转，修正所述剩余像差。
16.根据权利要求14所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，使用干涉仪，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
17.根据权利要求14所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，根据通过所述成像光学系统而取得的所述被检测面上的标记的图象信息，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
18.根据权利要求13所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述设置步骤中，把一面形成非球面形状的第一修正板和一面形成与所述第一修正板的所述一面相同的非球面形状的第二修正板配置为所述第一修正板的所述一面和所述第二修正板的所述一面相对，通过使所述第一修正板和所述第二修正板分别以所述成像光学系统的光轴为中心旋转，修正所述剩余像差。
19.根据权利要求18所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，使用干涉仪，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
20.根据权利要求18所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，根据通过所述成像光学系统而取得的所述被检测面上的标记的图象信息，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
21.根据权利要求13所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，使用干涉仪，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
22.根据权利要求13所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，根据通过所述成像光学系统而取得的所述被检测面上的标记的图象信息，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
23.一种观察装置的制造方法，该装置观察通过成像光学系统而形成的被检测面的像，其特征在于包括测量所述成像光学系统中残存的剩余像差的像差测量步骤；根据所述像差测量步骤的测量结果，计算为了修正所述剩余像差而应该配置在所述成像光学系统的光路中给定位置的修正板的面形状的计算步骤；根据所述计算步骤的计算结果，加工所述修正板的至少一面的加工步骤；把用所述加工步骤加工的所述修正板设置到所述成像光学系统的光路中给定位置的设置步骤。
24.根据权利要求23所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，在所述成像光学系统的光路中的给定位置配置了与加工前的所述修正板具有相同光学特性的测量用构件，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
25.根据权利要求24所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，使用干涉仪，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
26.根据权利要求24所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，根据通过所述成像光学系统而取得的所述被检测面上的标记的图象信息，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
27.根据权利要求23所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，在所述成像光学系统的光路中的给定位置配置了加工前的所述修正板，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
28.根据权利要求27所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，使用干涉仪，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
29.根据权利要求27所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，根据通过所述成像光学系统而取得的所述被检测面上的标记的图象信息，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
30.根据权利要求23所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，使用干涉仪，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
31.根据权利要求23所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述像差测量步骤中，根据通过所述成像光学系统而取得的所述被检测面上的标记的图象信息，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差。
32.一种观察装置的制造方法，该装置观察通过成像光学系统而形成的被检测面的像，其特征在于包括测量所述成像光学系统中残存的剩余像差的像差测量步骤；通过把构成所述成像光学系统的多个光学面中的至少一个光学面加工成非球面形状，修正所述剩余像差的修正步骤。
33.一种观察装置的制造方法，该装置观察通过成像光学系统而形成的被检测面的像，其特征在于包括测量构成所述成像光学系统的各光学构件的光学面的面形状的面形状测量步骤；测量构成所述成像光学系统的各光学构件的光学特性分布的光学特性测量步骤；使用干涉仪，测量所述成像光学系统中残存的剩余像差的像差测量步骤；根据所述面形状测量步骤的测量结果、所述光学特性测量步骤的测量结果、所述像差测量步骤的测量结果，预测在所述成像光学系统中产生的色差的色差预测步骤；为了修正用所述色差预测步骤预测的色差，调整所述成像光学系统的调整步骤。
34.根据权利要求33所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述面形状测量步骤中，测量各光学构件的光学面曲率和各光学构件的中心厚度。
35.根据权利要求34所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述光学特性测量步骤中，测量各光学构件的折射率分布。
36.根据权利要求33所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述光学特性测量步骤中，测量各光学构件的折射率分布。
37.一种观察装置的制造方法，该装置观察通过成像光学系统而形成的被检测面的像，其特征在于包括测量为了构成所述成像光学系统而制造的多个光学构件的光学面的面形状的面形状测量步骤；测量为了构成所述成像光学系统而制造的多个光学构件的光学特性分布的光学特性测量步骤；根据所述面形状测量步骤的测量结果、所述光学特性测量步骤的测量结果，预测组合各光学构件而取得的成像光学系统中产生的像差的像差预测步骤；组合根据所述像差预测步骤的预测结果而选择的光学构件，组装成像光学系统的组装步骤。
38.根据权利要求37所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述面形状测量步骤中，测量各光学构件的光学面曲率和各光学构件的中心厚度。
39.根据权利要求38所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述光学特性测量步骤中，测量各光学构件的折射率分布。
40.根据权利要求37所述的观察装置的制造方法，其特征在于在所述光学特性测量步骤中，测量各光学构件的折射率分布。
41.一种曝光装置，把掩模上的图案向感光性衬底上曝光，其特征在于包括用于照明掩模的照明系统；用于在感光性衬底上形成所述掩模的图案像的投影光学系统；用于把所述掩模或所述感光性衬底作为所述被检测面而观察的权利要求1～9中的任一项所述的观察装置。
42.一种曝光方法，把掩模的图案曝光在感光性衬底上，其特征在于使用权利要求41所述的曝光装置，在感光性衬底上形成被照明的所述掩模的所述图案像。
43.一种微型器件的制造方法，其特征在于包括使用权利要求41所述的曝光装置，在所述感光性衬底上曝光所述掩模的图案的曝光步骤；把通过该曝光步骤曝光的所述感光性衬底显影的显影步骤。
44.一种曝光装置，其特征在于包括用于照明掩模的照明系统；用于在感光性衬底上形成所述掩模的图案像的投影光学系统；用于把所述掩模或所述感光性衬底作为所述被检测面而观察的观察装置；所述观察装置由权利要求10～40中的任一项所述的制造方法制造。
45.一种曝光方法，把掩模的图案曝光在感光性衬底上，其特征在于使用权利要求44所述的曝光装置，在感光性衬底上形成被照明的所述掩模的所述图案像。
46.一种微型器件的制造方法，其特征在于包括使用权利要求44所述的曝光装置，在所述感光性衬底上曝光所述掩模的图案的曝光步骤；把通过该曝光步骤曝光的所述感光性衬底显影的显影步骤。
全文摘要
一种观察装置的制造方法，通过该观察装置，能满意地修正包含波面像差的高次像差成分的剩余像差。一种用于观察表面(WH)的图象观察装置的制造方法，要观察的该图象是通过一个成像光学系统(7、6、10、11、12(14))而形成的。该方法包括测量成像光学系统中残存的剩余像差的像差测量步骤；在成像光学系统的光路中的预先决定的位置设置一个至少一面是非球面形状的像差修正板(17)的设置步骤。
文档编号H01L21/027GK1479940SQ01820147
公开日2004年3月3日 申请日期2001年11月22日 优先权日2000年12月6日
发明者长山匡 申请人:株式会社尼康