(57)【要約】【課題】長距離フレアのように広い範囲にわたるフレアの情報を正確に計測する。【解決手段】投影光学系のフレア情報を計測する方法において、その投影光学系の像面に照射される露光光の露光領域２７Ｗの形状を変化させる工程と、露光領域２７Ｗの形状を変化させながら、その投影光学系の像面上の計測点に受光部２９ａが設置された照射量モニタ２９を介してその露光光の光量の変動量を計測する工程と、露光領域２７Ｗの形状とその光量の変動量の計測結果とに基づいてそのフレア情報を求める工程と、を含む。【選択図】図５
2010205896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系のフレア情報を計測する方法において、
前記投影光学系の物体面又は前記投影光学系の像面に照射される照明光の照明領域の形状を変化させる工程と、
前記照明領域の形状を変化させながら、前記投影光学系の像面上の計測点で前記照明光の光量の変動量を計測する工程と、
前記照明領域の形状と前記光量の変動量の計測結果とに基づいて前記フレア情報を求める工程と、
を含むことを特徴とするフレア計測方法。
【請求項２】
前記照明領域は細長い形状であり、
前記照明領域の形状を変化させるときに、前記照明領域の長手方向の長さを第１の長さから第２の長さに変化させ、
前記フレア情報を求める工程は、前記光量の変動量の計測結果から前記照明領域の前記第１の長さと前記第２の長さとの間の領域からの前記照明光に起因するフレア成分を求めることを特徴とする請求項１に記載のフレア計測方法。
【請求項３】
前記照明領域は前記物体面上の領域であり、
前記照明領域の外形はその長手方向に直交し、前記照明領域内の線分に関して線対称であり、
前記計測点は、前記投影光学系に関して前記線分と光学的に共役な線分上にあることを特徴とする請求項２に記載のフレア計測方法。
【請求項４】
前記照明領域は前記物体面上の領域であり、
前記照明領域内に、前記照明光の通過量が多い第１領域と、前記照明光の通過量が少ない第２領域とが設定され、
前記投影光学系に関して前記第２領域と共役な前記像面上の領域内に前記計測点が配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のフレア計測方法。
【請求項５】
前記計測点で前記照明光の光量の変動量を計測する工程は、前記計測点で光電センサを介して前記照明光の光量を計測する工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のフレア計測方法。
【請求項６】
前記照明領域の形状を変化させて、前記照明光の光量の変動量を計測する工程は、
前記像面に感光性基板を配置し、前記照明領域の形状を設定し、前記照明光の露光量を変えながら、前記感光性基板上の異なる領域を露光する工程と、
前記感光性基板を現像した後、前記投影光学系に関して、前記第１領域と光学的に共役な前記像面上の領域が感光されるときの露光量と、前記計測点に対応する領域が感光されるときの露光量との比を求め、この比に基づいて前記計測点における光量を求める工程とを含むことを特徴とする請求項４に記載のフレア計測方法。
【請求項７】
前記投影光学系は、前記照明光としてＥＵＶ光を用いる反射系であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のフレア計測方法。
【請求項８】
投影光学系を介して物体上にパターンを形成する露光方法において、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のフレア計測方法を用いて前記投影光学系のフレア情報を計測し、
前記フレア情報の計測結果に応じた処理を行うことを特徴とする露光方法。
【請求項９】
前記物体を露光する際に、照明光でマスクのパターン上の細長い照明領域を照明し、前記照明領域内のパターンの像を前記投影光学系を介して前記物体上に投影しつつ、前記マスクと前記物体とを前記投影光学系に対して同期移動することを特徴とする請求項８に記載の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影光学系のフレア情報を計測するフレア計測方法及びそのフレア計測方法を使用する露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等の各種デバイス（電子デバイス）を製造するためのフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置において、投影光学系を構成する光学部材の表面の粗さによって発生する散乱光が、本来の光束によって結像される像の周囲に像のにじみとしてのフレアを形成すると、像のコントラストが低下して結像特性が影響を受ける。そこで、投影光学系の結像特性を評価する際には、そのフレアを計測しておく必要がある。また、露光光として波長が１００ｎｍ程度以下の極端紫外光（Extreme Ultraviolet Light:以下、ＥＵＶ光という）を用いる露光装置（ＥＵＶ露光装置）では、レチクルを含むほぼ全部の光学部材が反射部材となり、フレアが生じ易くなる一方で、要求される解像度が高くなるため、フレアを高精度に計測する必要がある。
【０００３】
従来のフレア計測方法として、例えば輪帯状の透過部（又は反射部）を含む評価用パターンの像を投影光学系を介して露光し、その透過部の像が感光されるときの露光量と、その内側の遮光部の像の中心が感光されるときの露光量との比からフレアを評価するカーク法（Kirk法）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３４７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フレアには狭い範囲に広がる短距離フレアと、投影光学系の像面の露光領域の外側に広がるような長距離フレアとがあり、従来のフレア計測方法は短距離フレアを容易に計測できるが、長距離フレアは小さい光量の領域が遠くまで広がっているため、その計測は困難であった。また、長距離フレアは露光中の基板上の隣接するショット領域にも影響を与える恐れがある。そのため、今後、露光精度をさらに高めるためには、長距離フレアについても正確に評価する必要がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、長距離フレアのように広い範囲にわたるフレアの情報を正確に計測できるフレア計測技術、及びそのフレア計測技術を用いる露光技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるフレア計測方法は、投影光学系のフレア情報を計測する方法において、その投影光学系の物体面又はその投影光学系の像面に照射される照明光の照明領域の形状を変化させる工程と、その照明領域の形状を変化させながら、その投影光学系の像面上の計測点でその照明光の光量の変動量を計測する工程と、その照明領域の形状とその光量の変動量の計測結果とに基づいてそのフレア情報を求める工程と、を含むものである。
【０００８】
また、本発明による露光方法は、投影光学系を介して物体上にパターンを形成する露光方法において、本発明のフレア計測方法を用いてその投影光学系のフレア情報を計測し、そのフレア情報の計測結果に応じた処理を行うものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のフレア計測方法によれば、照明領域の形状が変化すると、その形状が変化した部分からのフレアに起因して、計測点で計測される光量が変化する。従って、その計測点での光量の計測結果に基づいてフレアを正確に計測できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の一例の露光装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】（Ａ）は図１のレチクルブラインドの構成を示す底面図、（Ｂ）はテストレチクルＲ１のパターンを示す底面図、（Ｃ）はテストレチクルの第１の変形例を示す底面図、（Ｄ）はテストレチクルの第２の変形例を示す底面図である。
【図３】投影光学系のフレアの計測動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、及び（Ｄ）はそれぞれＸ方向の幅が次第に狭く設定される照明領域を示す底面図である。
【図５】（Ａ）は露光領域２７Ｗ内に照射量モニタ２９の受光部を配置した状態を示す平面図、（Ｂ）、（Ｃ）、及び（Ｄ）はそれぞれＸ方向の幅が次第に狭くなる露光領域２７Ｗのフレアを照射量モニタ２９で計測する状態を示す平面図である。
【図６】露光領域のＸ方向の幅と照射量モニタ２９で計測される露光量との関係の一例を示す図である。
【図７】（Ａ）は遮光パターンの像以外の露光領域に対応する領域が感光されたレジストパターンを示す平面図、（Ｂ）は遮光パターンの像に対応する領域も感光されたレジストパターンを示す平面図である。
【図８】電子デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態の一例につき図１〜図６を参照して説明する。
図１は、本実施形態の露光装置１００の全体構成を概略的に示す断面図である。露光装置１００は、露光光（露光用の照明光又は露光ビーム）ＥＬとして波長が１００ｎｍ程度以下で３〜５０ｎｍ程度の範囲内で例えば１１ｎｍ又は１３ｎｍ等のＥＵＶ光（Extreme Ultraviolet Light)を用いるＥＵＶ露光装置である。図１において、露光装置１００は、露光光ＥＬをパルス発生するレーザプラズマ光源１０と、露光光ＥＬでレチクルＲ（マスク）のパターン面（ここでは下面）を照明領域２７Ｒで照明する照明光学系ＩＬＳと、レチクルＲを移動するレチクルステージＲＳＴと、レチクルＲの照明領域２７Ｒ内のパターンの像をレジスト（感光材料）が塗布されたウエハＷ（感光基板）上に投影する投影光学系ＰＯとを備えている。さらに、露光装置１００は、ウエハＷを移動するウエハステージＷＳＴと、装置全体の動作を統括的に制御するコンピュータを含む主制御系３１等とを備えている。
【００１２】
本実施形態では、露光光ＥＬとしてＥＵＶ光が使用されているため、照明光学系ＩＬＳ及び投影光学系ＰＯは、特定のフィルタ等（不図示）を除いて複数のミラー等の反射光学部材より構成され、レチクルＲも反射型である。その反射光学部材は、例えば、石英（又は高耐熱性の金属等）よりなる部材の表面を所定の曲面又は平面に高精度に加工した後、その表面にモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）との多層膜（ＥＵＶ光の反射膜）を形成して反射面としたものである。なお、その多層膜は、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）等の物質と、Ｓｉ、ベリリウム（Ｂｅ）、４ホウ化炭素（Ｂ4Ｃ）等の物質とを組み合わせた他の多層膜でもよい。また、レチクルＲは例えば石英の基板の表面に多層膜を形成して反射面（反射膜）とした後、その反射面に、タンタル（Ｔａ）、ニッケル（Ｎｉ）、又はクロム（Ｃｒ）等のＥＵＶ光を吸収する材料よりなる吸収層によって転写用のパターンを形成したものである。なお、レチクルＲの基板としては、金属も使用可能である。
【００１３】
また、ＥＵＶ光の気体による吸収を防止するため、露光装置１００はほぼ全体として箱状の真空チャンバ１内に収容され、真空チャンバ１内の空間を排気管３２Ａａ，３２Ｂａ等を介して真空排気するための大型の真空ポンプ３２Ａ，３２Ｂ等が備えられている。さらに、真空チャンバ１内で露光光ＥＬの光路上の真空度をより高めるために複数のサブチャンバ（不図示）も設けられている。一例として、真空チャンバ１内の気圧は１０-5Ｐａ程度、真空チャンバ１内で投影光学系ＰＯを収納するサブチャンバ（不図示）内の気圧は１０-5〜１０-6Ｐａ程度である。
【００１４】
以下、図１において、ウエハステージＷＳＴが載置される面（真空チャンバ１の底面）の法線方向にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面（本実施形態ではほぼ水平面に平行な面）内で図１の紙面に垂直にＸ軸を、図１の紙面に平行にＹ軸を取って説明する。本実施形態では、レチクルＲに露光光ＥＬが照射されると、レチクルＲ上には、照明領域２７Ｒが形成される。照明領域２７Ｒは、図２（Ａ）に示すように、Ｘ方向（非走査方向）に細長い円弧状であり、かつＹ軸に平行な直線に関して線対称である。通常の露光時には、レチクルＲ及びウエハＷは投影光学系ＰＯに対してＹ方向（走査方向）に同期して走査される。
【００１５】
先ず、レーザプラズマ光源１０は、高出力のレーザ光源（不図示）と、このレーザ光源から真空チャンバ１の窓部材１５を介して供給されるレーザ光を集光する集光レンズ１２と、キセノン等のターゲットガスを噴出するノズル１４と、回転楕円面状の反射面を持つ集光ミラー１３とを備えた、ガスジェットクラスタ方式の光源である。レーザプラズマ光源１０から例えば数ｋＨｚの周波数でパルス発光された露光光ＥＬは、集光ミラー１３の第２焦点に集光する。レーザプラズマ光源１０の出力（露光光ＥＬの単位時間当たりの照射エネルギー）は、主制御系３１の制御のもとにある露光量制御系３３によって制御される。
【００１６】
その第２焦点に集光した露光光ＥＬは、凹面ミラー（コリメータ光学系）２１を介してほぼ平行光束となり、複数のミラーよりなる第１フライアイ光学系２２に入射し、第１フライアイ光学系２２で反射された露光光ＥＬは複数のミラーよりなる第２フライアイ光学系２３に入射する。この一対のフライアイ光学系２２及び２３からオプティカルインテグレータが構成されている。フライアイ光学系２２，２３の各ミラー素子の形状及び配置等については、例えば米国特許第６，４５２，６６１号明細書に開示されている。
【００１７】
図１において、第１フライアイ光学系２２の各ミラー素子の反射面はレチクルＲのパターン面とほぼ共役であり、第２フライアイ光学系２３の反射面の近傍（オプティカルインテグレータの射出面の近傍）には、所定形状を有する実質的な面光源（多数の微小な二次光源の集合）が形成される。即ち、その実質的な面光源が形成される面は、照明光学系ＩＬＳの瞳面であり、この瞳面又はこの近傍の位置に、照明条件を通常照明、輪帯照明、２極照明、又は４極照明等に切り換える開口絞り２８が配置されている。
【００１８】
開口絞り２８を通過した露光光ＥＬは、曲面ミラー２４に入射し、曲面ミラー２４で反射された露光光ＥＬは、凹面ミラー２５で反射された後、レチクルＲのパターン面の円弧状の照明領域２７Ｒを下方から斜めに均一な照度分布で重畳的に照明する。曲面ミラー２４と凹面ミラー２５とからコンデンサ光学系が構成されている。凹面ミラー２１、フライアイ光学系２２，２３、開口絞り２８、曲面ミラー２４、及び凹面ミラー２５を含んで照明光学系ＩＬＳが構成されている。この場合、レーザプラズマ光源１０からの露光光ＥＬは、第１フライアイ光学系２２、ひいてはレチクルＲのパターン面をケーラー照明している。なお、照明光学系ＩＬＳは図１の構成には限定されず、他の種々の構成が可能である。
【００１９】
また、円弧状の照明領域２７Ｒを規定するために、露光光ＥＬの−Ｙ方向のエッジ部の外側を遮光する第１のＹ軸ブラインド２６Ｙ１と、照明領域２７Ｒで反射された露光光ＥＬの＋Ｙ方向のエッジ部の外側を遮光する第２のＹ軸ブラインド２６Ｙ２とが設けられている。
また、図２（Ａ）に示すように、照明領域２７Ｒの−Ｘ方向及び＋Ｘ方向のエッジ部を規定する第１及び第２のＸ軸ブラインド２６Ｘ１，２６Ｘ２が設けられ、Ｘ軸ブラインド２６Ｘ１，２６Ｘ２は、ガイド部材２６Ｇ１，２６Ｇ２に沿ってリニアモータ及び位置計測用のリニアエンコーダ等を含む駆動機構（不図示）によって独立にＸ方向に移動可能である。また、Ｙ軸ブラインド２６Ｙ１によって照明領域２７Ｒの−Ｙ方向のエッジ部２７Ｒｙ１が規定されている。Ｙ軸ブラインド２６Ｙ１，２６Ｙ２をＹ方向に開閉する駆動機構（不図示）も設けられている。Ｙ軸ブラインド２６Ｙ１，２６Ｙ２、Ｘ軸ブラインド２６Ｘ１，２６Ｘ２、及びその駆動機構等から照明領域２７ＲのＸ方向の位置及び幅を規定するレチクルブラインド（可変視野絞り）が構成されている。レチクルブラインドの開閉動作は、主制御系３１の制御のもとにあるブラインド制御系３４によって制御される。
本実施形態のレチクルブラインドは、円弧形状の開口（スリット）を形成している。
【００２０】
図１において、レチクルＲは、レチクルステージＲＳＴの底面に静電チャックＲＨを介して吸着保持されている。レチクルステージＲＳＴは、レーザ干渉計（不図示）の計測値及び主制御系３１の制御情報に基づいて、ステージ制御系３５によって、真空チャンバ１の外面のＸＹ平面に平行なガイド面に沿って、例えば磁気浮上型２次元リニアアクチュエータよりなる駆動系（不図示）を介してＹ方向に所定ストロークで駆動されるとともに、Ｘ方向及びＺ軸回りの回転方向（θｚ方向）等にも微小量駆動される。レチクルＲは、真空チャンバ１の上面の開口を通して真空チャンバ１で囲まれた空間内に設置されている。レチクルステージＲＳＴを真空チャンバ１側に覆うようにパーティション８が設けられ、パーティション８内は不図示の真空ポンプによって大気圧と真空チャンバ１内の気圧との間の気圧に維持されている。
【００２１】
レチクルＲの照明領域２７Ｒで反射された露光光ＥＬが、物体面（第１面）のパターンの縮小像を像面（第２面）に形成する投影光学系ＰＯに向かう。投影光学系ＰＯは、一例として、６枚のミラーＭ１〜Ｍ６を不図示の鏡筒で保持することによって構成され、物体面（レチクルＲのパターン面）側に非テレセントリックで、像面（ウエハＷの表面）側にほぼテレセントリックの反射光学系であり、投影倍率は１／４倍等の縮小倍率である。レチクルＲの照明領域２７Ｒで反射された露光光ＥＬが、投影光学系ＰＯを介してウエハＷ上の露光領域２７Ｗ（照明領域２７Ｒと共役な領域）に、レチクルＲのパターンの一部の縮小像を形成する。
【００２２】
投影光学系ＰＯにおいて、レチクルＲからの露光光ＥＬは、第１のミラーＭ１で上方（＋Ｚ方向）に反射され、続いて第２のミラーＭ２で下方に反射された後、第３のミラーＭ３で上方に反射され、第４のミラーＭ４で下方に反射される。次に第５のミラーＭ５で上方に反射された露光光ＥＬは、第６のミラーＭ６で下方に反射されて、ウエハＷ上にレチクルＲのパターンの一部の像を形成する。一例として、投影光学系ＰＯは、ミラーＭ１〜Ｍ６の光軸が共通に光軸ＡＸと重なる共軸光学系であり、ミラーＭ２の反射面の近傍の瞳面又はこの近傍に開口絞りＡＳが配置されている。また、ミラーＭ６とウエハＷとの間に、投影光学系ＰＯ内で散乱により発生するフレア等を遮光するためのＹ方向の一対の遮蔽板３０Ｙ１，３０Ｙ２及びＸ方向の一対の遮蔽板（不図示）を含む遮蔽機構が備えられている。なお、投影光学系ＰＯは共軸光学系でなくともよく、その構成は任意である。
【００２３】
また、ウエハＷは、静電チャックＷＨを介してウエハステージＷＳＴ上に吸着保持されている。ウエハステージＷＳＴは、ＸＹ平面に沿って配置されたガイド面上に配置されている。ウエハステージＷＳＴは、レーザ干渉計（不図示）の計測値及び主制御系３１の制御情報に基づいて、ステージ制御系３５により例えば磁気浮上型２次元リニアアクチュエータよりなる駆動系（不図示）を介してＸ方向及びＹ方向に所定ストロ−クで駆動され、必要に応じてθｚ方向等にも駆動される。
【００２４】
ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷの近傍には、例えばフォトダイオード又はフォトマルチプライア等のＥＵＶ光に対して感度を有する光電センサよりなる照射量モニタ２９が設置され、照射モニタ２９の検出信号が主制御系３１に供給されている。照射量モニタ２９の受光部２９ａ（図５（Ａ）参照）は一例として直径が１ｍｍ程度の円形である。なお、受光部２９ａは１ｍｍ角程度の正方形等でもよい。また、照射量モニタ２９とは別に、より大きい受光部を備えた照射量モニタ（不図示）をさらに備えてもよい。
【００２５】
一例として、照射モニタ２９の計測結果に基づいて、通常の露光時に主制御系３１は、ウエハＷ上の各点で走査露光後の積算露光量が許容範囲内に収まるように、露光量制御系３３を介してレーザプラズマ光源１０の発振周波数及びパルスエネルギーを制御し、ステージ制御系３５を介してレチクルステージＲＳＴ（及びウエハステージＷＳＴ）の走査速度等を制御する。また、主制御系３１には、フレア計測に関するデータの処理を行うデータ処理系３６が連結されている。さらに、レチクルＲ及びウエハＷのアライメント系（不図示）も備えられている。
【００２６】
露光の際には、ウエハＷ上のレジストから生じるガスが投影光学系ＰＯのミラーＭ１〜Ｍ６に悪影響を与えないように、ウエハＷはパーティション７の内部に配置される。パーティション７には露光光ＥＬを通過させる開口が形成され、パーティション７内の空間は、主制御系３１の制御のもとで真空ポンプ（不図示）により真空排気されている。
ウエハＷの露光時には、照明光学系ＩＬＳにより、円弧状の照明領域２７ＲでレチクルＲを照明し、照明領域２７Ｒ内のパターンの像が投影光学系ＰＯを介してウエハＷ上の一つのショット領域（ダイ）上に露光された状態で、レチクルＲとウエハＷとは投影光学系ＰＯに対して投影光学系ＰＯの縮小倍率に従った速度比でＹ方向に同期して移動する（同期走査される）。このようにして、レチクルＲのパターンの像はウエハＷ上の当該ショット領域に露光される。その後、ウエハステージＷＳＴを駆動してウエハＷをＸ方向、Ｙ方向にステップ移動した後、ウエハＷ上の次のショット領域に対してレチクルＲのパターンの像が走査露光される。このようにステップ・アンド・スキャン方式でウエハＷ上の複数のショット領域に対して順次レチクルＲのパターンの像が露光される。
【００２７】
次に、本実施形態の投影光学系ＰＯのフレアにつき説明する。投影光学系ＰＯのフレアの要因である散乱光は、ミラーＭ１〜Ｍ６の面粗さに起因するものであり、そのフレアには投影光学系ＰＯの像面上のほぼ露光領域２７Ｗ内で例えば数μｍから１ｍｍ程度までの範囲で広がる短距離フレアと、その像面上で例えば１ｍｍ程度以上の距離にわたって広がる長距離フレアとがある。また、本実施形態では、図１の投影光学系ＰＯとウエハＷとの間に遮蔽板３０Ｙ１，３０Ｙ２等が設置されている。そのため、投影光学系ＰＯの最もウエハＷに近いミラーＭ６の＋Ｙ方向及び−Ｙ方向の端部で発生する散乱光（フレア）のうち、Ｙ方向の遮蔽板３０Ｙ１，３０Ｙ２のエッジ部に接する散乱光ＥＬａ及びＥＬｂの内側の散乱光のみがウエハＷ上に到達する。同様に、ミラーＭ６の±Ｘ方向の端部で発生する散乱光（フレア）のうち、Ｘ方向の遮蔽板（不図示）のエッジ部に接する散乱光の内側の散乱光のみがウエハＷ上に到達する。従って、Ｙ方向の散乱光ＥＬａ，ＥＬｂ及びＸ方向の散乱光（不図示）による遮蔽板３０Ｙ１，３０Ｙ２等のエッジの像を像３０Ｐとすると、像３０Ｐは露光領域２７Ｗを囲む領域であるとともに、投影光学系ＰＯで発生する長距離フレアは、その遮蔽板のエッジ部の像３０Ｐの外側には広がらない。
【００２８】
そこで、本実施形態では、露光領域２７Ｗの短辺の幅から長辺の幅に相当する距離に広がる長距離フレアを含むフレアを計測対象とする。そのフレア計測時には、図１のレチクルステージＲＳＴにレチクルＲの代わりに、図２（Ｂ）のテストレチクルＲ１がロードされる。図２（Ｂ）、図２（Ｃ）、図２（Ｄ）の座標系（Ｘ，Ｙ）は、図１のレチクルステージＲＳＴの底面上での座標系である。
【００２９】
図２（Ｂ）の底面図で示すように、テストレチクルＲ１のパターン領域の中央の吸収層ＰＡＢで囲まれた例えばＸ方向に細長い矩形の領域は、反射膜よりなる均一な反射パターン４である。反射パターン４は、Ｘ方向およびＹ方向に露光光ＥＬによる照明領域２７Ｒよりも広い領域であり、フレア計測時には、反射パターン４は照明領域２７Ｒを覆うように設定される。一例として、レチクルブラインドをＸ方向及びＹ方向に全開した状態の照明領域２７Ｒと共役なウエハ上の露光領域２７ＷのＹ方向（走査方向）の幅は数ｍｍ程度、Ｘ方向の長さは２０〜３０ｍｍ程度である。なお、反射パターン４の形状は、照明領域２７Ｒよりも広い形状であればどのような形状でもよく、テストレチクルＲ２のパターン領域の全面を反射膜として、その全面を反射パターン４として使用してもよい。
【００３０】
また、反射パターン４の中央には露光光の吸収層からなる円形の遮光パターン５が形成されている。遮光パターン５の直径は、全開時の照明領域２７ＲのＹ方向の幅よりも小さく、かつ遮光パターン５の投影光学系ＰＯによる像の直径が図１の照射量モニタ２９の受光部２９ａ（図５（Ａ）参照）の幅よりも大きくなるように設定されている。遮光パターン５の投影光学系ＰＯによる像の中心がフレアの計測点となる。
【００３１】
次に、上記のテストレチクルＲ１を用いて露光装置１００の投影光学系ＰＯのフレアを計測する動作の一例につき、図３のフローチャートを参照して説明する。この際の露光装置１００の動作は主制御系３１によって制御される。先ず、図３のステップ１０１において、図１のレチクルステージＲＳＴに図２（Ｂ）のテストレチクルＲ１がロードされ、テストレチクルＲ１のアライメントマーク（不図示）を用いてそのアライメントが行われる。次のステップ１０２において、レチクルステージＲＳＴを駆動して、テストレチクルＲ１の反射パターン４中の遮光パターン５の中心を照明領域２７Ｒの中心に合わせる。
【００３２】
次のステップ１０３で、図４（Ａ）に示すように、Ｘ軸ブラインド２６Ｘ１，２６Ｘ２を駆動して、照明領域２７ＲのＸ方向の幅を最大値ｒｘ１に設定する。なお、この段階では照明領域２７Ｒに露光光ＥＬは照射されていない。また、この計測動作中では、照明領域２７ＲのＹ方向の幅は最大値に固定されている。次のステップ１０４で、図５（Ａ）に示すように、ウエハステージＷＳＴを駆動して、照射量モニタ２９の受光部２９ａを露光領域２７Ｗの内部で、かつ遮光パターン５の像５Ｐの外側の領域（露光光ＥＬの照射部又は明部）に位置決めする。そして、レチクルブラインドを介してテストレチクルＲ１に露光光ＥＬの照射を開始し、照射量モニタ２９によって露光領域２７Ｗの明部の露光量（例えば単位時間当たりの照射エネルギー）ＥＰ０を計測し、計測結果をデータ処理系３６に供給する。これ以降の計測動作中で、照明領域２７Ｒ（露光領域２７Ｗ）に露光光ＥＬを照射する場合に、その露光量はそのＥＰ０になるように制御される。
【００３３】
次のステップ１０５で、ウエハステージＷＳＴを駆動して図５（Ｂ）に示すように、照射量モニタ２９の受光部２９ａの中心を露光領域２７Ｗ中の遮光パターンの像５Ｐの中心に移動する。受光部２９ａは像５Ｐ中に収まっているため、これ以降に照射量モニタ２９で計測される露光量はフレアに起因している。また、図４（Ａ）の照明領域２７ＲのＸ方向の幅ｒｘ１と、投影光学系ＰＯの投影倍率βとを用いると、図５（Ｂ）の露光領域２７ＷのＸ方向の幅ｗｘ１はβ・ｒｘ１である。
【００３４】
次のステップ１０６で、テストレチクルＲ１にレチクルブラインドを介して露光光ＥＬを照明して、テストレチクルＲ１に照明領域２７Ｒを形成し、照射量モニタ２９によって遮光パターンの像５Ｐ内での露光量ＥＰｉ（ここではｉ＝１）を計測する。このときの露光領域２７Ｗの幅ｗｘ１及び計測された露光量ＥＰ１の情報をデータ処理系３６に供給する。次のステップ１０７において、照明領域２７ＲのＸ方向の幅が所定の下限値（例えば計測対象のフレアが広がる距離の最小値の２倍）に達したかどうかを判定する。この段階では照明領域２７ＲのＸ方向の幅は下限値よりかなり広いため、動作はステップ１０８に移行し、主制御系３１は図１のブラインド制御系３４を介して図４（Ａ）のＸ軸ブラインド２６Ｘ１，２６Ｘ２を対称に駆動して、照明領域２７ＲのＸ方向の幅をΔｒｘだけ対称に狭くする。この結果、図４（Ｂ）に示すように、照明領域２７ＲのＸ方向の幅はｒｘ２となる。その後、動作はステップ１０６に戻り、照明領域２７Ｒを露光光ＥＬで照明し、図５（Ｃ）に示すように、照射量モニタ２９によって幅ｗｘ２の露光領域２７Ｗ内の像５Ｐ内での露光量ＥＰｉ（ここではｉ＝２）を計測し、このときの露光領域２７Ｗの幅ｗｘ２及び計測された露光量ＥＰ２の情報をデータ処理系３６に供給する。
【００３５】
以下、ステップ１０８及び１０６の動作が繰り返されて、照明領域２７ＲのＸ方向の幅を図４（Ｃ）の幅ｒｘ３及び図４（Ｄ）のｒｘｉ等に変更しながら、それぞれ図５（Ｄ）、図５（Ｅ）に示すように、照射量モニタ２９によって幅ｗｘ３及びｗｘｉ等の露光領域２７Ｗ内の像５Ｐ内での露光量ＥＰ３，ＥＰｉ等を計測し、計測結果をデータ処理系３６に供給する。そして、ステップ１０７において、照明領域２７Ｒの幅が下限値に達したときに、動作はステップ１０９に移行して、データ処理系３６は、露光領域２７ＷのＸ方向の幅ｗｘｉとこのときに計測された露光量ＥＰｉとを用いて投影光学系ＰＯのフレアを求める。
【００３６】
この場合、露光領域２７ＷのＸ方向の幅ｗｘと、露光領域２７Ｗ中の像５Ｐ上での露光量ＥＰとは、図６の点線の曲線４１で示すような関係にあり、曲線４１上の幅ｗｘｉ及び露光量ＥＰｉ（ｉ＝１，２，…）の複数の点が計測データである。一例として、データ処理系３６は、露光領域２７ＷのＸ方向の幅がｗｘｉの領域と幅がｗｘ（ｉ−１）の領域との間の領域に入射する露光光ＥＬに起因する露光量ΔＥＰｉを次のように求める。
【００３７】
ΔＥＰｉ＝ＥＰｉ−ＥＰ（ｉ−１）  …（１）
この場合、露光領域２７Ｗ中の像５Ｐ以外の領域に対する露光量はＥＰ０であるため、データ処理系３６は、露光領域２７Ｗの幅ｗｘｉ毎にそれぞれ式（１）の露光量ΔＥＰｉを用いて次のようにフレアを計算する。
フレア＝（ΔＥＰｉ／ＥＰ０）×１００（％）  …（２）
また、ｗｘｉ−ｗｘ（ｉ−１）をΔｗｘとすると、式（２）は、露光領域２７ＷのＸ方向の幅がｗｘｉであるときに、そこから内側に幅Δｗｘの部分に入射する露光光ＥＬに起因する長距離フレアを含むフレアを表している。このフレアの計測結果は主制御系３１に供給される。次のステップ１１０において、主制御系３１は、一例として例えばオペレータコール等を行って、そのフレアに応じて遮蔽板３０Ｙ１，３０Ｙ２等の位置の調整を指示する。即ち、例えば露光領域２７Ｗの幅が広いときのフレアである広がりが大きい長距離フレアが多いと、ウエハＷのあるショット領域の走査露光時に隣接するショット領域も僅かに露光される。そこで、このような不要な露光を軽減するために、Ｘ方向の遮蔽板（不図示）の間隔を狭くしてもよい。これによって、投影光学系ＰＯの長距離フレアを含むフレアの計測が終了する。
【００３８】
このように、照明領域２７ＲのＸ方向の幅を狭くしながら、露光領域２７Ｗ内で露光量の変化を計測することによって、実際に露光を行うことなく効率的に投影光学系ＰＯの長距離フレア等を正確に計測できる。
なお、照明領域２７ＲのＸ方向の幅に次第に広くしながら露光領域２７Ｗ内で露光量の変化を計測するようにしてもよい。
【００３９】
本実施形態の作用効果等は以下の通りである。
（１）本実施形態の露光装置１００の投影光学系ＰＯのフレアの計測方法は、投影光学系ＰＯの物体面に照射される露光光ＥＬの照明領域２７Ｒの形状（ひいては露光領域２７Ｗの形状）を変化させるステップ１０８と、照明領域２７Ｒの形状を変化させながら、投影光学系ＰＯの像面上の計測点上に受光部２９ａが設置された照射量モニタ２９によって露光光ＥＬの露光量（光量）ＥＰｉの変動量を計測するステップ１０６と、照明領域２７Ｒの形状に対応する露光領域２７Ｗの形状とその露光量ＥＰｉの変動量の計測結果とに基づいてそのフレアを求めるステップ１０９とを含んでいる。
【００４０】
このフレアの計測方法によれば、照明領域２７Ｒの形状が変化すると、その形状が変化した部分からのフレアに起因して、計測点で計測される露光量が変化する。従って、その計測点での露光量の計測結果に基づいて長距離フレア等のフレアを正確に計測できる。
なお、本実施形態では、露光領域２７Ｗの内部で照射量モニタ２９によってフレアをモニタしているが、露光領域２７Ｗの外部の計測点上でフレアをモニタしてもよい。
【００４１】
（２）照明領域２７ＲはＸ方向に細長い円弧状であり、照明領域２７Ｒの形状を変化させるステップ１０８では、そのＸ方向（長手方向）の長さを第１の長さから第２の長さに変化させ、フレアを求めるステップ１０９では、その露光量の変動量の計測結果から照明領域２７Ｒのその第１の長さとその第２の長さとの間の領域からの露光光ＥＬに起因するフレア成分を求めている。従って、照明領域２７Ｒ（露光領域２７Ｗ）のＸ方向の所定幅の領域毎にその領域に入射する露光光ＥＬに起因するフレアを求めることができる。
【００４２】
（３）また、照明領域２７Ｒ（露光領域２７Ｗ）の外形は、Ｘ方向に直交し、かつ照明領域２７Ｒ内の線分（図２（Ｂ）の遮光パターン５の中心を通りＹ軸に平行な線分）に関して線対称であり、その露光量の計測点は、投影光学系ＰＯに関してその線分と光学的に共役な線分上の遮光パターン５の像５Ｐ上にある。従って、照明領域２７Ｒの長手方向の両側からのフレアをまとめて計測できる。
【００４３】
（４）また、照明領域２７Ｒ内に、露光光ＥＬの反射量が多い領域（テストレチクルＲ１の反射パターン４の遮光パターン５以外の領域）と、露光光ＥＬの反射量が少ない遮光パターン５とが設定され、遮光パターン５と共役な像５Ｐ内に照射量モニタ２９の受光部２９ａの中心（露光量又はフレアの計測点）が設定されている。従って、高いＳＮ比でフレアを計測できる。
【００４４】
なお、テストレチクルＲ１の代わりに、図２（Ｃ）に示すように、遮光パターン５が反射パターン４上の中心から外れた位置にあるテストレチクルＲ２を使用してもよい。この場合には、露光領域２７Ｗ上で中心からＸ方向にシフトした位置にある計測点でフレアが計測される。また、テストレチクルＲ１の代わりに、図２（Ｄ）に示すように、遮光パターン５のない反射パターン４のみが形成されたテストレチクルＲ３を使用してもよい。この場合には、投影光学系ＰＯの像面上のフレアの計測点は、露光領域２７Ｗ上のどの位置に配置してもよく、さらにその計測点は、露光領域２７Ｗの外側でかつ図１の遮蔽板のエッジ部の像３０Ｐの内側の任意の位置に配置してもよい。
【００４５】
（５）また、上記の実施形態ではＥＵＶ露光装置が使用されているため、テストレチクルＲ１は反射型であり、そのパターンはＥＵＶ光の反射膜及び吸収膜から形成されている。
なお、テストレチクルＲ１を例えば波長１９３ｎｍ等の露光光を用いる露光装置の透過型レチクルとして使用する場合には、そのテストレチクルは、一例として、露光光を透過する基板と、その基板の表面に設けられた遮光膜とを有し、反射パターン４に対応するパターンは、その遮光膜の一部を除去した透過パターンとして形成される。
【００４６】
（６）また、本実施形態の露光方法は、露光光ＥＬでレチクルＲのパターンを照明し、露光光ＥＬでそのパターン及び投影光学系ＰＯを介してウエハＷを露光する露光方法において、本実施形態のフレア計測方法によって、投影光学系ＰＯのフレア情報を計測するステップ１０１〜１０９と、そのフレア情報の計測結果に基づいて遮蔽板３０Ｙ１，３０Ｙ２等の位置を調整するステップ１１０とを含んでいる。従って、投影光学系ＰＯのフレアが存在しても、その影響を抑制してウエハＷ上に目標とするパターンを形成できる。
【００４７】
なお、遮蔽板３０Ｙ１，３０Ｙ２等の位置を調整する代わりに、遮蔽板３０Ｙ１，３０Ｙ２によって形成される開口の大きさを変更してもよい。
また、遮蔽板３０Ｙ１，３０Ｙ２の位置や開口の大きさを調整する代わりに、又はその調整とともに、投影光学系ＰＯのフレアの計測結果に応じて、そのフレアの影響を低減させて、ウエハＷ上に所望のパターンが形成されるように、レチクルＲに形成されるパターンの線幅等の形状を補正しても良い。即ち、光学的近接効果を考慮してレチクルデザインを補正してもよい。
また、本実施形態では、遮蔽板３０Ｙ１，３０Ｙ２及び一対のＸ方向の遮蔽板を含む遮蔽機構を省略してもよい。そうすることによって、遮蔽板３０Ｙ１，３０Ｙ２、及び一対のＸ方向の遮蔽板で遮られない広い範囲のフレアを計測することが可能となる。
【００４８】
なお、上記の実施形態では、照射量モニタ２９を用いてフレアを計測しているため、計測時間が短縮できる。しかしながら、次のように実際に露光（テストプリント）を行うことによってフレアを求めることも可能である。
即ち、例えば図５（Ｂ）の露光領域２７Ｗ内の像５Ｐ内のフレアを計測する場合には、その露光量を種々に変えて、レジストが塗布された未露光のウエハ上の異なる位置をその露光領域２７Ｗで露光する。さらに、そのウエハを現像した後、先ず図７（Ａ）に示すように、露光領域２７Ｗに対応するレジストパターン２７ＷＲが最初に形成されたとき（像５Ｐに対応するレジストパターン５ＰＲは残っている状態）の露光量ＥＷ１と、次に図７（Ｂ）に示すように、像５Ｐに対応するレジストパターン５ＰＲが消失するときの露光量ＥＷ２とを求める。そして、このときのフレアは次式から求めることができる。
【００４９】
フレア＝（ＥＷ１／ＥＷ２）×１００（％）  …（３）
同様に、図５（Ｃ）〜図５（Ｅ）等の露光領域２７Ｗに対してもこのようなテストプリントによってフレアを求め、求められたフレアの差分を計算することによって、露光領域２７ＷのＸ方向の所定幅の領域に入射する露光光ＥＬに起因するフレアを求めることができる。
【００５０】
なお、図１の実施形態では、露光ビームとしてＥＵＶ光を用い、６枚のミラーのみから成るオール反射の投影光学系を用いる場合について説明したが、これは一例である。例えば、４枚等のミラーのみから成る投影光学系を備えた露光装置は勿論、光源に波長１００〜１６０ｎｍのＶＵＶ光源、例えばＡｒ2 レーザ（波長１２６ｎｍ）を用い、４〜８枚等のミラーを有する投影光学系を備えた露光装置などにも本発明を適用することができる。
【００５１】
さらに、露光光としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）等を用いる屈折系からなる投影光学系を用いる場合にも本発明を適用可能である。
また、上記の実施形態の露光方法又は露光装置を用いて半導体デバイス等の電子デバイス（又はマイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図８に示すように、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造してレジストを塗布するステップ２２３、前述した実施形態の露光方法又は露光装置によりレチクルのパターンを基板（感応基板）に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２２４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。
従って、このデバイス製造方法は、上記の実施形態の露光方法又は露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、そのパターンが形成された基板を処理すること（ステップ２２４）とを含んでいる。その露光方法又は露光装置によれば、投影光学系のフレアの影響を軽減できるため、電子デバイスを高精度に製造できる。
【００５２】
また、本発明は、半導体デバイスの製造プロセスへの適用に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置の製造プロセスや、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、ＭＥＭＳ(Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム)、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイス、さらにはマスク自体の製造プロセスにも広く適用できる。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
【符号の説明】
【００５３】
ＩＬＳ…照明光学系、Ｒ…レチクル、Ｒ１…テストレチクル、ＰＯ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、Ｍ１〜Ｍ６…ミラー、４…反射パターン、５…遮光パターン、２６Ｘ１，２６Ｘ２…Ｘ軸ブラインド、２６Ｙ１，２６Ｙ２…Ｙ軸ブラインド、２７Ｒ…照明領域、２７Ｗ…露光領域、３０Ｙ１，３０Ｙ２…遮蔽板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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