(57)【要約】【課題】  光学系を構成する複数の光学素子の傾斜及び光軸方向の位置を装置上で高精度に調整することができる光学系、当該光学系の調整方法、露光装置、並びにデバイス製造方法を提供する。【解決手段】    複数の光学素子から構成される光学系であって、前記光学素子を駆動する駆動手段と、少なくとも前記複数の光学素子の一に形成され、前記光学素子の前記光学系の光軸に対する傾き及び前記光軸方向の位置の基準となる平面フィゾーレンズとを有することを特徴とする光学系を提供する。【選択図】          図１
2006073905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光学素子から構成される光学系であって、
前記光学素子を駆動する駆動手段と、
少なくとも前記複数の光学素子の一に形成され、前記光学素子の前記光学系の光軸に対する傾き及び前記光軸方向の位置の基準となる平面フィゾーレンズとを有することを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記平面フィゾーレンズは、前記光学系の最上端に配置された前記光学素子又は前記光学系の最下端に配置された前記光学素子に形成されることを特徴とする請求項１記載の光学系。
【請求項３】
前記複数の光学素子は、光を通過させる貫通孔を有することを特徴とする請求項１記載の光学系。
【請求項４】
前記複数の光学素子は、反射光学素子であることを特徴とする請求項１記載の光学系。
【請求項５】
複数の光学素子から構成される光学系の調整方法であって、
前記光学系に光を照射するステップと、
少なくとも前記複数の光学素子の一に形成され、前記光学素子の前記光学系の光軸に対する傾き及び前記光軸方向の位置の基準となる平面フィゾーレンズからの反射光と、前記平面フィゾーレンズが形成された光学素子以外の光学素子に形成された基準平面からの反射光との干渉縞を形成するステップと、
前記干渉縞を基に、前記光学素子の前記光学系の光軸に対する傾き及び前記光軸方向の位置を調整するステップとを有することを特徴とする調整方法。
【請求項６】
前記照射ステップは、
前記光学系に第１の波長を有する光を照射するステップと、
前記光学系に前記第１の波長と異なる第２の波長を有する光を照射するステップとを有し、
前記第１の波長の光による干渉縞と前記第２の波長の光による干渉縞との位相差を検出するステップを更に有することを特徴とする請求項５記載の調整方法。
【請求項７】
レチクルのパターンを被処理体に露光する露光装置であって、
請求項５又は６記載の調整方法を用いて調整された光学系を有することを特徴とする露光装置。
【請求項８】
レチクルのパターンを被処理体に露光する露光装置であって、
光軸に対する傾き及び前記光軸方向の位置の基準となる平面フィゾーレンズが形成された第１の光学素子と、基準平面が形成された第２の光学素子とから構成され、前記パターンを前記被処理体に投影する投影光学系と、
前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子を駆動する駆動手段と、
前記投影光学系の光学特性を、前記平面フィゾーレンズからの反射光と前記基準平面からの反射光との干渉縞として検出するフィゾー干渉計と、
前記フィゾー干渉計の検出結果に基づいて、前記駆動手段を制御する制御部とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項９】
前記第１の光学素子は、最も前記レチクル側又は最も前記被処理体側に配置されることを特徴とする請求項８記載の露光装置。
【請求項１０】
前記フィゾー干渉計は、前記投影光学系に照射する光の波長を変化させることができる波長変調光源を有することを特徴とする請求項８記載の露光装置。
【請求項１１】
前記第２の光学素子は、前記光を通過させる貫通孔を有することを特徴とする請求項１０記載の露光装置。
【請求項１２】
請求項７乃至１１のうちいずれか一項記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
露光された前記被処理体を現像するステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、露光装置に係り、特に、半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）又は薄膜磁気ヘッド等を製造するためのリソグラフィー工程に使用される露光装置において、レチクルのパターンを被処理体に投影する投影光学系及び当該投影光学系の調整方法に関する。本発明は、特に、露光光源として紫外光や極端紫外線（ＥＵＶ：ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光を利用する露光装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造する際に、レチクル（マスク）に描画された回路パターンを投影光学系によって感光剤が塗布されたウェハ等に投影して回路パターンを転写する縮小投影露光装置が従来から使用されている。縮小投影露光装置に用いられる投影光学系としては、露光光を透過させる光学特性を有する屈折光学素子（レンズなど）から構成される屈折型投影光学系、露光光を反射させる光学特性を有する反射光学素子（ミラーなど）から構成される反射型投影光学系、屈折光学素子と反射光学素子とを組み合わせた反射屈折型投影光学系などが知られている。
【０００３】
縮小投影露光装置で転写できる最小の寸法（解像度）は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数（ＮＡ）に反比例する。従って、波長を短くすればするほど、解像度はよくなる。このため、近年の半導体素子の微細化への要求に伴い短波長化が進められ、超高圧水銀ランプ（ｉ線（波長約３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシマレーザー（波長約２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長約１９３ｎｍ）と用いられる紫外光の波長は短くなってきた。
【０００４】
しかし、半導体素子は急速に微細化しており、紫外光を用いたリソグラフィーでは限界がある。そこで、０．１μｍ以下の非常に微細な回路パターンを転写するために、紫外光よりも更に波長が短い、波長５ｎｍ乃至１５ｎｍ程度の極端紫外線（ＥＵＶ）光を用いた縮小投影露光装置（以下、「ＥＵＶ露光装置」と称する。）が開発されている。
【０００５】
ＥＵＶ光の波長域では、物質による光の吸収が非常に大きくなるので、可視光や紫外光で用いられるような屈折光学素子は実用的ではなく（即ち、ＥＵＶ光を透過させる硝材が存在しないためレンズなどの屈折光学素子を使用できない）、ＥＵＶ露光装置では、反射光学素子による反射型投影光学系が用いられる。例えば、４枚の反射光学素子により構成された投影光学系が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
ＥＵＶ露光装置を含めた露光装置の投影光学系の製造においては、要求される投影光学系の結像性能を満足するために、各光学素子の光軸に対する傾き、及び、光軸方向の光学素子の間隔を高精度に調整する必要がある。また、露光装置の搬送及び経時変化などによって光学素子の傾斜及び光軸方向の位置にずれが生じ、投影光学系の結像性能の悪化を招くことも考えられる。光学素子の傾斜及び光軸方向の位置にずれが生じた場合には、再度、各光学素子の光軸に対する傾き、及び、光軸方向の光学素子の間隔を調整することが必要となる。
【０００７】
従来の投影光学系の製造においては、まず、各光学素子に取り付けられた基準枠を基準として機械的な精度で投影光学系を組み立て、その後、可視光、紫外光などの調整用光源を用いて投影光学系の結像性能を測定し、かかる測定結果に基づいて各光学素子の光軸に対する傾き、及び、光軸方向の光学素子の間隔を調整する（粗調整）。次いで、同様に、露光光源を用いて投影光学系の結像性能を測定し、かかる測定結果に基づいて各光学素子の光軸に対する傾き、及び、光軸方向の光学素子の間隔を微調整する（最終調整）。
【０００８】
その他、投影光学系の調整方法として、干渉計を用いたものが従来から提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２０００−９８２２８号公報
【特許文献２】特開２００３−３５５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ＥＵＶ露光装置等、露光光源の波長が短くなった場合、露光光と調整用の可視光及び紫外光とでは波長が大きく異なるため、可視光及び紫外光を使用した粗調整では色収差が発生してしまう。色収差は、粗調整での調整誤差を大きくしてしまうため、最終調整に長時間を要したり、最終調整において露光光が結像しないといった問題を生じる。
【００１０】
また、露光装置の搬送及び経時変化などによって光学素子の傾斜及び光軸方向の位置にずれが生じた場合には、露光装置から投影光学系を取り出して調整する必要があり、非常に困難であるといった課題もある。
【００１１】
そこで、本発明は、光学系を構成する複数の光学素子の傾斜及び光軸方向の位置を装置上で高精度に調整することができる光学系、当該光学系の調整方法、露光装置、並びにデバイス製造方法を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての光学系は、複数の光学素子から構成される光学系であって、前記光学素子を駆動する駆動手段と、少なくとも前記複数の光学素子の一に形成され、前記光学素子の前記光学系の光軸に対する傾き及び前記光軸方向の位置の基準となる平面フィゾーレンズとを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の別の側面としての調整方法は、複数の光学素子から構成される光学系の調整方法であって、前記光学系に光を照射するステップと、少なくとも前記複数の光学素子の一に形成され、前記光学素子の前記光学系の光軸に対する傾き及び前記光軸方向の位置の基準となる平面フィゾーレンズからの反射光と、前記平面フィゾーレンズが形成された光学素子以外の光学素子に形成された基準平面からの反射光との干渉縞を形成するステップと、前記干渉縞を基に、前記光学素子の前記光学系の光軸に対する傾き及び前記光軸方向の位置を調整するステップとを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の更に別の側面としての露光装置は、レチクルのパターンを被処理体に露光する露光装置であって、上述の調整方法を用いて調整された光学系を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の更に別の側面としての露光装置は、レチクルのパターンを被処理体に露光する露光装置であって、光軸に対する傾き及び前記光軸方向の位置の基準となる平面フィゾーレンズが形成された第１の光学素子と、基準平面が形成された第２の光学素子とから構成され、前記パターンを前記被処理体に投影する投影光学系と、前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子を駆動する駆動手段と、前記投影光学系の光学特性を、前記平面フィゾーレンズからの反射光と前記基準平面からの反射光との干渉縞として検出するフィゾー干渉計と、前記フィゾー干渉計の検出結果に基づいて、前記駆動手段を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、露光された前記被処理体を現像するステップとを有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、光学系を構成する複数の光学素子の傾斜及び光軸方向の位置を装置上で高精度に調整することができる光学系、当該光学系の調整方法、露光装置、並びにデバイス製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての露光装置及び投影光学系について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図１は、本発明の露光装置１の構成を示す概略断面図である。
【００２０】
本発明の露光装置１は、露光用の照明光（露光光）として軟Ｘ線領域（波長約５ｎｍ乃至１５ｎｍ）の極端紫外線光（ＥＵＶ光）ＥＬを用いて、例えば、ステップ・アンド・スキャン方式やステップ・アンド・リピート方式でレチクル２０に形成された回路パターンを被処理体４０に露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる。）を例に説明する。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」とは、レチクルに対してウェハを連続的にスキャン（走査）してレチクルパターンをウェハに露光すると共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次の露光領域に移動する露光方法である。「ステップ・アンド・リピート方式」は、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次のショットの露光領域に移動する露光方法である。
【００２１】
露光装置１は、図１に示すように、照明装置１０と、レチクル２０を載置するレチクルステージ３０と、被処理体４０を載置するウェハステージ５０と、投影光学系１００と、フィゾー干渉計ユニット２００と、制御部３００とを有する。
【００２２】
図１には図示しないが、ＥＵＶ光は、大気に対する透過率が低く、残留ガス（高分子有機ガスなど）成分との反応によりコンタミを生成してしまうため、少なくとも、ＥＵＶ光が通る光路（即ち、光学系全体）は真空雰囲気であることが好ましい。
【００２３】
また、露光装置１は、本実施形態では、投影原版としてのレチクル２０からの反射光束の主光線を、被処理体４０上に実質的に垂直に投影する投影光学系１００を使用する。以下の説明においては、投影光学系１００から被処理体４０へのＥＵＶ光ＥＬの主光線の投影方向を投影光学系１００の光軸方向と呼ぶと共に、かかる光軸方向をＺ軸方向、これに直交する面内で図１の紙面内の左右方向をＹ軸方向、その紙面に直交する方向をＸ軸方向とする。
【００２４】
照明装置１０は、投影光学系１００の円弧状の視野に対する円弧状のＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）によりレチクル２０を照明する照明装置であって、ＥＵＶ光源部１２と、照明光学系１４とを有する。
【００２５】
ＥＵＶ光源部１２は、例えば、レーザープラズマ光源が用いられる。レーザープラズマ光源は、真空容器中のターゲット材に高強度のパルスレーザーを照射し、高温のプラズマを発生させ、これから放射される、例えば、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を利用するものである。ターゲット材としては、金属膜、ガスジェット、液滴などが用いられる。放射されるＥＵＶ光の平均強度を高くするためにはパルスレーザーの繰り返し周波数は高い方がよく、通常数ｋＨｚの繰り返し周波数で運転される。
【００２６】
照明光学系１４は、レチクル２０を均一に照明する光学系である。照明光学系１４は、例えば、集光ミラーや、オプティカルインテグレーターから構成される。集光ミラーは、レーザープラズマからほぼ等方的に放射されるＥＵＶ光を集める役割を果たす。オプティカルインテグレーターは、レチクル２０を均一に所定の開口数で照明する役割を持っている。また、照明光学系１４は、レチクル２０と共役な位置に、レチクル２０の照明領域を円弧状に限定するためのアパーチャを設けてもよい。
【００２７】
レチクル２０は、反射型レチクルで、その上には転写されるべき回路パターンが形成され、レチクルステージ３０に支持及び駆動される。レチクル２０から発せられた回折光は、投影光学系１００で反射されて被処理体４０上に投影される。レチクル２０と被処理体４０とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置１は、本実施形態では、スキャナーであるため、レチクル２０と被処理体４０を走査することによりレチクル２０のパターンを被処理体４０上に縮小投影する。
【００２８】
レチクルステージ３０は、例えば、レチクルチャックを介してレチクル２０を支持して図示しない移動機構に接続されている。レチクルステージ３０は、当業界周知のいかなる構造をも適用することができる。図示しない移動機構は、リニアモーターなどで構成され、少なくともＸ軸方向にレチクルステージ３０を駆動することでレチクル２０を移動させることができる。露光装置１は、レチクル２０と被処理体４０を同期した状態で走査する。
【００２９】
被処理体４０は、本実施形態では、ウェハであるが、液晶基板、その他の被処理体を広く含む。被処理体４０には、フォトレジストが塗布されている。
【００３０】
ウェハステージ５０は、ウェハチャックを介して被処理体４０を支持する。ウェハステージ５０は、例えば、リニアモーターを利用してＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に被処理体４０を移動する。また、レチクルステージ３０の位置とウェハステージ５０の位置は、例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。
【００３１】
投影光学系１００は、複数の光学素子から構成され、レチクル２０のパターンを被処理体４０上に縮小投影する。投影光学系１００は、本実施形態では、第１のミラー１１０、第２のミラー１２０、第３のミラー１３０及び第４のミラー１４０の４枚の反射光学素子で構成されている。少ない枚数のミラーで広い露光領域を実現するには、光軸から一定の距離だけ離れた細い円弧状の領域（リングフィールド）だけを用いて、レチクル２０と被処理体４０を同時に走査して広い面積を転写する。
【００３２】
第１のミラー１１０乃至第４のミラー１４０の反射面（表面）は、設計値に対して露光波長の約１／５０乃至１／６０以下の精度で加工されている。第１のミラー１１０乃至第４のミラー１４０は、低熱膨張ガラス材、セラミックス又は金属で構成され、表面にはＥＵＶ光ＥＬを反射するための反射膜が形成されている。かかる反射膜は、光を強め合う作用を奏し、光学定数の異なる２種類の物質を交互に積層した多層膜で構成される。波長２０ｎｍ以下のＥＵＶ光を反射することが可能な多層膜は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）層とシリコン（Ｓｉ）層を交互に積層したＭｏ／Ｓｉ多層膜が考えられ、波長１３ｎｍのＥＵＶ光に対して７０％の反射率を得ることができる。但し、多層膜は、上記した材料に限定されず、これと同様の作用及び効果を有する多層膜を適用することができる。
【００３３】
第１のミラー１１０乃至第４のミラー１４０は、駆動素子１１２乃至１４２を介して投影光学系１００に接続されている。駆動素子１１２乃至１４２は、例えば、圧電素子（ピエゾ素子）で構成され、第１のミラー１１０乃至第４のミラー１４０を駆動する機能を有する。駆動素子１１２乃至１４２は、具体的には、第１のミラー１１０乃至第４のミラー１４０の光軸に対する傾き及び光軸方向の位置を変更することができる。
【００３４】
また、投影光学系１００を構成する複数の光学素子のうち、最上端（即ち、最もレチクル側）に配置された光学素子又は最下端（即ち、最も被処理体側）に配置された光学素子は、光軸に対する傾き及び光軸方向の位置の基準となる平面フィゾーレンズ１６０が形成されている。これにより、後述するように、一方向（即ち、レチクル側又は被処理体側）からフィゾー干渉計による計測を行うことで、投影光学系１００の調整が可能となる。
【００３５】
本実施形態では、第１のミラー１１０乃至第４のミラー１４０のうち、最下端に配置された第３のミラー１３０の有効反射面外（即ち、ＥＵＶ光ＥＬが照射されない領域）に平面フィゾーレンズ１６０が形成されている。
【００３６】
平面フィゾーレンズ１６０において、フィゾー面１６０ａと対向する面（裏面）１６０ｂは、フィゾー面１６０ａに対して傾斜して形成される。これにより、裏面１６０ｂからの反射光が後述するフィゾー干渉ユニット２００に戻ることを防止することができる。
【００３７】
第１のミラー１１０の反射面１１０ａと対向する面（裏面）１１０ｂには、光軸に対して垂直な基準平面１１４が形成されている。また、第２のミラー１２０及び第４のミラー１４０においては、有効反射面外（即ち、ＥＵＶ光ＥＬが照射されない領域の反射面１２０ａ及び１４０ｂ）に、光軸に垂直な基準平面１２４及び１４４がそれぞれ形成されている。
【００３８】
なお、本実施形態では、平面フィゾーレンズ１６０を透過した測定光束ＭＬが、第１のミラー１１０、第２のミラー１２０及び第４のミラー１４０の基準平面１１４、１２４及び１４４に到達するように、第１のミラー１１０及び第２のミラー１２０には、測定光束ＭＬを通過させるための貫通孔１１６及び１２６が形成されている。また、基準平面が重なり合う場合には、その位置をずらして配置する。
【００３９】
第１のミラー１１０の基準平面１１４については、平面フィゾーレンズ１６０と基準平面１１４との間に測定光束ＭＬを遮るものがないため、平面フィゾーレンズ１６０を透過した測定光束ＭＬがそのまま基準平面１１４に投射され、基準平面１１４で反射された光束が干渉計ユニット２００に戻る。
【００４０】
第２のミラー１２０の基準平面１２４については、図２に示すように、第１の光学素子１１０に貫通孔１１６が形成されており、測定光束ＭＬは貫通孔１１６を通過して、第２のミラー１２０の基準平面１２４に投射され、基準平面１２４で反射された光束が干渉計ユニット２００に戻る。ここで、図２は、第１のミラー１１０の基準平面１１４及び貫通孔１１６と、第２のミラー１２０の基準平面１２４及び貫通孔１２６との配置の一例を示す概略平面図である。
【００４１】
第４のミラー１４０の基準平面１４４については、図３に示すように、測定光束ＭＬが第１のミラー１１０の貫通孔１１６を通過し、更に、図４に示すように、第２のミラー１２０の貫通孔１２６を通過し、第４のミラー１４０の基準平面１４４に投射され、基準平面１４４で反射された光束が干渉計ユニット２００に戻る。ここで、図３は、第１のミラー１１０の基準平面１１４及び貫通孔１１６と、第４のミラー１４０の基準平面１４４との配置の一例を示す概略平面図である。図４は、第２のミラー１２０の基準平面１２４及び貫通孔１２６と、第４のミラー１４０の基準平面１４４との配置の一例を示す概略平面図である。
【００４２】
フィゾー干渉計ユニット２００は、投影光学系１００の下部に配置され、投影光学系１００の光学特性を、第３のミラー１３０に形成された平面フィゾーレンズ１６０からの反射光と第１のミラー１１０、第２のミラー１２０及び第４のミラー１４０に形成された基準平面１１４、１２４及び１４４からの反射光との干渉縞として検出する。
【００４３】
フィゾー干渉計ユニット２００から射出される測定光束ＭＬは、平面フィゾーレンズ１６０に入射する。平面フィゾーレンズ１６０に入射した測定光束ＭＬの一部は参照波面としてフィゾー面１６０ａで反射されフィゾー干渉計ユニット２００に戻る。一方、残りの測定光束ＭＬは平面光波として透過し、第１のミラー１１０、第２のミラー１２０及び第４のミラー１４０の基準面１１４、１２４及び１４４で反射され、各々測定波面としてフィゾー干渉計ユニット２００に戻る。
【００４４】
フィゾー干渉計ユニット２００は、図２に示すように、波長変調レーザー光源２１０と、レンズ２２０と、ハーフミラー２３０と、集光レンズ２４０と、ＣＣＤカメラ２５０とから構成される。なお、波長変調レーザー光源２１０は、例えば、波長が異なる２つのレーザー光源を選択的に切り換えて、測定光束ＭＬの波長を変化させることができる。これにより、後述するように、投影光学系１００を構成する光学素子（本実施形態では、第１のミラー１１０乃至第４のミラー１４０）をスキャンする必要がなく、より安定した状態で計測することができる。また、波長が異なる２つのレーザー光源を用いることで、波長が異なるレーザー光による各干渉縞の位相差から縞次数を決定する合成波長法により、平面フィゾーレンズに対する光学素子の位置を検出することが可能となる。ここで、図２は、フィゾー干渉ユニット２００の内部の構成を示す概略断面図である。
【００４５】
制御部３００は、図示しないＣＰＵ、メモリを有し、露光装置１の動作を制御する。制御部３００は、照明装置１０、レチクルステージ３０（即ち、レチクルステージ３０の図示しない移動機構）、ウェハステージ５０（即ち、ウェハステージ５０の図示しない移動機構）、駆動素子１１２乃至１４２、フィゾー干渉計ユニット２００と電気的に接続されている。ＣＰＵは、ＭＰＵなど名前の如何を問わずいかなるプロセッサも含み、各部の動作を制御する。メモリは、ＲＯＭ及びＲＡＭより構成され、露光装置１を動作するファームウェアを格納する。
【００４６】
制御部３００は、本実施形態では、フィゾー干渉計ユニット２００の検出結果に基づいて、駆動素子１１２乃至１４２を制御する。制御部３００は、具体的には、駆動素子１１２乃至１４２を介して、第１のミラー１１０乃至第４のミラー１４０の光軸に対する傾き及び光軸方向の位置を調整する。
【００４７】
ここで、制御部３００の制御（即ち、投影光学系１００の調整方法）について、フィゾー干渉計ユニット２００の動作と共に説明する。
【００４８】
波長変調レーザー光源２１０から発生するレーザー光は、レンズ２２０で発散し、ハーフミラー２３０において反射され、測定光束ＭＬとしてフィゾー干渉計ユニット２００から射出される。フィゾー干渉計ユニット２００から射出された測定光束ＭＬの一部は、第３のミラー１３０に形成された平面フィゾーレンズ１６０により参照波面として反射され、フィゾー干渉計ユニット２００に戻る。一方、残りの測定光束ＭＬは、平面フィゾーレンズ１６０を透過し、投影光学系１００を構成する第１のミラー１１０、第２のミラー１２０及び第４のミラー１４０の基準平面１１４、１２４及び１４４に照射及び反射され、測定波面としてそれぞれフィゾー干渉計ユニット２００に戻る。フィゾー干渉計ユニット２００に戻ってきた参照波面及び測定波面は、ハーフミラー２３０を透過し、ＣＣＤカメラ２５０の撮像面上で干渉し、干渉縞を形成する。
【００４９】
次に、波長変調レーザー光源２１０により波長を変動させ、高精度に干渉縞の位相分布を検出する。かかる位相分布から平面フィゾーレンズ１６０に対する基準平面１１４、１２４及び１４４の傾きをそれぞれ計測することができる。平面フィゾーレンズ１６０に対する基準平面１１４、１２４及び１４４の傾き情報を基に、第１のミラー１１０、第２のミラー１２０及び第４のミラー１４０の傾きを駆動素子１１２、１２２及び１４２により微動させることで、平面フィゾーレンズ１６０に対して基準平面１１４、１２４及び１４４の傾きを調整することが可能となる。換言すれば、第３のミラー１３０に対して第１のミラー１１０、第２のミラー１２０及び第４のミラー１４０の傾きを調整する。
【００５０】
次に、波長変調レーザー光源２１０により波長を切り換え、同様に、平面フィゾーレンズ１６０に対する第１のミラー１１０、第２のミラー１２０及び第４のミラー１４０に形成された基準平面１１４、１２４及び１４４の位相をそれぞれ検出する。基準平面１１４、１２４及び１４４について、波長が異なる２つのレーザーによる干渉縞間の位相差を取ることで、合成波長法により平面フィゾーレンズ１６０に対する基準平面１１４、１２４及び１４４の光軸方向の位置をそれぞれ計測することが可能となる。なお、平面フィゾーレンズ１６０又は基準平面１１４、１２４及び１４４を光軸方向に走査することでも干渉縞の位相を算出することができる。但し、本実施形態のように、波長変調レーザー光源２１０により波長を変化させ、調整する光学素子を静止したまま（即ち、安定した状態で）、干渉縞の位相を算出することが好ましい。平面フィゾーレンズ１６０からの第１のミラー１１０、第２のミラー１２０及び第４のミラー１４０の光軸方向の位置の情報を基に、第１のミラー１１０、第２のミラー１２０及び第４のミラー１４０を駆動素子１１２、１２２及び１４２により光軸方向に微動させることで、平面フィゾーレンズ１６０を基準として、第１のミラー１１０、第２のミラー１２０及び第４のミラー１４０の光軸方向の位置を調整することができる。
【００５１】
以上、説明したように、露光装置１及び投影光学系１００によれば、投影光学系１００を調整する際に、高精度、且つ、簡単に、第１のミラー１１０乃至第４のミラー１４０の光軸に対する傾き及び光軸方向の位置を計測することが可能であり、調整を行うことができる。また、投影光学系１００の組み立て時に限らず、装置の搬送及び経時変化などにより、第１のミラー１１０及び第４のミラー１４０の光軸に対する傾き及び光軸方向の位置がずれた場合にも、装置上で第１のミラー１１１０乃至第４のミラー１４０を所定の位置に戻すことが可能となる。
【００５２】
露光において、照明装置１０から射出されたＥＵＶ光ＥＬは、折り返しミラーＲＭにて反射され、レチクル２０を照明し、投影光学系１００によりレチクル２０面上のパターンを被処理体４０上に結像する。本実施形態において、像面は円弧状（リング状）の像面となり、レチクル２０と被処理体４０を投影光学系１００に対して１次元方向（本実施形態では、Ｙ軸方向）に相対走査することにより、レチクル２０の全面を露光する。露光装置１が使用する投影光学系１００は、投影光学系１００を構成する光学素子の光軸に対する傾き及び光軸方向の位置が高精度に調整されているため、所望の結像性能を発揮して高いスループットで経済性よく従来よりも高品位なデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素子、撮像素子（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を提供することができる。また、経時変化などにより光学素子の光軸に対する傾き及び光軸方向の位置がずれた場合にも、投影光学系１００を取り出さずに装置上で調整が可能であるため、スループットの低下を最小限に抑えることができる。
【００５３】
次に、図６及び図７を参照して、上述の露光装置１を利用したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図６は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いて本発明のリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００５４】
図７は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、上述の露光装置１によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。かかるデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置１を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【００５５】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は、投影光学系に限らず、照明光学系の調整にも適用することができる。また、光学系を構成する光学素子の数も４枚に限定するものではなく、４枚以下であってもよいし、４枚以上であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す第１のミラーの基準平面及び貫通孔と、第２のミラーの基準平面及び貫通孔との配置の一例を示す概略平面図である。
【図３】図１に示す第１のミラーの基準平面及び貫通孔と、第４のミラーの基準平面との配置の一例を示す概略平面図である。
【図４】図１に示す第２のミラーの基準平面及び貫通孔と、第４のミラーの基準平面との配置の一例を示す概略平面図である。
【図５】図１に示すフィゾー干渉ユニットの内部の構成を示す概略断面図である。
【図６】デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１                          露光装置
１００                      投影光学系
１１０                      第１のミラー
１１２                      駆動素子
１１４                      基準平面
１１６                      貫通孔
１２０                      第２のミラー
１２２                      駆動素子
１２４                      基準平面
１２６                      貫通孔
１３０                      第３のミラー
１３２                      駆動素子
１４０                      第４のミラー
１４２                      駆動素子
１４４                      基準平面
１６０                      平面フィゾーレンズ
１６０ａ                    フィゾー面
１６０ｂ                    裏面
２００                      フィゾー干渉計ユニット
２１０                      波長変調レーザー光源
【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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