(57)【要約】【課題】光学系を使用状態で光学特性をより厳密に管理可能な光学系の光学特性の計測方法、光学特性計測装置、露光精度を向上可能な露光装置、高集積度のデバイスを歩留まりよく生産することのできるデバイスの製造方法を提供する。【解決手段】予め波面収差が確認されている基準光学系ＢＬの波面収差を、検査用波面収差測定装置１１０と、露光装置に装着される波面収差測定ユニットとで計測し、両波面収差の第１の差分を求める。投影光学系ＰＬの波面収差を、検査用波面収差測定装置１１０で計測するとともに、露光装置に搭載した後に波面収差測定ユニットで計測し、両波面収差の第２の差分を求める。露光装置に搭載された状態での投影光学系ＰＬの波面収差を２つの差分に基づいて補正する。【選択図】      図４
2006108618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学装置に搭載される光学系の光学特性の計測方法において、
前記光学装置に搭載される前に第１の光学特性計測装置で、前記光学系の光学特性を計測し、
前記第１の光学特性計測装置で、予め光学特性が確認されている基準光学系の光学特性を計測し、
前記基準光学系の光学特性を、前記光学装置に設けられる第２の光学特性計測装置を用いて計測し、
前記光学系を前記光学装置に搭載した後、前記第２の光学特性計測装置で前記光学系の光学特性を計測することを特徴とする光学系の光学特性の計測方法。
【請求項２】
前記第１の光学特性計測装置で計測した前記基準光学系の光学特性の計測結果と前記第２の光学特性計測装置で計測した前記基準光学系の光学特性の計測結果との差分を考慮して、前記光学装置に搭載した前記光学系の光学特性を算出することを特徴とする請求項１に記載の光学系の光学特性の計測方法。
【請求項３】
前記差分に基づいて、前記光学系を前記光学装置に搭載した後に、前記第２の光学特性計測装置で計測した前記光学系の光学特性の計測結果を補正することを特徴とする請求項２に記載の光学系の光学特性の計測方法。
【請求項４】
前記第２の光学特性計測装置が、前記光学装置に対して着脱可能に装着されるものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の光学系の光学特性の計測方法。
【請求項５】
前記第２の光学特性計測装置は、前記光学装置に常設されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の光学系の光学特性の計測方法。
【請求項６】
前記基準光学系を構成する光学素子は、前記光学系を構成する光学素子よりも径が小さいことを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の光学系の光学特性の計測方法。
【請求項７】
前記基準光学系を構成する光学素子の枚数は、前記光学系を構成する光学素子の枚数より少ないことを特徴とする請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の光学系の光学特性の計測方法。
【請求項８】
前記第１の光学特性計測装置で計測した前記基準光学系の光学特性の計測結果と、前記第２の光学特性計測装置で計測した前記基準光学系の光学特性の計測結果とに基づいて、前記第２の光学特性計測装置を較正することを特徴とする請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の光学系の光学特性の計測方法。
【請求項９】
前記光学特性は、波面収差、開口の大きさ、偏光特性の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学系の光学特性の計測方法。
【請求項１０】
前記光学装置が、所定のパターンの像を基板上に転写する露光装置であることを特徴とする請求項１〜請求項９のうちいずれか一項に記載の光学系の光学特性の計測方法。
【請求項１１】
前記光学系が、前記所定のパターンの像を基板上に投影する投影光学系であることを特徴とする請求項１０に記載の光学系の光学特性の計測方法。
【請求項１２】
光学装置に搭載される光学系の光学特性の計測方法において、
前記光学装置に搭載される前に前記光学系の光学特性を計測する第１の光学特性計測装置と、前記光学装置に設けられ、前記光学装置に搭載された後に前記光学系の光学系の光学特性を計測する第２の光学特性計測装置との間の計測誤差に基づいて、前記光学装置に前記光学系を搭載した後に、前記第２の光学特性計測装置で計測した前記光学系の光学特性の計測結果を補正することを特徴とする光学系の光学特性の計測方法。
【請求項１３】
前記計測誤差は、前記第１の光学特性計測装置で基準光学系を計測した計測結果と、前記第２の光学特性計測装置で前記基準光学系を計測した計測結果とに基づいて算出されることを特徴とする請求項１２に記載の光学系の光学特性の計測方法。
【請求項１４】
前記計測誤差は、前記第２の光学特性計測装置に記憶されていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の光学系の光学特性の計測方法。
【請求項１５】
前記光学装置が、所定のパターンの像を基板に転写する露光装置であり、前記基準光学系は、前記所定のパターンの像を前記基板に転写する投影光学系であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の光学系の光学特性の計測方法。
【請求項１６】
光学装置に搭載される光学系の光学特性を計測する光学特性計測装置において、
前記光学装置に搭載される前に前記光学系の光学特性を計測する第１の光学特性計測装置との間の計測誤差を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶された前記計測誤差に基づいて、前記光学装置に前記光学系を搭載した後に計測した前記光学系の光学特性の計測結果を補正する補正装置とを有することを特徴とする光学特性計測装置。
【請求項１７】
所定のパターンの像を基板上に露光する露光装置において、
前記所定のパターンの像を基板上に投影する投影光学系の光学特性を、請求項１〜請求項１５のうちいずれか一項に記載の光学系の光学特性の測定方法により計測することを特徴とする露光装置。
【請求項１８】
リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、
前記リソグラフィ工程で、請求項１７に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置に搭載される光学系の光学特性の計測方法、光学特性計測装置に関するものである。また、本発明は、所定のパターンの像を基板上に露光する露光装置に関するものである。さらに、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体素子、液晶表示素子等を製造するためのリソグラフィ工程では、フォトマスク、レチクル等のマスクに形成されたパターンを、投影光学系を介してレジスト等が塗布されたウエハ、ガラスプレート等の基板上に転写する露光装置が用いられている。この種の露光装置としては、いわゆるステッパ等の静止露光型の露光装置や、いわゆるスキャニング・ステッパ等の走査露光型の露光装置が、主として用いられている。
【０００３】
このような露光装置においては、マスクに形成されたパターンを、基板上に高い解像力で忠実に投影する必要がある。このため、投影光学系は、光学特性として、例えば、波面収差が許容範囲内に収まるように設計されている。
【０００４】
しかし、投影光学系を完全に設計通りに製造することは困難であり、実際に製造された投影光学系には、様々な要因で許容範囲を超える収差成分が残存してしまう。
そこで、実際に製造された投影光学系の波面収差を測定するために、例えば次のような技術が提案されている。すなわち、ピンホールパターンを用いて、発生させた球面波を被検光学系に入射させ、被検光学系を通過した後の球面波の波面またはその球面波を一旦平行光に変換した後の波面を複数に分割する。次いで、その分割された波面ごとにスポット像を形成し、分割波面ごとのスポット像の形成位置に基づいて被検光学系の波面収差を計測するというものである。（特許文献１参照）
【特許文献１】国際公開番号  ＷＯ９９／６０３６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来、投影光学系の露光装置への搭載に際しては、まず製造された投影光学系を製品検査用の波面収差測定装置（以下、「検査用測定機」という）に搭載して波面収差を計測する。その検査用測定機で計測した波面収差が許容範囲内であれば、投影光学系を露光装置に搭載する。そして、投影光学系を露光装置に搭載した状態で、露光装置に装着された波面収差測定装置（以下、「本体測定機」という）により波面収差を計測して、その本体測定機で計測した波面収差が、前記検査用測定機で計測した波面収差と一致していることを確認していた。
【０００６】
ここで、検査用測定機と本体測定機との間に機差が存在すると、検査用測定機で計測した波面収差と本体測定機で測定した波面収差とが見かけ上一致していたとしても、実際には両者の波面収差の間に微妙なずれが生じているおそれがある。このようなずれが生じていると、投影光学系に、露光装置への搭載の前後で波面収差の変化が生じていることになる。
【０００７】
従来、検査用測定機と本体測定機との間の機差について、特に問題とされることはなかった。しかしながら、近年、半導体素子の集積度の向上要求が著しく高まってきており、これに伴って回路パターンも著しく微細化してきている。このため、投影光学系には、ますます厳密な波面収差の管理が求められるようになってきている。
【０００８】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的としては、光学系の光学特性をより厳密に管理することができる光学系の光学特性の計測方法、光学特性計測装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明のその他の目的は、露光精度を向上可能な露光装置を提供することにある。
さらに、本発明のその上の目的は、高集積度のデバイスを歩留まりよく生産することのできるデバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光学装置に搭載される光学系の光学特性の計測方法において、前記光学装置に搭載される前に第１の光学特性計測装置で、前記光学系の光学特性を計測し、前記第１の光学特性計測装置で、予め光学特性が確認されている基準光学系の光学特性を計測し、前記基準光学系の光学特性を、前記光学装置に設けられる第２の光学特性計測装置を用いて計測し、前記光学系を前記光学装置に搭載した後、前記第２の光学特性計測装置で前記光学系の光学特性を計測することを特徴とするものである。
【００１１】
この請求項１に記載の発明では、予め光学特性が確認されている基準光学系について、第１の光学特性計測装置と第２の光学特性計測装置とで基準光学系の光学特性を計測するため、第１の光学特性計測装置と第２の光学特性計測装置との機差を把握することができる。このため、光学系を光学装置に搭載した状態でその光学装置に設けられる第２の光学特性計測装置で計測した光学特性に、第１の光学特性計測装置と第２の光学特性計測装置との機差を反映させることが可能となる。従って、光学系の光学特性の管理をより厳密に行うことができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の光学特性計測装置で計測した前記基準光学系の光学特性の計測結果と前記第２の光学特性計測装置で計測した前記基準光学系の光学特性の計測結果との差分を考慮して、前記光学装置に搭載した前記光学系の光学特性を算出することを特徴とするものである。
【００１３】
この請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明の作用に加えて、光学系の光学特性に、より確実に第１の光学特性計測装置と第２の光学特性計測装置との機差を反映させることができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記差分に基づいて、前記光学系を前記光学装置に搭載した後に、前記第２の光学特性計測装置で計測した前記光学系の光学特性の計測結果を補正することを特徴とするものである。
【００１５】
この請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明の作用に加えて、光学系の光学特性を補正することによって、第２の光学特性計測装置で計測された光学特性から、第１の光学特性計測装置と第２の光学特性計測装置との機差に基づく誤差の要因を排除することができる。従って、光学系の光学特性をより正確に把握することができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記第２の光学特性計測装置が、前記光学装置に対して着脱可能に装着されるものであることを特徴とするものである。
【００１７】
この請求項４に記載の発明では、複数の光学装置間で共用されるような第２の光学特性計測装置において、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明の作用を発揮させることができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記第２の光学特性計測装置は、前記光学装置に常設されていることを特徴とするものである。
【００１９】
この請求項５に記載の発明では、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、光学装置に常設される第２の光学特性計測装置の計測性能を長期間にわたって安定した状態に保つことができる。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の発明において、前記基準光学系を構成する光学素子は、前記光学系を構成する光学素子よりも径が小さいことを特徴とするものである。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の発明において、前記基準光学系を構成する光学素子の枚数は、前記光学系を構成する光学素子の枚数より少ないことを特徴とするものである。
【００２２】
これらの請求項６及び請求項７に記載の発明では、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、基準光学系の取り扱いが容易になるとともに、構造の簡素化を図ることができ光学特性の安定性を高めることができる。
【００２３】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の発明において、前記第１の光学特性計測装置で計測した前記基準光学系の光学特性の計測結果と、前記第２の光学特性計測装置で計測した前記基準光学系の光学特性の計測結果とに基づいて、前記第２の光学特性計測装置を較正することを特徴とするものである。
【００２４】
この請求項８に記載の発明では、請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、第２の光学特性計測装置の性能を長期にわたって高く安定した状態に保つことができる。
【００２５】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求項８のうちいずれか一項に記載の発明において、前記光学特性は、波面収差、開口の大きさ、偏光特性の少なくとも１つを含むことを特徴とするものである。
【００２６】
この請求項９に記載の発明では、請求項１〜請求項８のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、波面収差、開口の大きさ、偏光特性の少なくとも１つの光学特性の管理を厳密に行うことができる。
【００２７】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項１〜請求項９のうちいずれか一項に記載の発明において、前記光学装置が、所定のパターンの像を基板上に転写する露光装置であることを特徴とするものである。
【００２８】
この請求項１０に記載の発明では、請求項１〜請求項９のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、搭載される光学系の光学特性をより厳密に管理することができ、露光精度を向上させることができる。
【００２９】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記光学系が、前記所定のパターンの像を基板上に投影する投影光学系であることを特徴とするものである。
【００３０】
露光装置においては、露光精度に関して、投影光学系の光学特性の及ぼす影響が特に大きいため、この請求項１１に記載の発明によれは、請求項１０に記載の発明の作用が特に顕著に奏される。
【００３１】
また、請求項１２に記載の発明は、光学装置に搭載される光学系の光学特性の計測方法において、前記光学装置に搭載される前に前記光学系の光学特性を計測する第１の光学特性計測装置と、前記光学装置に設けられ、前記光学装置に搭載された後に前記光学系の光学系の光学特性を計測する第２の光学特性計測装置との間の計測誤差に基づいて、前記光学装置に前記光学系を搭載した後に、前記第２の光学特性計測装置で計測した前記光学系の光学特性の計測結果を補正することを特徴とするものである。
【００３２】
この請求項１２に記載の発明では、光学装置に光学系を搭載した後に、第２の光学特性計測装置で計測した光学系の光学特性の計測結果を、第１の光学特性計測装置と第２の光学特性計測装置との間の計測誤差に基づいて補正するため、光学系の光学特性を正確に求めることができる。
【００３３】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、前記計測誤差は、前記第１の光学特性計測装置で基準光学系を計測した計測結果と、前記第２の光学特性計測装置で前記基準光学系を計測した計測結果とに基づいて算出されることを特徴とするものである。
【００３４】
この請求項１３に記載の発明では、第１の光学特性計測装置と第２の光学特性計測装置との間の計測誤差を、基準光学系を計測した計測結果に基づいてより正確に算出することができる。
【００３５】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１２又は１３に記載の発明において、前記計測誤差は、前記第２の光学特性計測装置に記憶されていることを特徴とするものである。
この請求項１４に記載の発明では、第２の光学特性計測装置に記憶された計測誤差に基づいて、第２の光学特性計測装置で計測した光学系の光学特性の計測結果を補正することができる。
【００３６】
また、請求項１５に記載の発明は、請求項１３又は１４に記載の発明において、前記光学装置が、所定のパターンの像を基板に転写する露光装置であり、前記基準光学系は、前記所定のパターンの像を前記基板に転写する投影光学系であることを特徴とするものである。
【００３７】
この請求項１５に記載の発明では、搭載される投影光学系の光学特性がより正確に求められることで、露光装置における露光精度を向上させることができる。
また、請求項１６に記載の発明は、光学装置に搭載される光学系の光学特性を計測する光学特性計測装置において、前記光学装置に搭載される前に前記光学系の光学特性を計測する第１の光学特性計測装置との間の計測誤差を記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶された前記計測誤差に基づいて、前記光学装置に前記光学系を搭載した後に計測した前記光学系の光学特性の計測結果を補正する補正装置とを有することを特徴とするものである。
【００３８】
この請求項１６に記載の発明では、光学装置に搭載される前に光学系の光学特性を計測する第１の光学特性計測装置との間の計測誤差を排除し、光学系の光学特性を正確に求めることができる。
【００３９】
また、請求項１７に記載の発明は、所定のパターンの像を基板上に露光する露光装置において、前記所定のパターンの像を基板上に投影する投影光学系の光学特性を、請求項１〜請求項１５のうちいずれか一項に記載の光学系の光学特性の測定方法により計測することを特徴とするものである。
【００４０】
この請求項１７に記載の発明では、投影光学系の光学特性をより厳密に管理することが可能となり、露光精度を向上させることができる。
また、請求項１８に記載の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程で、請求項１７に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とするものである。
【００４１】
この請求項１８に記載の発明では、高集積度のデバイスを歩留まりよく生産することができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、光学系の光学特性をより厳密に管理することができる光学系の光学特性の計測方法、光学特性計測装置を提供することができる。また、露光精度を向上可能な露光装置を提供することができる。さらに、高集積度のデバイスを歩留まりよく生産することのできるデバイスの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】
【００４３】
（第１実施形態）
以下に、本発明の露光装置及び光学系の光学特性の計測方法を、半導体素子を製造する際のリソグラフィ工程で使用される露光装置及びその露光装置の投影光学系の波面収差の計測方法に具体化した第１実施形態について図１〜図５に基づいて説明する。
【００４４】
図１に示すように、この露光装置１０は、マスクとしてのレチクルＲと基板としてのウエハＷとを一次元方向（ここでは、図１における紙面内左右方向であるＹ軸方向とする）に同期移動しつつ、レチクルＲに形成された回路パターンを投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上の各ショット領域に転写するようになっている。つまり、この露光装置１０は、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、すなわちいわゆるスキャニング・ステッパである。
【００４５】
露光装置１０は、光源１２、照明光学系ＩＯＰ、マスクステージとしてのレチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、基板ステージとしてのウエハステージＷＳＴを備えている。照明光学系ＩＯＰは、光源１２からの照明光によりレチクルＲを照明する。レチクルステージＲＳＴは、レチクルＲを保持する。投影光学系ＰＬは、レチクルＲから射出される露光光をウエハＷ上に投射する。ウエハステージＷＳＴは、ウエハＷを保持する。さらに、露光装置１０は、照明光学系ＩＯＰの一部、レチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、及びウエハステージＷＳＴ等を保持する本体コラム１４、本体コラム１４の振動を抑制あるいは除去する防振ユニット、及びこれらの制御系等を備えている。
【００４６】
光源１２としては、パルス紫外光からなる露光光を出力するＡｒＦエキシマレーザ光源が用いられている。この光源１２は、半導体製造工場のクリーンルーム内の床面ＦＤ上に設置されている。光源１２には、図示しない光源制御装置が併設されており、射出される露光光の発振中心波長及びスペクトル半値幅の制御、パルス発振のトリガ制御、レーザチャンバ内のガスの制御等を行うようになっている。
【００４７】
光源１２は、図１では作図の都合上その図示が省略されているが、遮光性のベローズ及びパイプを介してビームマッチングユニットＢＭＵの一端（入射端）に接続されている。このビームマッチングユニットＢＭＵの他端（出射端）は、内部にリレー光学系を内蔵したパイプ１６を介して照明光学系ＩＯＰに接続されている。
【００４８】
照明光学系ＩＯＰは、不図示の支持台上に設置される。また、照明光学系ＩＯＰの上部は、本体コラム１４を構成する第２の支持コラム５２によって下方から支持されている。
照明光学系ＩＯＰは、偏光制御ユニット５９をはじめ、不図示のＮＤフィルタ、ビーム整形光学系、振動ミラー、オプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ、リレーレンズ系、絞り機構、レチクルブラインド、コンデンサレンズ等を備える。そして、光源１２から出射された露光光は、この照明光学系ＩＯＰを通過することにより、レチクルＲのパターン面を均一な照度で照明する平行光に変換される。
【００４９】
本体コラム１４は、ベースプレートＢＰ上に設けられた複数本（ここでは４本）の支持部材４０Ａ〜４０Ｄ（但し、紙面奥側の支柱４０Ｃ、４０Ｄは図示省略）及びこれらの支持部材４０Ａ〜４０Ｄの上部にそれぞれ固定された防振ユニット４２Ａ〜４２Ｄ（但し、図１においては紙面奥側の防振ユニット４２Ｃ、４２Ｄは図示省略）を介してほぼ水平に支持された鏡筒定盤４４と、鏡筒定盤４４上に設けられた第１及び第２の支持コラム４８，５２とを備えている。
【００５０】
防振ユニット４２Ａ〜４２Ｄは、支持部材４０Ａ〜４０Ｄの上部にそれぞれ直列（又は並列）に配置された内圧が調整可能なエアマウントとボイスコイルモータとを含んで構成されている。これらの防振ユニット４２Ａ〜４２Ｄによって、ベースプレートＢＰ及び支持部材４０Ａ〜４０Ｄを介して、鏡筒定盤４４に伝わる床面ＦＤからの微振動がマイクロＧレベルで絶縁されるようになっている。
【００５１】
鏡筒定盤４４の中央部に平面視円形の開口が形成され、その内部に投影光学系ＰＬがその光軸方向をＺ軸方向として上方から挿入されている。投影光学系ＰＬの鏡筒部の外周部には、その鏡筒部に一体化されたフランジＦＬＧが設けられており、このフランジＦＬＧを介して投影光学系ＰＬが鏡筒定盤４４に支持されている。
【００５２】
ウエハベース定盤５４は、ベースプレートＢＰ上に載置される。また、第１の支持コラム４８は、鏡筒定盤４４の上面に投影光学系ＰＬを取り囲んで植設された４本の脚５８（紙面奥側の脚は図示省略）と、これら４本の脚５８によってほぼ水平に支持されたレチクルベース定盤６０とを備えている。同様に、第２の支持コラム５２は、鏡筒定盤４４の上面に、第１の支持コラム４８を取り囲む状態で植設された４本の支柱６２（紙面奥側の支柱は図示省略）と、これら４本の支柱６２によってほぼ水平に支持された天板６４とによって構成されている。この第２の支持コラム５２の天板６４によって、照明光学系ＩＯＰの上部が支持されている。
【００５３】
レチクルステージＲＳＴは、本体コラム１４を構成する第１の支持コラム４８を構成するレチクルベース定盤６０上に不図示の防振ユニットを介して配置されている。レチクルステージＲＳＴは、例えば磁気浮上型の２次元リニアアクチュエータ等から成るレチクルステージ駆動系によって駆動され、レチクルＲをレチクルベース定盤６０上でＹ軸方向に大きなストロークで直線駆動するとともに、Ｘ軸方向とθｚ軸方向（Ｚ軸回りの回転方向）に関しても微小駆動が可能な構成となっている。
【００５４】
レチクルステージＲＳＴの一部には、その位置や移動量を計測するための位置検出装置であるレチクルレーザ干渉計７０からの測長ビームを反射する移動鏡７２が取り付けられている。レチクルレーザ干渉計７０は、レチクルベース定盤６０に固定され、投影光学系ＰＬの上端部側面に固定された固定鏡Ｍｒを基準として、レチクルステージＲＳＴのＸＹ面内の位置（θｚ回転を含む）を、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で検出するようになっている。
【００５５】
投影光学系ＰＬとしては、ここでは、石英や螢石を光学硝材とした屈折光学素子（レンズ素子）のみから成る１／４、１／５、又は１／６縮小倍率の屈折光学系、あるいは屈折光学素子（レンズ素子）と反射光学素子（ミラー）とを組み合わせた反射屈折光学系（カタディオプトリック光学系）、あるいは、反射光学素子のみからなる反射光学系が使用されている。この投影光学系ＰＬの鏡筒内には、低吸収性ガス（例えば空気（酸素）の含有濃度が１ｐｐｍ未満のクリーンな乾燥窒素ガスあるいはヘリウムガス）等の気体が供給されている。
【００５６】
一方、ウエハステージＷＳＴは、ウエハベース定盤５４上に配置され、例えば磁気浮上型の２次元リニアアクチュエータ等から成るウエハステージ駆動系によってＸＹ面内で自在に駆動されるようになっている。そして、このウエハステージＷＳＴの上面に、ウエハＷがウエハホルダ７６を介して真空吸着等により固定されている。
【００５７】
ウエハステージＷＳＴのＸＹ位置及び回転量（ヨーイング量、ローリング量、ピッチング量）は、投影光学系ＰＬの鏡筒下端に固定された参照鏡Ｍｗを基準として、ウエハステージＷＳＴの一部に固定された移動鏡７８の位置変化を計測するウエハレーザ干渉計８０によって、所定の分解能、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能でリアルタイムに計測される。
【００５８】
次に、露光装置に搭載された投影光学系ＰＬの波面収差を測定する波面収差測定ユニット８５の構成について説明する。
第２の光学特性計測装置としての波面収差測定ユニット８５は、ウエハステージＷＳＴ上に着脱可能に装着されている。図２に示すように、この波面収差測定ユニット８５は、投影光学系ＰＬに対向する検出面（投影光学系ＰＬを通過した光が入射する入射面８６ａ）を有し、その入射面８６ａの高さがウエハＷの表面の高さとほぼ一致するように配置されている。なお、入射面８６ａの表面には、クロム（Ｃｒ）が蒸着され、その中央部にクロムが除去された不図示の開口が形成されている。
【００５９】
波面収差測定ユニット８５は、コリメータレンズ系８７と、リレーレンズ系８８と、マイクロレンズアレイ８９と、撮像素子（以下、「ＣＣＤ９０」という）とが設けられている。コリメータレンズ系８７は、入射面８６ａの開口を介して波面収差測定ユニット８５内に入射する光束を平行光に変換するものである。この対物レンズ８６及びコリメータレンズ系８７は投影光学系ＰＬに対向する対物光学系を構成し、その第一面が入射面８６ａをなし、投影光学系ＰＬの結像面とほぼ一致するように配置されている。また、コリメータレンズ系８７の投影光学系ＰＬ側の焦点位置Ｆｐは、入射面８６ａ上の開口に位置するように設定されている。
【００６０】
マイクロレンズアレイ８９は、マイクロレンズが平行光の光軸に対して直交する面内に２次元的に配列され、平行光を複数の光束に分割し、その分割された光束を各レンズ毎にＣＣＤ９０上に集光させるものである。ＣＣＤ９０は、各レンズ毎の集光ポイントの位置（結像位置）を検出するものである。そして、このＣＣＤ９０は、受光した各集光ポイントの位置に関する信号を検出部９１（本実施形態では波面収差検出部として機能する。）に対して出力する。
【００６１】
この検出部９１は、入力された各集光ポイントの位置の情報に基づいて投影光学系ＰＬの波面収差を算出し、算出された波面収差に関する情報を露光装置全体の動作を制御する主制御系９２に出力する。
【００６２】
また、この実施形態における露光装置１０は、投影光学系ＰＬの光軸を挟むようにして、ウエハＷの焦点位置を検出する斜入射方式のＡＦセンサ９３が設けられている。そして、前記波面収差測定ユニット８５にて投影光学系ＰＬの波面収差を測定するのに先立って、このＡＦセンサ９３により、投影光学系ＰＬの結像面に対する波面収差測定ユニット８５の入射面８６ａの位置を検出する。これにより、その波面収差測定ユニット８５の入射面８６ａに対するパターンの像（このパターンの像の詳細は後述するが、ここでいうパターンの像は、投影光学系ＰＬの物体面内に配置されたピンホールパターンを示す。）の結像位置を検出するようになっている。また、ＡＦセンサ９３の検出結果に基づいて、ウエハステージＷＳＴをＺ方向に移動させて、投影光学系ＰＬの結像面に対する波面収差測定ユニット８５の入射面８６ａを調整するようになっている。
【００６３】
ここで、主制御系９２は、検出部９１から入力され、後述するように計測された前記投影光学系ＰＬの波面収差の情報に基づいて、投影光学系ＰＬの結像特性を補正する結像特性制御部１０２に指令を出す。結像特性制御部１０２は、この指令に基づいて投影光学系ＰＬを構成する複数のレンズエレメントのうち特定のレンズエレメントを光軸方向に移動させたり、傾斜させたりする、あるいは２つのレンズエレメント間の圧力を調整する。
【００６４】
次に、波面収差測定ユニット８５を用いて行う波面収差の計測方法について説明する。
まず、前述した波面収差測定ユニット８５をウエハステージＷＳＴ上に取付ける。そして、ウエハステージＷＳＴをＸＹ面内で移動させて、波面収差測定ユニット８５の入射面８６ａを、投影光学系ＰＬを構成する最も像面側に位置する光学素子に対向させる。この状態で、ＡＦセンサ９３の投光系９３ａから入射面８６ａにスリット光を投光して、その入射面８６ａからの反射光を受光系９３ｂにて受光することにより、波面収差測定ユニット８５の入射面８６ａと、投影光学系ＰＬの結像面との間隔、すなわち、投影光学系ＰＬの結像面に対する入射面８６ａの位置ずれ（入射面８６ａに対するパターンの像の結像位置）を検出する。このＡＦセンサ９３からの検出情報は主制御系９２に送られ、主制御系９２は、ウエハステージＷＳＴをＺ方向に移動させて、投影光学系ＰＬの結像面に対する波面収差測定ユニット８５の入射面８６ａの位置を調整する。
【００６５】
次に、レチクルステージＲＳＴ上に所定の径のピンホールが形成されたテストレチクルＲｔを載置する。続いて、光源１２から照明光を出射させ、その照明光を、照明光学系ＩＯＰを介してテストレチクルＲｔ上のピンホールに照射する。このピンホールを通過することにより、照明光は球面波ＳＷに変換される。
【００６６】
この球面波ＳＷは投影光学系ＰＬに入射し、その投影光学系ＰＬに収差が残存する場合には球面波ＳＷの波面ＷＦに歪みが生じる。投影光学系ＰＬから出射された球面波ＳＷは、ウエハステージＷＳＴ上に保持された波面収差測定ユニット８５の入射面８６ａで結像し、その後、波面収差測定ユニット８５の内部に入射する。波面収差測定ユニット８５の内部に入射した球面波ＳＷは、コリメータレンズ系８７により平行光ＰＢに変換される。
【００６７】
ここで、図３（ａ）に示すように前記投影光学系ＰＬに収差が存在しない場合には、平行光ＰＢの波面ＷＦｐｎは平面となる。一方、図３（ｂ）に示すように前記投影光学系ＰＬに収差が存在する場合には、平行光ＰＢの波面ＷＦｐａは歪んだ面となる。
【００６８】
平行光ＰＢは、マイクロレンズアレイ８９により、複数の光束に分割されＣＣＤ９０上に集光される。ここで、図３（ａ）に示すように、投影光学系ＰＬに収差が存在しない場合には、平行光ＰＢの波面ＷＦｐｎは平面であるため、平行光ＰＢが前記各レンズの光軸ＡＸｍｌに沿って入射する。このため、前記各レンズ毎の集光スポットＦｎは、各レンズの光軸ＡＸｍｌ上に存在することになる。
【００６９】
これに対して、図３（ｂ）に示すように、投影光学系ＰＬに収差が存在する場合には、前記のように、平行光ＰＢの波面ＷＦｐａは歪んだ面となる。このため、各レンズに入射する平行光ＰＢは、各レンズ毎にそれぞれ異なる波面の傾きを有することになる。これに伴って、各レンズ毎の集光スポットＦａは、波面の傾きに対する垂線ＡＸｐ上に存在し、収差の存在しない場合の集光スポットＦｎに対して位置ずれすることになる。この位置ずれした各集光スポットＦａの位置をＣＣＤ９０にて検出する。
【００７０】
検出部９１には、投影光学系ＰＬに収差がない場合の各集光スポットＦｎの位置が設計値として予め与えられている。この設計値は、検出部９１が備えるメモリに記憶されている。そして、この各集光スポットＦｎの位置と、測定対象となる投影光学系ＰＬを通過した光束をコリメータレンズ系８７、リレーレンズ系８８、マイクロレンズアレイ８９を介して集光された光束のＣＣＤ９０での各集光スポットＦａの位置検出結果とが比較される。この比較結果に基づいて、集光スポットＦｎに対する各レンズ毎の集光スポットＦａの位置ずれ量を求めることにより、投影光学系ＰＬにおける波面収差情報が算出される。そして、このように得られた波面収差情報に基づいて、精度よく投影光学系ＰＬの結像特性を補正することができる。
【００７１】
ところで、図４（ａ）に示すように、この露光装置１０に搭載される投影光学系ＰＬは、この露光装置１０への搭載に先立って、まず第１の光学特性計測装置としての検査用光学特性測定機（以下、「検査用測定機１１０」という）により、波面収差が計測されると共に、その計測結果に基づいて、投影光学系ＰＬの波面収差が所定範囲内に収まるように調整されている。投影光学系ＰＬの波面収差が所定範囲内に収まると、露光装置１０に搭載される。
【００７２】
ここで、検査用測定機１１０は、ベースプレートＢＰと、本体コラム１１４と、光源装置１１１と、波面収差測定装置１１２とで構成されている。ベースプレートＢＰは、クリーンルーム等の床面ＦＤに載置され、その上面に本体コラム１１４の４本の支持部材１４０Ａ〜１４０Ｄが植設されている。なお、図においては、４本の支持部材１４０Ａ〜１４０Ｄのうち、２本の支持部材１４０Ａ，１４０Ｂのみが描かれている。そして、４本の支持部材１４０Ａ〜１４０Ｄ上には、露光装置１０と同様構成の鏡筒定盤１４４が配設されている。そして、組立て後の投影光学系ＰＬの波面収差を測定する際には、投影光学系ＰＬがこの鏡筒定盤１４４の中央部の開口にＺ方向の上方から挿通され、フランジＦＬＧが鏡筒定盤１４４上に載置されるようになっている。
【００７３】
本体コラム１１４の鏡筒定盤１４４上には、上部コラム１１３が設けられており、その上部コラム１１３上に、露光装置１０の光源１２と同じ波長の光を射出する光源装置１１１が載置されている。
【００７４】
例えば、光源装置１１１は、露光光に比べてピークパワーの小さい連続光を出力する。連続光としては、例えばＤＦＢ半導体レーザまたはファイバーレーザから発振される赤外域または可視域の単一波長レーザを、例えばエルビウム（またはエルビウムとイットリビウムとの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波等を用いる。
【００７５】
例えば、露光光がＡｒＦエキシマレーザ光（λ＝１９３ｎｍ）であるとすれば、単一波長レーザの発振波長を１．５１〜１．５９μｍ範囲内とした場合に出力される１８９〜１９９ｎｍの範囲内の８倍高調波を前記連続光とすることが好ましい。また、発振波長を１．５４４〜１．５５３μｍ範囲内に狭帯化することにより出力される１９３〜１９４ｎｍの範囲内の８倍高調波は、その波長が露光光とほぼ一致する。
【００７６】
波面収差測定装置１１２は、ベースプレートＢＰ上に、被検光学系に対向するように配置され、その内部は波面収差測定ユニット８５と同様構成となっている。
検査用測定機１１０で計測された波面収差は、露光装置１０の主制御系９２に記憶される。
【００７７】
本実施形態の波面収差の計測方法では、予め波面収差の確認されている基準光学系ＢＬを検査用測定機１１０に搭載し、図４（ｂ）に示すように、その基準光学系ＢＬの波面収差を波面収差測定装置１１２で計測する。この基準光学系ＢＬは、露光装置１０に実際に搭載される投影光学系ＰＬに比べて、より径の小さなレンズで、しかも内部に収容されるレンズの枚数も少ない構成である。予め波面収差の確認されている基準光学系ＢＬとは、検査用測定機１１０、波面収差測定ユニット８５よりも高精度な計測原理を備える測定機で波面収差が確認された原器に相当する。
【００７８】
基準光学系ＢＬの波面収差を検査用測定機１１０で計測した後、基準光学系ＢＬを検査用測定機１１０から取り外す。次に、図５に示すように、露光装置１０に装着される前の波面収差測定ユニット８５が取り付けられた機差検査装置１１５に、基準光学系ＢＬを載置する。そして、機差検査装置１１５に取り付けられた波面収差測定ユニット８５で、基準光学系ＢＬの波面収差を計測する。ここで、機差検査装置１１５は、前記波面収差測定装置１１２に代えて、波面収差測定ユニット８５を保持するホルダ１１６が設けられている他は、検査用測定機１１０とほとんど同様に構成となっている。なお、機差検査装置１１５は、検査用測定機１１０の他に用意してもよいし、検査用測定機１１０が兼用してもよい。また、検査用測定機１１０で基準光学系ＢＬの波面収差を計測する測定条件（例えば、測定環境等）が、機差検査装置１１５で基準光学系ＢＬの波面収差を計測する測定条件（例えば、測定環境等）が略同じになっていることが望ましい。
【００７９】
次に、機差検査装置１１５に取り付けられた波面収差測定ユニット８５で基準光学系ＢＬの波面収差が計測された後、波面収差測定ユニット８５が機差検査装置１１５から取り外され、露光装置１０に装着される。
【００８０】
検査用測定機１１０の波面収差測定装置１１２で計測した基準光学系ＢＬの波面収差と、機差検査装置１１５に装着した波面収差測定ユニット８５で計測した基準光学系ＢＬの波面収差とに基づいて、第１の差分（計測誤差）が求められ、この第１の差分が露光装置１０の主制御系９２に記憶されている。そして、投影光学系ＰＬが露光装置１０に搭載され、波面収差測定ユニット８５により、投影光学系ＰＬの波面収差が計測されると、主制御系９２では、検査用測定機１１０の波面収差測定装置１１２で計測された投影光学系ＰＬの波面収差と、波面収差測定ユニット８５で計測された投影光学系ＰＬの波面収差との第２の差分が算出される。第２の差分に基づいて、露光装置搭載時に波面の状態変化を確認することができる。主制御系９２では、基準光学系ＢＬに関する第１の差分に基づいて、露光装置１０に装着された波面収差測定ユニット８５と、検査用測定機１１０の波面収差測定装置１１２との機差が求められる。そして、主制御系９２は、この機差に基づいて、前記投影光学系ＰＬが露光装置１０に搭載された状態において、波面収差測定ユニット８５で計測された波面収差を補正するようになっている。
【００８１】
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（ア）  この投影光学系ＰＬの波面収差の計測方法では、露光装置１０に搭載される前に検査用測定機１１０の波面収差測定装置１１２で、投影光学系ＰＬの波面収差を計測する。また、検査用測定機１１０の波面収差測定装置１１２で予め波面収差が確認されている基準光学系ＢＬの波面収差を計測する。次いで、基準光学系ＢＬの波面収差を、露光装置１０に設けられる波面収差測定ユニット８５を用いて計測する。そして、波面収差測定ユニット８５で露光装置１０に搭載した投影光学系ＰＬの波面収差を計測するようになっている。
【００８２】
このため、予め波面収差が確認されている基準光学系ＢＬについて、検査用測定機１１０の波面収差測定装置１１２と波面収差測定ユニット８５とで波面収差を計測するため、検査用測定機１１０と波面収差測定ユニット８５との機差を把握することができる。これにより、投影光学系ＰＬを露光装置１０に搭載した状態でその露光装置１０に設けられる波面収差測定ユニット８５で計測した投影光学系ＰＬの波面収差に、検査用測定機１１０の波面収差測定装置１１２と波面収差測定ユニット８５との機差を反映させることができる。従って、投影光学系ＰＬにおける使用状態での光学特性の管理をより厳密に行うことができる。
【００８３】
（イ）  この投影光学系ＰＬの波面収差の計測方法では、検査用測定機１１０で計測した基準光学系ＢＬの波面収差の計測結果と波面収差測定ユニット８５で計測した基準光学系ＢＬの波面収差の計測結果との第１の差分を求める。そして、第１の差分と、投影光学系ＰＬを露光装置１０に搭載した後、波面収差測定ユニット８５で計測した投影光学系ＰＬの波面収差の計測結果とに基づいて、露光装置１０に搭載した状態での投影光学系ＰＬの波面収差を算出する。このため、露光装置に搭載した投影光学系ＰＬの使用状態での波面収差に、より確実に検査用測定機１１０と波面収差測定ユニット８５との機差を反映させることができる。
【００８４】
（ウ）  この投影光学系ＰＬの波面収差の計測方法では、基準光学系ＢＬに関する第１の差分に基づいて、波面収差測定ユニット８５で計測した投影光学系ＰＬを露光装置１０に搭載した後の投影光学系ＰＬの波面収差の計測結果を補正する。
【００８５】
このため、投影光学系ＰＬに搭載した状態における投影光学系ＰＬの波面収差の計測結果を補正することによって、検査用測定機１１０と波面収差測定ユニット８５との機差に基づく誤差の要因を排除することができる。従って、投影光学系ＰＬの波面収差をより正確に把握することができる。
【００８６】
（エ）  この露光装置１０では、波面収差測定ユニット８５が、露光装置１０に対して着脱可能に装着されている。このため、複数の露光装置１０間で共用されるような波面収差測定ユニット８５において、前記（ア）〜（ウ）に記載の発明の効果を発揮させることができる。
【００８７】
（オ）  この投影光学系ＰＬの波面収差の計測方法に使用する基準光学系ＢＬを構成するレンズは、投影光学系ＰＬに含まれるレンズよりも径が小さく、またその枚数も少ない構成である。このため、基準光学系ＢＬの取り扱いが容易になるとともに、基準光学系ＢＬ構造の簡素化を図ることができ、光学特性の安定性を高めることができる。
【００８８】
（カ）  レチクルＲ上に形成されたパターンの像をウエハＷ上に転写する露光装置１０において、この投影光学系ＰＬの波面収差の計測方法により、投影光学系ＰＬの波面収差を計測することにより、搭載されている投影光学系ＰＬの光学特性をより厳密に管理することができ、露光精度を向上させることができる。また、この投影光学系ＰＬの波面収差の計測方法の計測対象が、レチクルＲ上に形成されたパターンの像をウエハＷ上に投影する投影光学系ＰＬである。ここで、露光装置１０においては、露光精度に関して、投影光学系ＰＬの光学特性の及ぼす影響が特に大きいため、特に顕著に効果が発揮される。
【００８９】
（第２実施形態）
つぎに、本発明の第２実施形態について、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００９０】
この第２実施形態においては、波面収差測定ユニット８５が露光装置１０のウエハステージＷＳＴに常設されている点が前記第１実施形態とは異なっている。そして、この実施形態では、図６に示すように、波面収差測定ユニット８５による基準光学系ＢＬの波面収差の測定を、波面収差測定ユニット８５を露光装置１０に装着するとともに、基準光学系ＢＬを露光装置１０に装着した状態で行うようになっている。
【００９１】
さらに、基準光学系ＢＬに関して、検査用測定機１１０で測定した波面収差と、波面収差測定ユニット８５で測定した波面収差との間にずれがある時には、波面収差測定ユニット８５の較正を行うようになっている。この較正方法としては、対物レンズ８６，コリメータレンズ系８７の少なくとも１つのレンズを、回転調整したり、光軸方向または光軸と直交する方向の位置を調整したりして行う。この較正を行うことによって、基準光学系ＢＬに関する検査用測定機１１０で測定した波面収差と波面収差測定ユニット８５で測定した波面収差第１の差分は、ほとんどゼロとなる。
【００９２】
従って、本実施形態によれば、前記第１実施形態における（ア）〜（ウ）、（オ）及び（カ）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（キ）  この投影光学系ＰＬの波面収差の計測方法では、波面収差測定ユニット８５が、露光装置１０に常設されているため、波面収差測定ユニット８５の計測性能を長期間にわたって安定した状態に保つことができる。特に、波面収差測定ユニット８５の較正を行うような場合には、波面収差測定ユニット８５を較正された状態で長期間維持することができ、露光装置の露光性能を長期にわたって高く安定した状態に保つことができる。
【００９３】
（ク）  この投影光学系ＰＬの波面収差の計測方法では、検査用測定機１１０で計測した基準光学系ＢＬの波面収差の計測結果と、波面収差測定ユニット８５で計測した基準光学系ＢＬの波面収差の計測結果とに基づいて、波面収差測定ユニット８５を較正するようになっている。このため、波面収差測定ユニット８５の性能を長期にわたって高く安定した状態に保つことができる。
【００９４】
（第３実施形態）
つぎに、本発明の第３実施形態について、前記第１実施形態及び第２実施形態と異なる部分を中心に図７〜図９を参照して説明する。
【００９５】
第１及び第２実施形態は、本発明を投影光学系の波面収差の測定方法に具体化したものであったのに対し、この第３実施形態は、本発明を投影光学系ＰＬの開口数（以下、「ＮＡ」という。）を算出するための開口の大きさの計測方法に具体化したものであり、計測する対象である光学特性が異なるものである。
【００９６】
露光装置１０の構成は、第１実施形態の構成とほぼ同様であるが、露光装置１０に着脱自在に装着される波面収差測定ユニット８５に換えて、投影光学系ＰＬのＮＡを測定するＮＡ測定ユニット１５０が装着されている点が異なる。
【００９７】
また、このＮＡ測定ユニット１５０の構成は、図７に示すように、波面収差測定ユニット８５に設けられるマイクロレンズアレイ８９を有していない点が第１実施形態とは異なっている。ＣＣＤ９０は、図８に示すような投影光学系ＰＬの開口形状（ＮＡを算出するためのデータであるＮＡ計測データ１５２）を撮像する。そして、このＣＣＤ９０は、撮像したＮＡ計測データ１５２に関する信号を検出部９１（本実施形態ではＮＡ検出部として機能する。図１参照）に対して出力する。
【００９８】
この検出部９１は、入力されたＮＡ計測データに基づいて投影光学系ＰＬのＮＡを算出（ＮＡ計測データ１５２の外径を検出）し、算出されたＮＡに関する情報を露光装置全体の動作を制御する主制御系９２に出力する。その後、必要に応じて前記第１実施形態と同様に結像特性制御部１０２に所定の指令を出し、適宜投影光学系ＰＬの結像特性を補正する処理を行う。
【００９９】
以上のように構成されるＮＡ測定ユニット１５０を用いて行われるＮＡ計測方法は、検査用測定機１１０、機差検査装置１１５に搭載される波面収差測定ユニットに換えて、ＮＡ測定装置が搭載される点以外は前述した第１実施形態とほぼ同様である。そのため、詳細な図面及び説明は省略して、異なる部分を中心に要部のみ説明することとする。
【０１００】
本実施形態では、まず、予めＮＡが確認されている基準光学系ＢＬを検査用測定機１１０に搭載し、その基準光学系ＢＬのＮＡを検査用測定機１１０のＮＡ計測装置で計測する。基準光学系ＢＬのＮＡを検査用測定機１１０のＮＡ計測装置で計測した後、基準光学系ＢＬを検査用測定機１１０から取り外す。次に、露光装置１０に装着される前のＮＡ測定ユニット１５０が取り付けられた機差検査装置１１５に、基準光学系ＢＬを載置する。そして、機差検査装置１１５に取り付けられたＮＡ測定ユニット１５０で、基準光学系ＢＬのＮＡを計測する。
【０１０１】
次に、機差検査装置１１５に取り付けられたＮＡ測定ユニット１５０で基準光学系ＢＬのＮＡが計測された後、ＮＡ測定ユニット１５０は、機差検査装置１１５から取り外され、露光装置１０に装着される。
【０１０２】
そして、検査用測定機１１０で計測した基準光学系ＢＬのＮＡと、機差検査装置１１５に装着したＮＡ測定ユニット１５０で計測した基準光学系ＢＬのＮＡとに基づいて、第１の差分が求められ、この第１の差分が露光装置１０の主制御系９２に記憶されている。そして、投影光学系ＰＬが露光装置１０に搭載され、ＮＡ測定ユニット１５０により、投影光学系ＰＬのＮＡが計測されると、主制御系９２では、検査用測定機１１０で計測されたＮＡとＮＡ測定ユニット１５０で計測されたＮＡとの第２の差分が算出される。第２の差分に基づいて、露光装置搭載時のＮＡ変化を確認することができる。主制御系９２では、基準光学系ＢＬに関する第１の差分に基づいて、露光装置１０に装着されたＮＡ測定ユニット１５０と、検査用測定機１１０のＮＡ測定装置との機差が求められる。そして、主制御系９２は、この機差に基づいて、投影光学系ＰＬが露光装置１０に搭載された状態において、ＮＡ測定ユニット１５０で計測されたＮＡを補正するようになっている。
【０１０３】
なお、上記ＮＡ計測では、各測定機（検査用測定機１１０、機差検査装置１１５、露光装置１０）の光源（光源１２、光源装置１１１）のσ値（即ち、投影光学系ＰＬの光源に対するσ値）は１以上に設定されている。
【０１０４】
さらに、より正確なＮＡ算出を行う場合には、投影光学系ＰＬの瞳をＮＡ測定ユニット１５０のＣＣＤ９０で撮像させた場合の投影光学系ＰＬに対する照明σ値を十分に充足させることで、完全インコヒーレント照明条件と等価な状態でＮＡ計測とすることもできる。
【０１０５】
図９は、投影光学系ＰＬの瞳をＮＡ測定ユニット１５０のＣＣＤ９０に結像させる光路を模式的に示す図（光路図）である。なお、図９において、投影光学系ＰＬを瞳の上、瞳の下のそれぞれのレンズ群、及びＮＡ測定ユニット１５０の対物レンズ系１５５を構成する複数のレンズをそれぞれ１枚で略記している。また、図９において網かけ状に図示された光路は、入射面８６ａの開口に対して最大に照明されている状態、すなわちσ＝１の状態を示し、破線で図示された光路は、σ＞１の状態を例示している。図９に示すように、投影光学系ＰＬの基板側のレンズ群１５３と、ＮＡ測定ユニット１５０の対物レンズ系１５５とを１つの結像系と見ると、ＮＡ測定ユニット１５０の入射面８６ａが瞳となる。
【０１０６】
このように、ＮＡ測定ユニット１５０の入射面８６ａを投影光学系ＰＬの基板側のレンズ群１５３とＮＡ測定ユニット１５０の対物レンズ系１５５との瞳面とした場合、ＮＡ測定ユニット１５０の入射面８６ａの開口が絞りに相当することになる。したがって、テストレチクルＲｔに形成されたピンホールパターンによって、入射面８６ａの開口に対する照明σ値を十分に大きくすることができる。また、数値計算によれば、本実施形態の場合、照明σ値を３以上で瞳（入射面８６ａ）を照射することによって、すなわち、テストレチクルＲｔのピンホールパターンの直径を１２０μｍ以上にすることによって、完全インコヒーレント照明条件下でのＮＡ計測値からの誤差を１／１０００以下に小さくできる。これにより、照明σ値を３以上に設定すれば、完全インコヒーレント照明条件とみなせる高精度なＮＡ計測が可能となる。
【０１０７】
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（ケ）  この投影光学系ＰＬのＮＡ計測方法では、上記波面収差の計測方法と同様に、予めＮＡが確認されている基準光学系ＢＬについて、検査用測定機１１０のＮＡ計測装置とＮＡ測定ユニット１５０とでＮＡを計測するため、検査用測定機１１０とＮＡ測定ユニット１５０との機差を把握することができる。これにより、投影光学系ＰＬを露光装置１０に搭載した状態でその露光装置１０に設けられるＮＡ測定ユニット１５０で計測したＮＡに、検査用測定機１１０とＮＡ測定ユニット１５０との機差を反映させることができる。従って、投影光学系ＰＬにおける使用状態でのＮＡを正確に計測することが可能となる。
【０１０８】
（コ）  この投影光学系ＰＬのＮＡ計測方法では、検査用測定機１１０で計測した基準光学系ＢＬのＮＡの計測結果とＮＡ測定ユニット１５０で計測した基準光学系ＢＬのＮＡの計測結果との第１の差分を求める。そして、第１の差分と、投影光学系ＰＬを露光装置１０に搭載した後、ＮＡ測定ユニット１５０で計測した投影光学系ＰＬのＮＡの計測結果とに基づいて、露光装置１０に搭載した状態での投影光学系ＰＬのＮＡを算出する。このため、露光装置１０に搭載した投影光学系ＰＬの使用状態でのＮＡに、より確実に検査用測定機１１０とＮＡ測定ユニット１５０との機差を反映させることができる。
【０１０９】
（サ）  この投影光学系ＰＬのＮＡ計測方法では、基準光学系ＢＬに関する第１の差分に基づいて、ＮＡ測定ユニット１５０で計測した投影光学系ＰＬを露光装置１０に搭載した後の投影光学系ＰＬのＮＡの計測結果を補正する。
【０１１０】
投影光学系ＰＬのＮＡは、投影光学系ＰＬの解像力を決める重要なパラメータであって、特に、小σ変形照明を用いる場合には、検査用測定機で計測したＮＡと露光装置に搭載後に計測したＮＡとに誤差が生じやすい。しかし、本実施形態では、上記のように基準光学系ＢＬに関する第１の差分に基づいて投影光学系ＰＬのＮＡの計測結果を補正するため、検査用測定機１１０とＮＡ測定ユニット１５０との機差に基づく誤差の要因を排除することができ、露光装置１０における投影光学系ＰＬのＮＡをより正確に把握することができる。
【０１１１】
（シ）  この投影光学系ＰＬのＮＡ計測方法では、投影光学系ＰＬに対する照明σ値を３以上に設定することで、完全インコヒーレント照明条件下でのＮＡ計測とすることができ、さらに高精度なＮＡ計測が可能となる。
【０１１２】
（第４実施形態）
つぎに、本発明の第４の実施形態について、第３実施形態と異なる部分を中心に図１０及び図１１を参照して説明する。
【０１１３】
第１及び第２実施形態では、投影光学系ＰＬの光学特性として波面収差を計測し、第３実施形態では投影光学系ＰＬのＮＡを計測するものとした。これに対し、この第４実施形態は、本発明を偏光照明法において投影光学系ＰＬを通過した照明光の偏光状態の計測方法に具体化したものであり、計測する対象である光学特性が異なるものである。
【０１１４】
露光装置１０の構成は、図１に示す第１実施形態の構成とほぼ同様であるが、露光装置１０に着脱自在に装着される波面収差測定ユニット８５に換えて、図１０に示す偏光状態を計測する偏光計測ユニット１６０が装着されている点が異なる。また、上記各実施形態では詳しい説明を省略したが、図１に示す照明光学系ＩＯＰが備える偏光制御ユニット５９について、まず簡単に述べる。
【０１１５】
偏光制御ユニット５９は、例えば照明光学系ＩＯＰの光軸に一致する回転軸を中心に回転可能な１／２波長板を備えている。光源１２から出射された照明光は、この１／２波長板に入射すると、進相軸方向成分の位相が、進相軸方向に直交する方向の成分に対して１／２波長進むようになるため、その偏光方向が変化する。偏光制御ユニットでは、この１／２波長板の回転位置を調整することにより、射出される照明光の偏光方向を制御することができるようになっている。なお、この１／２波長板の回転位置は、主制御系９２からの指示に基づいて、不図示の駆動装置の駆動により行われる。
【０１１６】
一方、偏光計測ユニット１６０の構成は、図１０に示すように、第１実施形態における波面収差測定ユニット８５の構成とほぼ同様であるが、波面収差測定ユニット８５に設けられるマイクロレンズアレイ８９を有しておらず、その位置に偏光検出部１６１が配置されている点が第１実施形態とは異なっている。
【０１１７】
図１１は、偏光検出部１６１の光学的な構成を模式的に示す図である。図１１に示すように、偏光検出部１６１は、１／４波長板１６２と、偏光ビームスプリッタ１６３とを備えている。なお、この偏光ビームスプリッタ１６３は、本来、光束を偏光方向に応じて２光束に分岐させるためのものであるが、ここでは、特定の偏光成分のみを通過させる偏光スリット板として作用するため、図１１ではそのように図示している。図１１では、この１／４波長板１６２と、偏光ビームスプリッタ１６３とは、同一直線上にある回転軸を中心に回転可能に設置されている。それらの回転位置は、主制御系９２の指示に基づいて、不図示の駆動装置の駆動により、制御可能となっている。したがって、１／４波長板１６２と、偏光ビームスプリッタ１６３とは、主制御系９２により、その相対的な回転位置を調整することができるようになっている。
【０１１８】
このように構成される偏光検出部１６１を通過した照明光は、ＣＣＤ９０によって受光される。そして、ＣＣＤ９０は、受光した偏光特性データに関する信号を検出部９１（本実施形態では偏光特性検出部として機能する。図１参照）に対して出力する。
【０１１９】
この検出部９１は、入力された偏光特性データに基づいて投影光学系ＰＬを通過した照明光の偏光状態を算出し、算出された偏光状態に関する情報を露光装置全体の動作を制御する主制御系９２に出力する。その後、必要に応じて偏光制御ユニット５９に所定の指令を出し、適宜照明光の偏光状態を補正する処理を行う。
【０１２０】
次に、上記のように構成される偏光計測ユニット１６０を用いて行う偏光計測方法について説明する。この偏光計測方法は、第１実施形態において検査用測定機１１０、機差検査装置１１５に搭載される波面収差測定装置１１２に換えて、偏光測定装置が搭載される点が異なる。以下、相違点に着目して説明する。
【０１２１】
この偏光計測方法は、第１及び第３の実施形態とほぼ同様である。すなわち、まず、予め偏光特性が確認されている基準光学系ＢＬを検査用測定機１１０に搭載し、その基準光学系ＢＬの偏光特性を検査用測定機１１０の偏光計測装置で計測する。基準光学系ＢＬの偏光特性を検査用測定機１１０の偏光計測装置で計測した後、基準光学系ＢＬを検査用測定機１１０から取り外す。次に、露光装置１０に装着される前の偏光計測ユニット１６０が取り付けられた機差検査装置１１５に、基準光学系ＢＬを載置する。そして、機差検査装置１１５に取り付けられた偏光計測ユニット１６０で、基準光学系ＢＬの偏光特性を計測する。
【０１２２】
次に、機差検査装置１１５に取り付けられた偏光計測ユニット１６０で基準光学系ＢＬの偏光特性が計測された後、偏光計測ユニット１６０は、機差検査装置１１５から取り外され、露光装置１０に装着される。
【０１２３】
そして、検査用測定機１１０で計測した基準光学系ＢＬの偏光特性と、前記機差検査装置１１５に装着した偏光計測ユニット１６０で計測した基準光学系ＢＬの偏光特性とに基づいて、第１の差分が求められ、この第１の差分が露光装置１０の主制御系９２に記憶されている。そして、投影光学系ＰＬが露光装置１０に搭載され、偏光計測ユニット１６０により、投影光学系ＰＬの偏光特性が計測されると、主制御系９２では、検査用測定機１１０で計測された偏光特性と偏光計測ユニット１６０で計測された偏光特性との第２の差分が算出される。第２の差分に基づいて、露光装置搭載時の偏光特性変化を確認することができる。主制御系９２では、基準光学系ＢＬに関する第１の差分に基づいて、露光装置１０に装着された偏光計測ユニット１６０と、検査用測定機１１０の偏光測定装置との機差が求められる。そして、主制御系９２は、この機差に基づいて、前記投影光学系ＰＬが露光装置１０に搭載された状態において、偏光計測ユニット１６０で計測された偏光特性を補正するようになっている。
【０１２４】
従って、本実施形態によれば、例えば上記（ケ）及び（コ）で述べた他の光学特性における計測における効果と同様に、投影光学系ＰＬにおける使用状態での偏光特性を正確に計測することが可能となる。さらに、以下のような効果を得ることができる。
【０１２５】
（ス）  基準光学系ＢＬは、像高が狭く、内部に収容されるレンズの中心に対して対称良く光線が透過するため、各レンズの入射角がＮＡによって一定している。これにより、レンズ入射角から生じる偏光特性計算が容易であり、透過後の偏光特性が精度良く算出できる。
【０１２６】
また、上記したように基準光学系ＢＬの内部に収容されるレンズは、投影光学系ＰＬに比べて小さいため、偏光特性の良好な部材として構成できる。また、構造が単純かつ軽量であるため、レンズホールドによる偏光特性への悪影響が少なく、安定した偏光特性となっている。
【０１２７】
さらに、基準光学系ＢＬはその本体が小さいため、非回転対称収差較正用に基準光学系ＢＬ本体の回転が可能である。基準光学系ＢＬを回転させて得られるデータは回転した基準光学系ＢＬに付随する特性であり、この特性データを得ることで、非回転対称収差の較正を行うことができる。
【０１２８】
以上詳述したように、偏光計測に適した基準光学系ＢＬから精度良く算出された機差（第１の差分）に基づいて、照明光の偏光特性が補正されるため、偏光特性をより正確に把握することができる。そして、露光装置１０の解像度を向上させるべく偏光照明を行う場合には、照明光の偏光状態が所望の状態であるか否かを正確に確認することができ、高精度な露光を確実に行うことができる。
【０１２９】
（変形例）
なお、本発明の各実施形態は、以下のように変形してもよい。
・  前記各実施形態では、投影光学系ＰＬに入射する照明光に球面波ＳＷを発生させるため、ピンホールが形成されたテストレチクルＲｔを用いる構成について説明した。しかしながら、照明光に球面波ＳＷを発生できるものであれば、この構成に限定されるものではない。例えば、投影光学系ＰＬの波面収差を測定するに際しては、テストレチクルＲｔに代えて、レチクルステージＲＳＴ上に開口部を形成し、この開口部を塞ぐように取り付けられた透明板上に、ピンホールパターンを形成してもよい。その他に、通常のデバイス用レチクルに、同様のピンホールパターンを形成してもよい。また、レチクルステージＲＳＴ自体に、同様のピンホールパターンを形成してもよい。
【０１３０】
・  前記各実施形態では、露光光としてエキシマレーザ光のパルス光を露光光としたが、露光光として、また、例えば金属蒸気レーザやＹＡＧレーザの高調波、あるいはｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）等の超高圧水銀ランプの輝線等の連続光を採用してもよい。
【０１３１】
・  また、露光装置１０の光源１２としては、前記実施形態に記載のＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）の他、例えばＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（１２６ｎｍ）等を用いてもよい。また、ＤＦＢ半導体レーザまたはファイバーレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（またはエルビウムとイッテルビウムの双方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いてもよい。
【０１３２】
・  前記各実施形態では、連続光をＤＦＢ半導体レーザまたはファイバーレーザの高調波としたが、連続光として、例えばアルゴンランプ、クリプトンランプ、キセノンランプ等の希ガス放電ランプ、キセノン−水銀ランプ、ハロゲンランプ、蛍光灯、白熱灯、水銀灯、ナトリウムランプ、メタルハライドランプ等から出射される紫外光、可視光または赤外光、またはそれらの光を単波長化した光の高調波、ＹＡＧレーザ光、金属蒸気レーザ光等の高調波を採用してもよい。
【０１３３】
・  前記第１実施形態では、シャック−ハルトマン方式により投影光学系ＰＬの収差を波面収差として測定する方法を採用したが、位相回復法によって光学像複素振幅分布から投影光学系ＰＬの波面収差を求める、いわゆるＰＳＦ（ポイント・スプレッド・ファンクション）方式を採用してもよい。
【０１３４】
・  前記第１実施形態では、検査用測定機１１０の波面収差測定装置１１２で計測した基準光学系ＢＬの波面収差と、機差検査装置１１５に装着した波面収差測定ユニット８５で計測した基準光学系ＢＬの波面収差とに基づいて求められた第１の差分は、露光装置１０の主制御系９２に記憶される構成について説明したが、この構成に限られるものではない。例えば、波面収差検出部として機能する検出部９１が備えるメモリに記憶してもよい。
【０１３５】
・  また、図１２に示すように、光学特性計測装置としての波面収差測定ユニット８５を、第１の差分（計測誤差）を記憶する記憶部９４及び計測した投影光学系ＰＬの波面収差を第１の差分に基づいて補正する補正部９５を備える構成としてもよい。この場合、記憶部９４に第１の差分が記憶されるとともに、補正部９５において、露光装置１０に装着された波面収差測定ユニット８５と検査用測定機１１０の波面収差測定装置１１２との機差に基づく誤差を排除するように波面収差が補正される。従って、波面収差測定ユニット８５によって波面収差を正確に求めることができる。なお、こうした実施形態は、第３実施形態で説明したＮＡ測定ユニット１５０及び第４実施形態で説明した偏光計測ユニット１６０についても同様に適用できる。
【０１３６】
・  前記各実施形態では、露光装置の投影光学系ＰＬを光学特性の測定対象の被検光学系として具体化したが、露光装置における照明光学系等その他の光学系、あるいは露光装置とは異なった光学装置における光学系の波面収差測定装置に具体化してもよい。
【０１３７】
・  前記各実施形態では、本発明を半導体素子製造用の走査露光型の露光装置に具体化したが、例えばステップ・アンド・リピート方式により一括露光を行う露光装置に具体化してもよい。
【０１３８】
・  また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハなどへ回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ（深紫外）やＶＵＶ（真空紫外）光などを用いる露光装置では一般に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては、石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、または水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置や電子線露光装置などでは、透過型マスク（ステンシルマスク、メンバレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハなどが用いられる。
【０１３９】
・  もちろん、半導体素子の製造に用いられる露光装置だけでなく、液晶表示素子（ＬＣＤ）などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置にも、本発明を適用することができる。また、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などにも本発明を適用することができる。
【０１４０】
・  前記第３実施形態において、ＣＣＤ９０を最も理想的な結像位置に配置したが、デフォーカスした位置に配置されていても構わない。すなわち、第１実施形態の波面収差測定ユニット８５において、マイクロレンズアレイ８９を単に省略した形態で、ＮＡ測定ユニットを構成することができる。これは、図３（ａ）においてコリメータレンズ系８７を通過した平行光ＰＢがほぼ平行であることから結像ＮＡは十分小さく、デフォーカスした位置であっても、ボケを考慮した正確なＮＡ計測が可能なためである。
【０１４１】
・  さらに、前記第３実施形態と第２実施形態との組み合わせ及び前記第４実施形態と第２実施形態との組み合わせにより、ＮＡ測定ユニット１５０又は偏光計測ユニット１６０が露光装置１０のウエハステージＷＳＴに常設されている形態として構成してもよい。
【０１４２】
・  第２実施形態では、ウエハステージＷＳＴに波面収差測定ユニット８５が常設される構成について説明したが、ウエハステージＷＳＴとは異なる別の計測ステージを用意し、この計測ステージに波面収差測定ユニット８５を常設してもよい。また、計測ステージには、波面収差測定ユニット８５だけでなく、ＮＡ測定ユニット１５０及び偏光計測ユニット１６０を設けてもよい。さらに、波面収差測定ユニット８５、ＮＡ測定ユニット１５０、偏光計測ユニット１６０を一つの筐体でユニット化し、波面測定機能、ＮＡ測定機能、偏光計測機能を切換えて行うようにしてもよい。
【０１４３】
・  また、本発明では、基準光学系ＢＬとして、露光装置１０に搭載される投影光学系ＰＬに比べて、径の大きさ及び光学素子の枚数が異なる構成の光学系を例に説明したが、この構成に限られるものではない。
【０１４４】
例えば、基準光学系ＢＬとして、露光装置１０に搭載される投影光学系ＰＬを使用してもよい。この場合、投影光学系ＰＬの光学特性は、検査用測定機１１０により計測され、投影光学系ＰＬの光学特性が予め求められる。そして、光学特性が求められた投影光学系ＰＬを基準光学系ＢＬとして使用し、第１の実施形態と同様に波面収差測定ユニット８５で波面収差を測定するようにすればよい。この場合、検査用測定機１１０が機差検査装置１１５を兼用し、検査用測定機１１０に対して、波面収差測定装置１１２及び波面収差測定ユニット８５を着脱可能に構成することにより、投影光学系ＰＬを検査用測定機１１０から取り外すことなく、波面収差測定装置１１２と波面収差測定ユニット８５との両方で投影光学系ＰＬの波面収差を測定することができる。
【０１４５】
すなわち、各実施形態で説明した基準光学系ＢＬを使用することなく、露光装置１０に搭載される投影光学系ＰＬに基づいて、波面収差測定装置１１２と波面収差測定ユニット８５との機差を把握することができる。なお、こうした実施形態は、波面収差の測定に限らず、第３実施形態で説明したＮＡ計測及び第４実施形態で説明した偏光計測についても同様に適用できる。
【０１４６】
なお、本発明の露光装置１０は、例えば以下の方法で製造することができる。すなわち、複数のレンズ、ミラー等の光学素子から構成される照明光学系ＩＯＰ、投影光学系ＰＬを露光装置本体に組み込み光学調整する。また、多数の機械部品からなるレチクルステージＲＳＴやウエハステージＷＳＴを露光装置本体に取り付けて配線や配管を接続し、さらに総合調整（電気調整、動作確認等）を行う。また、露光装置１０の製造は、温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【０１４７】
次に、上述した露光装置１０をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイス（以下、単に「デバイス」という）の製造方法の実施形態について説明する。
図１３は、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。図１３に示すように、まず、ステップＳ２０１（設計ステップ）において、デバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ２０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レクチルＲ等）を製作する。一方、ステップＳ２０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラスプレート等の材料を用いて基板（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷとなる。）を製造する。
【０１４８】
次に、ステップＳ２０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ２０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ２０４で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップＳ２０５には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程（チップ封入等）等の工程が必要に応じて含まれる。
【０１４９】
最後に、ステップＳ２０６（検査ステップ）において、ステップＳ２０５で作製されたデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。
【０１５０】
図１４は、半導体デバイスの場合における、図１３のステップＳ２０４の詳細なフローの一例を示す図である。図１４において、ステップＳ２１１（酸化ステップ）では、ウエハＷの表面を酸化させる。ステップＳ２１２（ＣＶＤステップ）では、ウエハＷ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ２１３（電極形成ステップ）では、ウエハＷ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ２１４（イオン打込みステップ）では、ウエハＷにイオンを打ち込む。以上のステップＳ２１１〜Ｓ２１４のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
【０１５１】
ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ２１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハＷに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ２１６（露光ステップ）において、先に説明したリソグラフィシステム（露光装置）によってマスク（レチクルＲ）の回路パターンをウエハＷ上に転写する。次に、ステップＳ２１７（現像ステップ）では露光されたウエハＷを現像し、ステップＳ２１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ２１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。
【０１５２】
これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハＷ上に多重に回路パターンが形成される。
以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程（ステップＳ２１６）において上記の露光装置が用いられ、真空紫外域の露光光により解像力の向上が可能となり、しかも露光量制御を高精度に行うことができる。従って、結果的に最小線幅が０．１μｍの高集積度のデバイスを歩留まりよく生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】第１実施形態の露光装置を示す概略構成図。
【図２】波面収差測定ユニットの内部構成を示す断面図。
【図３】（ａ）は投影光学系に収差が存在しない場合の、（ｂ）は投影光学系に収差が存在する場合の波面収差測定ユニットにおける波面収差の測定状態に関する説明図。
【図４】検査用測定機を用いて（ａ）は投影光学系の、（ｂ）は基準光学系の波面収差を計測している状態を示す側面図。
【図５】機差検査装置を用いて基準光学系の波面収差を計測している状態を示す側面図。
【図６】第２実施形態において基準光学系を露光装置に搭載した状態を示す側面図。
【図７】ＮＡ測定ユニットの内部構成を示す断面図。
【図８】投影光学系の開口形状（ＮＡ計測データ）を示す図。
【図９】投影光学系の瞳をＮＡ測定ユニットのＣＣＤに結像させる光路を模式的に示す光路図。
【図１０】偏光計測ユニットの内部構成を示す断面図。
【図１１】偏光検出部の光学的な構成を模式的に示す図。
【図１２】別の実施形態における波面収差測定ユニットを示す概略ブロック図。
【図１３】マイクロデバイスの製造例のフローチャート。
【図１４】半導体素子の場合における図１３の基板処理に関する詳細なフローチャート。
【符号の説明】
【０１５４】
１０…光学装置としての露光装置、１２…光源、５９…偏光制御ユニット、８５…波面収差測定ユニット（第２の光学特性計測装置）、９１…検出部、９２…制御系、９４…記憶部（記憶装置）、９５…補正部（補正装置）、１０２…結像特性制御部、１１０…検査用光学特性測定機（第１の光学特性計測装置）、１１２…光学特性測定装置、１１５…機差検査装置、１５０…ＮＡ測定ユニット（第２の光学特性計測装置）、１６０…偏光計測ユニット（第２の光学特性計測装置）、１６１…偏光検出部、ＢＬ…基準光学系、ＰＬ…光学系としての投影光学系、Ｒ…マスクとしてのレチクル、Ｒｔ…テストレチクル、Ｗ…基板としてのウエハ。
【図１】
2006108618.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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