(57)【要約】【課題】  露光装置において新たなスペースを必要せずに有効光源分布を測定可能な測定装置及びそれを有する露光装置を提供する。【解決手段】  光源からの光を使用してレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルを搭載して駆動するレチクルステージと、前記レチクルのパターンを被露光体上に転写する投影光学系とを有する露光装置において、レチクル面における前記光の入射角度分布としての有効光源分布を測定するための測定装置であって、前記照明光学系を経た光を案内するリレー光学系と、当該リレー光学系を収納し、前記レチクルステージに前記レチクルの代わりに搭載される筐体とを有することを特徴とする測定装置を提供する。【選択図】  図２
2006303196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を使用してレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルを搭載して駆動するレチクルステージと、前記レチクルのパターンを被露光体上に転写する投影光学系とを有する露光装置において、レチクル面における前記光の入射角度分布としての有効光源分布を測定するための測定装置であって、
前記照明光学系を経た光を案内するリレー光学系と、
当該リレー光学系を収納し、前記レチクルステージに前記レチクルの代わりに搭載される筐体とを有することを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記露光装置は、前記レチクルと前記被露光体との位置合わせに使用されるアライメントマークを観察可能なアライメントスコープを更に有し、
前記リレー光学系は、前記照明光学系を経た前記光を前記アライメントスコープに案内することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記リレー光学系は、
前記光をピンホールに透過するピンホール部材と、
前記ピンホールを通過した前記光から空中瞳像を生成するフーリエ変換光学系とを有することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項４】
前記フーリエ変換光学系の射出端は前記アライメント光学系の撮像部と共役であることを特徴とする請求項３記載の測定装置。
【請求項５】
前記ピンホールは前記アライメント光学系の撮像部と共役であることを特徴とする請求項３記載の測定装置。
【請求項６】
前記筐体は、前記レチクルステージの走査方向の駆動と、前記レチクルステージ面で前記走査方向と垂直方向に駆動可能な前記アライメント光学系を用いて測定位置に駆動することを特徴とする請求項２記載の測定装置。
【請求項７】
前記ピンホールを経た光を平行光にするレンズを更に有することを特徴とする請求項３記載の測定装置。
【請求項８】
前記筐体は、前記レチクルと前記被露光体との位置合わせに使用されるアライメントマークを有することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項９】
前記筐体は、前記レチクルを搬送する搬送系によって搬送可能であることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項１０】
前記レチクルステージは測定像高を可変にするように前記リレー光学系を駆動することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項１１】
前記測定装置は、
前記光を分割するビームスプリッターと、
平面偏光を生成する検光子とを更に有することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項１２】
前記アライメント光学系は、
前記光を分割するビームスプリッターと、
平面偏光を生成する検光子とを更に有することを特徴とする請求項２記載の測定装置。
【請求項１３】
前記ピンホールは走査方向に長いスリット状であることを特徴とする請求項３記載の測定装置。
【請求項１４】
前記測定装置は、前記有効光源分布を撮像する撮像素子を更に有し、
前記リレー光学系は前記照明光学系を経た前記光を前記撮像素子に案内することを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項１５】
光源からの光を使用してレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルのパターンを被露光体上に転写する投影光学系とを有する露光装置において、前記光のレチクル面における入射角度分布としての有効光源分布を測定するための測定装置であって、
前記照明光学系を経た前記光を幾何光学と波動光学のボケにより決定される所定の径のピンホールに透過するピンホール部材と、
前記ピンホールを経た前記光を偏向する偏向部材とを有することを特徴とする測定装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のうちいずれか一項の測定装置を有する露光装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１５のうちいずれか一項に記載の測定装置によって得られた前記照明光学系の第１の有効光源分布と、前記レチクルなしに前記投影光学系を経た前記光による前記被露光体面での瞳面照度分布測定から得られた第２の有効光源分布から投影光学系の瞳透過率分布を計算するステップと、
前記計算ステップの結果と前記第１又は第２の有効光源分布を利用して像性能を計算するステップと、
前記像性能を利用して前記有効光源分布及び／又は前記投影光学系を調整するステップと、
調整された前記有効光源分布及び／又は前記投影光学系に基づいて前記被露光体を露光するステップとを有することを特徴とする露光方法。
【請求項１８】
前記照明光学系が前記レチクルを照明する照明条件が設定又は変更されたかどうかを判断するステップと、
前記判断ステップが前記照明条件が設定又は変更されたと判断した場合に前記瞳透過率分布計算ステップと、前記像性能計算ステップと、前記調整ステップを実行することを特徴とする請求項１７記載の露光方法。
【請求項１９】
請求項１６記載の露光装置を用いて被露光体を露光するステップと、
露光された前記被露光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、測定装置に係り、特に、被照明面における入射角度分布又は配向特性（「有効光源」や「σ分布」ともいう。）の測定装置に関する。ここで、照明系の有効光源分布の測定は、σ分布測定と照明光束の重心測定の両方を含む趣旨である。
【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ウェハ等に投影して回路パターンを転写する投影露光装置が従来から使用されている。
【０００３】
近年の電子機器の小型化及び薄型化の要請から、電子機器に搭載される半導体素子の微細化への要求はますます高くなってきている。また、高品位な露光を行うためには、レチクルパターンに応じて最適な有効光源を形成する必要がある。有効光源分布は、例えば、ハエの目レンズの射出面近傍の強度分布を所望の形状（通常照明条件、輪帯照明条件、四重極照明条件）に調整することで実現している。また、投影光学系のＮＡ、コヒーレンスファクターσ（照明光学系のＮＡ／投影光学系のＮＡ）及び有効光源を制御し、様々な特性に最適な設定をする投影露光装置が要求されている。
【０００４】
コヒーレンスファクターσを制御するためには、有効光源分布自体をより精度よく測定する必要がある。有効光源分布は、レンズの入射瞳面上での照度分布を測定することで求まる。有効光源分布の測定により、像性能の非対称性を引き起こす、入射瞳面上での照明光束の重心、いわゆるテレセントリシティの測定も可能である。
【０００５】
従来の瞳面の照度分布を測定する方法としては、例えば、特許文献１乃至４がある。
【特許文献１】特許第２９２８２７７号明細書
【特許文献２】特開２０００−１９０１２号公報（第５貢、図２）
【特許文献３】特開平５−７４６８７号公報
【特許文献４】特開２００２−１１０５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の従来の測定方法は、レチクル面やウェハ面相当にレチクルなどに加えてミラーや集光光学系、リレー光学系、撮像光学素子などの測定装置を配置する必要がある。しかし、露光装置に新たなスペースを確保するのは困難でコストアップを招く。また、かかる測定方法は、液浸露光装置にも適用可能でなければならない。
【０００７】
本発明は、露光装置において新たなスペースを必要せずに有効光源分布を測定可能な測定装置及びそれを有する露光装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての測定装置は、光源からの光を使用してレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルを搭載して駆動するレチクルステージと、前記レチクルのパターンを被露光体上に転写する投影光学系とを有する露光装置において、レチクル面における前記光の入射角度分布としての有効光源分布を測定するための測定装置であって、前記照明光学系を経た光を案内するリレー光学系と、当該リレー光学系を収納し、前記レチクルステージに前記レチクルの代わりに搭載される筐体とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の別の側面としての測定装置は、光源からの光を使用してレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルのパターンを被露光体上に転写する投影光学系とを有する露光装置において、前記光のレチクル面における入射角度分布としての有効光源分布を測定するための測定装置であって、前記照明光学系を経た前記光を幾何光学と波動光学のボケにより決定される所定の径のピンホールに透過するピンホール部材と、前記ピンホールを経た前記光を偏向する偏向部材とを有することを特徴とする。
【００１０】
上述の測定装置を有する露光装置も本発明の一側面を構成する。
【００１１】
本発明の別の側面としての露光方法は、上述の測定装置によって得られた前記照明光学系の第１の有効光源分布と、前記レチクルなしに前記投影光学系を経た前記光による前記被露光体面での瞳面照度分布測定から得られた第２の有効光源分布から投影光学系の瞳透過率分布を計算するステップと、前記計算ステップの結果と前記第１又は第２の有効光源分布を利用して像性能を計算するステップと、前記像性能を利用して前記有効光源分布及び／又は前記投影光学系を調整するステップと、調整された前記有効光源分布及び／又は前記投影光学系に基づいて前記被露光体を露光するステップとを有することを特徴とする。
【００１２】
上述の露光装置を用いて被露光体を露光するステップと、露光された前記被露光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も本発明の別の側面を構成する。
【００１３】
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】
【００１４】
本発明によれば、露光装置において新たなスペースを必要せずに有効光源分布を測定可能な測定装置及びそれを有する露光装置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】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の様々な実施例の露光装置について説明する。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用のステップアンドスキャン方式の投影露光装置であるが、本発明はステップアンドリピート方式の露光装置にも適用可能である。
【実施例１】
【００１６】
図１は、実施例１の露光装置の概略断面図である。図中の１は、照明光学系である。レーザーからの光を照明光学系１でリレーし、所望の照度分布でレチクル面に入射する。レチクル２の下には、レチクル面へのゴミ付着防止のために、透明薄膜のペリクル３が装着されている。レチクル２はレチクルステージ２ａに搭載及び駆動される。
【００１７】
レチクル２を通過した光は、縮小投影光学系４を通り、ウェハ５に結像される。レチクル２の位置決めやフォーカス調整を行うために、レチクル面に形成されたマークを観察する装置（アライメントスコープ）６が備えてある。レチクル面観察装置６は、光学系７と撮像光学素子８を含む。光学系７は、対物レンズ、リレーレンズ、倍率可変のエレクターレンズから構成され、撮像光学素子８は２次元ＣＣＤカメラを使用する。
【００１８】
実施例１は、上記構成を利用して有効光源分布を測定する。通常のレチクルの代わりに、レチクル２とペリクル３の大きさに相当する工具を搬送する。工具はレチクル２とペリクル３が除去された空間に配置されるために余分なスペースを必要としない。図２は、工具の部分拡大横断面図であり、レチクル２とペリクル３の大きさに相当する筐体に光学系が収納されていることが理解される。また、かかる筐体はレチクルステージ上に載置されて駆動可能である。
【００１９】
本実施例では、筐体をレチクル２とペリクル３に相当する厚さに抑えるために、後述する平行レンズ１１を入れて平行ビームとし、方向変換素子１２を用いて光を折り曲げている。また、工具は、レチクルステージ２ａ及びアライメントスコープ６の駆動機構を利用しているため、工具独自の駆動機構を必要としない。
【００２０】
光源から照明光学系１でリレーされた光束を、レチクル面での照明領域を制限するマスキングブレード９で必要領域に絞り、ピンホール１０に入射する。ピンホール１０の位置は、スペースの関係でレチクル面相当から多少デフォーカスしてもよい。ピンホール１０を透過した光束は、平行レンズ１１により、ほぼ平行ビームとなる。ミラーやプリズムのような方向変換素子１２により、平行ビームとなった照明光をフーリエ変換光学系１３へ入射する。レチクル面観察装置６の観察面相当となる位置に、フーリエ変換光学系１３により空中瞳像を作成し、それを概共役関係にある撮像光学素子８に結像し、画像処理により光量分布を測定する。この光量分布と撮像光学素子８での観察径から、座標計算を行うことで照明系の有効光源分布に変換する。実施例１は撮像光学素子８で像を観察しているが、ピンホール１０の位置と撮像光学素子８の観察位置は結像関係でもよい。
【００２１】
照明光をマスキングブレード９により絞ることで、迷光（不要光）の影響を少なくしている。マスキングブレード９の開口は、ピンホール１０への入射光が蹴られない程度で可能な限り小さく設定することが望ましい。ピンホール１０は、Ｃｒ面にエッチングをして作成されている。Ｃｒ面の大きさと濃度は、マスキングブレード９で絞った照明光から迷光が漏れない程度が好ましい。しかし、少なからず残るＣｒ面透過率を抑えるために、ピンホール１０の周りに穴の開いた板金虎穴部材のメカ遮光を備えている。
【００２２】
ピンホール１０の径は、十分な分解能にて照度分布を測定できる程度に大きいことが望ましい。分解能を決める要素として、分布のボケと撮像光学素子の解像力が考えられる。ここで、図３を用いて分布のボケについて説明する。図３は、照明光学系のハエの目レンズ１５から、コンデンサーレンズ１６によって集光されてレチクル面相当にあるピンホール１７までの照明光束の光学系を簡単に示している。図３には、ハエの目レンズ１５を射出する一定の角度を持った光線が描かれている。ハエの目レンズ１５を透過する照明光学系では、レチクル面のある１点での照明光は離散的な角度分布特性を持つ。この角度分布特性は、ハエの目レンズ１５の構成によって決まる。ハエの目レンズ１５の外径１８をＬ、ハエの目レンズ１５を構成する個々の微小レンズの外径２０をＳ、外径Ｌの半分に相当する照明系開口数１９をＩｌｌＮＡ、レチクル面での照明光の開口数間隔２１をＰとすると、Ｐは次式で表される。
【００２３】
【数１】
2006303196.tif 000003
【００２４】
ピンホール１７を通過した離散的な角度分布特性を持つ照明光は、回折による拡がり角、つまりエアリーディスク２２を持つ。このエアリーディスク２２の第１零点半径に相当する拡がり角２３をＡとすると、Ａは波長λとピンホールの直径φを用いて次式で表される。
【００２５】
【数２】
2006303196.tif 000004
【００２６】
ハエの目レンズ１５を透過した個々の光束は、それぞれ回折による影響を受けるので、次式を満たすピンホール径を使用することで、個々のハエの目レンズからの光束を波動光学的に分離して測定できる。
【００２７】
【数３】
2006303196.tif 000005
【００２８】
有効光源分布測定にレンズ系を使用する際には、収差によるボケも考慮する必要がある。照明系開口数１９に相当する撮像光学素子８の観測範囲半径をＨ、収差によるＲＭＳスポット直径をＤとすると、Ｄは次式を満たすことで、個々の光束を幾何光学的に分離できる。
【００２９】
【数４】
2006303196.tif 000006
【００３０】
また、これらの項目以外にも、撮像光学素子に入射する光量や撮像光学素子の解像力も視野に入れておくことが望ましい。
【００３１】
これらの式を用いることで、所望の分解能のピンホール径が設定可能である。ピンホール径の設定には、ハエの目レンズからの光束を分離して測定したり、ボケ量を最初に規定してピンホール径を設定したりする目的がある。また、撮像光学素子８のダイナミックレンジを考慮すると、ハエの目レンズからの光束１つ１つが分離しないほうがよい場合もある。実施例１は、ピンホール１０の直径をφ５０μｍに設定している。レンズ系の収差によるボケを抑えるために、レンズ系のディストーションの許容値を緩くして、画像処理のソフトによりディストーションの補正を行っている。
【００３２】
上述のピンホール径の決定方法は、ピンホールを使用する露光装置の瞳面照度分布測定全般に適用することができる。
【００３３】
レチクル面での照明光は、照明条件によるが最大でＮＡ０．２５から、液浸露光装置ではＮＡ０．３５までを考慮している。レチクルとペリクルの大きさに工具を納めるためには、ピンホール１０を透過した照明光の有効径の拡がりを抑える必要がある。そのため、実施例１は、ピンホール１０を透過した照明光を平行ビームにするための平行レンズ１１を備えている。尚、平行レンズを使用する以外にも、曲率を持った方向変換素子を使用することが考えられる。
【００３４】
図４は、有効光源分布測定用の工具をレーザー入射側から見た平面図である。本実施例は、２本のレチクル面観察系を有するが、１本でも良い。２４の範囲内がレチクル面相当の大きさである。光学系２５ｂが図２で示した工具を横から見た形状であり、軸上の照明系有効光源分布を測定する。光学系２５ａと２５ｃは、それぞれ軸外の照明系有効光源分布を測定するための光学系である。光学系２５は、照明光を入射するピンホール２６と、照明光をレチクル面観察装置６へ入射するための射出位置２７を含んでいる。
【００３５】
本実施例では、レチクルを支えるレチクルステージがスキャン方向である図４中のＹ方向に駆動する。また、レチクル面観察装置６は、Ｘ方向の駆動が可能である。工具内にピンホール１０や光学系２５が納まっているため、これらの２次元駆動を使用することで工具を測定位置まで導くことができる。
【００３６】
工具を測定位置まで駆動する方法として、スキャンにより光源を探す方法とアライメントマークを搭載する方法が考えられる。スキャンによる光源の探索では、測定までに時間が必要となる。アライメントマークを搭載すると、再現性が良いため、常に指定した座標により照度分布の測定が可能となる。
【００３７】
光学系２５はＸ方向に駆動可能であり、必要な像高の照明系有効光源分布が測定できる。光学系２５に全て同じ光学系を使用すれば１８０°回転しても同様に使用可能となる。これにより、レチクル面観察装置６の光学系７と工具の光学系２５をそれぞれキャリブレーションすることができる。
【００３８】
実施例１では、フーリエ変換光学系１３の空中瞳像をほぼテレセンに設計している。よって、レチクル面観察装置６の観測位置でほぼ平行ビームとなるため、フォーカスズレによる大きさの計測誤差を抑えることができる。また、既知の開口絞り等で、撮像光学素子８で観察できるσ分布の絶対値の大きさや撮像光学素子８の中心位置の算出、ディストーションなどの光学系の収差を補正する。
【００３９】
レチクル面観察装置６は、観測位置のデフォーカスが可能である。観測位置をデフォーカスして瞳面照度分布を２点以上測定し、その重心ズレを求めることで、照明光束の傾き測定となる。この結果はレチクル面での照明光束の傾きなので、そこから投影光学系のテレセン度を引くことで、いわゆるテレセン度となる。勿論、あらかじめ各像高毎に撮像光学素子の基準位置を測定しておけば、ベストフォーカスの測定のみで照明光束の傾きとなる。
【００４０】
工具やレチクル面観察装置６内にビームスプリッターや検光子を入れ、それを切り替えることで、偏光照明時の偏光成分毎の有効光源分布を測定することができる。
【００４１】
本実施例の構成を応用して、スキャンσに相当する照明系有効光源分布の測定が可能である。ステップアンドスキャン方式投影露光装置において、ウェハで結像される各位置の照度分布は、照明スリット全体を通してスキャンされたものになる。スキャン有効光源分布は、静止有効光源分布とは異なる。よって、スキャンσに相当する実際の有効光源分布を測定することは重要である。
【００４２】
スキャン有効光源分布は、ピンホールの代わりにスキャン方向に長いスリットを用いることで測定することができる。得られた照度分布をスキャン方向に積算することで、実際のスキャン有効光源分布となる。照明領域よりスキャン方向に長いスリットを用いれば、一括でスキャン有効光源分布を測定することも可能である。
【００４３】
本実施例で測定される照明系の有効光源分布は、照明光学系の調整や補正に利用できる。測定結果は、レチクル面観察装置６で出力されるため、露光装置本体とのキャリブレーションは容易である。ウェハ面での有効光源分布と、本実施例でのレチクル面での有効光源分布を比較することで、投影光学系の透過率測定が可能である。
【実施例２】
【００４４】
次に、本発明による撮像光学素子も備えた有効光源分布測定工具を使用して、照明系の有効光源分布を測定する実施例２を示す。実施例２は、工具が撮像光学素子も備えている点で実施例１と異なり、レチクル面観察装置６を使用しないで有効光源分布測定を行う。
【００４５】
本実施例では、通常のレチクルの代わりに、レチクル２とペリクル３の大きさに相当する、ピンホールと光学系と撮像光学素子を搭載した工具を搬送する。図５に、かかる工具の横断面図を示す。光源から照明光学系１でリレーされた光束を、レチクル面での照明領域を制限するマスキングブレード９で必要領域に絞り、ピンホール１０に入射する。ピンホール１０を透過した光束は、平行レンズ１１により、ほぼ平行ビームとなる。ミラーやプリズムのような方向変換素子１２により、平行ビームとなった照明光をフーリエ変換光学系１３へ入射する。フーリエ変換光学系１３により照明光学系の射出瞳面上の照度分布と等価な光源像を形成し、撮像光学素子２８により有効光源分布測定を行う。
【００４６】
本実施例は、データの通信手段として無線通信を使用する。撮像光学素子２８により得られたデータを、無線通信装置２９を利用して本体上に直接送ることが可能である。
【実施例３】
【００４７】
本発明の実施例３は、実施例１及び２で得られた有効光源分布を用いて、照明系の調整や像性能の評価を行う。かかる方法のフローチャートを図６に示す。始めに、最適化を行う照明条件を決定し、σ＝１の大きさを規定するために、σ＝１の照明系条件設定を行う（ステップ１００２）。次に、上述の工具を搬送して（ステップ１００４）照明系の有効光源分布を測定し（ステップ１００６）、その後工具を搬出する（ステップ１００８）。
【００４８】
次に、レチクル２とぺリクル３が取り除かれた状態で瞳面照度分布が測定される（ステップ１０１０）。なお、ステップ１０１０は、液浸露光装置では、露光用と計測用の２つのウェハステージを設けている。このため、露光中に測定用のステージ駆動して計測を行うことができ、スループットの向上を図っている。また、本実施例は、露光用ウェハステージは液浸であるが、計測用ステージは液浸にはしていない。このため、ガラスにＣｒでエッチングしたピンホールを使用しても、液浸液に対するＣｒの濃度や耐久性の問題を解決することができる。
【００４９】
ステップ１００６と１０１０の結果から、投影光学系４の瞳透過率分布の計算をする（ステップ１０１２）。また、本体上での投影光学系の収差測定も同時に行う（ステップ１０１４）。
【００５０】
レチクル面又はウェハ面での有効光源分布と、投影光学系の瞳透過率分布、投影光学系の収差、投影光学系の開口数、使用するレチクルパターン、使用する波長から像性能を計算する（ステップ１０１６）。目標とする像性能との比較を行い（ステップ１０１８）、規格外であれば有効光源分布や投影光学系の収差、投影光学系の開口数の調整を行う（ステップ１０２０）。目標とする像性能との比較は、ＣＤ均一性やＨＶ差、ＯＰＥ計算などを含んでいる。２度目以降の調整は、敏感度の計算をすることで効率良く目標値に向かうことができる。目標とする像性能との比較から、像性能が規格内であれば調整完了となる（ステップ１０２２）。これら一連の調整作業が自動で行われることが望ましい。また、投影光学系の瞳透過率や収差は、本体上で測定しなくても、予め装置組立て時に測定しておいて、そのデータを計算に用いてもよい。
【００５１】
本実施例により、短時間で照明系の有効光源分布や投影光学系の収差の調整を行うことができる。また、照明系や投影系などのユニット単体ではなく、照明系と投影系を合わせた露光装置全体の最適化となるため、実際にウェハを露光する際に好適なものとなる。
【実施例４】
【００５２】
次に、図７及び図８を参照して、上述の露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図７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、それが出荷（ステップ７）される。
【００５３】
図８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、露光装置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。
【００５４】
上述の実施例によれば、新たなスペースを必要とせずに有効光源分布を測定できる。これらの実施例は正確な有効光源分布測定手段を持たない既存の露光装置にも適用可能である。これらの実施例によれば、ピンホールを透過する光束のボケを幾何光学や波動光学から計算し補正することで、本来の有効光源分布の測定ができる。撮像光学素子の観測位置で照明光はほぼテレセンに設計されているため、撮像光学素子への入射感度特性が小さく従来よりも正確に測定することができる。
【００５５】
これらの実施例により得られた照明系有効光源分布を利用することで、有効光源分布から求められるコヒーレンスファクターσやテレセントリシティを調整する際の指標とすることができる。得られた照度分布を結像シミュレーションに用いることで、像性能の評価を行うことが可能となる。他にも、回折光学素子を設計する際の照明系照度分布として実測データを直接使用することができる。
【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概略断面図である。
【図２】本発明の実施例１に適用可能な照度分布測定用の工具の横断面図である。
【図３】図２に示すピンホールの径の設定条件を表す模式図である。
【図４】図２に示す工具の平面図である。
【図５】本発明の実施例２に適用可能な照度分布測定用の工具の横断面図である。
【図６】本発明の実施例３におけるσ調整及び収差補正方法のフローチャートである。
【図７】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８】図７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    照明光学系
２    レチクル
２ａ  レチクルステージ
４    投影光学系
５    ウェハ（被露光体）
６    レチクル面観察装置（アライメントスコープ）
１０  ピンホール
【図６】
2006303196.tif 000007
【図１】
2006303196.tif 000008
【図２】
2006303196.tif 000009
【図３】
2006303196.tif 000010
【図４】
2006303196.tif 000011
【図５】
2006303196.tif 000012
【図７】
2006303196.tif 000013
【図８】
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