(57)【要約】【課題】  レチクルに入射する光の入射角度を制御することができる露光装置を提供する。【解決手段】  反射レチクルＲ１のパターンを感光性基板Ｗ上に露光する露光装置において、フォーカス方向に移動可能に構成され、入射角度計測用パターンを有するマスクＲ１を載置するマスクステージＲＳＴと、入射角度計測用パターンに光を入射させる入射手段と、マスクステージをフォーカス方向に移動させ、入射角度計測用パターンにより反射された光を結像する結像手段１０と、結像手段により結像された入射角度計測用パターンの像を検出する検出手段１２と、検出手段の検出結果に基づいてマスクに入射する光の入射角度を算出する算出手段１６と、算出手段の算出結果に基づいてマスクに入射する光の入射角度を調整する調整手段４，８とを備える。【選択図】  図１
2006080446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光装置において、
フォーカス方向に移動可能に構成され、入射角度計測用パターンを有するマスクを載置するマスクステージと、
前記入射角度計測用パターンに光を入射させる入射手段と、
前記マスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンにより反射された光を結像する結像手段と、
前記結像手段により結像された像を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を算出する算出手段と、
前記算出手段の算出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を調整する調整手段と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光装置において、
フォーカス方向に移動可能に構成され、入射角度計測用パターンを有するマスクを載置するマスクステージと、
前記入射角度計測用パターンに光を入射させる入射手段と、
前記マスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンを透過した光を結像する結像手段と、
前記結像手段により結像された像を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を算出する算出手段と、
前記算出手段の算出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を調整する調整手段と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項３】
反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光装置が備える反射投影光学系の波面収差を計測する波面計測装置において、
フォーカス方向に移動可能に構成され、入射角度計測用パターンを有する波面計測用マスクを載置するマスクステージと、
前記入射角度計測用パターンに光を入射させる入射手段と、
前記マスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンにより反射された光を結像する結像手段と、
前記結像手段により結像された像を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を算出する算出手段と、
前記算出手段の算出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を調整する調整手段と、
を備えることを特徴とする波面計測装置。
【請求項４】
反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光装置が備える反射投影光学系の波面収差を計測する波面計測装置において、
フォーカス方向に移動可能に構成され、入射角度計測用パターンを有する波面計測用マスクを載置するマスクステージと、
前記入射角度計測用パターンに光を入射させる入射手段と、
前記マスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンを透過した光を結像する結像手段と、
前記結像手段により結像された像を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を算出する算出手段と、
前記算出手段の算出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を調整する調整手段と、
を備えることを特徴とする波面計測装置。
【請求項５】
感光性基板上に露光する所定のパターンを有する反射レチクルであって、
該反射レチクルに入射する光の入射角度を検出するための入射角度計測用パターンを有することを特徴とする反射レチクル。
【請求項６】
反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光装置が備える反射投影光学系の波面収差を計測する波面計測装置に用いられる波面計測用マスクであって、
該波面計測用マスクに入射する光の入射角度を検出するための入射角度計測用パターンを有することを特徴とする波面計測用マスク。
【請求項７】
反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光方法において、
入射角度計測用パターンを有するマスクに光を入射させる入射工程と、
前記マスクを載置するマスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンにより反射された光を結像する結像工程と、
前記結像工程により結像された像を検出する検出工程と、
前記検出工程により検出された検出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を算出する算出工程と、
前記算出工程により算出された算出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を調整する調整工程と、
を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項８】
反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光方法において、
入射角度計測用パターンを有するマスクに光を入射させる入射工程と、
前記マスクを載置するマスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンを透過した光を結像する結像工程と、
前記結像工程により結像された像を検出する検出工程と、
前記検出工程により検出された検出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を算出する算出工程と、
前記算出工程により算出された算出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を調整する調整工程と、
を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項９】
反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光装置が備える反射投影光学系の波面収差を計測する波面計測方法において、
入射角度計測用パターンを有する波面計測用マスクに光を入射させる入射工程と、
前記波面計測用マスクを載置するマスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンにより反射された光を結像する結像工程と、
前記結像工程により結像された像を検出する検出工程と、
前記検出工程により検出された検出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を算出する算出工程と、
前記算出工程により算出された算出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を調整する調整工程と、
を含むことを特徴とする波面計測方法。
【請求項１０】
反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光装置が備える反射投影光学系の波面収差を計測する波面計測方法において、
入射角度計測用パターンを有する波面計測用マスクに光を入射させる入射工程と、
前記波面計測用マスクを載置するマスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンを透過した光を結像する結像工程と、
前記結像工程により結像された像を検出する検出工程と、
前記検出工程により検出された検出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を算出する算出工程と、
前記算出工程により算出された算出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を調整する調整工程と、
を含むことを特徴とする波面計測方法。
【請求項１１】
請求項１または請求項２記載の露光装置を用いて反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【請求項１２】
請求項３または請求項４記載の波面計測装置を用いて反射投影光学系の波面収差の計測が行われた露光装置を用いて反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【請求項１３】
請求項７または請求項８記載の露光方法を用いて反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【請求項１４】
請求項９または請求項１０記載の波面計測方法を用いて反射投影光学系の波面収差の計測が行われた露光装置を用いて反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバイスをリソグラフィ工程で製造するための露光装置、該露光装置のための波面計測装置、該露光装置で用いられる反射レチクル、該波面計測装置で用いられる波面計測用マスク、該露光装置を用いた露光方法、該波面計測装置を用いた波面計測方法及びマイクロデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体集積回路の製造においては、マスク上に形成された非常に微細なパターンを感光性基板上に転写するために、可視光あるいは紫外光を利用したフォトリソグラフィの手法が用いられている。このフォトリソグラフィの手法を用いた製造工程では、マスク上に形成された原画となるパターンを、投影光学系を介してフォトレジスト等の感光剤が塗布された感光性基板上に投影露光する投影露光装置が用いられている。
【０００３】
近年、半導体集積回路の高集積化、高密度化を実現するために、回路の線幅を更に細く、または、パターンを更に精細にする必要がある。そのため、投影露光装置において解像度の向上が要求されている。投影露光装置において解像度を上げるために、露光光源波長としては、これまでに水銀灯（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）等が実用化されており、より解像度を上げるために更なる短波長化が進んでいる。ここで、露光光源として波長が１５７ｎｍより短い光、特に極端紫外（ＥＵＶ）光を用いてマスクのパターンを感光性基板上に投影露光する場合、短波長の光に対して高い透過率を有する硝材が限定されていることから、投影露光装置は反射型の光学系により構成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、ＥＵＶ光を露光光とする露光装置を構成する投影光学系の波面収差の検出には、基準となる参照球面波と投影光学系を通過した光とを干渉させることにより形成される干渉縞から投影光学系の波面を計測する波面計測装置が用いられている。ここで、波面計測装置の１つである点回折干渉計（ＰＤＩ）においては、まず、波面計測用マスクに形成されているピンホールを介した球面波を回折格子に入射させて投影光学系に入射させる。投影光学系を通過した球面波のうちの０次光は、ウエハが配置される位置に設けられたピンホールを介して参照球面波となる。また、投影光学系を通過した球面波のうちの１次光は、ウエハが配置される位置に設けられた窓を通過する。０次光から形成された参照球面波と窓を通過した１次光とを干渉させることにより形成される干渉縞から投影光学系の波面を計測し、その計測結果に基づいて投影光学系の波面収差を検出する（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４９００９号公報
【特許文献２】特開２０００−９７６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＥＵＶ光を露光光とする露光装置（以下、ＥＵＶ露光装置という。）においては、反射レチクル及び反射投影光学系が用いられる。反射レチクルにおいては、従来の屈折型光学系により構成される露光装置が備える透過レチクルのようにレチクル面に対して垂直に照明光（露光光）を入射させることができないため、反射レチクル面に対して斜め方向から照明光を入射させる。また、反射投影光学系においても、反射投影光学系を構成するミラーの表面に対して斜め方向から露光光を入射させ、その入射角度は反射投影光学系の光学性能を最大限に発揮できる角度に予め設定されている。従って、ＥＵＶ露光装置においては、反射レチクルに入射する露光光の入射角度を制御する必要がある。
【０００７】
また、ＥＵＶ露光装置を構成する反射投影光学系の波面収差を計測する波面計測装置においても、反射投影光学系の波面収差を正確に計測するためには、波面計測用の光を反射投影光学系に入射する露光光と同一の入射角度で反射投影光学系に入射させる必要がある。また、波面計測用の光を反射投影光学系に入射する露光光と同一の入射角度で反射投影光学系に入射させることにより、反射投影光学系に入射させる波面計測用の光の光量の損失を防止することができる。従って、反射投影光学系の波面収差を計測する波面計測装置においては、反射投影光学系に入射する波面計測用の光の入射角度を制御する必要がある。
【０００８】
この発明の課題は、レチクルに入射する光の入射角度を制御することができる露光装置、投影光学系に入射する光の入射角度を制御することができる波面計測装置、該露光装置に用いられる反射レチクル、該波面計測装置に用いられる波面計測用マスク、該露光装置を用いた露光方法、該波面計測装置を用いた波面計測方法及びマイクロデバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の露光装置は、反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光装置において、フォーカス方向に移動可能に構成され、入射角度計測用パターンを有するマスクを載置するマスクステージと、前記入射角度計測用パターンに光を入射させる入射手段と、前記マスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンにより反射された光を結像する結像手段と、前記結像手段により結像された像を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を算出する算出手段と、前記算出手段の算出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を調整する調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
この請求項１記載の露光装置によれば、結像手段により結像された入射角度計測用パターンの像を検出する検出手段及びマスクに入射する光の入射角度を調整する調整手段を備えているため、反射レチクルに入射する光の入射角度を制御することができる。従って、反射レチクルに入射する光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、感光性基板上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、反射レチクルに形成された微細なパターンを感光性基板上に高精度に露光することができる。
【００１１】
また、請求項２記載の露光装置は、反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光装置において、フォーカス方向に移動可能に構成され、入射角度計測用パターンを有するマスクを載置するマスクステージと、前記入射角度計測用パターンに光を入射させる入射手段と、前記マスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンを透過した光を結像する結像手段と、前記結像手段により結像された像を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を算出する算出手段と、前記算出手段の算出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を調整する調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
この請求項２記載の露光装置によれば、結像手段により結像された入射角度計測用パターンの像を検出する検出手段及びマスクに入射する光の入射角度を調整する調整手段を備えているため、反射レチクルに入射する光の入射角度を制御することができる。従って、反射レチクルに入射する光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、感光性基板上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、反射レチクルに形成された微細なパターンを感光性基板上に高精度に露光することができる。
【００１３】
また、請求項３記載の波面計測装置は、反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光装置が備える反射投影光学系の波面収差を計測する波面計測装置において、フォーカス方向に移動可能に構成され、入射角度計測用パターンを有する波面計測用マスクを載置するマスクステージと、前記入射角度計測用パターンに光を入射させる入射手段と、前記マスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンにより反射された光を結像する結像手段と、前記結像手段により結像された像を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を算出する算出手段と、前記算出手段の算出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を調整する調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
この請求項３記載の波面計測装置によれば、結像手段により結像された入射角度計測用パターンの像を検出する検出手段及び波面計測用マスクに入射する光の入射角度を調整する調整手段を備えているため、波面収差を計測する投影光学系に入射させる光の入射角度を制御することができる。従って、投影光学系に入射させる光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、投影光学系に入射させる光の光量の損失を防止することができ、投影光学系の波面収差を正確に計測することができる。
【００１５】
また、請求項４記載の波面計測装置は、反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光装置が備える反射投影光学系の波面収差を計測する波面計測装置において、フォーカス方向に移動可能に構成され、入射角度計測用パターンを有する波面計測用マスクを載置するマスクステージと、前記入射角度計測用パターンに光を入射させる入射手段と、前記マスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンを透過した光を結像する結像手段と、前記結像手段により結像された像を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を算出する算出手段と、前記算出手段の算出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を調整する調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
この請求項４記載の波面計測装置によれば、結像手段により結像された入射角度計測用パターンの像を検出する検出手段及び波面計測用マスクに入射する光の入射角度を調整する調整手段を備えているため、波面収差を計測する投影光学系に入射させる光の入射角度を制御することができる。従って、投影光学系に入射させる光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、投影光学系に入射させる光の光量の損失を防止することができ、投影光学系の波面収差を正確に計測することができる。
【００１７】
また、請求項５記載の反射レチクルは、感光性基板上に露光する所定のパターンを有する反射レチクルであって、該反射レチクルに入射する光の入射角度を検出するための入射角度計測用パターンを有することを特徴とする。
【００１８】
この請求項５記載の反射レチクルによれば、入射角度計測用パターンを備えているため、この反射レチクルを露光装置に用いた場合、この反射レチクルに入射する光の入射角度を計測することができる。従って、反射レチクルに入射する光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、感光性基板上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、反射レチクルに形成された微細なパターンを感光性基板上に高精度に露光することができる。
【００１９】
また、請求項６記載の波面計測用マスクは、反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光装置が備える反射投影光学系の波面収差を計測する波面計測装置に用いられる波面計測用マスクであって、該波面計測用マスクに入射する光の入射角度を検出するための入射角度計測用パターンを有することを特徴とする。
【００２０】
この請求項６記載の波面計測用マスクによれば、入射角度計測用パターンを備えているため、この入射角度計測用マスクを波面計測装置に用いた場合、波面計測装置により波面収差を計測する投影光学系に入射させる光の入射角度を計測することができる。従って、投影光学系に入射させる光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、投影光学系に入射させる光の光量の損失を防止することができ、投影光学系の波面収差を正確に計測することができる。
【００２１】
また、請求項７記載の露光方法は、反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光方法において、入射角度計測用パターンを有するマスクに光を入射させる入射工程と、前記マスクを載置するマスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンにより反射された光を結像する結像工程と、前記結像工程により結像された像を検出する検出工程と、前記検出工程により検出された検出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を算出する算出工程と、前記算出工程により算出された算出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を調整する調整工程とを含むことを特徴とする。
【００２２】
この請求項７記載の露光方法によれば、結像工程により結像された入射角度計測用パターンの像を検出する検出工程及びマスクに入射する光の入射角度を調整する調整工程を含むため、反射レチクルに入射する光の入射角度を制御することができる。従って、反射レチクルに入射する光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、感光性基板上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、反射レチクルに形成された微細なパターンを感光性基板上に高精度に露光することができる。
【００２３】
また、請求項８記載の露光方法は、反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光方法において、入射角度計測用パターンを有するマスクに光を入射させる入射工程と、前記マスクを載置するマスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンを透過した光を結像する結像工程と、前記結像工程により結像された像を検出する検出工程と、前記検出工程により検出された検出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を算出する算出工程と、前記算出工程により算出された算出結果に基づいて前記マスクに入射する光の入射角度を調整する調整工程とを含むことを特徴とする。
【００２４】
この請求項８記載の露光方法によれば、結像工程により結像された入射角度計測用パターンの像を検出する検出工程及びマスクに入射する光の入射角度を調整する調整工程を含むため、反射レチクルに入射する光の入射角度を制御することができる。従って、反射レチクルに入射する光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、感光性基板上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、反射レチクルに形成された微細なパターンを感光性基板上に高精度に露光することができる。
【００２５】
また、請求項９記載の波面計測方法は、反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光装置が備える反射投影光学系の波面収差を計測する波面計測方法において、入射角度計測用パターンを有する波面計測用マスクに光を入射させる入射工程と、前記波面計測用マスクを載置するマスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンにより反射された光を結像する結像工程と、前記結像工程により結像された像を検出する検出工程と、前記検出工程により検出された検出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を算出する算出工程と、前記算出工程により算出された算出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を調整する調整工程とを含むことを特徴とする。
【００２６】
この請求項９記載の波面計測方法によれば、結像工程により結像された入射角度計測用パターンの像を検出する検出工程及び波面計測用マスクに入射する光の入射角度を調整する調整工程を含むため、波面収差を計測する投影光学系に入射させる光の入射角度を制御することができる。従って、投影光学系に入射させる光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、投影光学系に入射させる光の光量の損失を防止することができ、投影光学系の波面収差を正確に計測することができる。
【００２７】
また、請求項１０記載の波面計測方法は、反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光装置が備える反射投影光学系の波面収差を計測する波面計測方法において、入射角度計測用パターンを有する波面計測用マスクに光を入射させる入射工程と、前記波面計測用マスクを載置するマスクステージをフォーカス方向に移動させ、前記入射角度計測用パターンを透過した光を結像する結像工程と、前記結像工程により結像された像を検出する検出工程と、前記検出工程により検出された検出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を算出する算出工程と、前記算出工程により算出された算出結果に基づいて前記波面計測用マスクに入射する光の入射角度を調整する調整工程とを含むことを特徴とする。
【００２８】
この請求項１０記載の波面計測方法によれば、結像工程により結像された入射角度計測用パターンの像を検出する検出工程及び波面計測用マスクに入射する光の入射角度を調整する調整工程を含むため、波面収差を計測する投影光学系に入射させる光の入射角度を制御することができる。従って、投影光学系に入射させる光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、投影光学系に入射させる光の光量の損失を防止することができ、投影光学系の波面収差を正確に計測することができる。
【００２９】
また、請求項１１記載のマイクロデバイスの製造方法は、請求項１または請求項２記載の露光装置を用いて反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とする。
【００３０】
この請求項１１記載のマイクロデバイスの製造方法によれば、反射レチクルに入射する光の入射角度を制御することができる露光装置を用いて露光を行うため、極めて微細な回路パターンを有するマイクロデバイスの製造を高精度に行うことができる。
【００３１】
また、請求項１２記載のマイクロデバイスの製造方法は、請求項３または請求項４記載の波面計測装置を用いて反射投影光学系の波面収差の計測が行われた露光装置を用いて反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とする。
【００３２】
この請求項１２記載のマイクロデバイスの製造方法によれば、投影光学系に入射させる光の入射角度を制御することができる波面計測装置により投影光学系の波面収差を計測する露光装置を用いて露光を行うため、極めて微細な回路パターンを有するマイクロデバイスの製造を高精度に行うことができる。
【００３３】
また、請求項１３記載のマイクロデバイスの製造方法は、請求項７または請求項８記載の露光方法を用いて反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とする。
【００３４】
この請求項１３記載のマイクロデバイスの製造方法によれば、反射レチクルに入射する光の入射角度を制御する露光方法を用いて露光を行うため、極めて微細な回路パターンを有するマイクロデバイスの製造を高精度に行うことができる。
【００３５】
また、請求項１４記載のマイクロデバイスの製造方法は、請求項９または請求項１０記載の波面計測方法を用いて反射投影光学系の波面収差の計測が行われた露光装置を用いて反射レチクルのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とする。
【００３６】
この請求項１４記載のマイクロデバイスの製造方法によれば、投影光学系に入射させる光の入射角度を制御する波面計測方法を用いて投影光学系の波面収差を計測する露光装置を用いて露光を行うため、極めて微細な回路パターンを有するマイクロデバイスの製造を高精度に行うことができる。
【発明の効果】
【００３７】
この発明の露光装置によれば、結像手段により結像された入射角度計測用パターンの像を検出する検出手段及びマスクに入射する光の入射角度を調整する調整手段を備えているため、反射レチクルに入射する光の入射角度を制御することができる。従って、反射レチクルに入射する光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、感光性基板上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、反射レチクルに形成された微細なパターンを感光性基板上に高精度に露光することができる。
【００３８】
また、この発明の波面計測装置によれば、結像手段により結像された入射角度計測用パターンの像を検出する検出手段及び波面計測用マスクに入射する光の入射角度を調整する調整手段を備えているため、波面収差を計測する投影光学系に入射させる光の入射角度を制御することができる。従って、投影光学系に入射させる光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、投影光学系に入射させる光の光量の損失を防止することができ、投影光学系の波面収差を正確に計測することができる。
【００３９】
また、この発明の反射レチクルによれば、入射角度計測用パターンを備えているため、この反射レチクルを露光装置に用いた場合、この反射レチクルに入射する光の入射角度を計測することができる。従って、反射レチクルに入射する光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、感光性基板上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、反射レチクルに形成された微細なパターンを感光性基板上に高精度に露光することができる。
【００４０】
また、この発明の波面計測用マスクによれば、入射角度計測用パターンを備えているため、この入射角度計測用マスクを波面計測装置に用いた場合、この波面計測装置により波面収差を計測する投影光学系に入射させる光の入射角度を計測することができる。従って、投影光学系に入射させる光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、投影光学系に入射させる光の光量の損失を防止することができ、投影光学系の波面収差を正確に計測することができる。
【００４１】
また、この発明の露光方法によれば、結像工程により結像された入射角度計測用パターンの像を検出する検出工程及びマスクに入射する光の入射角度を調整する調整工程を含むため、反射レチクルに入射する光の入射角度を制御することができる。従って、反射レチクルに入射する光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、感光性基板上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、反射レチクルに形成された微細なパターンを感光性基板上に高精度に露光することができる。
【００４２】
また、この発明の波面計測方法によれば、結像工程により結像された入射角度計測用パターンの像を検出する検出工程及及び波面計測用マスクに入射する光の入射角度を調整する調整工程を含むため、波面収差を計測する投影光学系に入射させる光の入射角度を制御することができる。従って、投影光学系に入射させる光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、投影光学系に入射させる光の光量の損失を防止することができ、投影光学系の波面収差を正確に計測することができる。
【００４３】
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、この発明の露光装置、この発明の波面計測装置により投影光学系の波面収差が計測された露光装置、この発明の露光方法を用いて露光する露光装置またはこの発明の波面計測方法を用いて投影光学系の波面収差が計測された露光装置を用いて露光するため、極めて微細な回路パターンを有するマイクロデバイスの製造を高精度に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、図面を参照して、この発明の第１の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。図１は、この第１の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。この投影露光装置は、露光光として約５〜４０ｎｍ（この実施の形態においては約１３．５ｎｍ）の波長のＥＵＶ（extreme ultra violet、極端紫外）光を用いて、投影光学系ＰＬに対して反射レチクルＲ１及びウエハＷを相対的に移動させつつ反射レチクルＲ１のパターンの像を感光性材料（レジスト）が塗布された感光性基板としてのウエハＷ上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置である。
【００４５】
図１に示すように、この投影露光装置は、プラズマ光源２を備えている。プラズマ光源２から射出された照明光（ＥＵＶ光）は、入射角度調整機構（調整手段）４を備える照明光学系ＩＬに入射する。入射角度調整機構４は、例えば照明光学系ＩＬを構成するミラー（図示せず）にピエゾ素子（図示せず）等を備えて構成されており、このピエゾ素子等を用いて後述する反射レチクルＲ１に入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する。
【００４６】
照明光学系ＩＬを通過したＥＵＶ光は、入射角度調整機構（調整手段）８を備える折返しミラー６に入射する。入射角度調整機構８は、例えば図示しない折返しミラー微小駆動モータ等を備えて構成されており、この折返しミラー微小駆動モータを用いて折返しミラー６の反射面の傾きを変化させることにより反射レチクルＲ１に入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する。折返しミラー６により反射されたＥＵＶ光は、後述する投影光学系ＰＬの物点の位置に配置されている反射レチクルＲ１に所定の入射角度θ１で入射する。反射レチクルＲ１には、後述するウエハＷに縮小転写するための回路パターン及び反射レチクルＲ１に入射するＥＵＶ光の入射角度を計測するための入射角度計測用パターンが形成されている。
【００４７】
図２は、この実施の形態にかかる反射レチクルＲ１に形成されている入射角度計測用パターンの構成を示す断面図である。図２に示すように、反射レチクルＲ１の入射角度計測用パターンには、導電層ｒ１上に基板ｒ２、基板ｒ２上にUnder Layer(s)ｒ３、Under Layer(s)ｒ３上にモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とが繰返し積層されている多層膜ｒ４、多層膜ｒ４上にCapping Layer(s)ｒ５が形成されており、Capping Layer(s)ｒ５上にバッファ層ｒ６及び吸収膜ｒ７が所定の位置に形成され、所定のラインアンドスペースのパターンが形成されている。また、多層膜ｒ４は、波長約１３．５ｎｍのＥＵＶ光を反射するように構成されている。
【００４８】
また、反射レチクルＲ１はレチクルステージＲＳＴにより保持されており、レチクルステージＲＳＴは反射レチクルＲ１面に対して水平方向（走査方向）及び垂直方向（フォーカス方向）に移動可能に構成されている。レチクルステージＲＳＴを水平方向に移動することにより反射レチクルＲ１に形成されている回路パターンに照明光（ＥＵＶ光）が入射する位置に反射レチクルＲ１が配置されている場合、反射レチクルＲ１に形成されている回路パターンにより反射されたＥＵＶ光は、投影光学系ＰＬを介して反射レチクルＲ１に形成されている回路パターンの像をウエハＷ上に縮小転写する。
【００４９】
また、レチクルステージＲＳＴを水平方向に移動することにより反射レチクルＲ１に形成されている入射角度計測用パターンに照明光（ＥＵＶ光）が入射する位置に反射レチクルＲ１が配置されている場合、ＥＵＶ光は反射レチクルＲ１に形成されている入射角度計測用パターンに入射し（入射手段）、入射角度計測用パターンより反射され、図１に示すように、結像光学系（結像手段）１０を介してＣＣＤ（検出手段）１２に入射する。ＣＣＤ１２は、結像光学系１０を介することにより等倍または拡大結像された入射角度計測用パターンの像を撮像する。なお、結像光学系１０は、球面鏡、ゾーンプレートなどによりＥＵＶ光を集光させる。また、レチクルステージＲＳＴを反射レチクルＲ１面に対してフォーカス方向に上下移動させることにより変化する入射角度計測用パターンの像もＣＣＤ１２により撮像される。撮像された入射角度計測用パターンの画像信号は、後述する制御部１６に対して出力される。
【００５０】
なお、レチクルステージＲＳＴを反射レチクルＲ１面に対して垂直方向に駆動させる移動量をＺ、レチクルステージＲＳＴを反射レチクルＲ１面に対して垂直方向に移動量Ｚ移動させたときの入射角度計測用パターンの重心位置の移動量をＸとしたとき、結像光学系１０の倍率を等倍とすると入射角度θ１はｓｉｎ―１（Ｘ／Ｚ）（またはｔａｎ―１（Ｘ／Ｚ））の値を求めることにより算出される（算出手段）。
【００５１】
また、ＣＣＤ１２は、ステージ１４上に載置されており、ＣＣＤ１２の撮像面に対して水平方向に移動可能に構成されている。露光時、即ち照明光であるＥＵＶ光により反射レチクルＲ１に形成されている回路パターンが照明されているときには、ステージ１４を移動することにより、ＣＣＤ１２を反射レチクルＲ１により反射されたＥＵＶ光の光路外に退避させる。
【００５２】
この投影露光装置は、反射レチクルＲ１に入射するＥＵＶ光の入射角度を制御する制御部１６を備えている。制御部１６には、ＣＣＤ１２が接続されており、ＣＣＤ１２からの画像信号が入力される。制御部１６は、ＣＣＤ１２より取得した画像信号に基づいて、反射レチクルＲ１に形成されている入射角度計測用パターンの重心位置を記録する。また、制御部１６にはレチクルステージ駆動部１８が接続されており、レチクルステージ駆動部１８は、制御部１６からの制御信号に基づいてレチクルステージＲＳＴを走査方向またはフォーカス方向に移動させる。また、制御部１６にはステージ駆動部２０が接続されており、ステージ駆動部２０は、制御部１６からの制御信号に基づいてステージ１４を水平方向に移動させる。
【００５３】
また、制御部１６は入射角度調整機構４に対して制御信号を出力し、入射角度調整機構４は制御部１６からの制御信号に基づいて図示しないピエゾ素子等を用いて反射レチクルＲ１に入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する。また、制御部１６は入射角度調整機構８に対して制御信号を出力し、入射角度調整機構８は制御部１６からの制御信号に基づいて図示しない折返しミラー微小駆動モータ等を用いて反射レチクルＲ１に入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する。
【００５４】
次に、この第１の実施の形態にかかる投影露光装置を用いて露光を行う露光方法について説明する。図３は、この投影露光装置で露光を行う露光方法について説明するためのフローチャートである。
【００５５】
まず、制御部１６は、レチクルステージ駆動部１８に対して制御信号を出力し、ＥＵＶ光が照射される位置に反射レチクルＲ１に形成されている入射角度計測用パターンが配置されるように、レチクルステージＲＳＴを反射レチクルＲ１面に対して水平方向に移動させる。次に、ステージ駆動部２０に対して制御信号を出力し、反射レチクルＲ１の入射角度計測用パターンにより反射され、結像光学系１０を介したＥＵＶ光を検出することができる位置にＣＣＤ１２が配置されるように、ステージ１４をＣＣＤ１２の撮像面に対して水平方向に移動させる。次に、プラズマ光源２から射出されるＥＵＶ光を、照明光学系ＩＬ、折返しミラー６を介して、反射レチクルＲ１に形成されている入射角度計測用パターンに入射させる（ステップＳ１０、入射工程）。
【００５６】
次に、入射角度計測用パターンにより反射されたＥＵＶ光を結像光学系１０により結像させる（ステップＳ１１、結像工程）。なお、結像光学系１０により結像される像は、等倍像または拡大像である。
【００５７】
次に、ステップＳ１１において結像された像をＣＣＤ１２により検出する（ステップＳ１２、検出工程）。即ち、結像光学系１０を介することにより等倍または拡大結像された入射角度計測用パターンの像はＣＣＤ１２により撮像され、ＣＣＤ１２により撮像された入射角度計測用パターンの画像信号は、制御部１６に対して出力される。ここで、制御部１６は、レチクルステージ駆動部１８を介してレチクルステージＲＳＴをフォーカス方向に上下移動させ、上下移動させることにより変化する入射角度計測用パターンの像を含む画像信号もＣＣＤ１２より取得する。また、制御部１６は、ＣＣＤ１２より取得した画像信号に基づいて、反射レチクルＲ１に形成されている入射角度計測用パターンの重心位置を記録する。
【００５８】
次に、制御部１６は、ステップＳ１２において検出された検出結果に基づいて、反射レチクルＲ１に入射するＥＵＶ光の入射角度θ１を算出する（ステップＳ１３、算出工程）。即ち、レチクルステージＲＳＴをフォーカス方向に上下移動させる移動量をＺ、レチクルステージＲＳＴを反射レチクルＲ１面に対して垂直方向に移動量Ｚ移動させたときの入射角度計測用パターンの重心位置の移動量をＸとしたとき、結像光学系１０の倍率を等倍とするとｓｉｎ―１（Ｘ／Ｚ）（またはｔａｎ―１（Ｘ／Ｚ））の値を求めることにより入射角度θ１が算出される。算出された入射角度θ１と設定されている最適な入射角度とを比較し、算出された入射角度θ１と設定されている最適な入射角度が異なっている場合には、その差、即ち調整量を算出する。
【００５９】
次に、ステップＳ１３において算出された調整量に基づいて、反射レチクルＲ１に入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する（ステップＳ１４、調整工程）。即ち、制御部１６は、ステップＳ１３において算出された調整量に基づいて入射角度調整機構４及び８の少なくとも一方に対して制御信号を出力する。入射角度調整機構４及び８の少なくとも一方は、制御部１６からの制御信号に基づいて図示しないピエゾ素子または図示しない微小駆動モータ等を用いて反射レチクルＲ１に入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する。
【００６０】
次に、制御部１６は、レチクルステージ駆動部１８に対して制御信号を出力し、ＥＵＶ光が照射される位置に反射レチクルＲ１に形成されている回路パターンが配置されるように、レチクルステージＲＳＴを反射レチクルＲ１面に対して水平方向に移動させる。また、ステージ駆動部２０に対して制御信号を出力し、結像光学系１０を介するＥＵＶ光の光路外にＣＣＤ１２が配置されるようにステージ１４を水平方向に移動させる。そして、露光を開始する（ステップＳ１５）。
【００６１】
この第１の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、結像光学系により結像された入射角度計測用パターンの像を検出するＣＣＤ及び反射レチクルに入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する入射角度調整機構を備えているため、反射レチクルに入射する光の入射角度を制御することができる。従って、反射レチクルに入射するＥＵＶ光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、ウエハ面上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、反射レチクルに形成された微細なパターンをウエハ面上に高精度に露光することができる。
【００６２】
なお、この第１の実施の形態にかかる投影露光装置においては、回路パターンが形成されている反射レチクル上に入射角度計測用パターンを設けているが、回路パターンが形成されていないマスク上に入射角度計測用パターンを設けるようにしてもよい。即ち、回路パターンが形成されている反射レチクル及び入射角度計測用パターンが形成されているマスクを備えるようにしてもよい。この場合において、入射角度計測用パターンが形成されているマスクは、反射レチクルが配置される位置、反射レチクルが配置される位置より光源側または投影光学系側に配置されるようにしてもよい。反射レチクルが配置される位置以外の位置に配置される場合においても、ＣＣＤにより検出される画像信号に基づいて算出する反射レチクルに入射するＥＵＶ光の入射角度を算出する方法は同一である。
【００６３】
また、この第１の実施の形態にかかる投影露光装置においては、結像光学系１０により結像された入射角度計測用パターンの像をＣＣＤ１２により撮像しているが、ウエハＷが載置されている図示しないウエハステージ上にＣＣＤを設置し、投影光学系ＰＬにより結像された入射角度計測用パターンの像をウエハステージ上に設置されたＣＣＤにより撮像するようにしてもよい。この場合には、入射角度計測用パターンの像は、投影光学系ＰＬを介することにより縮小される。
【００６４】
次に、図面を参照して、この発明の第２の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。図４は、この第２の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。なお、この第２の実施の形態にかかる投影露光装置の構成は、図４に示すように、第１の実施の形態にかかる投影露光装置を構成する反射レチクルＲ１に代えて、反射レチクルＲ２を備えている。従って、第２の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態にかかる投影露光装置の構成と同一の構成の詳細な説明は省略する。なお、この第２の実施の形態にかかる投影露光装置の説明においては、第１の実施の形態にかかる投影露光装置の構成と同一の構成には第１の実施の形態で用いたものと同一の符号を用いて説明を行う。
【００６５】
反射レチクルＲ２には、ウエハＷに縮小転写するための回路パターン及び反射レチクルＲ２に入射するＥＵＶ光の入射角度を計測するための入射角度計測用パターンが形成されている。反射レチクルＲ２に形成されている入射角度計測用パターンはメンブレンをステンシル構造に加工したものであり、ＥＵＶ光が通過できるようにメンブレンが貫通している領域（矩形状の開口部）が形成されている。
【００６６】
また、反射レチクルＲ２はレチクルステージＲＳＴにより保持されており、レチクルステージＲＳＴは反射レチクルＲ２面に対して水平方向（走査方向）及び垂直方向（フォーカス方向）に移動可能に構成されている。レチクルステージＲＳＴを水平方向に移動することにより反射レチクルＲ２に形成されている回路パターンに照明光（ＥＵＶ光）が入射する位置に反射レチクルＲ２が配置されている場合、反射レチクルＲ２に形成されている回路パターンにより反射されたＥＵＶ光は、投影光学系ＰＬを介して反射レチクルＲ２に形成されている回路パターンの像をウエハＷ上に縮小転写する。
【００６７】
また、レチクルステージＲＳＴを水平方向に移動することにより反射レチクルＲ２に形成されている入射角度計測用パターンに照明光（ＥＵＶ光）が入射する位置に反射レチクルＲ２が配置されている場合、ＥＵＶ光は反射レチクルＲ２に形成されている入射角度計測用パターンに入射する（入射手段）。入射角度計測用パターンに入射したＥＵＶ光は、入射角度計測パターンの開口部を通過（透過）し、図４に示すように、結像光学系１０を介してＣＣＤ（検出手段）１２に入射する。ＣＣＤ１２は、結像光学系１０を介することにより等倍または拡大結像された入射角度計測用パターンの像を撮像する。撮像された入射角度計測用パターンの画像信号は、制御部１６に対して出力される。
【００６８】
なお、レチクルステージＲＳＴを反射レチクルＲ２面に対して垂直方向に上下駆動させる移動量をＺ、レチクルステージＲＳＴを反射レチクルＲ２面に対して垂直方向に移動量Ｚ移動させたときの入射角度計測用パターンの重心位置の移動量をＸとしたとき、結像光学系１０の倍率を等倍とすると入射角度θ２はｓｉｎ―１（Ｘ／Ｚ）（またはｔａｎ―１（Ｘ／Ｚ））の値を求めることにより算出される（算出手段）。
【００６９】
次に、この第２の実施の形態にかかる投影露光装置を用いて露光を行う露光方法について説明する。図５は、この投影露光装置で露光を行う露光方法について説明するためのフローチャートである。
【００７０】
まず、制御部１６は、レチクルステージ駆動部１８に対して制御信号を出力し、ＥＵＶ光が照射される位置に反射レチクルＲ２に形成されている入射角度計測用パターンが配置されるように、レチクルステージＲＳＴを反射レチクルＲ２面に対して水平方向に移動させる。次に、プラズマ光源２から射出されるＥＵＶ光を、照明光学系ＩＬ、折返しミラー６を介して、反射レチクルＲ２に形成されている入射角度計測用パターンに入射させる（ステップＳ２０、入射工程）。
【００７１】
次に、入射角度計測用パターンの矩形状の開口部を透過したＥＵＶ光を結像光学系１０により結像させる（ステップＳ２１、結像工程）。なお、結像光学系１０により結像される像は、等倍像または拡大像である。
【００７２】
次に、ステップＳ２１において結像された像をＣＣＤ１２により検出する（ステップＳ２２、検出工程）。即ち、結像光学系１０を介することにより等倍または拡大結像された入射角度計測用パターンの像はＣＣＤ１２により撮像され、ＣＣＤ１２により撮像された入射角度計測用パターンの画像信号は制御部１６に対して出力される。ここで、制御部１６は、レチクルステージ駆動部１８を介してレチクルステージＲＳＴをフォーカス方向に上下移動させ、上下移動させることにより変化する入射角度計測用パターンの像を含む画像信号もＣＣＤ１２より取得する。また、制御部１６は、ＣＣＤ１２より取得した画像信号に基づいて、反射レチクルＲ２に形成されている入射角度計測用パターンの重心位置を記録する。
【００７３】
次に、制御部１６は、ステップＳ２２において検出された検出結果に基づいて、レチクルＲ２に入射するＥＵＶ光の入射角度θ２を算出する（ステップＳ２３、算出工程）。即ち、レチクルステージＲＳＴを反射レチクルＲ２面に対して垂直方向に移動量Ｚ移動させたときのレチクルステージＲＳＴをフォーカス方向に上下移動させる移動量をＺ、入射角度計測用パターンの重心位置の移動量をＸとしたとき、結像光学系１０の倍率を等倍とするとｓｉｎ―１（Ｘ／Ｚ）（またはｔａｎ―１（Ｘ／Ｚ））の値を求めることにより入射角度θ２が算出される。算出された入射角度θ２と設定されている最適な入射角度とを比較し、算出された入射角度θ２と設定されている最適な入射角度が異なっている場合には、その差、即ち調整量を算出する。
【００７４】
次に、ステップＳ２３において算出された調整量に基づいて、反射レチクルＲ２に入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する（ステップＳ２４、調整工程）。即ち、制御部１６は、ステップＳ２３において算出された調整量に基づいて入射角度調整機構４及び８の少なくとも一方に対して制御信号を出力する。入射角度調整機構４及び８の少なくとも一方は、制御部１６からの制御信号に基づいて図示しないピエゾ素子または図示しない微小駆動モータ等を用いて反射レチクルＲ２に入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する。
【００７５】
次に、制御部１６は、レチクルステージ駆動部１８に対して制御信号を出力し、ＥＵＶ光が照射される位置に反射レチクルＲ２に形成されている回路パターンが配置されるように、レチクルステージＲＳＴを反射レチクルＲ２面に対して水平方向に移動させる。そして、露光を開始する（ステップＳ２５）。
【００７６】
この第２の実施の形態にかかる投影露光装置によれば、結像光学系により結像された入射角度計測用パターンの像を検出するＣＣＤ及び反射レチクルに入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する入射角度調整機構を備えているため、反射レチクルに入射するＥＵＶ光の入射角度を制御することができる。従って、反射レチクルに入射するＥＵＶ光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、ウエハ面上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、反射レチクルに形成された微細なパターンをウエハ面上に高精度に露光することができる。
【００７７】
なお、この第２の実施の形態にかかる投影露光装置においては、回路パターンが形成されている反射レチクル上に入射角度計測用パターンを設けているが、回路パターンが形成されていないマスク上に入射角度計測用パターンを設けるようにしてもよい。即ち、回路パターンが形成されている反射レチクル及び入射角度計測用パターンが形成されているマスクを備えるようにしてもよい。また、入射角度計測用パターンが形成されているマスクを、反射レチクルが配置される位置、反射レチクルが配置される位置より光源側または投影光学系側に配置するようにしてもよい。反射レチクルが配置される位置以外の位置に配置される場合においても、ＣＣＤにより検出される画像信号に基づいて算出する反射レチクルに入射するＥＵＶ光の入射角度を算出する方法は同一である。
【００７８】
また、この第２の実施の形態にかかる投影露光装置においては、入射角度計測用パターンとして矩形状の開口部を用いているが、入射角度計測用パターンとしてラインアンドスペースのパターンを用いるようにしてもよい。
【００７９】
次に、図面を参照して、この発明の第３の実施の形態にかかる波面計測装置について説明する。図６は、この第３の実施の形態にかかる波面計測装置の概略構成を示す図である。この実施の形態にかかる波面計測装置には点回折干渉計（ＰＤＩ）が用いられており、投影露光装置を構成する投影光学系ＰＬ´の波面収差を計測する。
【００８０】
図６に示すように、この波面計測装置は、光源３２を備えている。光源３２から射出された露光光としてのＥＵＶ光は、入射角度調整機構（調整手段）３４を備える照明光学系ＩＬ´に入射する。入射角度調整機構３４は、例えば照明光学系ＩＬ´を構成するミラー（図示せず）にピエゾ素子（図示せず）等を備えて構成されており、このピエゾ素子等を用いて後述する波面計測用マスクＭ１に入射するＥＵＶ光の入射角度、即ち波面計測される投影光学系ＰＬ´に入射させるＥＵＶ光の入射角度を調整する。
【００８１】
照明光学系ＩＬ´を通過したＥＵＶ光は、入射角度調整機構（調整手段）３８を備える折返しミラー３６に入射する。入射角度調整機構３８は、例えば図示しない折返しミラー微小駆動モータを備えて構成されており、この折返しミラー微小駆動モータを用いて折返しミラー３６の反射面の傾きを変化させることにより波面計測用マスクＭ１に入射するＥＵＶ光の入射角度、即ち波面計測される投影光学系ＰＬ´に入射させるＥＵＶ光の入射角度を調整する。折返しミラー３６により反射されたＥＵＶ光は、投影光学系ＰＬ´の物点の位置に配置されている波面計測用マスクＭ１に所定の入射角度θ３で入射する。波面計測用マスクＭ１には、投影光学系ＰＬ´の波面収差を計測するための波面計測用ピンホール及び波面計測用マスクＭ１に入射するＥＵＶ光の入射角度を計測するための入射角度計測用パターンが形成されている。
【００８２】
波面計測用マスクＭ１の入射角度計測用パターンの構成は、図２に示す第１の実施の形態にかかる反射レチクルＲ１の入射角度計測用パターンの構成と同様である。即ち、導電層上に基板、基板上にUnder Layer(s)、Under Layer(s)上にモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とが繰返し積層されている多層膜、多層膜上にCapping Layer(s)が形成されており、Capping Layer(s)上にバッファ層及び吸収膜が所定の位置に形成され、所定のラインアンドスペースのパターンが形成されている。また、多層膜は、波長約１３．５ｎｍのＥＵＶ光を反射するように構成されている。
【００８３】
また、波面計測用マスクＭ１はマスクステージＭＳＴにより保持されており、マスクステージＭＳＴは波面計測用マスクＭ１面に対して水平方向（走査方向）及び垂直方向（フォーカス方向）に移動可能に構成されている。マスクステージＭＳＴを水平方向に移動させることにより波面計測用マスクＭ１に形成されている波面計測用ピンホールにＥＵＶ光が入射する位置に波面計測用マスクＭ１が配置されている場合、波面計測用マスクＭ１の波面計測用ピンホールを通過したＥＵＶ光は、球面波を形成し、回折格子４４に入射する。回折格子４４は、波面計測用ピンホールを通過することにより形成された球面波を０次光と１次光とに分割する。回折格子４４を通過したＥＵＶ光のうちの０次光は、投影光学系ＰＬ´を介して、投影光学系ＰＬ´の像面の位置に配置されているマスクＭ２に入射し、マスクＭ２に形成されているピンホールを通過して、再び球面波を形成する。
【００８４】
また、回折格子４４を通過したＥＵＶ光のうちの１次光は、投影光学系ＰＬ´を介して、マスクＭ２に入射し、マスクＭ２に形成されている窓を通過する。マスクＭ２のピンホールを通過することにより球面波を形成した０次光と、マスクＭ２の窓を通過した１次光とは、ＣＣＤ４６に入射する。ＣＣＤ４６は、マスクＭ２のピンホールを通過することにより球面波を形成した０次光と、マスクＭ２の窓を通過した１次光とを干渉させることにより形成される干渉縞を撮像する。撮像された干渉縞を示す画像信号は、制御部４８に対して出力される。制御部４８は、ＣＣＤ４６より取得した画像信号に基づいて投影光学系ＰＬ´の波面を計測し、その計測結果に基づいて投影光学系ＰＬ´の波面収差を検出する。
【００８５】
また、波面計測用マスクＭ１に形成されている入射角度計測用パターンに照明光（ＥＵＶ光）が入射する位置にマスクステージＭＳＴを移動した場合、ＥＵＶ光は波面計測用マスクＭ１に形成されている入射角度計測用パターンに入射し（入射手段）、入射角度計測用パターンより反射され、図６に示すように、結像光学系（結像手段）４０を介してＣＣＤ（検出手段）４２に入射する。ＣＣＤ４２は、結像光学系４０を介することにより等倍または拡大結像された入射角度計測用パターンの像を撮像する。ここで、マスクステージＭＳＴを波面計測用マスクＭ１面に対して垂直方向（フォーカス方向）に駆動させたとき、ＣＣＤ４２に撮像される入射角度計測用パターンの像の位置は変化する。撮像された入射角度計測用パターンの画像信号は、制御部４８に対して出力される。
【００８６】
なお、マスクステージＭＳＴを波面計測用マスクＭ１面に対して垂直方向に上下駆動させる移動量をＺ、マスクステージＭＳＴを波面計測用マスクＭ１面に対して垂直方向に移動量Ｚ移動させたときの入射角度計測用パターンの重心位置の移動量をＸとしたとき、結像光学系１０の倍率を等倍とすると入射角度θ３はｓｉｎ―１（Ｘ／Ｚ）（またはｔａｎ―１（Ｘ／Ｚ））の値を求めることにより算出される（算出手段）。
【００８７】
また、制御部４８にはマスクステージ駆動部５０が接続されており、マスクステージ駆動部５０は、制御部４８からの制御信号に基づいてマスクステージＭＳＴをフォーカス方向、走査方向に駆動制御する。また、制御部４８は入射角度調整機構３４に対して制御信号を出力し、入射角度調整機構３４は制御部４８からの制御信号に基づいて図示しないピエゾ素子等を用いて波面計測用マスクＭ１に入射するＥＵＶ光の入射角度、即ち投影光学系ＰＬ´に入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する。また、制御部４８は入射角度調整機構３８に対して制御信号を出力し、入射角度調整機構３８は制御部４８からの制御信号に基づいて図示しない折返しミラー微小駆動モータ等を用いて波面計測用マスクＭ１に入射するＥＵＶ光の入射角度、即ち投影光学系ＰＬ´に入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する。
【００８８】
次に、この第３の実施の形態にかかる波面計測装置を用いて投影光学系ＰＬ´の波面収差を計測する波面計測方法について説明する。図７は、この波面計測装置で投影光学系ＰＬ´の波面収差を計測する波面計測方法について説明するためのフローチャートである。
【００８９】
まず、制御部４８は、マスクステージ駆動部５０に対して制御信号を出力し、ＥＵＶ光が照射される位置に波面計測用マスクＭ１に形成されている入射角度計測用パターンが配置されるように、マスクステージＭＳＴを波面計測用マスクＭ１面に対して水平方向に移動させる。次に、光源３２から射出されるＥＵＶ光を、照明光学系ＩＬ´、折返しミラー３６を介して、波面計測用マスクＭ１に形成されている入射角度計測用パターンに入射させる（ステップＳ３０、入射工程）。
【００９０】
次に、入射角度計測用パターンにより反射されたＥＵＶ光を結像光学系４０により結像させる（ステップＳ３１、結像工程）。なお、結像光学系４０により結像される像は、等倍像または拡大像である。
【００９１】
次に、ステップＳ３１において結像された像をＣＣＤ４２により検出する（ステップＳ３２、検出工程）。即ち、結像光学系４０を介することにより等倍または拡大結像された入射角度計測用パターンの像はＣＣＤ４２により撮像され、ＣＣＤ４２により撮像された入射角度計測用パターンの画像信号は、制御部４８に対して出力される。ここで、制御部４８は、マスクステージ駆動部５０を介してマスクステージＭＳＴをフォーカス方向に上下移動させ、上下移動させることにより変化する入射角度計測用パターンの像を含む画像信号もＣＣＤ４２より取得する。また、制御部４８は、ＣＣＤ４２より取得した画像信号に基づいて、波面計測装置用マスクＭ１に形成されている入射角度計測用パターンの重心位置を記録する。
【００９２】
次に、制御部４８は、ステップＳ３２において検出された検出結果に基づいて、波面計測用マスクＭ１に入射するＥＵＶ光の入射角度θ３、即ち投影光学系ＰＬ´に入射させるＥＵＶ光の入射角度を算出する（ステップＳ３３、算出工程）。即ち、マスクステージＭＳＴをフォーカス方向に上下移動させる移動量をＺ、マスクステージＭＳＴを波面計測用マスクＭ１面に対して垂直方向に移動量Ｚ移動させたときの入射角度計測用パターンの重心位置の移動量をＸとしたとき、結像光学系１０の倍率を等倍とするとｓｉｎ―１（Ｘ／Ｚ）（またはｔａｎ―１（Ｘ／Ｚ））の値を求めることにより入射角度θ３が算出される。算出された入射角度θ３と設定されている最適な入射角度とを比較し、算出された入射角度θ３と設定されている最適な入射角度が異なっている場合には、その差、即ち調整量を算出する。
【００９３】
次に、ステップＳ３３において算出された調整量に基づいて、波面計測用マスクＭ１に入射するＥＵＶ光の入射角度、即ち投影光学系ＰＬ´に入射させるＥＵＶ光の入射角度を調整する（ステップＳ３４、調整工程）。即ち、制御部４８は、ステップＳ３３において算出された調整量に基づいて入射角度調整機構３４及び３８の少なくとも一方に対して制御信号を出力する。入射角度調整機構３４及び３８の少なくとも一方は、制御部４８からの制御信号に基づいて図示しないピエゾ素子または図示しない微小駆動モータ等を用いて波面計測用マスクＭ１に入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する。
【００９４】
次に、制御部４８は、マスクステージ駆動部５０に対して制御信号を出力し、ＥＵＶ光が照射される位置に波面計測用マスクＭ１に形成されている波面計測用ピンホールが配置されるように、マスクステージＭＳＴを波面計測用マスクＭ１面に対して水平方向に移動させる。そして、投影光学系ＰＬ´の波面計測を開始する（ステップＳ３５）。
【００９５】
この第３の実施の形態にかかる波面計測装置によれば、結像光学系により結像された入射角度計測用パターンの像を検出するＣＣＤ及び波面計測用マスクに入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する入射角度調整機構を備えているため、波面計測用マスクに入射するＥＵＶ光、即ち投影光学系に入射させるＥＵＶ光の入射角度を制御することができる。従って、投影光学系に入射させるＥＵＶ光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、投影光学系に入射させるＥＵＶ光の光量の損失を防止することができ、投影光学系の波面収差を正確に計測することができる。
【００９６】
なお、この第３の実施の形態にかかる波面計測装置おいては、波面計測用ピンホールが形成されている波面計測用マスク上に入射角度計測用パターンを設けているが、波面計測用マスクとは別のマスク上に入射角度計測用パターンを設けるようにしてもよい。即ち、波面計測用マスク及び入射角度計測用パターンが形成されているマスクを備えるようにしてもよい。また、入射角度計測用パターンが形成されているマスクを、波面計測用マスクが配置される位置、波面計測用マスクが配置される位置よりも光源側または波面計測する投影光学系側に配置するようにしてもよい。波面計測用マスクが配置される位置以外の位置に配置される場合においても、ＣＣＤにより検出される画像信号に基づいて算出する投影光学系ＰＬ´に入射させるＥＵＶ光の入射角度を算出する方法は同一である。
【００９７】
また、この第３の実施の形態にかかる波面計測装置においては、入射角度計測用パターンとしてラインアンドスペースのパターンを用いているが、入射角度計測用パターンとして平面（ミラー）を用いるようにしてもよい。また、入射角度計測用パターとして平面（ミラー）を有するマスクを波面計測用マスクとは別体で設ける場合には、平面（ミラー）を有するマスクを、波面計測用マスクが配置される位置または波面計測用マスクが配置される位置より光源側に配置する。
【００９８】
次に、図面を参照して、この発明の第４の実施の形態にかかる波面計測装置について説明する。図８は、この第４の実施の形態にかかる波面計測装置の概略構成を示す図である。なお、この第４の実施の形態にかかる波面計測装置の構成は、図８に示すように、第３の実施の形態にかかる波面計測装置を構成する波面計測用マスクＭ１に代えて、波面計測用マスクＭ３を備えている。また、第３の実施の形態にかかる波面計測装置を構成するＣＣＤ４２に加えて、ＣＣＤ４２の保持及び移動を行うステージ５４、ステージ５４の駆動制御を行うステージ駆動部５６を備えている。また、第４の実施の形態にかかる波面計測装置を構成する回折格子は第３の実施の形態にかかる波面計測装置を構成する回折格子と同一であり、図８においては図示を省略している。従って、第４の実施の形態の説明においては、第３の実施の形態にかかる波面計測装置の構成と同一の構成の詳細な説明は省略する。なお、この第４の実施の形態にかかる波面計測装置の説明においては、第３の実施の形態にかかる波面計測装置の構成と同一の構成には第３の実施の形態で用いたものと同一の符号を用いて説明を行う。
【００９９】
波面計測用マスクＭ３には、投影光学系ＰＬ´の波面収差を計測するための波面計測用ピンホール及び波面計測用マスクＭ３に入射するＥＵＶ光の入射角度を計測するための入射角度計測用パターンが形成されている。波面計測用マスクＭ３に形成されている入射角度計測用パターンはメンブレンをステンシル構造に加工したものであり、ＥＵＶ光が通過できるようにメンブレンが貫通している領域（矩形状の開口部）が形成されている。また、波面計測用マスクＭ３はマスクステージＭＳＴにより保持されており、マスクステージＭＳＴは波面計測用マスクＭ３面に対して水平方向（走査方向）及び垂直方向（フォーカス方向）に移動可能に構成されている。
【０１００】
なお、マスクステージＭＳＴを波面計測用マスクＭ３面に対して垂直方向に上下駆動させる移動量をＺ、マスクステージＭＳＴを波面計測用マスクＭ３面に対して垂直方向に移動量Ｚ移動させたときの入射角度計測用パターンの重心位置の移動量をＸとしたとき、結像光学系１０の倍率を等倍とすると入射角度θ４はｓｉｎ―１（Ｘ／Ｚ）（またはｔａｎ―１（Ｘ／Ｚ））の値を求めることにより算出される（算出手段）。
【０１０１】
また、この波面計測装置にかかる結像光学系４０は照明光の光路に対して挿脱可能に構成されており、波面計測時、即ち照明光であるＥＵＶ光により波面計測用マスクＭ３の波面計測用ピンホールが照明されてているときには、結像光学系４０を波面計測用マスクＭ３の波面計測用ピンホールを通過するＥＵＶ光の光路外に退避させる。また、波面計測用マスクＭ３に入射するＥＵＶ光の入射角度を計測するときには、結像光学系４０を波面計測用マスクＭ３を通過するＥＵＶ光の光路中に挿入する。
【０１０２】
また、ＣＣＤ４２は、ステージ５４上に載置されており、ＣＣＤ４２の撮像面に対して水平方向に移動可能に構成されている。波面計測時、即ち照明光であるＥＵＶ光が波面計測用マスクＭ３の波面計測用ピンホールを照明しているときには、ステージ５４を移動することにより、ＣＣＤ４２を波面計測用マスクＭ３の波面計測用ピンホールを通過するＥＵＶ光の光路外に退避させる。ステージ５４はステージ駆動部５６により駆動制御されており、ステージ駆動部５６は制御部４８からの制御信号に基づいてステージ５４を水平方向に移動させる。
【０１０３】
次に、この第４の実施の形態にかかる波面計測装置を用いて投影光学系ＰＬ´の波面収差を計測する波面計測方法について説明する。図９は、この波面計測装置で投影光学系ＰＬ´の波面収差を計測する波面計測方法について説明するためのフローチャートである。
【０１０４】
まず、制御部４８は、マスクステージ駆動部５０に対して制御信号を出力し、ＥＵＶ光が照射される位置に波面計測用マスクＭ３に形成されている入射角度計測用パターンが配置されるように、マスクステージＭＳＴを波面計測用マスクＭ３面に対して水平方向に移動させる。また、結像光学系４０を波面計測用マスクＭ３を通過するＥＵＶ光の光路中に挿入する。また、制御部４８は、ステージ駆動部５６に対して制御信号を出力し、波面計測用マスクＭ３の入射角度計測用パターンにより反射され、結像光学系４０を介したＥＵＶ光を検出することができる位置にＣＣＤ４２が配置されるように、ステージ５４をＣＣＤ４２の撮像面に対して水平方向に移動させる。
【０１０５】
次に、光源３２から射出されるＥＵＶ光を、照明光学系ＩＬ´、折返しミラー３６を介して、波面計測用マスクＭ３に形成されている入射角度計測用パターンに入射させる（ステップＳ４０、入射工程）。
【０１０６】
次に、入射角度計測用パターンを透過したＥＵＶ光を結像光学系４０により結像させる（ステップＳ４１、結像工程）。なお、結像光学系４０により結像される像は、等倍像または拡大像である。
【０１０７】
次に、ステップＳ４１において結像された像をＣＣＤ４２により検出する（ステップＳ４２、検出工程）。即ち、結像光学系４０を介することにより等倍または拡大結像された入射角度計測用パターンの像はＣＣＤ４２により撮像され、ＣＣＤ４２により撮像された入射角度計測用パターンの画像信号は、制御部４８に対して出力される。ここで、制御部４８は、マスクステージ駆動部５０を介してマスクステージＭＳＴをフォーカス方向に上下移動させ、上下移動させることにより変化する入射角度計測用パターンの像を含む画像信号もＣＣＤ４２より取得する。また、制御部４８は、ＣＣＤ４２より取得した画像信号に基づいて、波面計測装置用マスクＭ１に形成されている入射角度計測用パターンの重心位置を記録する。
【０１０８】
次に、制御部４８は、ステップＳ４２において検出された検出結果に基づいて、波面計測用マスクＭ３に入射するＥＵＶ光の入射角度θ４、即ち投影光学系ＰＬ´に入射させるＥＵＶ光の入射角度を算出する（ステップＳ４３、算出工程）。即ち、マスクステージＭＳＴをフォーカス方向に上下移動させる移動量をＺ、マスクステージＭＳＴを波面計測用マスクＭ３面に対して垂直方向に移動量Ｚ移動させたときの入射角度計測用パターンの重心位置の移動量をＸとしたとき、結像光学系１０の倍率を等倍とするとｓｉｎ―１（Ｘ／Ｚ）（またはｔａｎ―１（Ｘ／Ｚ））の値を求めることにより入射角度θ４が算出される。算出された入射角度θ４と設定されている最適な入射角度とを比較し、算出された入射角度θ４と設定されている最適な入射角度が異なっている場合には、その差、即ち調整量を算出する。
【０１０９】
次に、ステップＳ４３において算出された調整量に基づいて、波面計測用マスクＭ３に入射するＥＵＶ光の入射角度、即ち投影光学系ＰＬ´に入射させるＥＵＶ光の入射角度を調整する（ステップＳ４４、調整工程）。即ち、制御部４８は、ステップＳ４３において算出された調整量に基づいて入射角度調整機構３４及び３８の少なくとも一方に対して制御信号を出力する。入射角度調整機構３４及び３８の少なくとも一方は、制御部４８からの制御信号に基づいて図示しないピエゾ素子または図示しない微小駆動モータ等を用いて波面計測用マスクＭ３に入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する。
【０１１０】
次に、制御部４８は、マスクステージ駆動部５０に対して制御信号を出力し、ＥＵＶ光が照射される位置に波面計測用マスクＭ３に形成されている波面計測用ピンホールが配置されるように、マスクステージＭＳＴを波面計測用マスクＭ３面に対して水平方向に移動させる。また、結像光学系４０を波面計測用マスクＭ３を通過するＥＵＶ光の光路外に退避させる。また、制御部４８は、ステージ駆動部５６に対して制御信号を出力し、ＣＣＤ４２を波面計測用マスクＭ３を通過するＥＵＶ光の光路外に退避させるために、ステージ５４をＣＣＤ４２の撮像面に対して水平方向に移動させる。そして、投影光学系ＰＬ´の波面計測を開始する（ステップＳ４５）。
【０１１１】
この第４の実施の形態にかかる波面計測装置によれば、結像光学系により結像された入射角度計測用パターンの像を検出するＣＣＤ及び波面計測用マスクに入射するＥＵＶ光の入射角度を調整する入射角度調整機構を備えているため、波面計測用マスクに入射するＥＵＶ光、即ち投影光学系に入射させるＥＵＶ光の入射角度を制御することができる。従って、投影光学系に入射させるＥＵＶ光の入射角度を所望の角度に設定することができるため、投影光学系に入射させる光の光量の損失を防止することができ、投影光学系の波面収差を正確に計測することができる。
【０１１２】
なお、この第４の実施の形態にかかる波面計測装置においては、波面計測用ピンホールが形成されている波面計測用マスク上に入射角度計測用パターンを設けているが、波面計測用マスクとは別のマスク上に入射角度計測用パターンを設けるようにしてもよい。即ち、波面計測用マスク及び入射角度計測用パターンが形成されているマスクを備えるようにしてもよい。また、入射角度計測用パターンが形成されているマスクを、波面計測用マスクが配置される位置、波面計測用マスクが配置される位置よりも光源側または波面計測する投影光学系側に配置するようにしてもよい。波面計測用マスクが配置される位置以外の位置に配置される場合においても、ＣＣＤにより検出される画像信号に基づいて算出する投影光学系ＰＬ´に入射させるＥＵＶ光の入射角度を算出する方法は同一である。
【０１１３】
また、この第４の実施の形態にかかる波面計測装置においては、入射角度計測用パターンとして矩形状の開口部を用いているが、入射角度計測用パターンとしてラインアンドスペースのパターンを用いるようにしてもよい。
【０１１４】
また、この第４の実施の形態にかかる波面計測装置においては、結像光学系４０により結像された入射角度計測用パターンの像をＣＣＤ４２により撮像しているが、マスクＭ２が載置されている図示しないマスクステージ上にＣＣＤを設置し、投影光学系ＰＬ´により結像された入射角度計測用パターンの像をマスクステージ上に設置されたＣＣＤにより撮像するようにしてもよい。この場合には、入射角度計測用パターンの像は、投影光学系ＰＬ´を介することにより縮小される。
【０１１５】
上述の各実施の形態にかかる露光装置では、照明光学系によってレチクル（マスク）を照明し、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板（ウエハ）に露光することにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、上述の各実施の形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてウエハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図１０のフローチャートを参照して説明する。
【０１１６】
まず、図１０のステップＳ３０１において、１ロットのウエハ上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ３０２において、その１ロットのウエハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ３０３において、上述の各実施の形態にかかる露光装置または上述の各実施の形態にかかる波面計測装置を用いて投影光学系の波面収差の計測が行われた露光装置を用いて、マスク上のパターン像が投影光学系を介して、その１ロットのウエハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップＳ３０４において、その１ロットのウエハ上のフォトレジストの現像が行なわれた後、ステップＳ３０５において、その１ロットのウエハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行なうことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウエハ上の各ショット領域に形成される。
【０１１７】
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述のマイクロデバイス製造方法によれば、上述の各実施の形態にかかる露光装置または上述の各実施の形態にかかる波面計測装置を備えた露光装置を用いて露光を行うため、感光性基板上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、極めて微細な回路パターンを有するマイクロデバイスを高精度に得ることができる。なお、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０５では、ウエハ上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウエハ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。
【０１１８】
また、上述の各実施の形態にかかる露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図１１のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図１１において、パターン形成工程Ｓ４０１では、上述の各実施の形態にかかる露光装置または上述の各実施の形態にかかる波面計測装置を備えた露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２へ移行する。
【０１１９】
次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２の後に、セル組み立て工程Ｓ４０３が実行される。セル組み立て工程Ｓ４０３では、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程Ｓ４０３では、例えば、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。
【０１２０】
その後、モジュール組み立て工程Ｓ４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上述の各実施の形態にかかる露光装置または上述の各実施の形態にかかる波面計測装置を備えた露光装置を用いて露光を行うため、感光性基板上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスを高精度に得ることができる。
【実施例１】
【０１２１】
実施例１にかかる投影露光装置の構成は、図１に示す第１の実施の形態にかかる投影露光装置の構成と同一であるため、実施例１にかかる投影露光装置の説明には、第１の実施の形態にかかる投影露光装置の説明で用いた符号を用いる。
【０１２２】
実施例１にかかる反射レチクルＲ１に設けられている入射角度計測用パターンの構成を図１２に示す。図１２（ａ）は反射レチクルＲ１の入射角度計測用パターンの構成を示す平面図、図１２（ｂ）は反射レチクルＲ１の入射角度計測用パターンの構成を示す断面図である。図１２（ｂ）に示すように、反射レチクルＲ１はモリブデン（Ｍｏ）及びシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜ｒ１０、吸収膜ｒ１１等により構成されており、入射角度計測用パターンとして１ｍｍ角の範囲に図１２（ａ）に示すラインアンドスペースのパターンｒ１２が設けられている。
【０１２３】
プラズマ光源２から射出された波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を照明光学系ＩＬを介して反射レチクルＲ１に形成されている入射角度計測用パターンに照射した。入射角度計測用パターンにより反射されたＥＵＶ光を１画素１３．５μｍのＣＣＤ１２で撮像した。ＣＣＤ１２においてラインアンドスペースのパターン像が撮像された。反射レチクルＲ１を載置しているレチクルステージＲＳＴを反射レチクルＲ１面に対して垂直方向（フォーカス方向）に４００μｍ移動させると、ＣＣＤ１２の撮像面上でラインアンドスペースのパターン像が３ピクセル（約４０μｍ）移動した。
【０１２４】
ＣＣＤ１２による計測結果に基づいて、反射レチクルＲ１に入射するＥＵＶ光の入射角度θ１を算出した。即ち、レチクルステージＲＳＴをフォーカス方向に上下移動させる移動量をＺ、レチクルステージＲＳＴを反射レチクルＲ１面に対して垂直方向に移動量Ｚ移動させたときの入射角度計測用パターンの重心位置の移動量をＸとしたとき、結像光学系１０の倍率を等倍とするとｓｉｎ―１（Ｘ／Ｚ）（またはｔａｎ―１（Ｘ／Ｚ））の値を求めることにより入射角度θ１が算出される。入射角度θ１は１００ｍｒａｄとなり、設定されている最適な入射角度は１０５ｍｒａｄであるため、照明光学系ＩＬを構成するミラーに備えられたピエゾ素子を用いて入射角度が１０５ｍｒａｄとなるように調整を行った。
【０１２５】
この実施例１にかかる投影露光装置によれば、入射角度計測用パターンにより反射された光を検出することにより、反射レチクルに入射する光の入射角度を調整することができ、反射レチクルに入射する光の入射角度を所望の角度に設定することができた。
【実施例２】
【０１２６】
実施例２にかかる投影露光装置の構成は、図４に示す第２の実施の形態にかかる投影露光装置の構成と同一であるため、実施例２にかかる投影露光装置の説明には、第２の実施の形態にかかる投影露光装置の説明で用いた符合を用いる。
【０１２７】
実施例２にかかる反射レチクルＲ２に設けられている入射角度計測用パターンの構成を図１３に示す。図１３（ａ）は反射レチクルＲ２の入射角度計測用パターンの構成を示す平面図、図１３（ｂ）は反射レチクルＲ２の入射角度計測用パターンの構成を示す断面図である。図１３に示すように、反射レチクルＲ２上に入射角度計測用パターンとして幅２μｍ、長さ２０μｍの矩形状の開口部ｒ１５を設けた。
【０１２８】
プラズマ光源２から射出された波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を照明光学系ＩＬを介して反射レチクルＲ１に形成されている入射角度計測用パターンに照射した。入射角度計測用パターンとしての開口部ｒ１５を通過したＥＵＶ光を１画素１３．５μｍのＣＣＤ１２で撮像した。ＣＣＤ１２において開口部ｒ１５のパターン像が撮像された。反射レチクルＲ２を載置しているレチクルステージＲＳＴを反射レチクルＲ２面に対して垂直方向（フォーカス方向）に３００μｍ移動させると、ＣＣＤ１２の撮像面上で開口部ｒ１５のパターン像が２．５ピクセル（約３３μｍ）移動した。
【０１２９】
ＣＣＤ１２による計測結果に基づいて、反射レチクルＲ２に入射するＥＵＶ光の入射角度θ２を算出した。即ち、レチクルステージＲＳＴをフォーカス方向に上下移動させる移動量をＺ、レチクルステージＲＳＴを反射レチクルＲ２面に対して垂直方向に移動量Ｚ移動させたときの入射角度計測用パターンの重心位置の移動量をＸとしたとき、結像光学系１０の倍率を等倍とするとｓｉｎ―１（Ｘ／Ｚ）（またはｔａｎ―１（Ｘ／Ｚ））の値を求めることにより入射角度θ２が算出される。入射角度θ２は１１０ｍｒａｄとなり、設定されている最適な入射角度は１０５ｍｒａｄであるため、折返しミラー６の裏面に設置された微小駆動モータを用いて入射角度が１０５ｍｒａｄとなるように調整を行った。
【０１３０】
この実施例２にかかる投影露光装置によれば、入射角度計測用パターンを通過した光を検出することにより、反射レチクルに入射する光の入射角度を調整することができ、反射レチクルに入射する光の入射角度を所望の角度に設定することができた。
【実施例３】
【０１３１】
実施例３にかかる波面計測装置の構成は、図６に示す第３の実施の形態にかかる波面計測装置の構成と同一であるため、実施例３にかかる波面計測装置の説明には、第３の実施の形態にかかる波面計測装置の説明で用いた符号を用いる。
【０１３２】
Ｎｉメンブレンで作製されたピンホールマスクＭ１上に、実施例１にかかる入射角度計測用パターン（図１２参照）と同様のラインアンドスペースのパターンが入射角度計測用パターンとして設けられている。即ち、ピンホールマスクＭ１はモリブデン（Ｍｏ）及びシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜、吸収膜等により構成されており、入射角度計測用パターンとして１ｍｍ角の範囲にラインアンドスペースのパターンが設けられている。
【０１３３】
アンジュレータより射出された波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を照明光学系ＩＬ´を介してピンホールマスクＭ１に形成されている入射角度計測用パターンに照射した。入射角度計測用パターンにより反射されたＥＵＶ光を１画素１３．５μｍのＣＣＤ４２で撮像した。ＣＣＤ４２においてラインアンドスペースのパターン像が撮像された。ピンホールマスクＭ１を載置しているマスクステージＭＳＴをピンホールマスクＭ１面に対して垂直方向（フォーカス方向）に４００μｍ移動させると、ＣＣＤ４２の撮像面上でラインアンドスペースのパターン像が３ピクセル（約４０μｍ）移動した。
【０１３４】
ＣＣＤ１２による計測結果に基づいて、反射レチクルＲ１に入射するＥＵＶ光の入射角度θ３を算出した。即ち、レチクルステージＲＳＴをフォーカス方向に上下移動させる移動量をＺ、マスクステージＭＳＴを波面計測用マスクＭ１面に対して垂直方向に移動量Ｚ移動させたときの入射角度計測用パターンの重心位置の移動量をＸとしたとき、結像光学系１０の倍率を等倍とするとｓｉｎ―１（Ｘ／Ｚ）（またはｔａｎ―１（Ｘ／Ｚ））の値を求めることにより入射角度θ３が算出される。入射角度θ３は１００ｍｒａｄとなり、設定されている最適な入射角度は１０５ｍｒａｄであるため、照明光学系ＩＬを構成するミラーに備えられたピエゾ素子を用いて入射角度が１０５ｍｒａｄとなるように調整を行った。
【０１３５】
この実施例３にかかる波面計測装置によれば、入射角度計測用パターンにより反射された光を検出することにより、ピンホールマスクに入射する光の入射角度、即ち波面計測する光学系に入射させる光の入射角度を調整することができ、波面計測する光学系に入射させる光の入射角度を所望の角度に設定することができた。
【実施例４】
【０１３６】
実施例４にかかる波面計測装置の構成は、図８に示す第４の実施の形態にかかる波面計測装置の構成と同一であるため、実施例４にかかる波面計測装置の説明には、第４の実施の形態にかかる波面計測装置の説明で用いた符号を用いる。
【０１３７】
Ｔａメンブレンで作製されたピンホールマスクＭ３上に、実施例２にかかる入射角度計測用パターン（図１３参照）と同様の矩形状の開口部が入射角度計測用パターンとして設けられている。即ち、ピンホールマスクＭ３上に入射角度計測用パターンとして幅２μｍ、長さ２０μｍの矩形状の開口部が設けられている。
【０１３８】
アンジュレータより射出された波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を照明光学系ＩＬ´を介してピンホールマスクＭ１に形成されている入射角度計測用パターンに照射した。入射角度計測用パターンとしての開口部を通過したＥＵＶ光を１画素１３．５μｍのＣＣＤ４２で撮像した。ＣＣＤ４２において開口部のパターン像が撮像された。ピンホールマスクＭ３を載置しているマスクステージＭＳＴをピンホールマスクＭ３面に対して垂直方向（フォーカス方向）に３００μｍ移動させると、ＣＣＤ４２の撮像面上で開口部のパターン像が２．５ピクセル（約３３μｍ）移動した。
【０１３９】
ＣＣＤ４２による計測結果に基づいて、ピンホールマスクＭ３に入射するＥＵＶ光の入射角度θ４を算出した。即ち、マスクステージＭＳＴをフォーカス方向に上下移動させる移動量をＺ、マスクステージＭＳＴを波面計測用マスクＭ３面に対して垂直方向に移動量Ｚ移動させたときの入射角度計測用パターンの重心位置の移動量をＸとしたとき、結像光学系１０の倍率を等倍とするとｓｉｎ―１（Ｘ／Ｚ）（またはｔａｎ―１（Ｘ／Ｚ））の値を求めることにより入射角度θ４が算出される。入射角度θ４は１１０ｍｒａｄとなり、設定されている最適な入射角度は１０５ｍｒａｄであるため、折返しミラー３６の裏面に設置された微小駆動モータを用いて入射角度が１０５ｍｒａｄとなるように調整を行った。
【０１４０】
この実施例４にかかる波面計測装置によれば、入射角度計測用パターンを通過した光を検出することにより、ピンホールマスクに入射する光の入射角度、即ち波面計測する光学系に入射させる光の入射角度を調整することができ、波面計測する光学系に入射させる光の入射角度を所望の角度に設定することができた。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】第１の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる反射レチクルに形成されている入射角度計測用パターンの構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる投影露光装置の露光方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】第２の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図５】第２の実施の形態にかかる投影露光装置の露光方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】第３の実施の形態にかかる波面計測装置の概略構成を示す図である。
【図７】第３の実施の形態にかかる波面計測装置の波面計測方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】第４の実施の形態にかかる波面計測装置の概略構成を示す図である。
【図９】第４の実施の形態にかかる波面計測装置の波面計測方法を説明するためのフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。
【図１２】実施例１にかかる反射レチクルに形成されている入射角度計測用パターンの構成を示す図である。
【図１３】実施例２にかかる反射レチクルに形成されている入射角度計測用パターンの構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１４２】
２…プラズマ光源、４，８，３４，３８…入射角度調整機構、６，３６…折返しミラー、１０，４０…結像光学系、１２，４２，４６…ＣＣＤ、１４，５４…ステージ、１６，４８…制御部、１８…レチクルステージ駆動部、２０，５６…ステージ駆動部、３２…光源、４４…回折格子、５０…マスクステージ駆動部、ＩＬ，ＩＬ´…照明光学系、Ｒ１，Ｒ２…反射レチクル、ＲＳＴ…レチクルステージ、Ｍ１，Ｍ３…波面計測用マスク、Ｍ２…マスク、ＭＳＴ…マスクステージ、ＰＬ，ＰＬ´…投影光学系、Ｗ…ウエハ。
【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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【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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