(57)【要約】【課題】  高精度且つ迅速に液浸液の屈折率の変動を測定する測定装置、及びそれを利用した露光方法及び装置を提供する。【解決手段】  マスクのパターンを被露光体に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系と前記被露光体との間に液体を満たし、前記投影光学系及び前記液体を介して前記被露光体を露光する露光装置であって、前記液体の屈折率を測定する測定装置を有し、当該測定装置は、前記液体を収容すると共に光を透過するセルと、前記セル内の前記液体によって屈折された前記光の入射位置を検出する検出部とを有することを特徴とする露光装置を提供する。【選択図】    図１
2006319064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクのパターンを被露光体に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系と前記被露光体との間に液体を満たし、前記投影光学系及び前記液体を介して前記被露光体を露光する露光装置であって、
前記液体の屈折率を測定する測定装置を有し、
当該測定装置は、
前記液体を収容すると共に光を透過するセルと、
前記セル内の前記液体によって屈折された前記光の入射位置を検出する検出部とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記セルと前記検出部との間に配置され、前記液体による前記光の屈折角の変動を前記検出部の入射位置の変化に変換する、光学的なフーリエ変換素子を更に有することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記光は光源から射出され、前記被露光体の露光に使用される露光光であり、
前記測定装置は、
前記光源からの光を分割するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタと前記セルの間に配置された空間フィルタとを更に有することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項４】
請求項１記載の露光装置を利用して前記液体の屈折率の変化を算出するステップと、
前記算出された屈折率の変化に基づいて前記投影光学系及び／又は前記液体を調整するステップと、
前記投影光学系及び／又は前記液体が調整された後に、前記投影光学系及び前記液体を使用して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５】
前記測定装置の測定結果に基づいて、前記投影光学系と前記被露光体との間に供給される前記液体の温度を制御する温度制御部を更に有することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項６】
前記測定装置の測定結果に基づいて、前記投影光学系と前記被露光体との間に供給される前記液体の濃度を制御する濃度制御部を更に有することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項７】
前記測定装置の測定結果に基づいて、前記投影光学系の収差を低減する収差制御部を更に有することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項８】
前記液体は、水溶液又は有機物であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項９】
前記検出部は分割検出器又は位置敏感検出器であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項１０】
請求項１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、
前記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、投影光学系の最終面と被露光体の表面とを液体に浸漬し、投影光学系及び液体を介して被露光体に露光するいわゆる液浸露光装置において前記液体の屈折率を測定する測定装置、並びに、それを用いた露光方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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露光する投影露光装置は従来から使用されており、近年では、高解像度な露光装置が益々要求されている。高解像度の要請に応えるための一手段として液浸露光が注目されている。液浸露光は、投影光学系のウェハ側の媒質を液体にすることによって投影光学系の開口数（ＮＡ）の増加を更に進めるものである。投影光学系のＮＡは媒質の屈折率をｎとすると、ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎθであるので、空気の屈折率よりも高い屈折率（ｎ＞１）の媒質を満たすことでＮＡをｎまで大きくすることができる。この結果、プロセス定数ｋ１と光源の波長λによって表される露光装置の解像度Ｒ（Ｒ＝ｋ１（λ／ＮＡ））を小さくしようとするものである。
【０００３】
しかし、液浸液の屈折率が温度や成分の変化によって時間的に変動すると、フォーカス誤差、球面収差及び像面湾曲などの収差が発生して投影光学系の結像性能が悪化する。露光装置は、レチクルパターンを正確に被露光体に転写する必要があり、半導体素子の微細化の要求により、転写パターンは収差に敏感になっている。特に、投影光学系の更なる高ＮＡ化のために、液浸液への採用が検討されている水溶液や有機物では（例えば、非特許文献１及び２を参照のこと。）、屈折率の変動が大きい。
【０００４】
このため、液体の屈折率の調整手段を有する液浸露光装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２を参照のこと）。
【０００５】
その他の従来技術としては非特許文献３がある。
【特許文献１】特開平１０−３４０８４６号公報
【特許文献２】特開２００４−３０１８２５号公報
【非特許文献１】スミス等、プロシーディングス・オブ・ＳＰＩＥ、５３７７号、ＳＰＩＥ、ベリングハム、２００４年、２７３−２８４頁（Ｂ． Ｗ． Ｓｍｉｔｈ ｅｔ ａｌ．， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＰＩＥ, Ｖｏｌ．５３７７，ＳＰＩＥ，Ｂｅｌｌｉｎｇｈａｍ，ＷＡ（２００４）ｐｐ．２７３−２８４）
【非特許文献２】カプラン等、インターナショナル・シンポジウム・オン・イマージョン・アンド・１５７ｎｍリソグラフィ、インターナショナル・セマテック、２００４年８月３日（Ｓ． Ｇ． Ｋａｐｌａｎ ｅｔ ａｌ．， Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ １５７ ｎｍ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｙ， Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＳＥＭＡＴＥＣＨ （Ａｕｇｕｓｔ ３, ２００４）
【非特許文献３】バーネット及びカプラン、プロシーディングス・オブ・ＳＰＩＥ、５０４０号、ＳＰＩＥ、ベリングハム、２００３年、１７４２−１７４９頁（Ｊ． Ｈ． Ｂｕｒｎｅｔｔ ａｎｄ Ｓ． Ｋａｐｌａｎ， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＳＰＩＥ Ｖｏｌ． ５０４０ ，ＳＰＩＥ， Ｂｅｌｌｉｎｇｈａｍ， ＷＡ， （２００３）ｐｐ．１７４２−１７４９）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１は、投影光学系の収差を測定して、その結果から屈折率の変動量を算出して屈折率を調整する。収差の測定には時間がかかるため、特許文献１の方法は、屈折率の変動があった場合にこれを迅速に調整することができない。このため、液体の屈折率の変化の補正に投影光学系の収差測定装置を使うことは好ましくない。また、収差と屈折率との対応は必ずしも明確ではない。特許文献２は、複数の検出光を異なる入射角で基板に投射して面位置の誤差量の違いに基づいて屈折率変化量を求めており、液体の屈折率が温度と成分の両方の要因で変動すると高精度で屈折率変化量を求めることができない。
【０００７】
そこで、本発明は、高精度且つ迅速に液浸液の屈折率の変動を測定する測定装置を有する露光装置及び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】
【０００８】
本発明の一側面としての露光装置は、マスクのパターンを被露光体に投影する投影光学系を有し、前記投影光学系と前記被露光体との間に液体を満たし、前記投影光学系及び前記液体を介して前記被露光体を露光する露光装置であって、前記液体の屈折率を測定する測定装置を有し、当該測定装置は、前記液体を収容すると共に光を透過するセルと、前記セル内の前記液体によって屈折された前記光の入射位置を検出する検出部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露光方法は、上述の露光装置を利用して前記液体の屈折率の変化を算出するステップと、前記算出された屈折率の変化に基づいて前記投影光学系及び／又は前記液体を調整するステップと、前記投影光学系及び／又は前記液体が調整された後に、前記投影光学系及び前記液体を使用して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。
【００１０】
本発明の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露光体を露光するステップと、前記露光された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。デバイス製造方法の請求項は、中間及び最終結果物であるデバイス自体にもその効力が及ぶ。また、かかるデバイスは、ＬＳＩやＶＬＳＩなどの半導体チップ、ＣＣＤ、ＬＣＤ、磁気センサー、薄膜磁気ヘッドなどを含む。
【００１１】
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】
【００１２】
本発明によれば、高精度且つ迅速に液浸液の屈折率の変動を測定する測定装置を利用した露光装置及び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】
【００１３】
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１００について説明する。ここで、図１は、露光装置１００の構成を示す概略断面図である。露光装置１００は、投影光学系３０の被処理体４０側にある最終面（最終光学素子）と被処理体４０との間に供給される液体（液浸液）７０を介して、レチクル２０に形成された回路パターンを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被処理体４０に露光する液浸露光装置である。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。
【００１４】
露光装置１００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２２と、投影光学系３０と、被処理体４０を載置するウェハステージ４２と、測距手段５０と、ステージ制御部６０と、液体供給・回収系と、測定装置８０とを有する。
【００１５】
照明装置１０は、転写用の回路パターンが形成されたレチクル２０を照明し、光源部１２と、照明光学系１４とを有する。
【００１６】
光源部１２は、本実施形態では、光源として、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーを使用する。但し、光源部１２は、ＡｒＦエキシマレーザーに限定されず、例えば、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長約１５７ｎｍのＦ２レーザーを使用してもよい。レーザーの種類、個数は限定されず、光源部の種類も限定されない。ビーム整形系は、例えば、複数のシリンドリカルレンズを備えるビームエクスパンダ等を使用することができ、レーザーからの平行光の断面形状の寸法の縦横比率を所望の値に変換する（例えば、断面形状を長方形から正方形にするなど）ことによりビーム形状を所望のものに成形する。
【００１７】
照明光学系１４は、レチクル２０を照明する光学系であり、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレーター、絞り等を含む。例えば、コンデンサーレンズ、ハエの目レンズ、開口絞り、コンデンサーレンズ、スリット、結像光学系の順で整列する等である。オプティカルインテグレーターは、ハエの目レンズや２組のシリンドリカルレンズアレイ（又はレンチキュラーレンズ）板を重ねることによって構成されるインテグレーターを含むが、光学ロッドや回折素子に置換される場合もある。
【００１８】
レチクル２０は、図示しないレチクル搬送系により露光装置１００の外部から搬送され、レチクルステージ２２に支持及び駆動される。レチクル２０は、例えば、石英製で、その上には転写されるべき回路パターンが形成されている。レチクル２０から発せられた回折光は、投影光学系３０を通り、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１００は、スキャナーであるため、レチクル２０と被処理体４０を縮小倍率比の速度比で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上に転写する。なお、ステップアンドリピート方式の露光装置（「ステッパー」とも呼ばれる。）の場合は、レチクル２０と被処理体４０を静止させた状態で露光が行われる。
【００１９】
また、レチクル２０はパターンの固定されたマスクの他に、可変形鏡（ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ  ｍｉｒｒｏｒ）等のパターン生成デバイスも含むものとする。
【００２０】
レチクルステージ２２は、図示しない定盤に取り付けられている。レチクルステージ２２は、図示しないレチクルチャックを介してレチクル２０を支持し、図示しない移動機構及びステージ制御部６０によって移動制御される。図示しない移動機構は、リニアモータなどで構成され、Ｘ軸方向にレチクルステージ２２を駆動することでレチクル２０を移動することができる。
【００２１】
投影光学系３０は、レチクル２０に形成されたパターンを経た回折光を被処理体４０上に結像する機能を有する。投影光学系３０は、複数のレンズ素子のみからなる光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有する光学系（カタディオプトリック光学系）、複数のレンズ素子と少なくとも一枚のキノフォームなどの回折光学素子とを有する光学系等を使用することができる。色収差の補正が必要な場合には、互いに分散値（アッベ値）の異なるガラス材からなる複数のレンズ素子を使用したり、回折光学素子をレンズ素子と逆方向の分散が生じるように構成したりする。
【００２２】
被処理体４０は、図示しないウェハ搬送系により露光装置１００の外部から搬送され、ウェハステージ４２に支持及び駆動される。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。
【００２３】
ウェハステージ４２は、図示しない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４２は、被処理体４０の上下方向（鉛直方向）の位置や回転方向、傾きを調整する機能を有し、ステージ制御部６０によって制御される。露光時は、ステージ制御部６０により投影光学系３０の焦点面に被処理体４０の表面が常に高精度に合致するようにウェハステージ４２が制御される。
【００２４】
測距手段５０は、レチクルステージ２２の位置及びウェハステージ４２の二次元的な位置を、参照ミラー５２及び５４、レーザー干渉計５６及び５８を介してリアルタイムに計測する。測距手段５０による測距結果は、ステージ制御部６０に伝達され、レチクルステージ２２及びウェハステージ４２は、位置決めや同期制御のために、ステージ制御部６０の制御の下で一定の速度比率で駆動される。
【００２５】
ステージ制御部６０は、レチクルステージ２２及びウェハステージ４２の駆動制御を行う。
【００２６】
液体供給・回収系は、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間或いは間隙に液体７０を供給し、そこから回収する機能を有し、液浸制御部７１と、液体供給部７２と、供給管７３ａ及び７３ｂと、液体供給口７４と、液体回収部７６と、回収管７７と、液体回収口７８とを有する。
【００２７】
液浸制御部７１は、ウェハステージ４２の現在位置、速度、加速度、目標位置、移動方向といった情報をステージ制御部６０から取得して、これらの情報に基づいて、液浸露光を制御する。液浸制御部７１は、液体７０の供給及び回収の切り換え、停止、供給及び回収する液体７０の量等の制御指令を、液体供給部７２や液体回収部７６に与える。
【００２８】
液体供給部７２は、図１には図示しない生成手段と、脱気手段と、温度制御手段とを有する。液体供給部７２は、投影光学系３０の最終面の周囲に配置された供給管７３ｂを介して液体７０を供給し、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間に液体７０の液膜を形成する。なお、投影光学系３０と被処理体４０との間の空間は、液体７０の液膜を安定に形成、且つ、除去できる程度であることが好ましく、例えば、１．０ｍｍとすればよい。
【００２９】
液体７０は、光源部１２からの露光光の等価的な露光波長を短くし、露光における解像度を向上させる機能を有する。液体７０は、露光光の波長に対して高い透過特性及び高い屈折率特性を有し、投影光学系３０や被処理体４０に塗布されているフォトレジストや投影光学系３０の最終面に対して化学的安定性が高い性質を有する。また、液体７０は、投影光学系１３０に汚れを付着させず、レジストプロセスとのマッチングが良い物質が選択される。液体７０は、例えば、純水、水溶液、有機物、機能水、フッ化液（例えば、フルオロカーボン）、高屈折率材（例えば、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯなどのアルカリ土類酸化物）であり、ウェハ１５０に塗布されたレジストや露光光の波長に応じて選定することができる。
【００３０】
非特許文献１及び２に提案されている水溶液（例えば、波長１９３ｎｍの光に対して高い屈折率を有するＣｓ２ＳＯ４やＨ３ＰＯ４）や有機物（例えば、Ｇｌｙｃｅｒｏｌやｎ−Ｄｅｃａｎｅ）を使用することにより投影光学系３０のＮＡを高めて高解像度化を図ることができる。この場合、水溶液は溶質の濃度の変化により屈折率が変動しやすい。また、有機物は屈折率の温度依存性が水に比較して一般に大きいため、温度の変化により屈折率が変動しやすい。しかし、後述するように、本実施例は屈折率の変動を高精度且つ迅速に測定及び補正することができるので露光性能を安定にすることができる。
【００３１】
生成手段は、図示しない原料水供給源から供給される原料水中に含まれる金属イオン、微粒子及び有機物などの不純物を低減し、液体７０を生成する。生成手段により生成された液体７０は、脱気手段に供給される。脱気手段は、液体７０に脱気処理を施し、液体７０中の溶存酸素及び溶存窒素を低減する。脱気手段は、例えば、膜モジュールと真空ポンプによって構成される。脱気手段は、液体７０中での溶存酸素の飽和状態（約９ｐｐｍ）及び溶存窒素の飽和状態（約１４ｐｐｍ）に対して５０％以上の脱気性能を有することが好ましい。温度制御手段は、後述するように、液体７０を所定の温度（例えば、２３℃）に制御する。
【００３２】
供給管７３ａは、脱気手段及び温度制御手段によって脱気処理及び温度制御が施された液体７０を測定装置８０に供給すると共に測定装置８０を経た液体７０を、液体供給口７４を介して投影光学系３０と被処理体４０との間の空間に供給する。
【００３３】
液体回収部７６は、投影光学系３０の最終面と被処理体４０との間に供給された液体７０を、回収管７７を介して回収する。液体回収部７６は、例えば、回収した液体７０を一時的に貯めるタンク、液体７０を吸い取る吸引部などから構成される。液体回収部７６は、回収した液体７０を液体供給部７２に供給して液体７０を循環してもよい。
【００３４】
測定装置８０は、液体７０の屈折率の変化を測定する。本実施例では、測定装置８０は、液体供給側に配置されているが、液体回収側、例えば、液体回収口７８と液体回収部７６との間に配置されてもよい。測定装置８０が液体供給側に設けられていればロット間の液体７０の屈折率の変動を測定することができる。液体７０が液体回収部７６から液体供給部７２に循環していれば測定装置８０が液体回収側に配置されているのと同様の効果を得ることができる。測定装置８０が液体回収側に配置されていれば、液体７０がレジストで汚染されて濃度が変化したり、露光光によって暖められて温度が変化したりした場合の屈折率の変化を測定することができる。
【００３５】
本実施例では、液体７０の屈折率の変化を測定するのに特許文献１のように収差を測定しないので屈折率の変化の情報（及びそれから得られる収差情報）を実時間で取得し、スループットを大きく低下させることなく迅速にこれを補正することができる。屈折率の変化が所定の範囲よりも大きければ、エラーをユーザーに通知したり、図５乃至図７に示す屈折率補正手段を起動したりすることができる。
【００３６】
図２は、測定装置８０の概略断面図である。同図において、測定装置８０は、光源８１と、セル８２と、検出部８３とを有する。光源８１は、水銀ランプ、半導体レーザー、固体レーザー、ガスレーザー等であり、光源８１からの光はセル８２に入射する。
【００３７】
セル８２は、液体７０を収納する収納部８２ｂを有するプリズム形状を有し、基体８２ａは光源の波長に対して透明な材料、例えば、石英ガラスから構成されている。収納部８２ｂには、供給管７３ａを介して液浸液７０が供給されている。セル８２にはセル８２の内部において、液体７０への入射面と液体７０からの出射面とは非平行であり、所定の角度（例えば、６０度）を成す。セル８２によって屈折された光は検出部８３に入射する。
【００３８】
検出部８３は光線の入射位置に応じて出力が敏感に変化することが望ましく、例えば分割検出器（ｓｐｌｉｔ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用いればよい。分割検出器に差動増幅器を組み合わせることで入射位置に応じた電気信号を得ることができる。差動増幅器の代わりに、分割検出器のそれぞれの出力からデジタル的に差動信号を合成することもできる。検出部８３として位置敏感検出器（ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用いてもよい。更に、ビーム分割器（ｂｅａｍ  ｓｐｌｉｔｔｅｒ）と複数の光検出器を組み合わせて等価的に分割検出器の機能を実現してもよい。
【００３９】
図２の構成において、液浸液体の屈折率が変化するとセル８２の屈折角が変化する（非特許文献３）。すると、検出部８３への光線の入射位置が変化するため、光検出器の出力が変化する。従って、光検出装置の出力により屈折率の変動を測定することができる。
【００４０】
図３は、測定装置８０の変形例としての測定装置８０Ａの概略断面図である。測定装置８０Ａは、セル８２と検出部８３の間に光学的なフーリエ変換素子（ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）８４を配置して点で測定装置８０と異なる。フーリエ変換素子８４は、例えば、レンズであり、レンズの前焦点面の付近にセルを配置し、レンズの後焦点面の付近に検出部８３を配置すればよい。また、レンズと等価なフーリエ変換の機能を有する光学素子、例えば、凹面鏡や回折光学素子をフーリエ変換素子８４として用いてもよい。
【００４１】
測定装置８０Ａによれば、光学的なフーリエ変換の作用により、光の屈折角の変化を検出部８３の入射位置の変化に変換することができる。このため、セル８２と検出部８３の間の距離を比較的に小さくしても屈折率の変動を高感度で測定することが可能になる。セル８２と検出部８３の間の距離を小さくすることで、露光装置１００内部への設置が容易になり、かつ雰囲気のゆらぎの影響を受けにくくなる利点がある。露光装置１００内部には一般にステージ等の熱源が存在するため、雰囲気のゆらぎの影響を受けにくくすることは屈折率の測定精度の向上に重要である。
【００４２】
屈折率の測定に使用される測定光の波長を露光光の波長に近くすることで、屈折率の変動の要因が複数ある場合や、異なる種類の液体を用いる場合にも屈折率の変動をより高い精度で測定及び補正することができる。勿論、光源８１を露光光源１１０と同一の光源としてもよい。同一の光源を用いれば装置のコストを低減することができる。
【００４３】
図４に、露光光源１１０を利用した測定装置８０Ｂの概略断面図である。露光光源１１０からの光をビームスプリッタ８５により分割し、その一方をセル８２に入射させる。光源１１０とセル８２の間の光路に空間フィルタ８６を配置する。空間フィルタ８６は、例えば、集光レンズ８６ａと、ピンホール８６ｂと、コリメータレンズ８６ｃを有する。集光レンズ８６ａやコリメータレンズ８６ｃの代わりに凹面鏡や回折光学素子を用いてもよい。セル８２によって屈折された光線は光学的なフーリエ変換素子８４を通過して検出部８３に入射する。
【００４４】
測定装置８０Ｂによれば、屈折率の変動の要因が複数ある場合や、異なる種類の液体を用いる場合にも屈折率の変動をより高い精度で測定および補正することができる。また、例えば、水銀ランプやエキシマレーザーのように、空間的なコヒーレンスがあまり良くない露光光源１１０を用いた場合にも高い感度で屈折率の変動を検出することができる。
【００４５】
図５は、屈折率を補正する温度制御部９０を有する露光装置１００Ａの概略断面図である。露光装置１００Ａは、液体供給部７２が温度制御部９０を有し、測定装置８０の出力が電気的に温度制御部９０へフィードバックされる点が露光装置１００と異なる。ここで、温度制御部９０は液体供給部７２の内部に配置されてもよい。温度制御部９０は、屈折率の変動をキャンセルするように液体７０の温度を制御する。温度の制御装置は公知の技術により容易に実現できる。例えばペルチェ素子を用いて液体７０の容器の壁面の冷却及び加熱を行えばよい。
【００４６】
図６は、屈折率を補正する濃度制御部９２を有する露光装置１００Ｂの概略断面図である。露光装置１００Ｂは、液体供給部７２が濃度制御部９２を有し、測定装置８０の出力が電気的に濃度制御部９２へフィードバックされる点が露光装置１００と異なる。ここで、濃度制御部９２は、例えば、複数の液体容器と、それらの複数の容器を結ぶ配管と、それぞれの容器からの流量を調節するバルブとを有する混合器である。濃度制御部９２は、屈折率の変動をキャンセルするように液体７０の濃度を制御する。
【００４７】
図７は、屈折率を補正するための投影光学系３０の収差制御部９４を有する露光装置１００Ｃの概略断面図である。露光装置１００Ｃは、投影光学系３０が補正機構（不図示）と補正機構に電気的に接続された収差制御部９４を有し、測定装置８０の出力が収差制御部９４へフィードバックされる点で露光装置１００と異なる。投影光学系３０の補正機構は、例えば、機械的なアクチュエータにより一つまたは複数のレンズの位置を調節すればよい。即ち、露光装置は投影光学系３０を構成する図示しない複数の光学素子を光軸方向及び／又は光軸直交方向へ移動することができ、不図示の収差調節用の駆動系により、測定装置８０より得られる収差情報に基づいて、一又は複数の光学素子を駆動することにより、投影光学系の一又は複数値の収差（特に、ザイデルの５収差）を補正したり、最適化したりすることができる。また、投影光学系３０の収差を調整する手段としては、可動レンズ以外に、可動ミラー（光学系がカタディオプトリック系やミラー系のとき）や、傾動できる平行平面板や、圧力制御可能な空間、アクチュエータによる面補正などさまざまな公知の系を用いるものが適用できる。投影光学系３０がカタディオ系である場合には可変形鏡（ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ ｍｉｒｒｏｒ）を用いてもよい。更に、一又は複数のレンズを加熱してレンズの温度分布を制御してもよい。収差制御部９４は、屈折率の変動をキャンセルするように投影光学系３０を調整する。
【００４８】
露光において、光源部１２から発せられた光束は、照明光学系１４によりレチクル２０を、例えば、ケーラー照明する。レチクル２０を通過してレチクルパターンを反映する光は、投影光学系３０により、液体７０を介して被処理体４０に結像される。液体７０は、測定装置８０によって屈折率の変化が測定され、かかる変化をキャンセルするように温度又は濃度が制御されるか投影光学系３０の収差が調整される。従って、露光装置１００は、液体７０の屈折率の変化に起因する露光されるパターンの劣化を防止し、高解像力でレチクル２０のパターンを被露光体４０に露光することができる。
【００４９】
次に、図８及び図９を参照して、露光装置１００を利用したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図８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、これが出荷（ステップ７）される。
【００５０】
図９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１００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１００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。
【００５１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施例の露光装置の概略断面図である。
【図２】図１に示す露光装置の測定装置の概略断面図である。
【図３】図２に示す測定装置の変形例の概略断面図である。
【図４】図２に示す測定装置の別の変形例の概略断面図である。
【図５】屈折率の変動を補正する温度制御手段を有する図１に示す露光装置の測定装置の概略断面図である。
【図６】屈折率の変動を補正する濃度制御手段を有する図１に示す露光装置の測定装置の概略断面図である。
【図７】屈折率の変動を補正するための投影光学系の収差制御部を有する図１に示す露光装置の測定装置の概略断面図である。
【図８】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９】図１１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】
【００５３】
２０                          レチクル
３０                          投影光学系
７０                          液体
７１                          液浸制御部
８０−８０Ｂ                  測定装置
１００−１００Ｃ              露光装置
【図３】
2006319064.tif 000003
【図８】
2006319064.tif 000004
【図１】
2006319064.tif 000005
【図２】
2006319064.tif 000006
【図４】
2006319064.tif 000007
【図５】
2006319064.tif 000008
【図６】
2006319064.tif 000009
【図７】
2006319064.tif 000010
【図９】
2006319064.tif 000011