(57)【要約】【課題】投影光学系の複屈折に起因して基板上で発生する像高間における偏光度の差を低減する。【解決手段】基板を露光する露光装置は、照明光で原版１５を照明する照明光学系３０と、原版１５のパターンを基板１７に投影する投影光学系１６とを備える。照明光は、互いに直交する主偏光成分及び副偏光成分を含む。照明光学系３０は、主偏光成分の方向を変えることなく主偏光成分と副偏光成分との間の位相差を連続的に調整する機能を有する位相差調整ユニット２１を含む。【選択図】図１
2008016516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を露光する露光装置であって、
照明光で原版を照明する照明光学系と、
前記原版のパターンを基板に投影する投影光学系とを備え、
前記照明光は、互いに直交する主偏光成分及び副偏光成分を含み、
前記照明光学系は、前記主偏光成分の方向を変えることなく前記主偏光成分と前記副偏光成分との間の位相差を連続的に調整する機能を有する位相差調整ユニットを含む、
ことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記位相差調整ユニットは、一軸性結晶で構成された位相差調整板を含み、前記位相差調整板の主面と前記照明光学系の光軸とのなす角を調整することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記位相差調整ユニットは、前記位相差調整板を前記照明光学系の光軸に直交する軸の回りで回転させるアクチュエータを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記位相差調整ユニットは、ソレイユ補正器を含むことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】
前記ソレイユ補正器は、２枚の楔を含み、前記位相差調整ユニットは、前記照明光学系の光軸方向における前記２つの楔の合計の厚さを変更するアクチュエータを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記照明光の主偏光成分の光量をＩｍ、前記照明光の副偏光成分の光量をＩｓ、原版上における前記主偏光成分と前記副偏光成分との間の位相差をφ、前記投影光学系のリタデーション量をθとし、（Ｉｍ／（Ｉｍ＋Ｉｓ））をＲｏＰとしたときに、（１）式を満たす、
【数１】
2008016516.tif 000016
・・・（１）
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項７】
前記原版上における偏光状態を計測する計測装置を更に備え、前記計測装置による計測結果に基づいて前記位相差調整ユニットが制御されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記原版上における偏光状態を計測する計測ユニットと、
前記計測装置による計測結果に基づいて前記位相差調整ユニットを制御する位相差制御ユニットを更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項９】
デバイス製造方法であって、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の露光装置を使って基板を露光する工程と、
前記基板を現像する工程と、
を含む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、基板を露光する露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等のデバイスは、リソグラフィ工程を経て製造されうる。このリソグラフィ工程において、投影露光装置が用いられる。リソグラフィ工程は、回路パターンを感光剤が塗布された基板（例えば、シリコン基板、ガラス基板）上に投影して該感光剤に転写する工程を含む。
【０００３】
近年、半導体素子の微細化が進んでおり、０．１５μｍ以下の線幅を有するパターンが基板に転写される。半導体素子の微細化が進むことにより、集積度が向上し、低電力かつ高性能な半導体デバイスの製造が可能になる。その為、更なる半導体素子の微細化への要求が高く、それに伴い、投影露光装置に対する解像力向上への要求も高くなっている。
【０００４】
投影露光装置の解像力を向上させる方法として、投影光学系の高ＮＡ化と、露光波長の短波長化があり、両者とも近年ますます加速している。
【０００５】
投影光学系の高ＮＡ化については、１９９０年代にはＮＡが０．６程度の投影光学系が主流であった。近年では、ＮＡが０．９を超える投影光学系が開発されている。更には、基板を水等の高屈折液体に浸す液浸露光技術を用いたＮＡ１．０を超える投影光学系も設計が進められている。
【０００６】
一方、露光波長についても短波長化が進んでいる。従来は、光源としてＫｒＦエキシマレーザーを用いて波長２４８ｎｍの光で露光を行っていた。しかし、近年では、ＡｒＦエキシマレーザーを光源とした波長１９３ｎｍの光、更には、Ｆ２レーザーを光源とした波長１５７ｎｍの光で露光が使われるに至っている。
【０００７】
高ＮＡリソグラフィにおいては、感光剤内でＰ偏光同士の光が干渉縞のコントラストを下げる現象を考慮すべきである。Ｐ偏光とは、基板上に入射する光の電場ベクトルが、光線と基板の法線とを含む平面にある光であり、ＴＭ偏光とも呼ばれる。感光剤は、光の電場強度によって感光する。Ｐ偏光の電場ベクトルは干渉縞を発生させず、場所によらず一律に強度を持つ強度分布を基板上に形成する。したがって、Ｐ偏光は、干渉縞のコントラストを下げる。
【０００８】
一方、Ｓ偏光同士の光は、高コントラストな干渉縞を発生する。Ｓ偏光とは、基板上に入射する光の電場ベクトルが、基板に平行な平面にある光であり、ＴＥ偏光とも呼ばれる。マスクをＳ偏光のみで照明することにより良好な結像性能を得ることができる。
【０００９】
図２に示すように座標を取り、２つの回折光Ｅ＋とＥ−が干渉して干渉縞を形成するとする。なお、本明細書では、ｚ方向を光軸方向とし、ｘ、ｙ平面をｚ軸を法線とする平面に取る。ここで、光軸がミラーによって折り曲げられる場合には、ｚ方向も折り曲げられる。すなわち、本明細書では、ｘ、ｙ、ｚ方向は、光軸方向を基準とする相対的な座標において定義される。
【００１０】
図２において、回折光Ｅ＋とＥ−は、電場ベクトルが基板Ｗと平行なＳ偏光（振幅Ｅｓ）と、それに直交するＰ偏光（振幅Ｅｐ）からなる。
【００１１】
回折光Ｅ＋とＥ−は、振動数をν、波長をλとして、（２）、（３）式のように表現されうる。ここでは、簡単化の為、Ｓ偏光とＰ偏光の光の位相がそろっている、４５度方向の直線偏光とする。
【００１２】
【数２】
2008016516.tif 000003
・・・（２）
【００１３】
【数３】
2008016516.tif 000004
【００１４】
・・・（３）
Ｅ＋とＥ−の和が干渉縞の振幅であり、（４）式のように表現される。
【００１５】
【数４】
2008016516.tif 000005
・・・（４）
この振幅の絶対値の自乗が干渉縞の強度であり、（５）式のように表現される。
【００１６】
【数５】
2008016516.tif 000006
・・・（５）
（５）式において、（６）式の項が干渉縞の振動の幅を表し、ｘ方向に周期λ／sinθを持つラインアンドスペースの強度分布となる。
【００１７】
【数６】
2008016516.tif 000007
・・・（６）
高ＮＡの投影光学系を用いて微細なパターンの投影を行うと回折光のなす角θが大きくなる。例えば、ＡｒＦ波長λ＝１９３ｎｍで、周期Ｌｎｍのラインアンドスペースの投影を行った場合に感光剤内（レジスト内：屈折率１．７）で回折光がなす角度θを図３に示す。バイナリーマスク（マスク上にＣｒで遮光をしただけのマスク）を用いると、１６０ｎｍを切るあたりで回折光のなす角θが４５度となる。一方、レベンソン位相シフトマスク（マスク上で遮光のみならず位相の変調も行うマスク、Ａｌｔ−ＰＳＭとも呼ぶ）を用いると８０ｎｍを切るあたりで回折光のなす角θが４５度となる。
【００１８】
θが４５度となると、（６）式で示す項の係数内のcos2θが０になり、（６）式で示す項が０となる。そのため、Ｐ偏光の振幅Ｅｐは、干渉縞の振動幅の項には全くあらわれず、ｘ方向に振動しないsin2θのみにあらわれる。以上より、Ｐ偏光の光は、干渉縞のコントラストを下げる効果をあたえるだけとなってしまうことが説明される。
【００１９】
なお、回折光がＰ偏光であるかＳ偏光であるかということは、回折光と基板の関係で決まっている。つまり、上述の説明では、ｙ方向に伸び、ｘ方向に周期性をもつパターンについてのＳ偏光、Ｐ偏光であったので、Ｓ偏光はｙ方向に電場ベクトルが向いているＹ偏光、Ｐ偏光はｘ軸方向に電場ベクトルが向いているＸ偏光であった。しかし、逆に、ｘ方向に伸び、ｙ方向に周期性をもつパターンの場合には、回折光がｙ方向に発生するので、Ｓ偏光はｘ軸方向に電場ベクトルが向いているＸ偏光、Ｐ偏光はＳ偏光に直交するＹ偏光となる。つまり、ｘ方向に周期をもつパターンに対してＳ偏光であった光は、ｙ方向に周期を持つパターンに対してはＰ偏光となる。偏光状態については基準となる面と光線の入射方向によって変わるので注意を要する。
【００２０】
以上述べたように、高ＮＡの投影光学系を備えた露光装置では、Ｐ偏光の光は像のコントラストを低減させる効果を持つので、高いコントラストの像を得るためには、Ｐ偏光の光を減らし、Ｓ偏光の光を増やした露光光で露光を行うことが効果的となってくる。このためマスクを所定の偏光状態で照明する偏光照明系が今後の高ＮＡリソグラフィーでは重要となってくる。
【００２１】
偏光照明系が実現する照明系の瞳面での偏光状態を図４に示す。Ｙ偏光小σ照明は、Ａｌｔ−ＰＳＭと一緒に用いることにより、ｘ方向の繰り返しパターンを転写する際に有効である。ここで、σはコヒーレンスファクターである。Ｘ偏光小σ照明は、Ａｌｔ−ＰＳＭと一緒に用いることにより、ｙ方向の繰り返しパターンを転写する際に有効である。Ｙ偏光Ｘダイポール照明は、バイナリーマスクやハーフトーンマスク（Ａｔｔ−ＰＳＭとも呼ぶ）と一緒に用いることにより、ｘ方向の繰り返しパターンに有利である。Ｘ偏光Ｙダイポール照明は、バイナリーマスクやＡｔｔ−ＰＳＭと一緒に用いることにより、ｙ方向の繰り返しパターンを転写する際に有効である。タンジェンシャル偏光クロスポール照明は、バイナリーマスクやＡｔｔ−ＰＳＭと一緒に用いることにより、ｘ方向、ｙ方向の両方の繰り返しパターンが混載するパターンを転写する際に有効である。タンジェンシャル輪帯照明は、バイナリーマスクやＡｔｔ−ＰＳＭと一緒に用いることにより、様々な方向の繰り返しパターンが混載するパターンを転写する際に有効である。タンジェンシャル偏光とは、照明系の瞳内の各点において光軸中心方向と略直交した方向に電場ベクトルが向いている偏光状態をいう。ラジアル偏光４５度四重極照明は、ＣｒレスＰＳＭと一緒に用いることにより、コンタクトホールパターンを転写する際に有効である。ラジアル偏光とは、照明系の瞳内の各点において光軸中心方向に電場ベクトルが向いている偏光状態をいう。
【００２２】
図５は、偏光照明光学系を備えた投影露光装置の構成例を示す図である。このような投影露光装置の例は、例えば特許文献１に記載されている。
【００２３】
エキシマレーザー１は、光源として使用される。レーザー１は、例えば、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）、又は、Ｆ２レーザー（波長１５７ｎｍ）を含みうる。
【００２４】
平面板２は、光源１と露光装置とを空間的に分離する。レーザーと露光装置で、空間内の清潔度の要求が異なるため、これらは平面板２によって空間的に分離され、個別にパージされる。
【００２５】
減光フィルター３は、被照明面の照度を調整するために、多段の減光フィルターが切り替え可能に配置されている。
【００２６】
４はマイクロレンズアレイ（マイクロシリンドリカルレンズアレイでも構わない、以下ＭＬＡと呼ぶ）である。レーザー１と投影露光装置とは分離されて別置きされ、異なる階に配置されることがある。その為、光源と投影露光装置とで床振動が非同期に発生し、レーザー１と投影露光装置との間で軸ずれや軸傾きが絶え間なく発生しうる。４はいわゆるフィールドタイプのハエノ目レンズとしての役割を持つＭＬＡであり、ＭＬＡに入射する光の光軸が傾いたとしても、ＭＬＡの光軸を中心とした所定の角度分布で光を出射する。これにより、床振動等により軸の傾きが発生した場合でも、投影露光装置には一定の角度分布の光が供給されるようになる。
【００２７】
４のＭＬＡから射出された光は、内面反射部材５内で反射されることにより、内面反射部材５の出口で略均一な分布を得ることができる。内面反射部材は、内面反射型インテグレータであり、オプティカルロッドとも呼ばれる。内面反射部材により分布が均一化されるため、内面反射部材から射出する光は、レーザーと投影露光装置との間に光路ずれが発生していても均一な光となる。上述のＭＬＡと内面反射部材を組み合わせることによって、レーザーと投影露光装置との間に光軸ずれや光軸傾けが発生しても、内面反射部材の射出面には、投影露光装置の光軸に対して均一で、一定の角度分布を持った光が得られる。
【００２８】
光学素子６１、６２は、計算機ホログラム（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｅｄ  Ｈｏｌｏｇｒａｍ、以下ＣＧＨと呼ぶ）などの回折光学素子、又は、ＭＬＡなどの屈折光学素子である。光学素子６１、６２は、選択的に光路に入れられうる。
【００２９】
第１コンデンサレンズ７は、光学素子（ＣＧＨ又はＭＬＡ）６１、６２のフーリエ像をＡの位置に形成する。光学素子６１、６２に使用されるＭＬＡは、六角形状のマイクロレンズが並んだもの（六角ＭＬＡ）、又は、円形状のマイクロレンズが並んだもの（円ＭＬＡ）である。六角ＭＬＡの場合にはＡの位置に略均一な六角形の照度分布が、円ＭＬＡの場合には、Ａの位置に略均一な円形の照度分布が形成される。ＣＧＨは任意の形状のフーリ変換像を形成することが可能であり、光学素子６１、６２としてＣＧＨを用いれば、輪帯形状や四重極形状、ダイポール形状などが形成可能である。
【００３０】
変倍リレー光学系８は、Ａの分布をハエノ目レンズ１０の入射面に様々な倍率で投影する。
【００３１】
位相板９は、レーザー１から提供される光の偏光状態を変換する。例えば、レーザー１からの光が紙面に垂直な方向に電場ベクトルを持つ偏光であった場合について説明する。マスク１５を紙面に垂直な方向に電場ベクトルを持つ偏光で照明する場合には、位相板９は光路から外されてレーザーの偏光度がそのまま保たれて、マスク面を照明する。一方、マスクを紙面に平行な方向に電場ベクトルを持つ偏光で照明する際には、紙面に垂直な方向と４５度の方向に進相軸を持つλ／２位相板９が光路中に挿入される。これにより、レーザー１からの光の電場ベクトル方向が９０度回転されて、紙面に平行な方向に電場ベクトルを持つ偏光光でマスク面を照明する。
【００３２】
ハエノ目レンズ１０は、照明光学系の瞳位置に複数の２次光源を形成する。ハエノ目レンズ１０の代わりに、マイクロレンズアレイや、マイクロシリンドリカルレンズアレイなどを用いてもよい。
【００３３】
第２コンデンサレンズ１１は、Ｂの位置に２次光源からの光を重畳的に重ね合わせることにより、略均一な光分布を形成する。Ｂの位置には、被照明面の照明領域を制御する可変絞り（不図示）が配置される。リレー光学系１４は、Ｂにおける光分布をパターンが描画されたマスク１５に投影する。
【００３４】
投影光学系１６は、感光剤が塗布された基板（ウエハ）１７上にマスク１５に描画されたパターンを投影する。通常の投影光学系１６は、マスク１５のパターンを基板１７上に１／４倍で縮小投影する。基板ステージ（ウエハステージ）１９は、基板１７上に複数の転写を行うように基板１７をステップさせる。走査露光を行う投影露光装置においては、基板ステージ１９は、マス１５クと同期して基板１７を走査（スキャン）する。
【００３５】
露光方式としては、一括露光方式と走査露光方式の２つがある。一括露光方式とは、マスクのパターンと基板を共役な位置に固定して、感光剤の好適露光量になるまで露光を行うものである。走査露光方式とは、マスクのパターンの一部を照明し、瞬間瞬間にはマスクの一部を基板上に投影露光し、マスクと基板を同期走査することによって、パターンの全領域を基板上に転写露光する方法である。この際、パターンの各個所が露光される間に感光剤の好適露光量となるように同期走査する必要がある。
【００３６】
一括露光方式の場合の露光量制御方法は、基板への露光量をモニタして、基板上の露光量が所望の露光量になった際にレーザーの発振を終了する、もしくはシャッターにより露光を終了する方法などが用いられる。
【００３７】
一方、走査露光方式の場合の露光量制御方法としては、基板とマスクの走査速度を一定にし、照明領域を通る時間で所望の露光量となる照度で露光するように、照度を一定に制御する定照度制御を行う方法がある。また、走査露光方式の場合の露光量制御方法として、照度の変動に同期して走査速度を変える方法もある。定照度制御には、レーザーの発振周波数を制御する方法や、レーザーへの印加電圧を制御する方法などがある。走査露光方式の露光量制御方法については、特許文献２などで開示されている。
【００３８】
いずれの方法においても、基板への露光中に、露光量をモニタして露光量制御を行うことが必要である。このため投影露光装置には露光光を分岐して、露光中に露光量をモニタする露光量センサが搭載されている。
【００３９】
ハーフミラー１２は、露光光を分岐して、Ｂと略共役な場所を露光量センサ１３の位置に作りだす。露光量センサ１３は、基板への露光と並行して露光量をモニタする。照度計１８は、基板１７面上の照度を計測する。
【００４０】
露光量センサ１３の出力と、基板１７上への照度との関係は、投影光学系１６の透過率変化などによって変化しうる。そこで、定期的に照度計１８を光路内に入れて、照度計１８の出力と露光量モニタ１３の出力とを関係付けて、その関係を示す情報が露光量制御装置２０に保存される。露光時には、露光量モニタ１３の出力が露光量制御装置２０に提供され、前記情報に基づいて基板の露光量を算出し、それに基づいて、前述の露光量制御方法に従い露光量制御が行われる。
【００４１】
上述の従来例は、レーザー光の偏光状態を位相板を用いて所望の偏光状態となるようにするものである。直線偏光フィルターを用いて直線偏光を実現する方法が提案されている。直線偏光フィルターは、所定の直線偏光のみを透過するフィルターである。直線偏光フィルターについては、例えば、オプトロニクス社の「増補改訂版  オプトロニクス技術活用のための光学部品の使い方と留意点」（末田哲男著）の７６ページにシートポーラライザーとして紹介されている。
【特許文献１】ＷＯ２００４／０５１７１７号明細書
【特許文献２】特開２００３−１３３２１６号公報
【特許文献３】特開２００３−２９７７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４２】
投影光学系のレンズが複屈折を有するために結像性能が低下する。投影光学系のレンズには、石英などの本質的には複屈折を持たない硝材が使用される。しかし、これらの硝材も、溶かした硝材を固める際の温度不均一性に起因する応力歪、レンズの加工時の加工歪によって、若干の複屈折を持ってしまう。図６は、レンズ内の複屈折の分布を模式的に示したものである。色の濃さが複屈折量を示し、矢印が進相軸の方向を示す。複屈折は、二つの直交する偏光光に対して、屈折率が異なって作用する現象である。レンズを透過後に二つの直交する偏光の波面の進んだ距離の差分を複屈折量とよびｎｍで示し、波面が進む偏光の方向を進相軸と呼ぶ。図６にあるように、複屈折分布はレンズの周辺に行くに従い複屈折量が増える傾向をもち、進相軸方向は放射方向を向く傾向をもつ。
【００４３】
また、投影光学系では、それ以外にも、反射防止膜や反射膜によっても複屈折が発生する。
【００４４】
以上のように、投影光学系は製造上無視できない量の瞳内複屈折分布が発生する。これら瞳内複屈折分布は、像高毎に異なった分布を持つ。図７は投影光学系を模式的に示したものである。マスクと基板が結像関係にあり、実線が軸上像高に結像する光線（軸上光線）、破線が軸外像高に結像する光線（軸外光線）を示す。簡単のため、投影光学系１６のレンズ群は、第１レンズ１６ａ、第2レンズ１６ｂで代表されている。軸上光線は、第１レンズ１６ａの領域１ａと第２レンズ１６ｂの領域２ａを通る。また、軸外光線は、第１レンズ１６ａの領域１ｂと第２レンズ１６ｂの領域２ｂを通る。レンズの複屈折分布は、前述の図６のように均一ではない分布を持つので、軸上光線と軸外光線では異なる複屈折の影響を受けることとなる。また、同じ軸上光線でもレンズのどの位置を通るかによって影響を受ける複屈折量が異なるため、複屈折分布は瞳内でも均一ではない分布を持つこととなる。
【００４５】
投影光学系１６の複屈折は、２つの効果により像性能の悪化を引き起こす。１つは偏光毎に光路長が異なるために、基板上で位相差が生じ、偏光間で波面収差が生じ像性能劣化を引き起こす効果である。もう１つは、マスク上の偏光度を高めても投影光学系内の複屈折により基板上での偏光度が低下してしまい像性能劣化を引き起こす効果である。前者については、図４の上段に示したような特定の偏光成分しかない偏光照明時には、特定偏光の波面収差を補正するように、収差補正機構を駆動することによって抑えることができる。しかし、無偏光照明時や、図４の下段にあるような様々な方向の偏光成分がある場合には、収差補正機構を駆動しても偏光成分間の収差が補正しきれない収差として残存してしまう。しかし、本出願人の検討によれば、本効果による像性能の低下については、後者の基板上で偏光度が低下してしまうことによる像性能劣化に比べて劣化量が小さいことがわかっている。
【００４６】
偏光度変化による転写線幅変化（ＣＤ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｄｅｍｅｎｓｉｏｎ）変化）について、図８を用いて説明する。偏光度を、全光量に対する主偏光成分の光量の割合、すなわちＲｏＰ（Ｒａｔｉｏ  ｏｆ  Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  ｌｉｇｈｔ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）として定義する。主偏光成分とは、図４において矢印で示したような必要とされる偏光成分のことをいう。主偏光成分と直交する不要な偏光成分のことを副偏光成分という。ＲｏＰが１であれば、光量のすべてが主偏光成分ということになり、ＲｏＰが０．５であれば、主偏光成分と副偏光成分の比が１：１ということになる。図８は、基板上のＲｏＰ変化に対する転写パターンの線幅を示す。露光条件は、投影光学系のＮＡが１．３５、コヒーレンスファクターσが０．２０、マスクはレベンソン型位相シフトマスクである。転写線幅は４５ｎｍであり、線が複数あるのはＬｉｎｅ間のＳｐａｃｅを変化させたものである。露光量は、ＲｏＰが１の時に所望の線幅になる露光量を設定した。図８において、「４５／４５」で示したライン：スペースが１：１のパターンは、ＲｏＰを変化させても転写パターンの線幅が４５ｎｍから変化しない。しかし、ライン：スペースが１：１からずれた条件では、ＲｏＰ変化によって転写パターンの線幅が変化していくことがわかる。特に、スペースを１８０ｎｍとした「４５／１８０」で示したライン：スペースが１：４のパターンが偏光度変化に対する転写パターンの線幅変化敏感度が大きく、ＲｏＰが０．２悪化すると、線幅が２ｎｍ程度変化してしまう。
【００４７】
転写パターンの線幅変化が発生すると、投影露光装置を用いて製造した半導体デバイスにおけるトランジスターの電気特性が変化する。特にチップ内でトランジスターの電気特性がばらついてしまうと、例えば、信号の同期が取れなくなってしまうため、チップが不良となってしまう場合がある。そのため、転写エリア内における線幅ばらつきへの要求が特に厳しく、線幅４５ｎｍのパターンを転写する際に許容される線幅ばらつき（ＣＤ均一性）は１ｎｍ程度となっている。ＣＤ均一性を悪化させる要因としては、像高間における収差の差や、像高間における露光量の差など、他の要因もあるため、像高間における偏光度の差で発生する線幅誤差の許容量は０．２ｎｍ程度である。そのため、像高間におけるＲｏＰの差としては、ＲｏＰで０．０２（つまり２％）程度にすることが求められる。従来技術においては、投影光学系の複屈折量が像高間で異なることによって、像高間におけるＲｏＰの差が発生し、ＣＤ均一性の悪化が発生していた。
【００４８】
特許文献３には、投影光学系の複屈折を補正する方法として、投影光学系内で発生する位相差を補正する位相補正部材を投影光学系内に備えたものが開示されている。しかし、特許文献３に記載された構成では、像高間でも瞳内でも一律である成分は補正できるが、上述のようにレンズ内の複屈折分布が像高毎に異なる均一ではない分布を持つ複屈折は補正することができない。そのため、像高間における偏光度の差を補正することはできず、ＣＤ均一性の悪化に対しては対策とならない。また、当該構成は、投影光学系内に一軸性の複屈折結晶を入れることによる結像性能の悪化についても懸念されるため実用的でない。
【００４９】
本発明は、例えば、投影光学系の複屈折に起因して基板上で発生する像高間における偏光度の差を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００５０】
本発明は、基板を露光する露光装置に係り、前記露光装置は、照明光で原版を照明する照明光学系と、前記原版のパターンを基板に投影する投影光学系とを備える。前記照明光は、互いに直交する主偏光成分及び副偏光成分を含む。前記照明光学系は、前記主偏光成分の方向を変えることなく前記主偏光成分と前記副偏光成分との間の位相差を連続的に調整する機能を有する位相差調整ユニットを含む。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によれば、例えば、投影光学系の複屈折に起因して基板上で発生する像高間における偏光度の差を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
本発明に係る露光装置は、例えば、半導体デバイス、液晶表示デバイス、撮像デバイス（ＣＣＤ等）、薄膜磁気ヘッド等のデバイスを製造するためのリソグラフィ工程において使用されうる。
【００５３】
露光装置は、光源から提供される光を用いて、パターンが形成された原版（レチクル、マスク）を照明する照明光学系と、原版のパターンを感光剤（レジスト）が塗布された基板上に転写する投影光学系とを備える。
【００５４】
本発明は、特に、ＮＡが０．９以上の投影光学系を有し、照明光学系が原版を特定の偏光状態で照明する露光装置に好適であるが、これには限定されない。
【００５５】
本発明者等は、投影光学系に入射する光の２つの互いに直交する偏光成分間の位相差によって、投影光学系の複屈折による基板上の偏光度の悪化量が異なることに着目した。以下で説明する本発明の好適な実施形態では、投影光学系に入射する２つの互いに直交する偏光成分間の位相差を制御することにより、基板上の偏光度の像高間における差を低減し、基板上のＣＤ均一性を向上させるものである。
【００５６】
図９を参照する。同じＲｏＰということは、主偏光成分（図９では紙面上下方向の偏光成分）と副偏光成分（図９では紙面左右方向の偏光成分）の強度比が等しいことを意味する。前述したように、ＲｏＰは全光量に対する主偏光成分の光量の割合であり、主偏光成分の光量をＩｍ、副偏光成分の光量をＩｓとしたとき、ＲｏＰはＩｍ／（Ｉｍ＋Ｉｓ）である。図９に示すように、同じＲｏＰであっても、主偏光成分と副偏光成分との位相差によって偏光状態が異なる。例えば、主偏光成分と副偏光成分との間の位相差が０度ということは、図９の左端に示すような直線偏光であり、位相差が９０度であるということは、図９の中央に示すような円偏光である。
【００５７】
本発明者等は、同じ投影光学系の複屈折に対しても、投影光学系に入射する光の２つの互いに直交する偏光間の位相差に応じて基板上における偏光度が変わることを見出した。つまり、原版面上では同じＲｏＰであっても、位相差によって基板上のＲｏＰが変化する。
【００５８】
これについて以下で詳述する。ここでは、主偏光成分をＸ偏光とし、副偏光成分をＹ偏光とする。原版上のＲｏＰを用いて、Ｘ偏光とＹ偏光の位相差がφの光のストークスパラメータは、（７）式のように表現される。
【００５９】
【数７】
2008016516.tif 000008
・・・（７）
一方、Ｘ方向から角度γの方向に進相軸があるリタデーション量θの投影光学系のミューラー行列は、（８）式のように表現される。
【００６０】
【数８】
2008016516.tif 000009
・・・（８）
簡単化のために、Ｘ方向から４５度方向に進相軸がある場合を考えると、ミューラー行列は、（９）式のようになる。
【００６１】
【数９】
2008016516.tif 000010
・・・（９）
これより、投影光学系を透過した後の偏光状態は、Ｍ×Ｓで計算することができ、（１０）式のようになる。
【００６２】
【数１０】
2008016516.tif 000011
・・・（１０）
ＲｏＰは、ストークスパラメータより、（Ｓ０＋Ｓ１）／（２×Ｓ０）で計算することが可能である。（１０）式より、Ｘ方向から４５度の方向に進相軸があり、リタデーション量がθの投影光学系を透過した基板上のＲｏＰ（これをＲｏＰｗと記す）は、マスク上のＲｏＰ、位相差φに対して、（１１）式のように表現される。
【００６３】
【数１１】
2008016516.tif 000012
・・・（１１）
図１０は、原版上のＲｏＰを０．９２、投影光学系の複屈折を１０ｎｍ、露光波長を１９３ｎｍとして、（１１）式を計算して、原版面における位相差に対する基板上のＲｏＰの依存性を計算したものである。原版に対する入射光は、副偏光成分がないＲｏＰが１である光が望ましいが、照明光学系に用いられる硝材にも複屈折が存在することと偏光制御誤差のために、原版面でＲｏＰが０．９２程度まで悪化しうる。（一般に、コスト面の問題で、照明光学系には投影光学系よりも大きな複屈折をもつ硝材が使用される。また、当然に、原版面でも像高間における偏光度の差が存在する。）
投影光学系の複屈折の進相軸方向に電場ベクトルを持つ波面と遅相軸方向に電場ベクトルを持つ波面が投影光学系に入射する場合を考える。投影光学系の複屈折が１０ｎｍであることは、投影光学系を透過した後の２つの波面に１０ｎｍの差が生じることを意味する。波面の差分を位相であらわすと、波長が１９３ｎｍなので、１０÷１９３×３６０＝１８．７度の位相差が発生していることなる。この位相差をリタデーションと呼ぶ。つまり、図１０の結果は、（１１）式でθ＝１８．７度として計算した結果である。
【００６４】
図１０の横軸は、投影光学系へ入射する光のＸ偏光とＹ偏光の位相差であり、縦軸は、基板上のＲｏＰ（つまりＲｏＰｗ）である。また、実線は、投影光学系の複屈折の進相軸方向がＸ軸から４５度方向にある場合であり、破線は、進相軸方向が−４５度方向にある場合である。
【００６５】
図１０より明らかなように、原版面のＲｏＰは、Ｘ偏光とＹ偏光の位相差と無関係に０．９２であっても、該位相差によって基板上のＲｏＰ（ＲｏＰｗ）が０．９８から０．８１まで変わりうる。また、基板上のＲｏＰ（ＲｏＰｗ）が位相差に対して幾つになるかは複屈折の進相軸方向に依存することがわかる。硝材の進相軸は、前述のように放射方向を向く傾向があり、投影光学系の複屈折は、像高毎・瞳毎に進相軸が様々な方向を向くものとなる。よって、例えば、入射偏光の位相差が９０度であった場合、ある経路を通った光線はＲｏＰｗが０．８１になり、他の経路を通った光線はＲｏＰｗが０．９８になる。つまり、原版面では像高間におけるＲｏＰ差がなかったとしても、投影光学系の複屈折の進相軸方向は像高によって異なるので、基板上では像高間におけるＲｏＰ差が大きく発生しうる。
【００６６】
投影光学系の複屈折は、様々な方向に進相軸を有しうる。そこで、基板上で像高間におけるＲｏＰ差が発生しないようにするには、図１０において、進相軸方向が変わっても基板上におけるＲｏＰが変化しない位相差（すなわち、０度又はその付近。）に、原版に対する入射光の位相差を調整することが望ましい。
【００６７】
原版に対する入射光の位相差によって基板上の偏光度が影響を受ける理由を説明する。偏光状態は、ストークスパラメータを用いて表記することが可能である。ストークスパラメータはポアンカレ球上で考えると理解が容易である。ストークスパラメータとポアンカレ球については、マックス・ボルン  エミル・ウォルフ著  草川徹・横田英嗣訳「光学の原理１」（東海大学出版会）第５０ページから５２ページなどに説明されている。
【００６８】
図１１は、同じＲｏＰをポアンカレ球を用いて表現した図である。Ｘ偏光が所望偏光であるので、ＲｏＰはストークスパラメータを用いてＲｏＰ＝（Ｓ０＋Ｓ１）／（２Ｓ０）と表現され、偏光位相差φはｔａｎφ＝Ｓ３／Ｓ２で表現される。ＲｏＰが同じ偏光状態は、図１１のポアンカレ球における太線上である。更に、位相差が０度又は１８０度であれば、太線がＳ１−Ｓ２面上を横切る位置となり、位相差が９０度又は２７０度であれば太線がＳ１−Ｓ３面を横切る位置となる。図１２は、Ｓ２軸から見たポアンカレ球を見た図である。図１２において、実線は位相差が０度の場合、破線は位相差が９０度の場合の偏光状態を示す。
【００６９】
４５度方向に進相軸を持つ複屈折部材を通ると、ポアンカレ球上の偏光状態はＳ２軸を中心として回転することとなる。例えば、前述のように１０ｎｍの複屈折であったとすると、Ｓ２軸を中心として１０÷１９３×３６０＝１８．７度回転させることとなる。これを図１２と同様にＳ２軸からみると、位相差０度のときは、複屈折部材を通る前の偏光状態が細い実線であり、複屈折部材を通った後の偏光状態が太い実線となる。同じように、位相差が９０度のときは、複屈折部材を通る前の偏光状態が細い破線であり、複屈折部材を通った後の偏光状態が太い破線となる。
【００７０】
ＲｏＰは、前述のようにＲｏＰ＝（Ｓ０＋Ｓ１）／（２Ｓ０）で計算できるので、Ｓ１軸への射影の長さに比例する。図より明らかなように、位相差が９０度のときの方が偏光度の悪化量が大きい事がわかる。なお、逆に−１０ｎｍ（進相軸方向が−４５度方向を向いている状態）の時には、位相差が９０度のときは偏光度が良くなる。ただし、前述のように、投影光学系の複屈折の進相軸や複屈折量は像高間で不均一であり、様々な方向や量を持っている。よって、基板上で偏光度の不均一性を少なくするためには、投影光学系の複屈折による影響を小さくすることが有効である。
【００７１】
そこで、本発明の好適な実施形態では、原版を照明する照明光の主偏光成分と副偏光成分との位相差を該主偏光成分の方向を変えることなく連続的に調整する機能を有する位相差調整ユニットが照明光学系に組み込まれる。位相差調整ユニットにより、原版を照明する照明光の主偏光成分と副偏光成分との位相差を該主偏光成分の方向を変えることなく、例えば０度又はその付近にまで、低減することができる。主偏光成分と副偏光成分との位相差を該主偏光成分の方向を変えることなく低減した状態で原版を照明することにより、投影光学系の複屈折に起因する像高間における基板上の偏光度の差を小さくし、ＣＤ均一性を向上することができる。
【００７２】
前述のとおり、像高間における基板上のＲｏＰの差は０．０２以下にすることが望ましい。投影光学系の進相軸の方向がｘ方向又はｙ方向を向いていると、基板上のＲｏＰは原版上のＲｏＰと同じになり、進相軸の方向がｘ方向から±４５度方向に向いているときが一番大きくＲｏＰが変化する。像高間で進相軸がばらつくことによるＲｏＰ差が０．０２以下であるためには、（１２）式を満足すればよい。
【００７３】
【数１２】
2008016516.tif 000013
・・・（１２）
投影光学系は、複屈折の小さい硝材を用いて構成されるので、投影光学系のリタデーションは、大きな数字にはならない。よって、ｃｏｓθ≒１とすると、（１２）式は（１３）式のように簡単化される。
【００７４】
【数１３】
2008016516.tif 000014
・・・（１３）
（１３）式より、像高間でのＲｏＰ差を０．０２以下にするために、原版面において直交する２つの偏光成分の位相差φは、（１４）式を満足すればよいことがわかる。
【００７５】
【数１４】
2008016516.tif 000015
・・・（１４）
図１４は、（１４）式にしたがって各条件で原版面における位相差の許容範囲を求めた結果をグラフ化したものである。図１４（ａ）は、投影光学系の複屈折が１０ｎｍである時に、原版面におけるＲｏＰと原版面における位相差の許容量である。例えば、原版面上のＲｏＰが０．９５であったとすると、原版面での位相差は±１８度以内に調整すればよいが、原版面上のＲｏＰが０．９０まで悪化してしまうと、±１１度以内に調整しなければならない。図１４（ｂ）は、原版上のＲｏＰが０．９２であるとした時に、投影光学系の複屈折量と原版面における位相差の許容量である。投影光学系の複屈折が１０ｎｍであった場合には、±１２度の範囲に原版面における位相差を抑える必要がある。しかし、投影光学系の複屈折を５ｎｍまで小さくすることができれば、原版面における位相差は±２８度の範囲に抑えればよいことが分かる。
【００７６】
図１は、本発明の好適な実施形態の露光装置の概略構成を示す図である。なお、図５と同一の構成要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７７】
光源１から提供される光で原版１５を照明する照明光学系３０は、位相差補正ユニット２１を具備する。位相差補正ユニット２１は、原版を照明する照明光の主偏光成分と副偏光成分との位相差を該主偏光成分の方向を変えることなく連続的に調整する機能を有する。
【００７８】
光源（レーザー）１から射出される光は、特定方向に偏光方向が向いた偏光度の高い光である。しかしながら、光源１から射出される光は、光源１内部の光学系の誤差によって、本来射出されるべき主偏光成分の偏光方向と直交した方向に偏光方向が向いた副偏光成分も微小ではあるが含む。この主偏光成分と副偏光成分との位相差は、如何なる値でもとりうる可能性がある。というのは、偏光度が高い光というのは、前述のポアンカレ球でほぼＳ１軸を向いた光である。ほぼＳ１軸を向いた光というのは、微小な複屈折が存在すれば、微小な複屈折の進相軸方向によって、Ｓ２軸方向にもＳ３軸方向にも倒れることが可能である。その為、ａｒｃｔａｎ（Ｓ３÷Ｓ２）で表される位相差は、計測できないほどの微小な複屈折によってでも、進相軸方向によって如何なる値としも発生する可能性がある。
【００７９】
また、省スペースで配置するために折り曲げて配置される照明光学系３０においては、反射ミラーが必要である。反射ミラーは、Ｐ偏光とＳ偏光との間に反射位相差を発生するため、照明光学系３０内で、２つの互いに直交する偏光成分（主偏光成分、副光成分）間に位相差が発生する。
【００８０】
以上のように、光源１や照明光学系３０内で２つの直交する偏光（主偏光成分、副光成分）間の位相差が発生するため、位相差調整ユニット２１によって、原版１５面における２つの直交する偏光間の位相差を許容量以内に調整する。
【００８１】
以降の説明では、紙面に平行な方向に電場ベクトルをもつ偏光と、紙面に垂直な方向に電場ベクトルを持つ偏光との間の位相差を調整するものとする。
【００８２】
図１５は、本発明の第１実施形態の位相差調整ユニット２１の構成を模式的に示す図である。位相差調整ユニット２１は、位相差調整板２１ａと、位相差調整板２１ａを光軸ＡＸに直交する回転軸ＲＡ（例えば、図１の紙面に垂直又は平行な軸。）周りで回転させるアクチュエータ（回転駆動機構）２１ｂと、を含んで構成されうる。位相差調整板２１ａは、平板形状を有する。換言すると、位相差調整板２１ａは、第１面（主面）２１ａ１と第２面２１ａ２とを有し、第１面２１ａ１と第２面２１ａ２とがほぼ平行である。好ましくは、第１面２１ａ１に対する第２面２１ａ２の傾きは２分以内である。位相差調整板２１ａは、例えば、円盤形状又は矩形形状を有しうる。位相差調整板２１ａは、例えば、水晶、フッ化マグネシウム等の一軸性結晶を含む。一軸性結晶の光学軸は、第１面２１ａ１又は第２面２１ａ２の法線方向に向いている。
【００８３】
図１６は、フッ化マグネシウムで構成された厚さ２ｍｍの平板形状の位相差調整板２１ａを使用した場合における位相差の発生量を示す図である。図１６の横軸は、位相差調整板（位相差調整素子）１２ａの傾け角度（光軸ＡＸに垂直な面に対する第１面２１ａの角度）、縦軸は紙面に平行な方向に電場ベクトルをもつ偏光と紙面に垂直な方向に電場ベクトルを持つ偏光との間で発生する位相差である。位相差は、３６０度周期となるので±１８０度であらわしている。位相差調整板１２ａを傾けることによって、直交する２つの偏光間の位相差が徐々に大きくなり、５度傾けたあたりで１８０度の位相差がつき、８度まで傾けることにより±１８０度の任意の位相差を発生することができる。
【００８４】
一軸性結晶からなる位相差調整板１２ａの厚みについては、厚ければ微小な傾け角度で±１８０度の位相差を発生させることができるが、厚すぎるとアクチュエータ１２ｂの分解能を上げる必要がある。位相差調整板１２ｂが薄ければ、アクチュエータ１２ｂによる駆動精度はラフでよくなるが、大きな傾け角度が必要となる。よって、位相差調整板１２ａの厚さは、上記した２ｍｍ厚ぐらいが、実装性を考えると好適である。
【００８５】
また、位相差調整板１２ａを傾けることにより、若干光軸がシフトする。通常は、このシフト量は無視できるが、問題になるような場合には、もう一枚平行平板を光路中に構成し、光軸シフトを補正するように、同期して傾ければよい。
【００８６】
以上のように、一軸性結晶からなる位相差調整板１２ａの傾け量を調整することにより、原版面における直交する２つの偏光間の位相差を調整することができる。
【００８７】
図１７は、本発明の第２実施形態の位相差調整ユニット２１の構成を模式的に示す図である。第２実施形態の位相差調整ユニット２１は、ソレイユ補正器によって位相差を調整する。ソレイユ補正器は、前述の「増補改訂版  オプトロニクス技術活用のための光学部品の使い方と留意点」の８４ページの図１．１１８に紹介されている。
【００８８】
図１７は、ソレイユ補正器を横から見た図である。ソレイユ補正器は、一軸性結晶からなる２枚の楔（位相差調整素子）２１ｃ、２１ｄと、楔２１ｄを駆動するアクチュエータとを含んで構成されており、２つの一軸性結晶の光学軸方向がほぼ平行となっている。一方の楔を他方の楔に対して相対的に楔の頂点方向（光軸に直交する方向）に駆動して２つの楔の相対的な位置関係を変更することにより、２つの楔の合計の光軸方向の一軸性結晶の厚みが変わる。これによりソレイユ補正器全体の複屈折量を連続的に変化させることが可能である。
【００８９】
ソレイユ補正器に入射する光の偏光方向を一軸性結晶の光学軸方向又は一軸性結晶の光学軸と垂直な方向としておけば、楔を相対的に動かすことによりソレイユ補正器の複屈折量を変化させ、二つの直交する方向の位相差を連続的に発生させることができる。
【００９０】
ただし、ソレイユ補正器を製作する上では、二つの楔２１ｃ、２１ｄの平行度を厳密にあわせておく必要がある。つまり、楔の平行度が悪いと、光軸方向の一軸性結晶の厚みがソレイユ補正器の場所に応じて変化してしまうので、ソレイユ補正器の有効径内で与えられる位相差がばらついてしまう。よって」加工性を含めた実現性を考慮すると、第１実施形態のような一軸性結晶で構成される位相差調整板を傾ける方式の方が有利である。
【００９１】
位相差調整ユニット２１は、前述のように、位相差調整素子（位相差調整板、楔）を駆動するアクチュエータを備えることが好ましい。また、位相差調整素子は、照明モード毎、偏光状態毎、露光すべきパターンのＣＤ均一性の許容量に応じてアクチュエータによって駆動されることが好ましい。アクチュエータによる位相差調整素子の駆動、すなわち、位相差の調整は、例えば、任意のタイミングで、定期的に、周期的に、又は、あらかじめ定められたスケジュールにしたがってなされうる。
【００９２】
図１８に例示的に示すように、位相差補正ユニット２１の位相差調整素子は、原版面における偏光状態を計測する計測ユニット２２による計測結果にしたがって位相差が目標範囲に収まるように駆動されてもよい。
【００９３】
位相差制御ユニット２３は、計測ユニット２２による計測結果にしたがって、原版１５上における位相差が目標範囲内に収まるように、アクチュエータ２１ｂ又は２１ｅを駆動する。このような構成によれば、露光装置の原版面における位相差を計測して、原版面における位相差があらかじめ定められた許容量内となるように位相差制御ユニット２１を駆動することができる。これにより、投影光学系の複屈折による偏光度の像高間ばらつきを小さくすること、更には、ＣＤ均一性を高めることができる。
次に上記の露光装置を利用したデバイスの製造方法を説明する。図１９は、半導体デバイスの全体的な製造方法のフローを示す図である。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（レチクル作製）では設計した回路パターンに基づいてレチクル（原版またはマスクともいう）を作製する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハ（基板ともいう）を製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記のレチクルとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエ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）等の組み立て工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体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。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷（ステップ７）する。  図２０は、上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では上記の露光装置を用いて、回路パターンが形成されたマスクを介し感光剤が塗布されたウエハを露光してレジストに潜像パターンを形成する。ステップ１７（現像）ではウエハに転写されたレジストを現像してレジストパターンを形成する。ステップ１８（エッチング）ではレジストパターンが開口した部分を通してレジストパターンの下にある層又は基板をエッチングする。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、ウエハ上に多重に回路パターンを形成する。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の好適な実施形態の露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】高ＮＡ時の像のコントラストを説明するための図である。
【図３】ラインアンドスペースの周期とレジスト内の回折光角度を示す図である。
【図４】偏光照明の照明光学系瞳での偏光状態を説明するための図である。
【図５】露光装置の構成例を示す図である。
【図６】硝材の複屈折の例を示す図である。
【図７】投影光学系の複屈折量に像高差があることを説明する図である。
【図８】ＲｏＰとＣＤ変化について説明するための図である。
【図９】位相差と偏光状態との関係を示す図である。
【図１０】原版面の位相差によって基板上の偏光度が変化することの説明するための図である。
【図１１】ポアンカレ球上の等ＲｏＰ線の表現図である。
【図１２】図１１のポアンカレ球をＳ２方向からみた射影図である。
【図１３】ポアンカレ球を用いて原版面における位相差が基板上の偏光度に影響を与えることを説明するための図である。
【図１４】特定条件における位相差許容量を例示する図である。
【図１５】本発明の第１実施形態の位相差調整ユニットの概略構成を示す図である。
【図１６】本発明の第１実施形態の位相差調整ユニットの効果を説明するための図である。
【図１７】本発明の第２実施形態の位相差調整ユニットの概略構成を示す図である。
【図１８】本発明の他の好適な実施形態の露光装置の概略構成を示す図である。
【図１９】半導体デバイスの全体的な製造方法のフローを示す図である。
【図２０】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  光源（エキシマレーザー）
２  平面板
３  減光フィルター
４  マイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）
５  内面反射部材
６１、６２  光学素子（ＣＧＨ、ＭＬＡ）
７  第１コンデンサレンズ
８  変倍リレー光学系
９  位相板
１０  ハエノ目レンズ（マイクロレンズアレイ）
１１  第２コンデンサレンズ
１２  ハーフミラー
１３  露光量センサ
１４  リレー光学系
１５  原版（レチクル）
１６  投影光学系
１７  基板（ウエハ）
１８  照度計
１９  基板ステージ（ウエハステージ）
２０  露光量制御装置
２１  位相差調整ユニット
２１ａ  位相差調整板（位相差調整素子）
２１ｂ、２１ｅ  アクチュエータ
２１ｃ、２１ｄ  楔（ソレイユ補正器）
２２  計測ユニット
２３  位相差制御ユニット
３０  照明光学系
【図１】
2008016516.tif 000017
【図２】
2008016516.tif 000018
【図３】
2008016516.tif 000019
【図４】
2008016516.tif 000020
【図５】
2008016516.tif 000021
【図７】
2008016516.tif 000022
【図８】
2008016516.tif 000023
【図９】
2008016516.tif 000024
【図１０】
2008016516.tif 000025
【図１１】
2008016516.tif 000026
【図１２】
2008016516.tif 000027
【図１３】
2008016516.tif 000028
【図１４】
2008016516.tif 000029
【図１５】
2008016516.tif 000030
【図１６】
2008016516.tif 000031
【図１７】
2008016516.tif 000032
【図１８】
2008016516.tif 000033
【図１９】
2008016516.tif 000034
【図２０】
2008016516.tif 000035
【図６】
2008016516.tif 000036