(57)【要約】【課題】  比較的大きく設定された照明σ値の影響を補償して、空間像計測法により被検光学系の波面収差を高精度に評価することのできる収差評価方法。【解決手段】  被検光学系の波面収差を評価する本発明の収差評価方法は、被検光学系の波面収差を計測する計測工程（Ｓ１１，Ｓ１５）と、計測工程で用いられる照明による被検光学系の射出瞳面での光強度分布を測定する測定工程（Ｓ１２）と、測定工程で測定された射出瞳面での光強度分布が波面収差の計測に及ぼす影響を補償するために、計測工程で得られた計測結果を補正する補正工程（Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１６）とを含む。【選択図】  図６
2008186912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検光学系の波面収差を評価する収差評価方法において、
前記被検光学系の波面収差を計測する計測工程と、
前記計測工程で用いられる照明による前記被検光学系の射出瞳面での光強度分布を測定する測定工程と、
前記測定工程で測定された前記射出瞳面での光強度分布が波面収差の計測に及ぼす影響を補償するために、前記計測工程で得られた計測結果を補正する補正工程とを含むことを特徴とする収差評価方法。
【請求項２】
前記収差計測工程は、所定の波面収差測定器を用いて、前記被検光学系の高次の波面収差を計測する高次収差計測工程と、前記被検光学系を介して形成された空間像に基づいて、前記被検光学系の低次の波面収差を計測する低次収差計測工程とを含むことを特徴とする請求項１に記載の収差評価方法。
【請求項３】
前記測定工程では、前記低次収差計測工程で用いられる照明による前記射出瞳面での光強度分布を測定し、
前記補正工程では、前記測定工程で測定された前記射出瞳面での光強度分布に基づいて、前記低次収差計測工程で得られた計測結果を補正することを特徴とする請求項２に記載の収差評価方法。
【請求項４】
前記高次収差計測工程では、前記射出瞳面でのツェルニケ多項式の第９項以上の項を用いて前記被検光学系の高次の波面収差を表し、
前記低次収差計測工程では、前記射出瞳面でのツェルニケ多項式の第８項以下の項を用いて前記被検光学系の低次の波面収差を表すことを特徴とする請求項２または３に記載の収差評価方法。
【請求項５】
被検光学系の波面収差を評価する収差評価方法において、
前記被検光学系を介して形成された空間像に基づいて、前記被検光学系の波面収差を計測する収差計測工程と、
奇関数収差と偶関数収差とのクロストークが波面収差の計測に及ぼす影響を補償するために、前記収差計測工程で得られた計測結果を補正する補正工程とを含むことを特徴とする収差評価方法。
【請求項６】
前記収差計測工程では、前記被検光学系の射出瞳面でのツェルニケ多項式を用いて前記被検光学系の波面収差を表現することを特徴とする請求項５に記載の収差評価方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の収差評価方法により得られる評価結果に基づいて前記被検光学系を光学調整することを特徴とする調整方法。
【請求項８】
所定のパターンを感光性基板に投影露光するための投影光学系として、請求項７に記載の調整方法により光学調整された被検光学系を備えていることを特徴とする露光装置。
【請求項９】
請求項７に記載の調整方法により光学調整された被検光学系を用いて、所定のパターンの像を感光性基板上に投影露光することを特徴とする露光方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記露光工程を経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、収差評価方法、調整方法、露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法に関し、特にＥＵＶＬ露光装置に搭載される投影光学系の波面収差の評価に関するものであ
【背景技術】
【０００２】
半導体素子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、投影光学系を介してレチクル（またはフォトマスク等）のパターンを感光材料が塗布されたウェハ（またはガラスプレート等）上に転写する一括露光型の投影露光装置（ステッパー等）、及び走査露光型の投影露光装置（スキャニングステッパー等）が使用されている。半導体素子等の集積度及び微細度が益々向上するにつれて、露光装置の投影光学系に要求される結像特性の精度も高くなってきている。高精度な結像特性を得るには、投影光学系の結像特性を制御（調整）する必要があり、その前提として露光装置に搭載された状態（オンボディ状態）で投影光学系の結像特性を高精度に計測する必要がある。
【０００３】
オンボディ状態で投影光学系の結像特性を計測する従来の方法として、露光光で照明されたテストマスクの計測マークの空間像を投影光学系により形成し、計測マークの空間像（投影像）の光強度分布を計測し、この計測結果に基づいて投影光学系の波面収差を評価する方法（以下、「空間像計測法」と呼ぶ）が提案されている（例えば特許文献１を参照）。また、従来の別の空間像計測法として、複数の回折格子を照明し、投影光学系を介して得られる各回折格子の空間像の光強度分布を複数のデフォーカス位置にて計測し、その計測結果に基づいて投影光学系の波面収差を評価する方法も提案されている（例えば特許文献２を参照）。
【０００４】
近年、更なる高精度化に対応する半導体パターニングの次世代の露光方法（露光装置）として、ＥＵＶＬ（Extreme UltraViolet Lithography：極紫外リソグラフィ）の手法が注目されている。ＥＵＶＬ露光装置では、波長が２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光や波長が１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光を用いる従来の露光方法と比較して、５〜２０ｎｍ程度の波長を有するＥＵＶ（Extreme UltraViolet：極紫外線）光を用いる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１７０３９９号公報
【特許文献２】特開２００１−５７３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＥＵＶＬ露光装置の投影光学系に対して従来技術にしたがう上述の空間像計測法を適用する場合、ＥＵＶ光源の出力が小さく且つ光学系での光量損失が大きいため、計測に寄与する光量が小さくなり過ぎないように、照明σ値（＝照明系の射出側開口数／投影光学系の入射側開口数）を比較的大きい状態（たとえば０．３程度）に設定して計測を行う必要がある。ちなみに、例えばエキシマレーザ光を用いる露光装置では、光源の出力が大きく且つ光学系での光量損失が小さいため、照明σ値が十分に小さい状態（たとえば０．１以下）で計測を行うことができる。
【０００７】
一般に、照明σ値が大きい状態で空間像の計測を行うと、投影光学系（一般には被検光学系）の射出瞳面（以下、略して「瞳面」ともいう）上に空間的なローパスフィルタを作用させた状態と同様の状態になるため、投影光学系の波面収差の計測に誤差が発生してしまう。すなわち、ＥＵＶＬ露光装置に搭載される投影光学系に従来の空間像計測法を適用すると、比較的大きく設定せざるを得ない照明σ値の影響により、投影光学系の波面収差を高精度に評価することが困難であり、ひいては投影光学系の結像性能を高精度に評価することが困難である。
【０００８】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、比較的大きく設定された照明σ値の影響を補償して、空間像計測法により被検光学系の波面収差を高精度に評価することのできる収差評価方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、被検光学系の波面収差を高精度に評価する収差評価方法により得られた収差評価に基づいて、被検光学系を良好に光学調整することのできる調整方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、被検光学系を良好に光学調整する調整方法により良好に光学調整された投影光学系を用いて良好な投影露光を行うことのできる露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、被検光学系の波面収差を評価する収差評価方法において、
前記被検光学系の波面収差を計測する計測工程と、
前記計測工程で用いられる照明による前記被検光学系の射出瞳面での光強度分布を測定する測定工程と、
前記測定工程で測定された前記射出瞳面での光強度分布が波面収差の計測に及ぼす影響を補償するために、前記計測工程で得られた計測結果を補正する補正工程とを含むことを特徴とする収差評価方法を提供する。
【００１２】
本発明の第２形態では、被検光学系の波面収差を評価する収差評価方法において、
前記被検光学系を介して形成された空間像に基づいて、前記被検光学系の波面収差を計測する収差計測工程と、
奇関数収差と偶関数収差とのクロストークが波面収差の計測に及ぼす影響を補償するために、前記収差計測工程で得られた計測結果を補正する補正工程とを含むことを特徴とする収差評価方法を提供する。
【００１３】
本発明の第３形態では、第１形態または第２形態の収差評価方法により得られる評価結果に基づいて前記被検光学系を光学調整することを特徴とする調整方法を提供する。
【００１４】
本発明の第４形態では、所定のパターンを感光性基板に投影露光するための投影光学系として、第３形態の調整方法により光学調整された被検光学系を備えていることを特徴とする露光装置を提供する。
【００１５】
本発明の第５形態では、第３形態の調整方法により光学調整された被検光学系を用いて、所定のパターンの像を感光性基板上に投影露光することを特徴とする露光方法を提供する。
【００１６】
本発明の第６形態では、第４形態の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光する露光工程と、
前記露光工程を経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デバイス製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の収差評価方法では、空間像計測で用いられる照明により形成される射出瞳面上での光強度分布が波面収差の計測結果に及ぼす影響を考慮することにより、比較的大きく設定された照明σ値の影響を補償して、空間像計測法により被検光学系の波面収差を高精度に評価することができる。したがって、本発明では、被検光学系の波面収差を高精度に評価する収差評価方法により得られた収差評価に基づいて、被検光学系を良好に光学調整することができる。その結果、本発明では、良好に光学調整された被検光学系を用いて、良好な投影露光を行うことができ、ひいては良好なデバイスを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる収差評価方法を適用する露光装置の全体構成を概略的に示す図である。図２は、図１の光源、照明光学系および投影光学系の内部構成を概略的に示す図である。図１において、投影光学系の光軸方向すなわち感光性基板であるウェハの法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハ面内において図１の紙面に平行な方向にＹ軸を、ウェハ面内において図１の紙面に垂直な方向にＸ軸をそれぞれ設定している。
【００１９】
図１を参照すると、本実施形態の露光装置は、露光光を供給するための光源として、たとえばレーザプラズマ光源１を備えている。光源１から射出された光は、波長選択フィルタ（不図示）を介して、照明光学系２に入射する。ここで、波長選択フィルタは、光源１が供給する光から、所定波長（たとえば１３．４ｎｍまたは１１．５ｎｍ）のＥＵＶ光だけを選択的に透過させ、他の波長光の透過を遮る特性を有する。波長選択フィルタを透過したＥＵＶ光３は、照明光学系２および光路偏向鏡としての平面反射鏡４を介して、転写すべきパターンが形成された反射型のマスク（レチクル）Ｍを照明する。
【００２０】
マスクＭは、そのパターン面がＸＹ平面に沿って延びるように、Ｙ方向に沿って移動可能なマスクステージ５によって保持されている。マスクステージ５の移動は、レーザ干渉計６により計測されるように構成されている。照明されたマスクＭのパターンからの光は、反射型の投影光学系ＰＬを介して、感光性基板であるウェハＷ上にマスクパターンの像を形成する。すなわち、ウェハＷ上には、後述するように、たとえばＹ軸に関して対称な円弧状の静止露光領域（実効露光領域）が形成される。
【００２１】
ウェハＷは、その露光面がＸＹ平面に沿って延びるように、Ｘ方向およびＹ方向に沿って二次元的に移動可能なウェハステージ７によって保持されている。ウェハステージ７の移動は、マスクステージ５と同様に、レーザ干渉計８により計測されるように構成されている。こうして、マスクステージ５およびウェハステージ７をＹ方向に沿って移動させながら、すなわち投影光学系ＰＬに対してマスクＭおよびウェハＷをＹ方向に沿って相対移動させながら走査露光（スキャン露光）を行うことにより、ウェハＷの１つの矩形状のショット領域にマスクＭのパターンが転写される。
【００２２】
このとき、投影光学系ＰＬの投影倍率（転写倍率）が例えば１／４である場合、ウェハステージ７の移動速度をマスクステージ５の移動速度の１／４に設定して同期走査を行う。また、ウェハステージ７をＸ方向およびＹ方向に沿って二次元的に移動させながら走査露光を繰り返すことにより、ウェハＷの各ショット領域にマスクＭのパターンが逐次転写される。
【００２３】
図２を参照すると、図１に示すレーザプラズマ光源１は、レーザ光源１１、集光レンズ１２、ノズル１４、楕円反射鏡１５、およびダクト１６から構成されている。レーザ光源１１から発した光（非ＥＵＶ光）は、集光レンズ１２を介して気体ターゲット１３上に集光する。ここで、たとえばキセノン（Ｘｅ）からなる高圧ガスがノズル１４より供給され、ノズル１４から噴射されたガスが気体ターゲット１３を形成する。気体ターゲット１３は、集光されたレーザ光によりエネルギーを得てプラズマ化し、ＥＵＶ光を発する。なお、気体ターゲット１３は、楕円反射鏡１５の第１焦点に位置決めされている。
【００２４】
したがって、レーザプラズマ光源１から放射されたＥＵＶ光は、楕円反射鏡１５の第２焦点に集光する。一方、発光を終えたガスはダクト１６を介して吸引されて外部へ導かれる。楕円反射鏡１５の第２焦点に集光したＥＵＶ光は、凹面反射鏡１７を介してほぼ平行光束となり、一対のフライアイミラー１８ａおよび１８ｂからなるオプティカルインテグレータ１８に導かれる。フライアイミラー１８ａ，１８ｂは、たとえば円弧状の外形を有する多数の凹面鏡要素を縦横に且つ稠密に配列することによりそれぞれ構成されている。フライアイミラー１８ａおよび１８ｂの詳細な構成および作用については、たとえば特開平１１−３１２６３８号公報を参照することができる。
【００２５】
こうして、オプティカルインテグレータ１８の射出面の近傍、すなわち第２フライアイミラー１８ｂの反射面の近傍には、所定の形状を有する実質的な面光源が形成される。ここで、実質的な面光源は、照明光学系２（図２では参照符号２は不図示：１７,１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂ）の射出瞳位置またはその近傍、すなわち投影光学系ＰＬの入射瞳と光学的に共役な面またはその近傍に形成される。実質的な面光源からの光は、凸面反射鏡１９ａと凹面反射鏡１９ｂにより構成されたコンデンサー光学系１９（参照符号１９は不図示：１９ａ，１９ｂ）を介して、照明光学系２から射出される。
【００２６】
照明光学系２から射出された光は、平面反射鏡４により偏向された後、マスクＭにほぼ平行に且つ近接して配置された視野絞り２１の円弧状の開口部（光透過部）を介して、マスクＭ上に円弧状の照明領域を形成する。このように、光源１（１１〜１６）、照明光学系２（１７〜１９）、平面反射鏡４および視野絞り２１は、所定のパターンが設けられたマスクＭをケーラー照明するための照明系を構成している。
【００２７】
照明されたマスクＭのパターンからの光は、投影光学系ＰＬを介して、ウェハＷ上の円弧状の静止露光領域にマスクパターンの像を形成する。投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンの中間像を形成するための第１反射結像光学系と、マスクパターンの中間像の像（マスクＭのパターンの二次像）をウェハＷ上に形成するための第２反射結像光学系とにより構成されている。第１反射結像光学系は４つの反射鏡Ｍ１〜Ｍ４により構成され、第２反射結像光学系は２つの反射鏡Ｍ５およびＭ６により構成されている。また、投影光学系ＰＬはウェハ側（像側）にテレセントリックな光学系である。
【００２８】
図３は、本実施形態の露光装置における１回の走査露光を概略的に説明する図である。図３を参照すると、本実施形態の露光装置では、投影光学系ＰＬの円弧状の有効結像領域および有効視野に対応するように、Ｙ軸に関して対称な円弧状の静止露光領域（実効露光領域）ＥＲが形成される。この円弧状の静止露光領域ＥＲは、１回の走査露光（スキャン露光）によりウェハＷの矩形状の１つのショット領域ＳＲにマスクＭのパターンを転写する際に、図中実線で示す走査開始位置から図中破線で示す走査終了位置まで移動する。
【００２９】
本実施形態の露光装置では、投影光学系ＰＬの結像特性を高精度に維持して良好な投影露光を行うために、例えば空間像計測法によりオンボディ状態で投影光学系ＰＬの波面収差を随時計測して評価する必要がある。しかしながら、前述したように、ＥＵＶＬ露光装置の投影光学系ＰＬに対して従来の空間像計測法を適用する場合、十分な計測光量を確保するために照明σ値を例えば０．３程度に設定して計測を行う必要がある。その結果、比較的大きく設定された照明σ値の影響により、投影光学系ＰＬの波面収差を高精度に評価することが困難である。以下、図４および図５を参照して、この点を簡単に説明する。
【００３０】
図４は、照明σ値を例えば０．３に設定したときの投影光学系の瞳面と０．３の照明σ値に対応して瞳面上に形成される照野との関係を模式的に示す図である。図４に示すように、投影光学系ＰＬの円形状の瞳面４１に比して、０．３の照明σ値に対応して瞳面４１上に形成される円形状の照野４２は十分に小さくない。この場合、照明σ値を０．３に設定して空間像計測を行うことは、０．３の照明σ値に対応する照野４２の十分に小さくない範囲の波面ずれ量の平均値を計測することに他ならない。換言すると、照野４２の中心点をサンプル点とし、このサンプル点における波面ずれ量の計測値として、比較的大きい照野４２の範囲の波面ずれ量の平均値を計測することになる。
【００３１】
図５（ａ）は照明σ値をほぼ０に設定したときに計測される波面ずれ量の分布を等高線で示す図であり、図５（ｂ）は照明σ値を０．３に設定したときに計測される波面ずれ量の分布を等高線で示す図である。図５（ａ）と図５（ｂ）とを比較して明らかなように、投影光学系ＰＬの瞳面上の複数の位置における波面ずれ量を高精度に計測するには、照明σ値をできるだけ０に近づけた状態で計測を行うことが好ましい。本実施形態では、照明σ値を例えば０．３程度に設定して空間像計測を行う必要があるため、比較的大きく設定された照明σ値の影響を補償して、空間像計測法により投影光学系ＰＬの波面収差を高精度に評価することのできる収差評価方法を提案する。
【００３２】
以下、図６のフローチャートを参照して、本実施形態にかかる収差評価方法について説明する。本実施形態の収差評価方法では、オフボディ状態（露光装置に搭載されていない状態）で、所定の波面収差測定器を用いて、投影光学系（被検光学系）ＰＬの高次の波面収差を事前計測する（Ｓ１１）。高次収差計測工程Ｓ１１では、所定の波面収差測定器として、例えば特開２０００−９７６６６号公報に開示された波面収差測定機を用いることができる。また、高次の波面収差とは、例えば投影光学系ＰＬの射出瞳面でのツェルニケ多項式（Zernike）で波面収差を表すとき、第９項以上の項を用いて表される収差成分である。
【００３３】
ツェルニケ多項式は、射出瞳面で規格化された円形エリア内での正規直交関数系列である。ツェルニケ多項式の各項の係数は、ツェルニケ係数と呼ばれ、投影光学系の結像性能を評価する指標として用いられる。以下、波面収差の瞳面内の分布を表すツェルニケ多項式について基本的な事項を説明する。ツェルニケ多項式の表現では、瞳面での座標系として瞳極座標（ρ，θ）を用い、直交関数系としてツェルニケの円筒関数を用いる。すなわち、波面収差Ｗ（ρ，θ）は、ツェルニケの円筒関数Ｚｉ（ρ，θ）を用いて、次の式（ａ）に示すように展開される。
【００３４】
Ｗ（ρ，θ）＝ΣＣｉ・Ｚｉ（ρ，θ）
＝Ｃ１・Ｚ１（ρ，θ）＋・・・＋Ｃｎ・Ｚｎ（ρ，θ）    （ａ）
【００３５】
ここで、Ｃｉは、ツェルニケ多項式の各項の係数、すなわちツェルニケ係数である。以下、ツェルニケ多項式の各項の関数系Ｚｉ（ρ，θ）のうち、第１項〜第３６項にかかる関数Ｚ１〜Ｚ３６を、次の表（１）に示す。第１項〜第３６項にかかる関数Ｚ１〜Ｚ３６を用いて投影光学系ＰＬの波面収差を表現する場合、高次収差計測工程Ｓ１１では第９項〜第３６項にかかる関数Ｚ９〜Ｚ３６を用いて高次の波面収差を表す。このとき、第９項〜第３６項にかかるツェルニケ係数Ｃ９〜Ｃ３６は、たとえば最小二乗近似の手法を用いて求められる。
【００３６】
表（１）
Ｚ１：１
Ｚ２：ρcosθ
Ｚ３：ρsinθ
Ｚ４：２ρ2−１
Ｚ５：ρ2cos２θ
Ｚ６：ρ2sin２θ
Ｚ７：（３ρ2−２）ρcosθ
Ｚ８：（３ρ2−２）ρsinθ
Ｚ９：６ρ4−６ρ2＋１
Ｚ１０：ρ3cos３θ
Ｚ１１：ρ3sin３θ
Ｚ１２：（４ρ2−３）ρ2cos２θ
Ｚ１３：（４ρ2−３）ρ2sin２θ
Ｚ１４：（１０ρ4−１２ρ2＋３）ρcosθ
Ｚ１５：（１０ρ4−１２ρ2＋３）ρsinθ
Ｚ１６：２０ρ6−３０ρ4＋１２ρ2−１
Ｚ１７：ρ4cos４θ
Ｚ１８：ρ4sin４θ
Ｚ１９：（５ρ2−４）ρ3cos３θ
Ｚ２０：（５ρ2−４）ρ3sin３θ
Ｚ２１：（１５ρ4−２０ρ2＋６）ρ2cos２θ
Ｚ２２：（１５ρ4−２０ρ2＋６）ρ2sin２θ
Ｚ２３：（３５ρ6−６０ρ4＋３０ρ2−４）ρcosθ
Ｚ２４：（３５ρ6−６０ρ4＋３０ρ2−４）ρsinθ
Ｚ２５：７０ρ8−１４０ρ6＋９０ρ4−２０ρ2＋１
Ｚ２６：ρ5cos５θ
Ｚ２７：ρ5sin５θ
Ｚ２８：（６ρ2−５）ρ4cos４θ
Ｚ２９：（６ρ2−５）ρ4sin４θ
Ｚ３０：（２１ρ4−３０ρ2＋１０）ρ3cos３θ
Ｚ３１：（２１ρ4−３０ρ2＋１０）ρ3sin３θ
Ｚ３２：（５６ρ6−１０４ρ4＋６０ρ2−１０）ρ2cos２θ
Ｚ３３：（５６ρ6−１０４ρ4＋６０ρ2−１０）ρ2sin２θ
Ｚ３４：（１２６ρ8−２８０ρ6＋２１０ρ4−６０ρ2＋５）ρcosθ
Ｚ３５：（１２６ρ8−２８０ρ6＋２１０ρ4−６０ρ2＋５）ρsinθ
Ｚ３６：２５２ρ10−６３０ρ8＋５６０ρ6−２１０ρ4＋３０ρ2−１
【００３７】
また、本実施形態の収差評価方法では、オンボディ状態での投影光学系ＰＬの空間像計測で用いられる照明（例えば照明σ値を０．３に設定して行う照明）による投影光学系ＰＬの射出瞳面での光強度分布を測定する（Ｓ１２）。測定工程Ｓ１２では、従来技術にしたがって、投影光学系ＰＬの像面位置に位置決めされたピンホールを通過したＥＵＶ光が広がる角度の分布を、ピンホールから数ｍｍ〜数ｃｍの距離の直下位置に設置されたＣＣＤセンサで計測する。こうして、ＣＣＤセンサの計測結果に基づいて、投影光学系ＰＬの射出瞳面での光強度分布、すなわち瞳強度分布が間接的に測定される。
【００３８】
次いで、本実施形態の収差評価方法では、測定工程Ｓ１２で測定された瞳強度分布が波面収差の計測結果に及ぼす影響を表す係数を計算する（Ｓ１３）。前述したように、照明σは、瞳面に空間的なローパスフィルタを作用させるのと同等の影響を及ぼす。その影響は、実際の波面の状況により異なる。この影響を表す係数を計算するために、例えばツェルニケ係数の関数Ｚ１〜Ｚ３６のうち、関数Ｚ１のみが１の場合の波面を想定し、この波面に瞳強度分布により生じるフィルタ関数をコンボリュートし、その結果の波面を計算する。
【００３９】
この波面の計算を、関数Ｚ２のみが１の場合、関数Ｚ３のみが１の場合、・・・、関数Ｚ３６のみが１の場合についてそれぞれ行い、測定工程Ｓ１２で測定された瞳強度分布が波面収差の計測結果に及ぼす影響を表す係数の行列、すなわち感度行列Ｓを求める。工程Ｓ１３において感度行列Ｓを求める様子を表（２）に示す。
【００４０】
表（２）
Z1        Z2        Z3    ・・・     Z34       Z35       Z36
Z1     1.000     0.000     0.000   ・・・    0.000     0.006     -0.001
Z2     0.000     0.940     0.000   ・・・    0.000     0.000      0.000
Z3     0.000     0.000     0.940   ・・・    0.019     0.000      0.000
Z4     0.000     0.000     0.000   ・・・    0.000     0.017     -0.003
Z5     0.000     0.000     0.000   ・・・    0.000     0.000      0.000
・       ・        ・        ・                ・        ・         ・
・       ・        ・        ・                ・        ・         ・
・       ・        ・        ・                ・        ・         ・
Z32    0.000     0.000     0.000   ・・・    0.000     0.000      0.000
Z33    0.000     0.000     0.000   ・・・    0.000     0.000      0.000
Z34    0.000     0.009     0.000   ・・・    0.000     0.000      0.000
Z35    0.000     0.000     0.009   ・・・    0.036     0.000      0.000
Z36    0.000     0.000     0.000   ・・・    0.000     0.001      0.002
【００４１】
表（２）に示す感度行列Ｓおいて、最も左側の第１列（Ｚ１の列）に示す係数列は、関数Ｚ１のみが１の場合の波面を想定して得られた係数であり、左側から二番目の第２列（Ｚ２の列）に示す係数列は、関数Ｚ２のみが１の場合の波面を想定して得られた係数である。同様に、最も右側の第３６列（Ｚ３６の列）に示す係数列は、関数Ｚ３６のみが１の場合の波面を想定して得られた係数であり、右側から二番目の第３５列（Ｚ３５の列）に示す係数列は、関数Ｚ３５のみが１の場合の波面を想定して得られた係数である。
【００４２】
次いで、本実施形態の収差評価方法では、測定工程Ｓ１２で測定された瞳強度分布が波面収差の計測結果に及ぼす影響を補償するための係数を計算する（Ｓ１４）。具体的に、工程１４では、工程１３で得られた感度行列Ｓの逆行列としての補正行列Ｓ-1を求める。工程Ｓ１４において得られる補正行列Ｓ-1を表（３）に示す。
【００４３】
表（３）
Z1        Z2        Z3    ・・・     Z34       Z35       Z36
Z1     1.000     0.000     0.000   ・・・    0.000     0.861      1.660
Z2     0.000     1.155     0.000   ・・・    0.000     0.000      0.000
Z3     0.000     0.000     1.155   ・・・   -1.585     0.000      0.000
Z4     0.000     0.000     0.000   ・・・    0.000     3.943      8.858
Z5     0.000     0.000     0.000   ・・・    0.000     0.000      0.000
・       ・        ・        ・                ・        ・         ・
・       ・        ・        ・                ・        ・         ・
・       ・        ・        ・                ・        ・         ・
Z32    0.000     0.000     0.000   ・・・    0.000     0.000      0.000
Z33    0.000    -0.157     0.000   ・・・    0.000     0.000      0.000
Z34    0.000     0.000    -0.157   ・・・  -12.933     0.000      0.000
Z35    0.000     0.000     0.000   ・・・    0.000   -18.874     22.923
Z36    0.000     0.000     0.000   ・・・    0.000     7.570     58.382
【００４４】
本実施形態の収差評価方法では、オンボディ状態で、空間像計測法により、投影光学系ＰＬの低次の波面収差を計測する（Ｓ１５）。ここで、十分な計測光量を確保するために、照明σ値を例えば０．３に設定して空間像計測を行う。また、低次の波面収差とは、例えば射出瞳面でのツェルニケ多項式で投影光学系ＰＬの波面収差を表現するとき、第８項以下の項を用いて表される収差成分である。低次収差計測工程Ｓ１５では、図７に示すように、マスクステージ５にテストマスクＴＭを設置するとともに、ウェハステージ７上に設置されたスリット基板３１を投影光学系ＰＬに対して位置決めする。スリット基板３１の直下には光検出器３２が設けられ、光検出器３２の出力は処理系３３の入力に接続されている。
【００４５】
テストマスクＴＭには、図８に示すように、例えば４つの方向に沿って配列されたライン・アンド・スペース・パターン（以下、略して「Ｌ＆Ｓパターン」ともいう）からなるテストマークが形成されている。Ｌ＆Ｓパターンにおいて、ライン部は光を反射する領域であり、スペース部は光を反射しない領域である。具体的に、テストマスクＴＭには、ピッチ方向がＹ方向に一致するＹ方向Ｌ＆Ｓパターン６１と、ピッチ方向がＸ方向に一致するＸ方向Ｌ＆Ｓパターン６２と、ピッチ方向が＋Ｙ方向および−Ｘ方向と４５度をなす第１斜め方向に一致する第１斜め方向Ｌ＆Ｓパターン６３と、ピッチ方向が＋Ｙ方向および＋Ｘ方向と４５度をなす第２斜め方向に一致する第２斜め方向Ｌ＆Ｓパターン６４とが形成されている。
【００４６】
Ｙ方向Ｌ＆Ｓパターン６１は、例えばピッチの異なる６種類のＬ＆Ｓパターンを含んでいる。すなわち、Ｙ方向Ｌ＆Ｓパターンにおいて、図中最も左側のＬ＆Ｓパターン６１ａはピッチが最も小さく、図中最も右側のＬ＆Ｓパターン６１ｆはピッチが最も大きく、図中最も左側から図中最も右側へかけてＬ＆Ｓパターン６１ｂ〜６１ｅのピッチが単調増加している。Ｘ方向Ｌ＆Ｓパターン６２、第１斜め方向Ｌ＆Ｓパターン６３、および第２斜め方向Ｌ＆Ｓパターン６４も、配列方向は異なるがＹ方向Ｌ＆Ｓパターン６１と基本的に同じパターン構成を有する。
【００４７】
スリット基板３１では、図９に示すように、図８のテストマークに対応するスリットパターンが形成されている。具体的に、スリット基板３１には、Ｘ方向に沿って細長く延びるＸ方向スリットパターン７１と、Ｙ方向に沿って細長く延びるＹ方向スリットパターン７２と、＋Ｙ方向および＋Ｘ方向と４５度をなす第２斜め方向に沿って細長く延びる第２斜め方向スリットパターン７３と、＋Ｙ方向および−Ｘ方向と４５度をなす第１斜め方向に沿って細長く延びる第１斜め方向スリットパターン７４とが形成されている。
【００４８】
低次収差計測工程Ｓ１５では、テストマスクＴＭのＹ方向Ｌ＆Ｓパターン６１を照明し、投影光学系ＰＬを介して形成されたＹ方向Ｌ＆Ｓパターン６１の空間像をスリット基板３１のＸ方向スリットパターン７１でＹ方向に走査しつつ、Ｘ方向スリットパターン７１を通過した光を光検出器３２で検出する。この走査検出を、スリット基板３１のＺ方向位置を変えつつ複数回行う。同様に、テストマスクＴＭのＸ方向Ｌ＆Ｓパターン６２を照明し、投影光学系ＰＬを介して形成されたＸ方向Ｌ＆Ｓパターン６２の空間像をスリット基板３１のＹ方向スリットパターン７２でＸ方向に走査しつつ、Ｙ方向スリットパターン７２を通過した光を光検出器３２で検出する。この走査検出を、スリット基板３１のＺ方向位置を変えつつ複数回行う。
【００４９】
また、テストマスクＴＭの第１斜め方向Ｌ＆Ｓパターン６３を照明し、投影光学系ＰＬを介して形成された第１斜め方向Ｌ＆Ｓパターン６３の空間像をスリット基板３１の第２斜め方向スリットパターン７３で第１斜め方向に走査しつつ、第２斜め方向スリットパターン７３を通過した光を光検出器３２で検出する。この走査検出を、スリット基板３１のＺ方向位置を変えつつ複数回行う。さらに、テストマスクＴＭの第２斜め方向Ｌ＆Ｓパターン６４を照明し、投影光学系ＰＬを介して形成された第２斜め方向Ｌ＆Ｓパターン６４の空間像をスリット基板３１の第１斜め方向スリットパターン７４で第２斜め方向に走査しつつ、第１斜め方向スリットパターン７４を通過した光を光検出器３２で検出する。この走査検出を、スリット基板３１のＺ方向位置を変えつつ複数回行う。
【００５０】
こうして、処理系３３では、光検出器３２からの出力に基づいて、ピッチおよび配列方向（ピッチ方向）の異なる様々なＬ＆Ｓパターンの投影空間像の光強度分布を計測し、この空間像の水平方向位置（ＸＹ平面上の位置）の設計値に対する水平方向位置ずれ量とフォーカス位置（Ｚ方向の位置）の設計値に対するフォーカス位置ずれ量とを求め、これらの位置ずれ情報に基づいて投影光学系ＰＬの瞳面上のサンプル点における波面ずれ量を計算する。図１０は、投影光学系ＰＬの瞳面上のサンプル点を模式的に示す図である。
【００５１】
Ｙ方向Ｌ＆Ｓパターン６１のうち、ピッチが最も小さいＬ＆Ｓパターン６１ａの空間像の光強度分布に基づいて、投影光学系ＰＬの瞳面の中心を通りＹ方向に細長く延びるＹ方向領域８１内の最も外側の一対のサンプル点８１ａにおける波面ずれ量が求められる。また、Ｙ方向Ｌ＆Ｓパターン６１のうち、ピッチが最も大きいＬ＆Ｓパターン６１ｆの空間像の光強度分布に基づいて、Ｙ方向領域８１内の最も内側の一対のサンプル点８１ｆにおける波面ずれ量が求められる。さらに、その他のＹ方向Ｌ＆Ｓパターン６１ｂ〜６１ｅの空間像の光強度分布に基づいて、Ｙ方向領域８１内のその他のサンプル点８１ｂ〜８１ｅにおける波面ずれ量が求められる。
【００５２】
同様に、Ｘ方向Ｌ＆Ｓパターン６２の空間像の光強度分布に基づいて、投影光学系ＰＬの瞳面の中心を通りＸ方向に細長く延びるＸ方向領域８２内の各サンプル点における波面ずれ量が求められる。また、第１斜め方向Ｌ＆Ｓパターン６３の空間像の光強度分布に基づいて、投影光学系ＰＬの瞳面の中心を通り第１斜め方向に細長く延びる第１斜め方向領域８３内の各サンプル点における波面ずれ量が求められる。さらに、第２斜め方向Ｌ＆Ｓパターン６４の空間像の光強度分布に基づいて、投影光学系ＰＬの瞳面の中心を通り第２斜め方向に細長く延びる第２斜め方向領域８４内の各サンプル点における波面ずれ量が求められる。
【００５３】
こうして、低次収差計測工程Ｓ１５では、投影光学系ＰＬの射出瞳面上の複数の位置（複数のサンプル点）における波面ずれ量を計測する。そして、各サンプル点における波面ずれ量の計測結果に基づいて、第１項〜第８項にかかる関数Ｚ１〜Ｚ８を用いて投影光学系ＰＬの低次の波面収差を表す。このとき、第１項〜第８項にかかるツェルニケ係数Ｃ１〜Ｃ８は、たとえば最小二乗近似の手法を用いて求められる。
【００５４】
最後に、本実施形態の収差評価方法では、工程Ｓ１４で得られた補正行列Ｓ-1と、低次収差計測工程Ｓ１５で得られたツェルニケ係数Ｃ１〜Ｃ８とに基づいて、０．３という比較的大きい照明σ値の影響を補償するように補正された低次の波面収差を求める（Ｓ１６）。具体的に、工程Ｓ１６では、次の式（ｂ）に示すように、工程Ｓ１４で得られた補正行列Ｓ-1を、低次収差計測工程Ｓ１５で得られたツェルニケ係数Ｃ１〜Ｃ８と高次収差計測工程Ｓ１１で得られたツェルニケ係数Ｃ９〜Ｃ３６とからなる計測係数列Ｃ（Ｃ１〜Ｃ３６）に掛けることにより、補正された低次の波面収差を表すツェルニケ係数Ｃ’１〜Ｃ’８を含む補正係数列Ｃ’（Ｃ’１〜Ｃ’３６）を得る。
Ｃ’＝Ｓ-1×Ｃ      （ｂ）
【００５５】
こうして、本実施形態の収差評価方法では、投影光学系ＰＬの波面収差として、０．３という比較的大きい照明σ値の影響を補償するように補正された低次の波面収差成分、すなわち補正されたツェルニケ係数Ｃ’１〜Ｃ’８を用いて表される低次の波面収差成分と、高次収差計測工程Ｓ１１で得られたツェルニケ係数Ｃ９〜Ｃ３６を用いて表される高次の波面収差成分とが得られる。
【００５６】
上述の収差評価方法は、投影光学系ＰＬの波面収差を計測する計測工程として、所定の波面収差測定器を用いて、投影光学系ＰＬの高次の波面収差を計測する高次収差計測工程Ｓ１１と、投影光学系ＰＬを介して形成された空間像に基づいて、投影光学系ＰＬの低次の波面収差を計測する低次収差計測工程Ｓ１５とを含んでいる。また、測定工程Ｓ１２で測定された射出瞳面での光強度分布が波面収差の計測に及ぼす影響を補償するために、計測工程Ｓ１１，Ｓ１５で得られた計測結果を補正する補正工程として、工程Ｓ１３，工程Ｓ１４，および工程Ｓ１６を含んでいる。
【００５７】
上述の収差評価方法において、各工程の順序は図６に示す順序に限定されない。しかしながら、低次収差計測工程Ｓ１５に先立って高次収差計測工程Ｓ１１を行う必要がある。また、工程Ｓ１６に先立って、低次収差計測工程Ｓ１５、および工程Ｓ１４を行う必要がある。さらに、工程Ｓ１３に先立って工程Ｓ１２を行い、且つ工程Ｓ１４に先立って工程Ｓ１３を行う必要がある。
【００５８】
本実施形態の収差評価方法では、投影光学系ＰＬの高次の波面収差をオフボディ状態で計測し、投影光学系ＰＬの低次の波面収差をオンボディ状態で空間像計測する。そして、空間像計測で用いられる照明により形成される瞳強度分布を測定し、この瞳強度分布が波面収差の計測結果に及ぼす影響を考慮することにより、比較的大きい照明σ値の影響を補償するように補正された低次の波面収差成分を求める。
【００５９】
このように、本実施形態の収差評価方法では、空間像計測で用いられる照明により形成される瞳強度分布が波面収差の計測結果に及ぼす影響を考慮することにより、比較的大きく設定された照明σ値の影響を補償して、空間像計測法により投影光学系ＰＬの波面収差を高精度に評価することができる。したがって、本実施形態の露光装置では、投影光学系ＰＬの波面収差を高精度に評価する収差評価方法により得られた収差評価に基づいて、投影光学系ＰＬを良好に光学調整することができる。その結果、本実施形態の露光装置では、良好に光学調整された投影光学系ＰＬを用いて、良好な投影露光を行うことができる。
【００６０】
なお、上述の収差評価方法では、投影光学系ＰＬを露光装置に搭載したり露光に使用したりしても、高次の波面収差成分は実質的に変化しないことを前提とし、所定の波面収差測定器を用いて高次の波面収差をオフボディ状態で事前に高精度に計測している。しかしながら、露光装置への搭載により、あるいは露光での使用により高次の波面収差成分も実質的に変化する場合には、投影光学系ＰＬの低次および高次の波面収差をオンボディ状態で空間像計測し、空間像計測で用いられる照明により形成される瞳強度分布が波面収差の計測結果に及ぼす影響を考慮して、照明σ値の影響を補償するように補正された低次および高次の波面収差成分を求めることもできる。
【００６１】
次に、本発明の別の局面にしたがって、照明σ値を比較的大きく設定した状態で空間像計測を行って波面収差を求める際に、奇関数収差と偶関数収差とのクロストーク（干渉）が波面収差の計測結果に及ぼす影響について説明する。従来、波面収差の計測では、空間像の横ずれ量（水平位置ずれ量に対応）および空間像のベストコントラストを与えるフォーカス位置（フォーカス位置ずれ量に対応）を空間像センサー（光検出器に対応）を用いて計測する。そして、これらの情報を波面収差の量（波面ずれ量に対応）に変換し、瞳面内での半径方向（動径方向）座標と角度方向座標との関数の組み合わせによるツェルニケ多項式で波面収差を表す。
【００６２】
被検光学系としての投影光学系の波面収差をツェルニケ多項式で表すことにより、結像シミュレーションを行うことが可能になる。ちなみに、投影光学系の波面収差をツェルニケ多項式で表現する場合、たとえば第１項〜第３７項にかかる関数Ｚ１〜Ｚ３７を用いることが多い。第３７項にかかる関数Ｚ３７は、次の式（ｃ）で表される。
Ｚ３７：９２４ρ12−２７７２ρ10＋３１５０ρ8−１６８０ρ6＋４２０ρ4
−４２ρ2−１          （ｃ）
【００６３】
投影光学系の瞳面の位相分布Ｈ（ρ，ψ）をｍ個所で測定し、ツェルニケのｎ次のモード次数Ｚｎ（ρ，ψ）でフィッティング（関数近似）する場合、次の式（１）が用いられる。式（１）において、ρは瞳面内での半径方向（動径方向）座標であり、ψは瞳面内での角度方向座標であり、ａは係数であり、εは測定誤差である。
【００６４】
【数１】
2008186912.tif 000003
【００６５】
式（１）は、次の式（２）で表される。式（２）において、Ｄはツェルニケ感度行列であり、Ａはツェルニケ係数列である。式（１）においてｍ＞ｎのとき、過剰決定体系（over-determined system）となり、式（３）に示すように、最小二乗法によってツェルニケ係数列の解Ａを得ることができる。式（３）において、Ｄ+はＤの一般逆行列であり、ＤTはＤの転置行列であり、（ＤTＤ）-1は（ＤTＤ）の逆行列である。
Ｈ＝ＤＡ＋ε      （２）
Ａ＝Ｄ+Ｈ＝（ＤTＤ）-1ＤTＨ      （３）
【００６６】
空間像計測に際して図８に示すようなテストマークを用いる場合、一定のピッチでライン部およびスペース部が形成されている単位領域（開口）のピッチ方向（計測方向）のサイズを１０μｍ程度とし、非ピッチ方向（非計測方向）のサイズを４μｍ程度とすることが望ましい。この開口サイズによる回折パターンと照明光源の大きさとのコンボリューションで決まる大きさの回折パターンが投影光学系の瞳面上に発生する。瞳面上のサンプリングをシャープに行うには、計測マークのサイズが大きいことが望ましい。また、投影光学系の波面収差をツェルニケ多項式で近似する際の誤差を小さく抑えるには、式（１）のツェルニケ感度Ｚｎ（ρ，ψ）の値を回折パターン強度分布で重み付け平均することが望ましい。
【００６７】
前述したように、ＥＵＶＬ露光装置の投影光学系ＰＬに対して空間像計測法を適用する場合、十分な計測光量を確保するために照明σ値を例えば０．３程度に設定して計測を行う必要がある。照明σ値を０．３に設定する場合、像面での光強度は照明σ値を０．８に設定する場合の２０％程度である。このように照明σ値が大きくなると、奇関数収差と偶関数収差とのクロストークが顕在化し、従来の手法では投影光学系ＰＬの波面収差を正確に求めることができない。本実施形態の変形例では、奇関数収差と偶関数収差とのクロストークが波面収差の計測結果に及ぼす影響を補償して投影光学系ＰＬの波面収差を高精度に求める手法を提案する。
【００６８】
以下、図１１のフローチャートを参照して変形例にかかる収差評価方法について説明する。変形例の収差評価方法では、１回目のループ計算として、次の式（４）を用いて、偶関数収差量の係数列（ａ1e,i〜ａne,i）を計算する（Ｓ２１）。なお、ｉは計算ループの経過回数であり、１回目のループ計算ではｉ＝１である。
【００６９】
【数２】
2008186912.tif 000004
【００７０】
式（４）において、Ｈｅ（ρ1，ψ1，ｉ）〜Ｈｅ（ρm，ψm，ｉ）は、ｉ番目の偶関数波面収差の予測値である。Ｚ１ｅ（ρ1，ψ1，Ｈod,i-1）〜Ｚｎｅ（ρm，ψm，Ｈod,i-1）は、（ｉ−１）回目の奇関数計算結果に基づいてシミュレーションによって計算された、偶関数収差の感度を表す。この偶関数収差の感度は、照明σ値を０．３に設定した結像シミュレーションにより、（ｉ−１）回目の奇関数収差計算結果を使って計算する。１回目（ｉ＝１）の計算では、Ｚ１ｅ（ρ1，ψ1，Ｈod,i-1）〜Ｚｎｅ（ρm，ψm，Ｈod,i-1）の値として、奇関数収差量を０にしたときの感度を用いる。
【００７１】
次いで、変形例の収差評価方法では、１回目のループ計算として、次の式（５）を用いて、奇関数収差量の係数列（ａ1o,i〜ａno,i）を計算する（Ｓ２２）。
【００７２】
【数３】
2008186912.tif 000005
【００７３】
同様に、式（５）において、Ｈｏ（ρ1，ψ1，ｉ）〜Ｈｏ（ρm，ψm，ｉ）は、ｉ番目の奇関数波面収差の予測値である。Ｚ１ｏ（ρ1，ψ1，Ｈev,i-1）〜Ｚｎｏ（ρm，ψm，Ｈev,i-1）は、（ｉ−１）回目の偶関数計算結果に基づいてシミュレーションによって計算された、奇関数収差の感度を表す。この奇関数収差の感度は、照明σ値を０．３に設定した結像シミュレーションにより、（ｉ−１）回目の偶関数収差計算結果を使って計算する。１回目（ｉ＝１）の計算では、Ｚ１ｏ（ρ1，ψ1，Ｈod,i-1）〜Ｚｎｏ（ρm，ψm，Ｈod,i-1）の値として、偶関数収差量を０にしたときの感度を用いる。
【００７４】
次いで、変形例の収差評価方法では、工程Ｓ２１で得られた偶関数収差量の係数列（ａ1e,i〜ａne,i）が次の条件式（６）を満足し、且つ工程Ｓ２２で得られた奇関数収差量の係数列（ａ1o,i〜ａno,i）が次の条件式（７）を満足しているか否かを判定する（Ｓ２３）。条件式（６）においてＥｅは偶関数収差に関する許容誤差であり、条件式（７）においてＥｏは奇関数収差に関する許容誤差である。
【００７５】
【数４】
2008186912.tif 000006
【００７６】
判定工程Ｓ２３において条件式（６）および（７）が満たされている場合（図中ＹＥＳで示す）、工程Ｓ２４に進む。一方、判定工程Ｓ２３において条件式（６）および（７）の少なくとも一方が満たされていない場合（図中ＮＯで示す）、２回目（ｉ＝２）の計算ループへ進む。２回目のループ計算において、工程Ｓ２１、工程Ｓ２２および判定工程Ｓ２３を再度実行する。そして、２回目のループ計算の判定工程Ｓ２３において条件式（６）および（７）が満たされている場合（図中ＹＥＳで示す）、工程Ｓ２４に進む。一方、２回目のループ計算の判定工程Ｓ２３において条件式（６）および（７）の少なくとも一方が満たされていない場合（図中ＮＯで示す）、３回目（ｉ＝３）の計算ループへ進む。
【００７７】
このように、変形例の収差評価方法では、条件式（６）および（７）が満たされるまで、計算ループが繰り返される。工程Ｓ２４では、条件式（６）および（７）を満たす偶関数収差量の係数列（ａ1e,i〜ａne,i）および奇関数収差量の係数列（ａ1o,i〜ａno,i）を出力する。すなわち、工程Ｓ２４では、奇関数収差と偶関数収差とのクロストークが波面収差の計測結果に及ぼす影響を補償するように補正された波面収差がツェルニケ多項式で高精度に表現（評価）される。
【００７８】
なお、上述の実施形態にかかるＥＵＶＬ露光装置では、ＥＵＶ光を供給するための光源としてレーザプラズマ光源を用いている。しかしながら、これに限定されることなく、ＥＵＶ光を供給する他の適当な光源、たとえばシンクロトロン放射（ＳＯＲ）光源などを用いることもできる。
【００７９】
また、上述の実施形態では、反射型のマスクＭを用いるＥＵＶＬ露光装置に搭載された投影光学系に対して本発明を適用しているが、これに限定されることなく、一般の被検光学系の波面収差の評価に対しても本発明を適用することができる。
【００８０】
上述の実施形態にかかる露光装置では、照明系によってマスクを照明し（照明工程）、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に露光する（露光工程）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、本実施形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウェ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１２のフローチャートを参照して説明する。
【００８１】
先ず、図１２のステップ３０１において、１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ３０２において、その１ロットのウェ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３０３において、本実施形態の露光装置を用いて、マスク（レチクル）上のパターンの像がその投影光学系を介して、その１ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。
【００８２】
その後、ステップ３０４において、その１ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ３０５において、その１ロットのウェ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、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。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。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施形態にかかる収差評価方法を適用する露光装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の光源、照明光学系および投影光学系の内部構成を概略的に示す図である。
【図３】本実施形態の露光装置における１回の走査露光を概略的に説明する図である。
【図４】照明σ値を例えば０．３に設定したときの投影光学系の瞳面と０．３の照明σ値に対応して瞳面上に形成される照野との関係を模式的に示す図である。
【図５】（ａ）は照明σ値をほぼ０に設定したときに計測される波面ずれ量の分布を等高線で示す図であり、（ｂ）は照明σ値を０．３に設定したときに計測される波面ずれ量の分布を等高線で示す図である。
【図６】本実施形態にかかる収差評価方法を説明するフローチャートである。
【図７】本実施形態の収差評価方法を実施する装置構成を概略的に示す図である。
【図８】テストマスクに形成されたテストマークを概略的に示す図である。
【図９】スリット基板の薄膜上に形成されたスリットパターンを概略的に示す図である。
【図１０】投影光学系の瞳面上のサンプル点を模式的に示す図である。
【図１１】変形例にかかる収差評価方法を説明するフローチャートである。
【図１２】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いて、そのフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  レーザプラズマ光源
２  照明光学系
５  マスクステージ
７  ウェハステージ
１１  レーザ光源
１３  気体ターゲット
１４  ノズル
１５  楕円反射鏡
１８ａ，１８ｂ  フライアイミラー
２１  視野絞り
３１  スリット基板
３２  光検出器
３３  処理系
Ｍ  マスク
ＴＭ  テストマスク
ＰＬ  投影光学系
Ｗ  ウェハ
【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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