(57)【要約】【課題】複屈折起因でない収差状態を変化させること無く、複屈折起因の結像性能を調整可能にした投影光学系を提供する。【解決手段】波長が２００ｎｍ以下の光を実質的に透過させる複数の屈折部材を含み、レチクルＲの像をウェハＷ上に投影する投影光学系ＰＬにおいて、結晶光学材料により形成され、レチクルとウェハとの間の光路中における最もウェハ側に配置されて、パワーを有しない第１の屈折部材Ａと、結晶光学材料により形成され、第１の屈折部材のレチクル側の光路中で第１の屈折部材と隣接して配置されて、第１の屈折部材側にパワーを有しない面を持つ第２の屈折部材Ｂとを備え、第１の屈折部材の結晶軸と第２の屈折部材の結晶軸とが所定の関係で位置決めされる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長が２００ｎｍ以下の光を実質的に透過させる複数の屈折部材を含み、第１面の像を第２面上に投影する投影光学系において、
結晶光学材料により形成され、前記第１面と前記第２面との間の光路中における最も前記第２面側に配置されて、パワーを有しない第１の屈折部材と、
結晶光学材料により形成され、前記第１の屈折部材の前記第１面側の光路中で前記第１の屈折部材と隣接して配置されて、前記第１の屈折部材側にパワーを有しない面を持つ第２の屈折部材と、
を備え、
前記第１の屈折部材の結晶軸と前記第２の屈折部材の結晶軸とが所定の関係で位置決めされることを特徴とする投影光学系。
【請求項２】
前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材のうちの少なくとも一方は、前記投影光学系の光軸に対して前記第１の屈折部材とは異なる結晶軸を有する第３の屈折部材と、前記投影光学系の光軸に対して前記第２の屈折部材とは異なる結晶軸を有する第４の屈折部材との何れか一方と交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
【請求項３】
前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材は、前記第１の屈折部材と前記第２の屈折部材との総厚を保ちながら、前記第１の屈折部材とは異なる厚さを有する第５の屈折部材と、前記第２の屈折部材とは異なる厚さを有する第６の屈折部材とに交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投影光学系。
【請求項４】
前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材の少なくとも一方は、前記投影光学系の光軸周りに回転可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の投影光学系。
【請求項５】
前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材は、前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材を形成する結晶材料の結晶軸［１１１］若しくは該結晶軸［１１１］と光学的に等価な結晶軸、又は結晶軸［１００］若しくは該結晶軸［１００］と光学的に等価な結晶軸と光軸がほぼ一致するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の投影光学系。
【請求項６】
前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材のうちの少なくとも一方は、前記投影光学系の光軸に対して軸ずれした結晶軸を有する第７の屈折部材と交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の投影光学系。
【請求項７】
前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材のうちの少なくとも一方は、前記第１の屈折部材とは異なる応力ひずみ量を有する第８の屈折部材と、前記第２の屈折部材とは異なる応力ひずみ量を有する第９の屈折部材との何れか一方と交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の投影光学系。
【請求項８】
波長が２００ｎｍ以下の光を実質的に透過させる少なくとも１つの結晶光学材料からなる屈折部材を含み、第１面の像を第２面上に投影する投影光学系の調整方法において、
偏光状態の異なる光を用いて前記投影光学系の偏光収差を計測する偏光収差計測工程と、
前記偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、前記結晶光学材料からなる屈折部材の結晶軸を調整する調整工程と
を含むことを特徴とする投影光学系の調整方法。
【請求項９】
前記調整工程は、
前記偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、前記結晶光学材料からなる屈折部材を、前記屈折部材とは異なる結晶軸を有する別の屈折部材に交換する工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の投影光学系の調整方法。
【請求項１０】
前記結晶光学材料からなる屈折部材は、前記結晶光学材料からなる第１及び第２の屈折部材を備え、
前記調整工程は、
前記偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材を、前記第１の屈折部材と前記第２の屈折部材との総厚を保ちながら、前記第１の屈折部材とは異なる厚さを有する第５の屈折部材と、前記第２の屈折部材とは異なる厚さを有する第６の屈折部材とに交換する工程を含むことを特徴とする請求項８記載の投影光学系の調整方法。
【請求項１１】
前記第１の屈折部材は、前記第１面と前記第２面との間の光路中における最も前記第２面側に配置されて、パワーを有さず、
前記第２の屈折部材は、前記第１の屈折部材の前記第１面側の光路中で前記第１の屈折部材と隣接して配置されて、前記第１の屈折部材側にパワーを有しない面を持つことを特徴とする請求項１０に記載の投影光学系の調整方法。
【請求項１２】
前記調整工程は、
前記偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、前記結晶光学材料からなる屈折部材を、前記投影光学系の光軸周りに回転させる工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の投影光学系の調整方法。
【請求項１３】
前記結晶光学材料からなる屈折部材は、結晶軸［１１１］若しくは該結晶軸［１１１］と光学的に等価な結晶軸、又は結晶軸［１００］若しくは該結晶軸［１００］と光学的に等価な結晶軸とほぼ一致した光軸を備えることを特徴とする請求項８乃至請求項１１の何れか一項に記載の投影光学系の調整方法。
【請求項１４】
前記調整工程は、
前記偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、前記結晶光学材料からなる屈折部材を、前記投影光学系の光軸に対して軸ずれした結晶軸を有する別の屈折部材と交換する工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の投影光学系の調整方法。
【請求項１５】
前記調整工程は、
前記偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、前記結晶光学材料からなる屈折部材を、前記屈折部材とは異なる応力ひずみ量を有する別の屈折部材と交換する工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の投影光学系の調整方法。
【請求項１６】
波長が２００ｎｍ以下の光を実質的に透過させる結晶光学材料からなる結晶光学部材を含む複数の屈折部材を備え、第１面の像を第２面上に投影する投影光学系の製造方法において、
前記投影光学系を構成する前記複数の屈折部材のそれぞれについての複屈折率を計測する複屈折率計測工程と、
前記複屈折率計測工程により計測された複屈折率に基づいて、前記結晶光学部材の結晶軸を調整する調整工程と、
を含むことを特徴とする投影光学系の製造方法。
【請求項１７】
前記調整工程は、
前記複屈折率計測工程により計測された複屈折率の値に基づいて、前記結晶光学部材を、前記結晶光学部材とは異なる結晶軸を有する別の結晶光学部材に交換する工程を含むことを特徴とする請求項１６に記載の投影光学系の製造方法。
【請求項１８】
前記結晶光学部材は、前記結晶光学材料からなる第１及び第２の結晶光学部材を備え、
前記調整工程は、
前記複屈折率計測工程により計測された複屈折率の値に基づいて、前記第１の結晶光学部材及び前記第２の結晶光学部材を、前記第１の結晶光学部材と前記第２の結晶光学部材との総厚を保ちながら、前記第１の結晶光学部材とは異なる厚さを有する第５の結晶光学部材と、前記第２の結晶光学部材とは異なる厚さを有する第６の結晶光学部材とに交換する工程を含むことを特徴とする請求項１６記載の投影光学系の製造方法。
【請求項１９】
前記第１の結晶光学部材は、前記第１面と前記第２面との間の光路中における最も前記第２面側に配置されて、パワーを有さず、
前記第２の結晶光学部材は、前記第１の屈折部材の前記第１面側の光路中で前記第１の屈折部材と隣接して配置されて、前記第１の屈折部材側にパワーを有しない面を持つことを特徴とする請求項１８に記載の投影光学系の製造方法。
【請求項２０】
前記調整工程は、
前記複屈折率計測工程により計測された複屈折の値に基づいて、前記結晶光学部材を、前記投影光学系の光軸周りに回転させる工程を含むことを特徴とする請求項１６に記載の投影光学系の製造方法。
【請求項２１】
前記結晶光学部材は、結晶軸［１１１］若しくは該結晶軸［１１１］と光学的に等価な結晶軸、又は結晶軸［１００］若しくは該結晶軸［１００］と光学的に等価な結晶軸とほぼ一致した光軸を備えることを特徴とする請求項１６乃至請求項２０の何れか一項に記載の投影光学系の製造方法。
【請求項２２】
前記調整工程は、
前記複屈折率計測工程により計測された複屈折率の値に基づいて、前記結晶光学部材を、前記投影光学系の光軸に対して軸ずれした結晶軸を有する別の結晶光学部材と交換する工程を含むことを特徴とする請求項１６に記載の投影光学系の製造方法。
【請求項２３】
前記調整工程は、
前記複屈折率計測工程により計測された複屈折率の値に基づいて、前記結晶光学部材を、前記結晶光学部材とは異なる応力ひずみ量を有する別の結晶光学部材と交換する工程を含むことを特徴とする請求項１６に記載の投影光学系の製造方法。
【請求項２４】
請求項８乃至請求項１５の何れか一項に記載の調整方法によって調整されたことを特徴とする投影光学系。
【請求項２５】
請求項１６乃至請求項２３の何れか一項に記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする投影光学系。
【請求項２６】
前記第１面に設定されたマスクを照明するための照明系と、
前記マスクに形成されたパターンの像を前記第２面に設定された感光性基板上に形成するために請求項１乃至請求項７、請求項２４及び請求項２５の何れか一項に記載の投影光学系と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２７】
前記第１面に設定されたマスクを照明し、請求項１乃至請求項７、請求項２４及び請求項２５の何れか一項に記載の投影光学系を介して前記マスクに形成されたパターンの像を前記第２面に設定された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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長が２００ｎｍ以下の光を実質的に透過させる複数の屈折部材を含み、第１面の像を第２面に投影する投影光学系、該投影光学系の調整方法、該投影光学系の製造方法、該投影光学系を備えた露光装置、該露光装置を用いた露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体素子の製造や半導体チップ実装基板の製造では、微細化がますます進んでおり、パターンを焼き付ける露光装置ではより解像力の高い投影光学系が要求されてきている。この高解像の要求を満足するには、露光光を短波長化するとともに、ＮＡ（投影光学系の開口数）を大きくしなければならない。しかしながら、露光光の波長が短くなると、光の吸収のため実用に耐える光学ガラスの種類が限られてくる。
【０００３】
たとえば波長が２００ｎｍ以下の真空紫外域の光、特にＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）を露光光として用いる場合、投影光学系を構成する光透過性光学材料としては、フッ化カルシウム（蛍石：ＣａＦ２）やフッ化バリウム（ＢａＦ２）等のフッ化物結晶を多用せざるを得ない。実際には、露光光としてＦ２レーザ光を用いる露光装置では、基本的に蛍石だけで投影光学系を形成する設計が想定されている。蛍石は、立方晶系に属する結晶であり、光学的には等方的で、複屈折が実質的にないと思われていた。また、従来の可視光域の実験では、蛍石について小さい複屈折（内部応力起因のランダムなもの）しか観測されていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２００１年５月１５日に開かれたリソグラフィに関するシンポジュウム（２ｎｄ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  １５７ｎｍ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）において、米国ＮＩＳＴのＪｏｈｎ  Ｈ．  Ｂｕｒｎｅｔｔらにより、蛍石には固有複屈折（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ  ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）が存在することを実験および理論の両面から確認したことが発表された。
【０００５】
この発表によれば、蛍石の複屈折は、結晶軸［１１１］方向およびこれと等価な結晶軸［−１１１］，［１−１１］，［１１−１］方向、並びに結晶軸［１００］方向およびこれと等価な結晶軸［０１０］，［００１］方向ではほぼ零であるが、その他の方向では実質的に零でない値を有する。特に、結晶軸［１１０］，［−１１０］，［１０１］，［−１０１］，［０１１］，［０１−１］の６方向では、波長１５７ｎｍに対して最大で６．５ｎｍ／ｃｍ、波長１９３ｎｍに対して最大で３．６ｎｍ／ｃｍの複屈折の値を有する。
【０００６】
これらの複屈折の値はランダムな複屈折の許容値とされる１ｎｍ／ｃｍよりも実質的に大きい値であり、しかもランダムでない分だけ複数のレンズを通して複屈折の影響が蓄積する可能性がある。従来技術では、投影光学系の設計において蛍石の複屈折性を考慮していないので、加工の容易さなどの観点から結晶軸［１１１］と光軸とを一致させるのが一般的である。この場合、投影光学系では、ＮＡ（開口数）が比較的大きいため、結晶軸［１１１］からある程度傾いた光線もレンズを通過するので、複屈折の影響により結像性能が悪化する可能性がある。
【０００７】
従って、投影光学系を構成するレンズの結晶方位を様々に組み合わせて、複屈折の影響を相殺する必要があり、投影光学系の結像状態を計測した結果に基づいて複屈折の微調整をする必要もあるが、複屈折起因の結像性能を向上させるための安易な調整は、複屈折と無関係な投影光学系の収差状態を変化させることになる。
【０００８】
この発明の課題は、複屈折起因でない収差状態を変化させること無く、複屈折起因の結像性能を調整可能にした投影光学系、該投影光学系の調整方法、該投影光学系の製造方法、該投影光学系を備えた露光装置、該露光装置を用いた露光方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の投影光学系は、波長が２００ｎｍ以下の光を実質的に透過させる複数の屈折部材を含み、第１面の像を第２面上に投影する投影光学系において、結晶光学材料により形成され、前記第１面と前記第２面との間の光路中における最も前記第２面側に配置されて、パワーを有しない第１の屈折部材と、結晶光学材料により形成され、前記第１の屈折部材の前記第１面側の光路中で前記第１の屈折部材と隣接して配置されて、前記第１の屈折部材側にパワーを有しない面を持つ第２の屈折部材とを備え、前記第１の屈折部材の結晶軸と前記第２の屈折部材の結晶軸とが所定の関係で位置決めされることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２記載の投影光学系は、前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材のうちの少なくとも一方が、前記投影光学系の光軸に対して前記第１の屈折部材とは異なる結晶軸を有する第３の屈折部材と、前記投影光学系の光軸に対して前記第２の屈折部材とは異なる結晶軸を有する第４の屈折部材との何れか一方と交換可能に構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この請求項２記載の投影光学系によれば、第１の屈折部材及び第２の屈折部材のうちの少なくとも一方を、投影光学系の光軸に対して第１の屈折部材とは異なる結晶軸を有する第３の屈折部材と、投影光学系の光軸に対して第２の屈折部材とは異なる結晶軸を有する第４の屈折部材との何れか一方と交換することにより、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００１２】
また、請求項３記載の投影光学系は、前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材が、前記第１の屈折部材と前記第２の屈折部材との総厚を保ちながら、前記第１の屈折部材とは異なる厚さを有する第５の屈折部材と、前記第２の屈折部材とは異なる厚さを有する第６の屈折部材とに交換可能に構成されていることを特徴とする。
【００１３】
この請求項３記載の投影光学系によれば、第１の屈折部材及び第２の屈折部材を、第１の屈折部材と第２の屈折部材との総厚を保ちながら、第１の屈折部材とは異なる厚さを有する第５の屈折部材と第２の屈折部材とは異なる厚さを有する第６の屈折部材とに交換することにより、複屈折起因でない収差状態を変化させること無く、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００１４】
また、請求項４記載の投影光学系は、前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材の少なくとも一方が、前記投影光学系の光軸周りに回転可能に構成されていることを特徴とする。
【００１５】
この請求項４記載の投影光学系によれば、第１の屈折部材及び第２の屈折部材の少なくとも一方を投影光学系の光軸周りに回転させることにより、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００１６】
また、請求項５記載の投影光学系は、前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材が、前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材を形成する結晶材料の結晶軸［１１１］若しくは該結晶軸［１１１］と光学的に等価な結晶軸、又は結晶軸［１００］若しくは該結晶軸［１００］と光学的に等価な結晶軸と光軸がほぼ一致するように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
この請求項５記載の投影光学系によれば、第１の屈折部材の結晶軸と光軸とを一致させ、第２の屈折部材の結晶軸と光軸とを一致させているため、第１の屈折部材とこの第１の屈折部材と対になる屈折部材とが有する複屈折の影響及び第２の屈折部とこの第２の屈折部材と対になる屈折部材とが有する複屈折の影響を低減させることができる。
【００１８】
また、請求項６記載の投影光学系は、前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材のうちの少なくとも一方が、前記投影光学系の光軸に対して軸ずれした結晶軸を有する第７の屈折部材と交換可能に構成されていることを特徴とする。
【００１９】
この請求項６記載の投影光学系によれば、第１の屈折部材及び第２の屈折部材のうちの少なくとも一方を投影光学系の光軸に対して軸ずれした結晶軸を有する第７の屈折部材と交換することにより、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００２０】
また、請求項７記載の投影光学系は、前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材のうちの少なくとも一方が、前記第１の屈折部材とは異なる応力ひずみ量を有する第８の屈折部材と、前記第２の屈折部材とは異なる応力ひずみ量を有する第９の屈折部材との何れか一方と交換可能に構成されていることを特徴とする。
【００２１】
この請求項７記載の投影光学系によれば、第１の屈折部材及び第２の屈折部材のうちの少なくとも一方を第１の屈折部材とは異なる応力ひずみ量を有する第８の屈折部材と第２の屈折部材とは異なる応力ひずみ量を有する第９の屈折部材との何れか一方と交換することにより、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００２２】
また、請求項８記載の投影光学系の調整方法は、波長が２００ｎｍ以下の光を実質的に透過させる少なくとも１つの結晶光学材料からなる屈折部材を含み、第１面の像を第２面上に投影する投影光学系の調整方法において、偏光状態の異なる光を用いて前記投影光学系の偏光収差を計測する偏光収差計測工程と、前記偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、前記結晶光学材料からなる屈折部材の結晶軸を調整する調整工程とを含むことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項９記載の投影光学系の調整方法は、前記調整工程が、前記偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、前記結晶光学材料からなる屈折部材を、前記屈折部材とは異なる結晶軸を有する別の屈折部材に交換する工程を含むことを特徴とする。
【００２４】
この請求項９記載の投影光学系の調整方法によれば、偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、結晶光学材料からなる屈折部材を、この屈折部材とは異なる結晶軸を有する別の屈折部材に交換することにより、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００２５】
また、請求項１０記載の投影光学系の調整方法は、前記結晶光学材料からなる屈折部材が、前記結晶光学材料からなる第１及び第２の屈折部材を備え、前記調整工程は、前記偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、前記第１の屈折部材及び前記第２の屈折部材を、前記第１の屈折部材と前記第２の屈折部材との総厚を保ちながら、前記第１の屈折部材とは異なる厚さを有する第５の屈折部材と、前記第２の屈折部材とは異なる厚さを有する第６の屈折部材とに交換する工程を含むことを特徴とする。
【００２６】
この請求項１０記載の投影光学系の調整方法によれば、偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、第１の屈折部材及び第２の屈折部材を、第１の屈折部材と第２の屈折部材との総厚を保ちながら、第１の屈折部材とは異なる厚さを有する第５の屈折部材と第２の屈折部材とは異なる厚さを有する第６の屈折部材とに交換することにより、複屈折起因でない収差状態を変化させること無く、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００２７】
また、請求項１１記載の投影光学系の調整方法は、前記第１の屈折部材が、前記第１面と前記第２面との間の光路中における最も前記第２面側に配置されて、パワーを有さず、前記第２の屈折部材は、前記第１の屈折部材の前記第１面側の光路中で前記第１の屈折部材と隣接して配置されて、前記第１の屈折部材側にパワーを有しない面を持つことを特徴とする。
【００２８】
この請求項１１記載の投影光学系の調整方法によれば、第１の屈折部材が第１面と第２面との間の光路中における最も第２面側に配置されており、第２の屈折部材が第１の屈折部材の第１面側の光路中で第１の屈折部材と隣接して配置されていることから、投影光学系の光学性能の調整を容易に行うことができる。
【００２９】
また、請求項１２記載の投影光学系の調整方法は、前記調整工程が、前記偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、前記結晶光学材料からなる屈折部材を、前記投影光学系の光軸周りに回転させる工程を含むことを特徴とする。
【００３０】
この請求項１２記載の投影光学系の調整方法によれば、偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、結晶光学材料からなる屈折部材を投影光学系の光軸周りに回転させることにより、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００３１】
また、請求項１３記載の投影光学系の調整方法は、前記結晶光学材料からなる屈折部材が、結晶軸［１１１］若しくは該結晶軸［１１１］と光学的に等価な結晶軸、又は結晶軸［１００］若しくは該結晶軸［１００］と光学的に等価な結晶軸とほぼ一致した光軸を備えることを特徴とする。
【００３２】
また、請求項１４記載の投影光学系の調整方法は、前記調整工程が、前記偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、前記結晶光学材料からなる屈折部材を、前記投影光学系の光軸に対して軸ずれした結晶軸を有する別の屈折部材と交換する工程を含むことを特徴とする。
【００３３】
この請求項１４記載の投影光学系の調整方法によれば、偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、結晶光学材料からなる屈折部材を投影光学系の光軸に対して軸ずれした結晶軸を有する別の屈折部材と交換することにより、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００３４】
また、請求項１５記載の投影光学系の調整方法は、前記調整工程が、前記偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、前記結晶光学材料からなる屈折部材を、前記屈折部材とは異なる応力ひずみ量を有する別の屈折部材と交換する工程を含むことを特徴とする。
【００３５】
この請求項１５記載の投影光学系の調整方法によれば、偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、結晶光学材料からなる屈折部材を異なる応力ひずみ量を有する別の屈折部材と交換することにより、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００３６】
また、請求項１６記載の投影光学系の製造方法は、波長が２００ｎｍ以下の光を実質的に透過させる結晶光学材料からなる結晶光学部材を含む複数の屈折部材を備え、第１面の像を第２面上に投影する投影光学系の製造方法において、前記投影光学系を構成する前記複数の屈折部材のそれぞれについての複屈折率を計測する複屈折率計測工程と、前記複屈折率計測工程により計測された複屈折率に基づいて、前記結晶光学部材の結晶軸を調整する調整工程とを含むことを特徴とする。
【００３７】
また、請求項１７記載の投影光学系の製造方法は、前記調整工程が、前記複屈折率計測工程により計測された複屈折率の値に基づいて、前記結晶光学部材を、前記結晶光学部材とは異なる結晶軸を有する別の結晶光学部材に交換する工程を含むことを特徴とする。
【００３８】
この請求項１７記載の投影光学系の製造方法によれば、複屈折率計測工程により計測された複屈折率の値に基づいて、結晶光学部材を、この結晶光学部材とは異なる結晶軸を有する別の結晶光学部材に交換することにより、複屈折起因の結像性能を調整した投影光学系を製造することができる。
【００３９】
また、請求項１８記載の投影光学系の製造方法は、前記結晶光学部材が、前記結晶光学材料からなる第１及び第２の結晶光学部材を備え、前記調整工程は、前記複屈折率計測工程により計測された複屈折率の値に基づいて、前記第１の結晶光学部材及び前記第２の結晶光学部材を、前記第１の結晶光学部材と前記第２の結晶光学部材との総厚を保ちながら、前記第１の結晶光学部材とは異なる厚さを有する第５の結晶光学部材と、前記第２の結晶光学部材とは異なる厚さを有する第６の結晶光学部材とに交換する工程を含むことを特徴とする。
【００４０】
この請求項１８記載の投影光学系の製造方法によれば、複屈折率計測工程により計測された複屈折率の値に基づいて、第１の結晶光学部材及び第２の結晶光学部材を、第１の結晶光学部材と第２の結晶光学部材との総厚を保ちながら、第１の結晶光学部材とは異なる厚さを有する第５の結晶光学部材と、第２の結晶光学部材とは異なる厚さを有する第６の結晶光学部材とに交換することにより、複屈折起因でない収差状態を変化させること無く、複屈折起因の結像性能を調整した投影光学系を製造することができる。
【００４１】
また、請求項１９記載の投影光学系の製造方法は、前記第１の結晶光学部材が、前記第１面と前記第２面との間の光路中における最も前記第２面側に配置されて、パワーを有さず、前記第２の結晶光学部材は、前記第１の屈折部材の前記第１面側の光路中で前記第１の屈折部材と隣接して配置されて、前記第１の屈折部材側にパワーを有しない面を持つことを特徴とする。
【００４２】
この請求項１９記載の投影光学系の製造方法によれば、第１の屈折部材が第１面と第２面との間の光路中における最も第２面側に配置されており、第２の屈折部材が第１の屈折部材の第１面側の光路中で第１の屈折部材と隣接して配置されていることから、投影光学系を製造する際に、投影光学系の光学性能の調整を容易に行うことができる。
【００４３】
また、請求項２０記載の投影光学系の製造方法は、前記調整工程が、前記複屈折率計測工程により計測された複屈折の値に基づいて、前記結晶光学部材を、前記投影光学系の光軸周りに回転させる工程を含むことを特徴とする。
【００４４】
この請求項２０記載の投影光学系の製造方法によれば、複屈折率計測工程により計測された複屈折の値に基づいて、結晶光学部材を投影光学系の光軸周りに回転させることにより、複屈折起因の結像性能を調整した投影光学系を製造することができる。
【００４５】
また、請求項２１記載の投影光学系の製造方法は、前記結晶光学部材が、結晶軸［１１１］若しくは該結晶軸［１１１］と光学的に等価な結晶軸、又は結晶軸［１００］若しくは該結晶軸［１００］と光学的に等価な結晶軸とほぼ一致した光軸を備えることを特徴とする。
【００４６】
また、請求項２２記載の投影光学系の製造方法は、前記調整工程が、前記複屈折率計測工程により計測された複屈折率の値に基づいて、前記結晶光学部材を、前記投影光学系の光軸に対して軸ずれした結晶軸を有する別の結晶光学部材と交換する工程を含むことを特徴とする。
【００４７】
この請求項２２記載の投影光学系の製造方法によれば、複屈折率計測工程により計測された複屈折率の値に基づいて、結晶光学部材を投影光学系の光軸に対して軸ずれした結晶軸を有する別の結晶光学部材と交換することにより、複屈折起因の結像性能を調整した投影光学系を製造することができる。
【００４８】
また、請求項２３記載の投影光学系の製造方法は、前記調整工程が、前記複屈折率計測工程により計測された複屈折率の値に基づいて、前記結晶光学部材を、前記結晶光学部材とは異なる応力ひずみ量を有する別の結晶光学部材と交換する工程を含むことを特徴とする。
【００４９】
この請求項２３記載の投影光学系の製造方法によれば、複屈折率計測工程により計測された複屈折率の値に基づいて、結晶光学部材を、この結晶光学部材とは異なる応力ひずみ量を有する別の結晶光学部材と交換することにより、複屈折起因の結像性能を調整した投影光学系を製造することができる。
【００５０】
また、請求項２４記載の投影光学系は、請求項８乃至請求項１５の何れか一項に記載の調整方法によって調整されたことを特徴とする。
【００５１】
また、請求項２５記載の投影光学系は、請求項１６乃至請求項２３の何れか一項に記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
【００５２】
また、請求項２６記載の露光装置は、前記第１面に設定されたマスクを照明するための照明系と、前記マスクに形成されたパターンの像を前記第２面に設定された感光性基板上に形成するために請求項１乃至請求項７、請求項２４及び請求項２５の何れか一項に記載の投影光学系とを備えることを特徴とする。
【００５３】
この請求項２６記載の露光装置によれば、複屈折の影響を実質的に受けることなく良好な光学性能を有する投影光学系を用いて、高解像で高精度な投影露光を行うことができる。
【００５４】
また、請求項２７記載の露光方法は、前記第１面に設定されたマスクを照明し、請求項１乃至請求項７、請求項２４及び請求項２５の何れか一項に記載の投影光学系を介して前記マスクに形成されたパターンの像を前記第２面に設定された感光性基板上に投影露光することを特徴とする。
【００５５】
この請求項２７記載の露光方法によれば、複屈折の影響を実質的に受けることなく良好な光学性能を有する投影光学系を用いて、高解像で高精度な投影露光を行うことができる。
【００５６】
また、本発明は、波長が２００ｎｍ以下の光を実質的に透過させる結晶光学材料からなる結晶光学部材を含む複数の屈折部材を備え、第１面の像を第２面上に投影する投影光学系の製造方法であって、前記投影光学系を構成する前記複数の屈折光学部材のそれぞれについての複屈折率を計測する複屈折率計測工程と、前記複屈折率計測工程により計測された複屈折率に基づいて、前記結晶光学部材の結晶軸の調整の要否を判断する判断工程とを含むことを特徴とする。
また、本発明は、波長が２００ｎｍ以下の光を実質的に透過させる結晶光学材料からなる結晶光学部材を含む複数の屈折部材を備え、第１面の像を第２面上に投影する投影光学系の製造方法であって、偏光状態の異なる光を用いて前記投影光学系の偏光収差を計測する偏光収差計測工程と、前記偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、前記結晶光学部材の結晶軸の調整の要否を判断する判断工程とを含むことを特徴とする。
【００５７】
【発明の実施の形態】
図１は、蛍石の結晶軸方位について説明する図である。図１を参照すると、蛍石の結晶軸は、立方晶系のＸＹＺ座標系に基づいて規定される。すなわち、＋Ｘ軸に沿って結晶軸［１００］が、＋Ｙ軸に沿って結晶軸［０１０］が、＋Ｚ軸に沿って結晶軸［００１］がそれぞれ規定される。
【００５８】
また、ＸＺ平面において結晶軸［１００］および結晶軸［００１］と４５度をなす方向に結晶軸［１０１］が、ＸＹ平面において結晶軸［１００］および結晶軸［０１０］と４５度をなす方向に結晶軸［１１０］が、ＹＺ平面において結晶軸［０１０］および結晶軸［００１］と４５度をなす方向に結晶軸［０１１］がそれぞれ規定される。さらに、＋Ｘ軸、＋Ｙ軸および＋Ｚ軸に対して等しい鋭角をなす方向に結晶軸［１１１］が規定される。
【００５９】
なお、図１では、＋Ｘ軸、＋Ｙ軸および＋Ｚ軸で規定される空間における結晶軸のみを図示しているが、他の空間においても同様に結晶軸が規定される。前述したように、蛍石では、図１中実線で示す結晶軸［１１１］方向、およびこれと等価な不図示の結晶軸［−１１１］，［１−１１］，［１１−１］方向では、複屈折がほぼ零（最小）である。
【００６０】
同様に、図１中実線で示す結晶軸［１００］，［０１０］，［００１］方向においても、複屈折がほぼ零（最小）である。一方、図１中破線で示す結晶軸［１１０］，［１０１］，［０１１］，およびこれと等価な不図示の結晶軸［−１１０］，［−１０１］，［０１−１］方向では、複屈折が最大である。
【００６１】
ところで、Ｂｕｒｎｅｔｔらは前述の発表において、複屈折の影響を低減する手法を開示している。図２は、Ｂｕｒｎｅｔｔらの手法を説明する図であって、光線の入射角（光線と光軸とのなす角度）に対する複屈折率の分布を示している。図２では、図中破線で示す５つの同心円が１目盛り１０度を表している。したがって、最も内側の円が光軸に対して入射角１０度の領域を、最も外側の円が光軸に対して入射角５０度の領域を表している。
【００６２】
また、黒丸は比較的大きな屈折率を有する複屈折のない領域を、白丸は比較的小さな屈折率を有する複屈折のない領域を表している。一方、太い円および長い両矢印は複屈折のある領域における比較的大きな屈折率の方向を、細い円および短い両矢印は複屈折のある領域における比較的小さな屈折率の方向を表している。以降の図３においても、上述の表記は同様である。
【００６３】
Ｂｕｒｎｅｔｔらの手法では、一対の蛍石レンズ（蛍石で形成されたレンズ）の光軸と結晶軸［１１１］とを一致させ、且つ光軸を中心として一対の蛍石レンズを約６０度だけ相対的に回転させる。したがって、一方の蛍石レンズにおける複屈折率の分布は図２（ａ）に示すようになり、他方の蛍石レンズにおける複屈折率の分布は図２（ｂ）に示すようになる。その結果、一対の蛍石レンズ全体における複屈折率の分布は、図２（ｃ）に示すようになる。
【００６４】
この場合、図２（ａ）および（ｂ）を参照すると、光軸と一致している結晶軸［１１１］に対応する領域は、比較的小さな屈折率を有する複屈折のない領域となる。また、結晶軸［１００］，［０１０］，［００１］に対応する領域は、比較的大きな屈折率を有する複屈折のない領域となる。さらに、結晶軸［１１０］，［１０１］，［０１１］に対応する領域は、周方向の偏光に対する屈折率が比較的小さく径方向の偏光に対する屈折率が比較的大きい複屈折領域となる。このように、個々の蛍石レンズでは、光軸から３５．２６度（結晶軸［１１１］と結晶軸［１１０］とのなす角度）の領域において、複屈折の影響を最大に受けることがわかる。
【００６５】
一方、図２（ｃ）を参照すると、一対の蛍石レンズを６０度だけ相対的に回転させることにより、一対の蛍石レンズ全体では、複屈折が最大である結晶軸［１１０］，［１０１］，［０１１］の影響が薄められることがわかる。そして、光軸から３５．２６度の領域において、径方向の偏光に対する屈折率よりも周方向の偏光に対する屈折率が小さい複屈折領域が残ることになる。換言すれば、Ｂｕｒｎｅｔｔらの手法を用いることにより、光軸に関して回転対称な分布が残るが、複屈折の影響をかなり低減することができる。
【００６６】
さて、本願出願人は、特願２００２−１１４２０９号において、−一対の立方晶系に属する結晶材料で形成された結晶透過部材（例えば蛍石レンズ）の光軸と結晶軸［１００］（または該結晶軸［１００］と光学的に等価な結晶軸）とを一致させ、且つ光軸を中心として一対の結晶透過部材を約４５度だけ相対的に回転させて、複屈折の影響を低減する第１の手法を提案した。ここで、結晶軸［１００］と光学的に等価な結晶軸とは、結晶軸［０１０］，［００１］である。
【００６７】
図３は、上記第１の手法を説明する図であって、光線の入射角（光線と光軸とのなす角度）に対する複屈折率の分布を示している。本発明の手法では、一方の蛍石レンズにおける複屈折率の分布は図３（ａ）に示すようになり、他方の蛍石レンズにおける複屈折率の分布は図３（ｂ）に示すようになる。その結果、一対の蛍石レンズ全体における複屈折率の分布は、図３（ｃ）に示すようになる。
【００６８】
図３（ａ）および（ｂ）を参照すると、第１の手法では、光軸と一致している結晶軸［１００］に対応する領域は、比較的大きな屈折率を有する複屈折のない領域となる。また、結晶軸［１１１］，［１−１１］，［−１１−１］，［１１−１］に対応する領域は、比較的小さな屈折率を有する複屈折のない領域となる。さらに、結晶軸［１０１］，［１０−１］，［１１０］，［１−１０］に対応する領域は、周方向の偏光に対する屈折率が比較的大きく径方向の偏光に対する屈折率が比較的小さい複屈折領域となる。このように、個々の蛍石レンズでは、光軸から４５度（結晶軸［１００］と結晶軸［１０１］とのなす角度）の領域において、複屈折率の影響を最大に受けることがわかる。
【００６９】
一方、図３（ｃ）を参照すると、一対の蛍石レンズを４５度だけ相対的に回転させることにより、一対の蛍石レンズ全体では、複屈折が最大である結晶軸［１０１］，［１０−１］，［１１０］，［１−１０］の影響がかなり薄められ、光軸から４５度の領域において径方向の偏光に対する屈折率よりも周方向の偏光に対する屈折率が大きい複屈折領域が残ることになる。換言すれば、本発明の手法を用いることにより、光軸に関して回転対称な分布が残るが、複屈折の影響をかなり低減することができる。
【００７０】
なお、第１の手法において、一方の蛍石レンズと他方の蛍石レンズとを光軸を中心として約４５度だけ相対的に回転させるとは、一方の蛍石レンズおよび他方の蛍石レンズにおける光軸とは異なる方向に向けられる所定の結晶軸（たとえば結晶軸［０１０］，［００１］，［０１１］または［０１−１］）同士の光軸を中心とした相対的な角度が約４５度であることを意味する。具体的には、たとえば一方の蛍石レンズにおける結晶軸［０１０］と、他方の蛍石レンズにおける結晶軸［０１０］との光軸を中心とした相対的な角度が約４５度であることを意味する。
【００７１】
また、図３（ａ）および図３（ｂ）からも明らかな通り、結晶軸［１００］を光軸とする場合には、光軸を中心とした複屈折の影響の回転非対称性が９０度の周期で現れる。したがって、第１の手法において、光軸を中心として約４５度だけ相対的に回転させるということは、光軸を中心として約４５度＋（ｎ×９０度）だけ相対的に回転させること、すなわち４５度、１３５度、２２５度、または３１５度・・・だけ相対的に回転させることと同じ意味である（ここで、ｎは整数である）。
【００７２】
一方、Ｂｕｒｎｅｔｔらの手法において、一方の蛍石レンズと他方の蛍石レンズとを光軸を中心として約６０度だけ相対的に回転させるとは、一方の蛍石レンズおよび他方の蛍石レンズにおける光軸とは異なる方向に向けられる所定の結晶軸（たとえば結晶軸［−１１１］、［１１−１］、または［１−１１］）同士の光軸を中心とした相対的な角度が約６０度であることを意味する。具体的には、たとえば一方の蛍石レンズにおける結晶軸［−１１１］と、他方の蛍石レンズにおける結晶軸［−１１１］との光軸を中心とした相対的な角度が約６０度であることを意味する。
【００７３】
また、図２（ａ）および図２（ｂ）からも明らかな通り、結晶軸［１１１］を光軸とする場合には、光軸を中心とした複屈折の影響の回転非対称性が１２０度の周期で現れる。したがって、Ｂｕｒｎｅｔｔらの手法において、光軸を中心として約６０度だけ相対的に回転させるということは、光軸を中心として約６０度＋（ｎ×１２０度）だけ相対的に回転させること、すなわち６０度、１８０度、または３００度・・・だけ相対的に回転させることと同じ意味である（ここで、ｎは整数である）。
【００７４】
また、本願出願人は、上述の特願２００２−１１４２０９号において、一対の立方晶系に属する結晶材料で形成された結晶透過部材（例えば蛍石レンズ）の光軸と結晶軸［１１０］（または該結晶軸［１１０］と光学的に等価な結晶軸）とを一致させ、且つ光軸を中心として一対の結晶透過部材を約９０度だけ相対的に回転させて、複屈折の影響を低減する第２の手法を提案した。ここで、結晶軸［１１０］と光学的に等価な結晶軸とは、結晶軸［−１１０］，［１０１］，［‐１０１］，［０１１］，［０１−１］である。
【００７５】
図４は、上記第２の手法を説明する図であって、光線の入射角に対する複屈折率の分布を示している。第２の手法では、一方の蛍石レンズにおける複屈折率の分布は図４（ａ）に示すようになり、他方の蛍石レンズにおける複屈折率の分布は図４（ｂ）に示すようになる。その結果、一対の蛍石レンズ全体における複屈折率の分布は、図４（ｃ）に示すようになる。
【００７６】
図４（ａ）および（ｂ）を参照すると、第２の手法では、光軸と一致している結晶軸［１１０］に対応する領域は、一方の方向の偏光に対する屈折率が比較的大きく他方の方向（一方の方向に直交する方向）の偏光に対する屈折率が比較的小さい複屈折領域となる。結晶軸［１００］，［０１０］に対応する領域は、比較的大きな屈折率を有する複屈折のない領域となる。さらに、結晶軸［１１１］，［１１−１］に対応する領域は、比較的小さな屈折率を有する複屈折のない領域となる。
【００７７】
一方、図４（ｃ）を参照すると、一対の蛍石レンズを９０度だけ相対的に回転させることにより、一対の蛍石レンズ全体では、複屈折が最大である結晶軸［１１０］の影響がほとんどなく、光軸付近は中間的な屈折率を有する複屈折のない領域となる。すなわち、本発明において提案する第２手法を用いることにより、複屈折の影響を実質的に受けることなく、良好な結像性能を確保することができる。
【００７８】
なお、第２の手法において、一方の蛍石レンズと他方の蛍石レンズとを光軸を中心として約９０度だけ相対的に回転させるとは、一方の蛍石レンズおよび他方の蛍石レンズにおける光軸とは異なる方向に向けられる所定の結晶軸（たとえば結晶軸［００１］、［−１１１］、［−１１０］、または［１−１１］）同士の光軸を中心とした相対的な角度が約９０度であることを意味する。具体的には、たとえば一方の蛍石レンズにおける結晶軸［００１］と、他方の蛍石レンズにおける結晶軸［００１］との光軸を中心とした相対的な角度が約９０度であることを意味する。
【００７９】
また、図４（ａ）および図４（ｂ）からも明らかな通り、結晶軸［１１０］を光軸とする場合には、光軸を中心とした複屈折の影響の回転非対称性が１８０度の周期で現れる。したがって、第２手法において、光軸を中心として約９０度だけ相対的に回転させるということは、光軸を中心としてほぼ９０度＋（ｎ×１８０度）だけ相対的に回転させること、すなわち９０度、２７０度・・・だけ相対的に回転させることと同じ意味である（ここで、ｎは整数である）。
【００８０】
上述の説明の通り、一対の立方晶系に属する結晶材料で形成された結晶透過部材の光軸と結晶軸［１１１］とを一致させ、且つ光軸を中心として一対の蛍石レンズを６０度だけ相対的に回転させることにより、あるいは一対の立方晶系に属する結晶材料で形成された結晶透過部材の光軸と結晶軸［１００］とを一致させ、且つ光軸を中心として一対の立方晶系に属する結晶材料で形成された結晶透過部材を４５度だけ相対的に回転させることにより、あるいは一対の立方晶系に属する結晶材料で形成された結晶透過部材の光軸と結晶軸［１１０］とを一致させ、且つ光軸を中心として一対の立方晶系に属する結晶材料で形成された結晶透過部材を９０度だけ相対的に回転させることにより、複屈折の影響をかなり低減することができる。
【００８１】
従って、一対の立方晶系に属する結晶材料で形成された結晶透過部材の結晶軸を所定の関係で位置決めすることにより、即ち、結晶透過部材の結晶軸として何れの結晶軸を選択するか、結晶透過部材の光軸と結晶軸との角度をどのような角度で位置決めするのか、一対の結晶透過部材の相対的な回転角度をどのような角度で位置決めするのかにより、この結晶透過部材を含んで構成された投影光学系の複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００８２】
また、立方晶系に属する結晶材料を透過部材（屈折部材）の光学材料として用いる場合には、その内部応力に起因する歪（複屈折）が、この透過材料で構成された投影光学系の結像性能に影響を及ぼす。特に、結晶軸［１１１］とは異なる結晶軸を光軸と一致させた透過部材を用いる場合には、その内部応力による歪（複屈折）が顕著に表れる。従って、内部応力に起因する歪（複屈折）の量を調整することにより、この透過材料を含んで構成された投影光学系の複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００８３】
また、上述のＢｕｒｎｅｔｔらの報告に示されるように、蛍石の固有複屈折（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ  ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）は、結晶軸［１１０］，［−１１０］，［１０１］，［−１０１］，［０１１］，［０１−１］の６方向では、波長１５７ｎｍに対して最大で６．５ｎｍ／ｃｍ、波長１９３ｎｍに対して最大で３．６ｎｍ／ｃｍである。即ち、複屈折の量は、結晶透過部材（結晶光学材料）の厚さに起因する。従って、結晶透過部材の厚さを変更することにより、この結晶透過部材を材料を含んで構成された投影光学系の複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００８４】
図５は、本実施形態にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。この投影光学系ＰＬは、レチクルＲ（第１面）の像をウェハＷ（第２面）上に投影する投影光学系であって、レチクルＲとウェハＷとの間の光路中に波長が２００ｎｍ以下の光を実質的に透過させる、蛍石等の結晶光学材料により構成される屈折部材（結晶透過部材）を含む複数の屈折部材を含んで構成されている。
【００８５】
ここでレチクルＲとウェハＷとの間の光路中における最もウェハＷ側に配置されている第１の屈折部材Ａは、結晶光学材料により形成された平行平板により構成されている。即ち、第１の屈折部材Ａは、パワーを有しない屈折部材である。また、第２の屈折部材Ｂは、結晶光学材料により形成され、第１の屈折部材ＡのレチクルＲ側の光路中で第１の屈折部材Ａと隣接して配置されており、第１の屈折部材Ａ側にパワーを有しない面を持つ屈折部材である。そして、第１の屈折部材Ａの結晶軸と第２の屈折部材Ｂの結晶軸とが所定の関係で位置決めされている。
【００８６】
即ち、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂは、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂを形成する結晶材料の結晶軸［１１１］若しくは該結晶軸［１１１］と光学的に等価な結晶軸、又は結晶軸［１００］若しくは該結晶軸［１００］と光学的に等価な結晶軸と光軸がほぼ一致するように構成されている。
【００８７】
また、この投影光学系ＰＬにおいては、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂは、投影光学系ＰＬの光軸周りに回転可能に構成されている。なお、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの何れか一方を、投影光学系ＰＬの光軸周りに回転可能に構成してもよい。
【００８８】
また、この投影光学系ＰＬにおいては、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂのうちの少なくとも一方は、投影光学系ＰＬの光軸に対して第１の屈折部材Ａとは異なる結晶軸を有する屈折部材（第３の屈折部材）と、投影光学系ＰＬの光軸に対して第２の屈折部材Ｂとは異なる結晶軸を有する屈折部材（第４の屈折部材）の何れか一方と交換可能に構成されている。例えば、第１の屈折部材Ａが結晶軸［１１１］を有する場合には、結晶軸［１１１］とは異なる結晶軸［１００］を有する屈折部材等と交換可能に構成されており、また、例えば、第２の屈折部材Ｂが結晶軸［１１１］を有する場合には、結晶軸［１１１］とは異なる結晶軸［１００］を有する屈折部材等と交換可能に構成されている。
【００８９】
また、この投影光学系ＰＬにおいては、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂは、第１の屈折部材Ａと第２の屈折部材Ｂとの総厚を保ちながら、第１の屈折部材Ａとは異なる厚さを有する屈折部材（第５の屈折部材）と、第２の屈折部材Ｂとは異なる厚さを有する屈折部材（第６の屈折部材）とに交換可能に構成されている。
【００９０】
また、この投影光学系ＰＬにおいては、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂのうちの少なくとも一方は、投影光学系ＰＬの光軸に対して軸ずれした結晶軸を有する屈折部材（第７の屈折部材）と交換可能に構成されている。
【００９１】
また、この投影光学系ＰＬにおいては、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂのうちの少なくとも一方は、第１の屈折部材Ａとは異なる応力ひずみ量を有する屈折部材（第８の屈折部材）と、第２の屈折部材Ｂとは異なる応力ひずみ量を有する屈折部材（第９の屈折部材）の何れか一方と交換可能に構成されている。
【００９２】
本実施形態にかかる投影光学系によれば、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂのうちの少なくとも一方を、投影光学系ＰＬの光軸に対して第１の屈折部材Ａとは異なる結晶軸を有する屈折部材（第３の屈折部材）と、投影光学系ＰＬの光軸に対して第２の屈折部材Ｂとは異なる結晶軸を有する屈折部材（第４の屈折部材）との何れか一方と交換することにより、投影光学系ＰＬの複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００９３】
また、本実施形態にかかる投影光学系によれば、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂを、第１の屈折部材Ａと第２の屈折部材Ｂとの総厚を保ちながら、第１の屈折部材Ａとは異なる厚さを有する屈折部材（第５の屈折部材）と第２の屈折部材Ｂとは異なる厚さを有する屈折部材（第６の屈折部材）とに交換することにより、投影光学系ＰＬにおいて、複屈折起因でない収差状態を変化させること無く、複屈折の量を変化させることができることから、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００９４】
また、本実施形態にかかる投影光学系によれば、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの少なくとも一方を投影光学系ＰＬの光軸周りに回転させることにより、第１の屈折部材Ａとこの第１の屈折部材Ａと対になる屈折部材とが有する複屈折の影響及び第２の屈折部Ｂとこの第２の屈折部材Ｂと対になる屈折部材とが有する複屈折の影響を低減させることができる。なお、第１の屈折部材Ａと対になる屈折部材には、第２の屈折部Ｂのみならず、第１の屈折部材ＡよりもレチクルＲ側に配置されている結晶光学材料により形成される屈折部材も含まれる。また、第２の屈折部材Ｂと対になる屈折部材には、第１の屈折部Ａのみならず、第１の屈折部材Ａよりもレチクル側に配置されている結晶光学材料により形成される屈折部材も含まれる。
【００９５】
また、本実施形態にかかる投影光学系によれば、第１の屈折部材Ａの結晶軸と光軸とを一致させ、第２の屈折部材Ｂの結晶軸と光軸とを一致させているため、第１の屈折部材Ａとこの第１の屈折部材Ａと対になる屈折部材とが有する複屈折の影響及び第２の屈折部Ｂとこの第２の屈折部材Ｂと対になる屈折部材とが有する複屈折の影響を低減させることができる。なお、第１の屈折部材Ａと対になる屈折部材には、第２の屈折部Ｂのみならず、第１の屈折部材ＡよりもレチクルＲ側に配置されている結晶光学材料により形成される屈折部材も含まれる。また、第２の屈折部材Ｂと対になる屈折部材には、第１の屈折部Ａのみならず、第１の屈折部材Ａよりもレチクル側に配置されている結晶光学材料により形成される屈折部材も含まれる。
【００９６】
また、本実施形態にかかる投影光学系によれば、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂのうちの少なくとも一方を投影光学系ＰＬの光軸に対して軸ずれした結晶軸を有する屈折部材（第７の屈折部材）と交換することにより、投影光学系ＰＬの複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００９７】
また、この実施形態にかかる投影光学系によれば、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂのうちの少なくとも一方を第１の屈折部材Ａとは異なる応力ひずみ量を有する屈折部材（第８の屈折部材）と第２の屈折部材Ｂとは異なる応力ひずみ量を有する屈折部材（第９の屈折部材）との何れか一方と交換することにより、応力ひずみに起因する、即ち複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【００９８】
次に、図６を参照して、図５に示す投影光学系ＰＬの製造方法について説明する。まず、投影光学系を構成する複数の屈折部材のそれぞれについて複屈折率分布を計測する（ステップＳ１０）。即ち、第１の屈折部材Ａ、第２の屈折部材Ｂ及び第１の屈折部材ＡよりもレチクルＲ側に配置されている屈折部材のそれぞれについて複屈折率分布を計測する。
【００９９】
次に、ステップＳ１０において計測された複数の屈折部材のそれぞれの複屈折率分布に基づいて、コンピュータを用いた結像シミュレーションを行い結像性能を算出する（ステップＳ１１）。そして、この算出された結像性能が要求されるスペック内であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。スペック内でない場合には、結晶光学部材である第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸の調整量を算出し（ステップＳ１３）、算出された調整量に基づいて第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸の調整を行う（ステップＳ１４）。即ち、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂを投影光学系の光軸周りに回転させることにより、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸を調整する。なお、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの何れか一方を、投影光学系ＰＬの光軸周りに回転させてもよい。
【０１００】
また、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂのうちの少なくとも一方を、投影光学系ＰＬの光軸に対して第１の屈折部材Ａとは異なる結晶軸を有する屈折部材（第３の屈折部材）と、投影光学系ＰＬの光軸に対して第２の屈折部材Ｂとは異なる結晶軸を有する屈折部材（第４の屈折部材）との何れか一方と交換することにより、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸を調整する。
【０１０１】
また、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂを、第１の屈折部材Ａと第２の屈折部材Ｂとの総厚を保ちながら、第１の屈折部材Ａとは異なる厚さを有する屈折部材（第５の屈折部材）と、第２の屈折部材Ｂとは異なる厚さを有する屈折部材（第６の屈折部材）とに交換することにより、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸を調整する。
【０１０２】
また、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂのうちの少なくとも一方を、投影光学系ＰＬの光軸に対して軸ずれした結晶軸を有する屈折部材（第７の屈折部材）と交換することにより、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸を調整する。
【０１０３】
更に、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂのうちの少なくとも一方を、第１の屈折部材Ａとは異なる応力ひずみ量を有する屈折部材（第８の屈折部材）と、第２の屈折部材Ｂとは異なる応力ひずみ量を有する屈折部材（第９の屈折部材）の何れか一方と交換することにより、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸を調整する。
【０１０４】
本実施の形態にかかる投影光学系の製造方法によれば、複屈折率計測工程により計測された複屈折率の値或いは複屈折率の分布に基づいて、結晶光学部材（第１の屈折部材Ａ又は第２の屈折部材Ｂ）を、この結晶光学部材（第１の屈折部材Ａ又は第２の屈折部材Ｂ）とは異なる結晶軸を有する別の結晶光学部材（屈折部材）に交換することにより、又は第１の結晶光学部材Ａ及び第２の結晶光学部材Ｂを、第１の結晶光学部材Ａと第２の結晶光学部材Ｂとの総厚を保ちながら、第１の結晶光学部材Ａとは異なる厚さを有する屈折部材（第５の結晶光学部材）と第２の結晶光学部材Ｂとは異なる厚さを有する屈折部材（第６の結晶光学部材）とに交換することにより、複屈折起因でない収差状態を変化させること無く、複屈折起因の結像性能を調整した投影光学系を製造することができる。
【０１０５】
また、複屈折率計測工程により計測された複屈折の値或いは複屈折率の分布に基づいて、結晶光学部材（第１の屈折部材Ａ又は第２の屈折部材Ｂ）を投影光学系ＰＬの光軸周りに回転させることにより、又は結晶光学部材（第１の屈折部材Ａ又は第２の屈折部材Ｂ）を投影光学系ＰＬの光軸に対して軸ずれした結晶軸を有する別の屈折部材（結晶光学部材）と交換することにより、複屈折起因の結像性能を調整した投影光学系ＰＬを製造することができる。
【０１０６】
更に、複屈折率計測工程により計測された複屈折率の値或いは複屈折率の分布に基づいて、結晶光学部材（第１の屈折部材Ａ又は第２の屈折部材Ｂ）を、この結晶光学部材（第１の屈折部材Ａ又は第２の屈折部材Ｂ）とは異なる応力ひずみ量を有する別の屈折部材（結晶光学部材）と交換することにより、複屈折起因の結像性能を調整した投影光学系を製造することができる。
【０１０７】
また、第１の屈折部材がレチクルＲとウェハＷとの間の光路中における最もウェハＷ側に配置されており、第２の屈折部材Ｂが第１の屈折部材ＡのレチクルＲ側の光路中で第１の屈折部材Ａと隣接して配置されていることから、投影光学系ＰＬを製造する際に、投影光学系ＰＬの光学性能の調整を容易に行うことができる。即ち、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸を調整することにより、第１の屈折部材ＡよりもレチクルＲ側に配置されている複数の屈折部材が有する複屈折の影響を低減させた投影光学系ＰＬを製造することができる。
【０１０８】
次に、図７を参照して、図５に示す投影光学系ＰＬの調整方法について説明する。まず、偏光状態の異なる光を用いて投影光学系ＰＬの偏光収差を計測する（ステップＳ２０）。
【０１０９】
次に、ステップＳ２０において計測された偏光収差が要求されるスペック内であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。スペック内でない場合には、結晶光学部材である第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸の調整量を算出し（ステップＳ２２）、算出された調整量に基づいて第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸の調整を行う（ステップＳ２３）。即ち、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂを投影光学系の光軸周りに回転させることにより、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸を調整する。なお、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの何れか一方を、投影光学系の光軸周りに回転させてもよい。
【０１１０】
また、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂのうちの少なくとも一方を、投影光学系ＰＬの光軸に対して第１の屈折部材Ａとは異なる結晶軸を有する屈折部材（第３の屈折部材）と、投影光学系ＰＬの光軸に対して第２の屈折部材Ｂとは異なる結晶軸を有する屈折部材（第４の屈折部材）との何れか一方と交換することにより、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸を調整する。
【０１１１】
また、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂを、第１の屈折部材Ａと第２の屈折部材Ｂとの総厚を保ちながら、第１の屈折部材Ａとは異なる厚さを有する屈折部材（第５の屈折部材）と、第２の屈折部材Ｂとは異なる厚さを有する屈折部材（第６の屈折部材）とに交換することにより、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸を調整する。
【０１１２】
また、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂのうちの少なくとも一方を、投影光学系ＰＬの光軸に対して軸ずれした結晶軸を有する屈折部材（第７の屈折部材）と交換することにより、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸を調整する。
【０１１３】
また、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂのうちの少なくとも一方を、第１の屈折部材Ａとは異なる応力ひずみ量を有する屈折部材（第８の屈折部材）と、第２の屈折部材Ｂとは異なる応力ひずみ量を有する屈折部材（第９の屈折部材）との何れか一方と交換することにより、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸を調整する。
【０１１４】
本実施の形態にかかる投影露光装置の調整方法によれば、偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、結晶光学材料からなる屈折部材（第１の屈折部材Ａ又は第２の屈折部材Ｂ）を、この屈折部材（第１の屈折部材Ａ又は第２の屈折部材Ｂ）とは異なる結晶軸を有する別の屈折部材に交換することにより、又は第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂを、第１の屈折部材Ａと第２の屈折部材Ｂとの総厚を保ちながら、第１の屈折部材Ａとは異なる厚さを有する屈折部材（第５の屈折部材）と第２の屈折部材Ｂとは異なる厚さを有する屈折部材（第６の屈折部材）とに交換することにより、複屈折起因でない収差状態を変化させること無く、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【０１１５】
また、偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、結晶光学材料からなる屈折部材（第１の屈折部材Ａ又は第２の屈折部材Ｂ）を投影光学系ＰＬの光軸周りに回転させることにより、又は結晶光学材料からなる屈折部材（第１の屈折部材Ａ又は第２の屈折部材Ｂ）を投影光学系ＰＬの光軸に対して軸ずれした結晶軸を有する別の屈折部材と交換することにより、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【０１１６】
更に、偏光収差計測工程により計測された偏光収差の値に基づいて、結晶光学材料からなる屈折部材（第１の屈折部材Ａ又は第２の屈折部材Ｂ）を異なる応力ひずみ量を有する別の屈折部材と交換することにより、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【０１１７】
また、第１の屈折部材がレチクルＲとウェハＷとの間の光路中における最もウェハＷ側に配置されており、第２の屈折部材Ｂが第１の屈折部材ＡのレチクルＲ側の光路中で第１の屈折部材Ａと隣接して配置されていることから、投影光学系ＰＬを製造する際に、投影光学系ＰＬの光学性能の調整を容易に行うことができる。即ち、第１の屈折部材Ａ及び第２の屈折部材Ｂの結晶軸を調整することにより、第１の屈折部材ＡよりもレチクルＲ側に配置されている複数の屈折部材が有する複屈折の影響を低減させるように、投影光学系ＰＬの結像性能の調整を行うことができる。
【０１１８】
図８は、本発明の実施形態にかかる投影光学系を備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。なお、図８において、投影光学系ＰＬの基準光軸ＡＸに平行にＺ軸を、基準光軸ＡＸに垂直な面内において図８の紙面に平行にＹ軸を、図８の紙面に垂直にＸ軸をそれぞれ設定している。
【０１１９】
図示の露光装置は、紫外領域の照明光を供給するための光源１００として、たとえばＦ２レーザ光源（発振中心波長１５７．６２４４ｎｍ）を備えている。
【０１２０】
光源１００から射出された光は、照明光学系ＩＬを介して、所定のパターンが形成されたレチクルＲを均一に照明する。なお、光源１００と照明光学系ＩＬとの間の光路はケーシング（不図示）で密封されており、光源１００から照明光学系ＩＬ中の最もレチクル側の光学部材までの空間は、露光光の吸収率が低い気体であるヘリウムガスや窒素などの不活性ガスで置換されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。
【０１２１】
レチクルＲは、レチクルホルダＲＨを介して、レチクルステージＲＳ上においてＸＹ平面に平行に保持されている。レチクルＲには転写すべきパターンが形成されており、パターン領域全体のうちＸ方向に沿って長辺を有し且つＹ方向に沿って短辺を有する矩形状（スリット状）のパターン領域が照明される。レチクルステージＲＳは、図示を省略した駆動系の作用により、レチクル面（すなわちＸＹ平面）に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はレチクル移動鏡ＲＭを用いた干渉計ＲＩＦによって計測され且つ位置制御されるように構成されている。
【０１２２】
レチクルＲに形成されたパターンからの光は、投影光学系ＰＬ、即ち、図５に示す投影光学系ＰＬを介して、感光性基板であるウェハＷ上にレチクルパターン像を形成する。ウェハＷは、ウェハテーブル（ウェハホルダ）ＷＴを介して、ウェハステージＷＳ上においてＸＹ平面に平行に保持されている。そして、レチクルＲ上での矩形状の照明領域に光学的に対応するように、ウェハＷ上ではＸ方向に沿って長辺を有し且つＹ方向に沿って短辺を有する矩形状の露光領域にパターン像が形成される。ウェハステージＷＳは、図示を省略した駆動系の作用によりウェハ面（すなわちＸＹ平面）に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はウェハ移動鏡ＷＭを用いた干渉計ＷＩＦによって計測され且つ位置制御されるように構成されている。
【０１２３】
また、図示の露光装置では、投影光学系ＰＬを構成する屈折部材（光学部材）のうち最もレチクル側に配置された屈折部材と最もウェハ側に配置された屈折部材との間で投影光学系ＰＬの内部が気密状態を保つように構成され、投影光学系ＰＬの内部の気体はヘリウムガスや窒素などの不活性ガスで置換されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。
【０１２４】
さらに、照明光学系ＩＬと投影光学系ＰＬとの間の狭い光路には、レチクルＲおよびレチクルステージＲＳなどが配置されているが、レチクルＲおよびレチクルステージＲＳなどを密封包囲するケーシング（不図示）の内部に窒素やヘリウムガスなどの不活性ガスが充填されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。
【０１２５】
また、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間の狭い光路には、ウェハＷおよびウェハステージＷＳなどが配置されているが、ウェハＷおよびウェハステージＷＳなどを密封包囲するケーシング（不図示）の内部に窒素やヘリウムガスなどの不活性ガスが充填されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。このように、光源１００からウェハＷまでの光路の全体に亘って、露光光がほとんど吸収されることのない雰囲気が形成されている。
【０１２６】
上述したように、投影光学系ＰＬによって規定されるレチクルＲ上の照明領域およびウェハＷ上の露光領域（すなわち実効露光領域ＥＲ）は、Ｙ方向に沿って短辺を有する矩形状である。したがって、駆動系および干渉計（ＲＩＦ、ＷＩＦ）などを用いてレチクルＲおよびウェハＷの位置制御を行いながら、矩形状の露光領域および照明領域の短辺方向すなわちＹ方向に沿ってレチクルステージＲＳとウェハステージＷＳとを、ひいてはレチクルＲとウェハＷとを同じ方向へ（すなわち同じ向きへ）同期的に移動（走査）させることにより、ウェハＷ上には露光領域の長辺に等しい幅を有し且つウェハＷの走査量（移動量）に応じた長さを有する領域に対してレチクルパターンが走査露光される。
【０１２７】
また、図８の露光装置の照明光学系ＩＬは、光源１００からの光に基づいて面光源を形成するためのオプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズＦＥと、面光源からの光をレチクルＲ上の照明領域へ導くためのコンデンサ光学系ＣＯとを備えている。そして、このフライアイレンズＦＥによる面光源と投影原版としてのレチクルＲとの間の光路中には、フライアイレンズＦＥからの光の一部を分岐するビームスプリッタＢＳが配置されており、このビームスプリッタＢＳを経由した光は、インテグレータセンサＩＳへ導かれる。このインテグレータセンサＩＳは、露光制御ユニット１１０に接続されており、インテグレータセンサＩＳからの検出信号は露光制御ユニット１１０に供給されている。また、ウェハステージＷＳ上には、ウェハＷ上での露光光の照度分布を計測するための露光量分布計測装置としての照度むらセンサＷＩＳが設けられており、この照度むらセンサＷＩＳからの検出信号も露光制御ユニット１１０に接続されている。
【０１２８】
ここで、インテグレータセンサＩＳの検出信号と被露光機版としてのウェハＷ上での露光光の照度との関係は予め高精度に計測されて、露光制御ユニット１１０内のメモリに記憶されている。露光制御ユニット１１０は、インテグレータセンサＩＳの検出信号より間接的にウェハＷに対する露光光の照度（平均値）及びその積分値（積算露光量の平均値）をモニタできるように構成されている。そして、この露光制御ユニット１１０は、露光中において、光源１００からの光を、インテグレータセンサＩＳを介してウェハＷに対する露光光ＩＬの照度（パルス光の場合は、単位面積、単位時間あたりのパルスエネルギーの和）の積分値を算出する。露光制御ユニット１１０では、その照度の積分値を逐次算出し、この結果に応じて走査露光後のウェハＷ上の各点において適正露光量が得られるように、光源１００の出力（発振周波数、パルスエネルギー）や可変減光器（不図示）の減光率を制御する。
【０１２９】
また、レチクルＲの近傍又はレチクルＲの共役面あるいは当該共役面の近傍には、たとえば特開２００２−１００５６１号公報に開示される照度むら補正部材が配置されており、この照度むら補正部材は、照度むらセンサＷＩＳによって計測されるウェハＷ上での照度むらを補正する。
【０１３０】
さて、投影光学系ＰＬを露光装置本体に組み込んだ後に、投影光学系ＰＬの一部の光学部材を交換する場合を考えると、投影光学系の透過率や透過率分布が変わるために、露光装置の露光量制御や照度むらに影響が出る場合がある。ここで、この影響をなくすために、投影光学系ＰＬの一部の光学部材を交換する作業の後、照度むらセンサＷＩＳを用いてウェハＷ上の照度や照度分布を計測し、その結果に応じて、露光量制御ユニット１１０内のインテグレータセンサＩＳの検出信号と被露光機版としてのウェハＷ上での露光光の照度との関係を更新し、照度むらがあれば、照度むら補正部材によりウェハＷ上での照度むらを補正する。
【０１３１】
上述の実施形態の露光装置では、照明装置によってレチクル（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９のフローチャートを参照して説明する。
【０１３２】
先ず、図９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。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。
【０１３３】
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。なお、ステップ３０１〜ステップ３０５では、ウェ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、ウェ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。
【０１３４】
また、本実施形態の露光装置では、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１０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１０において、パターン形成工程４０１では、本実施形態の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４０２へ移行する。
【０１３５】
次に、カラーフィルタ形成工程４０２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４０２の後に、セル組み立て工程４０３が実行される。セル組み立て工程４０３では、パターン形成工程４０１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４０２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４０３では、例えば、パターン形成工程４０１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４０２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。
【０１３６】
その後、モジュール組み立て工程４０４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、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。
【０１３７】
なお、上述の実施形態では、Ｆ２レーザ光源を用いているが、これに限定されることなく、たとえば２００ｎｍ以下の波長光を供給する他の適当な光源を用いることもできる。
【０１３８】
また、上述の実施形態では、マスクおよび基板を投影光学系に対して相対移動させながら基板の各露光領域に対してマスクパターンをスキャン露光するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置に対して本発明を適用している。しかしながら、これに限定されることなく、マスクと基板とを静止させた状態でマスクのパターンを基板へ一括的に転写し、基板を順次ステップ移動させて各露光領域にマスクパターンを逐次露光するステップ・アンド・リピート方式の露光装置に対して本発明を適用することもできる。
【０１３９】
【発明の効果】
本発明の投影光学系によれば、複屈折起因でない収差状態を変化させること無く、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【０１４０】
また、本発明の投影光学系の調整方法によれば、複屈折起因でない収差状態を変化させること無く、複屈折起因の結像性能を調整することができる。
【０１４１】
また、本発明の投影光学系の調整方法によれば、複屈折起因でない収差状態を変化させること無く、複屈折起因の結像性能を調整した投影光学系を製造することができる。
【０１４２】
また、本発明の露光装置および方法では、複屈折の影響を実質的に受けることなく良好な光学性能を有する投影光学系を用いて、高解像で高精度な投影露光を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】蛍石の結晶軸方位について説明する図である。
【図２】Ｂｕｒｎｅｔｔらの手法を説明する図であって、光線の入射角に対する複屈折率の分布を示している。
【図３】本願出願人が提案した第１手法を説明する図であって、光線の入射角に対する複屈折率の分布を示している。
【図４】本願出願人が提案した第２手法を説明する図であって、光線の入射角に対する複屈折率の分布を示している。
【図５】本実施形態にかかる投影光学系のレンズ構成を示す図である。
【図６】本実施形態にかかる投影光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】本実施形態にかかる投影光学系の調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態にかかる投影光学系を備えた露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図９】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フローチャートである。
【図１０】マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得る際の手法のフローチャートである。
【符号の説明】
１００  レーザ光源
ＩＬ  照明光学系
Ｒ  レチクル
ＲＳ  レチクルステージ
ＰＬ  投影光学系
Ａ  第１の屈折部材
Ｂ  第２の屈折部材
Ｗ  ウェハ
ＷＳ  ウェハステージ
【図１】
2004172328.tif 000003
【図２】
2004172328.tif 000004
【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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