(57)【要約】【課題】  たわみ検出系および補正光学素子を効率的なスペースで配置するとともに、たわみ検出に必要な検出精度および検出領域を満たす。【解決手段】  所定の結像特性を有する投影光学系１３と、該投影光学系の物体面側に保持され転写パターンが形成されたレチクルＲと、該レチクルのパターン面を防護するとともに、露光光に対して所定の透過性を有するペリクルＰと、前記レチクルの面形状を検出する斜入射方式のレチクル面位置検出系ＲＯとを有し、前記レチクル面位置検出系は、前記レチクルのパターン面側に配置され、前記ペリクルを介して前記レチクルのパターン面を検出し、前記ペリクルを介して検出することで発生する光学収差を補正する補正光学系を有する。【選択図】      図１.ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の結像特性を有する投影光学系と、該投影光学系の物体面側に保持され転写パターンが形成された原版と、該原版のパターン面を防護するとともに、露光光に対して所定の透過性を有するペリクルと、前記原版の面形状を検出する斜入射方式の検出手段とを有する露光装置において、前記検出手段は前記原版のパターン面側に配置され、前記ペリクルを介して前記原版のパターン面を検出することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記ペリクルを介して検出することで発生する光学収差を補正する補正光学系を有す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】
前記光学収差は、非点収差または色収差であることを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
【請求項４】
所定の結像特性を有する投影光学系と、該投影光学系の物体面側に保持され転写パターンが形成された原版と、該原版のパターン面を防護するとともに、露光光に対して所定の透過性を有するペリクルと、該ペリクルと前記投影光学系との間に配置される光学素子と、前記原版の面形状を検出する斜入射方式の検出手段とを有する露光装置において、前記検出手段は前記原版のパターン面側に配置され、前記光学素子を介して前記原版のパターン面を検出することを特徴とする露光装置。
【請求項５】
前記光学素子は、前記原版の面形状の理想平面からのずれを補正するための補正板あるいは、前記投影光学系の光学性能を補正するための補正板であることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記ペリクルおよび前記光学素子を介して検出することで発生する光学収差を補正する補正光学系を有することを特徴とする請求項４または５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記光学収差は、非点収差または色収差であることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の露光装置。
【請求項８】
前記検出手段は、前記原版のパターン面に斜め方向から前記光学素子を介して光を照射する光照射手段と、前記光照射手段によって照射された光が前記原版のパターン面で反射し、その反射光を前記光学素子を介して受光する受光手段と、前記受光手段により受光した反射光の位置に対応した検出信号を出力する光検出手段とを有し、該光照射手段には照明光学系と前記補正光学系を構成し、該受光手段には結像光学系と前記補正光学系を構成することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の露光装置。
【請求項９】
前記検出手段は、前記原版のパターン面の複数点の計測が可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１０】
前記光学素子は、露光時に前記原版を照明した照明光が透過できる大きさであり、さらに前記斜入射方式の検出手段の検出光が透過できる大きさであることを特徴とする請求項４〜９のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の露光装置は走査型露光装置であることを特徴とする露光装置。
【請求項１２】
前記検出手段は、前記原版の走査方向と直交する方向に複数点の計測が可能であり、前記原版が走査されることにより走査方向に複数点の計測が可能であることを特徴とする請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記光学素子は、前記原版とともに走査され、走査露光時に前記原版を照明した照明光が透過できる大きさであり、さらに前記斜入射方式の検出手段の検出光が透過できる大きさであることを特徴とする請求項４〜１２のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の露光装置を用いてデバイスを製造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】
この発明は、半導体集積回路や液晶表示素子などの製造工程において、マスク等の原版（フォトマスクやレチクルなど）のパターンを基板（ウエハやガラスプレートなど）に露光する露光装置に係り、更に具体的には、その原版に生ずるたわみに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子、液晶表示素子または薄膜磁気ヘッド等をフォトリソグラフィ工程で製造する際には、原版としてのフォトマスクまたはレチクル（以下適宜「レチクル」または「マスク」という。）のパターンを、感光性の基板としてのウエハ、またはガラスプレ−ト（以下「ウエハ」という。）上に転写する投影露光装置が提案されている。近年、半導体素子等は益々パターンが微細化している。これを実現するためには、投影光学系の解像力を高める必要がある。解像力を高めるには、露光光の波長を短波長化するか、または投影光学系の開口数を増大する等の手法がある。
【０００３】
一方、半導体素子１個のチップパターンについて見ると、大型化する傾向にある。このため、より大面積のパターンを露光出来る装置が必要とされている。
【０００４】
上記２項目を満足させるためには、露光領域が大きく、かつ解像力の高い投影光学系が必要となる。しかしながら、露光領域を大きくすればするほど、解像力を高めれば高めるほど、露光領域全域でのディストーション等の結像性能を所定の精度に維持することが困難となる。
そこで現在注目されているのが、走査型露光装置である。走査型露光装置においては、矩形状または、円弧状等のスリット状の照明領域に対して、レチクルおよびウエハを相対的に同期して走査しながら、レチクルのパターンをウエハに転写する。
【０００５】
この方式では、レチクルをスリット状に照明することで、投影光学系の一部しか使用しない。このため、ディストーション等の結像性能を所定の精度に維持し易いという利点がある。
【０００６】
また、レチクルをスリット状に照明することで、投影光学系の有効露光領域の最大直径を使用出来るとともに、走査することにより、走査方向には光学系の制限を受けることなく露光領域を拡大出来るという利点がある。
【０００７】
しかしながら、現在更なるパターンの微細化が要求され、走査型露光装置においてもパターン像の像歪み（ディストーション）の低減が必要となっている。
【０００８】
ディストーションを低減するためには当然投影光学系の諸収差は低減される必要がある。そのため、従来のステッパーに搭載される投影光学系では、投影視野内の全体において諸収差およびディストーションが平均的に小さくなるような条件で光学設計されている。そして、この投影光学系は、諸収差およびディストーションを設計時の許容範囲内に収めるべく、高精度にレンズ素子や光学部材を加工し、諸収差を実際に測定し、例えば各レンズ間の空気間隔、レンズの傾き及び平行偏心などを調整するといった複雑で手間のかかる組立て、調整、および検査を繰り返しながら投影光学系として組み上げられていた。
【０００９】
諸収差のうち特にディストーションに関しては、前述の調整方法で光軸に対して対称な成分或いは規則性のある非対称成分の調整が可能である。
しかしながらいわゆるランダム成分に関しては前述の調整手段では調整できないという問題があった。
【００１０】
そこで、このような高精度な投影光学系の製造上の難しさを少しでも緩和するために、またランダムな成分に関しても設計時の許容範囲内に収められるようにするために、組み立てられた投影光学系の像歪み特性を実測し、その実測された像歪み特性が投影視野内の各点で最小になるように、投影視野内の各点を通る主光線を部分的に偏向するように研磨された光学補正板（補正光学素子）を投影光路内に挿入する手法が、例えば特開平８−２０３８０５号公報（特許文献１）に開示されている。この特許文献１は光学補正板を用いたスッテパーに関する補正方法を開示している。
【００１１】
走査型露光装置で光学補正板を用いた補正方法が、特開平１１−０４５８４２号公報（特許文献２）あるいは特開２００３−２０３８４８号公報（特願２００２−００１６０３号）（特許文献３）に開示されている。
【００１２】
特許文献２では、走査型投影露光装置によってマスク上のパターンを感光基板上に走査露光する際に、走査方向については投影領域内の幅に渡ってスタティックな像歪み特性が平均化されてダイナミックな像歪み特性になることに着目し、そのダイナミックな像歪み特性のうちの少なくともランダムな成分についは、透明な平行平板（光学補正板）の表面を局所的に研磨加工した像歪み補正板を投影光路内に配置することで補正するものが記載されている。
【００１３】
特許文献３は、補正光学素子をマスクとともに走査する構成とすることで、マスク吸着固定時の面形状に起因するディストーションを補正可能としたものを開示している。
【００１４】
光学補正板の製作、測定に着目したものとして、特開平１１−０３１６５２号公報（特許文献４）に、その内容が開示されている。特許文献４は、干渉計を用いて光学補正板の面形状を測定する際に、光学補正板の裏面光の干渉を防ぐために光学補正板に楔角をもたせた基板とするものを開示している。
【００１５】
ディストーションに関する従来例について説明したが、微細化に対応するためにはディストーション以外に、投影光学系による投影像の結像特性の変動量についても考慮する必要がある。微細化に伴い結像特性の変動量の許容範囲は狭くなっている。そこで、従来、投影露光装置においては、投影光学系が照明光を吸収することによって生じる結像特性（例えば、倍率、焦点位置等）の変動量を補正するために、特開昭６０−７８４５５号公報（特許文献５）または特開昭６３−５８３４９号公報（特許文献６）等に開示されているように、投影光学系に入射する光量を検出し、検出した光量に応じて投影光学系の結像特性の変動量を補正する結像特性補正機構が備えられていた。
【００１６】
例えば特許文献５に開示された機構を簡単に説明すると、この機構は、投影光学系の結像特性の変動特性に対応するモデルを予め作っておき、ウエハが載置されるウエハステージ上の光電センサ等により所定時間間隔で投影光学系に入射する光エネルギーの量を求め、この光エネルギーの量の積分値をそのモデルに当てはめて結像特性の変動量を計算するものである。この場合、投影光学系に入射する光エネルギーの積分値を求めるための露光時間は、例えば照明光の開閉を行うためのシャッタが開状態にあることを示す信号を常時モニタすることにより算出されるため、そのモデルに従って投影光学系の結像特性の変動量が算出でき、この変動量に基づいて補正が行われるというものである。これにより、投影光学系の照明光吸収による結像特性の変動の問題は、一応解決されている。
【００１７】
しかしながら、照明光はマスクをも通過するため、マスクが照明光吸収によって熱変形し、これによっても結像特性が変化するという不都合がある。特に、マスクは、クロム膜等の遮光膜によりパターンが描かれているため、透過率の高いガラス基板部と異なり遮光膜での熱吸収が大きい。更に、近年光学系のフレア防止の目的でマスク上の遮光膜を低反射化する技術が採用される傾向にあるが、これにより遮光膜での熱吸収は更に増加する。
【００１８】
また、マスクの遮光膜による回路パターンは、マスク全体に均一に分布しているとは限らず、偏って分布していることもある。この場合、マスクは局所的に温度が上昇し、非等方的な歪が発生する可能性がある。また、可変視野絞り（レチクルブラインド）等を用いてマスクの一部のパターンのみを露光するような場合にも、同様に非等方的な歪が生じ得る。このように発生したマスクの歪により、投影される像にも非等方的な歪が生じることとなる。この場合には、倍率成分のみの補正では不十分である。
【００１９】
また、マスクの熱変形に関して、使用しているマスクの種類により熱変形量、ひいては結像特性の変化量が異なるために、一律に補正することは困難である。つまり、例えば投影露光装置の出荷時の結像特性調整に用いたマスクの熱変形による結像特性の変動量は、その投影露光装置の結像特性の変動特性として認識して補正を行うことができるが、他のマスクを使用すると熱変形量が異なるために正確な補正ができなくなる。特に、マスクを次々に交換して露光を行う場合、各々のマスクの熱変形量を考慮しないと結像特性の変動量が累積して大きな誤差となり得る。
【００２０】
この対策として、マスクパターンを形成するクロムの熱吸収率、パターン内クロム存在率等もパラメーターに含めてマスクの熱変形によって発生する光学特性の変化に対し補正を行う投影露光装置が特開平４−１９２３１７号公報（特許文献７）に開示されている。特許文献７に記載の結像特性の補正方法は、一括露光方式（フル・フィールド方式）を前提として提案されたものである。
【００２１】
スキャン露光方式においては、露光時にマスクが照明領域に対して走査されるため、マスクに関して考慮すべき要素（マスク走査に伴うマスクの冷却効果等）が増加したことになり、マスクの熱変形量の算出が一括露光方式の場合に比べて複雑になるという不都合がある。
【００２２】
スキャン露光方式において、マスクの熱変形によって発生する光学特性の変化に対し補正を行う投影露光装置は特開平１０−２１４７８０号公報（特許文献８）に開示されている。特許文献８は、マスクに生じたたわみを斜入射方式の光学系により検出し、マスクたわみ量を演算し、補正する方式を開示している。
【００２３】
特許文献８に開示されたスキャン露光方式での機構を簡単に説明すると、スキャン露光方式での露光用光束は、走査方向には幅が狭く、直交する方向には幅が広い。このような露光用光束の照射範囲に着目し、この方式は、走査方向のたわみについてはフォーカスもしくはレベリングの制御を行うことで対応し、走査方向と直交する方向のたわみのみを補正することで、実用上良好なパターン投影を行うことが可能となる。補正は、マスク両端部に配置されている圧電素子を駆動し、マスクのたわみを矯正する様にマスク変形させることにより行う。圧電素子は、マスクが走査移動する方向に複数配置されている。
【００２４】
また、たわみ検出は一点でマスクのたわみを検出あるいは、複数の点で検出して、平均や最小二乗法により最適なたわみ補正量が演算されるようにしている。複数の点でたわみを検出する手法としては、マスクたわみ検出系を複数設けるまたは、一つの光源から出力された光から回折格子を利用して複数のビームを得る構成がある。さらには、マスクたわみの検出は、マスクの走査方向に関して露光光の照射領域の両側に検出点を設定し、マスクの走査方向に対して露光光の照射領域の手前でマスクのたわみ量を検出するようにし、照明領域内のマスクのたわみ量に応じた、マスクパターン投影像の補正をリアルタイムに行うことも提案されている。
【００２５】
半導体デバイス製造プロセスでは、レチクルなどに塵埃等の異物が付着し、ウエハ上に転写することを防止するため、レチクルの片面又は両面にペリクルが設けられている。
【００２６】
このペリクルは、通常ペリクル膜（光線透過性防塵膜）が、アルミニウムなどの保持枠によりレチクル表面から所定の間隔だけ隔離して保持されるように構成されている。このためレチクルのパターン面に形成された配線パターンをウエハ上に転写する際に、レチクルパターン面とペリクル膜表面とでは結像焦点距離が異なり、ペリクル膜上に異物が付着していても、ウエハ上に塵埃等の異物は転写されない。したがってペリクルでレチクルのパターン面を覆えば、外部からの異物の侵入を防ぐとともに、半導体デバイス製造時の歩留りを向上させることができる。
【００２７】
ペリクルに用いるペリクル膜は、膜強度、耐光性、及び露光光源波長における光透過性等が要求され、例えば、従来のｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）などの光に対するペリクル膜材としては、主にニトロセルロース、プロピオン酸セルロースなどのセルロース系材料が用いられている。
【００２８】
一方、半導体デバイス製造プロセスでは、パターンの微細化による集積度向上のために、露光光源の短波長化が進められている。具体的には、現在、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）を露光光源とする製造工程が実現されており、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）を実露光光源とする製造工程も徐々に実現されつつあり、さらにより短波長の紫外線の使用が研究されている。このようなより短波長の紫外線として特にＦ２レーザ（波長１５７ｎｍ）が最有力視されている。
【００２９】
これらの短波長光源に耐久性のあるペリクル膜材として、短波長の紫外域で比較的吸収の少ない含フッ素樹脂が知られており、例として、サイトップ（ＣＹＴＯＰ、旭ガラス社製商品名）やテフロンＡＦ（米国デュポン社製商品名）が挙げられる。
【００３０】
しかし、これらの含フッ素樹脂は、ＫｒＦエキシマレーザまたはＡｒＦエキシマレーザを露光光源とする場合には、良好な光透過性及び耐光性を示すが、Ｆ２レーザを露光光源とする場合には、光透過性が充分ではなく、またレーザ照射により容易に劣化してしまい、ペリクルとして実使用に耐えないといった問題がある。
【００３１】
このため、波長１５７ｎｍでの光透過性が高く、耐光性に優れるとともに膜強度に優れ、露光光源がＦ２レーザであっても利用できるペリクルが、特開２００１−３０５７１９号公報（特許文献９）中に提案されている。特許文献９では、ＯＨ基の含有量が２０ｐｐｍ以下である合成石英ガラスの板をペリクル膜として用いることを特徴とするものが記載されている。
【００３２】
このペリクル膜は、ＯＨ基の含有量を２０ｐｐｍ以下、好ましくは１０ｐｐｍ以下とすることで透過率のばらつき１％以下が達成できるものである。
【００３３】
また、別の例として特開平１０−２２８０９９号公報（特許文献１０）に記載のペリクルがある。特許文献１０は、耐光性に優れた２００ｎｍ以下の紫外線用ペリクルおよびペリクルケースについて提案している。これは、ペリクル膜とペリクル保持枠を固定させるための接着層から発生する成分が、紫外線照射により芳香族化合物、ケトンまたは窒素化合物とならないように規定したものである。具体的な膜材としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）などのフッ素樹脂、ジメチルポリシロキサンなどのシリコーンポリマー、フロロシリコーンポリマーなどがある。さらにＣＹＴＯＰ（商品名）あるいはテフロンＡＦ（商品名）として市販されているフッ素樹脂を用いることも可能であることが開示されている。
【特許文献１】特開平８−２０３８０５号公報
【特許文献２】特開平１１−０４５８４２号公報
【特許文献３】特開２００３−２０３８４８号公報（特願２００２−００１６０３号）
【特許文献４】特開平１１−０３１６５２号公報
【特許文献５】特開昭６０−７８４５５号公報
【特許文献６】特開昭６３−５８３４９号公報
【特許文献７】特開平４−１９２３１７号公報
【特許文献８】特開平１０−２１４７８０号公報
【特許文献９】特開２００１−３０５７１９号公報
【特許文献１０】特開平１０−２２８０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
ディストーションに対応する従来例とくに、走査型露光装置に関するものは特許文献２に補正光学素子を利用したものが開示されている。また、マスクのたわみおよび変形に対応するものは特許文献８にたわみ検出手段を構成し補正する方式が開示されている。
【００３５】
特許文献２に開示された方式では、補正光学素子を用いることにより、投影光学系あるいはマスク保持時に発生する変形に起因するディストーションには対応できるが、露光によるマスクの熱変形等で発生する光学特性の変化には対応できないと言う問題が有る。さらにマスクが交換された場合に、マスク面形状に起因して発生するディストーションには対応できないという問題がある。
【００３６】
特許文献８に開示された方式ではマスクの面形状を計測し補正を行うため、マスクに起因する要因については対応できるが、投影光学系が有するディストーションには対応できないと言う問題がある。このため、特許文献２および特許文献８に開示された両方式を同時に採用する必要がある。
【００３７】
特許文献８に開示されている方式は、斜入射方式のたわみ検出手段をマスク裏面側（マスクパターン面側）に構成し、さらにディストーション補正用の補正光学素子をマスク〜投影光学系間に構成する場合には、マスク、たわみ検出手段、補正光学素子、投影光学系の順に配置する必要がある。
【００３８】
補正光学素子は出来るだけマスク近傍に配置することが望ましい。従って補正光学素子を出来るだけマスク近傍に配置し、かつたわみ検出手段を構成するためには、たわみ検出手段の検出光が、補正光学素子を介してマスクパターン面を検出する必要がある。
【００３９】
補正光学素子は、一定の厚み寸法からなる板状の光学部品であり、補正のために一部の面形状を微少に研磨加工されるものである。このため、検出手段の照明光学系から照射された検出光は、斜方向より補正光学素子に入射し、マスクパターン面で反射し、再び斜方向より補正光学素子に入射し、検出手段の受光部を経て検出部に導かれる。この時、収差が発生する。このような収差の発生原理について図３により説明する。図３.ａはレチクル面位置検出系の計測方向の断面を示す図である。不図示の照明光学系により照明された計測用パターン像は、投光光学系、補正光学素子Ｇ１を介してレチクルＲのパターン面に投影され、反射されたパターン像は再び補正光学素子Ｇ１、受光光学系を介して受光素子４４に結像される。図３.ａに示す如く、斜入射にて観察する光学系の収束光束中に平行平板である補正光学素子Ｇ１が光軸に対し傾いて挿入されることになる。
【００４０】
図３.ｂは非計測方向の断面を示す図である。図３.ｂに示す様に、非計測方向の断面に着目すると補正光学素子Ｇ１は、投光光学系、および受光光学系それぞれの光路中に光軸に対して垂直に配置されることになる。
【００４１】
このことから、開口角度を有する光線の屈折角度が計測断面と非計測断面とでは大きく異なり、結像位置において、計測断面方向の結像点と、非計測方向の結像点が光軸方向にずれてしまう、いわゆる非点収差（以後“アス”と呼ぶ）が発生する。特に投光光学系と受光光学系をつないだ検出光学系の場合には受光再結像面でのアスは２倍の量になってしまう。
【００４２】
この方式は、計測用マークとしてスリット状のマークを使用し、前記スリット状のマークをレチクルＲのパターン面に投影し、受光素子４４にてマークの位置ズレを検出することにより面位置、および面状態を検出する方式であるので、像面側で発生するアスはマークを観察する受光素子の分解能を落とすことになり計測精度を劣化させるという不都合がある。
【００４３】
また、従来例の補正光学素子はマスクを露光した照明光が透過する領域を確保する大きさで構成されている。このため、斜入射方式の検出手段が補正光学素子を介してマスクパターン面を検出する場合、補正光学素子を介してマスクパターン面が検出できる領域は斜入射角度分減少してしまうという問題がある。
【００４４】
図３ではアスについて説明したが、収束光束中に平行平板である補正光学素子Ｇ１が傾いて挿入されることにより、色収差が発生し、検出精度が低下するという問題もある。
【００４５】
検出光として使用する光の波長幅に対応し、各波長毎に屈折率が異なることにより分散が生じ、その結果、色収差が生じる。
【００４６】
また、露光光が短波長化特に波長が２００ｎｍ以下となるＦ２レーザ（波長１５７ｎｍ）等においては、従来のペリクル膜材は使用できないことが判明している。
【００４７】
そこで、特許文献９に開示されているように、合成石英ガラスの板材を使用することで、露光光源がＦ２レーザであっても光透過性が高く、耐光性に優れるとともに膜強度に優れたペリクルが使用可能となっている。また、特許文献１０では、耐光性に優れた２００ｎｍ以下の紫外線用ペリクル膜材およびペリクルケースが開示されている。
【００４８】
以上のように、露光光がＡｒＦレーザやＦ２レーザといった短波長の場合、ペリクル材としては従来の膜材だけではなく、合成石英ガラス材の使用が増すことが予測される。合成石英ガラス材の場合、特許文献９の中でも開示されているように従来の膜材よりも厚さが厚くなる。このためＡｒＦレーザあるいはＦ２レーザを光源とした露光装置の場合、合成石英ガラス材をペリクルとして使用することに対応することが必要となる。
【００４９】
斜入射方式の検出手段を構成し、ペリクルとしてガラス板材を使用した場合、前述の補正光学素子の場合と同様に平行平板であるペリクルを介してマスクパターン面を検出することにより光学収差が発生してしまうという問題がある。
【００５０】
本発明は、以上の点に着目したものであって、マスクパターンの投影を良好に行うために、マスクのたわみ検出系およびディストーション補正用の光学素子を構成する場合、また、露光光が短波長化しペリクルとしてガラス板材が使用される場合において、たわみ検出系および補正光学素子を効率的なスペースで配置するとともに、たわみ検出に必要な検出精度および検出領域を満たすことをその目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００５１】
前記目的を達成するため、本発明は、所定の結像特性を有する投影光学系と、該投影光学系の物体面側に保持され転写パターンが形成された原版と、該原版のパターン面を防護するとともに、露光光に対して所定の透過性を有するペリクルと、前記原版の面形状を検出する斜入射方式の検出手段とを有する露光装置において、前記検出手段は前記原版のパターン面側に配置され、前記ペリクルを介して前記原版のパターン面を検出することを特徴とする。また、例えば検出手段は前記ペリクルを介して前記原版のパターン面を検出することで発生する光学収差（例えば非点収差または色収差）を補正する補正光学系を有することを特徴とする。
【００５２】
本発明は、他の形態として、所定の結像特性を有する投影光学系と、該投影光学系の物体面側に保持され転写パターンが形成された原版と、該原版のパターン面を防護するとともに、露光光に対して所定の透過性を有するペリクルと、該ペリクルと前記投影光学系との間に配置される光学素子と、前記原版の面形状を検出する斜入射方式の検出手段とを有する露光装置において、前記検出手段は前記原版のパターン面側に配置され、前記光学素子を介して前記原版のパターン面を検出することを特徴とする。前記光学素子は、例えば前記原版面形状の理想平面からのずれを補正するための補正板あるいは、前記投影光学系の光学性能を補正するための補正板であり、さらに前記検出手段は、前記光学素子を介して検出することで発生する光学収差（非点収差または色収差）を補正する補正光学系を有することを特徴とする。
【００５３】
本発明に係る検出手段の主な形態は、前記原版のパターン面に斜め方向から前記光学素子を介して光を照射する光照射手段と、前記光照射手段によって照射された光が前記原版のパターン面で反射し、再び前記光学素子を介して受光する受光手段と、前記受光手段により受光した反射光の位置に対応した検出信号を出力する光検出手段とを有し、該光照射手段には照明光学系と前記補正光学系を構成し、該受光手段には結像光学系と前記補正光学系を構成することを特徴とする。
【００５４】
本発明の他の形態として、露光装置が走査型露光装置である場合は、例えば、前記検出手段は、走査方向と直交する方向に複数点の計測が可能であり、前記原版が走査されることにより走査方向に複数点計測の計測が可能であることを特徴とする。
【００５５】
また、例えば前記光学素子は、前記原版とともに走査され、走査露光時に前記原版を照明した照明光が透過できる大きさであり、さらに前記斜入射方式の検出手段の検出光が透過できる大きさであることを特徴とする。
【００５６】
本発明によれば、熱変形などによって生じた原版のたわみあるいは、原版が交換され吸着固定された場合に原版の面形状差により発生する変形が、斜入射検出系によって検出される。そして、この検出結果に基づいてたわみ補正量が演算され、たわみが補正される。たわみが補正されることにより、パターン像の湾曲などが抑制され、原版のパターンの正確で安定した像が得られる。また、補正光学素子により、原版の自重たわみや吸着固定時に吸着部の面形状と原版の面形状の組み合わせによって発生する原版の変形に起因するディストーションおよび投影光学系の製造調整残差として発生するディストーションが補正光学素子により補正されることで、パターン像の湾曲などが抑制され、原版のパターンの正確で安定した像が得られる。
【００５７】
前記ペリクルおよび光学素子は、原版とともに走査されるように配置してもよく、走査されないように固定部に配置することもできる。固定部に配置する場合には、ペリクルおよび光学素子は可動部に搭載しないので、可動部は、重量が軽くなり、制御特性が向上する。
【発明の効果】
【００５８】
本発明によれば、露光時の熱変形などによって生じたレチクルなど原版のたわみあるいは、原版が交換され吸着固定された場合に、原版間の面形状差により発生する変形量差が、斜入射方式の検出手段によって検出される。そして、この検出結果に基づいて補正量が演算され、補正される。原版のパターン面の面形状により発生するディストーション等が補正されることにより、パターン像の湾曲などが抑制され、原版のパターンの正確で安定した像が得られるという利点がある。
【００５９】
また、補正光学素子により、原版の自重たわみや原版の吸着固定時に吸着部の面形状と原版の面形状の組み合わせによって発生する原版の変形に起因するディストーションおよび投影光学系の製造調整残差として発生するディストーションが補正光学素子により補正されることで、パターン像の湾曲などが抑制され、原版のパターンの正確で安定した像が得られるという利点がある。
【００６０】
また、露光光が短波長化され、それに伴いペリクルにガラス板材が使用された場合でも原版のパターン面の面形状が斜入射方式の検出手段によって検出可能となる。このため上述と同様に原版のパターン面の面形状によって発生するディストーション等が補正されることにより、パターン像の湾曲などが抑制され、原版のパターンの正確で安定した像が得られるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例を参照しながら詳細に説明する。実施例１では走査型の露光装置に本発明を適用したものについて説明するが、走査型に限定したものではなく、一括露光方式の露光装置であっても同様の効果が得られるものである。
【実施例１】
【００６２】
本発明の第一の実施例について、原版がレチクルであり、基板がウエハである場合を例として、図１により説明する。図１は、本実施例で使用される投影露光装置の概略を示す。図１において、原版としてのレチクルＲは、回路パターンが形成されており、保持手段としてのレチクルステージＲＳＴによって保持されている。そして、レチクルＲは、光源１と、照明光整形光学系２〜リレーレンズ８からなる照明光学系とにより長方形のスリット状の照明領域２１によって均一な照度で照明され、スリット状照明領域２１内の回路パターン像が投影光学系１３を介して基板としてのウエハＷ上に転写される。光源１としては、Ｆ２エキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザあるいはＫｒＦエキシマレーザ等のエキシマレーザ光源、金属蒸気レーザ光源、又はＹＡＧレーザの高調波発生装置等のパルス光源、又は水銀ランプと楕円反射鏡とを組み合わせた構成等の連続光源が使用できる。
【００６３】
パルス光源の場合、露光のオン又はオフはパルス光源用の電源装置からの供給電力の制御により切り換えられ、連続光源の場合、露光のオン又はオフは照明光整形光学系２内のシャッタにより切り換えられる。但し、本実施例では後述のように、羽根７Ａ，７Ｂを含む可動ブラインド（可変視野絞り）７が設けられているため、可動ブラインド７の開閉によって露光のオン又はオフを切り換えてもよい。
【００６４】
図１において、光源１からの照明光は、照明光整形光学系２により光束径が所定の大きさに設定されてフライアイレンズ３に達する。フライアイレンズ３の射出面には多数の２次光源が形成され、これら２次光源からの照明光は、コンデンサレンズ４によって集光され、固定の視野絞り５を経て可動ブラインド（可変視野絞り）７に達する。図１では視野絞り５は可動ブラインド７よりもコンデンサレンズ４側に配置されているが、その逆のリレーレンズ系８側へ配置しても構わない。
【００６５】
視野絞り５には、長方形のスリット状の開口部が形成され、この視野絞り５を通過した光束は、長方形のスリット状の断面を有する光束となり、リレーレンズ系８に入射する。スリットの長手方向は紙面に対して垂直な方向である。リレーレンズ系８は可動ブラインド７とレチクルＲのパターン形成面とを共役にするレンズ系であり、可動ブラインド７は後述の走査方向（Ｘ方向）の幅を規定する２枚の羽根（遮光板）７Ａ，７Ｂ及び走査方向に垂直な非走査方向の幅を規定する２枚の羽根（不図示）より構成されている。走査方向の幅を規定する羽根７Ａ及び７Ｂはそれぞれ駆動部６Ａ及び６Ｂにより独立に走査方向に移動できるように支持され、不図示の非走査方向の幅を規定する２枚の羽根もそれぞれ独立に駆動できるように支持されている。本実施例では、固定の視野絞り５により設定されるレチクルＲ上のスリット状の照明領域２１内において、更に可動ブラインド７により設定される所望の露光領域内にのみ照明光が照射される。リレーレンズ系８は両側テレセントリックな光学系であり、レチクルＲ上のスリット状の照明領域２１ではテレセントリック性が維持されている。
【００６６】
レチクルＲを保持しているレチクルステージＲＳＴは、干渉計２２で位置を検出し、レチクルステージ駆動部１０により駆動される。レチクルＲの下部には光学素子Ｇ１が保持され、レチクルステージＲＳＴの走査駆動時にはレチクルＲと共に走査される。スリット状の照明領域２１内で且つ可動ブラインド７により規定されたレチクルＲ上の回路パターンの像が、投影光学系１３を介してウエハＷ上に投影露光される。
【００６７】
投影光学系１３の光軸に垂直な２次元平面内で、スリット状の照明領域２１に対するレチクルＲの走査方向を＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）として、投影光学系１３の光軸に平行な方向をＺ方向とする。
【００６８】
この場合、レチクルステージＲＳＴは、レチクルステージ駆動部１０に駆動されてレチクルＲを走査方向（＋Ｘ方向または−Ｘ方向）に走査し、可動ブラインド７の駆動部６Ａ，６Ｂ、及び非走査方向用の駆動部の動作は可動ブラインド制御部１１により制御される。レチクルステージ駆動部１０及び可動ブラインド制御部１１の動作を制御するのが、装置全体の動作を制御する主制御系１２である。
【００６９】
レチクルステージＲＳＴに保持された光学素子Ｇ１と投影光学系１３との間にはレチクル面位置検出系ＲＯが構成されている。
【００７０】
補正光学素子Ｇ１によるディストーションの補正方法については特許文献２あるいは特許文献３に開示されている方式と同様であるのでここでは説明を省略する。
【００７１】
一方、ウエハＷは不図示のウエハ搬送装置によりウエハステージＷＳＴに保持され、ウエハステージＷＳＴは、投影光学系１３の光軸に垂直な面内でウエハＷの位置決めを行うと共にウエハＷを±Ｘ方向に走査するＸＹステージ、及びＺ方向にウエハＷの位置決めを行うＺステージ等より構成されている。ウエハステージＷＳＴの位置は干渉計２３により検出される。ウエハＷの上方には、オフ・アクシス方式のアライメントセンサ１６が構成されている。アライメントセンサ１６により、ウエハ上のアライメントマークが検出され、制御部１７により処理され、主制御系１２に送られる。主制御系１２は、ウエハステージ駆動部１５を介してウエハステージＷＳＴの位置決め動作及び走査動作を制御する。
【００７２】
そして、レチクルＲ上のパターン像をスキャン露光方式で投影光学系１３を介してウエハＷ上の各ショット領域に露光する際には、図１の視野絞り５により設定されるスリット状の照明領域２１に対して−Ｘ方向（又は＋Ｘ方向）に、レチクルＲを速度ＶＲ で走査する。また、投影光学系１３の投影倍率をβとして、レチクルＲの走査と同期して、＋Ｘ方向（又は−Ｘ方向）に、ウエハＷを速度ＶＷ(＝β・ＶR)で走査する。これにより、ウエハＷ上のショット領域にレチクルＲの回路パターン像が逐次転写される。
【００７３】
図２を用いてレチクル面位置検出系ＲＯについて説明する。まずレチクル面位置検出系の基本的な検出原理を説明すると、レチクル面位置検出系ＲＯは、被検出面であるレチクルパターン面に光束を斜め方向から照射し、被検出面で反射した光束の所定面上への入射位置を位置検出素子で検出し、その位置情報から被検出面のＺ方向（投影光学系１３の光軸方向）の位置情報を検出している。本図では１系統についてのみ説明するが、走査方向とほぼ直交する方向に設定された複数の光束を被検出面上の複数の計測点に投影し、各々の計測点で求めたＺ方向の位置情報を用いて被検出面の傾き情報を算出している。さらに、レチクルＲが走査されることにより走査方向にも複数の計測点でのＺ方向の位置情報が計測出来る。これらの位置情報より、レチクルＲのパターン面の面形状が算出可能となる。
【００７４】
次にレチクル面位置検出系の各要素について説明する。図２において、３０はレチクル面位置検出系の光源部である。３１はレチクル面位置検出用の発光光源である。３２は駆動回路であり、発光光源３１から発せられる光の強度を任意にコントロール可能なよう構成している。
【００７５】
発光光源３１から発せられた光は、コリメーターレンズ３３、および集光レンズ３４によって光ファイバなどの光伝達手段３５に導かれている。
【００７６】
光伝達手段３５から発せられた光束は照明レンズ３６により、スリット３７を照明する。スリット３７上にはレチクルＲのパターン面の面位置計測用マーク３７Ａが施されており、該マーク３７Ａは結像レンズ３８により補正光学系Ｇ２、ミラー３９を介して被検出面であるレチクルＲのパターン面上に投影されている。結像レンズ３８によりスリット３７とレチクルＲのパターン面の表面は光学的な共役関係になっている。同図では説明し易くするために主光線のみを示している。レチクルＲのパターン面に結像したマーク像に基づく光束はレチクルＲのパターン面で反射し、ミラー４０、補正光学系Ｇ３を介して結像レンズ４１により再結像位置４２上にマーク像を再結像する。再結像位置４２に再結像したマーク像に基づく光束は拡大光学系４３により集光されて位置検出用の受光素子４４上に略結像している。受光素子４４からの信号はレチクル面位置信号処理系４５にて計測処理され、被検出面であるレチクルＲのパターン面のＺ、及び傾きの情報として処理される。
【００７７】
図２は、断面図を示したため、レチクル面位置検出系ＲＯを１系統しか図示していないが、実際には複数配置することも可能である。また、図２ではレチクル面位置検出系検出光のレチクルＲパターン面への入射方向を、走査方向と平行な方向から示しているがこれに限定するものではなく、走査方向と直交する方向あるいは任意の角度の方向から入射する構成でもかまわない。
【００７８】
図４は補正光学系Ｇ２，Ｇ３を用いた収差補正原理についての説明図である。
第一の補正方法としては、非計測方向断面の収束光束中に補正光学素子Ｇ１とほぼ同様な厚み寸法、ほぼ同様な傾け角度、さらにほぼ同様な屈性率を持った平行平面板を挿入し非計測断面方向の光軸方向のピント位置を合わせる方法がある。
【００７９】
第二の補正方法としては、結像系を構成するレンズを計測方向の断面と非計測方向の断面にパワーの異なる光学系を構成することにより計測断面の光軸方向の結像位置に非計測断面の結像位置を合わせこむ方法がある。
【００８０】
図４.ａは第一の補正方法の説明用であって、図３.ｂに対応する非計測方向の断面を示した図である。投光光学系に補正光学系Ｇ２、受光光学系に補正光学系Ｇ３を構成している。補正光学系Ｇ２，Ｇ３は図３.ａに示した補正光学素子Ｇ１と計測光との角度に対応した角度分傾けて配置されている。また、厚み寸法も補正光学素子Ｇ１とほぼ同様な寸法となっており、屈折率についても同様である。補正光学系Ｇ２，Ｇ３が非計測方向断面の収束光束中に傾けて配置されるので、非計測方向のピント位置が移動する。このときの移動量が計測方向に発生するピントの移動量とほぼ一致することで、アスを補正することが可能となる。補正光学系Ｇ２，Ｇ３は、補正光学素子Ｇ１とほぼ同じ厚さ寸法としたが、設計上あるいは配置上の制約がある場合には変更することが可能である。厚さ寸法を厚くする場合は、傾け角度は小さくなる。逆に厚さ寸法が薄くなる場合には、傾け角度は大きくなる。厚さ寸法と傾け角度の関係で、移動するピント量が補正すべき量とほぼ等しくなれば補正することが可能となる。
【００８１】
さらに、図４.ａでは投光光学系、受光光学系の両方に補正光学系Ｇ２，Ｇ３を構成したが、どちらか一方にのみ配置してもかまわない。この場合、どちらか一方にのみ配置する補正光学系で発生するピント移動量が、必要補正量となれば良い。
【００８２】
図４.ｂは第二の補正方法の説明用図である。図４.ｂに示す内容が図４.ａと違うのは、補正光学系Ｇ２，Ｇ３が平行平板ではなく、シリンドリカルレンズを用いたことである。非計測方向にパワーを持つように補正光学素子（シリンドリカルレンズ）Ｇ２，Ｇ３を配置することで、非計測方向のピント位置が移動する。この移動量が図３.ａで示す計測方向のピント移動量に対応した量になるようにシリンドリカルレンズの曲率を決定する。このことでアスを補正することが可能となる。色収差の補正方法としては、クサビ形状の光学素子を配置することで補正が可能である。
【００８３】
次に図５を用いて、補正光学素子Ｇ１について説明する。図５.ａは補正光学素子Ｇ１がレチクルＲとともに走査される場合であって、レチクルＲが投影光学系１３の光軸上に位置している状態を示している。レチクルＲに示した斜線部がパターン部である。照明領域２１の範囲で照明されたパターン領域の照明像は、投影光学系１３を介し、ウエハに転写される。照明領域２１で照明され投影光学系１３に向う露光光は２１ａ，２１ｂで示す。また、レチクル面位置検出系ＲＯの主光線はＲＯａ，ＲＯｂで示す。
【００８４】
図５.ｂは、レチクルＲが走査され端部に移動した状態を示す。図５.ｂにおいて、補正光学素子Ｇ１は、ディストーション補正の目的のためには図中の実線で示す大きさがあれば良い。しかしながら、実線で示す大きさの場合、レチクル面位置検出系ＲＯの主光線ＲＯｂは一部が補正光学素子Ｇ１を透過出来なくなってしまい、レチクルＲのパターン面位置が計測出来ない。補正光学素子Ｇ１が図中破線で示した大きさＧ１ｂであればレチクル面位置検出系ＲＯの主光線ＲＯｂが補正光学素子Ｇ１を透過することが出来るため、レチクルＲのパターン面を計測することが可能な構成となる。反対側のＧ１ａについては説明を省略するが、Ｇ１ｂと同様である。図５以外の図は補正光学素子Ｇ１を図示の関係上レチクルＲよりも小さく示しているが、正確には図５に示した形状である。
【００８５】
計測されたレチクルＲのパターン面の面形状をもとに補正を行う方式については、従来例と同様であれば良いので、ここでは詳細な説明を省略する。主な補正手段としては、面形状に対応して、ウエハステージの走査位置すなわち高さ方向の位置あるいは傾きを補正する。あるいは、投影光学系内の光学素子を駆動し、像面形状をレチクルパターン面の面形状に対応した形状に補正する。あるいは、レチクル面形状そのものを補正する手段を構成し補正する等の補正を行うものである。
【００８６】
以上のように実施例１によれば、レチクルステージＲＳＴに補正光学素子Ｇ１が保持されることにより、補正光学素子Ｇ１をレチクルＲの近傍に構成することが可能となる。さらにレチクルＲのパターン面の面位置を、補正光学素子Ｇ１を介して計測する構成とすることで、レチクル面位置検出系ＲＯの配置構成が可能となる。また、レチクルＲのパターン面の面位置を、補正光学素子Ｇ１を介して計測することで発生する収差を、補正光学系Ｇ２，Ｇ３により補正可能であるため、精度よく検出することが可能となる。
【実施例２】
【００８７】
実施例１では光学素子Ｇ１を構成した場合について説明したが、ペリクルにガラス板材を用いた場合においても、ペリクルが光学素子Ｇ１に相当し、収差の発生およびその補正方法等は同じである。図１.ａはペリクルにガラス板材を用いた実施例２を示す。図１と同じものは説明を省略する。図１との差異は、図１.ａでは、光学素子Ｇ１が構成されず、レチクルＲにペリクルＰが構成されたものである。収差発生原理についても、図３.ａ、図３.ｂにおいて示した補正光学素子Ｇ１をペリクルＰに置き換えたこと、すなわちレチクル面位置検出系の光路中に平行平板である補正光学素子Ｇ１を構成するか、ペリクルＰを構成するかの違いで、収差発生原理は同じである。したがって図４に示した補正方法も同じであるので、説明は省略する。
【００８８】
上記実施例１，２では、補正光学素子Ｇ１、またはペリクルＰが個別に構成された場合について説明したが、補正光学素子Ｇ１およびペリクルＰの両者が構成された場合においても、収差発生原理は同じであって、平行平板である補正光学素子Ｇ１、およびペリクルＰのそれぞれで収差が発生する。図４に示した補正方法も同様であるが、補正光学素子Ｇ１およびペリクルＰで発生した収差を補正することになる。
【００８９】
以上のように、露光光が短波長化されペリクルにガラス板材が用いられた場合、板材のペリクルを介してマスクＲのパターン面を斜入射方式のレチクル面位置検出系にて計測する場合に、ペリクルの厚さにより斜入射方式のレチクル面位置検出系に収差が発生する板材のペリクルＰを介して計測することで発生する収差を、補正光学系Ｇ２，Ｇ３により補正可能であるため、精度よく検出することが可能となる。
【００９０】
本実施例では補正光学素子Ｇ１、ペリクルＰについて説明したが、補正光学素子Ｇ１、ペリクルＰに限定するものではなく、レチクル面位置検出系の光路中に配置される平行平板形状の光学素子たとえばパージ空間を分離するため、あるいは防塵用のシールガラス等であっても同様に補正可能である。
また、補正光学素子Ｇ１、ペリクルＰ等の光学素子が構成される空間は、窒素などの不活性ガスでパージされた空間であっても同様に補正可能である。
【実施例３】
【００９１】
図６を用いて実施例３について説明する。実施例１との違いは、実施例１では補正光学素子Ｇ１がレチクルステージＲＳＴに保持される構成で、レチクルＲとともに走査される構成であったものが、実施例３においては走査されることはなく、固定部に配置される構成としたものである。実施例１と同一なものは説明を省略する。補正光学系Ｇ２，Ｇ３は、配置、および補正原理等が実施例１の場合と同様である。
【００９２】
実施例３の形態の場合、補正光学素子Ｇ１はレチクルＲとともに走査されないため、照明領域２１の範囲で照明された露光光が透過する大きさであれば良いことになる。
【００９３】
レチクルＲとともに走査されないため、レチクルステージＲＳＴにレチクルＲを吸着した状態でのレチクルＲの面形状に起因するディストーションは補正できないというデメリットが生じる。また、実施例３の補正光学素子Ｇ１はレチクルステージＲＳＴの可動部との干渉を避けた位置に配置するため、実施例１の補正光学素子Ｇ１よりもレチクルＲから遠ざかった位置に配置されることになる。このため、ディストーション補正精度が低下するというデメリットも生じる。
【００９４】
しかしながら、レチクルステージＲＳＴの可動部に補正光学素子Ｇ１を搭載しないため、可動部の重量が軽く構成でき、制御特性が向上するというメリットがある。
【００９５】
補正光学素子Ｇ１がレチクルＲとともに走査されない構成であっても、レチクル面位置検出系ＲＯが補正光学素子Ｇ１を介してレチクルＲのパターン面を検出する構成とすることが可能である。
【００９６】
実施例３の場合の補正光学素子Ｇ１について説明する。図５ｃはレチクルＲが投影光学系１３の光軸上に位置している状態を示している。照明領域２１の範囲で照明されたパターン領域の照明像は、投影光学系１３を介し、ウエハに転写される。照明領域２１で照明され投影光学系１３に向う露光光は２１ａ，２１ｂで示す。また、レチクル面位置検出系ＲＯの主光線はＲＯａ，ＲＯｂで示す。
【００９７】
図５ｃの場合は、レチクルＲが走査されても補正光学素子Ｇ１は走査されないため、補正光学素子Ｇ１は、ディストーション補正の目的のためには図中の実線で示す大きさがあれば良い。しかしながら、実線で示す大きさの場合、レチクル面位置検出系ＲＯの主光線ＲＯｂは一部が補正光学素子Ｇ１を透過出来なくなってしまいレチクルＲのパターン面位置が計測出来ない。補正光学素子Ｇ１が図中破線で示した大きさＧ１ｂであればレチクル面位置検出系ＲＯの主光線ＲＯｂが補正光学素子Ｇ１を透過することが出来るため、レチクルＲのパターン面を計測することが可能な構成となる。
【００９８】
このように実施例３においても、レチクルＲのパターン面の面位置を、補正光学素子Ｇ１を介して計測する構成とすることで、レチクル面位置検出系ＲＯの配置構成が可能となる。また、レチクルＲのパターン面の面位置を、補正光学素子Ｇ１を介して計測することで発生する収差を、補正光学系Ｇ２,Ｇ３により補正可能であるため、精度よく検出することが可能となる。
【実施例４】
【００９９】
（デバイスの生産方法）
次に上記説明した露光装置を利用したデバイスの生産方法の実施例を説明する。
図７は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１（回路設計）では微小デバイス、例えば半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成したマスクを製作する。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、上記用意した露光制御データが入力された露光装置とウエハを用いて、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、これが出荷（ステップ７）される。
【０１００】
図８は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。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形成する。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）では上記説明した露光装置によって回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。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、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
本実施形態の製造方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の微小デバイスを低コストに製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施例１に係る露光装置の要部構成図である。
【図１．ａ】本発明の実施例２に係る露光装置の要部構成図である。
【図２】レチクル面位置検出系の説明図である。
【図３．ａ】計測方向の断面図（結像状態を示す図）である。
【図３．ｂ】非計測方向の断面図（結像状態を示す図）である。
【図４．ａ】第一の補正原理の説明図である。
【図４．ｂ】第二の補正原理の説明図である。
【図５．ａ】補正光学素子の説明図（光軸上）である。
【図５．ｂ】補正光学素子の説明図（端部）である。
【図５．ｃ】補正光学素子の説明図（補正光学素子固定配置）である。
【図６】本発明の実施例３に係る露光装置の要部構成図である。
【図７】微小デバイスの製造の流れを示す図である。
【図８】図７におけるウエハプロセスの詳細な流れを示す図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  光源
２  照明系整形光学系
３  フライアイレンズ
４  コンデンサレンズ
５  視野絞り
６Ａ，６Ｂ  可動ブラインド駆動部
７Ａ，７Ｂ  羽根
７  可動ブラインド
８  リレーレンズ
１０  レチクルステージ制御部
１１  可動ブラインド制御部
１２  主制御部
１３  投影光学系
１５  ウエハステージ制御部
１６  アライメントセンサ
１７  制御部
２１  照明領域
２１ａ，２１ｂ  光束
２２，２３  干渉計
３０  レチクル面位置検出系の光源部
３１  レチクル面位置検出用の発光光源
３２  駆動回路
３３  コリメーターレンズ
３４  集光レンズ
３５  光伝達手段
３６  照明レンズ
３６，３７  スリット
３７Ａ  マーク
３８，４１  結像レンズ
３９，４０  ミラー
４２  再結像位置
４３  拡大光学系
４４  受光素子
４５  レチクル面位置信号処理系
ＲＳＴ  レチクルステージ
ＷＳＴ  ウエハステージ
Ｇ１  補正光学素子
Ｇ２，Ｇ３  補正光学系
Ｒ  レチクル
Ｗ  ウエハ
ＲＯ  レチクル面位置検出系
ＲＯａ，ＲＯｂ  レチクル面位置検出系の主光線
Ｐ  ペリクル
【図１】
2005064424.tif 000003
【図１．ａ】
2005064424.tif 000004
【図２】
2005064424.tif 000005
【図３．ａ】
2005064424.tif 000006
【図３．ｂ】
2005064424.tif 000007
【図４．ａ】
2005064424.tif 000008
【図４．ｂ】
2005064424.tif 000009
【図５．ａ】
2005064424.tif 000010
【図５．ｂ】
2005064424.tif 000011
【図５．ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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