(57)【要約】【課題】  シアリング干渉を利用して従来よりも広い周波数成分について被検光学系の波面を測定することが可能な測定方法及び装置、それを利用した露光方法及び装置、並びに、デバイス製造方法を提供する。【解決手段】  被検光学系を経た後の光をシアリング干渉させて干渉縞を発生させ、当該干渉縞を解析することによって前記被検光学系を経た光の波面を算出する測定方法であって、前記被検光学系を経た光の波面と当該波面を所定方向に所定量だけずらした波面との差分波面を算出するステップと、前記差分波面を前記所定量及び前記所定方向の波数に基づいて補正するステップとを有することを特徴とする方法を提供する。【選択図】      図１
2005156403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検光学系を経た後の光をシアリング干渉させて干渉縞を発生させ、当該干渉縞を解析することによって前記被検光学系を経た光の波面を算出する測定方法であって、
前記被検光学系を経た光の波面と当該波面を所定方向に所定量だけずらした波面との差分波面を算出するステップと、
前記差分波面を前記所定量及び前記所定方向の波数に基づいて補正するステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記算出ステップは、前記差分波面を２次元フーリエ変換して２次元波数分布関数を求めるステップを含み、
前記補正ステップは、前記所定量をΔｘ、前記所定方向の前記波数をα、虚数単位をｉとすると、補正係数１／（２ｉ×ｓｉｎ（αΔｘ／２））を前記２次元波数分布関数に掛けるステップを含み、
前記測定方法は、前記補正係数が掛けられた前記波数分布関数を２次元逆フーリエ変換することによって前記被検光学系の前記波面を算出することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記所定量及び前記所定方向の少なくとも一方を変化させるステップを更に有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
請求項１記載の測定方法を利用して前記被検光学系の波面収差を算出するステップと、
前記算出された前記被検光学系の前記波面収差に基づいて前記被検光学系を調節するステップと、
前記調節された前記被検光学系を使用して被露光体を露光するステップとを有することを特徴とする露光方法。
【請求項５】
被検光学系を経た後の光をシアリング干渉させて干渉縞を発生させ、当該干渉縞を解析することによって前記被検光学系の波面収差を算出する測定装置であって、
前記被検光学系を経た光の波面を所定方向に所定量だけずらす手段と、
前記被検光学系を経た光の波面と当該波面を所定方向に所定量だけずらした波面との差分波面を前記所定量及び前記所定方向の波数に基づいて補正すると共に補正された前記差分波面に基づいて前記被検光学系の前記波面収差を算出する演算部を含むことを特徴とする装置。
【請求項６】
前記測定装置は、前記測定光の光束を分割する複数の回折格子を交換可能に更に有し、当該複数の回折格子は格子定数がそれぞれ異なることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記測定装置は、前記測定光の光束を分割する複数の回折格子を交換可能に更に有し、当該複数の回折格子のパターン方向がそれぞれ異なることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項８】
光軸周りに回転可能に構成され、前記測定光の光束を分割する光分割手段を更に有することを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項９】
前記所定量及び／又は前記所定方向の少なくとも一方を変更する手段を更に有することを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項１０】
光束を用いてマスクに形成されたパターンを被露光体に露光する露光装置であって、
前記パターンを前記被露光体に投影する投影光学系と、
前記光束とシアリング干渉を利用して前記投影光学系の波面収差を干渉縞として検出する請求項５記載の測定装置とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
前記露光光は、波長２０ｎｍ以下の極紫外線である請求項６記載の露光装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の露光装置を利用して被露光体を露光するステップと、
前記露光された前記被露光体を現像するステップとを有するデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、測定方法及び装置に係り、特に、マスク上のパターンを被露光体に転写する投影光学系などの被検光学系の波面収差をシアリング干渉を利用して測定する測定方法及び装置、並びに、それを用いた露光方法及び装置に関する。本発明の測定方法及び装置は、例えば、ＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光を利用した露光装置に使用される投影光学系の測定に好適である。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子等をフォトリソグラフィ工程で製造する際にマスク（レチクル）に形成されたパターンを被露光体に転写する投影型露光装置が使用されている。かかる露光装置は、レチクル上のパターンを所定の倍率で正確に被露光体に転写することが要求され、このために結像性能のよい、収差を抑えた投影光学系を用いることが重要である。特に近年、半導体デバイスの一層の微細化の要求により、転写パターンは、光学系の収差に対して敏感になってきている。このため、高精度に投影光学系の波面収差を測定する需要が存在する。
【０００３】
投影光学系の波面収差を高精度に測定する方法としては、従来からシアリング干渉法が知られている（例えば、特許文献１参照のこと）。シアリング干渉法はアライメントも比較的容易であり測定可能な収差の範囲も広いので測定精度の向上が強く望まれている。シアリング干渉法は、典型的に、直交する２方向の差分波面を測定し、次に基準となる点、例えば、中心点からシア方向に積分する操作をこれら２つの差分波面を使って測定領域面全面で行うことで被検波面全面の形状を得ていた。
【特許文献１】特開２０００−１４６７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シアリング干渉計において被検波面を測定する際に、被検波面の空間的な波数成分のうちその周期がシア量（波面のずらし量）より十分大きい成分、即ち、被検波面の低周波成分については、差分波面を積分することで近似的に被検波面を求めることができる。言い換えると、即ち、求めようとする被検波面の周波数成分に対してシア量が十分小さい場合、差分波面はほぼ被検波面を微分した微分波面と透過であると見なすことができ、シアリング干渉計で測定される差分波面を積分することにより被検波面を求めることができる。ところが近年は、投影光学系の精度向上に伴い、透過波面の細かな形状、即ち、空間的に高周波成分の波面情報も必要になってきている。しかるにシアリング干渉計で直接測定されるのは被検波面の差分波面であり、厳密には微分波面ではないため単に積分しただけではシア量に近い周期の波数成分では誤差が大きくなる。これは、求めようとする被検波面の周波数成分が高くなるにつれシア量が周波数成分に対して十分小さいとは言えなくなり、差分波面が微分波面と等価であるとは見なせなくなるからである。例えば、シア量の２倍の周期の波数成分の測定値は実際の２／π＝６４％となる。これに対処するためシア量を小さくすることで高周波の波数成分まで測定できるが、今度は干渉計で測定される差分波面の出力が小さくなりノイズの影響が大きくなるという問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、シアリング干渉を利用して従来よりも高い周波数成分も含む広い周波数成分について被検光学系の波面を測定することが可能な測定方法及び装置、それを利用した露光方法及び装置、並びに、デバイス製造方法を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての測定方法は、被検光学系を経た後の光をシアリング干渉させて干渉縞を発生させ、当該干渉縞を解析することによって前記被検光学系を経た光の波面を算出する測定方法であって、前記被検光学系を経た光の波面と当該波面を所定方向に所定量だけずらした波面との差分波面を算出するステップと、前記差分波面を前記所定量及び前記所定方向の波数に基づいて補正するステップとを有することを特徴とする。
【０００７】
前記算出ステップは、前記差分波面を２次元フーリエ変換して２次元波数分布関数を求めるステップを含み、前記補正ステップは、前記所定量をΔｘ、前記所定方向の前記波数をα、虚数単位をｉとすると、補正係数１／（２ｉ×ｓｉｎ（αΔｘ／２））を前記２次元波数分布関数に掛けるステップを含み、前記測定方法は、前記補正係数が掛けられた前記波数分布関数を２次元逆フーリエ変換することによって前記被検光学系の前記波面を算出してもよい。また、前記測定方法は、前記所定量及び前記所定方向の少なくとも一方を変化させるステップを更に有してもよい。
【０００８】
本発明の別の側面としての露光方法は、上述の測定方法を利用して前記被検光学系の波面収差を算出するステップと、前記算出された前記被検光学系の前記波面収差に基づいて前記被検光学系を調節するステップと、前記調節された前記被検光学系を使用して被露光体を露光するステップとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の別の側面としての測定装置は、被検光学系を経た後の光をシアリング干渉させて干渉縞を発生させ、当該干渉縞を解析することによって前記被検光学系の波面収差を算出する測定装置であって、前記被検光学系を経た光の波面を所定方向に所定量だけずらす手段と、前記被検光学系を経た光の波面と当該波面を所定方向に所定量だけずらした波面との差分波面を前記所定量及び前記所定方向の波数に基づいて補正すると共に補正された前記差分波面に基づいて前記被検光学系の前記波面収差を算出する演算部を含むことを特徴とする。当該測定装置は、前記所定量及び／又は前記所定方向の少なくとも一方を変更する手段を更に有してもよい。その場合、かかる手段は、例えば、前記測定光の光束を分割する複数の回折格子を交換可能に含み、当該複数の回折格子は格子定数がそれぞれ異なるかパターン方向がそれぞれ異なる。若しくは、かかる手段は、光軸周りに回転可能に構成され、前記測定光の光束を分割する光分割手段を含んでもよい。
【００１０】
本発明の更に別の側面としての露光装置は、光束を用いてマスクに形成されたパターンを被露光体に露光する露光装置であって、前記パターンを前記被露光体に投影する投影光学系と、前記光束とシアリング干渉を利用して前記投影光学系の波面収差を干渉縞として検出する上述の測定装置とを有することを特徴とする。前記露光光は、例えば、波長２０ｎｍ以下の極紫外線である。
【００１１】
本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて被露光体を露光するステップと、前記露光された前記被露光体を現像するステップとを有する。上述の露光装置の作用と同様の作用を奏するデバイス製造方法の請求項は、中間及び最終結果物であるデバイス自体にもその効力が及ぶ。また、かかるデバイスは、ＬＳＩやＶＬＳＩなどの半導体チップ、ＣＣＤ、ＬＣＤ、磁気センサー、薄膜磁気ヘッドなどを含む。
【００１２】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シアリング干渉を利用して従来よりも広範囲の空間的周波数成分について被検光学系の波面（被検光学系の波面収差）を測定することが可能な測定方法及び装置、それを利用した露光方法及び装置、並びに、デバイス製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明者は、差分波面をただ積分する代わりに、一旦差分波面をフーリエ変換して波数分布関数を算出し、その波数分布関数に補正係数を掛けその後逆フーリエ変換するという手段により高周波成分も正しく求めることができることを発見した。以下、本実施形態の測定方法における波面算出方法について説明する。
【００１５】
まず被検波面の波数分布関数と差分波面の波数分布関数の関係を求め、その結果から補正係数を算出する。被検波面をＷ（ｘ，ｙ）、このフーリエ変換Ｆ（α，β）はＷ（ｘ，ｙ）の空間的な波数分布関数となる。α、βはそれぞれｘ方向、ｙ方向の波数である。Ｗ（ｘ，ｙ）はＦ（α，β）の逆フーリエ変換になるので、次式が成立する。
【００１６】
【数１】
2005156403.tif 000003
【００１７】
シアリング干渉計のシア量をΔｘとして、原波面Ｗ（ｘ，ｙ）をｘ方向に−Δｘ／２と＋Δｘ／２だけシアした波面Ｗ（ｘ＋Δｘ／２）及びＷ（ｘ−Δｘ／２）は次式で表される。なお、αはｘ方向の波数、βはｙ方向の波数である。
【００１８】
【数２】
2005156403.tif 000004
【００１９】
【数３】
2005156403.tif 000005
【００２０】
従ってシアリング干渉計で計測される波面、即ち差分波面Ｗｘ（ｘ，ｙ）は次式で表される。
【００２１】
【数４】
2005156403.tif 000006
【００２２】
数式４の左辺は
2005156403.tif 000007
【００２３】
のフーリエ逆変換の定義式そのものなので数式４をフーリエ変換すれば次式のようになる。
【００２４】
【数５】
2005156403.tif 000008
【００２５】
ここでＦｘ（α，β）はＷｘ（ｘ，ｙ）のフーリエ変換であり、Ｗｘ（ｘ，ｙ）の波数分布関数となる。
【００２６】
【数６】
2005156403.tif 000009
【００２７】
数式６のＷｘ（ｘ，ｙ）として実測した差分波面を入れればＦｘ（α，β）を求められる。数式５より次式が成立する。
【００２８】
【数７】
2005156403.tif 000010
【００２９】
数式１及び７より、被検波面Ｗ（ｘ，ｙ）は次式で求められる。
【００３０】
【数８】
2005156403.tif 000011
【００３１】
となるところ以外、即ち、α＝２ｎπ／Δｘ（ｎは整数）となる波数成分以外は低周波から高周波まで正確な測定が可能である。
【００３２】
次に、
2005156403.tif 000012
【００３３】
となり測定不可となるα＝２ｎπ／Δｘの波数成分（以下、不感成分と呼ぶ）を求める方法について説明する。かかる方法としては、シア量を変更して測定する方法と、シア方向を変更して測定する方法がある。
【００３４】
シア量を変更して測定する場合、シア量Δｘ１（≠Δｘ）で測定するとこの時の不感成分はα１＝２ｎπ／Δｘ１となるので、シア量ΔｘとΔｘ１測定し、一方の不感成分を他方の測定で補うことができる。この場合でもα＝０の成分と２π／Δｘと２π／Δｘ１の公倍数の成分は依然として不感成分として残が、２π／Δｘと２π／Δｘ１の最小公倍数を着目している波数領域より大きくなるようにΔｘとΔｘ１を設定すればα＝０即ちｘ方向に一定となる成分以外は測定できる。
【００３５】
シア方向を変更して測定する場合、シア方向であるｘ方向に対してｙ方向にもシアして測定する。ｙ方向のシア量をΔｙとすれば被検波面は次式で表現される。
【００３６】
【数９】
2005156403.tif 000013
【００３７】
この時の不感成分は
2005156403.tif 000014
【００３８】
、即ちβ＝２ｍπ／Δｙ（ｍは整数）となる波数成分である。したがってｘ及びｙ両方向のシアリング測定を行い、不感成分を互いに補うことで、次式を同時に満たす波数成分のみが不感成分として残ることになり、殆どの波数成分が測定可能となる。
【００３９】
【数１０】
2005156403.tif 000015
【００４０】
【数１１】
2005156403.tif 000016
【００４１】
本実施形態では、シアする方向をｘ方向とｙ方向としたが、直交する方向である必要はなく例えば４５度や６０度でも構わない。
【００４２】
シア量及び／又はシア方向の異なる測定から最低３通りの測定の組合せで不感成分を完全に除くことができる。一例としてシア方向がｘ軸に平行、ｘ軸と３０度、ｘ軸と９０度（ｙ軸）の測定を行えば、これらの測定で共通の不感成分はなくなるので全波数成分（α＝０、β＝０の所謂ピストン成分を除く）が測定可能となる。また他の一例としてシア量が開口数ＮＡの１／１０のｘシア測定と１／１１のｘシア測定とｙシア測定の組合せでも実質的に不感成分をなくすことができる。厳密にはＮＡの（１／１０）×（１／１１）＝１／１１０及びその整数分の１の周期の振動は共通不感成分となるがこれほどの高周波成分の測定は一般に不要であり、もし必要である場合でもシア量の異なったもう一つの測定を加えることで対処できる。もちろんこれらの例の他にも不感成分を補完する無数の組合せがあることはいうまでもない。
【００４３】
図１に本発明の一実施形態としての測定装置の構成を示す。図中、１は光源、２は集光系、３はピンホールマスク、４は被検光学系、５１、５２、５３は回折格子、６１、６２、６３は＋１次回折光と−１次回折光のみを通過させる次数選択窓、７は回折格子と次数選択窓の切り替え装置、８はＣＣＤカメラ等の撮像装置、９は波面演算装置である。回折格子５１と回折格子５２とはパターン線方向が平行であるが格子定数が異なる。回折格子５１と回折格子５３とはパターン線方向が直交している。なお、切り替え装置７は、回折格子を回転駆動する駆動手段として機能してもよい。
【００４４】
波面収差測定において、光源１から発した光の波面は集光系２により被検光学系４の物体位置に配置されたピンホールマスク３に設けられている微小ピンホールを通過することで球面波となる。被検光学系４を通過した光は被検光学系４の持つ透過波面収差に等しい波面収差を持つ。次に回折格子５１によって多数の回折光に分離し、そのうち＋１次回折光と−１次回折光のみが次数選択窓６１を通過する。図１は、±１次以外の回折光は作図の便宜上表示していない。＋１次回折光と−１次回折光は被検光学系４を通過後の波面と同一であるが回折によって主光線の向きが異なるため、互いに横ずれした状態で撮像装置９上で重なり所謂シアリング干渉縞を形成する。ここで生じた干渉縞画像は波面演算装置９に送られる。波面演算装置９では送られてきた干渉縞画像を素に被検光学系４の透過波面を算出する。
【００４５】
次に、波面演算装置９における演算手順について図２及び図３を参照して説明する。ここで、図２は、波面演算装置９による演算方法を説明するためのフローチャートであり、図３は、図２の各演算処理段階で得られる波面を示す波形図である。本実施例では最初のシア方向をｘ方向、シア量をΔｘとする。
【００４６】
まず、図３（ａ）に示す干渉縞画像から図３（ｂ）に示す被検波面の差分波面Ｗ（ｘ，ｙ）を算出する（ステップ１０２）。差分波面の求め方はここでは詳細な手順は記載しないが、例えば、位相シフト法としてよく知られているように回折格子５１を格子間隔の数分の１の等距離ずつ移動させることで＋１次光と−１次光の位相差を段階的に変化させ、こうして得られた複数の干渉縞画像を解析して求めることもできる。
【００４７】
次に、図３（ｂ）に示す差分波面を波数空間にフーリエ変換して図３（ｃ）に示す波数分布関数Ｆｘ（α，β）を算出する（ステップ１０４）。ここでα、βはそれぞれｘ方向、ｙ方向の波数である。
【００４８】
次に、図３（ｃ）に示す分布関数Ｆｘ（α，β）に補正係数１／（２ｉ×ｓｉｎ（αΔｘ／２））を掛けて図３（ｄ）に示すＦ（α，β）を算出する（ステップ１０６）。ここで、ｉは虚数単位である。
【００４９】
次に、図３（ｄ）に示す波数分布関数Ｆ（α，β）を逆フーリエ変換して、図３（ｅ）に示す目的である被検波面Ｗ（ｘ，ｙ）を求める。
【００５０】
以下、不感成分の対処について説明する。前述のように、α＝２ｎπ／Δｘでは常にＦｘ（α，β）が０になるためこの成分を求めることができない。これを回避するためにシア量およびシア方向を変えて再測定する。シア量をかえるには異なる格子定数の回折格子を使用すればよく、またシア方向を変えるには向きの異なる回折格子を使用するか同一の回折格子を光軸方向に回転して使用してもよい。もちろん次数選択窓もシア量とシア方向に応じて交換または回転する必要がある。本実施形態では図１の回折格子と次数選択窓の切り替え装置７によって回折格子と次数選択窓を同時に切り替えることができる。
【００５１】
図４は波数空間における不感成分の様子を示している。縦の破線はシア方位はｘのままで２つの異なるシア量Δｘ、Δｘ１で測定した場合の不感成分を表している。それぞれの不感成分はαが２ｎπ／Δｘ、２ｎ１π／Δｘ１（ｎ、ｎ１は整数）である波数成分であり、シア量Δｘ、Δｘ１を適切に選べば互いに不感成分を補完することができるが、α＝０、即ち、ｘ方向に一定となる成分は共通の不感成分なので補完できない。次に回折格子と次数選択窓の切り替え装置７によってシア方位をｙになるように回折格子と次数選択窓を切り替える。このときのシア量をΔｙとすれば不感成分はβが２ｍπ／Δｙ（ｍは整数）となる波数成分である。図４の横の破線はこの場合の不感成分を表しており、これら３測定で補完しきれず残る不感成分は極僅かであることが分かる。更に、ｙ方向にシア量の異なる測定を行うか、シア方向がｘ軸やｙ軸と異なるシア方向、例えば４５度方向の測定を行えば、（α，β）＝（０，０）以外の不感成分は全て補完できることは容易に理解でき、これで得られた波数分布関数を逆フーリエ変換することで正確に被検波面を再生することができる。なお、（α，β）＝（０，０）成分は通常ピストンと呼ばれる平面成分であり波面収差ではないので測定できなくても問題はない。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態によれば、シアリング干渉計であっても空間的に高周波成分を含めて正確に被検光学系の波面収差測定が可能になる。
【００５３】
以下、図５を参照して、本発明の別の実施形態の露光装置４０について説明する。ここで、図５は、ＥＵＶ光を露光光として使用する露光装置４０の概略ブロック図である。もっとも、本発明の露光装置はＥＵＶ光に限定されるものではない。
【００５４】
図５において、４１は光源も含む照明系、４２はレチクルステージ、４４はレチクルで、レチクル４４は波面収差を測定する際には反射型ピンホール４３即ち図１のピンホールマスク３上のピンホールと同等のサイズの微小反射領域を有するパターンが配置されており、ウエハを露光する際は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやＣＣＤ等）の回路パターンが配されているレチクルである。４Ａは被検光学系である投影光学系、４５はウエハステージである。５１乃至５３は回折格子、６１乃至６３は回折格子で図１では紙面の横方向に整列しているが、図５では紙面に垂直に整列している。また、図５は、切り替え装置（駆動手段）７や演算装置９を便宜上省略している。回折格子５１乃至５３および次数選択窓６１乃至６３が図示しない駆動手段によって切り替わるように構成されている。８は撮像装置で、４７は被露光体（本実施形態ではウエハ）である。回折格子５１乃至５３および次数選択窓６１乃至６３と撮像装置８は一体構造となっていて、ウエハステージ４５上に配置されている。
【００５５】
以上のような構成で投影光学系４Ａの波面収差を測定するには、照明系４１でレチクル４４を照明し、反射型ピンホール４３から射出する一方向だけ球面となっている波面を回折格子５１等で分割し、投影光学系４Ａを介して０次光を遮断して±１次回折光を次数選択窓６１乃至６３へ入射させて、撮像装置８で干渉縞を得る。干渉縞は元の波面を微分したものに対応するので、撮像装置８で取得した差分波面情報をフーリエ変換して補正しフーリエ逆変換を施すことによって演算装置９は元の波面情報を取得する。回折格子５１を切り替え装置７で切り替え、投影光学系４Ａの画角内の任意の数点で同様に収差測定を行うことで投影光学系の画角内の収差特性を測定する。本実施形態では、マスクとして反射パターンを用いることで投影露光装置内に収差測定機能を付加しやすい構成となっている。
【００５６】
以下、本発明の一実施形態の収差補正方法について説明する。露光装置４０は投影光学系を構成する図示しない複数の光学素子が光軸方向及び／又は光軸直交方向へ移動可能になっており、不図示の収差調節用の駆動系により、本実施形態により得られる収差情報にもとづいて、一又は複数の光学素子を駆動することにより、投影光学系の一又は複数値の収差（特に、ザイデルの５収差）を補正したり、最適化したりすることができる。また、投影光学系４０の収差を調整する手段としては、可動レンズ以外に、可動ミラー（光学系がカタディオプトリック系やミラー系のとき）や、傾動できる平行平面板や、圧力制御可能な空間、アクチュエータによる面補正などさまざまな公知の系を用いるものが適用できる。
【００５７】
次に、投影露光装置４０を利用したデバイス製造方法を図６及び図７を参照して説明する。ここで、図６は，半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。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（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。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、上記用意したマスクとウエハを用いて、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。
【００５８】
図７は、図６のステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウ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等によって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）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）ではウエハに感光材を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置４０によってマスク４２の回路パターンをウエハ４７に露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハ４７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部を削り取る。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４７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精度の半導体デバイスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態の測定装置の光路図である。
【図２】本発明の一実施形態の測定方法における演算方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２の各演算処理段階で得られる波面を示す波形図である。
【図４】本発明の一実施形態の測定方法による波数空間における不感成分の様子を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態の露光装置を説明するための光路図である。
【図６】デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
【図７】図５に示すステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１                  光源
２                  集光系
３                  ピンホールマスク
４                  被検光学系
４Ａ                投影光学系
５１、５２、５３    回折格子
６１、６２、６３    次数選択窓
７                  切り替え装置（駆動手段）
８                  撮像装置
９                  波面演算装置
４０                露光装置
４１                照明系
４２                レチクルステージ
４３                反射型ピンホール
４４                レチクル
４５                ウエハステージ
４７                被露光体
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005156403.tif 000019
【図４】
2005156403.tif 000020
【図５】
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【図６】
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【図７】
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