(57)【要約】【課題】  シアリング干渉計の計測精度を向上させる。【手段】  光源から発せられた光束をピンホールに照射し、前記ピンホールを介した光束を被検物に照射し、前記被検物からの光束を回折格子により回折した後、回折光を選択するための複数の孔が設けられたマスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測することにより、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計において、前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と＋１次光を選択して計測を行った後、更に、前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と−１次光の計測を行い、各々の測定結果に基づきキャリブレーションを行うシアリング干渉計である。【選択図】  図１
2005351833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から発せられた光束をピンホールに照射し、前記ピンホールを介した光束を被検物に照射し、前記被検物からの光束を回折格子により回折した後、回折光を選択するための複数の孔が設けられたマスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測することにより、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計において、
前記回折格子により回折した光を選択するために、前記マスクをスライドする機構を有することを特徴とするシアリング干渉計。
【請求項２】
光源から発せられた光束をピンホールに照射し、前記ピンホールを介した光束を被検物に照射し、前記被検物からの光束を回折格子により回折した後、回折光を選択するための複数の孔が設けられたマスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測することにより、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計において、
前記回折格子により回折した光を選択するために、前記マスクに設けられた孔のうち所定の孔からの光束を通過させるべく、孔には開閉する機構を有することを特徴とするシアリング干渉計。
【請求項３】
光源から発せられた光束を第１回折光学素子により回折させた後、複数の孔の設けられた第１マスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光を被検物に照射し、被検物からの光束は第２回折光学素子を介した後、一つの孔が設けられた第２マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測し、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計において、
前記回折格子により回折した光を選択するために、前記第１マスク並びに第２マスクをともにスライドする機構を有することを特徴とするシアリング干渉計。
【請求項４】
光源から発せられた光束を第１回折光学素子により回折させた後、複数の孔の設けられた第１マスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光を被検物に照射し、被検物からの光束は第２回折光学素子を介した後、一つの孔が設けられた第２マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測し、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計において、
前記回折格子により回折した光を選択するために、前記マスクに設けられた孔のうち所定の孔からの光束を通過させるべく、孔には開閉する機構を有することを特徴とするシアリング干渉計。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載されたシアリング干渉計において、
前記光源の波長が５０ｎｍ以下のＥＵＶ光であることを特徴とするシアリング干渉計。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載されたシアリング干渉計を用いて、
前記マスクにより前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と＋１次光を選択して計測を行った後、
前記マスクにより前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と−１次光の計測を行うことを特徴とするシアリング干渉計による計測方法。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載されたシアリング干渉計を用いて、
前記マスクにより前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と＋１次光を選択して計測を行った後、
前記マスクにより前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と−１次光の計測を行い、各々の測定結果に基づきキャリブレーションを行うことを特徴とするシアリング干渉計による計測方法。
【請求項８】
請求項１から５のいずれかに記載されたシアリング干渉計を用いて、
前記マスクにより前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と＋１次光を選択して計測を行った後、
前記マスクにより前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と−１次光の計測を行い、各々の測定結果のいずれか一方の計測結果についてシア量だけシフトさせた後、もう一方の計測結果との和或いは差をとった計算結果に基づきキャリブレーションを行うことを特徴とするシアリング干渉計による計測方法。
【請求項９】
光源から発せられた光束をピンホールに照射し、前記ピンホールを介した光束を被検物に照射し、前記被検物からの光束を回折格子により回折した後、回折光を選択するための複数の孔が設けられたマスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測することにより、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計について、
前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と＋１次光を選択して計測を行った後、
更に、前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と−１次光の計測を行い、各々の測定結果に基づきキャリブレーションを行うことを特徴とするシアリング干渉計による計測方法。
【請求項１０】
光源から発せられた光束をピンホールに照射し、前記ピンホールを介した光束を被検物に照射し、前記被検物からの光束を回折格子により回折した後、回折光を選択するための複数の孔が設けられたマスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測することにより、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計について、
前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と＋１次光を選択して計測を行った後、
更に、前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と−１次光の計測を行い、各々の測定結果のいずれか一方の計測結果についてシア量だけシフトさせた後、もう一方の計測結果との和或いは差をとった計算結果に基づきキャリブレーションを行うことを特徴とするシアリング干渉計による計測方法。
【請求項１１】
光源から発せられた光束を第１回折光学素子により回折させた後、複数の孔の設けられた第１マスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光を被検物に照射し、被検物からの光束は第２回折光学素子を介した後、一つの孔が設けられた第２マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測し、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計について、
前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と＋１次光を選択して計測を行った後、
更に、前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と−１次光の計測を行い、各々の測定結果に基づきキャリブレーションを行うことを特徴とするシアリング干渉計による計測方法。
【請求項１２】
光源から発せられた光束を第１回折光学素子により回折させた後、複数の孔の設けられた第１マスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光を被検物に照射し、被検物からの光束は第２回折光学素子を介した後、一つの孔が設けられた第２マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測し、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計について、
前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と＋１次光を選択して計測を行った後、
更に、前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と−１次光の計測を行い、各々の測定結果のいずれか一方の計測結果についてシア量だけシフトさせた後、もう一方の計測結果との和或いは差をとった計算結果に基づきキャリブレーションを行うことを特徴とするシアリング干渉計による計測方法。
【請求項１３】
請求項６から１２に記載されたシアリング干渉計による計測方法により、投影光学系の一部又は全部を検査する手順を含むことを特徴とする投影光学系の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載された投影光学系の製造方法により製造されたことを特徴とする投影光学系。
【請求項１５】
請求項１４に記載された投影光学系を含むことを特徴とする投影光学装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載された露光装置を用いて、前記マスクのパターンを前記感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光され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マイクロデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シアリング干渉計、シアリング干渉計による計測方法、投影光学系の製造方法、投影光学系及び露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の高集積化はとどまるところを知らず、露光装置とりわけ投影光学系に要求される性能は益々高レベルとなっており、このような背景から、投影レンズなどの高精度な光学系の検査を行うために、シアリング干渉計を適用することが提案されている。特に、ＥＵＶ光といわれる波長が５０ｎｍ以下の光を光源として用いた露光装置においては、用いる波長が従来と比べて極めて短いことから、光学部材の高精度な光学系の測定、検査は露光装置を製造する上で極めて重要な工程と位置付けられる。
【０００３】
このようなシアリング干渉計は、一般には、光源から発せられた光束を、ピンホールを介した後、測定対象となる披検光学系に照射し、披検光学系からの測定光束を回折光学素子によって互いに波面のずれた２つの光束に分割し、それらの光束による干渉縞をＣＣＤカメラ等により光量分布を計測することにより観測し、この干渉縞の情報から被検波面の形状を求めるものである。
【０００４】
被検光学系が反射系である場合には、被検光学系からの測定光束を波面のずれた２つの光束に分割するためにハーフミラーを用いる手法もある。
このようなシアリング干渉計は、極めて高い精度による測定を行うものであり、誤差等を極限まで排除するために、キャリブレーションを行うことが必要となる。
【０００５】
このようなシアリング干渉計のキャリブレーションを行う手法としては、披検光学系からの光束をピンホールに入射させ点回折を生じさせることにより行う手法があるが、ピンホールでは通過する光量が少なく、計測に時間がかかり、また、誤差が生じやすくなるといった問題点があった。更に、ピンホールを用いた場合には、非点収差に起因する誤差が生じやすくなるといった問題点もあった。
【特許文献１】特開２００３−３０２２０５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、発明者はシアリング干渉計に関し誤差が生じる原因について調査を行ったところ、シアリング干渉計に用いられる回折光学素子とＣＣＤ等のイメージセンサーにより発生する収差に起因するものが最も大きく、これらの収差は、回折光学素子の回折に起因する収差、回折光学素子のチルト角に依存する収差、ＣＣＤ等のイメージセンサーのチルト角に依存する収差、回折光学素子の製造誤差に基づく収差に分類されることが解った。
【０００７】
そこで、本発明は、これらの回折光学素子により生じる収差を特定する手法を提供するとともに、この手法に基づくシアリング干渉計のキャリブレーションを行う方法、シアリング干渉計、シアリング干渉計の計測方法の提供を目的とするものである。また、本発明は、このシアリング干渉計の計測方法を一部に含んだ露光装置の製造方法、及びこの製造方法により製造された露光装置、露光装置による各種デバイスの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】
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものである。
第１の発明は、光源から発せられた光束をピンホールに照射し、前記ピンホールを介した光束を被検物に照射し、前記被検物からの光束を回折格子により回折した後、回折光を選択するための複数の孔が設けられたマスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測することにより、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計において、
前記回折格子により回折した光を選択するために、前記マスクをスライドする機構を有することを特徴とするシアリング干渉計である。
【０００９】
第２の発明は、光源から発せられた光束をピンホールに照射し、前記ピンホールを介した光束を被検物に照射し、前記被検物からの光束を回折格子により回折した後、回折光を選択するための複数の孔が設けられたマスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測することにより、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計において、
前記回折格子により回折した光を選択するために、前記マスクに設けられた孔のうち所定の孔からの光束を通過させるべく、孔には開閉する機構を有することを特徴とするシアリング干渉計である。
【００１０】
第３の発明は、光源から発せられた光束を第１回折光学素子により回折させた後、複数の孔の設けられた第１マスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光を被検物に照射し、被検物からの光束は第２回折光学素子を介した後、一つの孔が設けられた第２マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測し、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計において、
前記回折格子により回折した光を選択するために、前記第１マスク並びに第２マスクをともにスライドする機構を有することを特徴とするシアリング干渉計である。
【００１１】
第４の発明は、光源から発せられた光束を第１回折光学素子により回折させた後、複数の孔の設けられた第１マスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光を被検物に照射し、被検物からの光束は第２回折光学素子を介した後、一つの孔が設けられた第２マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測し、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計において、
前記回折格子により回折した光を選択するために、前記マスクに設けられた孔のうち所定の孔からの光束を通過させるべく、孔には開閉する機構を有することを特徴とするシアリング干渉計である。
【００１２】
第５の発明は、第１から４の発明のいずれかのシアリング干渉計において、前記光源の波長が５０ｎｍ以下のＥＵＶ光であることを特徴とするシアリング干渉計である。
第６の発明は、第１から５の発明のいずれかのシアリング干渉計を用いて、前記マスクにより前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と＋１次光を選択して計測を行った後、前記マスクにより前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と−１次光の計測を行うことを特徴とするシアリング干渉計による計測方法である。
【００１３】
第７の発明は、第１から５の発明のいずれかのシアリング干渉計を用いて、前記マスクにより前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と＋１次光を選択して計測を行った後、前記マスクにより前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と−１次光の計測を行い、各々の測定結果に基づきキャリブレーションを行うことを特徴とするシアリング干渉計による計測方法である。
【００１４】
第８の発明は、第１から５の発明のいずれかのシアリング干渉計を用いて、前記マスクにより前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と＋１次光を選択して計測を行った後、前記マスクにより前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と−１次光の計測を行い、各々の測定結果のいずれか一方の計測結果についてシア量だけシフトさせた後、もう一方の計測結果との和或いは差をとった計算結果に基づきキャリブレーションを行うことを特徴とするシアリング干渉計による計測方法である。
【００１５】
第９の発明は、光源から発せられた光束をピンホールに照射し、前記ピンホールを介した光束を被検物に照射し、前記被検物からの光束を回折格子により回折した後、回折光を選択するための複数の孔が設けられたマスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測することにより、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計について、前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と＋１次光を選択して計測を行った後、
更に、前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と−１次光の計測を行い、各々の測定結果に基づきキャリブレーションを行うことを特徴とするシアリング干渉計による計測方法である。
【００１６】
第１０の発明は、光源から発せられた光束をピンホールに照射し、前記ピンホールを介した光束を被検物に照射し、前記被検物からの光束を回折格子により回折した後、回折光を選択するための複数の孔が設けられたマスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測することにより、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計について、前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と＋１次光を選択して計測を行った後、更に、前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と−１次光の計測を行い、各々の測定結果のいずれか一方の計測結果についてシア量だけシフトさせた後、もう一方の計測結果との和或いは差をとった計算結果に基づきキャリブレーションを行うことを特徴とするシアリング干渉計による計測方法である。
【００１７】
第１１の発明は、光源から発せられた光束を第１回折光学素子により回折させた後、複数の孔の設けられた第１マスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光を被検物に照射し、被検物からの光束は第２回折光学素子を介した後、一つの孔が設けられた第２マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測し、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計について、前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と＋１次光を選択して計測を行った後、更に、前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と−１次光の計測を行い、各々の測定結果に基づきキャリブレーションを行うことを特徴とするシアリング干渉計による計測方法である。
【００１８】
第１２の発明は、光源から発せられた光束を第１回折光学素子により回折させた後、複数の孔の設けられた第１マスクに照射し、前記マスクにより選択された回折光を被検物に照射し、被検物からの光束は第２回折光学素子を介した後、一つの孔が設けられた第２マスクにより選択された回折光により形成されるシアリング干渉縞を計測し、被検物の被検面を計測するシアリング干渉計について、
前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と＋１次光を選択して計測を行った後、更に、前記回折光学素子により形成された回折光のうち０次光と−１次光の計測を行い、各々の測定結果のいずれか一方の計測結果についてシア量だけシフトさせた後、もう一方の計測結果との和或いは差をとった計算結果に基づきキャリブレーションを行うことを特徴とするシアリング干渉計による計測方法である。
【００１９】
第１３の発明は、第６から１２の発明のいずれかのシアリング干渉計による計測方法により、投影光学系の一部又は全部を検査する手順を含むことを特徴とする投影光学系の製造方法である。
【００２０】
第１４の発明は、第１３の発明における投影光学系の製造方法により製造されたことを特徴とする投影光学系である。
第１５の発明は、第１４の発明の投影光学系を含むことを特徴とする投影光学装置である。
【００２１】
第１６の発明は、第１５の発明の露光装置を用いて、前記マスクのパターンを前記感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光され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マイクロデバイスの製造方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明におけるシアリング干渉計、シアリング干渉計による計測方法によれば、シアリング干渉計により発生する収差に基づく誤差を極限まで小さくすることができ、極めて高い波面計測を行うことができる効果がある。
【００２３】
また、本発明におけるシアリング干渉計による計測方法を含む露光装置の製造方法により製造された露光装置では、設計どおりの光学特性を満たしていることから、微細なパターンの露光を行うことができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図１に基づきＬＳＩシアリング干渉計のキャリブレーションの手法を説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１（ａ）は本発明に係るＬＳＩシアリング干渉計の構成図である。
本実施例にかかるＬＳＩシアリング干渉計は、波長１３．４ｎｍの光を発する光源（不図示）からの光束をピンホール基板１１に設けられたピンホールＰにより回折し、ほぼ理想状態の球面波となる測定光束Ｌを披検物１２に照射する。図１（ｂ）に、ピンホール基板１１を光軸上から見た図を示す。被検物１２において、透過或いは反射された光束は、回折光学素子により回折される。
【００２６】
回折された光のうち、０次光と１次光をマスク基板１４に設けられた窓Ｗ１，Ｗ２により選択し、ＣＣＤ等からなるイメージセンサー１５上で干渉させ第１測定を行う。図１（ｃ）に、マスク基板１４を光軸上から見た図を示す。
【００２７】
次に、回折された光のうち、０次光と−１次光をマスク基板１４に設けられた窓Ｗ１，Ｗ２により選択し、ＣＣＤ等からなるイメージセンサー１５上で干渉させ第２測定を行う。この際、マスク基板１４は基板面がスライドして移動することにより、０次光と１次光、０次光と−１次光のそれぞれが選択される機構となっている。スライド機構にすることにより、マスク基板１４をスライドさせるだけで、所望の回折光を選択することができる。
【００２８】
尚、回折光の選択には、マスク基板１４上に複数の窓を設けておき、各々の窓にシャッター等の開閉機構を設けることにより、所望の回折光を選択する方法もある。このような機構にすることにより可動部分を更に減らすことができゴミの発生を防止することができ、信頼性の向上も図ることができる。
【００２９】
第１測定（０次光と１次光）の測定結果は、式（１）で表される。
Ψ0,1(x,y)＝Ｏ(x,y)−Ｏ(x-s,y)−Ｄ1(x-s,y)・・・・・・（１）
ここで、x,yは測定面における座標であり、Ｏ(x,y)、Ｏ(x-s,y)は被検波面における測定結果、−Ｄ1(x-s,y)は、１次光に含まれる回折光学素子の欠陥あるいは、回折による収差である。
【００３０】
次に、第２測定（０次光と−１次光）の測定結果は、式（２）で表される。
Ψ0,-1(x,y)＝Ｏ(x,y)−Ｏ(x+s,y)−Ｄ-1(x+s,y)・・・・・・（２）
ここで、x,yは測定面における座標であり、Ｏ(x,y)、Ｏ(x+s,y)は被検波面における測定結果、−Ｄ-1(x+s,y)は、−１次光に含まれる回折光学素子の欠陥あるいは回折による収差である。
【００３１】
以上の収差をキャリブレーションするために、第２測定の結果においてＸ軸上でｓだけシフトさせたものと、第１の測定結果の和をとることにより被検波面の影響をキャンセルすることができ、以下の式（３）となる。
Ψ0,1(x,y) ＋Ψ0,-1(x-s,y)＝−Ｄ-1(x,y)−Ｄ1(x-s,y)・・・（３）
この式（３）より、シアリング干渉計における誤差や回折光学素子の回折によって発生した収差を検出することができる。
【００３２】
ここで、第１測定の結果と第２測定の結果には、回折光学素子の回折に起因するデフォーカス成分ＡZ4、非点収差ＡZ5、コマ収差ＡZ8、回折光学素子とＣＣＤ等のイメージセンサーの配置する際のチルト角に起因して発生するデフォーカス成分ＢZ4、非点収差ＢZ5、ＣZ6、回折光学素子の製造時における欠陥等に起因する製造誤差に基づく収差Ｆ(x,y)である。
ここで、１次光における収差Ｄ1(x,y)、−１次光における収差Ｄ-1(x,y)は、それぞれ以下のように表される。
Ｄ1(x,y)＝
ＡZ8｛3（x2＋y2）−2｝x＋ＡZ5（x2−y2）＋ＡZ4（x2＋y2）＋ＢZ5（x2−y2）＋2ＣZ6xy＋ＢZ4（x2＋y2）＋Ｆ(x,y)・・（４）
Ｄ-1(x,y)＝
−ＡZ8｛3（x2＋y2）−2｝x＋ＡZ5（x2−y2）＋ＡZ4（x2＋y2）−ＢZ5（x2−y2）−2ＣZ6xy−ＢZ4（x2＋y2）−Ｆ(x,y)・・・（５）
回折格子の特性からＡZ4＝ＡZ5となり、  式（４）、（５）より、sの２乗の項を微小なものとして無視すると、
Ｄ1(x,y)＋Ｄ-1(x-s,y)
＝−ＡZ8（9x2＋3y2）s＋4ＡZ5x2−4ＡZ5xs−2ＢZ5xs−2ＣZ6sy
−2ＢZ4xs＋Ｆ(x,y)−Ｆ(x-s,y)・・・・（６）となる。シミュレーションにより、回折格子とＣＣＤカメラのチルトによる波面収差のパワー成分は、非球面収差成分変化の半分であることが確認されていることから、
ＢZ5＝2ＢZ4
となるため、
Ｄ1(x,y)＋Ｄ-1(x-s,y)＝
（−9ＡZ8s＋4ＡZ5）x2−3ＡZ8sy2−4ＡZ5sx−3ＢZ5sx
−2ＣZ6sy＋Ｆ(x,y)−Ｆ(x-s,y)・・・（７）
となり、
また、測定結果をZernike多項式にフィティングさせると以下のようになる。なお、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4、Ｚ5は、Ψ0,1(x,y)、Ψ0,-1(x,y)の測定値より直接求められる値である。
−Ψ0,1(x,y) −Ψ0,-1(x-s,y)＝
Ｚ4（x2＋y2）＋Ｚ5（x2−y2）＋Ｚ2x＋Ｚ3x＋Ｆ(x,y)
−Ｆ(x-s,y)・・・（８）
これより、
ＡZ5＝（2Ｚ5−Ｚ4）/2・・・・・（９）
ＡZ8＝（Ｚ5−Ｚ4）/2s・・・・・（１０）
ＢZ5＝（Ｚ2/3ｓ）−（4ＡZ5/3）・・・・・（１１）
ＣZ6＝Ｚ3/2ｓ・・・・・・・・・・・・・・・（１２）
ＢZ4＝（Ｚ2/6ｓ）−（2ＡZ5/3）・・・・・（１３）
従って、
Ｆ(x,y) ＝
∫｛−Ψ0,1(x,y)−Ψ0,-1(x-s,y)−Ｚ4（x2＋y2）
−Ｚ5（x2−y2）＋Ｚ2x＋Ｚ3x｝ｄｘ・・・・・・・（１４）
により算出される。
【００３３】
以上のように各々の収差を分離することができ、この結果に基づきシアリング干渉計の測定結果のキャリブレーションを行うことにより、被検波面の形状を正確に求めることができる。
【実施例２】
【００３４】
以下、図２に基づきＤＬＳＩシアリング干渉計のキャリブレーションの手法を説明する。図２（ａ）は、本発明に係るＤＬＳＩシアリング干渉計の構成図である。
本実施例にかかるＬＳＩシアリング干渉計は、波長１３．４ｎｍの光を発する光源（不図示）からの光束を第１回折光学素子２１により回折させた後、第１マスク基板２２に設けられた窓Ｗ３、Ｗ４により第１回折光学素子２１によりに回折された所定の回折光を選択する。この選択された回折光束を披検物２３に照射する。被検物２３において、透過或いは反射された光束は、更に第２回折光学素子２４により回折され、第２マスク基板２５に設けられた窓Ｗ５により所定の回折光を選択する。図２（ｂ）に第１マスク基板２２を光軸上から見た図を示し、図２（ｃ）に第２マスク基板２５を光軸上から見た図を示す。
【００３５】
第１回折光学素子２１により回折された光のうち、０次光と１次光を第１マスク基板２２に設けられた窓Ｗ３、Ｗ４により選択し、第２マスク基板２５により所定の回折光を取り出した後,ＣＣＤ等からなるイメージセンサー２６上で干渉させ第１測定を行う。
【００３６】
次に,第１回折光学素子２１により回折された光のうち、０次光と−１次光を第１マスク基板２２に設けられた窓Ｗ３、Ｗ４により選択し、第２マスク基板２５により所定の回折光を取り出した後,ＣＣＤ等からなるイメージセンサー２６上で干渉させ第２測定を行う。
【００３７】
この際、第１マスク基板２２、第２マスク基板２５は基板面がスライドして移動することにより、０次光と１次光、０次光と−１次光のそれぞれが選択される機構となっている。よって、第１マスク基板２２、第２マスク基板２５をスライドさせるだけで、所望の回折光を選択することができる。
【００３８】
尚、回折光の選択には、第１マスク基板２２及び第２マスク基板２５上に複数の窓を設けておき、各々の窓にシャッター等の開閉機構を設けることにより、所望の回折光を選択する方法もある。このような機構にすることにより可動部分を更に減らすことができゴミの発生を防止することができ、信頼性の向上も図ることができる。
【００３９】
第１測定（０次光と１次光）の測定結果は、式（１５）で表される。
Ψ0,1(x-s,y)＝
Ｏ(p,q)−Ｏ(p-sp,q)＋Ｄ2+1(x-s,y)−Ｄ1-1(x-s,y)・・・（１５）
ここで、x,yは測定面における座標であり、O(p,q) 、O(p-sp,q)は被検波面における測定結果、Ｄ2+1(x-s,y)、Ｄ1-1(x-s,y)は、１次光に含まれる回折光学素子の欠陥あるいは、回折による収差である。
【００４０】
次に、第２測定（０次光と−１次光）の測定結果は、式（１６）で表される。
Ψ0,-1(x+ｓ,y)＝
Ｏ(p,q)−Ｏ(p+sp,q)＋Ｄ2-1(x+s,y)−Ｄ1+1(x+s,y)・・・（１６）
ここで、x,yは測定面における座標であり、Ｏ(p,q)、Ｏ(p+sp,q)は被検波面における測定結果、Ｄ2-1(x+s,y)、Ｄ1+1(x+s,y)は、−１次光に含まれる回折光学素子の欠陥あるいは回折による収差である。
【００４１】
以上の収差をキャリブレーションするために、第１測定の結果においてＸ軸上でｓだけシフトさせたものと、第２の測定結果の和をとることにより被検波面の影響をキャンセルすることができ、以下の式（１７）となる。
Ψ0,1(x,y) ＋Ψ0,-1(x+s,y)＝
Ｄ2+1(x,y)−Ｄ1-1(x,y)＋Ｄ2-1(x+s,y)−Ｄ1+1(x+s,y)・・・（１７）
これより、シアリング干渉計における誤差や回折光学素子の回折によって発生した収差を検出することができる。
【００４２】
ここで、第１測定の結果と第２測定の結果には、回折光学素子の回折に起因するデフォーカス成分ＡZ4、非点収差ＡZ5、コマ収差ＡZ8、回折光学素子とＣＣＤ等のイメージセンサーの配置する際のチルト角に起因して発生するデフォーカス成分ＢZ4、非点収差ＢZ5、ＣZ6、回折光学素子の製造時における欠陥等に起因する製造誤差に基づく収差Ｆ(x,y)である。ここで、
Ｄ1＝Ｄ2+1-Ｄ1-1・・・・・・・・・（１８）
Ｄ-1＝Ｄ2-1−Ｄ1+1・・・・・・・・（１９）
とすると、１次光における収差Ｄ1(x,y)、−１次光における収差Ｄ-1(x,y)は、それぞれ以下のように表される。
Ｄ1(x,y)＝
ＡZ8｛3（x2＋y2）−2｝x＋ＡZ5（x2−y2）＋ＡZ4（x2＋y2）＋ＢZ5（x2−y2）＋２ＣZ6xy＋ＢZ4（x2＋y2）＋Ｆ(x,y)・・・・（２０）
Ｄ-1(x,y)＝
−ＡZ8｛3（x2＋y2）−2｝x＋ＡZ5（x2−y2）＋ＡZ4（x2＋y2）−ＢZ5（x2−y2）−２ＣZ6xy−ＢZ4（x2＋y2）−Ｆ(x,y)・・・・（２１）
式（２０）、（２１）より、ｓの２乗の項を微小なものとして無視すると、第１実施例の場合と同様に、
ＡZ5＝（2Ｚ5−Ｚ4）/2・・・・・（２２）
ＡZ8＝（Ｚ5−Ｚ4）/2s・・・・・（２３）
ＢZ5＝（Ｚ2/3ｓ）−（4ＡZ5/3）・・・・・（２４）
ＣZ6＝Ｚ3/2ｓ・・・・・・・・・・・・・・・（２５）
ＢZ4＝（Ｚ2/6ｓ）−（2ＡZ5/3）・・・・・（２６）
従って、
Ｆ(x,y) ＝∫｛−Ψ0,1(x,y)−Ψ0,-1(x-s,y)−Ｚ4（x2＋y2）
−Ｚ5（x2−y2）＋Ｚ2x＋Ｚ3x｝dx・・・・・（２７）
により算出される。
【００４３】
以上のように各々の収差を分離することができ、この結果に基づきシアリング干渉計の測定結果のキャリブレーションを行うことにより、被検波面の形状を正確に求めることができる。
【実施例３】
【００４４】
本発明に係る第３の実施例を説明する。
本実施例は,実施例１或いは実施例２に記載されたシアリング干渉計を利用して製造された投影露光装置に関し説明する。
【００４５】
この投影露光装置に搭載された投影光学系を構成する光学部材である被検物の全部又は一部の光学系は,その製造時,実施例１又は実施例２に記載されたシアリング干渉計により検査されている。そして、投影光学系の被検物の少なくともいずれかの面、投影露光装置のいずれかの箇所は、その測定結果に応じて調整され製造される。実施例１、実施例２に記載されたシアリング干渉計によれば、測定が高精度で行われるので、前記調整方法が例え従来と同じであったとしても、投影光学系、投影露光装置は高精度となる。
【００４６】
尚、投影露光装置は、少なくともウエハステージと波長１３．４ｎｍの波長のＥＵＶ光を供給するための光源部と投影光学系の光学部材を含むものである。ここで、ウエハステージには、感光剤を塗布したウエハを設置することができ、ステージ制御系によりウエハステージを駆動しウエハ位置を制御する。また投影光学系の物体面及び像面には、それぞれレチクル、ウエハが設置されるように配置される。さらに、投影光学系は、スキャンタイプの投影露光装置に応用されるアライメント光学系有する。さらに、投影光学系は、レチクルとウエハとの間の相対位置を調整するためのアライメント光学系を有する。レチクルは、レチクルに設けられている所定のパターンをウエハ上に投影するためのものである。感光剤の塗布されたウエハ上にパターンが形成される。
【実施例４】
【００４７】
上述の実施例３に係る露光装置により、マイクロデバイスを露光する方法について説明する。照明光学装置によってマスク(またはレチクル)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パターンを感光性基板に露光する(露光工程)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、上述の実施例の露光装置を用いて感光性基板としてのウエ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３のフローチャートを参照して説明する。
【００４８】
先ず、図３のステップ２０１において、１ロットのウエハ上に金属膜が蒸着される、次のステップ２０２において、その１ロットのウエ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２０３において、実施例３に係る露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系(投影光学モジュール)を介して、その１ロットのウエハ上の各ショット領域に順次露光転写される。
【００４９】
その後、ステップ２０４において、その１ロットについてウエハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ２０５において、その１ロットのウエ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、各ウエハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤに回路パターンの形成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であっても露光することができる。
【００５０】
また、上述の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。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係るＬＳＩシアリング干渉計の構成を示した図である。
【図２】本発明に係るＤＬＳＩシアリング干渉計の構成を示した図である。
【図３】本発明に係る露光装置により、デバイスを作製するためのプロセスを示した図である。
【符号の説明】
【００５２】
１１  ピンホール基板
１２  被検物
１３  回折光学素子
１４  マスク基板
１５  イメージセンサー
Ｌ１  光束
Ｐ    ピンホール
Ｗ１、Ｗ２  窓
２１  第１回折光学素子
２２  第１マスク基板
２３  被検物
２４  第２回折光学素子
２５  第２マスク基板
２６  イメージセンサー
Ｌ２  光束
Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５  窓
【図１】
2005351833.tif 000003
【図２】
2005351833.tif 000004
【図３】
2005351833.tif 000005