【手続補正書】
【提出日】平成19年2月22日(2007.2.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、点回折干渉計（Ｐｏｉｎｔ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ：ＰＤＩ）、及び当該点回折干渉計を利用した露光装置及び方法並びにデバイス製造方法に関する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
フォトリソグラフィー技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造する際に、マスク（レチクル）に形成された回路パターンをウェハ等に転写する縮小投影露光装置が従来から使用されている。投影露光装置で転写できる最小の寸法（解像度）は、露光に用いる光の波長に比例し、波長を短くすればするほど解像度は高くなる。このため、近年では露光に用いられる露光光の波長が短くなってきている。具体的には、超高圧水銀ランプ（ｉ線（波長約３６５ｎｍ））からＫｒＦエキシマレーザー（波長約２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長約１９３ｎｍ）、更には、波長１０ｎｍ乃至１５ｎｍ程度のＥＵＶ光と短波長化が進んでいる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態としての点回折干渉計の一例としての位相シフトＰＤＩ１００とその動作原理について説明する。ここで、図１は、位相シフトＰＤＩ１００の光路図である。同図において、１０２は照明光学系、１０４は照明光学系からの射出光である。１１０は第１のマスク、１２０グレーティング、１３０被検光学系、１４０は第２のマスクである。１５０はグレーティングによる回折光内の一つの回折光であり、被検光学系を透過後、マスク１４０における窓１４６を透過する。１５２はグレーティングによる回折光内の一つの回折光であり、１５０とは別の回折次数であり、マスク１４０のピンホール部分に照射され、ピンホールから発生する光である。１６０はＣＣＤなどの検出部、１６２は検出部１６０に接続された制御部、１６４はメモリである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
(数５)
１．０５≦楕円率≦１．１６
被検光学系がＥＵＶ露光装置に適用される投影光学系であると仮定すると、現時点で考えられる最高のＮＡ＝０．３に対して、数式４を満足する境界は、図７の実線で示すように、０．００１８５ＲＭＳ（λ）となる。このことから、ピンホール１４２からの射出波面と理想球面波の誤差を十分低減することができることが理解される。換言すれば、本実施形態のＰＤＩ１００は、０．１ｎｍＲＭＳ程度の高い測定精度を有する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
図８において、１１０Ａはマスクであり、図２に示すピンホール１１２を反射型ピンホールとして含んでおり、マスクステージ１１６に載置、支持されている。また、マスクステージ１１６には、マスク１１０Ａと一体で、あるいは、別体で転写されるべき回路パターンが形成されたマスクも搭載されている。本実施形態では、マスク１１０Ａは、回路パターンとピンホール１１２の両方が形成されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
以上のような構成により、照明光学系１０２でマスク１１０Ａを照明し、ピンホール１１２から射出する球面波をグレーティング１２０で分割し、投影光学系１３０を介して、０次光をパターン１４０Ａのピンホール１４２へ、１次光を窓１４６へ入射させる。そして、検出部１６０で干渉縞を得る。干渉縞は０次光と１次光の分離角に相当するＴＬＴ縞を有しているので、検出部１６０で取得した干渉縞を不図示の計算手段を用いてモアレ法により干渉縞の位相を得る。もしくは、回折光学素子を不図示の走査手段で投影光学系１３０の光軸に垂直に走査することで位相シフト法により干渉縞の位相を得ることも可能である。更に、測定する画角を変えながら測定を繰り返すことで、投影光学系１３０の全画角における波面収差情報を得ることができる。制御部１６２は、各画角における波面収差から、回転非対称性分を抜き取ることで、投影光学系１３０の歪曲成分も求めることが可能である。また、制御部１６２は、波面収差の回転対称成分から投影光学系１３０の像面湾曲を求めることも可能である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
ＰＤＩ１００自体のシステム誤差を低減する方法を図９を参照して説明する。ここで、図９は、ＰＤＩ１００のシステム誤差を低減する方法を説明するためのフローである。図９では、偏光方向依存性の少ない光学系を回転させて２回の測定を行い、初期状態において取得した干渉縞信号１（ステップ１００２）から算出した波面（ステップ１００６）と、９０°回転した状態で取得した干渉縞信号２（ステップ１００４）から算出した波面（ステップ１００８）とを比較する。また、その差よりシステム誤差を算出する（ステップ１０１０）。このシステム誤差を波面より差し引くことにより（ステップ１０１２）、測定結果がシステム誤差を含まない波面に近づく。かかる波面を使用して被検光学系１３０の光学性能を算出することによって測定精度は向上する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
また，光学系特性の偏光依存性の測定精度への影響を除去又は低減する方法を図１０を参照して説明する。ここで、図１０は、かかる方法を実現するための点回折干渉計１００Ａのブロック図である。図１０に示す点回折干渉計１００Ａが図１に示す点回折干渉計１００と異なる点は、点回折干渉計１００Ａが被検光学系１３０の回転機構１３２を有する点である。かかる回転機構をもつＰＤＩ１００Ａを用いて、更に、偏光依存性の少ない光学系を用いて算出したシステム誤差を考慮することで高精度な測定が可能となる。図１０では、射出光１０４の偏光方向は固定で投影光学系１３０のみ回転させるため、楕円ピンホール１４２の短径方向は、光学系とは独立して入射偏光方向に固定しておく。しかし、光学系が回転対称ではない場合では，光軸方向に光学系を回転させることが困難となる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
この場合、図１１に示すような、射出光１０４の入射偏光方向を回転させる機構を有していればよい。同図において、１０２Ａは、偏光方向を変更可能な照明光学系である。１１１はマスク１１０を回転駆動可能なステージ、１２１はグレーティング１２０を回転可能なステージ、１４１はマスク１４０を回転駆動可能なステージである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図１１において，射出光１０４の偏光方向を変化させた場合、楕円ピンホール形状の短径方向と偏光方向が同一方向になるように、ステージ１４１上のマスク１４０を回転又は移動させる。ここで、ピンホールマスク上のピンホールは１つである必要はなく、図１２に示すように、楕円形状の短径方向の異なる複数のピンホール（１１２Ａ、１１２Ｂ、１４２Ａ、１４２Ｂ）を配置しておき，偏光方向に応じて使用するピンホールを切り替えてもよい。ここで、図１２は、点回折干渉計１００Ｂに適用可能なマスク１１０Ａ（図１２（ａ））とマスク１４０Ａ(図１２（ｂ）)の平面図である。ピンホール１１２Ａと１１２Ｂは互いに９０°回転しており、ピンホール１４２Ａと１４２Ｂは互いに９０°回転している。このように、本発明の楕円率の制御はピンホール１１２に適用されてもよい。
このように、被検光学系を光軸を中心として９０°回転するか入射光の偏光方向を９０°回転させて２回以上の測定を行い、その測定の平均値を用いることによって測定精度を高めることができる。これらの場合においても，楕円形状ピンホールの短径方向を入射偏光方向と同じ方向に保つような機構を有することにより、偏光方向によるピンホール射出波面の変動はなくなり、高精度なＰＤＩを実現することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
ピンホールの形状誤差は，走査型電子線顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，以下ＳＥＭ）等で測定することができるが、射出波面を測定することは不可能である。この場合、厳密数値計算を用いてピンホール形状に対応したピンホールから射出する波面形状を計算し、その計算した波面形状と理想球面波との誤差をメモリ１６４等に記憶しておく。干渉計の波面算出の際にその誤差分を考慮することで、測定精度を高めた構成をもつＰＤＩ１００が実現することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
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２００は投影光学系１３０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いる。また、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１３０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が適用できる。