(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの照明光で被照射面上のレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルのパターンを基板上に投影する投影光学系と、前記投影光学系に入射する照明光の角度分布を測定する測定手段とを備える投影露光装置において、
前記照明光学系は、前記光源からの照明光で二次光源を形成するオプティカルインテグレータを有し、
前記測定手段の測定結果に基づいて求められるテレセンのズレを軸上テレセンのズレと倍率テレセンのズレに分離し、前記軸上テレセンのズレを前記オプティカルインテグレータよりも前記光源側に設けられた光学系を移動又は挿脱することで補正し、前記倍率テレセンのズレを前記オプティカルインテグレータよりも前記被照射面側に設けられた光学部材を光軸方向に移動させることで補正することを特徴とする投影露光装置。
【請求項２】
前記照明光学系は、前記被照射面上の照明範囲を制限するためのマスキング手段を有し、
前記光学部材は、前記オプティカルインテグレータと前記マスキング手段との間に設けられたレンズ部材であることを特徴とする請求項１の投影露光装置。
【請求項３】
前記テレセンのズレは、前記照明光学系の照明条件を変更した際に発生することを特徴とする請求項１又は２の投影露光装置。
【請求項４】
前記倍率テレセンのズレや前記軸上テレセンのズレを補正するときに発生する前記被照射面上の照度ムラを補正する補正手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項の投影露光装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項の投影露光装置を用いてウエハを露光した後、該ウエハを現像してデバイスを製造することを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法に関し、具体的には被照射面を設けた第１物体面上のパターンを投影光学系により第２物体面上に投影露光する際、被照射面での光強度分布（照度分布）及びテレセン度（光束の重心位置のずれ又は有効光源の中心のずれ）を適切に設定し、高い解像度が容易に得られるステップアンドリピート方式又はステップアンドスキャン方式を利用してデバイスを製造する際に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の製造用の投影露光装置では、超ＬＳＩの高集積化に伴い、投影露光装置にはこれまで以上に高解像度が要求されるようになってきている。このために、斜入射照明や位相シフトマスクと呼ばれる超解像結像技術が提案されている。このような照明法では、照明光学系の開口絞りを変更することでσ値（投影光学系のＮＡと照明光学系のＮＡの比）を小さくしたり、輪帯形状や四重極形状のような特殊な形状の２次光源を形成している。
【０００３】
また、半導体素子の製造用の投影露光装置ではテレセントリック光学系になっており、ウエハーなどの基板がデフォーカスしても投影パターン像のズレがほとんど生じないようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
最近の超ＬＳＩの高集積化に伴い、回路パターンの焼き付けには極めて高い転写が要求されており、投影光学系に入射する照明光の角度分布をこれまで以上に適切にすることがより重要となってきている。投影光学系に所定の角度関係を持つ照明光を供給できないと、ウエハーをデフォーカスした際の投影パターン像のズレとして現れてくる。
【０００５】
光軸中心に倍率的な照明光の入射角度のズレ（以後、倍率テレセン、および倍率テレセンのズレ、と呼ぶ）はウエハーをデフォーカスした際、焼き付けれられたパターンに倍率成分のズレが生じさせる。この概念図を図２に示す。
【０００６】
図２において１６は投影光学系、１８は基板（ウエハ）、Ｌａは光軸である。シフト的な照明光の入射角度のズレ（以後、軸上テレセン、および軸上テレセンのズレ、と呼ぶ）はウエハー１８をデフォーカスした際、焼き付けれられたパターンにシフトしたズレを生じさせる。この概念図を図３に示す。
【０００７】
従来多くの投影露光装置ではある標準的な照明モードＡで最も最適な角度特性の照明光が供給できるように照明系の各要素の位置を調整している。しかしながら、斜入射照明法や小σ値等の照明モードＡとは異なる照明モードＢに変えたときには、照明系の各要素が照明モードＡと同じでは必ずしも照明光の角度が適切とはならなかった。これは各々の照明モードで光路が異なるため、光学素子の反射防止膜のムラやレンズ系の偏心の影響が異なることによる。
【０００８】
投影露光装置においては、光学素子に用いられている反射防止膜の効果が光線の角度により異なるため、照明モードを切り替えることにより倍率テレセンのズレが生じていた。また同様に照明モードを切り替えると、ミラーによる折り返しでの反射ムラや光学系の偏心の影響が異なってくるため、軸上テレセンのズレも発生していた。
【０００９】
また、このような倍率テレセンや軸上テレセンを光学系の駆動によって補正すると、被照射面での照度分布も変化を起こしてしまい、照度ムラが悪化してしまうという問題が発生する。これらを同時に補正することは従来の露光装置では困難であった。
【００１０】
本発明は、照明モードや照明条件を種々と変更した際に発生する倍率テレセンのズレ、および軸上テレセンのズレを互いに独立に補正することによって、照明光を最適な角度で供給することができ、高解像度のパターン像が得られる投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法の提供を目的とする。
【００１１】
また、これらを補正するための一手段として、照射光の角度分布を測定する機能を用い、その測定結果を元にフィードバック補正を行えるようにしている。
【００１２】
さらに、以上のようなテレセンのズレを補正することによって発生した照度ムラを、テレセン補正の機能とは独立に補正する機構を構成することで、被照射面での照度均一性をも保ち、レチクル面上の各種のパターンをウエハー面上に安定して高い解像力で投影できる投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の投影露光装置は、光源からの照明光で被照射面上のレチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルのパターンを基板上に投影する投影光学系と、前記投影光学系に入射する照明光の角度分布を測定する測定手段とを備える投影露光装置において、
前記照明光学系は、前記光源からの照明光で二次光源を形成するオプティカルインテグレータを有し、
前記測定手段の測定結果に基づいて求められるテレセンのズレを軸上テレセンのズレと倍率テレセンのズレに分離し、前記軸上テレセンのズレを前記オプティカルインテグレータよりも前記光源側に設けられた光学系を移動又は挿脱することで補正し、前記倍率テレセンのズレを前記オプティカルインテグレータよりも前記被照射面側に設けられた光学部材を光軸方向に移動させることで補正することを特徴としている。
【００１４】
請求項２の発明は請求項１の発明において、前記照明光学系は、前記被照射面上の照明範囲を制限するためのマスキング手段を有し、
前記光学部材は、前記オプティカルインテグレータと前記マスキング手段との間に設けられたレンズ部材であることを特徴としている。
【００１５】
請求項３の発明は請求項１又は２の発明において、前記テレセンのズレは、前記照明光学系の照明条件を変更した際に発生することを特徴としている。
【００１６】
請求項４の発明は請求項１〜３のいずれか１項の発明において、前記倍率テレセンのズレや前記軸上テレセンのズレを補正するときに発生する前記被照射面上の照度ムラを補正する補正手段を有することを特徴としている。
【００１７】
請求項５の発明のデバイスの製造方法は、請求項１〜４のいずれか１項の投影露光装置を用いてウエハを露光した後、該ウエハを現像してデバイスを製造することを特徴としている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態１の要部概略図である。本実施形態はサブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー用のステップアンドリピート方式、又はステップアンドスキャン方式の投影露光装置に適用した場合を示している。
【００２６】
図中、１は水銀ランプ等の光源としての発光管であり、紫外線及び遠紫外線等を放射する高輝度の発光部１ａを有している。発光部１ａは楕円ミラー２の第１焦点又はその近傍に配置している。発光部１ａは、その第２焦点４に結像される。
【００２７】
３はコールドミラーであり、多層膜より成り、大部分の赤外光を透過すると共に大部分の紫外線を反射させている。楕円ミラー２はコールドミラー３を介して第２焦点４又はその近傍に発光部１ａの発光部像（光源像）１ｂを形成している。
【００２８】
５は光学系であり、コンデンサーレンズやコリメータレンズそしてズームレンズなどから成り、第２焦点４又はその近傍に形成した発光部像１ｂを光学系６を介して、オプティカルインテグレータ７の入射面７ａに結像させている。光学系６は光学系駆動装置３４により移動、もしくは挿脱可能となっている。
【００２９】
オプティカルインテグレータ７は断面が４角形状の複数の微小レンズを２次元的に所定のピッチで配列して構成しており、その射出面７ｂ近傍に２次光源を形成している。オプティカルインテグレータ７の射出面７ｂ近傍には絞り８が配置され、絞り駆動機構３３により、絞り８の大きさ及び形状を可変としている。
【００３０】
本実施形態では本出願人が先に特開平５−４７６２６号公報や特開平５−４７６４０号公報等で提案しているように、レチクル１４上のパターン形状に応じて開口形状の異なった絞りを選択して用いて、投影光学系１６の瞳面１７に形成される光強度分布を種々と変えている。
【００３１】
９はレンズ部材（光学部材）であり、駆動装置３２によって光軸方向に移動させることによって照明光の角度分布を光軸中心に倍率的に変化させている。１０は集光レンズであり、オプティカルインテグレータ７の射出面７ｂ近傍の２次光源から射出した複数の光束を集光し、被照射面としてのマスキングブレード１１面を均一に照射（重畳照射）している。マスキングブレード１１は複数の可動の遮光板より成り、マスキングブレード駆動装置３１により、任意の開口形状が形成されるようにしてレチクル１４面上の照明範囲を規制している。
【００３２】
１３は結像レンズであり、途中ミラー１２での反射を経てマスキングブレード１１の開口形状を被照射面としてのレチクル１４面に転写し、レチクル１４面上の必要な領域を均一に照明している。レチクル１４はレチクルステージ１５によって保持されている。
【００３３】
１６はレチクル１４上のパターンをウエハ（基板）１８に縮小投影する投影光学系（投影レンズ）、１７は投影光学系の瞳、１８はレチクル１４上の回路パターンが投影転写されるウエハー（基板）、１９はウエハー１８を保持し光軸方向に動くウエハーチャック、２０はウエハーチャック１９を保持して光軸と直交する平面に沿って２次元的に動くＸＹステージ、２１は投影レンズ１６やＸＹステージが置かれる定盤を示す。
【００３４】
ＸＹステージ２０は後述する作用のため、所定量以上光軸方向に上下できる構造になっている。
【００３５】
本実施形態における光学系では、発光部１ａと第２焦点４とオプティカルインテグレータ７の入射面７ａとマスキングブレード１１とレチクル１４とウエハー面１８とが共役関係である。また、絞り８の射出面と投影光学系１６の瞳面１７とが略共役関係となっている。
【００３６】
２２、２３はウエハー１８の表面の光軸方向に関する位置（高さ）を検出するための面位置検出装置を示し、２２はウエハー１６を照明する照明装置、２３はウエハー１８からにの表面からの反射光を受け、ウエハー１８の位置に応じた信号を出力する受光装置である。２８は照明装置２２と受光装置２３を制御する制御装置である。
【００３７】
２５はＸＹステージ２０上に固設された反射鏡、２６は反射鏡２５の反射面にレーザー光を当ててＸＹステージ２０の変位量を検出するレーザー干渉計、２７はレーザー干渉計２６の出力を受け、ＸＹステージ２０の移動を制御する駆動装置である。
【００３８】
尚、駆動装置２７は制御装置２８を介してウエハー１８の表面高さに関する面位置情報を受け、ウエハーチャック１９を光軸方向に動かすことにより、ウエハー１８の表面を投影レンズ系１６によるレチクル１４のデバイスパターンの結像面に合致させている。
【００３９】
２４はウエハー１８面上の照明光の角度分布及び照度分布を検出するための測定手段の一要素を構成するディテクター（照度計、検出器）であり、照射画面領域内をＸＹステージ２０の駆動と共に移動しながら照明光を受光し、その出力に対応した信号を検出装置２９に送っている。
【００４０】
３０は、各装置２７、２８、２９、３１、３２、３３、３４を制御する主制御装置であり、主制御装置３０には、検出装置２９からの情報が入力されている。本実施形態では光源１からレチクル１４に至る各要素は照明光学系の一要素を構成している。
【００４１】
本実施形態の投影露光装置は、照明条件を変更した際に発生する、
・投影光学系に入射する照明光の倍率テレセンのズレを補正するとともに、それに加えて
・投影光学系に入射する照明光の軸上テレセンのズレ
・被照射面上の照度分布の変化
の変化量を互いに独立に補正する機能を設けたことを特徴としている。
【００４２】
本発明による投影露光装置は、オプティカルインテグレータ７と被照射面を制限するためのマスキング手段１１との間にあるレンズ部材９を駆動させることにより、照明光学系の他の性能を実質的に変化させることなく、投影光学系に入射する照明光の角度分布を光軸中心に倍率的に変化させ、倍率テレセンを補正する機構になっている。
【００４３】
また、軸上テレセンのズレに関しても、オプティカルインテグレータ７より光源１側に設けられた光学系６の調整あるいは挿脱により、前記オプティカルインテグレータ７への入射光束の角度を可変とすることで、補正することができるようになっている。
【００４４】
加えて、投影光学系１６に入射する照明光の角度分布を測定手段２４で検知し、その結果をもとに前記機構によりテレセンのズレを補正させることを行うとともに、倍率テレセンや軸上テレセン補正のため駆動した光学要素によって発生した照度ムラを、上記補正手段とは独立な機構を用いて補正する機構を有している。
【００４５】
次に本実施形態における測定手段による投影光学系１６から射出する照明光の角度分布の測定方法を示す。尚、投影光学系１６へ入射する照明光の角度分布は射出する照明光の角度分布と投影光学系１６の倍率等から求めている。
【００４６】
まず第１の方法について説明する。例えば画面中心（光軸Ｌａ位置）における照明光の角度分布を測定する場合、光軸Ｌａの位置のみ僅かに照明光が透過するように、マスキングブレード駆動装置３１によりマスキングブレード１１を制限する。このとき図４に示すようにディテクター２４をほぼ光軸Ｌａ上の位置に移動すると共に、実際のウエハー面１８ａから光軸Ｌａ方向に所定距離だけ下方に位置させる。マスキングブレード１１によって制限された照明光のみがウエハー面１８ａで一旦結像し、その後照射角度を反映したままディテクター２４に光が到達する。この光強度をＸＹステージ２０を２次元的に動かしながらディテクター２４で測定し、その結果を２次元的にプロットすることによって、照明光の角度分布を判定している。
【００４７】
ウエハー面上１８ａの光軸上以外の点で照明光の角度分布を測定したい場合には、測定したい点のマスキングブレード面内に対応する位置にマスキングブレード１１の微小開口部を設定するとともに、ディテクター２４の位置が測定位置になるようにＸＹステージ２０を２次元的に移動させ、所定距離だけウエハー面から下方に位置させて計測すればよい。
【００４８】
その他、ディテクター２４の代わりにＣＣＤ（撮像素子）を用いる方法や、ウエハー面上でピンホールを備えた遮光板とＣＣＤ等を用いて、照明光の角度分布を判定する方法でもよい。これらに関する詳細な方法については、 本出願人が先に特願平９−２５４３８６号で提案した方法を用いることができる。
【００４９】
次に第２の方法について説明する。
【００５０】
図５に示すようにレチクル１４には微小開口のレチクルパターン（マーク）が設けてある。５１はウエハー１８面近傍に入射する光量からの像の位置を検出するためのディテクターである。レチクル１４上に設けられた微小開口のレチクルパターン（マーク）を通過し、ウエハー１８上に到達する光束の光量をディテクター５１で検出することでパターン像の位置を測定している。
【００５１】
これによって、ディテクター５１をＸＹステージ２０と共に光軸Ｌａ方向にデフォーカスさせながら、その度に像の位置を検出することで、デフォーカスによる像位置のシフトから投影光学系１６のテレセン度のズレを検出している。
【００５２】
次に第３の方法について説明する。
【００５３】
レジスト等の感光材を塗布したウエハにレチクルパターンを投影露光する。この際に、ショット毎に所定量フォーカスを変化させながら露光する。露光終了後に現像したウエハーを、ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）等で所定パターンの像の位置を異なるフォーカス間で観察・比較する。この所定の像のフォーカス毎のシフト量から投影光学系１６のテレセン度のズレを検出している。
【００５４】
以上のように測定した結果、投影光学系１６の倍率および軸上テレセン度のズレが生じている場合がある。特に、多くの投影露光装置ではある標準的な照明モードＡで最も最適な角度特性の照明光が供給できるように照明系の各要素の位置を調整している。しかしながら、各々の照明モードを用いると、それぞれ光路が異なるため、光学素子の反射防止膜の角度特性やムラ、レンズ系の偏心の影響が異なる。この為、例えば斜入射照明法や小σ値等の照明モードＡと異なる照明モードＢに変えたときには、照明系の各要素が照明モードＡと同じでは必ずしも照明光の角度が適切とはならないときがある。
【００５５】
次に図２・図６（Ａ）に示すように照明光の角度分布がずれている（倍率テレセンがずれている）場合の補正方法を示す。
【００５６】
ここでレンズ部材９は光軸方向に移動することによって、倍率テレセンがほぼリニアに変化する機構を有している。また、駆動機構と共に倍率テレセンは変化するが、それ以外の性能（照明ＮＡ、有効光源の均一性等）は実質的に変化しないようになっている。これにより、レンズ部材９は光軸方向に移動することによって、その他の性能とは独立に倍率テレセンのズレを補正することができるようになっている。このときの倍率テレセンがレンズ部材９の駆動により可変となる概略図を図６（Ａ）に、倍率テレセンの動きを図６（Ｂ）に示した。
【００５７】
この実施例における倍率テレセンのズレを補正する手順を図７のフローチャートで示す。
【００５８】
上記で示した機構を用いて投影光学系１６に入射する照明光の光軸上の角度分布を測定する。検出装置２９から得られた倍率テレセンのズレ量をもとに制御装置３０はレンズ部材９の動かすべき方向および量を演算して、その駆動方向および駆動量に対応した信号をレンズ系駆動装置３２に送る。レンズ系駆動装置３２は信号に基づきレンズ部材９を所定方向・所定量だけ光軸方向に駆動させる。駆動後再度照明光の角度分布測定を行い、倍率テレセンのズレが最適補正値になっていたら次のステップへ進む。そうでない場合は最適値になるまで上記の手順を繰り返す。
【００５９】
次に、図３・図８（Ａ）に示すように軸上テレセンがずれている場合、入射光の方向を修正するには、ウエハー１８面上とオプティカルインテグレータ７の入射面７ａが共役であるから、オプティカルインテグレータ７に入射する光束の方向を変えてやれば良い。
【００６０】
本実施形態では変更手段としての光学系６を移動、もしくは挿脱することにより、この作用を実現させている（図８（Ｂ））。
【００６１】
この実施形態における軸上テレセンのズレを補正する手順を図９のフローチャートで示しており、具体的な方法は本出願人が先に提出した特願平９−２５４３８６号で提案した方法を用いることができる。
【００６２】
また、照明光の角度分布測定値において、倍率テレセンのズレと軸上テレセンのズレが同時に生じていることも考えられる。この場合は、照明光の入射角度のズレを、倍率テレセン成分および軸上テレセン成分に分解し、それぞれに対し、上記の手順を組み合わせて補正を行えばよい。テレセンのズレの測定値からの倍率テレセンのズレ、および軸上テレセンのズレの分離は、倍率成分を表す関数と、シフト成分を表す関数による最小二乗法等の演算により、容易に行うことができる。
【００６３】
照明光の角度分布が最適になったら、ディテクター２４を用いて照度ムラの測定を行い、規格値を満足しているかどうか確認を行う。レンズ系６を駆動したことにより、オプティカルインテグレータ７の入射面での照度分布が変化するため、被照射面（ウエハー面１８）での照度分布が悪化する可能性があるからである。照度ムラが規格値を満たしていれば終了する。もし照度ムラが規格値を満足していなければ、その測定値をもとに制御装置３０で演算を行い、レンズ６を駆動装置３４で駆動させて照度ムラを補正する。その後再度照度ムラ測定を行い、規格値を満たしていれば終了、そうでない場合は規格値を満足するまで照度ムラ補正の手順を実行する。
【００６４】
照度ムラ補正手段としては本出願人が特開平０９−１９０９６９号で提案した、照射光の入射角度によって透過率が異なるコーティングを施したクサビ状の光学素子あるいは傾けた平行平面板を絞り８に設ける方法がある。この方法を用いれば、照明モードの切替に伴い、照度ムラの補正効果も切り替えられるため、絞り８に装着した光学素子を最適に設定しておくことで、照度ムラを最適化できる。
【００６５】
他の照度ムラ補正手段として図１１に示すような、本出願人が特願平０９−１２６３３５号で提案したオプティカルインテグレータ７の入射面７ａにＮＤフィルター等の光学フィルター６１を設け、その光学フィルター６１を駆動させて補正する手段（不図示）が適用できる。照明モード変更の際にこの光学フィルター６１を最適位置へ駆動させれば、照度ムラを最小化することが可能となる。
【００６６】
以上の照度ムラ補正手段の例はステップアンドリピート型の投影露光装置を示しているが、ステップアンドスキャン型の走査型投影露光装置の場合にはレチクルステージ１５およびＸＹステージ２０と同期して走査されるマスキングブレード１１の近傍に、スリット幅がスキャン方向に任意に可変であるスリットを設けることによって照度ムラ補正を行える。この手段による照度ムラの補正の方法の概略図を図１２に示す。あるスリット位置でのスキャンによる積算露光量をＩ0 ，Ｉ1 とする。それに対応する位置の可変スリット７１の幅を各々Ｄ0 ，Ｄ1としたとき、
Ｉ0 ＊Ｄ0 ＝  Ｉ1 ＊Ｄ1
となるように決めることによって、スキャンした際に被照射面における積算露光量、すなわち照度分布を均一にできる。
【００６７】
以上の倍率テレセン・軸上テレセンの直列的な補正手順、およびそれらの補正により生じた照度ムラの補正手順を図１０のフローチャートに示す。
【００６８】
本実施形態は有効光源形成のための光源が水銀ランプによるものを図示しているが、レーザー等による有効光源形成も本実施形態と何ら機構的に異なるものではない。
【００６９】
次に上記説明した投影露光装置を利用した半導体デバイスの製造方法の実施形態を説明する。
【００７０】
図１３は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、或いは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造のフローを示す。
【００７１】
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なう。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。
【００７２】
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、前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。
【００７３】
次のステップ５（組立）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。
【００７４】
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なう。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。
【００７５】
図１４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。
【００７６】
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）では前記説明した露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。
【００７７】
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）ではエッチングがす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な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。
【００７８】
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半導体デバイスを容易に製造することができる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば以上のように各要素を特定することによって、照明モードや照明条件を種々と変更した際に発生する倍率テレセンのズレ、および軸上テレセンのズレを互いに独立に補正することによって、照明光を最適な角度で供給することができ、高解像度のパターン像が得られる投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法を達成することができる。
【００８０】
また、これらを補正するための一手段として、照射光の角度分布を測定する機能を用い、その測定結果を元にフィードバック補正を行えるようにしている。
【００８１】
さらに、以上のようなテレセンのズレを補正することによって発生した照度ムラを、テレセン補正の機能とは独立に補正する機構を構成することで、被照射面での照度均一性をも保ち、レチクル面上の各種のパターンをウエハー面上に安定して高い解像力で投影できる投影露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法を達成することができる。
【００８２】
この他本発明によれば、投影光学系に入射する露光光の角度分布、または露光光 の入射角度のズレを測定し、その測定結果を元に照明系を構成する一部の光学部材を駆動 あるいは挿脱することにより、照明モードや照明条件を種々と変更しても倍率テレセンお よび軸上テレセンのズレを互いに独立に最小とし、併せて発生する照度ムラを補正するこ とが可能となり、レチクル面上の各種のパターンをウエハー上に安定して高い解像力で投 影することができる投影露光装置を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の光学系の概略図
【図２】本発明に係る倍率テレセンのズレを示す説明図
【図３】本発明に係る軸上テレセンのズレを示す説明図
【図４】本発明の実施形態の照明光の角度分布の測定方法を示す説明図
【図５】本発明の他の実施形態例を示す説明図
【図６】本発明に係る倍率テレセン補正機構の要部概略図
【図７】本発明の実施形態の倍率テレセンの補正手順を示すフローチャート
【図８】本発明に係る軸上テレセン補正機構の要部概略図
【図９】本発明に係る軸上テレセンの補正手順を示すフローチャート
【図１０】本発明に係る倍率テレセン・軸上テレセン・照度ムラの補正を直列的に行うフローチ ャート
【図１１】本発明に係る光学フィルターを用いた照度ムラ補正手段を示す説明図
【図１２】本発明に係る走査露光装置の場合の照度ムラ補正手段を示す説明図
【図１３】本発明のデバイスの製造方法のフローチャート
【図１４】本発明のデバイスの製造方法のフローチャート
【符号の説明】
１    水銀ランプ（光源）
２    楕円ミラー
３    コールドミラー
４    楕円ミラー２  の第２  焦点
５    光学系
６    光学系
７    オプティカルインテグレータ
８    絞り
９    レンズ部材
１０  レンズ
１１  マスキングブレード
１２  ミラー
１３  結像レンズ
１４  レチクル
１５  レチクルステージ
１６  投影光学系（投影レンズ）
１７  投影レンズ瞳
１８  ウエハー
１９  ウエハーチャック
２０  ＸＹステージ
２１  定盤
２４  ディテクター
５１  ディテクター
６１  光学フィルター
６２  透過率調整部（ＮＤフィルター）
７１  可変スリット
【図１】
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【図２】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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