(57)【要約】【課題】投影光学系の瞳面内の部分的な領域において、投影光学系を通過する光の結像状態（例えば、収差など）を高精度に調整して優れた結像特性を実現する露光装置を提供する。【解決手段】レチクルのパターンを基板に投影する投影光学系を備える露光装置であって、前記レチクルのパターン及び前記投影光学系の瞳面における有効光源の形状に基づいて、前記投影光学系の瞳面内の部分的な領域を収差調整の対象領域として特定する特定部と、前記特定部によって特定された部分的な領域における前記投影光学系の収差を調整する調整部と、を備えることを特徴とする露光装置を提供する。【選択図】図１
2009152251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レチクルのパターンを基板に投影する投影光学系を備える露光装置であって、
前記レチクルのパターン及び前記投影光学系の瞳面における有効光源の形状に基づいて、前記投影光学系の瞳面内の部分的な領域を収差調整の対象領域として特定する特定部と、
前記特定部によって特定された部分的な領域における前記投影光学系の収差を調整する調整部と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記特定部によって特定された部分的な領域は、前記レチクルのパターンからの回折光が入射する領域であ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】
前記特定部によって特定された前記投影光学系の瞳面内の領域は、点領域、線領域及び面領域、並びに、それらの組み合わせの１つであることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記特定部は、前記有効光源の形状が前記投影光学系の瞳面内の第１の軸上の互いに分離した２つの領域に光強度分布を有する２重極形状である場合に、前記部分的な領域として、前記第１の軸の方向に延び、且つ、前記２つの領域を含む帯状領域を特定することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記特定部は、前記有効光源の形状が前記投影光学系の瞳面の第１の軸上の互いに分離した２つの領域及び前記第１の軸に直交する第２の軸上の互いに分離した２つの領域に光強度分布を有する４重極形状である場合に、前記部分的な領域として、前記第１の軸の方向に延び、且つ、前記第１の軸上の互いに分離した２つの領域を含む帯状領域及び前記第２の軸の方向に延び、且つ、前記第２の軸上の互いに分離した２つの領域を含む帯状領域を特定することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記調整部は、前記投影光学系を構成する光学素子を駆動して前記投影光学系の収差を調整することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記調整部による前記光学素子の駆動は、前記光学素子を前記投影光学系の光軸方向に駆動すること、前記光学素子を前記投影光学系の光軸に垂直な平面に対して傾斜させること、又は、前記光学素子を変形させることを含むことを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記調整部は、前記投影光学系の収差のうち、前記投影光学系の光軸に関して回転対称な収差を調整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９】
前記調整部は、前記投影光学系の収差をＺｅｒｎｉｋｅ多項式で表した場合に、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の４項及び９項に相当する収差を調整することを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記特定部は、前記レチクルのパターン及び前記投影光学系の瞳面における有効光源の形状と前記部分的な領域との対応を示すテーブルを有し、
前記特定部は、前記テーブルを参照することで前記部分的な領域を特定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１１】
レチクルのパターンを基板に投影する投影光学系を備える露光装置を用いた露光方法であって、
前記レチクルのパターン及び前記投影光学系の瞳面における有効光源の形状に基づいて、前記投影光学系の瞳面内の部分的な領域を収差調整の対象領域として特定する特定ステップと、
前記特定ステップで特定された部分的な領域における前記投影光学系の収差を調整する調整ステップと、
を有することを特徴とする露光方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
露光された前記基板を現像するステップと、
を有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】
本発明は、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィー技術を用いてＬＳＩや超ＬＳＩなどの微細な半導体デバイスを製造する際に、従来から投影露光装置が使用されている。投影露光装置は、レチクル（マスク）に形成されたパターンを、投影光学系を介してウエハ等の基板に投影してパターンを転写する。
【０００３】
近年では、半導体デバイスの微細化への要求が高まるにつれて、露光装置の投影光学系には、高い解像力が必要になってきている。従って、投影光学系に要求される解像力に対して無視できない収差が発生している場合、かかる収差（即ち、投影光学系を通過する光の結像状態）を補正しなければならない（特許文献１参照）。
【０００４】
そこで、投影光学系内における特定の光学素子（例えば、レンズやミラーなど）の位置、姿勢及び形状等を制御して、投影光学系の瞳面での波面（収差）を調整する露光装置が従来から提案されている（特許文献２参照）。特許文献１には、投影光学系の少なくとも１つのレンズ系を光軸方向に駆動する駆動部と、レチクルを照明する光の発振波長を変化させる波長可変部とを備え、投影光学系の倍率及び歪曲収差を調整することができる露光装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１７３３０５号公報
【特許文献２】特開平４−３０４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術では、レチクルのパターンや投影光学系の瞳面に形成される有効光源の形状を考慮することなく、投影光学系の瞳面内の全領域を収差調整の対象領域として収差を調整していた。しかしながら、本発明者は、２重極形状や４重極形状などの有効光源を用いた変形照明を行う場合には、投影光学系の瞳面内の全領域ではなく、結像に高く寄与する部分的な領域を収差調整の対象領域として収差を調整した方がよいことを見出した。特に、投影光学系の瞳面内の全領域を収差調整の対象領域として収差を調整した場合には、結像に高く寄与する部分的な領域において、２θ対称、３θ対称、４θ対称などの光軸に関して回転非対称な収差を要求される精度にまで調整することができないことがある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような従来技術の課題に鑑みて、投影光学系の瞳面内の部分的な領域において、投影光学系を通過する光の結像状態（例えば、収差など）を高精度に調整して優れた結像特性を実現する露光装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、レチクルのパターンを基板に投影する投影光学系を備える露光装置であって、前記レチクルのパターン及び前記投影光学系の瞳面における有効光源の形状に基づいて、前記投影光学系の瞳面内の部分的な領域を収差調整の対象領域として特定する特定部と、前記特定部によって特定された部分的な領域における前記投影光学系の収差を調整する調整部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えば、投影光学系の瞳面内の部分的な領域において、投影光学系を通過する光の結像状態（例えば、収差など）を高精度に調整して優れた結像特性を実現する露光装置を提供することができる。
【０００９】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１は、本発明の一側面としての露光装置１の構成を示す概略ブロック図である。露光装置１は、本実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式でレチクル２０のパターンをウエハ４０に投影して、ウエハ４０を露光する投影露光装置である。但し、露光装置１は、ステップ・アンド・リピート方式やその他の露光方式も適用することができる。
【００１２】
露光装置１は、照明装置１０と、レチクル２０を載置するレチクルステージと、投影光学系３０と、ウエハ４０を載置するウエハステージ５０と、測定部６０と、レンズ駆動部７０とを備える。更に、露光装置１は、光源制御部８０と、照明系制御部９０と、投影系制御部１００と、ステージ制御部１１０と、主制御部１２０とを備える。
【００１３】
照明装置１０は、転写用のパターンが形成されたレチクル２０を照明し、光源１２と、照明光学系１４とを有する。
【００１４】
光源１２は、本実施形態では、波長約１９３ｎｍの光（紫外光）を発光するＡｒＦエキシマレーザーを使用する。但し、光源１２は、ＡｒＦエキシマレーザーに限定するものではなく、ＫｒＦエキシマレーザー、Ｆ２レーザー、超高圧水銀ランプなどを使用してもよい。
【００１５】
照明光学系１４は、光源１２からの光を用いてレチクル２０を照明する光学系であって、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレータ、偏光調整部、光量調整部等を含む。照明光学系１４は、後述するように、４重極照明や２重極照明などの様々な変形照明を実現することが可能であって、本実施形態では、投影光学系３０の瞳面に形成される有効光源と略共役な位置に開口絞り１４２を有する。開口絞り１４２の開口形状は、投影光学系３０の瞳面における光強度分布（即ち、有効光源の形状）に相当する。但し、照明光学系１４においては、開口絞り１４２の代わりに、回折光学素子（ＣＧＨなど）やプリズムなどを用いて有効光源を形成してもよい。
【００１６】
レチクル２０は、転写用のパターンを有し、図示しないレチクルステージに支持及び駆動される。レチクル２０のパターンからの回折光は、投影光学系３０を介して、ウエハ４０に投影される。レチクル２０とウエハ４０とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置１は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であるため、レチクル２０とウエハ４０を走査することによって、レチクル２０のパターンをウエハ４０に転写する。
【００１７】
投影光学系３０は、レチクル２０のパターンをウエハ４０に投影する光学系である。投影光学系３０は、複数の光学素子（レンズやミラーなど）を含むが、図１では、１つの光学素子３０２のみを図示している。
【００１８】
ウエハ４０は、レチクル２０のパターンが投影（転写）される基板である。但し、ウエハ４０の代わりにガラスプレートやその他の基板を用いることもできる。ウエハ４０には、フォトレジスト（感光剤）が塗布されている。
【００１９】
ウエハステージ５０は、ウエハ４０を支持し、リニアモータなどのステージ駆動部５０２に接続されている。ウエハステージ５０は、ステージ駆動部５０２によって、３次元方向（即ち、投影光学系３０の光軸方向（Ｚ方向）及び投影光学系３０の光軸に直交する面内（ＸＹ面））に駆動される。また、ウエハステージ５０には、レーザ干渉計５０６で検出可能なミラー５０４が配置（固定）されている。
【００２０】
測定部６０は、例えば、点回折干渉計（ＰＤＩ）、線回折干渉計（ＬＤＩ）やシアリング干渉計などを用いて、投影光学系３０の収差（投影光学系３０の光軸に関して回転対称及び回転非対称な収差）を測定する。測定部６０は、測定結果（即ち、投影光学系３０の収差）を主制御部１２０に送信する。但し、投影光学系３０の収差は、所定のパターンをウエハに転写し、かかるウエハに転写された所定のパターンをＳＥＭ等で観測することで取得してもよいし、投影光学系３０の設計値や露光条件などからシミュレーションで求めてもよい。
【００２１】
レンズ駆動部７０は、投影系制御部１００に制御され、投影光学系３０を構成する光学素子（本実施形態では、光学素子３０２）を駆動する。具体的には、レンズ駆動部７０は、空気圧や圧電素子などを用いて、光学素子３０２を投影光学系３０の光軸方向に駆動したり、光学素子３０２を投影光学系３０の光軸に垂直な平面に対して傾斜させたり、光学素子３０２を変形させたりする。
【００２２】
光源制御部８０は、光源１２を制御して、光源１２から発光される光の波長を安定化させる。
【００２３】
照明系制御部９０は、照明光学系１４を制御する。照明系制御部９０は、本実施形態では、開口絞り１４２の開口形状や開口形状の異なる開口絞り１４２の切り替えを制御して、所望の有効光源を形成する。また、照明系制御部９０は、図示しない偏光調整部を制御して所望の偏光状態を形成したり、図示しない光量調整部を制御して光量（露光量）を調整したりする。
【００２４】
投影系制御部１００は、投影光学系３０を制御する。投影系制御部１００は、本実施形態では、レンズ駆動部７０を介して、投影光学系３０の光学素子３０２の駆動量を制御する。なお、光学素子３０２の駆動量は、光学素子３０２を投影光学系３０の光軸方向に駆動する際の駆動量、光学素子３０２を投影光学系３０の光軸に垂直な平面に対して傾斜させる際の傾斜量、光学素子３０２を変形させる際の変形量を含む。また、投影系制御部１００は、投影光学系３０の瞳面に配置される図示しない開口絞りの開口径を制御して、投影光学系３０の開口数（ＮＡ）を調整する。
【００２５】
ステージ制御部１１０は、ウエハステージ５０を制御する。具体的には、ステージ制御部１１０は、レーザ干渉計５０６の検出結果（レーザ干渉計５０６とミラー５０４との間の距離）からウエハステージ５０の位置（ＸＹ面内）を算出する。そして、ステージ制御部１１０は、かかる算出結果に基づいてステージ駆動部５０２を制御してウエハステージ５０を所定の位置に駆動する。
【００２６】
主制御部１２０は、光源制御部８０、照明系制御部９０、投影系制御部１００及びステージ制御部１１０等を介して、露光装置１の全体（露光装置１の動作）を制御する。なお、主制御部１２０は、光源制御部８０、照明系制御部９０、投影系制御部１００及びステージ制御部１１０の機能を備えていてもよい。換言すれば、光源制御部８０、照明系制御部９０、投影系制御部１００及びステージ制御部１１０は、主制御部１２０と一体的に構成されていてもよい。
【００２７】
主制御部１２０は、本実施形態では、投影系制御部１００を介して、投影光学系３０の光学素子３０２を駆動して投影光学系３０の収差を所定の状態に調整する。主制御部１２０は、後述するように、特定部として機能し、レチクル２０のパターン及び投影光学系３０の瞳面における有効光源の形状に基づいて、投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域を収差調整の対象領域として特定する。具体的には、主制御部１２０は、レチクル２０のパターン及び投影光学系３０の瞳面における有効光源の形状と投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域との対応を示すテーブルを有し、かかるテーブルを参照することで部分的な領域を特定する。なお、レチクル２０のパターン及び投影光学系３０の瞳面における有効光源の形状と投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域との対応を示すテーブルは、光学シミュレータやユーザの経験などによって作成することが可能である。そして、主制御部１２０は、投影系制御部１００及びレンズ駆動部７０と共同して調整部として機能し、特定した投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域における投影光学系３０の収差を調整する。
【００２８】
主制御部１２０によって特定された部分的な領域は、投影光学系３０を通過する光の結像状態に影響を及ぼす領域（即ち、結像に高く寄与する領域）であって、例えば、レチクル２０のパターンからの回折光が入射する領域である。かかる部分的な領域は、点領域、線領域及び面領域、並びに、それらの組み合わせ（例えば、帯状領域）の１つである。
【００２９】
以下、図２を参照して、主制御部１２０による投影光学系３０の収差の調整について説明する。図２は、露光装置１における投影光学系３０の収差の調整を説明するためのフローチャートである。なお、本実施形態では、投影光学系３０の収差をＺｅｒｎｉｋｅ多項式で表すものとする。また、主制御部１２０が調整可能な投影光学系３０の収差は、投影光学系３０の光軸に関して回転対称な収差であって、例えば、図３及び図４に示すようなＺｅｒｎｉｋｅ多項式におけるＺｅｒｎｉｋｅ係数の４項及び９項に相当する収差のみである。図３は、Ｚｅｒｎｉｋｅ多項式におけるＺｅｒｎｉｋｅ係数の４項で表される収差を示す図である。図４は、Ｚｅｒｎｉｋｅ多項式におけるＺｅｒｎｉｋｅ係数の９項で表される収差を示す図である。
【００３０】
また、本実施形態において、照明光学系１４は、図５に示すような有効光源（有効光源の形状）を投影光学系３０の瞳面に形成する。図５に示す有効光源は、投影光学系３０の瞳面内の第１の軸上（Ｘ軸上）の互いに分離した２つの領域及び第１の軸に直交する第２の軸上（Ｙ軸上）の互いに分離した２つの領域に光強度分布ＬＩＤを有する４重極形状である。図５に示す有効光源は、σ＝０．８５、輪帯比＝４／５の輪帯から、切り出し角＝３０度で切り出したものである。ここで、図５は、照明光学系１４が形成する有効光源の形状の一例を示す図である。また、第１の軸（Ｘ軸）は、投影光学系３０の瞳の中心（光軸）を通り、露光装置１のスキャン方向に平行な直線に相当する。
【００３１】
また、本実施形態では、図６に示すように、Ｘ軸に平行なパターンＰＴｘ１と、Ｙ軸に平行なパターンＰＴｙ１とを含むメインパターンＰＴ１と、メインパターンＰＴ１の両側に配置された補助パターンＡＰ１とを有するレチクル２０を使用する。レチクル２０のメインパターンＰＴ１は、上述したように、Ｘ軸に平行なパターンＰＴｘ１及びＹ軸に平行なパターンＰＴｙ１が混在しているため、レチクル２０（メインパターンＰＴ１）からの回折光は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に回折する。ここで、図６は、レチクル２０のパターンの一例を示す図である。
【００３２】
まず、主制御部１２０は、レチクル２０のパターン及び投影光学系３０の瞳面における有効光源の形状に基づいて、収差補正の対象領域となる投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域を特定する（ステップＳ１００２）。本実施形態では、主制御部１２０は、図６に示すレチクル２０のパターン及び図５に示す有効光源の形状に基づいて、図７に示すように、投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域ＣＡ１を特定する。部分的な領域ＣＡ１は、投影光学系３０の瞳面において、図５に示すレチクル２０のメインパターンＰＴ１からの回折光が入射する領域である。図５に示すレチクル２０のメインパターンＰＴ１からの回折光は、投影光学系３０の瞳面のＸ軸上及びＹ軸上の近傍に分布する。このように、主制御部１２０は、部分的な領域ＣＡ１として、Ｘ軸の方向に延び、且つ、光強度分布ＬＩＤの存在する２つの領域を含む帯状領域及びＹ軸の方向に延び、且つ、光強度分布ＬＩＤの存在する２つの領域を含む帯状領域を特定する。ここで、図７は、図６に示すレチクル２０のパターン及び図５に示す有効光源の形状から特定される投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域ＣＡ１を示す図である。
【００３３】
次いで、主制御部１２０は、測定部６０を制御して、投影光学系３０の収差（波面収差）Ｗ（ρ、θ）を測定し、投影光学系３０に発生している収差Ｗ（ρ、θ）を取得する（ステップＳ１００４）。なお、ρは、投影光学系３０の瞳の半径を１に規格化した規格化瞳半径であり、θは、射出瞳面上に設定された極座標の動径角である。
【００３４】
次に、主制御部１２０は、ステップＳ１００４で取得した収差Ｗ（ρ、θ）に対してＺｅｒｎｉｋｅの直交円筒関数系Ｚｎ（ρ、θ）をフィッティングして、各項の展開係数（Ｚｅｒｎｉｋｅ係数）Ｃｎを算出する（ステップＳ１００６）。ここで、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数Ｃｎ、Ｚｅｒｎｉｋｅの直交円筒関数系Ｚｎ（ρ、θ）及び収差Ｗ（ρ、θ）の間には、以下の式１で示される関係式が成り立つ。但し、Σは、自然数ｎに関する和を表す。
【００３５】
Ｗ（ρ、θ）＝Σ（Ｃｎ・Ｚｎ（ρ、θ））    ・・・（式１）
また、Ｚｅｒｎｉｋｅの直交円筒関数系Ｚｎ（ρ、θ）を以下に示す。但し、３７項（Ｚ３７）以降は省略している。
Ｚ１（ρ、θ）＝１
Ｚ２（ρ、θ）＝ρｃｏｓθ
Ｚ３（ρ、θ）＝ρｓｉｎθ
Ｚ４（ρ、θ）＝２ρ２−１
Ｚ５（ρ、θ）＝ρ２ｃｏｓθ
Ｚ６（ρ、θ）＝ρ２ｓｉｎθ
Ｚ７（ρ、θ）＝（３ρ３−２ρ）ｃｏｓθ
Ｚ８（ρ、θ）＝（３ρ３−２ρ）ｓｉｎθ
Ｚ９（ρ、θ）＝６ρ４−６ρ２＋１
Ｚ１０（ρ、θ）＝ρ３ｃｏｓ３θ
Ｚ１１（ρ、θ）＝ρ３ｓｉｎ３θ
Ｚ１２（ρ、θ）＝（４ρ４−３ρ２）ｃｏｓ２θ
Ｚ１３（ρ、θ）＝（４ρ４−３ρ２）ｓｉｎ２θ
Ｚ１４（ρ、θ）＝（１０ρ５−１２ρ３＋３ρ）ｃｏｓθ
Ｚ１５（ρ、θ）＝（１０ρ５−１２ρ３＋３ρ）ｓｉｎθ
Ｚ１６（ρ、θ）＝２０ρ６−３０ρ４＋１２ρ２−１
Ｚ１７（ρ、θ）＝ρ４ｃｏｓ４θ
Ｚ１８（ρ、θ）＝ρ４ｓｉｎ４θ
Ｚ１９（ρ、θ）＝（５ρ５−４ρ３）ｃｏｓ３θ
Ｚ２０（ρ、θ）＝（５ρ５−４ρ３）ｓｉｎ３θ
Ｚ２１（ρ、θ）＝（１５ρ６−２０ρ４＋６ρ２）ｃｏｓ２θ
Ｚ２２（ρ、θ）＝（１５ρ６−２０ρ４＋６ρ２）ｓｉｎ２θ
Ｚ２３（ρ、θ）＝（３５ρ７−６０ρ５＋３０ρ３−４ρ）ｃｏｓθ
Ｚ２４（ρ、θ）＝（３５ρ７−６０ρ５＋３０ρ３−４ρ）ｓｉｎθ
Ｚ２５（ρ、θ）＝７０ρ８−１４０ρ６＋９０ρ４−２０ρ２＋１
Ｚ２６（ρ、θ）＝ρ５ｃｏｓ５θ
Ｚ２７（ρ、θ）＝ρ５ｓｉｎ５θ
Ｚ２８（ρ、θ）＝（６ρ６−５ρ４）ｃｏｓ４θ
Ｚ２９（ρ、θ）＝（６ρ６−５ρ４）ｓｉｎ４θ
Ｚ３０（ρ、θ）＝（２１ρ７−３０ρ５＋１０ρ３）ｃｏｓ３θ
Ｚ３１（ρ、θ）＝（２１ρ７−３０ρ５＋１０ρ３）ｓｉｎ３θ
Ｚ３２（ρ、θ）＝（５６ρ８−１０４ρ６＋６０ρ４−１０ρ２）ｃｏｓ２θ
Ｚ３３（ρ、θ）＝（５６ρ８−１０４ρ６＋６０ρ４−１０ρ２）ｓｉｎ２θ
Ｚ３４（ρ、θ）＝（１２６ρ９−２８０ρ７＋２１０ρ５−６０ρ３＋５ρ）ｃｏｓθ
Ｚ３５（ρ、θ）＝（１２６ρ９−２８０ρ７＋２１０ρ５−６０ρ３＋５ρ）ｓｉｎθ
Ｚ３６（ρ、θ）＝２５２ρ１０−６３０ρ８＋５６０ρ６−２１０ρ４＋３０ρ２−１
なお、以下では、Ｚｅｒｎｉｋｅの直交円筒関数系Ｚｎ（ρ、θ）で表される投影光学系３０の収差を単に「ｎ項」と称する。
【００３６】
次いで、主制御部１２０は、ステップＳ１００２で特定した投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域ＣＡ１において、投影光学系３０の収差を補正する（ステップＳ１００８）。
【００３７】
以下、ステップＳ１００８の投影光学系３０の収差の補正について具体的に説明する。
【００３８】
本実施形態では、上述したように、レチクル２０のパターン（図６参照）からの回折光は、投影光学系３０の瞳面のＸ軸上及びＹ軸上の近傍（部分的な領域ＣＡ１）に分布する（図７参照）。従って、結像に高く寄与する（投影光学系３０を通過する光の結像状態に影響を及ぼす）投影光学系３０の瞳面内の領域は領域ＣＡ１だけであるため、領域ＣＡ１における収差を調整（最適化）することで、投影光学系３０の収差を実質的に補正することができる。
【００３９】
本実施形態では、上述したように、４重極形状の有効光源（例えば、図５のような有効光源の形状）を形成するような照明（４重極照明）を使用する。この場合、投影光学系３０においては、一般的に、露光による発熱のために、４θ系の収差（Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の１７項（Ｃ１７）及び２８項（Ｃ２８）など）が大きく発生する。但し、露光装置における収差補正機構では、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の１７項（Ｃ１７）及び２８項（Ｃ２８）などで表される収差（投影光学系３０の光軸に関して回転非対称な収差）を補正（低減）させることができない。そこで、本実施形態では、投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域ＣＡ１において、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の１７項（Ｃ１７）及び２８項（Ｃ２８）で表される収差を、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の４項（Ｃ４）及び９項（Ｃ９）で表される収差で補正する。
【００４０】
図８は、ステップＳ１００４で取得した投影光学系３０の収差（即ち、収差を補正する前の投影光学系３０の収差）Ｗ（ρ、θ）を示す図である。ここで、投影光学系３０の収差Ｗ（ρ、θ）は、以下の式２で表される。
【００４１】
Ｗ（ρ、θ）＝Ｃ１７・Ｚ１７（ρ、θ）＋Ｃ２８・Ｚ２８（ρ、θ）＝Ｃ１７・ρ４ｃｏｓ４θ＋Ｃ２８（６ρ６−５ρ４）ｃｏｓ４θ    ・・・（式２）
Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の１７項（Ｃ１７）及び２８項（Ｃ２８）で表される収差を補正するために、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の４項及び９項で表される収差（補正量）Ｃ’４及びＣ’９を与えると、投影光学系３０の波面Ｗ’（ρ、θ）は、以下の式３で表される。但し、定数項は投影光学系３０を通過する光の結像状態に影響しないため無視する。
【００４２】
Ｗ’（ρ、θ）＝Ｃ１７・ρ４ｃｏｓ４θ＋Ｃ２８（６ρ６−５ρ４）ｃｏｓ４θ＋Ｃ’４（２ρ２）＋Ｃ’９（６ρ４−６ρ２）    ・・・（式３）
投影光学系３０の瞳面のＸ軸上及びＹ軸上（θ＝０、π／２、π、３π／２）における収差Ｗ’ＸＹ−Ａｘｉｓ（ρ）は、以下の式４で表される。
【００４３】
Ｗ’ＸＹ−Ａｘｉｓ（ρ）＝Ｃ１７・ρ４＋Ｃ２８（６ρ６−５ρ４）＋Ｃ’４（２ρ２）＋Ｃ’９（６ρ４−６ρ２）    ・・・（式４）
また、式４を規格化瞳半径ρの多項式として書き直すと、以下の式５を得る。
【００４４】
Ｗ’ＸＹ−Ａｘｉｓ（ρ）＝６Ｃ２８ρ６＋（６Ｃ’９＋Ｃ１７−５Ｃ２８）ρ４＋（２Ｃ’４−６Ｃ’９）ρ２＋（−Ｃ’４＋６Ｃ’９）    ・・・（式５）
ここでは、補正量Ｃ’４及びＣ’９として、評価範囲（投影光学系の瞳面内の部分的な領域ＣＡ１）における投影光学系３０の収差Ｗ’のＲＭＳ値を最小にする値を求める。ここでは、投影光学系３０の瞳面のＸ軸上及びＹ軸上のみを対象として補正しても、領域ＣＡ１全体を対象として補正した場合と等価であると仮定する。領域ＣＡ１はＸ軸及びＹ軸近傍の領域であるため、このように仮定することができる。このように仮定することで、計算を簡易にすることができる。具体的には、投影光学系３０の瞳面のＸ軸上において等間隔に取ったｎ点での収差のＲＭＳ値をＦＲＭＳで表すと、以下の式６で表されるＦＲＭＳを最小にする補正量Ｃ’４及びＣ’９を求めればよい。
【００４５】
ＦＲＭＳ２（Ｃ’４、Ｃ’９）＝Σ（Ｗ’ＸＹ−Ａｘｉｓ（ρｉ））２＝Σ（６Ｃ２８ρｉ６＋（６Ｃ’９＋Ｃ１７−５Ｃ２８）ρｉ４＋（２Ｃ’４−６Ｃ’９）ρｉ２）２    ・・・（式６）
但し、ρｉ＝（ｉ−１）／（ｎ−１）、ｉ＝１、２、・・・、ｎ（ｎは１より大きい自然数）である。また、Σは、ｉについて和を取ることを表す。
【００４６】
例えば、ｎ＝２１として、ＲＭＳ値ＦＲＭＳの最小値を与える補正値Ｃ’４及びＣ’９を算出すると、以下の式７及び式８で表される値が得られる。
【００４７】
Ｃ’４＝−（１／２）×Ｃ１７−０．２９×Ｃ２８    ・・・（式７）
Ｃ’９＝−（１／６）×Ｃ１７−０．５８×Ｃ２８    ・・・（式８）
そして、主制御部１２０は、式７及び式８で表される補正値Ｃ’４及びＣ’９を与えるために必要な投影光学系３０の光学素子３０２の駆動量を求め、かかる駆動量に従って、投影系制御部１００及びレンズ駆動部７０を介して、光学素子３０２を駆動する。なお、主制御部１２０は、例えば、補正値Ｃ’４及びＣ’９と、かかる補正値Ｃ’４及びＣ’９を与えるために必要な投影光学系３０の光学素子３０２の駆動量との関係を示す情報をメモリに有する。従って、主制御部１２０は、かかる情報を参照することで、光学素子３０２の駆動量を求めることができる。
【００４８】
図９は、ステップＳ１００８で収差を補正した後の投影光学系３０の収差Ｗ’（ρ、θ）を示す図である。また、図１０は、図８に示す投影光学系３０の収差Ｗ（ρ、θ）及び図９に示す投影光学系３０の収差Ｗ’（ρ、θ）のＸ軸上での断面を示す図である。図１０では、縦軸に投影光学系３０の収差を採用し、横軸に規格化瞳半径ρを採用している。図９及び図１０を参照するに、投影光学系３０の瞳面のＸ軸上における収差が良好に補正されている（即ち、波面が平坦化されている）ことが理解されるであろう。なお、図９に示す投影光学系３０の収差Ｗ’（ρ、θ）のＹ軸上での断面も図１０と同様になるため、ここでの詳細な説明は省略する。
【００４９】
図１１は、図６に示すレチクル２０を露光した場合のメインパターンＰＴ１の線幅変動（ΔＣＤ）を示す図である。図１１では、縦軸に線幅変動（ΔＣＤ）を採用し、横軸にデフォーカスを採用している。また、図１１には、無収差の投影光学系３０を用いた場合、本実施形態における収差を補正する前の投影光学系３０を用いた場合、本実施形態における収差を補正した後の投影光学系３０を用いた場合を示している。図１１を参照するに、本実施形態における収差を補正した後の投影光学系３０を用いた場合には、収差を補正する前の投影光学系３０を用いた場合と比較して、線幅変動（ΔＣＤ）が軽減されていることが理解されるであろう。
【００５０】
このように、本実施形態の露光装置１によれば、投影光学系３０を通過する光の結像状態（例えば、収差など）を高精度に調整して優れた結像特性を実現することができる。
【００５１】
なお、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の１７項（Ｃ１７）及び２８項（Ｃ２８）で表される収差を同時に補正するのではなく、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の１７項（Ｃ１７）で表される収差のみを補正するように、補正値Ｃ’４及びＣ’９を与えることも可能である。以下、投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域ＣＡ１において、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の１７項（Ｃ１７）で表される収差のみを補正する場合について説明する。
【００５２】
図１２は、収差を補正する前の投影光学系３０の収差Ｗ（ρ、θ）を示す図である。但し、図１２では、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の１７項（Ｃ１７）で表される収差を１に規格化している。ここで、投影光学系３０の収差Ｗ（ρ、θ）は、以下の式９で表される。
【００５３】
Ｗ（ρ、θ）＝Ｃ１７・Ｚ１７（ρ、θ）＝Ｃ１７・ρ４ｃｏｓ４θ    ・・・（式９）
Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の１７項（Ｃ１７）で表される収差を補正するために、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の４項及び９項で表される収差（補正量）Ｃ’４及びＣ’９を与えると、投影光学系３０の波面Ｗ’（ρ、θ）は、以下の式１０で表される。但し、定数項は投影光学系３０を通過する光の結像状態に影響しないため無視する。
【００５４】
Ｗ’（ρ、θ）＝Ｃ１７・ρ４ｃｏｓ４θ＋Ｃ’４（２ρ２）＋Ｃ’９（６ρ４−６ρ２）    ・・・（式１０）
投影光学系３０の瞳面のＸ軸上及びＹ軸上（θ＝０、π／２、π、３π／２）における収差Ｗ’ＸＹ−Ａｘｉｓ（ρ）は、以下の式１１で表される。
【００５５】
Ｗ’ＸＹ−Ａｘｉｓ（ρ）＝Ｃ１７・ρ４＋Ｃ’４（２ρ２）＋Ｃ’９（６ρ４−６ρ２）    ・・・（式１１）
また、式１１を規格化瞳半径ρの多項式として書き直すと、以下の式１２を得る。
【００５６】
Ｗ’ＸＹ−Ａｘｉｓ（ρ）＝（６Ｃ’９＋Ｃ１７）ρ４＋（２Ｃ’４−６Ｃ’９）ρ２＋（−Ｃ’４＋６Ｃ’９）    ・・・（式１２）
ここでは、規格化瞳半径ρの４次及び２次の項が０になる条件に基づいて、補正量Ｃ’４及びＣ’９を求めると、以下の式１３及び式１４で表される式が得られる。
【００５７】
Ｃ’４＝−（１／２）×Ｃ１７    ・・・（式１３）
Ｃ’９＝−（１／６）×Ｃ１７    ・・・（式１４）
そして、主制御部１２０は、式１３及び式１４で表される補正値Ｃ’４及びＣ’９を与えるために必要な投影光学系３０の光学素子３０２の駆動量を求め、かかる駆動量に従って、投影系制御部１００及びレンズ駆動部７０を介して、光学素子３０２を駆動する。
【００５８】
図１３は、投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域ＣＡ１において、収差を補正した後の投影光学系３０の収差Ｗ’（ρ、θ）を示す図である。図１３を参照するに、投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域ＣＡ１における収差は、図１２に示す収差を補正する前の投影光学系３０の収差Ｗ（ρ、θ）と比較して、低減されていることが理解されるであろう。
【００５９】
また、本実施形態では、照明光学系１４が形成する有効光源（有効光源の形状）やレチクル２０のパターンを限定するものではない。例えば、照明光学系１４は、図１４に示すような有効光源（有効光源の形状）を投影光学系３０の瞳面に形成してもよい。図１４に示す有効光源は、投影光学系３０の瞳面内の第１の軸上（Ｘ軸上）の互いに分離した２つの領域に光強度分布ＬＩＤを有する２重極形状である。また、図１４に示す有効光源は、σ＝０．９０、輪帯比＝４／５の輪帯から、切り出し角＝３０度で切り出したものである。ここで、図１４は、照明光学系１４が形成する有効光源の形状の一例を示す図である。
【００６０】
図１５は、図１４に示す有効光源（の形状）に対して使用されるレチクル２０のパターンを示す図である。図１５に示すレチクル２０は、Ｙ軸に平行なメインパターンＰＴ２と、メインパターンＰＴ２の両側に配置された補助パターンＡＰ２とを有する。レチクル２０のメインパターンＰＴ２は、上述したように、Ｙ軸に平行であるため、レチクル２０（メインパターンＰＴ２）からの回折光は、Ｘ軸方向に回折する。
【００６１】
このような場合、主制御部１２０は、図１５に示すレチクル２０のパターン及び図１４に示す有効光源の形状に基づいて、図１６に示すように、投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域ＣＡ２を特定する。部分的な領域ＣＡ２は、投影光学系３０の瞳面において、図１５に示すレチクル２０のメインパターンＰＴ２からの回折光が入射する領域であって、図１５に示すレチクル２０のメインパターンＰＴ２からの回折光は、投影光学系３０の瞳面のＸ軸上の近傍に分布する。このように、主制御部１２０は、部分的な領域ＣＡ２として、Ｘ軸の方向に延び、且つ、光強度分布ＬＩＤの存在する２つの領域を含む帯状領域を特定する。ここで、図１６は、図１５に示すレチクル２０のパターン及び図１４に示す有効光源の形状から特定される投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域ＣＡ２を示す図である。
【００６２】
図１６に示すように、レチクル２０からの回折光の分布がＸ軸方向とＹ軸方向で非対称となる場合には、投影光学系３０において、露光による発熱のために、２θ系の収差（Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の５項（Ｃ５）及び１２項（Ｃ１２）など）が大きく発生する。但し、露光装置における収差補正機構では、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の５項（Ｃ５）及び１２項（Ｃ１２）などで表される収差（投影光学系３０の光軸に関して回転非対称な収差）を補正（低減）させることができない。そこで、本実施形態では、投影光学系３０の瞳面内の領域ＣＡ２において、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の５項（Ｃ５）及び１２項（Ｃ１２）で表される収差を、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の４項（Ｃ４）及び９項（Ｃ９）で表される収差で補正する。
【００６３】
以下、投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域ＣＡ２において、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の１２項（Ｃ１２）で表される収差を補正する場合について説明する。ここでは、投影光学系３０の瞳面のＸ軸上の領域のみを対象として補正しても、領域ＣＡ2全体を対象として補正した場合と等価であると仮定する。領域ＣＡ2はＸ軸近傍の領域であるため、このように仮定することができる。このように仮定することで計算を簡易にすることができる。
【００６４】
図１７は、収差を補正する前の投影光学系３０の収差Ｗ（ρ、θ）を示す図である。但し、図１７では、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の１２項（Ｃ１２）で表される収差を１に規格化している。ここで、投影光学系３０の収差Ｗ（ρ、θ）は、以下の式１５で表される。
【００６５】
Ｗ（ρ）＝Ｃ１２・Ｚ１２（ρ、θ）＝Ｃ１２（４ρ４−３ρ２）ｃｏｓ２θ    ・・・（式１５）
Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の１２項（Ｃ１２）で表される収差を補正するために、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の４項及び９項で表される収差（補正量）Ｃ’４及びＣ’９を与えると、投影光学系３０の波面Ｗ’（ρ、θ）は、以下の式１６で表される。但し、定数項は投影光学系３０を通過する光の結像状態に影響しないため無視する。
【００６６】
Ｗ’（ρ、θ）＝Ｃ１２（４ρ４−３ρ２）ｃｏｓ２θ＋Ｃ’４（２ρ２）＋Ｃ’９（６ρ４−６ρ２）    ・・・（式１６）
投影光学系３０の瞳面のＸ軸上（θ＝０、π）における収差Ｗ’Ｘ−Ａｘｉｓ（ρ）は、以下の式１７で表される。
【００６７】
Ｗ’Ｘ−Ａｘｉｓ（ρ）＝Ｃ１２（４ρ４−３ρ２）＋Ｃ’４（２ρ２）＋Ｃ’９（６ρ４−６ρ２）    ・・・（式１７）
また、式１７を規格化瞳半径ρの多項式として書き直すと、以下の式１８を得る。
【００６８】
Ｗ’Ｘ−Ａｘｉｓ（ρ）＝（６Ｃ’９＋４Ｃ１２）ρ４＋（２Ｃ’４−６Ｃ’９−３Ｃ１２）ρ２＋（−Ｃ’４＋６Ｃ’９）    ・・・（式１８）
ここでは、規格化瞳半径ρの４次及び２次の項が０になる条件に基づいて、補正量Ｃ’４及びＣ’９を求めると、以下の式１９及び式２０で表される式が得られる。
【００６９】
Ｃ’４＝−（１／２）×Ｃ１２    ・・・（式１９）
Ｃ’９＝−（２／３）×Ｃ１２    ・・・（式２０）
そして、主制御部１２０は、式１９及び式２０で表される補正値Ｃ’４及びＣ’９を与えるために必要な投影光学系３０の光学素子３０２の駆動量を求め、かかる駆動量に従って、投影系制御部１００及びレンズ駆動部７０を介して、光学素子３０２を駆動する。
【００７０】
図１８は、投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域ＣＡ２において、収差を補正した後の投影光学系３０の収差Ｗ’（ρ、θ）を示す図である。図１８を参照するに、投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域ＣＡ２における収差は、図１７に示す収差を補正する前の投影光学系３０の収差Ｗ（ρ、θ）と比較して、低減されていることが理解されるであろう。
【００７１】
また、図１４に示す有効光源（の形状）は、図１９に示す有効光源（の形状）に置換することもできる。図１９に示す有効光源は、投影光学系３０の瞳面内の第１の軸上（Ｘ軸上）の互いに分離した２つの領域に光強度分布ＬＩＤを有する２重極形状である。また、図１９に示す有効光源は、σ＝０．９０、輪帯比＝４／５の輪帯から、切り出し角＝９０度で切り出したものである。ここで、図１９は、照明光学系１４が形成する有効光源の形状の一例を示す図である。
【００７２】
図１９に示す有効光源で図１５に示すレチクル２０を照明した場合、レチクル２０（メインパターンＰＴ２）からの回折光は、Ｘ軸方向に回折する。但し、図１９に示す有効光源は、図１４に示す有効光源よりも切り出し角が大きいため、レチクル２０からの回折光は、Ｙ軸方向にも広がりを有する。
【００７３】
このような場合、主制御部１２０は、図１５に示すレチクル２０のパターン及び図１９に示す有効光源の形状に基づいて、図２０に示すように、投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域ＣＡ３を特定する。部分的な領域ＣＡ３は、投影光学系３０の瞳面において、図１５に示すレチクル２０のメインパターンＰＴ２からの回折光が入射する領域である。このように、主制御部１２０は、部分的な領域ＣＡ３として、Ｘ軸の方向に延び、且つ、光強度分布ＬＩＤの存在する２つの領域を含む帯状領域を特定する。ここで、図２０は、図１５に示すレチクル２０のパターン及び図１９に示す有効光源の形状から特定される投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域ＣＡ３を示す図である。
【００７４】
図２０に示すように、投影光学系３０の瞳面において、最もＸ軸から離れている有効光源上の点のＹ座標Ｙｄは、以下の式２１で表される。
【００７５】
Ｙｄ＝σ×ｓｉｎα    ・・・（式２１）
本実施形態では、Ｙ座標Ｙｄは、０．９×１／√２≒０．６４である。従って、レチクル２０（メインパターンＰＴ２）からの回折光は、投影光学系３０の瞳面のＸ軸上から±Ｙｄの広がりを有して分布する。この場合、上述したように、投影光学系３０の瞳面のＸ軸上において、投影光学系３０の収差を補正してもよいが、補正の効果が小さくなることが予想される。そこで、投影光学系３０の瞳面のＸ軸上から±Ｙｄの領域ＣＡ３において、投影光学系３０の収差を補正することが好ましい。
【００７６】
以下、投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域ＣＡ３において、投影光学系３０の収差を補正する場合について説明する。
【００７７】
Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の４項及び９項で表される収差（補正量）Ｃ’４及びＣ’９を与えると、投影光学系３０の波面Ｗ’（ρ、θ）は、収差を補正する前の投影光学系３０の収差Ｗ（ρ、θ）を用いて、以下の式２２で表される。但し、定数項は投影光学系３０を通過する光の結像状態に影響しないため無視する。
【００７８】
Ｗ’（ρ、θ）＝Ｗ（ρ、θ）＋Ｃ’４（２ρ２）＋Ｃ’９（６ρ４−６ρ２）    ・・・（式２２）
ここでは、補正量Ｃ’４及びＣ’９として、以下の式２３で表されるＲＭＳ値ＦＲＭＳを最小にする値を求める。ここで、ＲＭＳ値ＦＲＭＳは、投影光学系の瞳面内の部分的な領域ＣＡ３に含まれるｎ個の代表点で算出した収差のＲＭＳ値である。
【００７９】
ＦＲＭＳ２（Ｃ’４、Ｃ’９）＝Σ（Ｗ’（ρｉ、θｉ））２    ・・・（式２３）
但し、（ρｉ、θｉ）は、影光学系の瞳面内の部分的な領域ＣＡ３に含まれる任意の点であり、ｉ＝１、２、・・・、ｎ（ｎは１より大きい自然数）である。また、Σは、ｉについて和を取ることを表す。
【００８０】
そして、主制御部１２０は、式２３から求まる補正値Ｃ’４及びＣ’９を与えるために必要な投影光学系３０の光学素子３０２の駆動量を求め、かかる駆動量に従って、投影系制御部１００及びレンズ駆動部７０を介して、光学素子３０２を駆動する。
【００８１】
なお、本実施形態では、投影光学系３０において、露光による発熱のために発生する収差の補正について説明したが、その他の収差についても適用することができる。例えば、投影光学系３０の瞳面上のある領域Ｓにおいて、投影光学系３０の波面収差Ｗ（ρ、θ）を、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の４項乃至３６項で表される収差を与えることで補正する場合を考える。この場合、各項の補正値は、以下の式２４で表されるＲＭＳ値ＦＲＭＳを最小にするＣ’ｋ（ｋ＝４乃至３６）の組として求めることができる。
【００８２】
【数１】
2009152251.tif 000003
【００８３】
但し、Ｚｋ（ρ、θ）は、Ｚｅｒｎｉｋｅの直交円筒関数系のｋ項、Ｃ’ｋは、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数のｋ項の補正値、（ρｉ、θｉ）は、領域Ｓに含まれるｉ番目の評価点座標（ｉ＝１、２、・・・、ｎ）を示す。
【００８４】
露光において、光源１２からの光は、照明光学系１４を介してレチクル２０を照明する。レチクル２０のパターンを反映する光は、投影光学系３０によってウエハ４０上に結像する。露光装置１が使用する投影光学系３０は、投影光学系３０の瞳面内の部分的な領域において、高精度に収差が調整（補正）されており、優れた結像性能を実現する。従って、露光装置１は、高いスループットで経済性よく高品位なデバイス（半導体デバイス、液晶デバイスなど）を提供することができる。
【００８５】
次に、図２１及び図２２を参照して、露光装置１を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図２１は、デバイスの製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体デバイスの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（レチクル製作）では、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する。ステップ３（ウエハ製造）では、シリコンなど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、レチクルとウエハを用いてリソグラフィー技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成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で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。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。
【００８６】
図２２は、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、ウエハの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などによって形成する。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、ウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置１によってレチクルの回路パターンをウエハに露光する。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の回路パターンが形成される。かかるデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置１を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【００８７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に示す露光装置における投影光学系の収差の調整を説明するためのフローチャートである。
【図３】Ｚｅｒｎｉｋｅ多項式におけるＺｅｒｎｉｋｅ係数の４項で表される収差を示す図である。
【図４】Ｚｅｒｎｉｋｅ多項式におけるＺｅｒｎｉｋｅ係数の９項で表される収差を示す図である。
【図５】図１に示す露光装置の照明光学系が形成する有効光源の形状の一例を示す図である。
【図６】図１に示す露光装置のレチクルのパターンの一例を示す図である。
【図７】図６に示すレチクルのパターン及び図５に示す有効光源の形状から特定される投影光学系の瞳面内の部分的な領域を示す図である。
【図８】図２に示すステップＳ１００４で取得した投影光学系の収差を示す図である。
【図９】図２に示すステップＳ１００８で収差を補正した後の投影光学系の収差を示す図である。
【図１０】図８に示す投影光学系の収差及び図９に示す投影光学系の収差のＸ軸上での断面を示す図である。
【図１１】図６に示すレチクルを露光した場合のメインパターンの線幅変動（ΔＣＤ）を示す図である。
【図１２】図１に示す露光装置において、収差を補正する前の投影光学系の収差を示す図である。
【図１３】図１に示す露光装置において、投影光学系の瞳面内の部分的な領域の収差を補正した後の投影光学系の収差を示す図である。
【図１４】図１に示す露光装置の照明光学系が形成する有効光源の形状の一例を示す図である。
【図１５】図１４に示す有効光源に対して使用されるレチクルのパターンを示す図である。
【図１６】図１５に示すレチクルのパターン及び図１４に示す有効光源の形状から特定される投影光学系の瞳面内の部分的な領域を示す図である。
【図１７】図１に示す露光装置において、収差を補正する前の投影光学系の収差を示す図である。
【図１８】図１に示す露光装置において、投影光学系の瞳面内の部分的な領域の収差を補正した後の投影光学系の収差を示す図である。
【図１９】図１に示す露光装置の照明光学系が形成する有効光源の形状の一例を示す図である。
【図２０】図１５に示すレチクルのパターン及び図１９に示す有効光源の形状から特定される投影光学系の瞳面内の部分的な領域を示す図である。
【図２１】デバイスの製造を説明するためのフローチャートである。
【図２２】図２１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】
【００８９】
１                          露光装置
１０                        照明装置
１２                        光源
１４                        照明光学系
１４２                      開口絞り
２０                        レチクル
３０                        投影光学系
３０２                      光学素子
４０                        ウエハ
５０                        ウエハステージ
５０２                      ステージ駆動部
５０４                      ミラー
５０６                      レーザ干渉計
６０                        測定部
７０                        レンズ駆動部
８０                        光源制御部
９０                        照明系制御部
１００                      投影系制御部
１１０                      ステージ制御部
１２０                      主制御部
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図３】
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【図４】
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【図８】
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【図９】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１７】
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【図１８】
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