JP2008108851A - 照明装置及び当該照明装置を有する露光装置、並びに、デバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】照度を低下させることなく、連続的にＨＶ差を補正することができる照明装置及び当該照明装置を有する露光装置を提供する。
【解決手段】光源からの光を用いて被照明面を照明する照明光学系を備える照明装置であって、前記照明光学系の光路の断面における光の偏光状態を複数の領域において独立して調整する偏光調整部を有することを特徴とする照明装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体製造工程に用いられる照明装置及び露光装置に関する。本発明は、例えば、半導体ウェハ用の単結晶基板、液晶ディスプレイ用のガラスプレートなどの被処理体を露光する露光装置に好適である。

フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて半導体メモリーや論理回路などの微細な半導体素子を製造する際に、投影露光装置が従来から使用されている。縮小投影露光装置は、レチクル（マスク）に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する。近年の半導体素子の回路線幅の縮小に伴って、ウェハに転写されるパターンのＣＤ（クリティカルディメンション）均一性の改善の要求が高まっている。ＣＤ均一性とは、転写されたパターンの線幅の転写領域内におけるばらつき（誤差量）である。例えば、線幅６０ｎｍのパターンを転写する場合、転写された線幅が転写領域内において５５ｎｍから６５ｎｍまでばらついているとすると、ＣＤ均一性は±５ｎｍである。

ＣＤ均一性が悪化すると、例えば、半導体素子としてメモリーを製造する場合、ゲート幅がメモリーセル間で異なるため、メモリーセルごとに応答速度が異なることになる。また、応答速度がメモリーセル間で極端に異なる場合には、動作不良の原因となり、メモリーの歩留まりの低下につながる。従って、ＣＤ均一性を改善することで、半導体素子の歩留まりを向上が見込め、回路線幅の縮小に伴って、かかる歩留まり向上効果が顕著となる。なお、半導体素子の歩留まりを向上させるためには、転写される像（即ち、レチクルパターン像）のコントラストを高めることも必要であり、照明光の偏光を制御する偏光照明が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ＣＤ均一性を悪化させる現象は、転写位置によって線幅が異なる現象と、転写パターンの水平（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）方向と垂直（Ｖｅｒｔｉｃａｌ）方向の線幅が異なる現象とがある。前者は、投影露光装置の転写領域内において、投影光学系の収差が異なったり、露光量が異なったり、ウェハの平面度が悪かったりすることが原因である。後者は、投影光学系が非点収差を有していたり、照明光学系の有効光源分布が歪んでいたりすることが原因である。

転写パターンの水平方向と垂直方向の線幅が異なる現象は、水平方向と垂直方向との線幅差をＨＶ差と称し定量化される。なお、従来の露光装置では、ＨＶ差は、絞りやＮＤフィルター等を用いて有効光源分布を歪ませることによって補正されている。
特開２００５−２６８４８９号公報

しかしながら、従来技術は、光源からの光を絞りによって遮断したり、ＮＤフィルターによって減衰させたりすることによって有効光源分布を歪ませているため、ウェハ上における照度低下が著しく、スループットの低下を招いてしまう。

そこで、本発明は、照度を低下させることなく、ＨＶ差を補正することができる照明装置を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての照明装置は、光源からの光を用いて被照明面を照明する照明光学系を備える照明装置であって、前記照明光学系の光路の断面における光の偏光状態を複数の領域において独立して調整する偏光調整部を有することを特徴とする。

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。

本発明によれば、例えば、照度を低下させることなく、ＨＶ差を補正することができる照明装置を提供することができる。

本発明者は、照度を低下させることなく、ＨＶ差を補正することができる露光装置を提供するにあたり、ＨＶ差の補正について鋭意検討した結果、偏光照明の特性を利用することを見出した。ここで、偏光照明とは、ラインアンドスペースパターンの干渉縞のコントラストはＰ偏光によるものよりもＳ偏光によるものの方が高いため、照明光がパターンに対してＳ偏光となるように制御する方法である。かかる偏光照明の特性に注目すると、例えば、水平方向のパターンに対するＳ偏光の強度と垂直方向のパターンに対するＳ偏光の強度を調整することで、水平方向のパターンのコントラストと垂直方向のパターンのコントラストを調整することができる。それにより、ＨＶ差を補正することが可能となる。更に、水平方向のパターンに対するＳ偏光の強度と垂直方向のパターンに対するＳ偏光の強度を連続的に調整することにより、連続的に水平方向のパターンのコントラストと垂直方向のパターンのコントラストを調整することができる。それにより、連続的にＨＶ差を補正することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての露光装置について説明する。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。ここで、図１は、本発明の露光装置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のパターンを被処理体４０に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・リピート方式も適用することができる。露光装置１は、照明装置１０と、レチクル２０を支持する図示しないレチクルステージと、投影光学系３０と、被処理体４０を支持する図示しないウェハステージとを有する。

照明装置１０は、転写用の回路パターンが形成されたレチクル２０（被照明面）を照明し、光源部１１０と照明光学系１２０とを有する。

光源部１１０は、例えば、光源としてエキシマレーザーを使用する。エキシマレーザーは、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーなどを含む。但し、光源部１１０の光源はエキシマレーザーに限定されず、例えば、波長約１５７ｎｍのＦ_２レーザーなどを使用してもよい。光源部１１０からのレーザー光は略直線偏光である。かかるレーザー光は、後述する位相板によって所望の偏光状態に（即ち、レチクル２０のパターンに対してＳ偏光となるように）変換され、レチクル２０を偏光照明する。なお、以下では、光源部１１０からのレーザー光は、図１の紙面に対して垂直な方向に電場ベクトルを有する略直線偏光であるとして説明する。

照明光学系１２０は、レチクル２０を照明する光学系である。照明光学系１２０は、λ／２位相板１２１と、ビーム成形光学系１２２と、位相板１２３と、ハエの目レンズ１２４と、コンデンサレンズ１２５と、マスキングブレード１２６と、リレー光学系１２７ａ及び１２７ｂと、折り曲げミラー１２８とを有する。

λ／２位相板１２１は、照明光学系１２０の光路に挿脱可能に配置され、光源部１１０からのレーザー光の偏光状態を一律に変換する。λ／２位相板１２１は、進相軸方向がレーザー光の偏光方向に対して４５度の角度をなすように配置される。λ／２位相板１２１を挿脱することによって、後段の光学系に入射するレーザー光の偏光状態を、紙面に垂直な方向に電場ベクトルを有する直線偏光又は紙面に平行な方向に電場ベクトルを有する直線偏光に切替ることができる。なお、λ／２位相板１２１を挿脱可能に配置する代わりに、λ／２位相板１２１を回転可能に配置してもよい。これにより、λ／２位相板１２１の進相軸方向を、レーザー光の偏光方向に対して平行な方向又はレーザー光の偏光方向に対して４５度傾いた方向に切り替えることができ、同等な効果を得ることができる。

ビーム成形光学系１２２は、照明光学系１２０の瞳面に所望の有効光源分布を形成する。ビーム成形光学系１２２は、解像力を向上させるために、例えば、図２（ａ）乃至図２（ｃ）に示すような形状の有効光源（有効光源分布）を形成する。具体的には、図２（ａ）に示す有効光源分布は、照明光学系１２０の瞳上で軸外の２つの領域に明光部ＬＰを有するダイポール照明である。図２（ｂ）に示す有効光源分布は、照明光学系１２０の瞳上で軸外の２つの領域に明光部ＬＰを有する４重極照明である。図２（ｃ）に示す有効光源分布は、照明光学系１２０の瞳上、且つ、軸外のリング領域に明光部ＬＰを有する輪体照明である。ここで、図２は、ビーム成形光学系１２２によって形成される有効光源分布を示す概略平面図である。

位相板１２３は、照明光学系１２０の光路に挿脱可能に配置され、照明光学系１２０の瞳面内の偏光状態を所望の偏光状態に変換（調整）する。λ／２位相板１２１は、レーザー光の偏光状態を一括して変換するが、位相板１２３は、照明光学系１２０の瞳面内における偏光状態を部分的に独立して調整することができる。即ち、位相板１２３は、偏光調整部として機能する。かかる偏光調整部は、少なくとも、レチクル２０を照明する前に（即ち、被照明面までに）照明光の偏光状態を所望の偏光状態に調整することができればよい。偏光調整部は、照明光学系１２０の瞳面内の光の偏光状態を調整することが好ましい。但し、照明光学系１２０の光路のいずれかの位置の断面における光の偏光状態を複数の領域において独立して調整できれるように構成されれば、後述するように、ＨＶ差の低減効果を得ることができる。従って、偏光調整部としての位相板１２３は、照明光学系１２０の瞳に配置されていなくてもよい。

図３を参照して、位相板１２３の前後におけるレーザー光の偏光状態について説明する。図３は、位相板１２３の前後におけるレーザー光の偏光状態を示す概略平面図である。ここでは、ビーム成形光学系１２２が図２（ｂ）に示すような４重極照明の有効光源分布を形成する場合を例として説明する。この場合、位相板１２３の前段及び後段の光量分布は、図３（ａ）及び（ｃ）の上側に示すように、４つの明光部ＬＰに対応して４つの光の存在する領域ＩＡを有する。

光源部１１０からのレーザー光は、上述したように、一律な偏光状態となっている。例えば、光源部１１０からのレーザー光が、図３（ａ）に示すように、紙面上下方向に電場ベクトルが向いている偏光状態であるとする。また、位相板１２３は、図３（ｂ）に示すように、領域ＩＡ（明光部ＬＰ）に対応する４つの領域で異なる進相軸を有する４つの位相板１２３ａ乃至１２３ｄで構成されているものとする。位相板１２３ａ及び１２３ｃは、４５度方向に進相軸を有するλ／２位相板であり、位相板１２３ｂ及び１２３ｄは、上下方向に進相軸を有するλ／２位相板である。換言すれば、位相板１２３ａ乃至１２３ｄは、照明光学系１２０の瞳面内における複数の領域の各々に所定の偏光状態を設定することができ、偏光設定部として機能する。

光源部１１０からのレーザー光がこのような位相板１２３を通過すると、上下方向の領域ＩＡの偏光状態は、位相板１２３ａ及び１２３ｃによって偏光方向が９０度回転するため、図３（ｃ）に示すように左右方向に偏光した偏光状態となる。一方、左右方向の領域ＩＡの偏光状態は、位相板１２３ｂ及び１２３ｄの進相軸と入射するレーザー光の偏光方向とが平行であるため偏光方向は回転せず、図３（ｃ）に示すように上下方向に偏光した偏光状態となる。従って、位相板１２３ｂ及び１２３ｄは、なくてもよい。この結果、位相板１２３を通過したレーザー光は、光量分布が４重極、偏光状態が領域ごとに異なった状態となる。

位相板１２３は、本実施形態では、位相板１２３ａ乃至１２３ｄを独立して回転（駆動）させる駆動部を有する。これにより、照明光学系１２０の瞳面内の偏光状態を部分的に独立して調整することができる。駆動部は、図４（ａ）の上側に示すように、例えば、位相板１２３ａ乃至１２３ｄを支持するリング１３０ａ乃至１３０ｄと、位相板１２３ａ乃至１２３ｄを支持したリング１３０ａ乃至１３０ｄを回転させる中空モータ１３２ａ乃至１３２ｄとから構成される。図４（ａ）の上側に示す位相板１２３の状態から位相板１２３ｃをリング１３０ｃ及び中空モータ１３２ｃを介して回転させると、図４（ｂ）の上側に示すように進相軸方向を変えることができる。これにより、有効光源分布の偏光状態は、図４（ａ）及び図４（ｂ）の下側に示すように、位相板１２３ｃに相当する下の領域のみ偏光状態を変えることができる。このように、位相板１２３ａ乃至１２３ｄの進相軸方向を照明光学系１２０の瞳内の領域ごとに可変とすることによって、有効光源分布内の偏光方向を可変とすることができる。ここで、図４は、位相板１２３ａ乃至１２３ｄの進相軸方向と有効光源分布の偏光状態との関係を示す図である。

水平方向のパターンの結像には、有効光源分布の上下の明光部ＬＰからの光が寄与し、垂直方向のパターンの結像には、有効光源分布の左右の明光部ＬＰからの光が寄与する。従って、図４を用いて説明した例においては、有効光源分布の下の明光部ＬＰの水平方向パターンに対するＳ偏光強度が弱くなり（Ｐ偏光強度が強くなり）、水平方向のパターンのコントラストが低下することとなる。従って、位相板１２３ａ乃至１２３ｄを回転させることによって水平方向又は垂直方向のパターンのコントラストを調整し、ＨＶ差を補正することが可能となる。また、照明光学系１２０の瞳面における偏光状態を部分的に独立して調整することで、種々の偏光状態（コントラスト）を形成することができ、連続的にＨＶ差を補正することができる。勿論、絞りやＮＤフィルター等によって有効光源分布を歪めることもないため、被処理体４０上における照度低下を引き起こすこともない。本実施形態では、有効光源分布内の各領域で独立して位相板１２３ａ乃至１２３ｄを回転させる例を示したが、ＨＶ差を補正する精度を問わずラフに調整する場合には、位相板１２３全体を回転させてもよい。

なお、図４では、位相板１２３ａ乃至１２３ｄを回転させることによって位相板１２３ａ乃至１２３ｄの進相軸方向を変えているが、位相差をλ／２からずらしても同様な効果を得ることができる。例えば、図５（ａ）の上側に示すように、位相板１２３をλ／２の位相差を有する位相板１２３ｅ乃至１２３ｈで構成する。なお、位相板１２３が図５（ａ）の上側に示す状態である場合、有効光源分布は、図５（ａ）の下側に示すような偏光状態であるとする。ここで、図５（ｂ）の上側に示すように、位相板１２３ｇの位相差をλ／２からずらす（位相差をλ／２＋δとする）と、有効光源分布の偏光状態は、図５（ｂ）の下側に示すように、位相板１２３ｇに相当する下の領域のみ偏光状態を変えることができる。従って、位相板１２３ｅ乃至１２３ｈの位相差をλ／２からずらすことによって水平方向又は垂直方向のパターンのコントラストを調整し、ＨＶ差を補正することが可能となる。ここで、図５は、位相板１２３ｅ乃至１２３ｈの位相差と有効光源分布の偏光状態との関係を示す図である。

ここで、位相板１２３ｅ乃至１２３ｄの位相差をλ／２からずらす方法について説明する。図６は、位相板１２３ｅの位相差をλ／２からずらす方法について説明するための図であって、図６（ａ）は位相板１２３ｅの概略斜視図、図６（ｂ）は位相板１２３ｅの概略平面図である。

位相板１２３ｅは、図６（ａ）に示すように、２つの複屈折硝材（第１の硝材ＬＭ１及び第２の硝材ＬＭ２）で構成される。複屈折硝材は、水晶やＭｇＦ２等を使用する。第１の硝材ＬＭ１と第２の硝材ＬＭ２は、図６（ｂ）に示すように、第１の硝材ＬＭ１の光学軸ＯＡ１の方向と第２の硝材ＬＭ２の光学軸ＯＡ２の方向とが９０度の角度を形成するように配置される。ここで、光学軸とは、異常光線屈折率を示す方向である。複屈折硝材には、光学軸の方向に電場ベクトルが向いた光線を感じる異常光線屈折率Ｎｅと、それと垂直する方向に電場ベクトルが向いた光線を感じる常光線屈折率Ｎｏがある。

位相板１２３ｅにおいては、第１の硝材ＬＭ１の厚さｄ１と第２の硝材ＬＭ２の厚さｄ２との差が（Ｎｅ−Ｎｏ）×（ｄ１−ｄ２）＝λ／２となるように、第１の硝材ＬＭ１の厚さｄ１と第２の硝材ＬＭ２の厚さｄ２との差は厳密に管理されている。このような位相板１２３ｅにおいて、第２の硝材ＬＭ２の光学軸ＯＡ２の方向を第１の硝材ＬＭ１の光学軸ＯＡ１に対して回転させると、位相差１２３ｅには図７に示すような位相遅延量が生じ、位相差がλ／２からずれる（変化する）。図７は、第１の硝材ＬＭ１に対する第２の硝材ＬＭ２の回転角度と位相遅延量との関係を示すグラフであって、横軸に第２の硝材ＬＭ２の回転角度を、縦軸に位相遅延量を採用する。位相差のλ／２からの変化量は、第１の硝材ＬＭ１の厚さｄ１及び第２の硝材ＬＭ２の厚さｄ２の絶対値に依存するため、各位相板によって異なる。このように、第１の位相板ＬＭ１と第２の位相板ＬＭ２とを相対的に回転させることによって、位相板１２３ｅの位相差をλ／２からずらすことができる。なお、本説明では駆動部により連続的に進相軸方向、もしくは位相差を変える方法を説明したが、位相板を交換可能としておき、良好なＨＶ差が得られるよう位相板を交換してもよい。

再び、図１に戻って、ハエの目レンズ１２４は、光源部１１０からのレーザー光を波面分割し、多数の２次光源を形成する。ハエの目レンズ１２４の射出面１２４ａが照明光学系１２０の瞳面となり、ハエの目レンズ１２４の射出面１２４ａにおける光強度分布が有効光源分布である。

コンデンサレンズ１２５は、ハエの目レンズ１２４の射出面１２４ａに形成された２次光源からの光を、マスキングブレード１２６の位置に重畳的に重ね合わせる。これにより、均一な光強度分布を得ることができる。

リレー光学系１２７ａ及び１２７ｂは、レーザー光を偏向させる折り曲げミラー１２８を介して、マスキングブレード１２６とレチクル２０を光学的に共役な関係にする。

レチクル２０は、回路パターンを有し、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から発せられた回折光は、投影光学系３０を介して、被処理体４０に投影される。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と被処理体４０を走査することによって、レチクル２０のパターンを被処理体４０に転写する。

投影光学系３０は、レチクル２０のパターンを被処理体４０に投影する光学系である。投影光学系３０は、複数のレンズ素子のみからなる屈折型光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一つの凹面ミラーとを有する反射屈折型光学系（カタディオプトリック光学系）、全ミラー型の反射型光学系を使用することができる。

被処理体４０は、図示しないウェハステージに支持及び駆動される。被処理体４０は、本実施形態では、ウェハであるが、ガラスプレートなど他の被処理体を広く含む。被処理体４０には、フォトレジストが塗布されている。

露光において、光源部１１０から射出したレーザー光は、照明光学系１２０によりレチクル２０を照明する。レチクル２０のパターンは投影光学系３０により被処理体４０に結像される。露光装置１が使用する照明装置１０は、上述したように、位相板１２３によって照明光学系１２０の瞳面における光の偏光状態を部分的に独立して調整することができる。これにより、水平方向又は垂直方向のパターンのコントラストを調整し、被処理体４０に転写されるレチクル２０のパターンの像の互いに直交する２方向の線幅差（ＨＶ差）が０となるように補正することができる。

以下、図８を参照して、露光装置１の変形例である露光装置１Ａについて説明する。露光装置１Ａは、露光装置１と同様な構成を有するが、図８に示すように、測定部５０と、制御部６０とを更に有する。図８は、露光装置１Ａの構成を示す概略ブロック図である。

測定部５０は、投影光学系３０によって投影されたレチクル２０のパターンの空中像を測定する。測定部５０は、図示しないウェハステージ上に配置され、例えば、被処理体４０の高さと略一致するように配置されたスリット状の開口と、かかる開口からの光を受光する受光素子とで構成される。測定部５０は、当業界で周囲のいかなる構成（例えば、特開２００１−１１８７８４号公報参照）をも適用することができるので、ここでは詳しい構造及び動作の説明は省略する。

制御部６０は、本実施形態では、測定部５０と位相板１２３とに接続し、被処理体４０に転写されるレチクル２０のパターンの像の互いに直交する２方向の線幅差（ＨＶ差）が０となるように、位相板１２３を制御する。具体的には、まず、制御部６０は、測定部５０の測定結果（空中像）に基づいて、被処理体４０上でＨＶ差が実質的に０となるような位相板１２３の駆動量を算出する。ここで、位相板１２３の駆動量とは、位相板１２３ａ乃至１２３ｄの各々の回転量や位相板１２３ｅ乃至１２３ｈの各々における第１の硝材ＬＭ１に対する第２の硝材ＬＭ２の回転量である。次いで、制御部６０は、算出した位相板１２３の駆動量に従って、位相板１２３を駆動する。なお、測定部５０の測定結果に対する位相板１２３の駆動量を予め実験などによって求め、測定部５０の測定結果と位相板１２３の駆動量との関係を図示しないメモリー等に格納してもよい。これにより、制御部６０は、測定部５０の測定結果に基づいて、位相板１２３の駆動量を算出する必要がなくなる。

露光装置１Ａによれば、レチクル２０のパターンの空中像に基づいて、照明光学系１２０の瞳面内における光の偏光状態を部分的に調整し、ＨＶ差を低減させることができる。また、本実施形態では、空中像を測定した後に制御部６０で位相板１２３の駆動量を算出する場合について説明したが、空中像を測定しながら位相板１２３を駆動し、トライアンドエラーでＨＶ差を小さくしてもよい。

以下、図９を参照して、露光装置１の変形例である露光装置１Ｂについて説明する。露光装置１Ｂは、露光装置１と同様な構成を有するが、図９に示すように、第１の測定部５０Ａと、第２の測定部５０Ｂと、入力部７０と、算出部８０と、制御部６０Ａとを更に有する。図９は、露光装置１Ｂの構成を示す概略ブロック図である。

第１の測定部５０Ａは、ビーム成形光学系１２２からのレーザー光を利用して、投影光学系３０の収差を測定する。第１の測定部５０Ａは、例えば、マッハツェンダー型やトワインマングリーン型などの干渉計で構成される。第１の測定部５０Ａは、当業界で周知のかなる構成（例えば、特開２０００−２７７４１２号公報参照）をも適用することができるので、ここでは詳しい構造及び動作の説明は省略する。第１の測定部５０Ａが測定した投影光学系３０の収差は、後述する算出部８０に送られる。

第２の測定部５０Ｂは、リレー光学系１２７ｂとレチクル２０との間に配置したハーフミラー５２Ｂを介して、照明光学系１２０からのレーザー光を受光し、照明光学系１２０が形成する有効光源分布を測定する。なお、第２の測定部５０Ｂにも、当業界で周知のいかなる構成をも適用することができる。第２の測定部５０Ｂが測定した有効光源分布は、後述する算出部８０に送られる。

入力部７０は、レチクル２０に描画されたパターンの製造誤差等のプロセス誤差を入力するためのインターフェースである。入力部７０に入力されたプロセス誤差は、後述する算出部８０に送られる。なお、入力部７０には、プロセス誤差ではなく、露光装置１Ｂに関する様々な情報を入力することができる。

算出部８０は、第１の測定部５０Ａ、第２の測定部５０Ｂ及び入力部７０と接続する。算出部８０は、第１の測定部５０Ａ及び第２の測定部５０の測定結果、及び、入力部７０に入力された情報（本実施形態では、プロセス誤差）から被処理体４０に転写されるレチクル２０のパターンのＨＶ差を算出する。算出部８０が算出したＨＶ差は、制御部６０Ａに送られる。

制御部６０Ａは、算出部８０と位相板１２３とに接続する。制御部６０Ａは、算出部８０で算出されたＨＶ差が０となるように、位相板１２３を制御する。具体的には、まず、制御部６０Ａは、算出部８０の算出結果に基づいて、被処理体４０上でＨＶ差が実質的に０となるような位相板１２３の駆動量を算出する。次いで、制御部６０Ａは、算出した位相板１２３の駆動量に従って、位相板１２３を駆動する。なお、算出部８０の測定結果に対する位相板１２３の駆動量を予め実験などによって求め、算出部８０の算出結果と位相板１２３の駆動量との関係を図示しないメモリー等に格納してもよい。これにより、制御部６０Ａは、算出部８０の算出結果に基づいて、位相板１２３の駆動量を算出する必要がなくなる。また、制御部６０Ａが、算出部８０の機能を兼ね備えていてもよい。

露光装置１Ｂによれば、有効光源分布、投影光学系３０の収差及びプロセス誤差から算出されたＨＶ差に基づいて、照明光学系１２０の瞳面内における光の偏光状態を部分的に調整し、ＨＶ差を低減させることができる。本実施形態では、制御部６０Ａで位相板１２３の駆動量を算出する場合について説明したが、位相板１２３を駆動しながら算出部８０でＨＶ差を算出し、トライアンドエラーでＨＶ差を小さくしてもよい。

次に、図１０及び図１１を参照して、露光装置１乃至１Ｂを利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図１０は、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。ここでは、半導体チップ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（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、レチクルとウェハを用いてリソグラフィー技術によってウェ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ェ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。

図１１は、ステップ４のウェ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、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェ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、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置１乃至１Ｂによってレチクルの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。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ェ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乃至１Ｂ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。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例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。

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１に示す露光装置のビーム成形光学系によって形成される有効光源分布を示す概略平面図である。 図１に示す露光装置の位相板の前後におけるレーザー光の偏光状態を示す概略平面図である。 図１に示す露光装置の位相板の進相軸方向と有効光源分布の偏光状態との関係を示す図である。 図１に示す露光装置の位相板の位相差と有効光源分布の偏光状態との関係を示す図である。 図１に示す露光装置の位相板の位相差をλ／２からずらす方法について説明するための図である。 図６に示す位相板において、第１の硝材に対する第２の硝材の回転角度と位相遅延量との関係を示すグラフである。 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。 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。 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１０に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。

符号の説明

１ 露光装置
１０ 照明装置
１２０ 照明光学系
１２１ λ／２位相板
１２３ 位相板
１２３ａ乃至１２３ｈ 位相板
１３０ａ乃至１３０ｄ リング
１３２ａ乃至１３２ｄ 中空モータ
２０ レチクル
３０ 投影光学系
４０ 被処理体
ＬＭ１ 第１の硝材
ＬＭ２ 第２の硝材
１Ａ 露光装置
５０ 測定部
６０ 制御部
１Ｂ 露光装置
５０Ａ 第１の測定部
５０Ｂ 第２の測定部
６０Ａ 制御部
７０ 入力部
８０ 算出部

Claims (9)

1. 光源からの光を用いて被照明面を照明する照明光学系を備える照明装置であって、
   前記照明光学系の光路の断面における光の偏光状態を複数の領域において独立して調整する偏光調整部を有することを特徴とする照明装置。
2. 前記照明光学系の光路の断面は、前記照明光学系の瞳面であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 前記偏光調整部は、
   前記複数の領域の各々に偏光状態を設定する偏光設定部と、
   前記偏光設定部を駆動する駆動部とを有することを特徴とする請求項１記載の照明装置。
4. 光源からの光を用いて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被処理体に投影する投影光学系とを備えた露光装置であって、
   前記照明光学系の光路の断面における光の偏光状態を複数の領域において独立して調整する偏光調整部と、
   前記パターンの像の互いに直交する２方向の線幅差が０となるように前記偏光調整部を制御する制御部とを有することを特徴とする露光装置。
5. 前記照明光学系の光路の断面は、前記照明光学系の瞳面であることを特徴とする請求項４記載の露光装置。
6. 前記パターンの空中像を測定する測定部を更に有し、
   前記制御部は、前記測定部の測定結果に基づいて、前記偏光調整部を制御することを特徴とする請求項４記載の露光装置。
7. 前記投影光学系の収差を測定する第１の測定部と、
   前記照明光学系が形成する有効光源の形状の歪みを測定する第２の測定部と、
   前記レチクルのプロセス誤差を入力する入力部とを更に有し、
   前記制御部は、前記第１の測定部及び前記第２の測定部の測定結果、及び、前記入力部に入力された前記レチクルのプロセス誤差に基づいて、前記偏光調整部を制御することを特徴とする請求項４記載の露光装置。
8. 前記制御部は、前記第１の測定部及び前記第２の測定部の測定結果、及び、前記入力部に入力された前記レチクルのプロセス誤差から前記パターンの像の互いに直交する２方向の線幅差を算出することを特徴とする請求項７記載の露光装置。
9. 請求項４乃至８のうちいずれか一項記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
   露光された前記被処理体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。

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