JP2009218366A - 露光装置、露光方法、算出方法及びデバイス製造方法 - Google Patents

露光装置、露光方法、算出方法及びデバイス製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】投影光学系で発生する光学特性の変動量を高精度に算出及び補正して、優れた露光性能を達成することができる露光装置を提供する。
【解決手段】投影光学系の瞳収差マップを取得するマップ取得部と、任意の照明モードで任意のレチクルのパターンを照明したときに前記投影光学系の瞳面に形成される光強度分布を取得する分布取得部と、前記マップ取得部によって取得された瞳収差マップ及び前記分布取得部によって取得された光強度分布に基づいて、前記任意の照明モードで前記任意のレチクルのパターンを照明したときに前記投影光学系で発生する光学特性の変動の飽和値を算出する算出部と、前記算出部によって算出された前記投影光学系で発生する光学特性の変動の飽和値から算出される前記投影光学系の光学特性の変動量が低減するように、前記投影光学系を調整する調整部と、を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、露光装置、露光方法、算出方法及びデバイス製造方法に関する。
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デバイスを製造する際に、投影露光装置が従来から使用されている。投影露光装置は、レチクル(マスク)に形成された回路パターンを投影光学系によってウエハ等の基板に投影して回路パターンを転写する。
投影露光装置においては、露光を繰り返す際に、投影光学系が露光光のエネルギーの一部を吸収して加熱されたり、その後、放熱したりすることによって、投影光学系の光学特性(投影倍率や波面収差など)の変動(以下、「露光収差」とする)が発生する。かかる露光収差は、投影光学系に固有の時定数、熱平衡状態に達したときの単位光量当たりの露光収差飽和値(露光収差補正係数)、レチクルを通過する光の総光量及び露光に要した時間をパラメータとした計算式によって算出することが可能である。また、露光収差は、例えば、投影光学系を構成するレンズを駆動したり、レンズ間の圧力を制御したりすることで補正されている。これらの技術に関しては、特許文献1に開示されている。
露光収差補正係数は、照明条件ごとに異なるため、照明条件ごとに算出する必要がある。但し、露光装置において使用される全ての照明条件の露光収差補正係数を算出するためには、膨大な時間が必要となるため、実際には、幾つかの照明条件の露光収差補正係数から他の照明条件の露光収差補正係数を予測することが行われている。例えば、通常照明、輪帯照明、2重極照明などの照明モードごとに数点の照明条件の露光収差補正係数を算出し、同じ照明モードで算出していない照明条件の露光収差補正係数は、実際に算出した照明条件の露光収差補正係数を内挿又は外挿することで予測している。
特開平6−221754号公報
しかしながら、従来技術では、露光収差補正係数を予測することができる照明モードが特定の照明モードに限定されてしまうため、それ以外の照明モードについては、個別に露光収差補正係数を算出しなければならなかった。従って、露光収差補正係数を算出する負荷が露光装置において使用される照明モードの数に比例して増加してしまう。
また、レチクルからの回折光の影響によって、同じ照明モードであっても投影光学系の瞳面に形成される光強度分布は異なるが、従来技術では、レチクルからの回折光を考慮していないため、露光収差補正係数を高精度に予測することができない。その結果、投影光学系に発生する露光収差を高精度に補正することができず、露光装置の露光性能(例えば、結像性能など)の低下を招いてしまっていた。
そこで、本発明は、このような従来技術の課題に鑑みて、投影光学系で発生する光学特性の変動量を高精度に算出及び補正して、優れた露光性能を達成することができる露光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、前記投影光学系の瞳面を分割した複数の領域のそれぞれに対して単位光量の光を照射したときに前記複数の領域のそれぞれで発生する光学特性の変動の飽和値を示す瞳収差マップを取得するマップ取得部と、任意の照明モードで任意のレチクルのパターンを照明したときに前記投影光学系の瞳面に形成される光強度分布を取得する分布取得部と、前記マップ取得部によって取得された瞳収差マップ及び前記分布取得部によって取得された光強度分布に基づいて、前記任意の照明モードで前記任意のレチクルのパターンを照明したときに前記投影光学系で発生する光学特性の変動の飽和値を算出する算出部と、前記算出部によって算出された前記投影光学系で発生する光学特性の変動の飽和値から算出される前記投影光学系の光学特性の変動量が低減するように、前記投影光学系を調整する調整部と、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。
本発明によれば、例えば、投影光学系で発生する光学特性の変動量を高精度に算出及び補正して、優れた露光性能を達成することができる露光装置を提供することができる。
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。
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のパターンをウエハに転写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。
露光装置1は、光源10と、照明光学系20と、レチクル30を載置するレチクルステージ35と、投影光学系40と、ウエハ50を載置するウエハステージ55とを備える。更に、露光装置1は、フォーカス検出系60と、ステージ位置検出系70と、駆動機構80と、検出部90と、制御部100とを備える。
光源10は、例えば、波長約193nmのArFエキシマレーザーや波長約248nmのKrFエキシマレーザーなどのエキシマレーザー、波長約157nmのFレーザー、水銀ランプやキセノンランプなどのランプを使用する。
照明光学系20は、光源10からの光を用いてレチクル30を照明する光学系である。照明光学系20は、開口の大きさ及び形状を変更可能な絞り22を含む。
レチクル30は、ウエハ50に転写すべきパターン(回路パターン)を有し、レチクルステージ35に支持及び駆動される。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30とウエハ50とをスキャンすることによって、レチクル30のパターンをウエハ50に転写する。
レチクルステージ35は、レチクル30を支持し、例えば、リニアモータなどを利用してレチクル30を3次元方向(投影光学系40の光軸OAの方向及び光軸OAに直交する面内)に駆動する。
投影光学系40は、レチクル30のパターンをウエハ50に投影する光学系である。投影光学系40は、光軸OAの方向に駆動可能なレンズ42と、開口の大きさを変更可能な絞り44とを含む。レンズ42は、光軸OAの方向の位置によって、投影光学系40の投影倍率を規定する。絞り44は、照明光学系20の絞り22と光学的に共役な位置に配置されている。
ウエハ50は、レチクル30のパターンが投影(転写)される基板である。但し、ウエハ50は、ガラスプレートやその他の基板に置換することもできる。
ウエハステージ55は、ウエハチャック52を介してウエハ50を支持し、ウエハチャック52と共同してウエハ50を駆動する。例えば、ウエハチャック52は、光軸OAの方向にウエハ50を駆動する。ウエハステージ55は、光軸OAに直交する面内に沿って2次元的にウエハ50を駆動する。
フォーカス検出系60は、ウエハ50の光軸OAの方向に関する位置(即ち、ウエハ50の表面の高さ)を検出する機能を有する。フォーカス検出系60は、ウエハ50の表面に光を照射する照射部62と、ウエハ50の表面で反射された光を受光して、ウエハ50の表面の高さに応じた信号を出力する受光部64とを含む。
ステージ位置検出系70は、ウエハステージ55に固定された反射鏡72と、反射鏡72にレーザ光を照射してウエハステージ55の位置を検出するレーザ干渉計74とを含む。
駆動機構80は、第1の駆動部82と、第2の駆動部84と、第3の駆動部86とを含む。第1の駆動部82は、照明光学系20の絞り22を構成する遮光板を駆動して、絞り22の開口の大きさ及び形状(即ち、照明光学系20の開口数(NA))を変更する。第2の駆動部84は、投影光学系40のレンズ42を光軸OAの方向に駆動して、レンズ42の位置(即ち、投影光学系40の投影倍率)を変更する。第3の駆動部86は、投影光学系40の絞り44を構成する遮光板を駆動して、絞り44の開口の大きさ(即ち、投影光学系40の開口数(NA))を変更する。
検出部90は、レチクル30の近傍に形成される光強度分布及び投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布を検出する機能を有し、ウエハステージ55に支持されて投影光学系40の像面側に配置される。検出部90は、本実施形態では、投影光学系40からの光を通過させるピンホールが形成された遮光板92と、ピンホールからの光を検出する光電変換部94とを含む。遮光板92は、遮光板92の表面がウエハ50の表面と同じ高さになる(即ち、投影光学系40の結像面の近傍に位置する)ように配置される。光電変換部94は、例えば、複数の光電変換素子を配列したCCDなどで構成され、遮光板92のピンホールを通過した光を受光するために、遮光板92(投影光学系40の結像面)から所定の距離だけ離れた位置に配置される。検出部90は、光電変換部94の出力分布から投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布を検出し、光電変換部94の出力和からレチクル30の近傍に形成される光強度分布を検出する。このように、検出部90は、投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布を取得する分布取得部としての側面も有する。
制御部100は、図示しないCPUやメモリを有し、露光装置1の動作を制御する。例えば、制御部100は、ウエハ50の表面が投影光学系40の結像面に位置するように、フォーカス検出系60からの出力(検出結果)に基づいて、ウエハチャック52の位置を制御する。また、制御部100は、ステージ位置検出系70からの出力(検出結果)に基づいて、ウエハステージ55の駆動を制御する。
ここで、露光による投影光学系40の光学性能の変動について説明する。本実施形態では、投影光学系40の光学性能として、投影光学系40のフォーカスを例に説明する。但し、投影光学系40の光学性能は、フォーカスに限定されるものではなく、像面湾曲、投影倍率、ディストーション及び波面収差などを含む。
図2は、投影光学系40のフォーカスの変動(経時変化)の一例を示す図である。図2において、横軸は時間tを示し、縦軸は投影光学系40のフォーカスFを示している。また、投影光学系40の初期(即ち、露光前)のフォーカスをF0とする。
図2を参照するに、露光が時間t0から開始されると、時間の経過に伴ってフォーカスが変動し、時間t1で一定のフォーカスF1に安定する。時間t1以降は、露光光が投影光学系40に入射しても、投影光学系40に吸収される熱エネルギーと投影光学系40から放出される熱エネルギーとが平衡状態に達しているため、フォーカスはF1から変化しない。そして、露光が時間t2で停止されると、時間の経過に伴ってフォーカスは初期の状態に戻り、時間t3で初期のフォーカスF0になる。
F0からF1までのフォーカスの変動量ΔFは、レチクル30のパターンの大きさ(露光領域の大きさ)、レチクル30のパターンの大きさに対する光透過部の割合(透過率)及び光源10から発光されるパルスエネルギーによって変化する。従って、フォーカスの変動量ΔFは、投影光学系40に入射する露光エネルギーに応じて比例的に変化し、露光エネルギーをQとすると、以下の式1で表わされる。
ΔF=K×Q ・・・(式1)
式1において、Kは単位光量(単位露光エネルギー)当たりのフォーカスの変動飽和値、即ち、露光収差飽和値(露光収差補正係数)であり、露光が開始されてから所定時間の経過後に収束する値(図2では、F1)である。また、時間t0から時間t1まで(立ち上がり時)の時定数TS1及び時間t2から時間t3まで(立ち下がり時)の時定数TS2は、投影光学系40に入射する露光エネルギーによらず一定であり、投影光学系40に固有の値である。従って、立ち上がり時及び立ち下がり時において、投影光学系40のフォーカスは、指数関数の特性に類似した変動を示す。なお、立ち上がり時の特性は以下の式2で近似され、立ち下がりの特性は以下の式3で近似される。
ΔF×(1−exp(−t/TS1)) ・・・(式2)
ΔF×exp(−t/TS2) ・・・(式3)
但し、照明モード、照明条件、レチクル(のパターン)を変更した場合、投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布(即ち、投影光学系40に入射する露光エネルギー)が変化するため、露光収差補正係数が変化する。従って、投影光学系40の光学特性の変動を式1乃至式3の関数でモデル化し、投影光学系40の光学特性の変動量を定量化する係数である露光収差補正係数を照明モード、照明条件、レチクル(のパターン)に応じて高精度に求める必要がある。
そこで、本実施形態では、任意の照明モードで任意のレチクルのパターンを照明したときに投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布及び瞳収差マップに基づいて露光収差補正係数を算出する。瞳収差マップとは、投影光学系40の瞳面を分割した複数の領域のそれぞれに対して単位光量の光を照射したときに、かかる複数の領域のそれぞれで発生する光学特性の変動の飽和値を示すマップである。換言すれば、瞳収差マップは、投影光学系40の瞳面の一点に光が照射されたときに発生する光学特性(フォーカス、像面湾曲、投影倍率、ディストーション及び波面収差)ごとの露光収差補正係数を投影光学系40の瞳全域にわたってマップ化したものである。
任意の照明モードで任意のレチクルのパターンを照明したときに投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布及び瞳収差マップに基づいて露光収差補正係数を算出する処理は、本実施形態では、制御部100によって実行される。換言すれば、制御部100は、投影光学系40で発生する光学特性の変動の飽和値である露光収差補正係数を算出する算出部としての側面も有する。この際、投影光学系40で発生する露光収差は、瞳面内で相互作用がなく、投影光学系40の瞳面を分割した複数の領域のそれぞれで発生する露光収差の加算で表現することができるという加法性を用いる。
例えば、図3(a)に示すような2重極形状の光強度分布が投影光学系40の瞳面に形成され、かかる2重極形状の光強度分布を図3(b)及び(c)に示すような2つの光強度分布に分割する場合を考える。図3(b)に示す光強度分布が投影光学系40の瞳面に形成されると、投影光学系40の瞳面内の光強度分布が存在する領域では、図4(a)に示すような露光収差が発生する。また、図3(c)に示す光強度分布が投影光学系40の瞳面に形成されると、投影光学系40の瞳面内の光強度分布が存在する領域では、図4(b)に示すような露光収差が発生する。そして、図4(a)に示す露光収差と図4(b)に示す露光収差とを加算すると、図4(c)に示すように、図3(a)に示す光強度分布が投影光学系40の瞳面に形成された場合に投影光学系40に発生する露光収差と略等しくなる。従って、図3(a)に示す光強度分布が投影光学系40の瞳面に形成された場合に投影光学系40に発生する露光収差は、図4(a)に示す露光収差と図4(b)に示す露光収差との加算で表すことが可能である。なお、図4(c)では、図4(a)に示す露光収差をEA1、図4(b)に示す露光収差をEA2、図3(a)に示す光強度分布が投影光学系40の瞳面に形成された場合に投影光学系40に発生する露光収差をEA3で示している。
このような加法性は、露光収差補正係数にも適用することができる。投影光学系40の瞳面を複数の領域(例えば、n個の領域)に分割し、n個の領域のそれぞれに単位光量の光を照射したときにn個の領域のそれぞれで発生する露光収差補正係数をIc1、Ic2、Ic3、・・・、Icnとする。この場合、投影光学系40の全体の露光補正係数Icは、Ic1+Ic2+Ic3+・・・+Icnで表すことができる。
従って、まず、投影光学系40の瞳面を分割した複数の領域のうち任意の照明モードで任意のレチクルのパターンを照明したときに投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布が存在する存在領域を特定する。そして、瞳収差マップから抽出される存在領域で発生する露光収差補正係数と存在領域での光強度との積算値を加算して存在領域での光強度で割ることで、投影光学系40の全体の露光補正係数Icを算出することができる。具体的には、瞳収差マップをf(x、y)、投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布をg(x、y)とすると、投影光学系40の全体の露光補正係数Icは、以下の式4から算出することができる。
式4において、x及びyは、投影光学系40の瞳面におけるx座標及びy座標を示しており、x座標及びy座標の範囲は−1から1に規格化している。
瞳収差マップf(x、y)を投影光学系40の光学特性ごとに取得すれば、投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布を取得することで各光学特性の露光収差補正係数を高精度、且つ、迅速に算出することができる。このようにして算出された露光収差補正係数を用いて投影光学系40で発生する光学特性の変動量を求め、かかる光学特性の変動量が低減するように投影光学系40を調整することで、露光装置1は優れた露光性能を実現することができる。なお、投影光学系40の調整は、例えば、制御部100が駆動機構80(第2の駆動部84)を制御して投影光学系40のレンズ42を光軸OAの方向に駆動することで実行される。従って、駆動機構80及び制御部100は、本実施形態では、投影光学系40を調整する調整部としても機能する。
このように、露光装置1は、優れた露光性能を実現することが可能であり、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、液晶表示デバイス等)を提供することができる。なお、デバイスは、露光装置1を用いてレジスト(感光剤)が塗布された基板(ウエハ、ガラスプレート等)を露光する工程と、露光された基板を現像する工程と、その他の周知の工程と、を経ることによって製造される。
以下、瞳収差マップの取得方法及び投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布の取得方法について説明する。
まず、瞳収差マップの取得方法を説明する。瞳収差マップは、制御部100が以下の処理を実行することで取得することができる。このように、制御部100は、瞳収差マップを取得するマップ取得部としての側面も有する。
瞳収差マップは、図5に示すように、投影光学系40の瞳面における角度方向θ及び動径方向Rを変数とする関数で表される。図6(a)乃至(c)は、投影光学系40の瞳面における各収差の角度方向θ及び動径方向Rの傾向(θ依存性及びR依存性)を示す図である。図6(a)乃至(c)を参照するに、角度方向θに関しては、正弦又は余弦の傾向を示し、その周期は各収差の種類によって異なる。また、動径方向Rに関しては、中心に極値を有する3次関数で表される。従って、投影光学系40の瞳面において、x軸方向の3点における収差及びy軸方向の3点における収差を実際に測定すれば、関数フィッティングによって、投影光学系40の瞳全域の収差を得ることができる。換言すれば、投影光学系40の瞳面を分割した複数の領域の一部で発生する収差の変動量を測定することで瞳収差マップを取得することができる。
投影光学系40の瞳面における収差を測定する際には、例えば、図7に示すような5つの照明モードを用いればよい。5つの照明モードとは、中心に極(半径0.1)を有する照明モード、y軸方向に沿って0.6又は0.8の位置に極(半径0.1)を有する2つの照明モード、x軸方向に沿って0.6又は0.8の位置に極を有する2つの照明モードである。図7は、投影光学系40の瞳面における収差を測定する際に用いられる照明モードの一例を示す図である。
投影光学系40の瞳面におけるx軸方向の露光収差補正係数の傾向fx(x)は以下の式5で表され、投影光学系40の瞳面におけるy軸方向の露光収差補正係数の傾向fy(y)は以下の式6で表される。
fx(x)=Ax+Bx+C ・・・(式5)
fy(y)=Dy+Ey+F ・・・(式6)
図7に示す照明モードに基づいて、投影光学系40の光学特性(フォーカス、像面湾曲、投影倍率、ディスーション及び波面収差)ごとの露光収差補正係数を熱解析シミュレーションで算出し、光学特性ごとに式5及び6に示す関数でフィッティングを行う。これにより、式5及び6に示す関数の係数A乃至Fが算出され、瞳収差マップF(x、y)は、式5及び6から以下の式7又は8で表される。
式7及び8において、x及びyは、投影光学系40の瞳面におけるx座標及びy座標を示しており、x座標及びy座標の範囲は−1から1に規格化している。Rは、投影光学系40の瞳中心から座標(x、y)までの距離である。θは、投影光学系40の瞳面においてx軸からの回転角度(反時計回りを正とする)である。
なお、瞳収差マップとして、式7又は8のどちらを用いるのかは、投影光学系40の光学特性の種類に応じて決められている。同様に、正弦関数又は余弦関数における係数Gも投影光学系40の光学特性の種類に応じて決められている。例えば、投影光学系40の瞳面を256×256の領域に分割して座標を定義し、算出される関数から、その座標に対応する値を投影光学系40の光学特性ごとに変数として格納する。上述した関数フィッティング、収差の測定点数及び種類は一例であり、これに限定されるものではない。また、投影光学系40の瞳面を分割した複数の領域のそれぞれの露光収差補正係数を全て熱解析シミュレーションで算出することもできる。
次に、投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布の取得方法を説明する。投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布は、例えば、露光装置1で使用するレチクルのパターンの2次元フーリエ変換と、かかるレチクルを照明する照明モード(即ち、照明形状)とのコンボリューション積分によって算出することができる。この際、光強度分布は、投影光学系40の瞳面を分割した複数の領域に対応する領域での光強度の組み合わせとして算出する。かかる算出処理は、制御部100で実行されるため、制御部100は、本実施形態では、投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布の取得する分布取得部として機能することもある。
また、投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布は、図8に示すように、検出部90を用いて検出することもできる。遮光板92は、上述したように、遮光板92は、遮光板92の表面がウエハ50の表面と同じ高さになるように配置する。光電変換部94は、レチクル30のパターンからの回折光が投影光学系40の瞳面に形成する光強度分布に対応する光強度分布を生じる位置に配置する。そして、レチクル30をスキャンさせながら遮光板92のピンホールを通過した光を光電変換部94で検出することで、投影光学系40の瞳面に形成されるスキャン方向の光強度分布を一括して取得することができる。スキャン方向に直交する方向の光強度分布も同様にして取得し、これらを積算することで投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布を取得することができる。なお、レチクル30と検出部90とを同期スキャンさせながら遮光板92のピンホールを通過した光を光電変換部94で検出し、光電変換部94の各素子の光量和から投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布を取得することもできる。図8は、検出部90を用いて投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布を取得する場合を説明するための図である。
なお、投影光学系40の瞳面に形成される光強度分布は、照明モード及びレチクル(のパターン)が変わるたびに再取得する必要があるが、瞳収差マップは一度取得すれば、照明モード及びレチクル(のパターン)が変わっても再取得する必要はない。
また、本実施形態では、露光装置1において瞳収差マップを取得する場合を例に説明したが、投影光学系40の各光学特性の瞳収差マップを予め取得して制御部100のメモリなどに記憶しておいてもよい。
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。
本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略図である。 図1に示す露光装置における投影光学系のフォーカスの変動(経時変化)の一例を示す図である。 図1に示す露光装置における投影光学系で発生する露光収差の加法性を説明するための図である。 図1に示す露光装置における投影光学系で発生する露光収差の加法性を説明するための図である。 瞳収差マップを説明するための図である。 投影光学系の瞳面における各収差の角度方向及び動径方向の傾向を示す図である。 投影光学系の瞳面における収差を測定する際に用いられる照明モードの一例を示す図である。 図1に示す露光装置の検出部を用いて投影光学系の瞳面に形成される光強度分布を取得する場合を説明するための図である。
符号の説明
1 露光装置
10 光源
20 照明光学系
30 レチクル
35 レチクルステージ
40 投影光学系
50 ウエハ
55 ウエハステージ
60 フォーカス検出系
70 ステージ位置検出系
80 駆動機構
82 第1の駆動部
84 第2の駆動部
86 第3の駆動部
90 検出部
100 制御部

Claims (12)

  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、
    前記投影光学系の瞳面を分割した複数の領域のそれぞれに対して単位光量の光を照射したときに前記複数の領域のそれぞれで発生する光学特性の変動の飽和値を示す瞳収差マップを取得するマップ取得部と、
    任意の照明モードで任意のレチクルのパターンを照明したときに前記投影光学系の瞳面に形成される光強度分布を取得する分布取得部と、
    前記マップ取得部によって取得された瞳収差マップ及び前記分布取得部によって取得された光強度分布に基づいて、前記任意の照明モードで前記任意のレチクルのパターンを照明したときに前記投影光学系で発生する光学特性の変動の飽和値を算出する算出部と、
    前記算出部によって算出された前記投影光学系で発生する光学特性の変動の飽和値から算出される前記投影光学系の光学特性の変動量が低減するように、前記投影光学系を調整する調整部と、
    を有することを特徴とする露光装置。
  2. 前記算出部は、前記複数の領域のうち前記分布取得部によって取得された光強度分布が存在する存在領域を特定し、前記瞳収差マップから抽出される前記存在領域で発生する光学特性の飽和値と前記存在領域での光強度との積算値を加算して前記存在領域での光強度で割ることで、前記投影光学系で発生する光学特性の変動の飽和値を算出することを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
  3. 前記分布取得部は、前記投影光学系の像面側に配置され、前記投影光学系からの光を通過させるピンホールが形成された遮光板と、前記ピンホールを通過した光を検出する光電変換部とを有する検出部を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。
  4. 前記分布取得部は、前記任意のレチクルをスキャンさせながら前記ピンホールを通過した光を前記光電変換部で検出することで、前記投影光学系の瞳面に形成されるスキャン方向の光強度分布を一括して取得することを特徴とする請求項3に記載の露光装置。
  5. 前記分布取得部は、前記任意のレチクルのパターン及び前記任意の照明モードに基づいて、前記投影光学系の瞳面に形成される光強度分布を算出することを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。
  6. 前記マップ取得部は、前記投影光学系の瞳面を分割した複数の領域の一部で発生する光学特性の変動量を測定することで前記瞳収差マップを取得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。
  7. 前記マップ取得部は、熱解析シミュレーションによって前記瞳収差マップを算出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。
  8. 前記マップ取得部は、前記瞳収差マップとして、前記投影光学系の瞳面における角度方向及び動径方向を変数とする関数を取得することを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の露光装置。
  9. 前記光学特性は、フォーカス、像面湾曲、投影倍率、ディストーション及び波面収差のうち少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載の露光装置。
  10. 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、
    前記投影光学系の瞳面を分割した複数の領域のそれぞれに対して単位光量の光を照射したときに前記複数の領域のそれぞれで発生する光学特性の変動の飽和値を示す瞳収差マップを取得するマップ取得ステップと、
    任意の照明モードで任意のレチクルのパターンを照明したときに前記投影光学系の瞳面に形成される光強度分布を取得する分布取得ステップと、
    前記マップ取得ステップで取得された瞳収差マップ及び前記分布取得ステップで取得された光強度分布に基づいて、前記任意の照明モードで前記任意のレチクルのパターンを照明したときに前記投影光学系で発生する光学特性の変動の飽和値を算出する算出ステップと、
    前記算出ステップで算出された前記投影光学系で発生する光学特性の変動の飽和値から算出される前記投影光学系の光学特性の変動量が低減するように、前記投影光学系を調整する調整ステップと、
    前記調整ステップで調整された投影光学系を介して、前記任意のレチクルのパターンを基板に投影する投影ステップと、
    を有することを特徴とする露光方法。
  11. レチクルのパターンを基板に投影する投影光学系で発生する光学特性の変動の飽和値を算出する算出方法であって、
    前記投影光学系の瞳面を分割した複数の領域のそれぞれに対して単位光量の光を照射したときに前記複数の領域のそれぞれで発生する光学特性の変動の飽和値を示す瞳収差マップを取得するマップ取得ステップと、
    任意の照明モードで任意のレチクルのパターンを照明したときに前記投影光学系の瞳面に形成される光強度分布を取得する分布取得ステップと、
    前記マップ取得ステップで取得された瞳収差マップ及び前記分布取得ステップで取得された光強度分布に基づいて、前記任意の照明モードで前記任意のレチクルのパターンを照明したときに前記投影光学系で発生する光学特性の変動の飽和値を算出する算出ステップと、
    を有することを特徴とする算出方法。
  12. 請求項1乃至9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の製造方法。
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