JPH09167731A - 投影露光装置、収差評価用マスクパタン、収差量評価方法、収差除去フィルター及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
投影露光装置、収差評価用マスクパタン、収差量評価方法、収差除去フィルター及び半導体装置の製造方法Info
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- JPH09167731A JPH09167731A JP32598895A JP32598895A JPH09167731A JP H09167731 A JPH09167731 A JP H09167731A JP 32598895 A JP32598895 A JP 32598895A JP 32598895 A JP32598895 A JP 32598895A JP H09167731 A JPH09167731 A JP H09167731A
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70591—Testing optical components
- G03F7/706—Aberration measurement
Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、光学系が伴う収差の影響を除去
して高精度のパタン転写を行うことができる投影露光装
置を提供することを課題とする。 【解決手段】 ランプハウス１から発せられた紫外線は
フライアイレンズ３で互いに独立な多数の点光源に分割
され、さらにアパーチャー４により整形されて２次光源
面を形成し、ブラインド６で露光領域が設定された後、
フォトマスク１０を照明し、フォトマスク１０からの回
折光の光源像が投影光学系１１の瞳面上に形成される。
投影光学系１１の瞳面上に配置された収差除去フィルタ
ー１３により波面収差が補償された後、ウエハ１２上に
回路パタンが結像される。
して高精度のパタン転写を行うことができる投影露光装
置を提供することを課題とする。 【解決手段】 ランプハウス１から発せられた紫外線は
フライアイレンズ３で互いに独立な多数の点光源に分割
され、さらにアパーチャー４により整形されて２次光源
面を形成し、ブラインド６で露光領域が設定された後、
フォトマスク１０を照明し、フォトマスク１０からの回
折光の光源像が投影光学系１１の瞳面上に形成される。
投影光学系１１の瞳面上に配置された収差除去フィルタ
ー１３により波面収差が補償された後、ウエハ１２上に
回路パタンが結像される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＬＳＩ製造工程
で使用される投影露光装置に関している。また、この発
明は、投影露光装置の光学系に含まれる収差を評価する
ための収差評価用マスクパタン及び収差量評価方法、並
びに収差を除去するための収差除去フィルターにも関し
ている。さらに、この発明は、収差を除去しつつ回路パ
タンを転写して半導体装置を製造する半導体装置の製造
方法にも関している。
で使用される投影露光装置に関している。また、この発
明は、投影露光装置の光学系に含まれる収差を評価する
ための収差評価用マスクパタン及び収差量評価方法、並
びに収差を除去するための収差除去フィルターにも関し
ている。さらに、この発明は、収差を除去しつつ回路パ
タンを転写して半導体装置を製造する半導体装置の製造
方法にも関している。
【０００２】
【従来の技術】マスク上に描かれた半導体素子等の回路
パタンをウエハ上に投影させる投影露光装置には、微細
なパタンの転写を可能とするために、高い解像力が要求
されている。一般に、投影レンズの開口数（ＮＡ）が大
きいほど、また露光光の波長が短いほど解像力は向上す
る。しかしながら、投影レンズの開口数を大きくする方
法は、パタン転写時に焦点深度の低下をもたらすため、
解像力の向上には限界がある。また、短波長の露光光を
使用するには、転写プロセスを大幅に改造する必要があ
り、実用的でない。
パタンをウエハ上に投影させる投影露光装置には、微細
なパタンの転写を可能とするために、高い解像力が要求
されている。一般に、投影レンズの開口数（ＮＡ）が大
きいほど、また露光光の波長が短いほど解像力は向上す
る。しかしながら、投影レンズの開口数を大きくする方
法は、パタン転写時に焦点深度の低下をもたらすため、
解像力の向上には限界がある。また、短波長の露光光を
使用するには、転写プロセスを大幅に改造する必要があ
り、実用的でない。
【０００３】そこで、本願出願人の出願による特開平４
−２５１９１４号公報及び特開平４−１７９２１３号公
報には、開口数を大きくして解像力を向上させながらも
焦点深度の拡大を図ることができる投影露光装置が提案
されている。図１９に示されるように、この投影露光装
置においては、ランプハウス１の前方にミラー２を介し
てフライアイレンズ３が配置され、フライアイレンズ３
の前方にアパーチャー４が位置している。アパーチャー
４の前方には、集光レンズ５を介してブラインド６が配
置され、さらに集光レンズ７、ミラー８及び集光レンズ
９を介して所望の回路パタンが形成されたフォトマスク
１０が配置されている。このフォトマスク１０の前方に
は投影光学系１１を介してウエハ１２が配置されてい
る。投影光学系１１の瞳面上に、透過領域の中央部を透
過する光と周辺部を透過する光との間に位相差を生じさ
せる位相シフト部材を挿入することにより、デフォーカ
ス時の像のコントラストが改善され、実効的に焦点深度
の拡大がなされる。
−２５１９１４号公報及び特開平４−１７９２１３号公
報には、開口数を大きくして解像力を向上させながらも
焦点深度の拡大を図ることができる投影露光装置が提案
されている。図１９に示されるように、この投影露光装
置においては、ランプハウス１の前方にミラー２を介し
てフライアイレンズ３が配置され、フライアイレンズ３
の前方にアパーチャー４が位置している。アパーチャー
４の前方には、集光レンズ５を介してブラインド６が配
置され、さらに集光レンズ７、ミラー８及び集光レンズ
９を介して所望の回路パタンが形成されたフォトマスク
１０が配置されている。このフォトマスク１０の前方に
は投影光学系１１を介してウエハ１２が配置されてい
る。投影光学系１１の瞳面上に、透過領域の中央部を透
過する光と周辺部を透過する光との間に位相差を生じさ
せる位相シフト部材を挿入することにより、デフォーカ
ス時の像のコントラストが改善され、実効的に焦点深度
の拡大がなされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
投影露光装置では、光学系が有する収差については考慮
していなかった。実際の光学系は様々な収差を伴ってい
る。代表的な収差としては、球面収差、非点収差、像面
湾曲、歪曲収差、コマ収差がある。これらの収差は、瞳
面上の波面収差に換算すると、それぞれ図２０（ａ）〜
（ｅ）のように表現できることが知られている。ここ
で、φは瞳面における波面のずれ量、ρは瞳面（ηξ
面）上での半径、θはη軸に対する回転角、ｙ０はウエ
ハ面上での座標、Ｂ〜Ｆはそれぞれ定数を示している。
これらの収差論については、例えば文献「光学の原理I
〜III」（東海大学出版）にその詳細が述べられてい
る。
投影露光装置では、光学系が有する収差については考慮
していなかった。実際の光学系は様々な収差を伴ってい
る。代表的な収差としては、球面収差、非点収差、像面
湾曲、歪曲収差、コマ収差がある。これらの収差は、瞳
面上の波面収差に換算すると、それぞれ図２０（ａ）〜
（ｅ）のように表現できることが知られている。ここ
で、φは瞳面における波面のずれ量、ρは瞳面（ηξ
面）上での半径、θはη軸に対する回転角、ｙ０はウエ
ハ面上での座標、Ｂ〜Ｆはそれぞれ定数を示している。
これらの収差論については、例えば文献「光学の原理I
〜III」（東海大学出版）にその詳細が述べられてい
る。
【０００５】従来は、投影露光装置の光学系がこのよう
な収差を伴うために、結像性能が劣化し、回路パタンの
転写精度が低下するという問題点があった。この発明は
このような問題点を解消するためになされたもので、光
学系が伴う収差の影響を除去して高精度のパタン転写を
行うことができる投影露光装置を提供することを目的と
する。また、この発明は、光学系が伴う収差を評価する
ための収差評価用マスクパタン、及びこの収差評価用マ
スクパタンを用いて収差量を評価する方法を提供するこ
とも目的としている。さらに、この発明は、光学系が伴
う収差を補償するための収差除去フィルターを提供する
ことも目的としている。また、この発明は、光学系が伴
う収差の影響を除去しつつ回路パタンを転写して半導体
装置を製造する半導体装置の製造方法を提供することも
目的としている。
な収差を伴うために、結像性能が劣化し、回路パタンの
転写精度が低下するという問題点があった。この発明は
このような問題点を解消するためになされたもので、光
学系が伴う収差の影響を除去して高精度のパタン転写を
行うことができる投影露光装置を提供することを目的と
する。また、この発明は、光学系が伴う収差を評価する
ための収差評価用マスクパタン、及びこの収差評価用マ
スクパタンを用いて収差量を評価する方法を提供するこ
とも目的としている。さらに、この発明は、光学系が伴
う収差を補償するための収差除去フィルターを提供する
ことも目的としている。また、この発明は、光学系が伴
う収差の影響を除去しつつ回路パタンを転写して半導体
装置を製造する半導体装置の製造方法を提供することも
目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る投影露光
装置は、光源と、光源からの照明光を整形し２次光源面
を形成するアパーチャーと、露光領域を設定するための
開口部を有するブラインドと、回路パタンを有すると共
に２次光源面からの照明光により照明されるフォトマス
クと、フォトマスクからの回折光を被露光基板上に結像
させてフォトマスクの回路パタンを投影する投影光学系
と、投影光学系の瞳面上に配置され且つ収差を除去する
ための収差除去フィルターとを備えたものである。この
発明に係る収差評価用マスクパタンは、透明基板と、透
明基板上に選択的に形成された複数の微細パタンと、透
明基板上に選択的に形成された複数の大パタンとを備
え、各微細パタンと各大パタンとが互いに組をなして透
明基板上に複数組配置されているものである。
装置は、光源と、光源からの照明光を整形し２次光源面
を形成するアパーチャーと、露光領域を設定するための
開口部を有するブラインドと、回路パタンを有すると共
に２次光源面からの照明光により照明されるフォトマス
クと、フォトマスクからの回折光を被露光基板上に結像
させてフォトマスクの回路パタンを投影する投影光学系
と、投影光学系の瞳面上に配置され且つ収差を除去する
ための収差除去フィルターとを備えたものである。この
発明に係る収差評価用マスクパタンは、透明基板と、透
明基板上に選択的に形成された複数の微細パタンと、透
明基板上に選択的に形成された複数の大パタンとを備
え、各微細パタンと各大パタンとが互いに組をなして透
明基板上に複数組配置されているものである。
【０００７】また、この発明に係る収差量評価方法は、
収差評価用マスクパタンを露光し、仕上がった複数のパ
タンを観察し、各パタンのベストフォーカス位置あるい
は仕上がり位置をそれぞれ求め、パタンによるベストフ
ォーカス位置あるいは仕上がり位置の変動量から収差量
を評価する方法である。さらに、この発明に係る収差除
去フィルターは、投影光学系の瞳面上に配置されて収差
を除去するためのフィルターであって、透明基板と、透
明基板上の少なくとも一主面上に形成された波面調整用
の透明多層膜とを備えたものである。この発明に係る半
導体装置の製造方法は、光源からの照明光を整形して２
次光源面を形成し、露光領域を設定し、２次光源面から
の照明光によりフォトマスクを照明し、マスクからの回
折光の光源像を瞳面上に形成し、投影光学系の瞳面上に
て波面収差を補償し、ウエハ上に回路パタンを投影して
半導体装置を製造する方法である。
収差評価用マスクパタンを露光し、仕上がった複数のパ
タンを観察し、各パタンのベストフォーカス位置あるい
は仕上がり位置をそれぞれ求め、パタンによるベストフ
ォーカス位置あるいは仕上がり位置の変動量から収差量
を評価する方法である。さらに、この発明に係る収差除
去フィルターは、投影光学系の瞳面上に配置されて収差
を除去するためのフィルターであって、透明基板と、透
明基板上の少なくとも一主面上に形成された波面調整用
の透明多層膜とを備えたものである。この発明に係る半
導体装置の製造方法は、光源からの照明光を整形して２
次光源面を形成し、露光領域を設定し、２次光源面から
の照明光によりフォトマスクを照明し、マスクからの回
折光の光源像を瞳面上に形成し、投影光学系の瞳面上に
て波面収差を補償し、ウエハ上に回路パタンを投影して
半導体装置を製造する方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。 実施の形態１．図１は、実施の形態１に係る投影露光装
置の構成を示している。ランプハウス１の前方にミラー
２を介してフライアイレンズ３が配置され、フライアイ
レンズ３の前方にアパーチャー４が位置している。アパ
ーチャー４の前方には、集光レンズ５を介してブライン
ド６が配置され、さらに集光レンズ７、ミラー８及び集
光レンズ９を介して所望の回路パタンが形成されたフォ
トマスク１０が配置されている。このフォトマスク１０
の前方には投影光学系１１を介して被露光基板となるウ
エハ１２が配置されている。投影光学系１１の瞳面上に
は、投影光学系１１の収差を補償するための収差除去フ
ィルター１３が挿入されている。ランプハウス１として
は、水銀ランプやエキシマレーザー等の紫外線を発する
光源が用いられている。
付図面に基づいて説明する。 実施の形態１．図１は、実施の形態１に係る投影露光装
置の構成を示している。ランプハウス１の前方にミラー
２を介してフライアイレンズ３が配置され、フライアイ
レンズ３の前方にアパーチャー４が位置している。アパ
ーチャー４の前方には、集光レンズ５を介してブライン
ド６が配置され、さらに集光レンズ７、ミラー８及び集
光レンズ９を介して所望の回路パタンが形成されたフォ
トマスク１０が配置されている。このフォトマスク１０
の前方には投影光学系１１を介して被露光基板となるウ
エハ１２が配置されている。投影光学系１１の瞳面上に
は、投影光学系１１の収差を補償するための収差除去フ
ィルター１３が挿入されている。ランプハウス１として
は、水銀ランプやエキシマレーザー等の紫外線を発する
光源が用いられている。
【０００９】次に、この投影露光装置を用いた半導体装
置の製造方法を説明する。ランプハウス１から発せられ
た紫外線は、ミラー２を介してフライアイレンズ３に至
り、ここで互いに独立な多数の点光源に分割され、さら
にアパーチャー４により整形されて２次光源面を形成す
る。その後、ブラインド６で露光領域が設定されると共
に集光レンズ５、７及び９を介してフォトマスク１０が
照明され、フォトマスク１０からの回折光の光源像が投
影光学系１１の瞳面上に形成される。ここで、投影光学
系１１の瞳面上に収差除去フィルター１３が配置されて
いるので、瞳面上で波面収差が補償される。このように
して収差が補償された回折光は、ウエハ１２上に回路パ
タンを結像する。このとき、収差除去フィルター１３に
よって投影光学系の瞳面上で収差が補償されるため、収
差に起因する悪影響を除去して良好な結像特性を得るこ
とが可能となる。
置の製造方法を説明する。ランプハウス１から発せられ
た紫外線は、ミラー２を介してフライアイレンズ３に至
り、ここで互いに独立な多数の点光源に分割され、さら
にアパーチャー４により整形されて２次光源面を形成す
る。その後、ブラインド６で露光領域が設定されると共
に集光レンズ５、７及び９を介してフォトマスク１０が
照明され、フォトマスク１０からの回折光の光源像が投
影光学系１１の瞳面上に形成される。ここで、投影光学
系１１の瞳面上に収差除去フィルター１３が配置されて
いるので、瞳面上で波面収差が補償される。このように
して収差が補償された回折光は、ウエハ１２上に回路パ
タンを結像する。このとき、収差除去フィルター１３に
よって投影光学系の瞳面上で収差が補償されるため、収
差に起因する悪影響を除去して良好な結像特性を得るこ
とが可能となる。
【００１０】このようにしてウエハ１２の表面上に回路
パタンが転写され、薄膜形成、エッチング、不純物拡散
等の処理を経て半導体装置が製造される。
パタンが転写され、薄膜形成、エッチング、不純物拡散
等の処理を経て半導体装置が製造される。
【００１１】実施の形態２．実施の形態２に係る投影露
光方法を図２のフローチャートに示す。まず、光学系の
収差を評価するために、ステップＳ１で収差評価用パタ
ンの露光を行う。次に、ステップＳ２で、露光により得
られた現像パタンをＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察
し、観察の結果、ステップＳ３で、どの収差の組み合わ
せかを分類する。さらに、ステップＳ４で投影光学系に
支配的な収差を決定し、続くステップＳ５で支配的な収
差を補償するための収差除去フィルターを選択する。こ
のようにして選択された収差除去フィルターをステップ
Ｓ６で投影光学系の瞳面上に挿入し、ステップＳ７で回
路パタンの露光を行う。
光方法を図２のフローチャートに示す。まず、光学系の
収差を評価するために、ステップＳ１で収差評価用パタ
ンの露光を行う。次に、ステップＳ２で、露光により得
られた現像パタンをＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察
し、観察の結果、ステップＳ３で、どの収差の組み合わ
せかを分類する。さらに、ステップＳ４で投影光学系に
支配的な収差を決定し、続くステップＳ５で支配的な収
差を補償するための収差除去フィルターを選択する。こ
のようにして選択された収差除去フィルターをステップ
Ｓ６で投影光学系の瞳面上に挿入し、ステップＳ７で回
路パタンの露光を行う。
【００１２】このような露光方法を採用することで、投
影光学系に支配的な収差を選択的に除去し、良好な結像
特性を得ることが可能となる。
影光学系に支配的な収差を選択的に除去し、良好な結像
特性を得ることが可能となる。
【００１３】実施の形態３．実施の形態２の露光方法で
用いられた収差評価用マスクパタンを図３（ａ）に示
す。透明基板２１上に縦５列、横５列に配列された計２
５個の矩形の大パタン２２が形成され、各大パタン２２
の内部には、縦３列、横３列に配列された９個の微細パ
タン２３がそれぞれ形成されている。大パタン２２は露
光波長の３倍程度以上の寸法を有しており、微細パタン
２３は露光波長と同程度の大きさを有している。すなわ
ち、各大パタン２２とその内部に配列された微細パタン
２３とは互いに組をなして透明基板２１上に２５組配置
されている。
用いられた収差評価用マスクパタンを図３（ａ）に示
す。透明基板２１上に縦５列、横５列に配列された計２
５個の矩形の大パタン２２が形成され、各大パタン２２
の内部には、縦３列、横３列に配列された９個の微細パ
タン２３がそれぞれ形成されている。大パタン２２は露
光波長の３倍程度以上の寸法を有しており、微細パタン
２３は露光波長と同程度の大きさを有している。すなわ
ち、各大パタン２２とその内部に配列された微細パタン
２３とは互いに組をなして透明基板２１上に２５組配置
されている。
【００１４】この収差評価用マスクパタンを収差のない
レンズで露光すると、回折のために角の部分が丸まり、
図３（ｂ）に示されるような大パタン３２と微細パタン
３３とを有する転写パタンが得られる。一般に、微細な
パタンは収差に対して敏感で、大きいパタンは収差に対
して鈍感なため、転写パタンにおける大パタン３２と微
細パタン３３とを観察することにより、容易且つ明確に
５種類のレンズ収差を分類することができる。
レンズで露光すると、回折のために角の部分が丸まり、
図３（ｂ）に示されるような大パタン３２と微細パタン
３３とを有する転写パタンが得られる。一般に、微細な
パタンは収差に対して敏感で、大きいパタンは収差に対
して鈍感なため、転写パタンにおける大パタン３２と微
細パタン３３とを観察することにより、容易且つ明確に
５種類のレンズ収差を分類することができる。
【００１５】実施の形態４．図３（ａ）に示した収差評
価用マスクパタンを用いて球面収差を評価する方法につ
いて説明する。まず、収差評価用マスクパタンをフォー
カス条件を変更しながら露光し、仕上がった２５組の転
写パタンをＳＥＭ等により観察する。これにより、図４
（ａ）のように微細パタン２３のベストフォーカス位置
を２５点でそれぞれ求めると共に、図４（ｂ）のように
大パタン２２のベストフォーカス位置を２５点でそれぞ
れ求める。
価用マスクパタンを用いて球面収差を評価する方法につ
いて説明する。まず、収差評価用マスクパタンをフォー
カス条件を変更しながら露光し、仕上がった２５組の転
写パタンをＳＥＭ等により観察する。これにより、図４
（ａ）のように微細パタン２３のベストフォーカス位置
を２５点でそれぞれ求めると共に、図４（ｂ）のように
大パタン２２のベストフォーカス位置を２５点でそれぞ
れ求める。
【００１６】このとき、微細パタン２３と大パタン２２
との間で、ベストフォーカス位置が変動していることが
観測されれば露光光学系に球面収差が存在していること
がわかる。微細パタン２３と大パタン２２との間のベス
トフォーカス位置の変動量から球面収差量を見積もるこ
とができる。
との間で、ベストフォーカス位置が変動していることが
観測されれば露光光学系に球面収差が存在していること
がわかる。微細パタン２３と大パタン２２との間のベス
トフォーカス位置の変動量から球面収差量を見積もるこ
とができる。
【００１７】実施の形態５．図３（ａ）に示した収差評
価用マスクパタンを用いて非点収差を評価する方法につ
いて説明する。まず、収差評価用マスクパタンをフォー
カス条件を変更しながら露光し、仕上がった２５組の転
写パタンをＳＥＭ等により観察する。これにより、図５
（ａ）のように各パタンの横方向のパタン要素（辺）の
ベストフォーカス位置を２５点でそれぞれ求めると共
に、図５（ｂ）のように各パタンの縦方向のパタン要素
（辺）のベストフォーカス位置を２５点でそれぞれ求め
る。
価用マスクパタンを用いて非点収差を評価する方法につ
いて説明する。まず、収差評価用マスクパタンをフォー
カス条件を変更しながら露光し、仕上がった２５組の転
写パタンをＳＥＭ等により観察する。これにより、図５
（ａ）のように各パタンの横方向のパタン要素（辺）の
ベストフォーカス位置を２５点でそれぞれ求めると共
に、図５（ｂ）のように各パタンの縦方向のパタン要素
（辺）のベストフォーカス位置を２５点でそれぞれ求め
る。
【００１８】このとき、横方向のパタン要素と縦方向の
パタン要素との間で、ベストフォーカス位置が変動して
いることが観測されれば露光光学系に非点収差が存在し
ていることがわかる。横方向のパタン要素と縦方向のパ
タン要素との間のベストフォーカス位置の変動量から非
点収差量を見積もることができる。
パタン要素との間で、ベストフォーカス位置が変動して
いることが観測されれば露光光学系に非点収差が存在し
ていることがわかる。横方向のパタン要素と縦方向のパ
タン要素との間のベストフォーカス位置の変動量から非
点収差量を見積もることができる。
【００１９】実施の形態６．図３（ａ）に示した収差評
価用マスクパタンを用いて像面湾曲を評価する方法につ
いて説明する。まず、収差評価用マスクパタンをフォー
カス条件を変更しながら露光し、仕上がった２５組の転
写パタンをＳＥＭ等により観察する。これにより、図６
（ａ）のように微細パタン２３のベストフォーカス位置
を２５点でそれぞれ求めると共に、図６（ｂ）のように
大パタン２２のベストフォーカス位置を２５点でそれぞ
れ求める。
価用マスクパタンを用いて像面湾曲を評価する方法につ
いて説明する。まず、収差評価用マスクパタンをフォー
カス条件を変更しながら露光し、仕上がった２５組の転
写パタンをＳＥＭ等により観察する。これにより、図６
（ａ）のように微細パタン２３のベストフォーカス位置
を２５点でそれぞれ求めると共に、図６（ｂ）のように
大パタン２２のベストフォーカス位置を２５点でそれぞ
れ求める。
【００２０】このとき、図６（ａ）及び（ｂ）に示され
るように、２５点においてそれぞれ微細パタン２３と大
パタン２２とでベストフォーカス位置が同じであるが、
露光された位置に依存して、例えば２５点の大パタン２
２の間でベストフォーカス位置が変動していることが観
測されれば露光光学系に像面湾曲が存在していることが
わかる。複数の大パタン２２の間のベストフォーカス位
置の変動量から像面湾曲量を見積もることができる。
るように、２５点においてそれぞれ微細パタン２３と大
パタン２２とでベストフォーカス位置が同じであるが、
露光された位置に依存して、例えば２５点の大パタン２
２の間でベストフォーカス位置が変動していることが観
測されれば露光光学系に像面湾曲が存在していることが
わかる。複数の大パタン２２の間のベストフォーカス位
置の変動量から像面湾曲量を見積もることができる。
【００２１】実施の形態７．図３（ａ）に示した収差評
価用マスクパタンを用いてコマ収差を評価する方法につ
いて説明する。収差評価用マスクパタンを露光し、図７
のように仕上がった２５組の転写パタンをＳＥＭ等によ
り観察して、大パタン３２及び微細パタン３３の仕上が
り位置を２５点でそれぞれ求める。
価用マスクパタンを用いてコマ収差を評価する方法につ
いて説明する。収差評価用マスクパタンを露光し、図７
のように仕上がった２５組の転写パタンをＳＥＭ等によ
り観察して、大パタン３２及び微細パタン３３の仕上が
り位置を２５点でそれぞれ求める。
【００２２】このとき、図７に示されるように、大パタ
ン３２と微細パタン３３とで仕上がり位置が相対的に変
動していることが観測されれば露光光学系にコマ収差が
存在していることがわかる。互いに組をなす大パタン３
２と微細パタン３３との間の仕上がり位置の相対的な変
動量からコマ収差量を見積もることができる。
ン３２と微細パタン３３とで仕上がり位置が相対的に変
動していることが観測されれば露光光学系にコマ収差が
存在していることがわかる。互いに組をなす大パタン３
２と微細パタン３３との間の仕上がり位置の相対的な変
動量からコマ収差量を見積もることができる。
【００２３】実施の形態８．図３（ａ）に示した収差評
価用マスクパタンを用いて歪曲収差を評価する方法につ
いて説明する。収差評価用マスクパタンを露光し、図８
のように仕上がった２５組の転写パタンをＳＥＭ等によ
り観察して、大パタン３２及び微細パタン３３の仕上が
り位置を２５点でそれぞれ求める。
価用マスクパタンを用いて歪曲収差を評価する方法につ
いて説明する。収差評価用マスクパタンを露光し、図８
のように仕上がった２５組の転写パタンをＳＥＭ等によ
り観察して、大パタン３２及び微細パタン３３の仕上が
り位置を２５点でそれぞれ求める。
【００２４】このとき、図８に示されるように、大パタ
ン３２と微細パタン３３との間で仕上がり位置が相対的
に同じでありながら、露光された位置に依存して、例え
ば２５点の大パタン３２の間で仕上がり位置が変動して
いることが観測されれば露光光学系に歪曲収差が存在し
ていることがわかる。複数の大パタン３２の間の仕上が
り位置の変動量から歪曲収差量を見積もることができ
る。
ン３２と微細パタン３３との間で仕上がり位置が相対的
に同じでありながら、露光された位置に依存して、例え
ば２５点の大パタン３２の間で仕上がり位置が変動して
いることが観測されれば露光光学系に歪曲収差が存在し
ていることがわかる。複数の大パタン３２の間の仕上が
り位置の変動量から歪曲収差量を見積もることができ
る。
【００２５】実施の形態９．実施の形態１の投影露光装
置、半導体装置の製造方法あるいは実施の形態２の投影
露光方法において使用される収差除去フィルター１３と
して、透明基板の少なくとも一つの主面上に波面調整用
の透明多層膜を形成したものを用いることができる。透
明多層膜は、投影光学系が伴う収差による波面ずれを補
償するような膜厚分布を有している。
置、半導体装置の製造方法あるいは実施の形態２の投影
露光方法において使用される収差除去フィルター１３と
して、透明基板の少なくとも一つの主面上に波面調整用
の透明多層膜を形成したものを用いることができる。透
明多層膜は、投影光学系が伴う収差による波面ずれを補
償するような膜厚分布を有している。
【００２６】実施の形態１０．実施の形態９に係る収差
除去フィルターの具体例として正の球面収差を補償する
ための収差除去フィルターを図９（ａ）及び（ｂ）に示
す。透明基板４１の表面上に透明多層膜５１が形成され
ている。図２０（ａ）に示したように、球面収差を瞳面
上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝−
Ｂρ４／４と表されるため、正の球面収差を補償するた
めの透明多層膜５１は同心円状にすり鉢状の正の４次関
数的な断面形状を有している。この収差除去フィルター
を投影光学系の瞳面に挿入することにより、正の球面収
差が除去でき、結像性能が向上する。
除去フィルターの具体例として正の球面収差を補償する
ための収差除去フィルターを図９（ａ）及び（ｂ）に示
す。透明基板４１の表面上に透明多層膜５１が形成され
ている。図２０（ａ）に示したように、球面収差を瞳面
上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝−
Ｂρ４／４と表されるため、正の球面収差を補償するた
めの透明多層膜５１は同心円状にすり鉢状の正の４次関
数的な断面形状を有している。この収差除去フィルター
を投影光学系の瞳面に挿入することにより、正の球面収
差が除去でき、結像性能が向上する。
【００２７】実施の形態１１．実施の形態９に係る収差
除去フィルターの具体例として負の球面収差を補償する
ための収差除去フィルターを図１０（ａ）及び（ｂ）に
示す。透明基板４２の表面上に透明多層膜５２が形成さ
れている。図２０（ａ）に示したように、球面収差を瞳
面上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝
−Ｂρ４／４と表されるため、負の球面収差を補償する
ための透明多層膜５２は同心円状にドーム状の負の４次
関数的な断面形状を有している。この収差除去フィルタ
ーを投影光学系の瞳面に挿入することにより、負の球面
収差が除去でき、結像性能が向上する。
除去フィルターの具体例として負の球面収差を補償する
ための収差除去フィルターを図１０（ａ）及び（ｂ）に
示す。透明基板４２の表面上に透明多層膜５２が形成さ
れている。図２０（ａ）に示したように、球面収差を瞳
面上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝
−Ｂρ４／４と表されるため、負の球面収差を補償する
ための透明多層膜５２は同心円状にドーム状の負の４次
関数的な断面形状を有している。この収差除去フィルタ
ーを投影光学系の瞳面に挿入することにより、負の球面
収差が除去でき、結像性能が向上する。
【００２８】実施の形態１２．実施の形態９に係る収差
除去フィルターの具体例として正の非点収差を補償する
ための収差除去フィルターを図１１（ａ）及び（ｂ）に
示す。透明基板４３の表面上に透明多層膜５３が形成さ
れている。図２０（ｂ）に示したように、非点収差を瞳
面上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝
−Ｃｙ０ρ２ｃｏｓ２θと表されるため、正の非点収差
を補償するための透明多層膜５３は１方向のみにすり鉢
状の正の２次関数的な断面形状、すなわち鞍形状を有し
ている。この収差除去フィルターを投影光学系の瞳面に
挿入することにより、正の非点収差が除去でき、結像性
能が向上する。
除去フィルターの具体例として正の非点収差を補償する
ための収差除去フィルターを図１１（ａ）及び（ｂ）に
示す。透明基板４３の表面上に透明多層膜５３が形成さ
れている。図２０（ｂ）に示したように、非点収差を瞳
面上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝
−Ｃｙ０ρ２ｃｏｓ２θと表されるため、正の非点収差
を補償するための透明多層膜５３は１方向のみにすり鉢
状の正の２次関数的な断面形状、すなわち鞍形状を有し
ている。この収差除去フィルターを投影光学系の瞳面に
挿入することにより、正の非点収差が除去でき、結像性
能が向上する。
【００２９】実施の形態１３．実施の形態９に係る収差
除去フィルターの具体例として負の非点収差を補償する
ための収差除去フィルターを図１２（ａ）及び（ｂ）に
示す。透明基板４４の表面上に透明多層膜５４が形成さ
れている。図２０（ｂ）に示したように、非点収差を瞳
面上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝
−Ｃｙ０ρ２ｃｏｓ２θと表されるため、負の非点収差
を補償するための透明多層膜５４は１方向のみにドーム
状の負の２次関数的な断面形状を有している。この収差
除去フィルターを投影光学系の瞳面に挿入することによ
り、負の非点収差が除去でき、結像性能が向上する。
除去フィルターの具体例として負の非点収差を補償する
ための収差除去フィルターを図１２（ａ）及び（ｂ）に
示す。透明基板４４の表面上に透明多層膜５４が形成さ
れている。図２０（ｂ）に示したように、非点収差を瞳
面上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝
−Ｃｙ０ρ２ｃｏｓ２θと表されるため、負の非点収差
を補償するための透明多層膜５４は１方向のみにドーム
状の負の２次関数的な断面形状を有している。この収差
除去フィルターを投影光学系の瞳面に挿入することによ
り、負の非点収差が除去でき、結像性能が向上する。
【００３０】実施の形態１４．実施の形態９に係る収差
除去フィルターの具体例として正の像面湾曲を補償する
ための収差除去フィルターを図１３（ａ）及び（ｂ）に
示す。透明基板４５の表面上に透明多層膜５５が形成さ
れている。図２０（ｃ）に示したように、像面湾曲を瞳
面上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝
−Ｄｙ０ ２ρ２／２と表されるため、正の像面湾曲を補
償するための透明多層膜５５は同心円状にすり鉢状の正
の２次関数的な断面形状を有している。この収差除去フ
ィルターを投影光学系の瞳面に挿入することにより、正
の像面湾曲が除去でき、結像性能が向上する。
除去フィルターの具体例として正の像面湾曲を補償する
ための収差除去フィルターを図１３（ａ）及び（ｂ）に
示す。透明基板４５の表面上に透明多層膜５５が形成さ
れている。図２０（ｃ）に示したように、像面湾曲を瞳
面上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝
−Ｄｙ０ ２ρ２／２と表されるため、正の像面湾曲を補
償するための透明多層膜５５は同心円状にすり鉢状の正
の２次関数的な断面形状を有している。この収差除去フ
ィルターを投影光学系の瞳面に挿入することにより、正
の像面湾曲が除去でき、結像性能が向上する。
【００３１】実施の形態１５．実施の形態９に係る収差
除去フィルターの具体例として負の像面湾曲を補償する
ための収差除去フィルターを図１４（ａ）及び（ｂ）に
示す。透明基板４６の表面上に透明多層膜５６が形成さ
れている。図２０（ｃ）に示したように、像面湾曲を瞳
面上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝
−Ｄｙ０ ２ρ２／２と表されるため、負の像面湾曲を補
償するための透明多層膜５６は同心円状にドーム状の負
の２次関数的な断面形状を有している。この収差除去フ
ィルターを投影光学系の瞳面に挿入することにより、負
の像面湾曲が除去でき、結像性能が向上する。
除去フィルターの具体例として負の像面湾曲を補償する
ための収差除去フィルターを図１４（ａ）及び（ｂ）に
示す。透明基板４６の表面上に透明多層膜５６が形成さ
れている。図２０（ｃ）に示したように、像面湾曲を瞳
面上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝
−Ｄｙ０ ２ρ２／２と表されるため、負の像面湾曲を補
償するための透明多層膜５６は同心円状にドーム状の負
の２次関数的な断面形状を有している。この収差除去フ
ィルターを投影光学系の瞳面に挿入することにより、負
の像面湾曲が除去でき、結像性能が向上する。
【００３２】実施の形態１６．実施の形態９に係る収差
除去フィルターの具体例として歪曲収差を補償するため
の収差除去フィルターを図１５（ａ）及び（ｂ）に示
す。透明基板４７の表面上に透明多層膜５７が形成され
ている。図２０（ｄ）に示したように、歪曲収差を瞳面
上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝Ｅ
ｙ０ ３ρｃｏｓθと表されるため、歪曲収差を補償する
ための透明多層膜５７は１方向に１次関数的な斜面状の
断面形状を有している。この収差除去フィルターを投影
光学系の瞳面に挿入することにより、歪曲収差が除去で
き、結像性能が向上する。
除去フィルターの具体例として歪曲収差を補償するため
の収差除去フィルターを図１５（ａ）及び（ｂ）に示
す。透明基板４７の表面上に透明多層膜５７が形成され
ている。図２０（ｄ）に示したように、歪曲収差を瞳面
上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝Ｅ
ｙ０ ３ρｃｏｓθと表されるため、歪曲収差を補償する
ための透明多層膜５７は１方向に１次関数的な斜面状の
断面形状を有している。この収差除去フィルターを投影
光学系の瞳面に挿入することにより、歪曲収差が除去で
き、結像性能が向上する。
【００３３】実施の形態１７．実施の形態９に係る収差
除去フィルターの具体例としてコマ収差を補償するため
の収差除去フィルターを図１６（ａ）及び（ｂ）に示
す。透明基板４８の表面上に透明多層膜５８が形成され
ている。図２０（ｅ）に示したように、コマ収差を瞳面
上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝Ｆ
ｙ０ρ３と表されるため、コマ収差を補償するための透
明多層膜５８は１方向に３次関数的な斜面状の断面形状
を有している。この収差除去フィルターを投影光学系の
瞳面に挿入することにより、コマ収差が除去でき、結像
性能が向上する。
除去フィルターの具体例としてコマ収差を補償するため
の収差除去フィルターを図１６（ａ）及び（ｂ）に示
す。透明基板４８の表面上に透明多層膜５８が形成され
ている。図２０（ｅ）に示したように、コマ収差を瞳面
上の波面収差に換算すると、波面のずれ量φは、φ＝Ｆ
ｙ０ρ３と表されるため、コマ収差を補償するための透
明多層膜５８は１方向に３次関数的な斜面状の断面形状
を有している。この収差除去フィルターを投影光学系の
瞳面に挿入することにより、コマ収差が除去でき、結像
性能が向上する。
【００３４】実施の形態１８．複数種の収差が共存して
いる場合には、実施の形態１０〜１７に示した収差除去
フィルターを適宜組み合わせて用いるとよい。例えば、
図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように、実施の形態１５
に示した負の像面湾曲を補償するための収差除去フィル
ターと実施の形態１７に示したコマ収差を補償するため
の収差除去フィルターとが組み合わせれば、負の像面湾
曲とコマ収差とを同時に補償することができる。実際の
光学系では、一般に各種の収差が共存しているので、実
施の形態１０〜１７に示した収差除去フィルターを適宜
組み合わせることにより、各種の収差が全て除去され、
結像性能が向上する。
いる場合には、実施の形態１０〜１７に示した収差除去
フィルターを適宜組み合わせて用いるとよい。例えば、
図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように、実施の形態１５
に示した負の像面湾曲を補償するための収差除去フィル
ターと実施の形態１７に示したコマ収差を補償するため
の収差除去フィルターとが組み合わせれば、負の像面湾
曲とコマ収差とを同時に補償することができる。実際の
光学系では、一般に各種の収差が共存しているので、実
施の形態１０〜１７に示した収差除去フィルターを適宜
組み合わせることにより、各種の収差が全て除去され、
結像性能が向上する。
【００３５】実施の形態１９．実施の形態４〜８の収差
量評価方法によりそれぞれ評価された各種の収差量すな
わち波面ずれを図１８のように合成して、この合成され
た波面ずれを補償するような特性の複合収差除去フィル
ターを製造することもできる。例えば、図１８に示され
るような合成された波面ずれに対応する断面形状を有す
る透明多層膜を透明基板の上に形成することにより収差
除去フィルターが製造される。この複合の収差除去フィ
ルターを導入することで、各種の収差が全て除去され、
結像性能が向上する。
量評価方法によりそれぞれ評価された各種の収差量すな
わち波面ずれを図１８のように合成して、この合成され
た波面ずれを補償するような特性の複合収差除去フィル
ターを製造することもできる。例えば、図１８に示され
るような合成された波面ずれに対応する断面形状を有す
る透明多層膜を透明基板の上に形成することにより収差
除去フィルターが製造される。この複合の収差除去フィ
ルターを導入することで、各種の収差が全て除去され、
結像性能が向上する。
【図１】 この発明の実施の形態１に係る投影露光装置
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図２】 実施の形態２に係る投影露光方法を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図３】 実施の形態３に係る収差評価用マスクパタン
を示し、（ａ）はマスクパタンの平面図、（ｂ）は
（ａ）のマスクパタンを露光した際の転写パタンを示す
図である。
を示し、（ａ）はマスクパタンの平面図、（ｂ）は
（ａ）のマスクパタンを露光した際の転写パタンを示す
図である。
【図４】 実施の形態４に係る球面収差の評価方法を示
し、（ａ）は微細パタンのベストフォーカス位置を示す
図、（ｂ）は大パタンのベストフォーカス位置を示す図
である。
し、（ａ）は微細パタンのベストフォーカス位置を示す
図、（ｂ）は大パタンのベストフォーカス位置を示す図
である。
【図５】 実施の形態５に係る非点収差の評価方法を示
し、（ａ）は横方向のパタン要素のベストフォーカス位
置を示す図、（ｂ）は縦方向のパタン要素のベストフォ
ーカス位置を示す図である。
し、（ａ）は横方向のパタン要素のベストフォーカス位
置を示す図、（ｂ）は縦方向のパタン要素のベストフォ
ーカス位置を示す図である。
【図６】 実施の形態６に係る像面湾曲の評価方法を示
し、（ａ）は微細パタンのベストフォーカス位置を示す
図、（ｂ）は大パタンのベストフォーカス位置を示す図
である。
し、（ａ）は微細パタンのベストフォーカス位置を示す
図、（ｂ）は大パタンのベストフォーカス位置を示す図
である。
【図７】 実施の形態７に係るコマ収差の評価方法を説
明するための転写パタンを示す図である。
明するための転写パタンを示す図である。
【図８】 実施の形態８に係る歪曲収差の評価方法を説
明するための転写パタンを示す図である。
明するための転写パタンを示す図である。
【図９】 実施の形態１０に係る正の球面収差を補償す
る収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）
は斜視図である。
る収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）
は斜視図である。
【図１０】 実施の形態１１に係る負の球面収差を補償
する収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は斜視図である。
する収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は斜視図である。
【図１１】 実施の形態１２に係る正の非点収差を補償
する収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は斜視図である。
する収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は斜視図である。
【図１２】 実施の形態１３に係る負の非点収差を補償
する収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は斜視図である。
する収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は斜視図である。
【図１３】 実施の形態１４に係る正の像面湾曲を補償
する収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は斜視図である。
する収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は斜視図である。
【図１４】 実施の形態１５に係る負の像面湾曲を補償
する収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は斜視図である。
する収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は斜視図である。
【図１５】 実施の形態１６に係る歪曲収差を補償する
収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は
斜視図である。
収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は
斜視図である。
【図１６】 実施の形態１７に係るコマ収差を補償する
収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は
斜視図である。
収差除去フィルターを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は
斜視図である。
【図１７】 実施の形態１８に係る収差除去フィルター
を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図である。
を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は斜視図である。
【図１８】 実施の形態１９において各種の収差を合成
した場合の波面ずれを示す斜視図である。
した場合の波面ずれを示す斜視図である。
【図１９】 従来の投影露光装置の構成を示す図であ
る。
る。
【図２０】 代表的な瞳上の波面収差を示す図であり、
（ａ）は球面収差、（ｂ）は非点収差、（ｃ）は像面湾
曲、（ｄ）は歪曲収差、（ｅ）はコマ収差を示す。
（ａ）は球面収差、（ｂ）は非点収差、（ｃ）は像面湾
曲、（ｄ）は歪曲収差、（ｅ）はコマ収差を示す。
１ ランプハウス、２，８ ミラー、３ フライアイレ
ンズ、４ アパーチャー、５，７，９ 集光レンズ、６
ブラインド、１０ フォトマスク １１ 投影光学系、１２ ウエハ、１３ 収差除去フィ
ルター、２１ 透明基板 ２２ 大パタン、２３ 微細パタン、３２ 大パタン、
３３ 微細パタン、４１〜４８ 透明基板、５１〜５８
透明多層膜
ンズ、４ アパーチャー、５，７，９ 集光レンズ、６
ブラインド、１０ フォトマスク １１ 投影光学系、１２ ウエハ、１３ 収差除去フィ
ルター、２１ 透明基板 ２２ 大パタン、２３ 微細パタン、３２ 大パタン、
３３ 微細パタン、４１〜４８ 透明基板、５１〜５８
透明多層膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/20 ５２１ Ｇ０３Ｆ 7/20 ５２１ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｄ
Claims (25)
- 【請求項１】 光源と、 前記光源からの照明光を整形し２次光源面を形成するア
パーチャーと、 露光領域を設定するための開口部を有するブラインド
と、 回路パタンを有すると共に２次光源面からの照明光によ
り照明されるフォトマスクと、 前記フォトマスクからの回折光を被露光基板上に結像さ
せて前記フォトマスクの回路パタンを投影する投影光学
系と、 前記投影光学系の瞳面上に配置され且つ収差を除去する
ための収差除去フィルターとを備えたことを特徴とする
投影露光装置。 - 【請求項２】 前記収差除去フィルターは、透明基板
と、前記透明基板上の少なくとも一主面上に形成された
波面調整用の透明多層膜とを含むことを特徴とする請求
項１に記載の投影露光装置。 - 【請求項３】 前記透明多層膜は、前記投影光学系が伴
う収差による波面ずれを補償するような膜厚分布を有す
ることを特徴とする請求項２に記載の投影露光装置。 - 【請求項４】 透明基板と、 前記透明基板上に選択的に形成された複数の微細パタン
と、 前記透明基板上に選択的に形成された複数の大パタンと
を備え、各微細パタンと各大パタンとが互いに組をなし
て前記透明基板上に複数組配置されていることを特徴と
する収差評価用マスクパタン。 - 【請求項５】 前記微細パタンは露光波長と同程度の大
きさを有し、前記大パタンは露光波長の３倍以上の大き
さを有することを特徴とする請求項４に記載の収差評価
用マスクパタン。 - 【請求項６】 請求項４または５の収差評価用マスクパ
タンを露光し、 仕上がった複数のパタンを観察し、 各パタンのベストフォーカス位置をそれぞれ求め、 パタンによるベストフォーカス位置の変動量から収差量
を評価することを特徴とする収差量評価方法。 - 【請求項７】 互いに組をなす微細パタンと大パタンと
の間のベストフォーカス位置の変動量から球面収差量を
見積もることを特徴とする請求項６に記載の収差量評価
方法。 - 【請求項８】 各パタンにおける縦方向のパタン要素と
横方向のパタン要素との間のベストフォーカス位置の変
動量から非点収差量を見積もることを特徴とする請求項
６に記載の収差量評価方法。 - 【請求項９】 複数の大パタンの間のベストフォーカス
位置の変動量から、像面湾曲量を見積もることを特徴と
する請求項６に記載の収差量評価方法。 - 【請求項１０】 請求項４または５の収差評価用マスク
パタンを露光し、 仕上がった複数のパタンを観察し、 各パタンの仕上がり位置をそれぞれ求め、 パタンによる仕上がり位置の変動量から収差量を評価す
ることを特徴とする収差量評価方法。 - 【請求項１１】 互いに組をなす微細パタンと大パタン
との間の仕上がり位置の相対的な変動量からコマ収差量
を見積もることを特徴とする請求項１０に記載の収差量
評価方法。 - 【請求項１２】 複数の大パタンの間の仕上がり位置の
変動量から歪曲収差量を見積もることを特徴とする請求
項１０に記載の収差量評価方法。 - 【請求項１３】 投影光学系の瞳面上に配置されて収差
を除去するためのフィルターであって、 透明基板と、 前記透明基板上の少なくとも一主面上に形成された波面
調整用の透明多層膜とを備えたことを特徴とする収差除
去フィルター。 - 【請求項１４】 前記透明多層膜が同心円状に断面すり
鉢状の正の４次関数的であって正の球面収差を除去する
ことを特徴とする請求項１３に記載の収差除去フィルタ
ー。 - 【請求項１５】 前記透明多層膜が同心円状に断面ドー
ム状の負の４次関数的であって負の球面収差を除去する
ことを特徴とする請求項１３に記載の収差除去フィルタ
ー。 - 【請求項１６】 前記透明多層膜が１方向のみに断面す
り鉢状の正の２次関数的であって正の非点収差を除去す
ることを特徴とする請求項１３に記載の収差除去フィル
ター。 - 【請求項１７】 前記透明多層膜が１方向のみに断面ド
ーム状の負の２次関数的であって負の非点収差を除去す
ることを特徴とする請求項１３に記載の収差除去フィル
ター。 - 【請求項１８】 前記透明多層膜が同心円状に断面すり
鉢状の正の２次関数的であって正の像面湾曲を除去する
ことを特徴とする請求項１３に記載の収差除去フィルタ
ー。 - 【請求項１９】 前記透明多層膜が同心円状に断面ドー
ム状の負の２次関数的であって負の像面湾曲を除去する
ことを特徴とする請求項１３に記載の収差除去フィルタ
ー。 - 【請求項２０】 前記透明多層膜が１方向に１次関数的
な断面を有して歪曲収差を除去することを特徴とする請
求項１３に記載の収差除去フィルター。 - 【請求項２１】 前記透明多層膜が１方向に３次関数的
な断面を有してコマ収差を除去することを特徴とする請
求項１３に記載の収差除去フィルター。 - 【請求項２２】 前記透明多層膜が請求項６〜１２の収
差量評価方法により評価された種々の収差による波面ず
れを合成したものを補償するような膜厚分布を有するこ
とを特徴とする請求項１３に記載の収差除去フィルタ
ー。 - 【請求項２３】 光源からの照明光を整形して２次光源
面を形成し、 露光領域を設定し、 ２次光源面からの照明光によりフォトマスクを照明し、 マスクからの回折光の光源像を瞳面上に形成し、 投影光学系の瞳面上にて波面収差を補償し、 ウエハ上に回路パタンを投影して半導体装置を製造する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２４】 請求項１３〜２２のうちのいずれかの
収差除去フィルターを用いて投影光学系の瞳面上で波面
収差を補償することを特徴とする請求項２３に記載の半
導体装置の製造方法。 - 【請求項２５】 請求項１４〜２１の収差除去フィルタ
ーのうちの複数の収差除去フィルターを互いに組み合わ
せて投影光学系の瞳面上で波面収差を補償することを特
徴とする請求項２３に記載の半導体装置の製造方法。
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