JP2003014643A

JP2003014643A - 透過率測定装置、並びに露光装置

Info

Publication number: JP2003014643A
Application number: JP2001196015A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kishikawa; 康宏岸川; Seiji Takeuchi; 誠二竹内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2003-01-15

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、被測定物の透過率を正確に検出に
する透過率測定装置、並びに露光装置を提供する。【解決手段】本発明の一側面としての透過率測定装置
は、光源より射出された光束から所定の偏光状態を有す
る第１の分割光束と前記所定の偏光状態を有する第２の
分割光束とを生成する光束分割部と、前記第１の分割光
束の光量を検出する第１の検出部と、前記第２の分割光
束の光量を検出する第２の検出部とを有し、前記第１又
は第２の分割光束上に被測定物がある場合とない場合の
前記検出器の検出結果の差に基づいて前記被測定物の透
過率を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的手段を利用
した測定系に係り、特に紫外光を利用した被測定物の透
過率測定装置に関する。本発明の透過率測定装置は、例
えば、エキシマレーザ等の紫外線パルスレーザを光源に
利用した光学素子の透過率測定装置に好適である。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器の小型及び薄型化の要請
から電子機器に搭載される半導体素子の微細化への要求
は益々高くなっており、かかる要求を満足するために露
光解像度を高める提案が様々なされている。また、ウェ
ハ等に転写されるパターンの像質は照明性能、例えば、
マスク面やウェハ面での照度分布に大きく影響する。こ
のため、高品位な半導体ウェハ、ＬＣＤ、薄膜磁気ヘッ
ドを提供するためには高精度な露光量制御が必要とな
る。

【０００３】解像度向上の一手段として露光光源の短波
長化が行われており、近年では、露光光源はＫｒＦエキ
シマレーザ（波長約２４８ｎｍ）からＡｒＦエキシマレ
ーザ（波長約１９３ｎｍ）になろうとしており、Ｆ_２エ
キシマレーザ（波長約１５７ｎｍ）の実用化も進んでい
る。このような露光装置に使用される光学系を構成する
光学素子としては、光源の紫外光に対する高い透過特性
と長時間の露光に対しても透過率の低下の少ない高い耐
紫外線性が要求されている。そのため、光学素子の透過
特性及び対紫外線性を十分に吟味する必要があり、これ
を目的とした光学素子の透過率測定が頻繁に行われてい
る。

【０００４】透過率測定装置は、典型的に、目的のエキ
シマレーザの紫外レーザ光束をハーフミラーによって反
射及び透過することによって分割し、反射光束（参照光
束）を一の受光素子（センサ）で受光し、透過光束（被
検光束）を被測定物を更に透過させたあとに別のセンサ
で受光し、被測定物の有無によって検出される光量の比
を計算して被測定物の透過率を測定する。

【０００５】一方、露光量制御装置は、典型的に、光源
からの光束をハーフミラーなどで分割させてセンサを介
してこれを受光し、照明領域の光量の変動が所定範囲内
になるように光源の光量をフィードバック制御する。ハ
ーフミラーはレチクル又はマスク（本出願ではこれらの
用語を交換可能に使用する）のパターンと等価な位置、
例えば、オプティカルインテグレータの後段に設けられ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の透過率
測定装置及び露光量制御装置は、透過率の測定と露光量
の制御が高精度に行うことができずに高品位なデバイス
をスループットなどの露光性能良く提供できないという
問題があった。

【０００７】本発明者はかかる問題の原因を鋭意検討し
た結果、従来の透過率測定の誤差がレーザ光の偏光ゆら
ぎに起因することを発見した。即ち、ハーフミラーの反
射率及び透過率は、レーザ光のＰ偏光成分とＳ偏光成分
に対して異なるため、レーザ光（ハーフミラーへの入射
光束）に偏光ゆらぎが生じると、ハーフミラーにより分
割した２つの分割光束の偏光状態がそれぞれ変動してし
まう。偏光ゆらぎとは、ハーフミラーに入射するレーザ
光の偏光成分が発振電圧に応じて変化し、又はパルスご
とに変化する場合であるが、この場合には、ハーフミラ
ーへの入射光束とハーフミラーを経た分割光束の偏光状
態の変動に伴う入射光束と分割光束の光量比の変動によ
り、センサが正確にレーザ光の光量を検出することがで
きなくなる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、被測
定物の透過率を正確に検出にする透過率測定装置、並び
に露光装置を提供することを例示的目的とする。

【０００９】上記目的を達成するために、本発明の一側
面としての透過率測定装置は、光源より射出された光束
から所定の偏光状態を有する第１の分割光束を生成する
第１の光束分割部と、前記光束から前記所定の偏光状態
を有する第２の分割光束を生成する第２の光束分割部
と、前記第１の分割光束の光量を検出する第１の検出部
と、前記第２の分割光束の光量を検出する第２の検出部
とを有し、前記第１又は第２の分割光束上に被測定物が
ある場合とない場合の前記第１及び第２の検出部の検出
結果の差に基づいて前記被測定物の透過率を測定する。
かかる透過率測定装置によれば、第１及び第２の分割光
束の偏光状態を同一にすることができる。前記光源は紫
外線パルスレーザであってもよく、これにより透過率測
定装置はレーザ光の偏光ゆらぎが生じた場合であっても
第１及び第２の分割光束の偏光状態は保存され、同一で
ある。よって、本発明の透過率測定装置は被測定物の透
過率を高精度に測定することが出来る。前記透過率測定
装置は前記被測定物を前記第２の分割光束の光軸上に出
し入れ可能で、当該被測定物を載置可能なステージを有
してもよい。かかるステージは第２の分割光束上から定
期的に被測定物を被検光束中から取り出すことが可能で
ある。よって、かかる透過率測定装置は出力比率の変動
をモニタすることで被測定物に対するレーザ光を照射し
ない場合のオフセットをキャンセルすることができる。

【００１０】また、本発明の一側面としての透過率測定
装置は、光源より射出された光束を反射及び透過するこ
とによって反射光束及び透過光束を生成する第１の光学
部材と、前記反射光束を透過して所定の偏光状態を有す
る第１の分割光束を生成する第２の光学部材と、前記透
過光束を反射して前記所定の偏光状態を有する第２の分
割光束を生成する第３の光学部材と、前記第１の分割光
束の光量を検出する第１の検出部と、前記第２の分割光
束の光量を検出する第２の検出部とを有し、前記第２の
分割光束上に被測定物がある場合とない場合の前記第１
及び第２の検出部の検出結果の差に基づいて前記被測定
物の透過率を測定する。かかる透過率測定装置は第１の
光学部材及び第２の光学部材が前記第１の光束分割部、
第１の光学部材及び第３の光学部材が前記第２の光束分
割部に相当し、上述した透過率測定装置と同様の作用を
奏する。なお、かかる透過率測定装置は、前記第１の分
割光束及び前記第２の分割光束は、前記第１及び３の光
学部材に対する反射回数及び当該反射における偏光特性
が等しいと共に、前記第１及び第２の光学部材に対する
透過回数及び当該透過における偏光特性が等しい。

【００１１】更に、本発明の一側面としての透過率測定
装置は、光源より射出された光束を反射及び透過するこ
とによって反射光束及び透過光束を生成し、当該反射光
束を所定の偏光偏光状態を有する第１の分割光束とする
第１の光学部材と、前記透過光束を透過及び反射するこ
とによって透過光束及び反射光束を生成する第２の光学
部材と、前記第２の光学部材によって生成される透過光
束を反射して前記所定の偏光状態を有する第２の分割光
束を生成する第３の光学部材と、前記第１の分割光束の
光量を検出する第１の検出部と、前記第２の分割光束の
光量を検出する第２の検出部とを有し、前記第２の分割
光束上に被測定物がある場合とない場合の前記第１及び
第２の検出部の検出結果の差に基づいて前記被測定物の
透過率を測定する。かかる透過率測定装置は、第１の光
学部材が前記第１の光束分割部、第１乃至第３の光学部
材が前記第２の光束分割部に相当し、上述した透過率測
定装置と同様の作用を奏する。なお、かかる透過率測定
装置は、前記第１の分割光束及び前記第２の分割光束は
前記第１及び第３の光学部材に対する反射回数及び当該
反射における偏光特性が等しいと共に、前記第２の光学
部材は前記第１の光学部材を透過した直線偏光成分を前
記直線偏光成分と直交する直線偏光成分として前記透過
光を透過させる作用を有する。

【００１２】更に、本発明の一側面としての透過率測定
装置は、光源より射出された光束を反射及び透過するこ
とによって反射光束及び透過光束を生成し、当該反射光
束を所定の偏光状態を有する第１の分割光束とする第１
の光学部材と、前記透過光束を透過及び反射することに
よって透過光束及び反射光束を生成する第２の光学部材
と、前記第２の光学部材によって生成される反射光束を
透過して前期所定の偏光状態を有する打２の分割光束を
生成する第３の光学部材と、前記第１の分割光束の光量
を検出する第１の検出部と、前記第２の分割光束の光量
を検出する第２の検出部とを有し、前記第２の分割光束
上に被測定物がある場合とない場合の前記第１及び第２
の検出部の検出結果の差に基づいて前記被測定物の透過
率を測定する。かかる透過率測定装置は第１の光学部材
が前記第１の光束分割部、第１乃至第３の光学部材が前
記第２の光束分割部に相当し、上述した透過率測定装置
と同様の作用を奏する。なお、かかる透過率測定装置
は、前記第１の分割光束及び前記第２の分割光束は前記
第１及び第２の光学部材に対する反射回数及び当該反射
における偏光特性が等しいと共に、前記第３の光学部材
は前記第１の光学部材を透過した直線偏光成分を前記直
線偏光成分と直交する直線偏光成分として前記透過光を
透過させる作用を有する。

【００１３】更に、本発明の一側面としての透過率測定
装置は、光源より射出された光束を反射及び透過するこ
とによって反射光束及び透過光束を生成し、当該透過光
束を所定の偏光状態を有する第１の分割光束とする第１
の光学部材と、前記反射光束を透過及び反射することに
よって透過光束及び反射光束を生成する第２の光学部材
と、前記第２の光学部材によって生成される透過光束を
反射して前記所定の偏光状態を有する第２の分割光束を
生成する第３の光学部材と、前記第１の分割光束の光量
を検出する第１の検出部と、前記第２の分割光束の光量
を検出する第２の検出部とを有し、前記第２の分割光束
上に被測定物がある場合とない場合の前記第１及び第２
の検出部の検出結果の差に基づいて前記被測定物の透過
率を測定する。かかる透過率測定装置は第１の光学部材
が第１の光束分割部、第１乃至第３の光学部材が第２の
光束分割部に相当し、上述した透過率測定装置と同様の
作用を奏するものである。なお、かかる透過率測定装置
は、前記第１の分割光束及び前記第２の分割光束は前記
第１及び第２の光学部材に対する透過回数及び当該透過
における偏光特性が等しいと共に、前記第３の光学部材
は前記第１の光学部材を反射した直線偏光成分を前記直
線偏光成分と直交する直線偏光成分として前記反射光を
反射させる作用を有する。

【００１４】更に、本発明の一側面としての透過率測定
装置は、光源より射出された光束を反射及び透過するこ
とによって反射光束及び透過光束を生成し、当該透過光
束を所定の偏光状態を有する第１の分割光束とする第１
の光学部材と、前記反射光束を透過及び反射することに
よって透過光束及び反射光束を生成する第２の光学部材
と、前記第２の光学部材によって生成される反射光束を
透過して前期所定の偏光状態を有する第２の分割光束を
生成する第３の光学部材と、前記第１の分割光束の光量
を検出する第１の検出部と、前記第２の分割光束の光量
を検出する第２の検出部とを有し、前記第２の分割光束
上に被測定物がある場合とない場合の前記第１及び第２
の検出部の検出結果の差に基づいて前記被測定物の透過
率を測定する。かかる透過率測定装置は第１の光学部材
が第１の光束分割部、第１乃至第３の光学部材が第２の
光束分割部に相当し、上述した透過率測定装置と同様の
作用を奏するものである。なお、かかる透過率測定装置
は、前記第１の分割光束及び前記第２の分割光束は前記
第１及び第３の光学部材に対する透過回数及び当該透過
における偏光特性が等しいと共に、前記第２の光学部材
は前記第１の光学部材を反射した直線偏光成分を前記直
線偏光成分と直交する直線偏光成分として前記反射光を
反射させる作用を有する。

【００１５】なお、上述した透過率測定装置は、前記第
１乃至第３の部材は反射率及び透過率特性が等しい光学
素子である。また、かかる第１乃至第３の部材は平行平
板であって、前記平行平板は入射角が４５°になるよう
に配置される。

【００１６】更に、本発明の別の一側面としての光学素
子は、前記透過率測定装置が測定した前記透過率が所定
値以上の前記被測定物から製造される。かかる光学素子
は、例えば、レンズ、回折格子、光学膜体及びそれらの
複合体の一つである。かかる光学素子は透過率を高精度
に測定されているため、光学特性の信頼度が高い。

【００１７】更に、本発明の別の一側面としての露光装
置は、紫外光、遠紫外光及び真空紫外光を露光光として
利用し、当該露光光を、上記の光学素子を含む光学系を
介して被処理体に照射して当該被処理体を露光する。か
かる露光装置は、紫外光、遠紫外光及び真空紫外光にお
ける光学特性の信頼度が高い部材を有し、高精度（高解
像度）な露光を実現する。

【００１８】更に、本発明の別の一側面としての露光装
置は、光源より射出された光束を用いて所望のパターン
が形成されたマスクを照明する照明光学系と、前記マス
クを照明する前記光束と略共役な位置に設けられ、所定
の偏光状態を有する第１の分割光束及び前記所定の分割
光束を有する第２の分割光束を生成する光束分割部と、
前記光束分割部によって分割された前記第１及び第２の
分割光束のいずれかの光量を検出する検出器と、当該検
出器の検出結果に基づいて前記光源の光量を制御する制
御部とを有する。かかる露光装置は上述の透過率測定装
置に適用される光束分割部を有し、同様な作用を奏す
る。かかる検出器は照明光学系の偏光特性の変化によら
ず、高精度に露光量を検出することができる。よって、
かかる露光装置は露光量の制御を正確に行うことがで
き、高精度な露光を実現する。また、かかる露光装置を
使用した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として機能する。

【００１９】本発明の他の目的及び更なる特徴は以下添
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。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の一側面としての光束分割部１２０を有する透過率測
定装置１００及び当該光束分割部２６０を有する露光装
置２００について説明する。なお、各図において同一の
参照符号は同一の部材を表している。また、同一の参照
番号にアルファベットを付したものはアルファベットの
ない参照番号の変形例であり、特に断らない限り、アル
ファベットのない参照番号はアルファベットを付した参
照番号を総括するものとする。図１は、本発明の一側面
である透過率測定装置１００を示したブロック図であ
る。図１２は、本発明の一側面である光束分割部を有す
る露光装置２００の一部を示す概略側面図である。

【００２１】まず、図１乃至図３を参照するに、本発明
の一側面としての透過率測定装置１００を説明する。こ
こで、図２は、図１に示す透過率測定装置１００の一部
を示す概略斜視図である。図２において、光源１１０か
ら射出された光束Ｌ１の進行方向をＺ軸、光源１１０の
設置面においてＺ軸に対する垂直方向をＸ軸、光源１１
０の設置面に対する法線方向をＹ軸とする。図３は、図
２に示す分割光束部１２０を説明する為の図であって、
（ａ）は図２に示す第１の平行平板１２２をＺＸ平面で
示した側面図、（ｂ）は図２に示す第２の平行平板１２
４をＺＸ平面で示した側面図、（ｃ）は図２に示す第３
の平行平板１２６をＺＸ平面で示した側面図である。透
過率測定装置１００は光源１１０から射出される光束を
利用して被測定物Ｓの透過率を測定する測定装置であっ
て、光源１１０と、光束分割部１２０と、検出器１４０
及び１５０と、ステージ１６０と、制御部１７０とを有
する。

【００２２】図１によく示されるように、光束分割部１
２０、検出器１４０及び１５０、及びステージ１６０は
外部と異なる雰囲気を画定する測定室１０２内に収納さ
れる（図２において、測定室１０２の図示は省略されて
いる）。光源１１０、検出器１４０及び１５０、及びス
テージ１６０は測定室１０２の外部に位置する制御部１
７０と電気的に接続されている。更に、光源１１０は測
定室１０２のステージ１６０上の被測定物Ｓに光束（被
検光束）を射出可能に配置される。なお、測定室１０２
は測定空間を画定すると共に、例えば、窒素ガスにより
測定室１０２外とは異なる雰囲気が形成され、被測定物
Ｓの透過率を高精度に行うことができる。窒素ガスはレ
ーザ光によるオゾンの発生を防止でき、酸素によるレー
ザ光の吸収が無くなり被測定物Ｓの透過率測定の精度向
上に寄与する。但し、測定室１０２の雰囲気を形成する
気体は窒素ガスに限定されず、その他の不活性ガスであ
ってもよい。また、処理室１０２は、例えば、ステンレ
ススチールやアルミニウム等により成形することで、測
定空間の汚染源となることを防止することができる。

【００２３】光源１１０は被測定物Ｓに所定の光束を射
出する光源であって、例えば、エキシマレーザ等の紫外
線パルスレーザより構成される。本実施例の透過率測定
装置１００は紫外線パルスレーザを光源１１０に用いた
被測定物Ｓの透過率測定を行う際に好適であるが、光源
１１０にその他の種類の光源（例えば、キセノンランプ
等）を適用してもよい。本実施例の透過率測定装置１０
０はかかる構成において被測定物Ｓの透過率測定を行う
ことを妨げるものではない。

【００２４】光束分割部１２０は光源１１０より射出さ
れた光束Ｌ１を参照光束Ｌ２及び被検光束Ｌ３に分割す
ると共に、かかる参照光束Ｌ２及び被検光束Ｌ３を検出
器１４０及び１５０に導入する。また、本実施例の光束
分割部１２０は検出器１４０及び１５０に入射する参照
光束Ｌ２と被検光束Ｌ３とが同じ偏光状態となるように
補正する機能をも有する。

【００２５】図２に良く示されるように、光束分割部１
２０は、例示的に、３枚の平行平板（第１の平行平板１
２２、第２の平行平板１２４、及び第３の平行平板１２
６）を有し、第２及び第３の平行平板１２４及び１２６
は第１の平行平板１２２が分割した光束上に後述するよ
うな所定の限定を持って設けられる。しかしながら、３
枚の平行平板の配置は図２に示す形態に限定されず、検
出器１４０及び１５０に入射する光束の偏光状態が等し
くなるように配置されるに足りるものである。

【００２６】３枚の平行平板（１２２乃至１２６）は反
射率及び透過率特性が同一の平行平板より形成されるこ
とが好ましいが、ビームスプリッタ等の光学素子から構
成されても良い。また、光源１１０の可干渉距離が長い
場合は、３枚の平行平板（１２２乃至１２６）の表面反
射による光束と裏面反射による光束とが干渉することが
ある。これを防ぐためには、平行平板１２２乃至１２６
に若干量のくさび角を入れてもよい。なお、くさび角は
光束の重なりによる干渉縞を数本発生させる、又は、検
出器１４０及び１５０の図示しない受光面で完全に光束
の重なりがなくなる程度とする。

【００２７】第１の平行平板１２２は光源１１０から射
出された光束Ｌ１を反射及び透過することにより反射光
束及び透過光束を生成し、光源１１０より射出された光
束Ｌ１を分割する。図２及び図３（ａ）によく示される
ように、第１の平行平板１２２は光束Ｌ１に対する入射
面がＹ軸と平行し、かつかかる光束の光軸に対し入射面
の法線方向が４５°となるように配置される。しかしな
がら、第１の平行平板１２２はかかる設置角に限定され
るものではなく、光源１１０から射出された光束を２つ
に分割させる程度に配置されていればよいことに理解さ
れたい。

【００２８】第２の平行平板１２４は第１の平行平板１
２２で分割された反射光束を補正することで、検出器１
５０に入射する光束（被検光束）Ｌ３と同一の反射及び
透過偏光特性（即ち、同一の偏光状態）を有する光束
（参照光束）Ｌ２を生成すると共に、参照光束Ｌ２を検
出器１４０に導入する。より特定的には、第２の平行平
板１２４は、第１の平行平板１２２で反射された光束の
透過偏光特性が光束Ｌ３のそれと同じになるように透過
することで光束Ｌ２を生成する。

【００２９】図２及び図３（ｂ）によく示されるよう
に、第１の平行平板１２２がＺ軸に対し４５°となるよ
うに配置された場合、第２の平行平板１２４は第１の平
行平板１２２で反射された反射光束の入射面がＹ軸と平
行し、かつかかる反射光束の光軸に対し入射面の法線方
向が４５°となるように配置される。但し、本発明はか
かる値にのみ限定されるものではなく、第２の平行平板
１２４は光束Ｌ２が光束Ｌ３と同一の反射及び透過偏光
特性となるように配置されるに足りるものである。な
お、第１の平行平板１２２により反射された光束の一部
は第２の平行平板１２４で反射されるが、かかる反射光
束は測定室１０２に設けられたダンパー１０６によって
吸収される。これにより光束Ｌ２の反射成分がフレア光
となることを防止することができる。

【００３０】第３の平行平板１２６は第１の平行平板１
２２で分割された透過光束を補正することで、検出器１
４０に入射する光束（参照光束）Ｌ２と同一の反射及び
透過特性（即ち、同一の偏光状態）を有する光束（被検
光束）Ｌ３を生成すると共に、検出器１５０へ被検光束
Ｌ３を導入する。より特定的には、第３の平行平板１２
６は、第１の平行平板１２２で透過された光束の反射偏
光特性が光束Ｌ２のそれと同じとなるように反射するこ
とで光束Ｌ３を生成する機能を有する。

【００３１】図２及び図３（ｃ）によく示されるよう
に、第１の平行平板１２２がＺ軸に対し４５°となるよ
うに配置された場合、第３の平行平板１２６は第１の平
行平板１２２により透過された透過光束の入射面がＹ軸
と平行し、かつかかる反射光束の光軸に対し入射面の法
線方向が４５°となるように配置される。但し、本発明
はかかる値にのみ限定されるものではなく、第３の平行
平板１２６は光束Ｌ３が光束Ｌ２と同一の反射及び透過
偏光特性となるように配置されるに足りるものである。
なお、第３の平行平板１２６は入射光束の一部を透過す
るものであるが、かかる透過光束はダンパー１０４によ
って吸収される。これにより光束Ｌ３の透過成分がフレ
ア光となることを防止することができる。

【００３２】なお、図４及び図５を参照するに、光束分
割部１２０は光束分割部１２０ａに置換されてもよい。
ここで、図４は、図１に示す光束分割部１２０の変形例
である光束分割部１２０ａを有する透過率測定装置１０
０ａを示す図２に対応する図である。図５は、図４に示
す分割光束部１２０ａを説明する為の図であって、
（ａ）は図４に示す第１の平行平板１２２をＺＸ平面で
示した側面図、（ｂ）は図４に示す第２の平行平板１２
８をＺＹ平面で示した側面図、（ｃ）は図４に示す第３
の平行平板１２６をＺＸ平面で示した側面図である。光
束分割部１２０ａは、光束分割部１２０と同様、光源１
１０より射出された光束Ｌ１を参照光束Ｌ２及び被検光
束Ｌ３に分割すると共に、かかる参照光束Ｌ２及び被検
光束Ｌ３を検出器１４０及び１５０に導入する。また、
光束分割部１２０ａは検出器１４０及び１５０に入射す
る参照光束Ｌ２と被検光束Ｌ３の偏光状態が同一となる
ように補正する機能を有する。

【００３３】図４に良く示されるように、光束分割部１
２０ａは、例示的に、３枚の平行平板（第１の平行平板
１２２、第２の平行平板１２８、及び第３の平行平板１
２６）を有し、第２及び第３の平行平板１２８及び１２
６は第１の平行平板１２２が透過した光束上に後述する
ような所定の限定を持って設けられる。光束分割部１２
０では第２の平行平板１２４を第１の平行平板１２２が
反射した光束中に設けているのに対し、光束分割部１２
０ａでは第２の平行平板１２８を第１の平行平板１２２
が透過した光束中に設けている点が光束分割部１２０と
異なっており、その他の構成は同じである。なお、同一
の構成については同一の参照番号を引用し、特に断らな
い限りここでの説明は省略する。

【００３４】第２の平行平板１２８は第１の平行平板１
２２で分割された透過光束を補正することで、検出器１
４０に入射する光束（参照光束）Ｌ２と同一の偏光状態
を有する光束（被検光束）Ｌ３の生成に寄与する。より
特定的には、第２の平行平板１２８は、第１の平行平板
１２２を透過した直線偏光成分を前記直線偏光成分と直
交する直線偏光成分として透過させることで光束Ｌ３の
生成に寄与する。

【００３５】これにより、かかる構成であっても第２の
平行平板１２８は上述した第２の平行平板１２４と同様
の効果を奏するものである。

【００３６】図４及び図５（ｂ）によく示されるよう
に、第１の平行平板１２２がＺ軸に対し４５°となるよ
うに配置された場合、第２の平行平板１２８は第１の平
行平板１２２で透過された透過光束の入射面がＸ軸と平
行し、かつかかる透過光束の光軸に対し入射面の法線方
向が４５°となるように配置される。但し、本発明はか
かる値にのみ限定されるものではなく、第２の平行平板
１２８は光束Ｌ３が光束Ｌ２とが同一の偏光状態となる
ように配置されるに足りるものである。なお、第１の平
行平板１２２により透過された光束の一部は第２の平行
平板１２８で反射されるが、かかる反射光束は測定室１
０２に設けられたダンパー１０６ａによって吸収され
る。これによりかかる反射光束がフレア光となることを
防止することができる。

【００３７】第３の平行平板１２６は第２の平行平板１
２８で透過された光束を補正することで、検出器１４０
に入射する光束（参照光束）Ｌ２と同一な偏光状態を有
する光束（被検光束）Ｌ３を生成すると共に、検出器１
５０へ被検光束Ｌ３を導入する。より特定的には、第３
の平行平板１２６は入射光束の反射偏光特性が、第１の
平行平板１２２により反射される光束の反射偏光特性と
同じとなるように反射することで光束Ｌ３を生成する機
能を有する。なお、第３の平行平板１２６の配置方法は
上述した光束分割部１２０のそれと同じでありここでの
説明は省略する。

【００３８】なお、図４に示す光束分割部１２０ａでは
第２の平行平板１２８は第１の平行平板１２４で透過さ
れた光束の光軸上であって、第３の平行平板１２６の前
に配置される。しかしながら、光束Ｌ３の偏光状態が光
束Ｌ２のそれと等しくなるのであれば、図６及び図７に
示す構成であってもよい。ここで、図６は、図４に示す
光束分割部１２０ａの別の形態である光束分割部１２０
ｂを有する透過率測定装置１００ｂを示す図２に対応す
る図である。図７は、図６に示す分割光束部１２０ａを
説明する為の図であって、（ａ）は図６に示す第１の平
行平板１２２をＺＸ平面で示した側面図、（ｂ）は図６
に示す第２の平行平板１２８をＸＹ平面で示した側面
図、（ｃ）は図６に示す第３の平行平板１２６をＺＸ平
面で示した側面図である。

【００３９】図６によく示されるように、第２の平行平
板１２８は、第３の平行平板１２６の反射光束の光軸上
に設けられる。また、図６及び図７（ｂ）によく示され
るように、第１の平行平板１２２がＺ軸に対し４５°と
なるように配置された場合、第２の平行平板１２８は第
３の平行平板１２６で反射された反射光束の入射面がＺ
軸と平行し、かつかかる反射光束の光軸に対し入射面の
法線方向が４５°となるように配置される。かかる構成
であっても、上述した第２の平行平板１２８と同様の作
用を奏するものであることに理解されたい。

【００４０】図８及び図９を参照するに、光束分割部１
２０は光束分割部１２０ｃに置換されてもよい。ここ
で、図８は、図１に示す光束分割部１２０の変形例であ
る光束分割部１２０ｃを有する透過率測定装置１００ｃ
を示す図２に対応する図である。図９は、図８に示す分
割光束部１２０ｃを説明する為の図であって、（ａ）は
図８に示す第１の平行平板１２２をＺＸ平面で示した側
面図、（ｂ）は図８に示す第２の平行平板１３０をＺＸ
平面で示した側面図、（ｃ）は図８に示す第３の平行平
板１３２をＸＹ平面で示した側面図である。光束分割部
１２０ｃは、光束分割部１２０と同様、光源１１０より
射出された光束Ｌ１を参照光束Ｌ２及び被検光束Ｌ３に
分割すると共に、かかる参照光束Ｌ２及び被検光束Ｌ３
を検出器１４０及び１５０に導入する。また、光束分割
部１２０ｂであっても、光束分割部１２０と同様、検出
器１４０及び１５０に入射する参照光束Ｌ２と被検光束
Ｌ３の偏光状態が同じとなるように補正する機能を有す
る。

【００４１】図８に良く示されるように、光束分割部１
２０ｃは、例示的に、３枚の平行平板（第１の平行平板
１２２、第２の平行平板１３０、及び第３の平行平板１
３２）を有し、第２及び第３の平行平板１２８及び１２
６は第１の平行平板１２２が反射した光束上に後述する
ような所定の限定を持って設けられる。光束分割部１２
０では第１の平行平板１２２で透過した光束を被検光束
としているのに対し、光束分割部１２０ｃでは第１の平
行平板１２２で反射した光束を被検光束としている点が
光束分割部１２０と異なっている。なお、同一の構成に
ついては同一の参照番号を引用し、特に断らない限りこ
こでの説明は省略する。

【００４２】第３の平行平板１３２は第１の平行平板１
２２で分割された光束（反射光束）を補正することで、
検出器１４０に入射する光束（参照光束）Ｌ２と同一の
偏光状態を有する光束（被検光束）Ｌ３の生成に寄与す
る。より特定的には、第３の平行平板１３２は、第１の
平行平板１２２を反射した直線平行成分を前記直線偏光
成分と直交する直線偏光成分として反射させることで光
束Ｌ３の生成に寄与する。

【００４３】図８及び図９（ｂ）によく示されるよう
に、第１の平行平板１２２がＺ軸に対し４５°となるよ
うに配置された場合、第２の平行平板１３０は第１の平
行平板１２２で反射された反射光束の入射面がＹ軸と平
行し、かつかかる反射光束の光軸に対し入射面の法線方
向が４５°となるように配置される。但し、本発明はか
かる値にのみ限定されるものではなく、第２の平行平板
１３０は光束Ｌ３が光束Ｌ２と同一の偏光状態となるよ
うに配置されるに足りるものである。なお、光束の一部
は第２の平行平板１３０で反射されるが、かかる反射光
束は測定室１０２に設けられたダンパー１０５によって
吸収される。これによりかかる反射光束がフレア光とな
ることを防止することができる。

【００４４】第２の平行平板１３０は第１の平行平板１
２２で分割された光束（反射光束）を補正することで、
検出器１４０に入射する光束（参照光束）Ｌ２と同一の
偏光状態を有する光束（被検光束）Ｌ３を生成すと共
に、検出器１５０に導入する。より特定的には、第２の
平行平板１３０は入射光束の透過偏光特性が、第１の平
行平板１２２により透過される光束の透過偏光特性と同
じとなるように透過することで光束Ｌ３を生成する機能
を有する。

【００４５】図８及び図９（ｃ）によく示されるよう
に、第１の平行平板１２２がＺ軸に対し４５°となるよ
うに配置された場合、第３の平行平板１３２は第１の平
行平板１２２により反射された反射光束の入射面がＺ軸
と平行し、かつかかる反射光束の光軸に対し入射面の法
線方向が４５°となるように配置される。但し、本発明
はかかる値にのみ限定されるものではなく、第３の平行
平板１３２は光束Ｌ３が光束Ｌ２と同一の偏光状態とな
るように配置されるに足りるものである。なお、第３の
平行平板１３２は光束を透過するが、かかる透過光束は
ダンパー１０７によって吸収される。これにより光束Ｌ
３の透過成分がフレア光となることを防止することがで
きる。

【００４６】なお、図８に示す光束分割部１２０ｃでは
第２の平行平板１３０は第１の平行平板１２２で透過さ
れた光束の光軸上であって、第３の平行平板１３２の前
に配置される。しかしながら、光束Ｌ３の偏光状態が光
束Ｌ２のそれと等しくなるのであれば、図１０及び図１
１に示す構成であってもよい。ここで、図１０は、図８
に示す光束分割部１２０ｃの別の形態である光束分割部
１２０ｄを有する透過率測定装置１００ｄを示す図２に
対応する図である。図１１は、図１０に示す分割光束部
１２０ｄを説明する為の図であって、（ａ）は図１０に
示す第１の平行平板１２２をＺＸ平面で示した側面図、
（ｂ）は図１０に示す第２の平行平板１３０をＺＹ平面
で示した側面図、（ｃ）は図１０に示す第３の平行平板
１３２をＸＹ平面で示した側面図である。

【００４７】図１０によく示されるように、第２の平行
平板１３０は、第３の平行平板１３２の反射光束の光軸
上に設けられる。また、図１０及び図１１（ｂ）によく
示されるように、第１の平行平板１２２がＺ軸に対し４
５°となるように配置された場合、第２の平行平板１３
０は第３の平行平板１３２で反射された反射光束の入射
面がＸ軸と平行し、かつかかる反射光束の光軸に対し入
射面の法線方向が４５°となるように配置される。かか
る構成であっても、上述した第２の平行平板１３０と同
様の作用を奏するものであることに理解されたい。

【００４８】検出器１４０及び１５０は当該検出器に入
射する光束（参照光束Ｌ２及び被検光束Ｌ３）の光量を
検出し、かかる光量を電気的に制御部１７０に伝達す
る。検出器１４０は光束Ｌ２の光軸上であって、検出器
１５０は光束Ｌ３の光軸上に配置され、また後述する制
御部と電気的に接続されている。検出器１４０及び１５
０は、典型的に、受光素子及び処理回路を有するもので
あるが、当該周知のいかなる技術をも適用可能であり、
ここでの詳細な説明は省略する。

【００４９】ステージ１６０は被測定物Ｓを載置すると
共に、被測定物Ｓを透過する光束から出し入れするため
の挿脱手段として機能する。例えば、図２を参照する
に、ステージ１６０は第１の平行平板１２２で分割され
た透過光束上に被測定物Ｓが位置するように配置され
る。しかしながら、ステージ１６０を設ける場所はこれ
に限定されず、第１の平行平板１２２から検出器１５０
までの光束上に被測定物Ｓが位置するように設けられる
に足りるものである。また、ステージ１６０上の被測定
物Ｓを挿脱する機構は当該周知のいかなる技術をも適用
可能であり、ここでの詳細な説明は省略する。ステージ
１６０は、例えば、光軸に対し上下（又は左右）移動可
能に構成され、かかる移動により光束上の被測定物Ｓを
挿脱してもよい。なお、ステージ１６０は制御部１７０
と電気的に接続され、制御部１７０によってその挿脱機
能を実現されるものとする。

【００５０】制御部１７０はＣＰＵ及びメモリを格納
し、透過率測定装置１００の各部の動作を制御する。本
実施例において、制御部１７０は検出器１４０及び１５
０の検出された結果に基づき被測定物Ｓの透過率を測定
すると共に、光源１１０及びステージ１６０を制御す
る。また、制御部１７０は図示しない出力装置（又は、
透過率測定装置１００を含む外部装置）に透過率測定の
結果を出力する。

【００５１】次に、本発明の透過率測定装置１００の動
作について説明する。まず、光源１１０より光束Ｌ１が
射出される。ここで、光源１１０は、例えば、エキシマ
レーザ等の紫外線パルスレーザである。光源１１０から
の光束Ｌ１は第１の平行平板１１２によって反射及び透
過され、２つの光束に分割される。

【００５２】図２を参照するに、第１の平行平板１２２
により分割された参照光束としての反射光束は、その反
射光束の光路上に設置した第２の平行平板１２４を透過
し、検出器１４０により受光される。一方、第１の平行
平板１２２により分割された被検光束としての透過光束
はステージ１６０上に固定された被測定物Ｓを透過す
る。そして、その透過光束の光路上に設置した第３の平
行平板１２６を反射し、検出器１５０により受光され
る。上述した構成において、検出器１４０及び１５０に
より受光される光束Ｌ２及びＬ３は、光路上に設置され
た平行平板に対する反射及び透過する回数が等しい。更
に光束Ｌ２及びＬ３が平行平板に対して各々反射及び透
過する際の偏光特性も等しい。

【００５３】検出器１４０及び１５０で検出された参照
光束Ｌ２及び被検光束Ｌ３の信号光から、強度比Ｒ（＝
被検光電圧平均値／参照光電圧平均値）が算出される。
光源１１０の水平成分及び垂直成分の強度をＩ_Ｈ、Ｉ_Ｖ
とすると、光源１１０の光量は、Ｉ_Ｈ＋Ｉ_Ｖとして表さ
れる。また、検出器１４０で検出される参照光束Ｌ２の
光量は次式で表される。

【００５４】

【数１】

【００５５】一方、検出器１５０で検出される被検光束
Ｌ３の光量は次式で表される。

【００５６】

【数２】

【００５７】ここで、ｒ、ｔはフレネル反射、透過係数
を示し、添え字ｐ、ｓは反射及び透過の際の偏光成分を
示し、添え字ｒは各平行平板の出射面側を示す。

【００５８】これにより被測定物Ｓを光束中に設置して
測定した強度比Ｉと、被測定物Ｓを光路中から取り除い
て測定した強度比Ｉ_０とから、被測定物Ｓの紫外線パル
スレーザ光に対する透過率Ｔ＝Ｉ／Ｉ_０が算出される。
かかる透過率は制御部１７０により出力装置に出力さ
れ、ユーザは被測定物Ｓの透過率を知ることができる。

【００５９】本発明の透過率測定装置１００により、検
出器１４０で検出される光量と検出器１５０で検出され
る光量との比Ｒは、光源１１０の光量Ｉ_Ｈ＋Ｉ_Ｖの変化
によらず一定（Ｒ＝１）となる。これにより、光源１１
０の偏光ゆらぎの影響を受けることなく、参照光束Ｌ２
の光量と被検光束Ｌ３の光量の比を高精度に計測するこ
とが可能となる。また、Ｒが１であるため、検出器１４
０及び１５０として用いるセンサ等に対して、同じ種類
のセンサに対して同じ光量レンジで光量検出を行うこと
ができる。よって、光量検出のＳ／Ｎ比が高く、より高
精度な計測が可能となる。

【００６０】なお、本装置１００に使用される平行平板
の透過率変動や測定器内部の雰囲気によるレーザ光の吸
収等による測定誤差要因を除去するために、ステージ１
６０は定期的に被測定物Ｓを光束から出し入れするため
の挿脱手段として使用することができる。即ち、定期的
に被測定物Ｓを光束中から取り出した状態での検出器１
４０及び１５０からの出力比率の変動をモニタすること
で、被測定物Ｓに対するレーザ光を照射しない場合のオ
フセットをキャンセルすることができる。

【００６１】一方、図４を参照するに、光源１１０から
の光束Ｌ１は、第１の平行平板１２２によって透過光束
と反射光束の２つの光束に分割される。第１の平行平板
１２２により分割された参照光束としての反射光束は、
検出器１４０により受光される。一方、第１の平行平板
１２２により分割された被検光束としての透過光束は、
ステージ１６０上に固定された被測定物Ｓを透過する。
そして、かかる透過光束は光路上に設置した第２の平行
平板１２８を透過し、更に第３の平行平板１２６を反射
し、検出器１５０により受光される。図４に示す構成に
おいて、検出器１４０及び１５０で受光される光束Ｌ２
及びＬ３は、第１の平行平板１２２及び第３の平行平板
１２６での反射偏光特性が等しく、また、第１の平行平
板１２２の透過偏光特性と第２の平行平板１２８の透過
偏光特性とが直交している。これにより、光束Ｌ２及び
光束Ｌ３の偏光状態は、結果として等しくなる。

【００６２】図４に示す構成において、検出器１４０で
検出される光束Ｌ２の光量は次式で表される。

【００６３】

【数３】

【００６４】一方、検出器１５０で検出される光束Ｌ３
の光量は次式で表される。

【００６５】

【数４】

【００６６】従って、検出器１４０で検出される光量と
検出器１５０で検出される光量との比Ｒは、光源１１０
の光量（Ｉ_Ｈ＋Ｉ_Ｖ）の変化によらず一定の次式で示さ
れる。

【００６７】

【数５】

【００６８】これにより、光源１１０の偏光ゆらぎの影
響を受けることなく、参照光束Ｌ２の光量と被検光束Ｌ
３の光量の比を高精度に計測することができる。よっ
て、透過率測定装置１００ａ（又は、透過率測定装置１
００ｂ）は光学部材等の透過率を高精度に測定すること
が可能となる。また、透過率測定装置１００ａ（又は、
透過率測定装置１００ｂ）では、第１の平行平板１２２
により分割された透過光束を被検光束とすることで、被
測定物Ｓにハイパワーの光量を照射した時の透過率を測
定することができる。

【００６９】一方、図８を参照するに、光源１１０から
の光束Ｌ１は、第１の平行平板１２２によって透過光束
と反射光束の２つの光束に分割される。第１の平行平板
１２２により分割された参照光束としての透過光束は、
検出器１４０により受光される。一方、第１の平行平板
１２２により分割された被検光束としての反射光束は、
ステージ１６０上に固定された被測定物Ｓを透過する。
そして、かかる透過光束は光路上に設置した第２の平行
平板１３０を透過し、更に第３の平行平板１３２で反射
し、検出器１５０により受光される。この時、検出器１
４０及び１５０で受光される光束Ｌ２及びＬ３は、第１
の平行平板１２２及び第２の平行平板の透過偏光特性が
等しく、また、第１の平行平板１２２の反射偏光特性と
第３の平行平板の反射偏光特性とが直交している。これ
により、光束Ｌ２及び光束Ｌ３の偏光状態は、結果とし
て等しくなる。

【００７０】図１０に示す構成において、検出器１４０
で検出される光束Ｌ２の光量は次式で表される。

【００７１】

【数６】

【００７２】一方、検出器１５０で検出される光束Ｌ３
の光量は次式で表される。

【００７３】

【数７】

【００７４】従って、光量検出手段６aで検出される光
量と光量検出手段６bで検出される光量との比Ｒは、次
式で示される。

【００７５】

【数８】

【００７６】これにより、光源１１０の偏光ゆらぎの影
響を受けることなく、参照光束の光量と被検光束の光量
の比を高精度に計測することができる。この結果、透過
率測定装置１００ｃ（又は、透過率測定装置１００ｄ）
は光学部材等の透過率を高精度に測定することが可能と
なる。また、透過率測定装置１００ｃ（又は、透過率測
定装置１００ｄ）では第１の平行平板１２２により分割
された反射光束を被検光束Ｌ３とすることで、被測定物
Ｓにローパワーの光量を照射した時の透過率を測定する
点ができる。

【００７７】以下、図１２を参照するに、本発明の一側
面である露光装置２００について説明する。露光装置２
００は、図１２に示すように、照明光学系を含む照明装
置２１０と、図示しないマスクと、図示しない投影光学
系と、図示しない制御部を有する。露光装置２００は、
例えば、ステップ・アンド・スキャン方式でマスクに形
成されたパターンをウェハＷ上に露光する投影露光装置
である。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」
は、マスクに対してウェハを連続的にスキャンさせてマ
スクのパターンをウェハに露光すると共に、１ショット
の露光終了後ウェハをステップ移動させて、次のショッ
トの露光領域に移動させる投影露光法をいう。

【００７８】照明装置２１０は、典型的に、光源として
のレーザ２２０と照明光学系とを有し、転写用パターン
が形成された図示しないマスクを照明する。

【００７９】レーザ２２０は照明光を発光する光源で、
例えば、波長約１５７ｎｍのＦ_２エキシマレーザであ
る。しかし、レーザ２２０は波長約１９３ｎｍのＡｒＦ
エキシマレーザ等に置換されても良い。

【００８０】照明光学系は、図示しないマスクへ光束を
照射する光学系であり、光学系２３０、オプティカルイ
ンテグレータ（又は、ライトインテグレータ）２４０、
集光レンズ２５０、光束分割部２６０、ブレード（絞
り）２７０、図示しない結像レンズとを有する。なお、
かかる照明光学系のレンズなどの光学素子に本発明の透
過率測定装置１００が測定した透過率が所定値以上の被
測定物から製造された光学素子を使用することが出来
る。

【００８１】光学系２３０は複数のレンズからなり、例
えば、入射側および射出側でテレセントリックとなるア
フォーカル系を構成している。かかる光学系よりアフォ
ーカル系（光学系２３０）を構成することで、レーザ２
２０から射出された光束（コヒーレント光のビーム断
面）を光軸において直交する２方向に連続的に光束を拡
大及び縮小することができる。

【００８２】オプティカルインテグレータ２４０は、例
えば、ハエの目レンズであって、図示しないマスクを効
率的に均一に照明する作用を有する。

【００８３】集光レンズ２５０は、例えば、コンデンサ
ーレンズであって、オプティカルインテグレータ２４０
から出た光束をできるだけ多く集めて絞り２７０上で重
畳的に重ね合わせ、光束分割部２６０を介し絞り２７０
をケーラー照明する。

【００８４】光束分割部２６０は、例えば、図８に示す
ような構成からなる３枚の平行平板より構成され、集光
された光束を透過光束と反射光束に分割する。なお、光
束の偏光状態を保存した分割方法は上述した通りであっ
てここでの詳細な説明は省略する。本実施例では、光束
分割部２６０によって分割された透過光束（図８中の光
束Ｌ２に対応する光束）は絞り２７０を照明する。ま
た、光束分割部２６０によって分割された反射光束（図
８中の光束Ｌ３に対応する光束）は光量を検出する検出
器２６２に入射する。なお、光束分割部２６０は、上述
したいかなる構成をも適用可能であることは言うまでも
ない。

【００８５】図示しない結像レンズは絞り２７０を通過
した光束をマスク面上に結像する。なお、露光装置２０
０の照明光学系２１０にはその他当業界で既知のいかな
る技術をも適用可能であり、ここでの詳細な説明は省略
する。

【００８６】マスク上には所望のパターンが形成されて
おり、マスクから発せられた回折光は図示しない投影光
学系を通りウェハ上にパターン像を形成する。ウェハは
ウェハや液晶基板などの被処理体でありレジストが塗布
されているものである。

【００８７】図示しない投影光学系は、複数のレンズ素
子のみからなる光学系、複数のレンズ素子と少なくとも
一枚の凹面鏡とを有する光学系、複数のレンズ素子と少
なくとも一枚のキノフォームなどの回折光学素子とを有
する光学系を使用することができる。かかる投影光学系
のレンズなどの光学素子に本発明の透過率測定装置が測
定した透過率が所定値以上の被測定物から製造された光
学素子を使用することが出来る。

【００８８】図示しない制御部は典型的にＣＰＵ、図示
しないメモリとを有し、検出器２６２に接続されてい
る。ＣＰＵはＭＰＵなど名前の如何を問わずいかなるプ
ロセッサも含み、各部の動作を制御する。メモリはＲＯ
Ｍ及びＲＡＭより構成され、露光装置を動作するファー
ムウェア及び最適な露光量（又は照度）のデータを格納
する。本実施例において、制御部は検出器２６２により
検出される光量の変動が所定範囲内になるようにレーザ
２２０の光量をフィードバック制御する。

【００８９】かかる構成において、露光装置２００は以
下のような動作を示す。露光装置２００はマスクを照明
装置２１０によって照明し、図示しない投影光学系を介
しウェハ面上に所望のマスクのパターンを露光する。ま
た、このとき露光装置２００の図示しない制御部は検出
器２６２で検出される光量、即ちマスクを照明する照度
をもとに、かかる光量の変動が所定範囲内になるように
レーザ２２０の光量をフィードバック制御する。

【００９０】上述したように本発明の光束分割部２６０
は、露光に供する光束と検出器に入射する光束の偏光状
態が同じである。従って、露光装置２００はレーザ２２
０の偏光ゆらぎに基づく照明光学系の偏光特性の変化に
関わらず、正確に露光量を制御することができる。ま
た、露光装置の光学系のレンズなどの光学素子に本発明
の透過率測定装置が測定した透過率が所定値以上の被測
定物から製造された光学素子を使用することで、紫外
光、遠紫外光及び真空紫外光における光学特性の信頼度
が高い光学素子であるため高精度（高解像度）な露光を
実現する。この結果、均一な光強度で照明を行えるため
スループットが向上し、レジストへのパターン転写を高
精度に行って高品位なデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素
子、撮像素子（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を
提供することができる。

【００９１】次に、図９及び図１０を参照して、上述の
露光装置２００を利用したデバイスの製造方法の実施例
を説明する。図９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（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。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、マスクとウェハを用いてリソグラフィ
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。

【００９２】図１０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によってマスク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に回路パターンが形成さ
れる。本実施例の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、かかる
露光装置２００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として機能する
ものである。

【００９３】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。

【００９４】

【発明の効果】本発明の透過率測定装置によれば、光束
分割部として用いる平行平板によって、分割された各々
の光束の偏光状態が等しい。よって、かかる透過率測定
装置は光源の偏光ゆらぎの影響を受けることなく、光学
部材等の透過率を高精度に測定することが可能となる。
また、かかる光束分割部を有する露光装置によれば、照
明光学系の偏光特性の変化に関わらず正確な露光量の検
出を行うことができので、露光光量を高精度にフィード
バック制御できる。従って、かかる露光装置を使用する
ことは、スループットを向上させるだけでなく、高品位
なデバイスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一側面である透過率測定装置を示し
たブロック図である。

【図２】図１に示す透過率測定装置の一部を示す概略
斜視図である。

【図３】（ａ）は図２に示す第１の平行平板をＺＸ平
面で示した側面図、（ｂ）は図２に示す第２の平行平板
をＺＸ平面で示した側面図、（ｃ）は図２に示す第３の
平行平板をＺＸ平面で示した側面図である。

【図４】図１に示す光束分割部の変形例である光束分
割部を有する透過率測定装置の一部を示す図２に対応す
る図である。

【図５】（ａ）は図４に示す第１の平行平板をＺＸ平
面で示した側面図、（ｂ）は図４に示す第２の平行平板
をＺＹ平面で示した側面図、（ｃ）は図４に示す第３の
平行平板をＺＸ平面で示した側面図である。

【図６】図４に示す光束分割部の別の形態である光束
分割部を有する透過率測定装置の一部を示す図２に対応
する図である。

【図７】（ａ）は図６に示す第１の平行平板をＺＸ平
面で示した側面図、（ｂ）は図６に示す第２の平行平板
をＸＹ平面で示した側面図、（ｃ）は図６に示す第３の
平行平板をＺＸ平面で示した側面図である。

【図８】図１に示す光束分割部の変形例である光束分
割部を有する透過率測定装置の一部を示す図２に対応す
る図である。

【図９】（ａ）は図８に示す第１の平行平板をＺＸ平
面で示した側面図、（ｂ）は図８に示す第２の平行平板
をＺＸ平面で示した側面図、（ｃ）は図８に示す第３の
平行平板をＸＹ平面で示した側面図である。

【図１０】図８に示す光束分割部の別の形態である光
束分割部を有する透過率測定装置の一部を示す図２に対
応する図である。

【図１１】（ａ）は図１０に示す第１の平行平板をＺ
Ｘ平面で示した側面図、（ｂ）は図１０に示す第２の平
行平板をＺＹ平面で示した側面図、（ｃ）は図１０に示
す第３の平行平板をＸＹ平面で示した側面図である。

【図１２】本発明の一側面である分割手段を有する露
光装置の一部を示す概略側面図である。

【図１３】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１４】図１３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】

１００透過率測定装置１１０光源１２０光束分割部１２２第１の平行平板１２４第２の平行平板１２６第３の平行平板１４０検出器１５０検出器１６０ステージ２００露光装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G059 AA00 AA01 BB16 DD12 DD13 EE05 GG01 GG04 GG07 GG08 HH03 JJ11 JJ21 JJ22 JJ30 KK01 KK03 MM01 MM10 MM14 2G086 EE06 EE12 FF06 5F046 BA03 CA03 CB12 CB23 DA01 DB01 DB11 DC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源より射出された光束から所定の偏光
状態を有する第１の分割光束を生成する第１の光束分割
部と、前記光束から前記所定の偏光状態を有する第２の分割光
束を生成する第２の光束分割部と、前記第１の分割光束の光量を検出する第１の検出部と、前記第２の分割光束の光量を検出する第２の検出部とを
有し、前記第１又は第２の分割光束上に被測定物がある場合と
ない場合の前記第１及び第２の検出部の検出結果の差に
基づいて前記被測定物の透過率を測定する透過率測定装
置。
【請求項２】前記透過率測定装置は前記被測定物を前
記第１又は第２の分割光束の光軸上に出し入れ可能で、
当該被測定物を載置可能なステージを更に有する請求項
１記載の透過率測定装置。
【請求項３】前記光源は紫外線パルスレーザである請
求項１又は２記載の透過率測定装置。
【請求項４】光源より射出された光束を反射及び透過
することによって反射光束及び透過光束を生成する第１
の光学部材と、前記反射光束を透過して所定の偏光状態を有する第１の
分割光束を生成する第２の光学部材と、前記透過光束を反射して前記所定の偏光状態を有する第
２の分割光束を生成する第３の光学部材と、前記第１の分割光束の光量を検出する第１の検出部と、前記第２の分割光束の光量を検出する第２の検出部とを
有し、前記第２の分割光束上に被測定物がある場合とない場合
の前記第１及び第２の検出部の検出結果の差に基づいて
前記被測定物の透過率を測定する請求項３記載の透過率
測定装置。
【請求項５】前記第１の分割光束及び前記第２の分割
光束は、前記第１及び第３の光学部材に対する反射回数
及び当該反射における偏光特性が等しいと共に、前記第
１及び第２の光学部材に対する透過回数及び当該透過に
おける偏光特性が等しい請求項４記載の透過率測定装
置。
【請求項６】光源より射出された光束を反射及び透過
することによって反射光束及び透過光束を生成し、当該
反射光束を所定の偏光状態を有する第１の分割光束とす
る第１の光学部材と、前記透過光束を透過及び反射することによって透過光束
及び反射光束を生成する第２の光学部材と、前記第２の光学部材によって生成される透過光束を反射
して前記所定の偏光状態を有する第２の分割光束を生成
する第３の光学部材と、前記第１の分割光束の光量を検出する第１の検出部と、前記第２の分割光束の光量を検出する第２の検出部とを
有し、前記第２の分割光束上に被測定物がある場合とない場合
の前記第１及び第２の検出部の検出結果の差に基づいて
前記被測定物の透過率を測定する請求項３記載の透過率
測定装置。
【請求項７】前記第１の分割光束及び前記第２の分割
光束は前記第１及び第３の光学部材に対する反射回数及
び当該反射における偏光特性が等しいと共に、前記第２
の光学部材は前記第１の光学部材を透過した直線偏光成
分を前記直線偏光成分と直交する直線偏光成分として前
記透過光を透過させる請求項６記載の光束分割装置。
【請求項８】光源より射出された光束を反射及び透過
することによって反射光束及び透過光束を生成し、当該
反射光束を所定の偏光状態を有する第１の分割光束とす
る第１の光学部材と、前記透過光束を透過及び反射することによって透過光束
及び反射光束を生成する第２の光学部材と、前記第２の光学部材によって生成される反射光束を透過
して前期所定の偏光状態を有する打２の分割光束を生成
する第３の光学部材と、前記第１の分割光束の光量を検出する第１の検出部と、前記第２の分割光束の光量を検出する第２の検出部とを
有し、前記第２の分割光束上に被測定物がある場合とない場合
の前記第１及び第２の検出部の検出結果の差に基づいて
前記被測定物の透過率を測定する請求項３記載の透過率
測定装置。
【請求項９】前記第１の分割光束及び前記第２の分割
光束は前記第１及び第２の光学部材に対する反射回数及
び当該反射における偏光特性が等しいと共に、前記第３
の光学部材は前記第１の光学部材を透過した直線偏光成
分を前記直線偏光成分と直交する直線偏光成分として前
記透過光を透過させる請求項８記載の光束分割装置。
【請求項１０】光源より射出された光束を反射及び透
過することによって反射光束及び透過光束を生成し、当
該透過光束を所定の偏光状態を有する第１の分割光束と
する第１の光学部材と、前記反射光束を透過及び反射することによって透過光束
及び反射光束を生成する第２の光学部材と、前記第２の光学部材によって生成される透過光束を反射
して前記所定の偏光状態を有する第２の分割光束を生成
する第３の光学部材と、前記第１の分割光束の光量を検出する第１の検出部と、前記第２の分割光束の光量を検出する第２の検出部とを
有し、前記第２の分割光束上に被測定物がある場合とない場合
の前記第１及び第２の検出部の検出結果の差に基づいて
前記被測定物の透過率を測定する請求項３記載の透過率
測定装置。
【請求項１１】前記第１の分割光束及び前記第２の分
割光束は前記第１及び第２の光学部材に対する透過回数
及び当該透過における偏光特性が等しいと共に、前記第
３の光学部材は前記第１の光学部材を反射した直線偏光
成分を前記直線偏光成分と直交する直線偏光成分として
前記反射光を反射させる請求項１０記載の光束分割装
置。
【請求項１２】光源より射出された光束を反射及び透
過することによって反射光束及び透過光束を生成し、当
該透過光束を所定の偏光状態を有する第１の分割光束と
する第１の光学部材と、前記反射光束を透過及び反射することによって透過光束
及び反射光束を生成する第２の光学部材と、前記第２の光学部材によって生成される反射光束を透過
して前期所定の偏光状態を有する第２の分割光束を生成
する第３の光学部材と、前記第１の分割光束の光量を検出する第１の検出部と、前記第２の分割光束の光量を検出する第２の検出部とを
有し、前記第２の分割光束上に被測定物がある場合とない場合
の前記第１及び第２の検出部の検出結果の差に基づいて
前記被測定物の透過率を測定する請求項３記載の透過率
測定装置。
【請求項１３】前記第１の分割光束及び前記第２の分
割光束は前記第１及び第３の光学部材に対する透過回数
及び当該透過における偏光特性が等しいと共に、前記第
２の光学部材は前記第１の光学部材を反射した直線偏光
成分を前記直線偏光成分と直交する直線偏光成分として
前記反射光を反射させる請求項１２記載の光束分割装
置。
【請求項１４】前記第１乃至第３の部材は反射率及び
透過率特性が等しい光学素子である請求項４、６、８、
１０又は１２記載の透過率測定装置。
【請求項１５】前記第１乃至第３の部材は平行平板で
ある請求項４、６、８、１０又は１２記載の透過率測定
装置。
【請求項１６】前記平行平板は入射角が４５°になる
ように配置される請求項１５記載の透過率測定装置。
【請求項１７】前記透過率測定装置が測定した前記透
過率が所定値以上の前記被測定物から製造される光学素
子。
【請求項１８】レンズ、回折格子、光学膜体及びそれ
らの複合体の一つである請求項１７記載の光学素子。
【請求項１９】紫外光、遠紫外光及び真空紫外光を露
光光として利用し、当該露光光を、請求項１７記載の光
学素子を含む光学系を介して被処理体に照射して当該被
処理体を露光する露光装置。
【請求項２０】光源より射出された光束を用いて所望
のパターンが形成されたマスクを照明する照明光学系
と、前記マスクを照明する前記光束と略共役な位置に設けら
れ、所定の偏光状態を有する第１の分割光束及び前記所
定の分割光束を有する第２の分割光束を生成する光束分
割部と、前記光束分割部によって分割された前記第１及び第２の
分割光束のいずれかの光量を検出する検出器と、当該検出器の検出結果に基づいて前記光源の光量を制御
する制御部とを有する請求項１９記載の露光装置。
【請求項２１】請求項１９又は２０記載の露光装置を
用いて前記マスクの前記パターンを被処理体に投影露光
する工程と、前記投影露光された被処理体に所定のプロセスを行う工
程とを有するデバイス製造方法。
【請求項２２】請求項１９又は２０記載の露光装置を
用いて投影露光された被処理体より製造されるデバイ
ス。