JP2005086148A - Extreme ultraviolet ray optical system and exposure device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多層膜反射鏡を備える極端紫外線(Extreme Ultra Violet線:EUV線)光学系と、そのような光学系を備える露光装置に関する。 The present invention relates to an extreme ultraviolet (Extreme Ultra Violet line: EUV ray) optical system including a multilayer film reflecting mirror and an exposure apparatus including such an optical system.
近年、半導体集積回路の微細化に伴い、光の回折限界によって制限される光学系の解像力を向上させるために、13nm程度の波長を有するEUV光を使用した投影リソグラフィー技術が開発されている。このようなEUV光を用いる露光装置においては、一般に、反射鏡(ミラー)を組み合わせた反射光学系が用いられる。一例の光学系は、多層膜がコーティングされた4枚又は6枚のEUV反射鏡を備えている。これらの反射鏡は、多層膜の各界面における反射光の位相を一致させ、干渉効果によって高い反射率を実現するものである。 In recent years, with the miniaturization of semiconductor integrated circuits, a projection lithography technique using EUV light having a wavelength of about 13 nm has been developed in order to improve the resolution of an optical system limited by the diffraction limit of light. In such an exposure apparatus using EUV light, generally, a reflection optical system in which a reflecting mirror (mirror) is combined is used. An example optical system includes four or six EUV reflectors coated with a multilayer film. These reflecting mirrors achieve a high reflectance by the interference effect by matching the phases of reflected light at each interface of the multilayer film.
以下、図6及び図7を参照しつつ、EUV露光装置の一例について説明する。
図6は、EUV露光装置の一例を示す概略構成図である。
図7は、図6のEUV露光装置の投影光学系のミラー配置を示す図である。
図6に示すEUV露光装置は、光源を含む照明系ILを備えている。照明系ILから放射されたEUV光(一般に波長5〜20nmが用いられ、具体的には13nmや11nmの波長が用いられる)は、折り返しミラー1で反射してレチクル2に照射される。
Hereinafter, an example of the EUV exposure apparatus will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
FIG. 6 is a schematic block diagram showing an example of an EUV exposure apparatus.
FIG. 7 is a view showing a mirror arrangement of the projection optical system of the EUV exposure apparatus of FIG.
The EUV exposure apparatus shown in FIG. 6 includes an illumination system IL including a light source. EUV light radiated from the illumination system IL (generally, a wavelength of 5 to 20 nm is used, specifically, a wavelength of 13 nm or 11 nm is used) is reflected by the folding mirror 1 and applied to the
レチクル2は、レチクルステージ3に保持されている。このレチクルステージ3は、走査方向(Y軸)に100mm以上のストロークを持ち、レチクル面内の走査方向と直交する方向(X軸)に微小ストロークを持ち、光軸方向(Z軸)にも微小ストロークを持っている。XY方向の位置は図示せぬレーザ干渉計によって高精度にモニタされ、Z方向はレチクルフォーカス送光系4とレチクルフォーカス受光系5からなるレチクルフォーカスセンサでモニタされている。
The
レチクル2で反射したEUV光は、図中下側の光学鏡筒14内に入射する。このEUV光は、レチクル2に描かれた回路パターンの情報を含んでいる。レチクル2にはEUV光を反射する多層膜(例えばMo/SiやMo/Be)が形成されており、この多層膜の上に吸収層(例えばNiやAl)の有無でパターニングされている。
The EUV light reflected by the
光学鏡筒14内には、図7に示すように6枚のミラーM1〜M6が配置されている。各ミラーM1〜M6は、図示はしないが、それぞれホールド機構に保持されており、位置調整機構で微動可能となっている。レチクル2で反射して光学鏡筒14内に入射したEUV光は、第1ミラーM1で反射した後に、第2ミラーM2、第3ミラーM3、第4ミラーM4、第5ミラーM5、第6ミラーM6と順次反射し、最終的にはウェハ10に対して垂直に入射する。投影系の縮小倍率は、例えば1/4や1/5である。この例ではミラーは6枚であるが、ミラーが4枚あるいは8枚のものもある。第1ミラーM1と第2ミラーM2の間には、開口数(N.A.)を規定する開口絞り6が配置されている。
In the
図6に戻って、ウェハ10は、ウェハステージ11上に載せられている。ウェハステージ11は、光軸と直交する面内(XY平面)を自由に移動することができ、ストロークは例えば300〜400mmである。同ウェハステージ11は、光軸方向(Z軸)にも微小ストロークの上下が可能で、Z方向の位置はウェハオートフォーカス送光系12とウェハオートフォーカス受光系13からなるウェハフォーカスセンサでモニタされている。ウェハステージ11のXY方向の位置は図示せぬレーザ干渉計によって高精度にモニタされている。露光動作において、レチクルステージ3とウェハステージ11は、投影系の縮小倍率と同じ速度比、すなわち、4:1あるいは5:1で同期走査する。光学鏡筒14の近傍には、アライメント用のオフアクシス顕微鏡15が配置されている。
Returning to FIG. 6, the
前述したEUV露光装置は、紫外線を用いる露光装置に比べて、通常の表面を有する物体の表面反射率が桁違いに小さい。そのため、EUV露光装置は、紫外線露光装置に比べて迷光が発生しにくいとされている。しかしながら、EUV露光装置においても、物体の表面に入射する角度が非常に小さい場合(いわゆる斜入射の場合)には、全反射現象によりガラス表面や金属表面による反射率が比較的大きくなる。すると、このような状態で反射したEUV光の一部が、迷光となってウェハ10まで到達することがある。そして、迷光がウェハ10まで到達するとなると、光学系の結像性能が悪化してしまう。
The EUV exposure apparatus described above has an orderly smaller surface reflectance of an object having a normal surface than an exposure apparatus using ultraviolet rays. For this reason, the EUV exposure apparatus is less likely to generate stray light than the ultraviolet exposure apparatus. However, even in the EUV exposure apparatus, when the incident angle on the surface of the object is very small (so-called oblique incidence), the reflectance by the glass surface or metal surface becomes relatively large due to the total reflection phenomenon. Then, part of the EUV light reflected in such a state may reach the
このような迷光の悪影響を抑制するため、光学鏡筒14内に迷光を遮る板(迷光絞り)を設けることが考えられている。しかしながら、EUV光学系は、EUV光が複数のミラー(図7では6枚)で反射する反射光学系であり、EUV光の光路が錯綜し易い。そのため、光学系内部においてEUV光路を確保しつつ、迷光絞りを適切に配置するのが困難であった。
In order to suppress such adverse effects of stray light, it is considered to provide a plate (stray light aperture) for blocking stray light in the
本発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであって、迷光の悪影響を低減して結像性能を向上することのできる極端紫外線光学系と、そのような光学系を備える露光装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an extreme ultraviolet optical system capable of reducing the adverse effects of stray light and improving imaging performance, and an exposure apparatus including such an optical system. The purpose is to do.
本発明の第1の極端紫外線光学系は、極端紫外線を反射する複数の多層膜反射鏡(ミラー)と、 該複数のミラー間又はその近傍に配置された迷光絞りと、を備える極端紫外線光学系であって、 該光学系の光軸に交差する面のうち、光学系の光束が1回のみ通過する面に沿って前記迷光絞りが配置されていることを特徴とする。 A first extreme ultraviolet optical system according to the present invention includes a plurality of multilayer film reflecting mirrors (mirrors) that reflect extreme ultraviolet light, and a stray light stop disposed between or in the vicinity of the plurality of mirrors. The stray light stop is arranged along a surface that intersects the optical axis of the optical system and through which the light beam of the optical system passes only once.
この極端紫外線光学系では、光学系の光軸に交差する面のうち、光学系の光束が1回のみ通過する面に沿って迷光絞りが配置されている。迷光は、基本的には光学系中の1箇所で充分に遮ることができるので、より少ない数の迷光絞りで迷光を遮る方が、光学系中の構成が複雑化しないため好ましい。 In this extreme ultraviolet optical system, a stray light stop is arranged along a surface through which the light beam of the optical system passes only once among the surfaces intersecting the optical axis of the optical system. Since stray light can be sufficiently blocked basically at one place in the optical system, it is preferable to block stray light with a smaller number of stray light stops because the configuration in the optical system is not complicated.
本発明の第1の極端紫外線光学系においては、前記迷光絞りが、前記光学系の光軸に交差する面のうち、光学系の光束の断面積が極小値となる面に沿って配置されているものとすることができる。
光束の断面積が極小値となる面に沿っていることで、迷光絞り自体のサイズを小さくすることができる。そのため、迷光絞りと、光学系中のミラー近傍の部材(例えばミラーのホールド機構や位置調整機構等)との共存配置が容易となる。
In the first extreme ultraviolet optical system of the present invention, the stray light stop is disposed along a surface where a cross-sectional area of the light beam of the optical system is a minimum value among surfaces intersecting the optical axis of the optical system. Can be.
The size of the stray light diaphragm itself can be reduced by being along the surface where the cross-sectional area of the light beam is minimized. Therefore, the coexistence arrangement of the stray light stop and a member in the vicinity of the mirror in the optical system (for example, a mirror holding mechanism or a position adjusting mechanism) is facilitated.
本発明の第1の極端紫外線光学系においては、前記光学系が少なくとも1つの中間結像面を有し、該中間結像面に沿って前記迷光絞りが配置されているものとすることができる。
中間結像面は、物体面(レチクル)及び像面(ウェハ)との概共役位置に相当し、ここでは光束が一時的に絞り込まれる。そこで、中間結像面に迷光絞りを配置することで、迷光を効率よく遮ることが可能となる。
In the first extreme ultraviolet optical system of the present invention, the optical system may have at least one intermediate imaging plane, and the stray light stop may be disposed along the intermediate imaging plane. .
The intermediate image plane corresponds to an approximate conjugate position between the object plane (reticle) and the image plane (wafer), and here, the light beam is temporarily focused. In view of this, it is possible to efficiently block stray light by arranging a stray light stop on the intermediate image plane.
本発明の第1の極端紫外線光学系のより具体的な態様においては、前記光学系が前記ミラーを6枚備える6枚光学系であり、該6枚光学系の結像面側から光路に沿って第2番目と第3番目のミラーの間に前記迷光絞りが配置されているものとすることができる。 In a more specific aspect of the first extreme ultraviolet optical system of the present invention, the optical system is a six-lens optical system including six mirrors, and follows the optical path from the imaging plane side of the six-optical system. Thus, the stray light stop may be disposed between the second and third mirrors.
本発明の第1の極端紫外線光学系においては、前記複数のミラーのうちの2枚のミラー間に開口絞りが配置されており、該開口絞りに隣接して前記迷光絞りが配置されているものとすることができる。
この場合、開口絞りに極端紫外線が照射することによって発生した迷光を効率よく除去することができるという利点がある。
In the first extreme ultraviolet optical system of the present invention, an aperture stop is disposed between two of the plurality of mirrors, and the stray light aperture is disposed adjacent to the aperture stop. It can be.
In this case, there is an advantage that stray light generated by irradiating the aperture stop with extreme ultraviolet rays can be efficiently removed.
本発明の第1の極端紫外線光学系のより具体的な態様においては、前記光学系が前記ミラーを6枚備える6枚光学系であり、該6枚光学系の結像面側から光路に沿って第1番目と第2番目のミラーからなるミラー群と、第3番目から第6番目のミラーからなるミラー群との間に前記迷光絞りが配置されているものとすることができる。 In a more specific aspect of the first extreme ultraviolet optical system of the present invention, the optical system is a six-lens optical system including six mirrors, and follows the optical path from the imaging plane side of the six-optical system. Thus, the stray light stop may be arranged between a mirror group composed of the first and second mirrors and a mirror group composed of the third to sixth mirrors.
本発明の第1の極端紫外線光学系においては、前記結像面と、前記複数のミラーのうち前記結像面に最も近いミラーとの間に、前記迷光絞りが配置されているものとすることができる。
この場合、光束が結像される直前において迷光を遮断することができる。
In the first extreme ultraviolet optical system of the present invention, the stray light stop is disposed between the imaging surface and a mirror closest to the imaging surface among the plurality of mirrors. Can do.
In this case, stray light can be blocked immediately before the light beam is imaged.
また、前記極端紫外線が照射される物体面と、前記複数のミラーのうち前記物体面に最も近いミラーとの間に、前記迷光絞りが配置されているものとすることができる。
この場合、光束がミラーに入射される前段階において迷光を遮断することができる。
Further, the stray light stop may be disposed between the object plane irradiated with the extreme ultraviolet rays and a mirror closest to the object plane among the plurality of mirrors.
In this case, stray light can be blocked before the light beam enters the mirror.
本発明の第2の極端紫外線光学系においては、極端紫外線を反射する複数の多層膜反射鏡(ミラー)と、 該複数のミラー間又はその近傍に配置された迷光絞りと、を備える極端紫外線光学系であって、 前記極端紫外線光束と、該光束に隣接して配置された前記ミラーの端面との間に、前記迷光絞りが配置されていることを特徴とする。 In the second extreme ultraviolet optical system of the present invention, an extreme ultraviolet optical system comprising: a plurality of multilayer film reflecting mirrors (mirrors) that reflect extreme ultraviolet light; and a stray light stop disposed between or in the vicinity of the plurality of mirrors. A stray light stop is disposed between the extreme ultraviolet light beam and an end face of the mirror disposed adjacent to the light beam.
迷光絞りは、迷光が発生しやすい場所に配置するのが効果的である。例えば、迷光は、光束の一部が光路に隣接配置された部材に当って反射又は散乱することで発生する場合がある。そのため、ミラーの端面が光束の進行方向と概ね平行となるように配置されている場合は、光束の一部がミラーの端面に斜入射して反射することにより、迷光が発生する場合がある。本発明のこの態様によれば、入射角を大きく設定して反射率を下げる効果と、反射光の向きと有効光束の向きとを乖離させる効果が生じるので、迷光の悪影響を低減できる。 It is effective to arrange the stray light aperture in a place where stray light is likely to be generated. For example, stray light may be generated when a part of a light beam is reflected or scattered upon a member disposed adjacent to the optical path. For this reason, when the end face of the mirror is arranged so as to be substantially parallel to the traveling direction of the light beam, stray light may be generated when a part of the light beam is obliquely incident on the end face of the mirror and reflected. According to this aspect of the present invention, the effect of lowering the reflectance by setting the incident angle large and the effect of deviating the direction of the reflected light from the direction of the effective light beam are produced, so that the adverse effect of stray light can be reduced.
本発明の第2の極端紫外線光学系においては、前記迷光絞りが円錐台面を有する筒状体からなるものとすることができる。
このような迷光絞りは、円錐の断面直径が光束の下流側に向けて大きくなるように(つまり、大きい方の口が光束の下流側に向くように)配置する。すると、光束の上流側からは、迷光絞りの表面積が徐々に広くなる形態となるので、迷光を遮断・吸収する面積が広くなるとともに、迷光の反射光の一部を光路外へ排除することも可能となる。さらに、このような円錐台状の迷光絞りは、隣り合う光路間が狭いような場所でも設置し易いという利点もある。
In the second extreme ultraviolet optical system of the present invention, the stray light stop may be formed of a cylindrical body having a truncated cone surface.
Such a stray light stop is arranged so that the cross-sectional diameter of the cone increases toward the downstream side of the light beam (that is, the larger mouth faces the downstream side of the light beam). Then, from the upstream side of the luminous flux, the surface area of the stray light diaphragm gradually increases, so that the area for blocking and absorbing stray light is widened, and part of the reflected light of stray light can be excluded from the optical path. It becomes possible. Furthermore, such a truncated cone shaped stray light stop has an advantage that it can be easily installed even in a place where the distance between adjacent optical paths is narrow.
本発明の第2の極端紫外線光学系においては、前記迷光絞りが前記光学系の光軸に沿って複数段に配列されているものとすることができる。
この場合、迷光絞りの段数は、光学系中の配置スペースや迷光の遮断効率等によって異なる。
In the second extreme ultraviolet optical system of the present invention, the stray light stops may be arranged in a plurality of stages along the optical axis of the optical system.
In this case, the number of stages of the stray light aperture varies depending on the arrangement space in the optical system, the stray light blocking efficiency, and the like.
本発明の第2の極端紫外線光学系においては、前記迷光絞りに温度調整機構が付設されているものとすることができる。
極端紫外線光学系は、真空中で使用されるため、迷光絞りは断熱状態に近い環境下に配置されることとなる。この迷光絞りは、極端紫外線が照射されることで温度上昇し、熱変形をきたすことも想定される。本発明のこの態様では、迷光絞りに温度調整機構(例えば電子冷却素子等)が付設されていることで、迷光絞りの温度上昇を抑制できる。
In the second extreme ultraviolet optical system of the present invention, a temperature adjusting mechanism may be attached to the stray light diaphragm.
Since the extreme ultraviolet optical system is used in a vacuum, the stray light diaphragm is disposed in an environment close to a heat insulation state. It is also assumed that the stray light diaphragm rises in temperature by being irradiated with extreme ultraviolet rays and is thermally deformed. In this aspect of the present invention, a temperature adjustment mechanism (for example, an electronic cooling element) is attached to the stray light aperture, so that an increase in the temperature of the stray light aperture can be suppressed.
本発明の露光装置は、極端紫外線を選択的に感応基板上に照射してパターン形成する露光装置であって、 前記請求項1〜12いずれか1項記載の極端紫外線光学系を備えることを特徴とする。 An exposure apparatus of the present invention is an exposure apparatus that selectively irradiates extreme ultraviolet rays onto a sensitive substrate to form a pattern, and comprises the extreme ultraviolet optical system according to any one of claims 1 to 12. And
このような露光装置によれば、迷光絞りによって迷光を遮断できるので、露光への迷光の悪影響を低減し、露光パターンのコントラストを向上させることができる。 According to such an exposure apparatus, since the stray light can be blocked by the stray light aperture, the adverse effect of the stray light on the exposure can be reduced and the contrast of the exposure pattern can be improved.
本発明の露光装置においては、感応基板上に転写すべきパターンの形成された原版を極端紫外線照明する照明光学系をさらに具備し、 前記請求項1〜12いずれか1項記載の迷光絞りに、前記照明光学系の光路を確保するための開口が開けられているものとすることができる。 In the exposure apparatus of the present invention, further comprising an illumination optical system for illuminating the original on which the pattern to be transferred on the sensitive substrate is irradiated with extreme ultraviolet rays, the stray light stop according to any one of claims 1 to 12, The opening for ensuring the optical path of the said illumination optical system shall be opened.
本発明の露光装置においては、 前記感応基板を移動・位置決めする感応基板ステージと、 前記原版を載置して移動・位置決めする原版ステージと、 これらステージの位置・姿勢を検出する光学センサと、をさらに具備し、 前記請求項1〜12いずれか1項記載の迷光絞りに、前記光学センサの光路を確保するための開口が開けられているものとすることができる。 In the exposure apparatus of the present invention, a sensitive substrate stage for moving / positioning the sensitive substrate, an original stage for placing and moving / positioning the original plate, and an optical sensor for detecting the position / posture of these stages, The stray light diaphragm according to any one of claims 1 to 12, further comprising an opening for securing an optical path of the optical sensor.
本発明によれば、迷光の悪影響を低減して結像性能を向上することのできる極端紫外線光学系等を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the extreme ultraviolet optical system etc. which can reduce the bad influence of stray light and can improve imaging performance can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例に係るEUV露光装置の投影光学系を模式的に示す図である。
なお、EUV露光装置全体の基本的構成は、前述した図6と同様のものを用いることができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a projection optical system of an EUV exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
The basic configuration of the entire EUV exposure apparatus can be the same as that shown in FIG.
図1に示す露光装置の投影光学系は、計6枚のミラーM1〜M6を備えている。各ミラーM1〜M6は、図示はしないが、それぞれホールド機構に保持されており、位置調整機構で微動可能となっている。各ミラーM1〜M6に付した符号は、数字が大きくなるに連れてEUV光束Eの上流側から下流側に位置することを意味する。各ミラーM1〜M6は、低熱膨張ガラス等の基板の表面(ミラー反射面)に、一例でMo/Siを交互に積層してなる多層膜がコーティングされた多層膜ミラーである。 The projection optical system of the exposure apparatus shown in FIG. 1 includes a total of six mirrors M1 to M6. Although not shown, each of the mirrors M1 to M6 is held by a hold mechanism and can be finely moved by the position adjusting mechanism. The code | symbol attached | subjected to each mirror M1-M6 means that it is located in the downstream from the upstream of the EUV light beam E as a number becomes large. Each of the mirrors M1 to M6 is a multilayer mirror in which a multilayer film formed by alternately laminating Mo / Si, for example, is coated on the surface (mirror reflection surface) of a substrate such as low thermal expansion glass.
図1の光学系中、第1ミラーM1と第2ミラーM2との間には、開口数(N.A.)を規定する開口絞り20が配置されている。この例の開口絞り20は、有効光束を通す開口20aを備えた板体である。このような開口絞り20としては、他に例えば特願2003−012306号に開示されたもの等を用いることができる。
In the optical system of FIG. 1, an
図1の光学系には、この例では計6個の迷光絞り41〜46が配置されている。各迷光絞り41〜46は、EUV光束Eからの迷光が光学系下流のウェハW(図6の符号10と同様のもの)に到達するのを防ぐためのものである。
以下、これらの迷光絞り41〜46について詳細に説明する。なお、各迷光絞りの具体的な態様については、後に図2〜図5を参照しつつ説明する。
In this example, a total of six stray light stops 41 to 46 are arranged in the optical system of FIG. Each of the stray light stops 41 to 46 is for preventing stray light from the EUV light flux E from reaching the wafer W downstream of the optical system (same as
Hereinafter, these stray light stops 41 to 46 will be described in detail. In addition, the specific aspect of each stray light stop is demonstrated later, referring FIGS.
迷光絞り41は、第4ミラーM4と第5ミラーM5との間の中間結像面に配置されている。中間結像面は、レチクルR(物体面)及びウェハW(像面)との共役位置に相当し、EUV光束Eが一時的に絞り込まれる面である。この中間結像面に配置された迷光絞り41により、第4ミラーM4で反射し、中間結像面を通って第5ミラーM5に至る際に生じる迷光が効率よく遮断される。
The stray
迷光絞り42は、第1ミラーM1と第2ミラーM2との間において、開口絞り20に隣接して配置されている。この迷光絞り42により、第1ミラーM1で反射して第2ミラーM2に至る際に生じる迷光が遮断される。この迷光絞り42の構成については、後に図4を参照しつつ詳述する。
The stray
迷光絞り43は、レチクルR(図6の符号2と同様のもの)と光学系上端との間に配置されている。この迷光絞り43には、照明光学系(図6の符号IL)から放射されてレチクルRに照射する間のEUV光束を通す孔43aと、レチクルRで反射して投影光学系に入射する間のEUV光束を通す孔43bとが開けられている。EUV光束がこれらの孔43a、43bを通る際に、投影光学系に入射する前段階で、大部分の迷光が遮断される。
The stray
迷光絞り44は、第1ミラーM1背面と第6ミラーM6背面との間に配置されている。この迷光絞り44により、上流側の迷光絞り41(中間結像面)を通って第5ミラーM5に至る際に生じる迷光が遮断される。この迷光絞り44は、光学系の光軸Cに交差する面のうち、光学系の光束が1回のみ通過する面に沿って配置されている。迷光は、基本的には光学系中の1箇所で充分に遮ることができるので、場合によってはこの迷光絞り44のみを配置しても、充分な遮断効果を得ることができる。
The stray
迷光絞り45は、ウェハWと光学系下端との間に配置されている。この迷光絞り45により、第6ミラーM6で反射してウェハWに至る際に生じる迷光が遮断される。なお、この迷光絞り45も、前述の迷光絞り44と同様に、光学系の光軸Cに交差する面のうち、光学系の光束が1回のみ通過する面に沿って配置されている。そのため、場合によってはこの迷光絞り45のみを配置する形態でも、充分な遮断効果を得ることができる。この迷光絞り45近傍の構成については、後に図5を参照しつつ詳述する。
The stray
迷光絞り46は、第3ミラーM3の端面近傍に配置されている。迷光は、光束の一部がミラー端面に当って反射又は散乱することで発生する場合がある。この迷光絞り46によれば、特に第3ミラーM3の端面に当って反射又は散乱するような迷光を遮断することができる。この迷光絞り46については、後に図3を参照しつつ詳述する。
The stray
これらの各迷光絞り41〜46には、ペルチエ素子等の温度調整機構Hが付設されている(図1中では迷光絞り41の温度調整機構Hのみを示す)。EUV露光装置の投影光学系内部は真空とされるため、各迷光絞り41〜46は断熱状態に近い環境下に配置されることとなる。そのため、迷光絞り41〜46にEUV光束Eの一部が照射されると温度上昇をきたし易く、熱変形が起こることも想定されるが、この温度調整機構Hで冷却することで、迷光絞り41〜46の温度上昇が抑制できる。
Each of these stray light stops 41 to 46 is provided with a temperature adjustment mechanism H such as a Peltier element (only the temperature adjustment mechanism H of the stray
次に、各迷光絞りの具体例について説明する。
図2(A)〜(C)は、それぞれ本発明に係る迷光絞りの例を示す図である。
図2(A)に示す迷光絞り51は、方形の板体の中央に孔51aが形成されたものである。この迷光絞り51においては、中央の孔51aを有効光束Eが通過し、孔51aの周囲で迷光E′が遮断される。この迷光絞り51は、最も標準的な形態であって、図1中の迷光絞り41や44等に適用できる。
Next, specific examples of each stray light stop will be described.
2A to 2C are diagrams showing examples of the stray light diaphragm according to the present invention.
The stray
図2(B)に示す迷光絞り53は、円錐台面53aを有する筒状体からなるものである。このような迷光絞り53は、円錐の断面直径が有効光束Eの下流側に向けて大きくなるように(つまり、大開口53b側が有効光束Eの下流側、小開口53cが有効光束Eの上流側を向くように)配置する。すると、有効光束Eの上流側からは、迷光絞り53の円錐台面53aの面積が徐々に広くなる形態となるので、迷光E′を遮断・吸収する面積が広くなるとともに、迷光E′の反射光の一部を光路外へ排除することも可能となる。このような迷光絞り53は、隣り合う光路間が狭いような場所(例えば図1中の迷光絞り42が配置される場所)であっても設置し易いという利点もある。
The stray
図2(C)に示す迷光絞り55は、前述した図2(A)の迷光絞り51が有効光束Eの向きに沿って複数段(この例では3段)に配列されているものである。この段数は、光学系中の配置スペースや迷光E′の遮断効率等によって、適宜選択することができる。
The stray
図3(A)はミラー端面近傍に迷光絞りを設けていない従来の場合の迷光の挙動を説明する模式図であり、図3(B)はミラー端面近傍に迷光絞りを設けた本発明に係る場合の迷光の挙動を説明する模式図である。
図3(A)に示すように、光学系中のミラーMの端面M′が有効光束Eの進行方向と概ね平行となるように配置されている場合は、有効光束Eの一部がミラー端面M′に斜入射して反射することにより、迷光E′が発生する場合がある。そこで、図3(B)に示すように、有効光束Eと、これに隣接して配置されたミラーMの端面M′との間に、迷光絞り57を配置する。すると、迷光E′の入射角を大きく(斜入射角を大きく)設定して反射率を下げる効果と、迷光E′の反射光の向きと有効光束Eの向きとを乖離させる効果が生じるので、迷光E′の悪影響を低減できる。前述した図1の迷光絞り46は、この図3(B)の迷光絞り57が採用されている。
FIG. 3A is a schematic diagram for explaining the behavior of stray light in the conventional case where no stray light stop is provided near the mirror end face, and FIG. 3B relates to the present invention in which the stray light stop is provided near the mirror end face. It is a schematic diagram explaining the behavior of the stray light in the case.
As shown in FIG. 3A, when the end surface M ′ of the mirror M in the optical system is arranged so as to be substantially parallel to the traveling direction of the effective light beam E, a part of the effective light beam E is part of the mirror end surface. The stray light E ′ may be generated by obliquely incident on M ′ and reflected. Therefore, as shown in FIG. 3B, a stray
図4(A)、(B)は、それぞれ本発明に係る迷光絞りの他の例を示す図である。
図4には、図1中の迷光絞り42の具体例が示されている。図4(A)の半円筒面板状の迷光絞り61、62は、開口絞り20の上下それぞれに、開口絞り20中心に点対称的に一体形成されているものである。各迷光絞り61、62の背面には、ペルチエ素子等の温度調整機構Hが設けられている。一方、図4(B)の半円筒面板状の迷光絞り61、62は、開口絞り20の上下それぞれに、開口絞り20中心に点対称的に近接配置されており、且つ、各迷光絞り61、62の端部に半リング状の端板61a、62aが設けられているものである。
4A and 4B are views showing other examples of the stray light diaphragm according to the present invention, respectively.
FIG. 4 shows a specific example of the stray
図4(A)の迷光絞りは、迷光E′を遮断することはできるが、迷光E″のような挙動を示すものは遮断できない可能性がある。これに対し、図4(B)の迷光絞りは、このような迷光E″も端板61a、62aで遮断することができる。そのため、実際には図4(A)よりも図4(B)の方が好ましく、図1中の迷光絞り42としてもこれを用いるのが好ましい。
4A can block the stray light E ′, but it may not be able to block the stray light E ″. The stray light in FIG. 4B may not be blocked. The diaphragm can also block such stray light E ″ by the
図5は、本発明に係る露光装置のウェハステージ近傍の構成を示す模式図である。
図5には、図1中の迷光絞り45の具体例が示されている。この図5においては、図6を用いて前述したウェハステージ11、ウェハオートフォーカス送光系12、ウェハオートフォーカス受光系13、アライメント用のオフアクシス顕微鏡15が示されている。ウェハステージ11上には、ウェハW(10)が載置されている。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration in the vicinity of the wafer stage of the exposure apparatus according to the present invention.
FIG. 5 shows a specific example of the stray
第5ミラーM5とウェハW間に配置された迷光絞り45には、光学センサの光路を確保する開口が開けられているものとすることができる。オートフォーカス送光系12、オートフォーカス受光系13、オフアクシス顕微鏡15の各光路を確保するための孔45a、45b、45cが開けられている。これらの孔45a、45b、45cを設けることで、オートフォーカス送光系12、オートフォーカス受光系13、オフアクシス顕微鏡15の性能を損なうことなく、EUV光束Eからの迷光を遮断することができる。
The stray
このように、本実施例に係る迷光絞りを用いたところ、所見によれば、ウェハに到達する迷光の強度を従来と比較して1/50以下に低減させることができた。その結果、露光への迷光の悪影響が低減され、露光パターンのコントラストが向上できる。 As described above, when the stray light stop according to the present embodiment was used, according to the findings, the intensity of the stray light reaching the wafer could be reduced to 1/50 or less compared to the conventional case. As a result, the adverse effect of stray light on the exposure is reduced, and the contrast of the exposure pattern can be improved.
M1〜M6 ミラー IL 照明系
2(R) レチクル 3 レチクルステージ
4 レチクルフォーカス送光系 5 レチクルフォーカス受光系
14 光学鏡筒
10(W) ウェハ 11 ウェハステージ
12 ウェハオートフォーカス送光系 13 ウェハオートフォーカス受光系
15 オフアクシス顕微鏡
20 開口絞り 20a 開口
41〜46、51、53、57、61、62 迷光絞り
43a、43b、45a、45b、45c、51a 孔
53a 円錐台面 53b 大開口
53c 小開口 61a、62a 端板
M1 to M6 Mirror IL Illumination system 2 (R) Reticle 3 Reticle stage 4 Reticle focus light transmission system 5 Reticle focus
Claims (15)
該複数のミラー間又はその近傍に配置された迷光絞りと、
を備える極端紫外線光学系であって、
該光学系の光軸に交差する面のうち、光学系の光束が1回のみ通過する面に沿って前記迷光絞りが配置されていることを特徴とする極端紫外線光学系。 A plurality of multilayer mirrors that reflect extreme ultraviolet radiation;
A stray light stop disposed between or near the plurality of mirrors;
An extreme ultraviolet optical system comprising:
An extreme ultraviolet optical system, wherein the stray light stop is disposed along a surface through which a light beam of the optical system passes only once among surfaces intersecting the optical axis of the optical system.
該複数のミラー間又はその近傍に配置された迷光絞りと、
を備える極端紫外線光学系であって、
前記極端紫外線光束と、該光束に隣接して配置された前記ミラーの端面との間に、前記迷光絞りが配置されていることを特徴とする極端紫外線光学系。 A plurality of multilayer mirrors that reflect extreme ultraviolet radiation;
A stray light stop disposed between or near the plurality of mirrors;
An extreme ultraviolet optical system comprising:
The extreme ultraviolet optical system, wherein the stray light stop is disposed between the extreme ultraviolet light beam and an end face of the mirror disposed adjacent to the light beam.
前記請求項1〜12いずれか1項記載の極端紫外線光学系を備えることを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that selectively irradiates extreme ultraviolet rays onto a sensitive substrate to form a pattern,
An exposure apparatus comprising the extreme ultraviolet optical system according to claim 1.
前記請求項1〜12いずれか1項記載の迷光絞りに、前記照明光学系の光路を確保するための開口が開けられていることを特徴とする請求項13記載の露光装置。 Further comprising an illumination optical system for illuminating the original on which the pattern to be transferred on the sensitive substrate is irradiated with extreme ultraviolet rays,
14. The exposure apparatus according to claim 13, wherein the stray light stop according to any one of claims 1 to 12 is provided with an opening for securing an optical path of the illumination optical system.
前記原版を載置して移動・位置決めする原版ステージと、
これらステージの位置・姿勢を検出する光学センサと、
をさらに具備し、
前記請求項1〜12いずれか1項記載の迷光絞りに、前記光学センサの光路を確保するための開口が開けられていることを特徴とする請求項14又は15記載の露光装置。 A sensitive substrate stage for moving and positioning the sensitive substrate;
An original stage for placing and moving and positioning the original;
An optical sensor for detecting the position and orientation of these stages;
Further comprising
The exposure apparatus according to claim 14 or 15, wherein an opening for securing an optical path of the optical sensor is formed in the stray light stop according to any one of claims 1 to 12.
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