JP2005140999A - Optical system, adjustment method of optical system, exposure device and exposure method - Google Patents

Optical system, adjustment method of optical system, exposure device and exposure method Download PDF

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high performance optical system capable of efficiently correcting a rotation-asymmetrical aberration component which is caused by the deformation of an optical member and the like due to the heat generation by light irradiation and the effect of long-term exposure. <P>SOLUTION: The optical system is provided with heat transfer bodies 31, 32 disposed inside a reflective member for forming a required temperature distribution over a reflection surface CMa of the reflective member CM and a control part 33 for controlling the heat transfer bodies 31, 32. The control part controls a plurality of the first heat transfer bodies 31 having a first characteristic (exothermic action) and a plurality of the second heat transfer bodies 32 having a second characteristic (endothermic action) different from the first characteristic independently. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光学系、光学系の調整方法、露光装置、および露光方法に関し、特に半導体素子や液晶表示素子などのマイクロデバイスをフォトリソグラフィー工程で製造する際に使用される露光装置に好適な反射屈折型の投影光学系に関するものである。   The present invention relates to an optical system, an optical system adjustment method, an exposure apparatus, and an exposure method, and more particularly, a reflection suitable for an exposure apparatus used when a microdevice such as a semiconductor element or a liquid crystal display element is manufactured in a photolithography process. The present invention relates to a refractive projection optical system.

リソグラフィー技術を用いて半導体素子や液晶表示素子を製造する際に、パターンが形成されたマスクに露光用の照明光を照射し、マスクのパターンの像を投影光学系を介して感光性基板(フォトレジスト等の感光材が塗布された半導体ウェハやガラスプレート等)の上に投影露光する露光装置が用いられている。近年、半導体素子はますます高集積化する傾向に有り、その回路パターンに対する微細化の要求が高まっている。   When a semiconductor element or a liquid crystal display element is manufactured using a lithography technique, an exposure illumination light is irradiated to a mask on which a pattern is formed, and an image of the mask pattern is transferred to a photosensitive substrate (photograph) via a projection optical system. An exposure apparatus that performs projection exposure on a semiconductor wafer or a glass plate coated with a photosensitive material such as a resist is used. In recent years, semiconductor elements have been increasingly integrated, and there is an increasing demand for miniaturization of circuit patterns.

このパターン微細化の要求に答えるため、露光光の短波長化(露光光の波長λを短くすること)および投影光学系の高NA化(像側開口数を高めること)が図られている。具体的には、露光光としてKrFエキシマレーザー光(λ=248nm)や、ArFエキシマレーザー光(λ=193nm)や、F2レーザー光(λ=157nm)等のパルスレーザー光が用いられている。また、投影光学系では、近年、0.75以上の像側開口数が実現されている。 In order to meet the demand for pattern miniaturization, the exposure light has a shorter wavelength (shortening the wavelength λ of the exposure light) and a projection optical system having a higher NA (higher image-side numerical aperture). Specifically, pulsed laser light such as KrF excimer laser light (λ = 248 nm), ArF excimer laser light (λ = 193 nm), and F 2 laser light (λ = 157 nm) is used as exposure light. Further, in the projection optical system, an image-side numerical aperture of 0.75 or more has been realized in recent years.

また、近年では、投影光学系に対してマスクおよび感光性基板を相対移動させつつ露光を行う走査露光方式(たとえばステップ・アンド・スキャン方式)の採用により、投影光学系の有効結像領域(静止状態における実効露光領域)は細長い長方形状になる。また、マスクを照明する照明光学系において、例えば輪帯状や複数極状(2極状、4極状など)の実質的な面光源からなる二次光源(照明瞳またはその近傍に形成される光強度分布)からの光束でマスクを照明する変形照明を採用することにより、投影光学系の焦点深度や解像力を向上させて更に微細なパターンを露光することが可能になってきている。   Further, in recent years, by adopting a scanning exposure method (for example, a step-and-scan method) in which exposure is performed while moving a mask and a photosensitive substrate relative to the projection optical system, an effective imaging region (stationary) of the projection optical system is adopted. The effective exposure area in the state is an elongated rectangular shape. Further, in the illumination optical system for illuminating the mask, for example, a secondary light source (light formed in or near the illumination pupil) composed of a substantial surface light source having an annular shape or a multipolar shape (bipolar shape, quadrupole shape, etc.). By adopting modified illumination that illuminates the mask with a light beam from the intensity distribution, it is possible to improve the depth of focus and resolution of the projection optical system and expose a finer pattern.

また、投影光学系では、照射された露光光の一部が光学部材やその表面に形成された反射保護膜に吸収され、その結果として発生した熱の影響により投影光学系の収差が変化することが知られている。この種の収差変化は、投影光学系内のレンズを光軸方向に移動させたり光軸直交方向に移動させたりすることなどにより調整(補正)されている。露光装置では、スループットの向上やレーザー光の狭帯化に伴って照射される露光光のパワーが大きくなる傾向に有り、光吸収に起因して発生する熱の影響による投影光学系の収差変化が大きくなることが予想される。   Further, in the projection optical system, a part of the irradiated exposure light is absorbed by the optical member and the reflection protection film formed on the surface thereof, and as a result, the aberration of the projection optical system changes due to the influence of heat generated. It has been known. This type of aberration change is adjusted (corrected) by moving a lens in the projection optical system in the optical axis direction or in a direction perpendicular to the optical axis. In exposure apparatuses, the power of exposure light irradiated with increasing throughput and narrowing of laser light tends to increase, and aberrations in the projection optical system change due to the heat generated due to light absorption. Expected to grow.

なお、露光光の波長が短くなると、実用に耐え得る光学材料の種類は限定され、屈折型の投影光学系では色収差の補正が困難になる。これに対して、凹面反射鏡は、光を収束する光学素子としてパワーは正レンズに対応するが、色収差が生じない点および像面湾曲量を決定するペッツバール条件への寄与が負値をとる点において、正レンズとは異なる。そこで、単純な構成でレンズ径の大型化を招くことなく、色収差の良好な補正や像面湾曲をはじめとする諸収差の良好な補正が可能な光学系として、凹面反射鏡とレンズとを組み合わせた反射屈折型の投影光学系を用いることが提案されている。   If the wavelength of the exposure light is shortened, the types of optical materials that can withstand practical use are limited, and it becomes difficult to correct chromatic aberration in a refractive projection optical system. On the other hand, the concave reflecting mirror corresponds to a positive lens as an optical element for converging light, but does not cause chromatic aberration and has a negative contribution to Petzval's condition that determines the amount of field curvature. Is different from the positive lens. Therefore, a concave reflector and lens are combined as an optical system that can correct chromatic aberration and correct various aberrations, including curvature of field, without increasing the lens diameter with a simple structure. It has been proposed to use a catadioptric projection optical system.

走査露光方式の採用により投影光学系の有効結像領域(静止状態における実効露光領域)が細長い長方形状になったり、例えば輪帯状や複数極状の二次光源からの光束でマスクを照明する変形照明を採用したりすると、投影光学系には、例えば光軸上非点隔差(光軸上アス)や非等方的ディストーション等のように、光軸に関して回転対称でない収差、すなわち回転非対称な収差が発生する。この場合、上述したようなレンズを移動させる従来の収差補正機構では、回転対称な収差を補正することはできるが、回転非対称な収差を補正することはできない。   By adopting the scanning exposure method, the effective imaging area (effective exposure area in the stationary state) of the projection optical system becomes a long and narrow rectangular shape. For example, the mask is illuminated with a luminous flux from an annular or multipolar secondary light source. When illumination is used, the projection optical system has an aberration that is not rotationally symmetric with respect to the optical axis, such as an astigmatism difference on the optical axis (an astigmatism on the optical axis) or an anisotropic distortion, that is, a rotationally asymmetric aberration. Will occur. In this case, the conventional aberration correction mechanism that moves the lens as described above can correct the rotationally symmetric aberration, but cannot correct the rotationally asymmetric aberration.

そこで、例えば、投影光学系内にトーリックレンズを挿入し、このトーリックレンズの作用により回転非対称な収差を補正することが考えられる。しかしながら、トーリックレンズは、回転に際して光軸直交方向に位置ずれし易く、再現性を確保することが困難である。また、トーリックレンズの作用により補正可能な収差成分は単調なアス成分(2回回転対称な収差成分)のみであり、複数極状の二次光源を用いる変形照明などに際して発生する収差変化には対応することができない。さらに、長期露光の影響によって起こるコンパクション(体積収縮による局所的屈折率変化)等の光学部材変形による収差変化は、使用条件やその累積によって一様ではなく、補正が困難である。   Therefore, for example, it is conceivable to insert a toric lens in the projection optical system and correct the rotationally asymmetric aberration by the action of the toric lens. However, the toric lens is easily displaced in the direction orthogonal to the optical axis during rotation, and it is difficult to ensure reproducibility. In addition, the only aberration component that can be corrected by the action of the toric lens is a monotonous asphalt component (a two-fold rotationally symmetric aberration component), and it can cope with aberration changes that occur during modified illumination using a multipolar secondary light source. Can not do it. Furthermore, aberration changes due to deformation of the optical member such as compaction (local refractive index change due to volume shrinkage) caused by long-term exposure are not uniform depending on use conditions and their accumulation, and are difficult to correct.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、光照射による発熱や長期露光の影響によって起こる光学部材変形などに起因して発生する回転非対称な収差成分を効率良く補正することのできる高性能な光学系を提供することを目的とする。また、本発明は、回転非対称な収差成分を効率良く補正することのできる高性能な光学系を用いて、高い解像力および高いスループットで良好な投影露光を行うことのできる露光装置および露光方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and can efficiently correct rotationally asymmetric aberration components generated due to heat generation due to light irradiation or optical member deformation caused by the effects of long-term exposure. An object is to provide a high-performance optical system. The present invention also provides an exposure apparatus and an exposure method capable of performing good projection exposure with high resolution and high throughput by using a high-performance optical system capable of efficiently correcting rotationally asymmetric aberration components. The purpose is to do.

前記課題を解決するために、本発明の第1形態では、少なくとも1つの反射部材を含む光学系において、
前記反射部材の反射面に亘って所要の温度分布を形成するために前記反射部材の内部に設けられた伝熱体と、
前記伝熱体を制御するための制御部とを備えていることを特徴とする光学系を提供する。
In order to solve the above problems, in the first embodiment of the present invention, in an optical system including at least one reflecting member,
A heat transfer body provided inside the reflecting member to form a required temperature distribution across the reflecting surface of the reflecting member;
An optical system comprising: a control unit for controlling the heat transfer body.

第1形態の好ましい態様によれば、前記伝熱体は、所定の分布にしたがって複数個設けられている。この場合、前記制御部は、前記複数個の伝熱体を独立に制御することが好ましい。また、前記複数個の伝熱体は、第1の特性を有する複数の第1伝熱体と、前記第1の特性とは異なる第2の特性を有する複数の第2伝熱体とを有することが好ましい。この場合、前記複数の第1伝熱体は発熱作用を有し、前記複数の第2伝熱体は吸熱作用を有することが好ましい。   According to a preferred aspect of the first aspect, a plurality of the heat transfer bodies are provided according to a predetermined distribution. In this case, it is preferable that the control unit independently controls the plurality of heat transfer bodies. Further, the plurality of heat transfer bodies include a plurality of first heat transfer bodies having a first characteristic and a plurality of second heat transfer bodies having a second characteristic different from the first characteristic. It is preferable. In this case, it is preferable that the plurality of first heat transfer bodies have a heat generating action, and the plurality of second heat transfer bodies have a heat absorbing action.

また、第1形態の好ましい態様によれば、前記複数の第1伝熱体は前記反射部材の反射面から第1の距離だけ間隔を隔てて設けられ、前記複数の第2伝熱体は前記反射部材の反射面から前記第1の距離とは異なる第2の距離だけ間隔を隔てて設けられている。この場合、前記第1の距離は前記第2の距離よりも小さいことが好ましい。また、前記伝熱体は、柔軟性を有する熱伝導性部材であることが好ましい。   According to a preferred aspect of the first aspect, the plurality of first heat transfer bodies are provided at a first distance from the reflection surface of the reflection member, and the plurality of second heat transfer bodies are the A second distance different from the first distance is provided at a distance from the reflecting surface of the reflecting member. In this case, it is preferable that the first distance is smaller than the second distance. Moreover, it is preferable that the said heat exchanger is a heat conductive member which has a softness | flexibility.

また、第1形態の好ましい態様によれば、前記反射部材の反射面以外の面に設けられた別の伝熱体をさらに備えている。また、前記反射部材の反射面以外の面に設けられた放熱部材をさらに備えていることが好ましい。また、前記反射部材の反射面は、平面状または曲面状であることが好ましい。また、前記伝熱体と前記反射部材の反射面との距離D(m)は、0.001<D<0.3の条件を満足することが好ましい。   Moreover, according to the preferable aspect of a 1st form, it is further provided with another heat exchanger provided in surfaces other than the reflective surface of the said reflection member. Moreover, it is preferable to further include a heat dissipating member provided on a surface other than the reflecting surface of the reflecting member. The reflecting surface of the reflecting member is preferably flat or curved. The distance D (m) between the heat transfer body and the reflecting surface of the reflecting member preferably satisfies the condition of 0.001 <D <0.3.

また、第1形態の好ましい態様によれば、前記光学系は結像光学系であり、前記結像光学系の瞳面またはその近傍に配置され且つ前記伝熱体が設けられた第1反射部材と、前記瞳面から実質的に離れて配置され且つ前記伝熱体が設けられた第2反射部材とを備えている。   According to a preferred aspect of the first aspect, the optical system is an imaging optical system, and is disposed on or near the pupil plane of the imaging optical system and provided with the heat transfer body. And a second reflecting member disposed substantially away from the pupil plane and provided with the heat transfer body.

また、第1形態の好ましい態様によれば、前記光学系は、前記伝熱体が設けられて第1反射面を有する第1反射部材と、前記伝熱体が設けられて第2反射面を有する第2反射部材とを備える結像光学系であり、前記結像光学系の物体面上の所定の一点からの光束が前記第1反射面または第2反射面に照射される際に該光束が占める領域の径を部分光束径とするとき、前記第1反射部材および前記第2反射部材は、前記反射面の有効径に対する前記部分光束径が互いに異なるように位置決めされる。なお、前記部分光束径は、前記反射面上で前記光束が占める領域が円形状であるときにはその直径であり、楕円形状であるときにはその短径である。また、前記反射面の有効径は、前記反射面の形状が円形状であるときにはその直径であり、矩形状であるときにはその短手方向の長さである。   Further, according to a preferred aspect of the first mode, the optical system includes a first reflecting member having the first reflecting surface provided with the heat transfer body, and a second reflecting surface provided with the heat transferring body. And a second reflecting member having the second reflecting member, and the light beam from a predetermined point on the object plane of the image forming optical system is irradiated onto the first reflecting surface or the second reflecting surface. When the diameter of the region occupied by is a partial light beam diameter, the first reflecting member and the second reflecting member are positioned so that the partial light beam diameters differ from each other with respect to the effective diameter of the reflecting surface. The partial light beam diameter is the diameter when the region occupied by the light beam on the reflecting surface is circular, and the short diameter when the region is elliptical. The effective diameter of the reflection surface is the diameter when the shape of the reflection surface is circular, and the length in the short direction when the shape is rectangular.

本発明の第2形態では、第1形態の光学系の調整方法において、
前記光学系の光学特性を計測する計測工程と、
前記計測工程により得られた計測結果に応じて前記反射部材の反射面に亘って所要の温度分布を形成することにより前記光学系の光学特性を調整する調整工程とを含むことを特徴とする調整方法を提供する。この場合、前記計測工程は、前記光学系の収差を計測する工程を含むことが好ましい。
In the second embodiment of the present invention, in the adjustment method of the optical system of the first embodiment,
A measuring step for measuring optical characteristics of the optical system;
An adjustment step of adjusting an optical characteristic of the optical system by forming a required temperature distribution over the reflection surface of the reflection member according to the measurement result obtained by the measurement step. Provide a method. In this case, it is preferable that the measurement step includes a step of measuring aberration of the optical system.

本発明の第3形態では、マスクを照明するための第1形態の光学系を備え、前記マスクのパターンを感光性基板上に露光することを特徴とする露光装置を提供する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus comprising the optical system according to the first aspect for illuminating a mask, and exposing the pattern of the mask onto a photosensitive substrate.

本発明の第4形態では、第1形態の光学系を備え、該光学系を介してマスクのパターンを感光性基板上に投影露光することを特徴とする露光装置を提供する。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus comprising the optical system of the first aspect, and projecting and exposing a mask pattern onto a photosensitive substrate via the optical system.

本発明の第5形態では、第1形態の光学系を用いてマスクを照明し、前記マスクのパターンを感光性基板上に露光することを特徴とする露光方法を提供する。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an exposure method characterized by illuminating a mask using the optical system of the first aspect and exposing a pattern of the mask onto a photosensitive substrate.

本発明の第6形態では、マスクに形成されたパターンを、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の光学系を介して、感光性基板上に投影露光することを特徴とする露光方法を提供する。   According to a sixth aspect of the present invention, an exposure method is characterized in that a pattern formed on a mask is projected and exposed onto a photosensitive substrate through the optical system according to any one of claims 1 to 13. I will provide a.

本発明の光学系は、反射部材の反射面に亘って所要の温度分布を形成するために反射部材の内部に設けられた伝熱体と、この伝熱体を制御するための制御部とを備えている。したがって、本発明では、伝熱体の作用により反射部材の反射面に亘って所要の温度分布を形成し、ひいては反射面を所望の面形状に変化させることにより、光照射による発熱や長期露光の影響によって起こる光学部材変形(レンズなどの変形)などに起因して発生する回転非対称な収差成分、とりわけ予期せぬ原因により発生する収差成分を効率良く補正することができる。   The optical system of the present invention includes a heat transfer body provided inside the reflection member in order to form a required temperature distribution over the reflection surface of the reflection member, and a control unit for controlling the heat transfer body. I have. Therefore, in the present invention, a required temperature distribution is formed over the reflecting surface of the reflecting member by the action of the heat transfer body, and by changing the reflecting surface to a desired surface shape, heat generation due to light irradiation or long-term exposure can be achieved. It is possible to efficiently correct rotationally asymmetric aberration components generated due to optical member deformation (deformation of a lens or the like) caused by the influence, particularly aberration components generated due to an unexpected cause.

すなわち、本発明では、光照射による発熱や長期露光の影響によって起こる光学部材変形などに起因して発生する回転非対称な収差成分を効率良く補正することのできる高性能な光学系を実現することができる。その結果、本発明の露光装置および露光方法では、回転非対称な収差成分を効率良く補正することのできる高性能な光学系を用いて、高い解像力および高いスループットで良好な投影露光を行うことができ、ひいては良好なデバイスを高いスループットで製造することができる。   That is, in the present invention, it is possible to realize a high-performance optical system that can efficiently correct rotationally asymmetric aberration components generated due to optical member deformation caused by the effects of heat generation or long-term exposure due to light irradiation. it can. As a result, the exposure apparatus and exposure method of the present invention can perform good projection exposure with high resolution and high throughput using a high-performance optical system that can efficiently correct rotationally asymmetric aberration components. As a result, a good device can be manufactured with high throughput.

本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。なお、図1において、投影光学系PLの光軸AXに平行にZ軸を、光軸AXに垂直な面内において図1の紙面に平行にY軸を、光軸AXに垂直な面内において図1の紙面に垂直にX軸を設定している。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a drawing schematically showing a configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the Z axis is parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL, the Y axis is parallel to the paper surface of FIG. 1 in a plane perpendicular to the optical axis AX, and the plane is perpendicular to the optical axis AX. The X axis is set perpendicular to the paper surface of FIG.

図1に示す露光装置は、照明光(露光光)を供給するための光源LSとして、たとえばArFエキシマレーザー光源(波長193nm)またはF2レーザー光源(波長157nm)を備えている。光源LSから射出された光は、照明光学系ILを介して、所定のパターンが形成されたレチクル(マスク)Rを照明する。なお、光源LSと照明光学系ILとの間の光路はケーシング(不図示)で密封されており、光源LSから照明光学系IL中の最もレチクル側の光学部材までの空間は、露光光の吸収率が低い気体であるヘリウムガスや窒素などの不活性ガスで置換されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。 The exposure apparatus shown in FIG. 1 includes, for example, an ArF excimer laser light source (wavelength 193 nm) or an F 2 laser light source (wavelength 157 nm) as a light source LS for supplying illumination light (exposure light). The light emitted from the light source LS illuminates the reticle (mask) R on which a predetermined pattern is formed via the illumination optical system IL. The optical path between the light source LS and the illumination optical system IL is sealed with a casing (not shown), and the space from the light source LS to the optical member on the most reticle side in the illumination optical system IL absorbs exposure light. It is replaced with an inert gas such as helium gas or nitrogen, which is a low-rate gas, or is kept in a substantially vacuum state.

レチクルRは、レチクルホルダRHを介して、レチクルステージRS上においてXY平面に平行に保持されている。レチクルRには転写すべきパターンが形成されており、たとえばパターン領域全体のうちX方向に沿って長辺を有し且つY方向に沿って短辺を有する矩形状のパターン領域が照明される。レチクルステージRSは、図示を省略した駆動系の作用により、レチクル面(すなわちXY平面)に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はレチクル移動鏡RMを用いた干渉計RIFによって計測され且つ位置制御されるように構成されている。   The reticle R is held parallel to the XY plane on the reticle stage RS via the reticle holder RH. A pattern to be transferred is formed on the reticle R. For example, a rectangular pattern region having a long side along the X direction and a short side along the Y direction in the entire pattern region is illuminated. Reticle stage RS can be moved two-dimensionally along the reticle plane (ie, XY plane) by the action of a drive system (not shown), and its position coordinates are measured by interferometer RIF using reticle moving mirror RM. And the position is controlled.

レチクルRに形成されたパターンからの光は、投影光学系PLを介して、感光性基板であるウェハW上にレチクルパターン像を形成する。ウェハWは、ウェハテーブル(ウェハホルダ)WTを介して、ウェハステージWS上においてXY平面に平行に保持されている。そして、レチクルR上での矩形状の照明領域に光学的に対応するように、ウェハW上ではX方向に沿って長辺を有し且つY方向に沿って短辺を有する矩形状の露光領域にパターン像が形成される。ウェハステージWSは、図示を省略した駆動系の作用によりウェハ面(すなわちXY平面)に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はウェハ移動鏡WMを用いた干渉計WIFによって計測され且つ位置制御されるように構成されている。   Light from the pattern formed on the reticle R forms a reticle pattern image on the wafer W, which is a photosensitive substrate, via the projection optical system PL. The wafer W is held parallel to the XY plane on the wafer stage WS via a wafer table (wafer holder) WT. A rectangular exposure area having a long side along the X direction and a short side along the Y direction on the wafer W so as to optically correspond to the rectangular illumination area on the reticle R. A pattern image is formed. The wafer stage WS can be moved two-dimensionally along the wafer surface (that is, the XY plane) by the action of a drive system (not shown), and its position coordinates are measured by an interferometer WIF using a wafer moving mirror WM. In addition, the position is controlled.

また、図示の露光装置では、投影光学系PLを構成する光学部材のうち最もレチクル側に配置された光学部材と最もウェハ側に配置された光学部材との間で投影光学系PLの内部が気密状態を保つように構成され、投影光学系PLの内部の気体はヘリウムガスや窒素などの不活性ガスで置換されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。さらに、照明光学系ILと投影光学系PLとの間の狭い光路には、レチクルRおよびレチクルステージRSなどが配置されているが、レチクルRおよびレチクルステージRSなどを密封包囲するケーシング(不図示)の内部に窒素やヘリウムガスなどの不活性ガスが充填されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。   In the illustrated exposure apparatus, the interior of the projection optical system PL is hermetically sealed between the optical member disposed on the most reticle side and the optical member disposed on the most wafer side among the optical members constituting the projection optical system PL. The gas inside the projection optical system PL is replaced with an inert gas such as helium gas or nitrogen, or is almost kept in a vacuum state. Further, a reticle R and a reticle stage RS are arranged in a narrow optical path between the illumination optical system IL and the projection optical system PL, but a casing (not shown) that hermetically surrounds the reticle R and the reticle stage RS. Is filled with an inert gas such as nitrogen or helium gas, or is kept in a vacuum state.

また、投影光学系PLとウェハWとの間の狭い光路には、ウェハWおよびウェハステージWSなどが配置されているが、ウェハWおよびウェハステージWSなどを密封包囲するケーシング(不図示)の内部に窒素やヘリウムガスなどの不活性ガスが充填されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。このように、光源LSからウェハWまでの光路の全体に亘って、露光光がほとんど吸収されることのない雰囲気が形成されている。上述したように、投影光学系PLによって規定されるレチクルR上の照明領域およびウェハW上の露光領域(すなわち実効露光領域)は、Y方向に沿って短辺を有する矩形状である。   A narrow optical path between the projection optical system PL and the wafer W includes a wafer W and a wafer stage WS. The inside of a casing (not shown) that hermetically encloses the wafer W and the wafer stage WS. Is filled with an inert gas such as nitrogen or helium gas, or is kept in a vacuum state. Thus, an atmosphere in which the exposure light is hardly absorbed is formed over the entire optical path from the light source LS to the wafer W. As described above, the illumination area on the reticle R and the exposure area on the wafer W (that is, the effective exposure area) defined by the projection optical system PL are rectangular shapes having short sides along the Y direction.

したがって、駆動系および干渉計(RIF、WIF)などを用いてレチクルRおよびウェハWの位置制御を行いながら、矩形状の露光領域および照明領域の短辺方向すなわちY方向に沿ってレチクルステージRSとウェハステージWSとを、ひいてはレチクルRとウェハWとを同期的に移動(走査)させることにより、ウェハW上には露光領域の長辺に等しい幅を有し且つウェハWの走査量(移動量)に応じた長さを有する領域に対してレチクルパターンが走査露光される。あるいは、投影光学系PLの光軸AXと直交する平面内においてウェハWを二次元的に駆動制御しながら一括露光を行うことにより、ウェハWの各露光領域にはレチクルRのパターンが逐次露光される。   Accordingly, the reticle stage RS is controlled along the short side direction of the rectangular exposure area and the illumination area, that is, the Y direction, while controlling the positions of the reticle R and the wafer W using a drive system and an interferometer (RIF, WIF). By moving (scanning) the wafer stage WS and thus the reticle R and the wafer W synchronously, the wafer W has a width equal to the long side of the exposure area and the scanning amount (movement amount) of the wafer W. The reticle pattern is scanned and exposed to an area having a length corresponding to). Alternatively, the pattern of the reticle R is sequentially exposed in each exposure region of the wafer W by performing batch exposure while controlling the wafer W in a two-dimensional manner within a plane orthogonal to the optical axis AX of the projection optical system PL. The

図2は、本実施形態にかかる投影光学系の構成を概略的に示す図である。図2を参照すると、本実施形態の投影光学系PLは、第1面に配置されたレチクルRのパターンの第1中間像を形成するための屈折型の第1結像光学系G1を備えている。第1結像光学系G1が形成する第1中間像の形成位置の近傍には、第1反射面M1が配置されている。第1反射面M1は、第1中間像へ向かう光束または第1中間像からの光束を、反射屈折型の第2結像光学系G2に向かって偏向する。   FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the projection optical system according to the present embodiment. Referring to FIG. 2, the projection optical system PL of the present embodiment includes a refractive first imaging optical system G1 for forming a first intermediate image of the pattern of the reticle R arranged on the first surface. Yes. A first reflecting surface M1 is disposed in the vicinity of the position where the first intermediate image formed by the first imaging optical system G1 is formed. The first reflecting surface M1 deflects the light beam directed to the first intermediate image or the light beam from the first intermediate image toward the catadioptric second imaging optical system G2.

第2結像光学系G2は、凹面反射鏡CMと2つの負レンズとを有し、第1中間像からの光束に基づいて第2中間像(第1中間像の像であってパターンの2次像)を第1中間像の形成位置の近傍に形成する。第2結像光学系G2が形成する第2中間像の形成位置の近傍には、第2反射面M2が配置されている。第2反射面M2は、第2中間像へ向かう光束または第2中間像からの光束を屈折型の第3結像光学系G3に向かって偏向する。   The second imaging optical system G2 includes a concave reflecting mirror CM and two negative lenses, and is based on a light beam from the first intermediate image, and is a second intermediate image (an image of the first intermediate image having a pattern 2). Next image) is formed in the vicinity of the formation position of the first intermediate image. A second reflecting surface M2 is disposed in the vicinity of the formation position of the second intermediate image formed by the second imaging optical system G2. The second reflecting surface M2 deflects the light beam directed to the second intermediate image or the light beam from the second intermediate image toward the refractive third imaging optical system G3.

第3結像光学系G3は、第2中間像からの光束に基づいて、レチクルRのパターンの縮小像(第2中間像の像であって投影光学系の最終像)を、第2面に配置されたウェハW上に形成する。なお、第1結像光学系G1は直線状に延びた光軸AX1を有し、第3結像光学系G3は直線状に延びた光軸AX3を有し、光軸AX1と光軸AX3とは共通の単一光軸である基準光軸AXと一致するように設定されている。   Based on the light beam from the second intermediate image, the third imaging optical system G3 applies a reduced image of the pattern of the reticle R (the image of the second intermediate image and the final image of the projection optical system) to the second surface. Formed on the arranged wafer W. The first imaging optical system G1 has a linearly extending optical axis AX1, and the third imaging optical system G3 has a linearly extending optical axis AX3. The optical axis AX1, the optical axis AX3, and the like. Are set to coincide with the reference optical axis AX which is a common single optical axis.

一方、第2結像光学系G2も直線状に延びた光軸AX2を有し、この光軸AX2は基準光軸AXと直交するように設定されている。さらに、第1反射面M1および第2反射面M2はともに平面状で、例えば直角プリズム状の反射部材FMにそれぞれ形成されている。2つの反射面M1とM2の交線(厳密にはその仮想延長面の交線)が第1結像光学系G1のAX1、第2結像光学系G2のAX2、および第3結像光学系G3のAX3と一点で交わるように設定されている。   On the other hand, the second imaging optical system G2 also has a linearly extending optical axis AX2, and this optical axis AX2 is set to be orthogonal to the reference optical axis AX. Furthermore, the first reflecting surface M1 and the second reflecting surface M2 are both planar, and are formed on the reflecting member FM having a right prism shape, for example. The intersecting line of the two reflecting surfaces M1 and M2 (strictly speaking, the intersecting line of the virtual extension surface) is AX1 of the first imaging optical system G1, AX2 of the second imaging optical system G2, and the third imaging optical system. It is set to intersect with AX3 of G3 at one point.

以上のように、本実施形態の投影光学系PLは、レチクルRとウェハWとの間の光路中にレチクルRの第1中間像および第2中間像を形成する3回結像型の反射屈折結像光学系である。なお、凹面反射鏡CMは、投影光学系PLの瞳面またはその近傍に配置されている。また、直角プリズム状の反射部材FMは、投影光学系PLの瞳面から実質的に離れて配置されている。   As described above, the projection optical system PL of the present embodiment is a three-fold imaging type catadioptric that forms the first intermediate image and the second intermediate image of the reticle R in the optical path between the reticle R and the wafer W. This is an imaging optical system. The concave reflecting mirror CM is disposed on or near the pupil plane of the projection optical system PL. The right-angle prism-shaped reflecting member FM is disposed substantially away from the pupil plane of the projection optical system PL.

図3は、図2の凹面反射鏡の内部構成を概略的に示す図である。また、図4は、図2の直角プリズム状の反射部材の内部構成を概略的に示す図である。図3を参照すると、本実施形態の凹面反射鏡CMの内部には、その反射面CMaにほぼ平行な面に沿って所定の分布にしたがって配置された発熱作用を有する複数の第1伝熱体31と、反射面CMaにほぼ平行な面に沿って所定の分布にしたがって配置された吸熱作用を有する複数の第2伝熱体32とが設けられている。   FIG. 3 is a diagram schematically showing the internal configuration of the concave reflecting mirror of FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing the internal configuration of the right-angle prism-like reflecting member of FIG. Referring to FIG. 3, a plurality of first heat transfer bodies having a heat generating action arranged in a predetermined distribution along a surface substantially parallel to the reflection surface CMa is provided in the concave reflecting mirror CM of the present embodiment. 31 and a plurality of second heat transfer bodies 32 having an endothermic action arranged according to a predetermined distribution along a plane substantially parallel to the reflection surface CMa.

ここで、複数の第1伝熱体31と凹面反射鏡CMの反射面CMaとの距離は、複数の第2伝熱体32と凹面反射鏡CMの反射面CMaとの距離よりも小さく設定されている。第1伝熱体31として、たとえば電熱コイルを用いることができる。また、第2伝熱体32として、たとえばペルチェ素子を用いることができる。複数の第1伝熱体31の各々および複数の第2伝熱体32の各々は、それぞれ制御部33に接続されている。制御部33は、複数の第1伝熱体31の発熱動作および複数の第2伝熱体32の吸熱動作を独立に制御する。   Here, the distance between the plurality of first heat transfer bodies 31 and the reflection surface CMa of the concave reflecting mirror CM is set to be smaller than the distance between the plurality of second heat transfer bodies 32 and the reflection surface CMa of the concave reflection mirror CM. ing. As the first heat transfer body 31, for example, an electric heating coil can be used. Further, as the second heat transfer body 32, for example, a Peltier element can be used. Each of the plurality of first heat transfer bodies 31 and each of the plurality of second heat transfer bodies 32 are respectively connected to the control unit 33. The control unit 33 independently controls the heat generation operation of the plurality of first heat transfer bodies 31 and the heat absorption operation of the plurality of second heat transfer bodies 32.

同様に、図4を参照すると、本実施形態の反射部材FMの内部には、その第1反射面M1にほぼ平行な面に沿って所定の分布にしたがって配置された発熱作用を有する複数の第1伝熱体41aと、第2反射面M2にほぼ平行な面に沿って所定の分布にしたがって配置された発熱作用を有する複数の第1伝熱体41bと、第1反射面M1にほぼ平行な面に沿って所定の分布にしたがって配置された吸熱作用を有する複数の第2伝熱体42aと、第2反射面M2にほぼ平行な面に沿って所定の分布にしたがって配置された吸熱作用を有する複数の第2伝熱体42bとが設けられている。   Similarly, referring to FIG. 4, a plurality of second heating elements arranged in a predetermined distribution along a surface substantially parallel to the first reflecting surface M <b> 1 is provided in the reflecting member FM of the present embodiment. 1 heat transfer body 41a, a plurality of first heat transfer bodies 41b having a heat generating action arranged according to a predetermined distribution along a surface substantially parallel to the second reflection surface M2, and substantially parallel to the first reflection surface M1. A plurality of second heat transfer bodies 42a having endothermic action arranged along a predetermined surface along a predetermined distribution, and an endothermic action arranged according to a predetermined distribution along a plane substantially parallel to the second reflecting surface M2. And a plurality of second heat transfer bodies 42b.

ここで、複数の第1伝熱体41aと第1反射面M1との距離は複数の第1伝熱体41bと第2反射面M2との距離とほぼ等しく、複数の第2伝熱体42aと第1反射面M1との距離は複数の第2伝熱体42bと第2反射面M2との距離とほぼ等しい。そして、複数の第1伝熱体41aおよび41bと第1反射面M1との距離は、複数の第2伝熱体42aおよび42bと第2反射面M2との距離よりも小さく設定されている。第1伝熱体41aおよび41bとして、第1伝熱体31の場合と同様に、たとえば電熱コイルを用いることができる。   Here, the distance between the plurality of first heat transfer bodies 41a and the first reflection surface M1 is substantially equal to the distance between the plurality of first heat transfer bodies 41b and the second reflection surface M2, and the plurality of second heat transfer bodies 42a. And the first reflecting surface M1 are substantially equal to the distance between the plurality of second heat transfer bodies 42b and the second reflecting surface M2. The distance between the plurality of first heat transfer bodies 41a and 41b and the first reflection surface M1 is set to be smaller than the distance between the plurality of second heat transfer bodies 42a and 42b and the second reflection surface M2. As the first heat transfer body 41a and 41b, for example, an electric heating coil can be used as in the case of the first heat transfer body 31.

また、第2伝熱体42aおよび42bとして、第2伝熱体32の場合と同様に、たとえばペルチェ素子を用いることができる。複数の第1伝熱体41aおよび41bの各々および複数の第2伝熱体42aおよび42bの各々は、それぞれ制御部43に接続されている。制御部43は、複数の第1伝熱体41aおよび41bの発熱動作および複数の第2伝熱体42aおよび42bの吸熱動作を独立に制御する。   Further, as the second heat transfer body 42a and 42b, for example, Peltier elements can be used as in the case of the second heat transfer body 32. Each of the plurality of first heat transfer bodies 41 a and 41 b and each of the plurality of second heat transfer bodies 42 a and 42 b are respectively connected to the control unit 43. The controller 43 independently controls the heat generation operation of the plurality of first heat transfer bodies 41a and 41b and the heat absorption operation of the plurality of second heat transfer bodies 42a and 42b.

本実施形態の投影光学系PLでは、反射部材としての凹面反射鏡CMの内部に設けられた複数の第1伝熱体31の発熱動作および複数の第2伝熱体32の吸熱動作を独立に制御することにより、凹面反射鏡CMの曲面状の反射面CMaに亘って所要の温度分布を形成することができる。また、反射部材FMの内部に設けられた複数の第1伝熱体31aの発熱動作および複数の第2伝熱体32aの吸熱動作を独立に制御することにより、平面状の第1反射面M1に亘って所要の温度分布を形成することができる。さらに、反射部材FMの内部に設けられた複数の第1伝熱体31bの発熱動作および複数の第2伝熱体32bの吸熱動作を独立に制御することにより、平面状の第2反射面M2に亘って所要の温度分布を形成することができる。   In the projection optical system PL of the present embodiment, the heat generation operation of the plurality of first heat transfer bodies 31 and the heat absorption operation of the plurality of second heat transfer bodies 32 provided inside the concave reflecting mirror CM as the reflecting member are independently performed. By controlling, a required temperature distribution can be formed over the curved reflecting surface CMa of the concave reflecting mirror CM. In addition, by independently controlling the heat generation operation of the plurality of first heat transfer bodies 31a and the heat absorption operation of the plurality of second heat transfer bodies 32a provided inside the reflection member FM, the planar first reflection surface M1 A required temperature distribution can be formed over the entire area. Further, by independently controlling the heat generation operation of the plurality of first heat transfer bodies 31b and the heat absorption operation of the plurality of second heat transfer bodies 32b provided inside the reflection member FM, the planar second reflection surface M2 A required temperature distribution can be formed over the entire area.

したがって、本実施形態では、凹面反射鏡CMの反射面CMa、並びに反射部材FMの第1反射面M1および第2反射面M2に亘って所要の温度分布を形成し、ひいては凹面反射鏡CMの反射面CMa並びに反射部材FMの第1反射面M1および第2反射面M2を所望の面形状に変化させることにより、光照射による発熱や長期露光の影響によって起こる光学部材変形(レンズなどの変形)などに起因して発生する回転非対称な収差成分、とりわけ予期せぬ原因により発生する収差成分を効率良く補正することができる。   Therefore, in the present embodiment, a required temperature distribution is formed over the reflecting surface CMa of the concave reflecting mirror CM and the first reflecting surface M1 and the second reflecting surface M2 of the reflecting member FM, and consequently the reflection of the concave reflecting mirror CM. By changing the surface CMa and the first reflecting surface M1 and the second reflecting surface M2 of the reflecting member FM to desired surface shapes, optical member deformation (deformation of a lens or the like) caused by heat generation due to light irradiation or long-term exposure, etc. It is possible to efficiently correct rotationally asymmetrical aberration components generated due to the above, particularly aberration components generated due to unexpected causes.

こうして、本実施形態では、光照射による発熱や長期露光の影響によって起こる光学部材変形などに起因して発生する回転非対称な収差成分を効率良く補正することのできる高性能な投影光学系を実現することができる。その結果、本実施形態の露光装置では、回転非対称な収差成分を効率良く補正することのできる高性能な投影光学系を用いて、高い解像力および高いスループットで良好な投影露光を行うことができる。   Thus, the present embodiment realizes a high-performance projection optical system that can efficiently correct rotationally asymmetric aberration components generated due to optical member deformation caused by the effects of heat generation or long-term exposure due to light irradiation. be able to. As a result, the exposure apparatus of the present embodiment can perform good projection exposure with high resolution and high throughput by using a high-performance projection optical system that can efficiently correct rotationally asymmetric aberration components.

ところで、本出願人の出願にかかる特願2002−194974号明細書および図面には、反射部材の裏面側に伝熱体を配した構成が提案されている。しかしながら、提案された構成では伝熱体が反射部材の内部に設けられていないので、加熱(冷却)時の熱伝導効率が悪く、反射面において緩やかな温度分布しか形成することができない。さらに、反射部材の裏面側に配置された伝熱体から保持部材(反射部材を保持する部材)への熱伝導などが起こり、反射部材が保持部材からの外的影響を受け易く、また逆に他の光学部材や機器に影響を与え易くなる。   By the way, Japanese Patent Application No. 2002-194974 specification and drawing concerning an application of this applicant propose the structure which has arrange | positioned the heat exchanger on the back surface side of a reflection member. However, in the proposed configuration, since the heat transfer body is not provided inside the reflecting member, the heat conduction efficiency during heating (cooling) is poor, and only a gentle temperature distribution can be formed on the reflecting surface. Furthermore, heat conduction or the like from the heat transfer body arranged on the back surface side of the reflecting member to the holding member (member holding the reflecting member) occurs, and the reflecting member is easily affected by the holding member. Other optical members and devices are easily affected.

本実施形態では、反射部材(CM,FM)の内部に伝熱体(31,32,41,42)が設けられているので、光照射によって発生した熱が内部に設けられた伝熱体を介して効率良く熱伝導され、反射部材の変形を抑制することができる。さらに、第2伝熱体(32,42)を介して熱が吸収されるため、たとえば保持部材からの力の伝達を殆ど受けない。また、反射部材の内部に伝熱体(31,32,41,42)が設けられているので、たとえば保持部材からの外的影響などを極力防ぐことができる。   In this embodiment, since the heat transfer body (31, 32, 41, 42) is provided inside the reflection member (CM, FM), the heat transfer body provided with heat generated by light irradiation is provided. Thus, heat conduction is efficiently performed, and deformation of the reflecting member can be suppressed. Furthermore, since heat is absorbed via the second heat transfer bodies (32, 42), for example, almost no force is transmitted from the holding member. Moreover, since the heat transfer body (31, 32, 41, 42) is provided inside the reflecting member, for example, external influences from the holding member can be prevented as much as possible.

また、本実施形態では、第1伝熱体(31,41)および第2伝熱体(32,42)が柔軟性を有する熱伝導体性部材であるため、反射部材(CM,FM)との間の相対的な変位を吸収することができる。また、本実施形態では、反射部材の反射面の全体に沿うように配置された複数の第1伝熱体の発熱動作および複数の第2伝熱体の吸熱動作を独立に制御することができるので、伝熱体を介した熱伝達により反射部材の熱膨張または熱収縮を利用して反射面の面形状を効率良く自在に変化させることができる。こうして、単に反射部材の変形を抑制するだけでなく、他の光学部材の変形や環境の変化等により発生した収差を効率良く補正することができる。   In the present embodiment, since the first heat transfer body (31, 41) and the second heat transfer body (32, 42) are heat conductive members having flexibility, the reflection members (CM, FM) and The relative displacement between can be absorbed. Moreover, in this embodiment, the heat_generation | fever operation | movement of several 1st heat exchangers arrange | positioned so that the whole reflective surface of a reflecting member may be followed and the heat absorption operation | movement of several 2nd heat exchangers can be controlled independently. Therefore, the surface shape of the reflecting surface can be efficiently and freely changed by utilizing the thermal expansion or contraction of the reflecting member by heat transfer through the heat transfer body. In this way, it is possible not only to suppress the deformation of the reflecting member, but also to efficiently correct aberrations caused by deformation of other optical members, environmental changes, and the like.

さらに、反射部材(CM,FM)の反射面の全体に沿うように配置された複数の伝熱体の動作を独立に制御することができるので、反射面における局所的な面変形が可能になり、ひいては実効露光領域の一部領域に対応する収差だけを補正することが可能になる。こうして、従来技術では補正困難であった光軸上非点隔差(光軸上アス)や非等方的ディストーションのような回転非対称な収差成分の補正を効率良く行うことができる。また、長期露光による光学部材変形や使用条件の違い等から発生する不確定な収差変化、あるいは予期せぬ収差変化も同様に補正可能である。   Further, since the operations of the plurality of heat transfer bodies arranged along the entire reflection surface of the reflection member (CM, FM) can be controlled independently, local surface deformation on the reflection surface becomes possible. As a result, it is possible to correct only the aberration corresponding to a partial region of the effective exposure region. Thus, it is possible to efficiently correct rotationally asymmetric aberration components such as astigmatic difference on the optical axis (astigmatism on the optical axis) and anisotropic distortion, which are difficult to correct with the prior art. In addition, it is possible to correct uncertain aberration changes or unexpected aberration changes caused by optical member deformation due to long-term exposure, differences in use conditions, and the like.

なお、本実施形態では、反射部材(CM,FM)の反射面以外の面(裏面や端面)に設けられた別の伝熱体をさらに備えていることが好ましい。この構成により、反射部材の反射面の変形の抑制および制御が容易になる。また、反射部材(CM,FM)の反射面以外の面(裏面や端面)に設けられた放熱部材をさらに備えていることが好ましい。この構成では、光照射によって発生した熱が放熱部材の作用により速やかに放熱され、さらに内部に設けられた伝熱体を介して部分的に効率良く放熱されるので、反射部材の反射面の変形を抑制することができる。   In this embodiment, it is preferable to further include another heat transfer body provided on a surface (back surface or end surface) other than the reflection surface of the reflection member (CM, FM). With this configuration, it is easy to suppress and control the deformation of the reflecting surface of the reflecting member. Moreover, it is preferable to further include a heat radiating member provided on a surface (back surface or end surface) other than the reflective surface of the reflective member (CM, FM). In this configuration, the heat generated by the light irradiation is quickly dissipated by the action of the heat dissipating member, and is further efficiently dissipated through the heat transfer body provided inside, so that the reflecting surface of the reflecting member is deformed. Can be suppressed.

また、反射部材(CM,FM)の内部に設けられた伝熱体(31,32,41,42)と、上述の反射面以外の面(裏面や端面)に設けられた別の伝熱体との間に温度差があることが望ましい。この構成により、反射部材の反射面の変形の制御が容易になる。反射部材の温度と内部に設けられた伝熱体との温度差が大きい程、反射面の面形状を任意に変化させることができ、変化に富んだ面形状を効率良く形成することが可能になる。これは、輪帯状の面光源や複数極状の面光源を用いる輪帯照明や複数極照明のように、照明瞳面またはその近傍において明暗の極端な光強度分布が形成される場合、その副作用として発生する収差を補正するのに有効である。   Further, the heat transfer body (31, 32, 41, 42) provided inside the reflection member (CM, FM) and another heat transfer body provided on a surface (back surface or end surface) other than the above-described reflection surface It is desirable that there is a temperature difference between With this configuration, it is easy to control the deformation of the reflecting surface of the reflecting member. The larger the temperature difference between the temperature of the reflecting member and the heat transfer body provided inside, the more freely the surface shape of the reflecting surface can be changed, making it possible to efficiently form a surface shape rich in changes. Become. This is a side effect when an extremely bright and dark light intensity distribution is formed on or near the illumination pupil plane, as in annular illumination or multipolar illumination using an annular surface light source or a multipolar surface light source. It is effective to correct the aberration generated as follows.

しかしながら、反射部材の内部に設けられた伝熱体のみの作用により収差補正を行うと、多大な熱量または冷却が必要となるのは非効率であり、また周辺の光学部材や機器に対して熱伝導の悪影響が起こりかねない。そこで、例えば、反射部材(CM,FM)の反射面以外の面(裏面や端面)に設けられた別の伝熱体または放熱部材の作用により反射部材を冷却し、反射部材の内部に設けられた伝熱体によって加熱すれば、反射部材の全体温度を極端に上昇させることなく、反射面の面形状の変化に必要な温度差を維持することができる。   However, if aberration correction is performed by the action of only the heat transfer body provided inside the reflecting member, it is inefficient that a large amount of heat or cooling is required, and heat is not applied to the surrounding optical members and equipment. The adverse effect of conduction can occur. Therefore, for example, the reflecting member is cooled by the action of another heat transfer member or heat radiating member provided on a surface (back surface or end surface) other than the reflecting surface of the reflecting member (CM, FM), and is provided inside the reflecting member. If heated by the heat transfer body, the temperature difference necessary for the change in the shape of the reflecting surface can be maintained without extremely increasing the overall temperature of the reflecting member.

なお、本実施形態において、伝熱体(31,32,41,42)と反射部材(CM,FM)の反射面との距離D(m)は、次の条件式(1)を満たすことが望ましい。
0.001<D<0.3 (1)
In the present embodiment, the distance D (m) between the heat transfer body (31, 32, 41, 42) and the reflecting surface of the reflecting member (CM, FM) satisfies the following conditional expression (1). desirable.
0.001 <D <0.3 (1)

一般に、物体の内部に、すなわち表面から距離D(m)の位置に発熱(吸熱)源があり、それにより表面との間に温度差Δtが生じているとした場合、表面の変形Δd(m)は、物体の熱膨張率α(ppm/°C)に比例して、次の式(2)で表わされる。すなわち、表面から距離D(m)は、次の式(3)で表わされる。
Δd=α×D×Δt (2)
D=Δd/(α×Δt) (3)
In general, when there is a heat generation (endothermic) source inside an object, that is, at a distance D (m) from the surface, and a temperature difference Δt is generated between the surface and the surface, the surface deformation Δd (m ) Is expressed by the following equation (2) in proportion to the thermal expansion coefficient α (ppm / ° C) of the object. That is, the distance D (m) from the surface is expressed by the following equation (3).
Δd = α × D × Δt (2)
D = Δd / (α × Δt) (3)

一方、発熱(吸熱)量Q(W)は、熱伝導率β(W/m・K)に比例して大きくなるので、表面から距離D(m)は、次の式(4)で表わされる。
D=Q/(β×Δt) (4)
したがって、表面(本実施形態では反射面)から距離D(m)は、上述の式(3)と(4)とにより制限されることになる。
On the other hand, since the heat generation (endothermic) amount Q (W) increases in proportion to the thermal conductivity β (W / m · K), the distance D (m) from the surface is expressed by the following equation (4). .
D = Q / (β × Δt) (4)
Therefore, the distance D (m) from the surface (the reflecting surface in the present embodiment) is limited by the above-described equations (3) and (4).

前述したように、半導体素子や液晶表示素子等をフォトリソグラフィー工程で製作するのに使用される投影光学系には高精度が要求される。その高精度化の要求に答えるためには、反射部材を形成する材質として、SiC(シリコンカーバイド)、ゼロデュア(登録商標)、ULE(登録商標)などを用いるのが一般的である。各材質の熱膨張率αおよび熱伝導率βを、次の表(1)に掲げる。   As described above, high precision is required for a projection optical system used for manufacturing a semiconductor element, a liquid crystal display element, and the like in a photolithography process. In order to meet the demand for higher precision, it is common to use SiC (silicon carbide), Zerodur (registered trademark), ULE (registered trademark), or the like as a material for forming the reflecting member. The thermal expansion coefficient α and thermal conductivity β of each material are listed in the following table (1).

表(1)
SiC ULE
熱膨張率α 3.00×10-6 3.00×10-8
熱伝導率β 166 1.31
Table (1)
SiC ULE
Thermal expansion coefficient α 3.00 × 10 −6 3.00 × 10 −8
Thermal conductivity β 166 1.31

ただし、ULETM(CORNING 7971)は、合成石英と同じ製法で作られ、シリカ(SiO2)に少量のチタンを添加することにより常温付近で熱膨張率が零になるよう設計されているので、本実施形態の反射部材を形成するには不向きな材質である。 However, ULETM (CORNING 7971) is made by the same manufacturing method as synthetic quartz and is designed to have a coefficient of thermal expansion of zero near room temperature by adding a small amount of titanium to silica (SiO 2 ). It is a material unsuitable for forming the reflective member of the embodiment.

必要である反射面の変形Δd(m)と、周辺に影響を与えない温度差Δtおよび発熱(吸熱)量Q(W)とを第1の条件値に設定したときの、各材質(SiC,ULE)について式(3)により定まる反射面から距離D1(m)および式(4)により定まる反射面から距離D2(m)を、次の表(2)に掲げる。   When the required reflection surface deformation Δd (m), the temperature difference Δt that does not affect the surroundings, and the amount of heat generation (heat absorption) Q (W) are set to the first condition values (SiC, The distance D1 (m) from the reflecting surface determined by the equation (3) and the distance D2 (m) from the reflecting surface determined by the equation (4) are listed in the following table (2).

表(2)
Δd 5.00×10-8
Δt 10 K
Q 500 W
SiC ULE
D1(m) 1.67×10-3 1.67×10-1
D2(m) 3.01×10-1 3.82×10+1
Table (2)
Δd 5.00 × 10 -8 m
Δt 10 K
Q 500 W
SiC ULE
D1 (m) 1.67 × 10 −3 1.67 × 10 −1
D2 (m) 3.01 × 10 −1 3.82 × 10 +1

同様に、必要である反射面の変形Δd(m)と、周辺に影響を与えない温度差Δtおよび発熱(吸熱)量Q(W)とを第2の条件値に設定したときの、各材質(SiC,ULE)について式(3)により定まる反射面から距離D1(m)および式(4)により定まる反射面から距離D2(m)を、次の表(3)に掲げる。   Similarly, each material when the necessary deformation Δd (m) of the reflecting surface, the temperature difference Δt that does not affect the surroundings, and the amount of heat generation (heat absorption) Q (W) are set to the second condition value. For (SiC, ULE), the distance D1 (m) from the reflecting surface determined by equation (3) and the distance D2 (m) from the reflecting surface determined by equation (4) are listed in the following table (3).

表(3)
Δd 5.00×10-9
Δt 0.1 K
Q 1 W
SiC ULE
D1(m) 1.67×10-2 1.67×100
D2(m) 6.02×10-2 7.63×100
Table (3)
Δd 5.00 × 10 -9 m
Δt 0.1 K
Q 1 W
SiC ULE
D1 (m) 1.67 × 10 −2 1.67 × 10 0
D2 (m) 6.02 × 10 −2 7.63 × 10 0

表(2)および表(3)を参照すると、反射面からの距離D(m)が条件式(1)を満たすことが望ましいことがわかる。すなわち、条件式(1)の下限値を下回ると、反射面からの距離Dが小さくなり過ぎて、反射面の維持や加工に際して不具合を生じる恐れが高くなるので好ましくない。一方、条件式(1)の上限値を上回ると、反射面からの距離Dが大きくなり過ぎて、反射面に対して緩やかな温度分布、ひいては緩やかな面形状の変化しか形成することができなくなり、輪帯照明や複数極照明のように照明瞳面またはその近傍において明暗の極端な光強度分布を形成する場合に発生する収差の補正には向かなくなるので好ましくない。   Referring to Table (2) and Table (3), it can be seen that it is desirable that the distance D (m) from the reflecting surface satisfies the conditional expression (1). That is, if the lower limit value of the conditional expression (1) is not reached, the distance D from the reflecting surface becomes too small, and there is a high risk of causing problems when maintaining or processing the reflecting surface. On the other hand, if the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the distance D from the reflecting surface becomes too large, and only a gradual temperature distribution with respect to the reflecting surface, and hence a gradual change in surface shape can be formed. This is not preferable because it is not suitable for correction of aberrations that occur when an intense light intensity distribution is formed on or near the illumination pupil plane as in annular illumination or multipole illumination.

さらに、本実施形態では、反射面の有効径内において、少なくとも2つ以上の変形ピーク(少なくとも曲面の山と谷)を形成することができることが望ましい。また、伝熱体は反射部材の反射面からほぼ均一な距離に配置されることが望ましい。したがって、曲面状の反射面の場合、反射面にほぼ平行な曲面に沿って配置されることが望ましい。伝熱体を反射面からほぼ均一な距離に配置しない場合、反射面における各伝熱体の熱伝導に不揃いが生じ、所望の面形状変化を得ることができなくなる。   Furthermore, in this embodiment, it is desirable that at least two or more deformation peaks (at least curved peaks and valleys) can be formed within the effective diameter of the reflecting surface. Further, it is desirable that the heat transfer body be disposed at a substantially uniform distance from the reflection surface of the reflection member. Therefore, in the case of a curved reflecting surface, it is desirable to arrange the curved reflecting surface along a curved surface substantially parallel to the reflecting surface. If the heat transfer body is not arranged at a substantially uniform distance from the reflection surface, the heat transfer of each heat transfer body on the reflection surface is uneven, and a desired surface shape change cannot be obtained.

また、投影光学系としての結像光学系の瞳面またはその近傍に配置され且つ伝熱体(31,32)が設けられた第1反射部材(CM)と、瞳面から実質的に離れて配置され且つ伝熱体(41,42)が設けられた第2反射部材(FM)とを備えていることが好ましい。投影光学系では、光照射によって光学部材やその表面が変形を起こして収差変化を招くことは、反射部材のみならず他の光学部材にも影響を与える。そのため、投影光学系全体の収差変化を効率良く補正するには、本発明が適用された反射部材が光路中にできるだけ多く含まれていることが望ましい。   Further, the first reflecting member (CM) disposed at or near the pupil plane of the imaging optical system as the projection optical system and provided with the heat transfer body (31, 32) is substantially separated from the pupil plane. It is preferable to include a second reflecting member (FM) disposed and provided with a heat transfer body (41, 42). In the projection optical system, deformation of the optical member and its surface due to light irradiation to cause aberration changes affects not only the reflecting member but also other optical members. Therefore, in order to efficiently correct the aberration change of the entire projection optical system, it is desirable that as many reflection members as possible to which the present invention is applied are included in the optical path.

瞳面またはその近傍に配置され且つ伝熱体(31,32)が設けられた第1反射部材(CM)の反射面の場合は、軸上パーシャル径と軸外パーシャル径とが反射面の有効径内において重なり合うため、露光領域の全体(ウェハフィールド全体)に亘って収差補正を行うのに有効である。一方、瞳面から実質的に離れて配置され且つ伝熱体(41,42)が設けられた第2反射部材(FM)の反射面の場合は、軸上パーシャル径と軸外パーシャル径との間に隔たりが生じるため、露光領域内の各部毎(ウェハフィールドの像高毎)の収差補正に適している。   In the case of the reflecting surface of the first reflecting member (CM) disposed at or near the pupil surface and provided with the heat transfer body (31, 32), the on-axis partial diameter and the off-axis partial diameter are effective for the reflecting surface. Since they overlap within the diameter, it is effective in correcting aberrations over the entire exposure region (entire wafer field). On the other hand, in the case of the reflecting surface of the second reflecting member (FM) disposed substantially away from the pupil surface and provided with the heat transfer body (41, 42), the on-axis partial diameter and the off-axis partial diameter Since there is a gap between them, it is suitable for aberration correction for each part in the exposure area (for each image height of the wafer field).

ここで、軸上パーシャル径とは光軸上の物点からの光束が反射面の有効径内において占める領域の径であり、軸外パーシャル径とは光軸外の物点からの光束が反射面の有効径内において占める領域の径である。なお、「パーシャル径(部分光束径)」の一般的な定義については、特開2002−151397号公報の段落[0032]および図3、並びに特開2002−258131号公報の段落[0087]および図14を参照することができる。   Here, the on-axis partial diameter is the diameter of the area occupied by the light beam from the object point on the optical axis within the effective diameter of the reflecting surface, and the off-axis partial diameter is the light beam reflected from the object point off the optical axis. This is the diameter of the area occupied within the effective diameter of the surface. In addition, about the general definition of "partial diameter (partial light beam diameter)", paragraph [0032] and FIG. 3 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-151397, and paragraph [0087] and figure of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-258131 are shown. 14 can be referred to.

前述したように、本実施形態の投影光学系PLでは、反射部材の内部に設けられた伝熱体の作用により反射面を所望の面形状に変化させて、たとえば予期せぬ原因により発生する収差成分を効率良く補正(調整)することができる。図5は、本実施形態にかかる投影光学系の調整方法のフローチャートである。以下、図5を参照して、本実施形態にかかる投影光学系PLの調整方法について簡単に説明する。   As described above, in the projection optical system PL of the present embodiment, an aberration caused by an unexpected cause, for example, is caused by changing the reflecting surface to a desired surface shape by the action of the heat transfer body provided inside the reflecting member. The components can be corrected (adjusted) efficiently. FIG. 5 is a flowchart of the projection optical system adjustment method according to the present embodiment. Hereinafter, a method for adjusting the projection optical system PL according to the present embodiment will be briefly described with reference to FIG.

本実施形態の調整方法では、必要に応じて、投影光学系PLの光学特性としての収差を計測する(S11)。なお、投影光学系PLの収差の計測に際して、特開平10−170399号公報に記載の波面収差測定方法、特開2002−71514号公報に記載のシャック・ハルトマン方式の波面収差測定方法、特開2002−14005号公報および特開2002−198303号公報に記載の空間像検出による収差測定方法、特開2000−195782号公報および特開2000−340488号公報に記載の位相回復法による波面収差測定方法、特開2000−277411号公報および特開2000−277412号公報に記載の干渉計を用いた波面収差測定方法など公知の収差測定方法を用いることができる。   In the adjustment method of the present embodiment, the aberration as the optical characteristic of the projection optical system PL is measured as necessary (S11). When measuring the aberration of the projection optical system PL, the wavefront aberration measuring method described in JP-A-10-170399, the Shack-Hartmann method wavefront aberration measuring method described in JP-A-2002-71514, and JP2002-2002. Aberration measurement method by aerial image detection described in JP-A No. 14005 and JP-A No. 2002-198303, Wavefront aberration measurement method by phase recovery method described in JP-A Nos. 2000-195782 and 2000-340488, A known aberration measuring method such as a wavefront aberration measuring method using an interferometer described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 2000-277411 and 2000-277412 can be used.

次いで、計測工程(S11)により得られた計測結果に応じて、収差補正に必要な反射部材(CM,FM)の反射面(CMa,M1,M2)の面形状の所要変化量を求める(S12)。そして、反射面の面形状の所要変化量を得るために必要な反射面に亘る所要の温度分布を求める(S13)。最後に、制御部(33,43)を介して伝熱体(31,32,41,42)を制御することにより、反射面に亘って所要の温度分布を形成し、投影光学系PLの収差を調整(補正)する(S14)。   Next, the required amount of change in the surface shape of the reflecting surface (CMa, M1, M2) of the reflecting member (CM, FM) necessary for aberration correction is obtained according to the measurement result obtained in the measuring step (S11) (S12). ). Then, a required temperature distribution over the reflecting surface necessary for obtaining the required amount of change in the surface shape of the reflecting surface is obtained (S13). Finally, by controlling the heat transfer body (31, 32, 41, 42) via the control unit (33, 43), a required temperature distribution is formed across the reflecting surface, and the aberration of the projection optical system PL Is adjusted (corrected) (S14).

上述の実施形態の露光装置では、照明系によってレチクル(マスク)を照明し(照明工程)、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板に露光する(露光工程)ことにより、マイクロデバイス(半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等)を製造することができる。以下、本実施形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図6のフローチャートを参照して説明する。   In the exposure apparatus of the above-described embodiment, the reticle (mask) is illuminated by the illumination system (illumination process), and the transfer pattern formed on the mask is exposed to the photosensitive substrate using the projection optical system (exposure process). Thus, a micro device (semiconductor element, imaging element, liquid crystal display element, thin film magnetic head, etc.) can be manufactured. Hereinafter, referring to the flowchart of FIG. 6 for an example of a method for obtaining a semiconductor device as a micro device by forming a predetermined circuit pattern on a wafer or the like as a photosensitive substrate using the exposure apparatus of the present embodiment. I will explain.

先ず、図6のステップ301において、1ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ302において、そのlロットのウェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ303において、本実施形態の露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その1ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップ304において、その1ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ305において、その1ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。   First, in step 301 of FIG. 6, a metal film is deposited on one lot of wafers. In the next step 302, a photoresist is applied on the metal film on the lot of wafers. Thereafter, in step 303, using the exposure apparatus of the present embodiment, the image of the pattern on the mask is sequentially exposed and transferred to each shot area on the wafer of one lot via the projection optical system. Thereafter, in step 304, the photoresist on the one lot of wafers is developed, and in step 305, the resist pattern is etched on the one lot of wafers to form a pattern on the mask. Corresponding circuit patterns are formed in each shot area on each wafer.

その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。なお、ステップ301〜ステップ305では、ウェハ上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウェハ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。   Thereafter, a device pattern such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer. According to the semiconductor device manufacturing method described above, a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput. In steps 301 to 305, a metal is deposited on the wafer, a resist is applied on the metal film, and exposure, development, and etching processes are performed. Prior to these processes, on the wafer. It is needless to say that after forming a silicon oxide film, a resist may be applied on the silicon oxide film, and steps such as exposure, development, and etching may be performed.

また、本実施形態の露光装置では、プレート(ガラス基板)上に所定のパターン(回路パターン、電極パターン等)を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図7のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図7において、パターン形成工程401では、本実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板(レジストが塗布されたガラス基板等)に転写露光する、所謂光リソグラフィー工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルター形成工程402へ移行する。   In the exposure apparatus of this embodiment, a liquid crystal display element as a micro device can be obtained by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate). Hereinafter, an example of the technique at this time will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 7, in a pattern forming process 401, a so-called photolithography process is performed in which a mask pattern is transferred and exposed to a photosensitive substrate (such as a glass substrate coated with a resist) using the exposure apparatus of the present embodiment. By this photolithography process, a predetermined pattern including a large number of electrodes and the like is formed on the photosensitive substrate. Thereafter, the exposed substrate undergoes steps such as a developing step, an etching step, and a resist stripping step, whereby a predetermined pattern is formed on the substrate, and the process proceeds to the next color filter forming step 402.

次に、カラーフィルター形成工程402では、R(Red)、G(Green)、B(Blue)に対応した3つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはR、G、Bの3本のストライプのフィルターの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルターを形成する。そして、カラーフィルター形成工程402の後に、セル組み立て工程403が実行される。セル組み立て工程403では、パターン形成工程401にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルター形成工程402にて得られたカラーフィルター等を用いて液晶パネル(液晶セル)を組み立てる。   Next, in the color filter forming step 402, a large number of sets of three dots corresponding to R (Red), G (Green), and B (Blue) are arranged in a matrix or three of R, G, and B A color filter is formed by arranging a plurality of stripe filter sets in the horizontal scanning line direction. Then, after the color filter forming step 402, a cell assembly step 403 is executed. In the cell assembly step 403, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is assembled using the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step 401, the color filter obtained in the color filter formation step 402, and the like.

セル組み立て工程403では、例えば、パターン形成工程401にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルター形成工程402にて得られたカラーフィルターとの間に液晶を注入して、液晶パネル(液晶セル)を製造する。その後、モジュール組み立て工程404にて、組み立てられた液晶パネル(液晶セル)の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。   In the cell assembly step 403, for example, liquid crystal is injected between the substrate having the predetermined pattern obtained in the pattern formation step 401 and the color filter obtained in the color filter formation step 402, and a liquid crystal panel (liquid crystal cell) is obtained. ). Thereafter, in a module assembling step 404, components such as an electric circuit and a backlight for performing a display operation of the assembled liquid crystal panel (liquid crystal cell) are attached to complete a liquid crystal display element. According to the above-described method for manufacturing a liquid crystal display element, a liquid crystal display element having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput.

なお、上述の実施形態において、投影光学系と感光性基板との間の光路中を1.1よりも大きな屈折率を有する媒体(典型的には液体)で満たす手法、所謂液浸法を適用しても良い。この場合、投影光学系と感光性基板との間の光路中に液体を満たす手法としては、国際公開番号WO99/49504号公報に開示されているような局所的に液体を満たす手法や、特開平6−124873号公報に開示されているような露光対象の基板を保持したステージを液槽の中で移動させる手法や、特開平10−303114号公報に開示されているようなステージ上に所定深さの液体槽を形成し、その中に基板を保持する手法などを採用することができる。   In the above-described embodiment, a method of filling the optical path between the projection optical system and the photosensitive substrate with a medium (typically liquid) having a refractive index larger than 1.1, a so-called immersion method is applied. You may do it. In this case, as a method of filling the liquid in the optical path between the projection optical system and the photosensitive substrate, a method of locally filling the liquid as disclosed in International Publication No. WO99 / 49504, A method of moving a stage holding a substrate to be exposed as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-124873 in a liquid bath, or a predetermined depth on a stage as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-303114. A technique of forming a liquid tank and holding the substrate in the liquid tank can be employed.

なお、液体としては、露光光に対する透過性があってできるだけ屈折率が高く、投影光学系や基板表面に塗布されているフォトレジストに対して安定なものを用いることが好ましく、たとえばKrFエキシマレーザー光やArFエキシマレーザー光を露光光とする場合には、液体として純水、脱イオン水を用いることができる。また、露光光としてF2レーザ光を用いる場合は、液体としてはF2レーザ光を透過可能な例えばフッ素系オイルや過フッ化ポリエーテル(PFPE)等のフッ素系の液体を用いればよい。 As the liquid, it is preferable to use a liquid that is transmissive to exposure light and has a refractive index as high as possible, and is stable with respect to a photoresist applied to the projection optical system or the substrate surface, for example, KrF excimer laser light. When ArF excimer laser light is used as exposure light, pure water or deionized water can be used as the liquid. When F 2 laser light is used as exposure light, a fluorine-based liquid such as fluorine oil or perfluorinated polyether (PFPE) that can transmit the F 2 laser light may be used as the liquid.

また、上述の実施形態では、193.3nmの波長光を供給するArFエキシマレーザー光源または157nmの波長光を供給するF2レーザー光源を用いているが、これに限定されることなく、248nmの波長光を供給するKrFエキシマレーザー光源のような他の適当な光源に対して本発明を適用することもできる。また、上述の実施形態では、露光装置に搭載される投影光学系に対して本発明を適用しているが、これに限定されることなく、他の一般的な光学系に対して本発明を適用することもできる。 In the above-described embodiment, an ArF excimer laser light source that supplies light with a wavelength of 193.3 nm or an F 2 laser light source that supplies light with a wavelength of 157 nm is used. However, the present invention is not limited to this, and a wavelength of 248 nm is used. The present invention can also be applied to other suitable light sources such as a KrF excimer laser light source that supplies light. In the above-described embodiment, the present invention is applied to the projection optical system mounted on the exposure apparatus. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to other general optical systems. It can also be applied.

本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the exposure apparatus concerning embodiment of this invention. 本実施形態にかかる投影光学系の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the projection optical system concerning this embodiment. 図2の凹面反射鏡の内部構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the internal structure of the concave reflecting mirror of FIG. 図2の直角プリズム状の反射部材の内部構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the internal structure of the reflection member of the right-angle prism shape of FIG. 本実施形態にかかる投影光学系の調整方法のフローチャートである。It is a flowchart of the adjustment method of the projection optical system concerning this embodiment. マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法のフローチャートである。It is a flowchart of the method at the time of obtaining the semiconductor device as a microdevice. マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得る際の手法のフローチャートである。It is a flowchart of the method at the time of obtaining the liquid crystal display element as a microdevice.

符号の説明Explanation of symbols

LS 光源
IL 照明光学系
R レチクル
RS レチクルステージ
PL 投影光学系
W ウェハ
WS ウェハステージ
AX 光軸
CM 凹面反射鏡
FM 直角プリズム状の反射部材
G1〜G3 結像光学系
CMa,M1,M2 反射面
31,41 第1伝熱体
32,42 第2伝熱体
33,43 制御部
LS Light source IL Illumination optical system R Reticle RS Reticle stage PL Projection optical system W Wafer WS Wafer stage AX Optical axis CM Concave reflection mirror FM Right angle prism-like reflection members G1 to G3 Imaging optical systems CMa, M1, M2 Reflection surface 31, 41 1st heat transfer body 32,42 2nd heat transfer body 33,43 Control part

Claims (19)

少なくとも1つの反射部材を含む光学系において、
前記反射部材の反射面に亘って所要の温度分布を形成するために前記反射部材の内部に設けられた伝熱体と、
前記伝熱体を制御するための制御部とを備えていることを特徴とする光学系。
In an optical system including at least one reflecting member,
A heat transfer body provided inside the reflecting member to form a required temperature distribution across the reflecting surface of the reflecting member;
An optical system comprising: a control unit for controlling the heat transfer body.
前記伝熱体は、所定の分布にしたがって複数個設けられていることを特徴とする請求項1に記載の光学系。 The optical system according to claim 1, wherein a plurality of the heat transfer bodies are provided according to a predetermined distribution. 前記制御部は、前記複数個の伝熱体を独立に制御することを特徴とする請求項2に記載の光学系。 The optical system according to claim 2, wherein the control unit independently controls the plurality of heat transfer bodies. 前記複数個の伝熱体は、第1の特性を有する複数の第1伝熱体と、前記第1の特性とは異なる第2の特性を有する複数の第2伝熱体とを有することを特徴とする請求項2または3に記載の光学系。 The plurality of heat transfer bodies include a plurality of first heat transfer bodies having a first characteristic and a plurality of second heat transfer bodies having a second characteristic different from the first characteristic. The optical system according to claim 2 or 3, characterized in that 前記複数の第1伝熱体は発熱作用を有し、前記複数の第2伝熱体は吸熱作用を有することを特徴とする請求項4に記載の光学系。 5. The optical system according to claim 4, wherein the plurality of first heat transfer members have a heat generating action, and the plurality of second heat transfer members have a heat absorbing action. 前記複数の第1伝熱体は前記反射部材の反射面から第1の距離だけ間隔を隔てて設けられ、前記複数の第2伝熱体は前記反射部材の反射面から前記第1の距離とは異なる第2の距離だけ間隔を隔てて設けられていることを特徴とする請求項4または5に記載の光学系。 The plurality of first heat transfer bodies are provided at a first distance from the reflection surface of the reflection member, and the plurality of second heat transfer bodies are separated from the reflection surface of the reflection member by the first distance. 6. The optical system according to claim 4, wherein the optical systems are spaced apart from each other by different second distances. 前記第1の距離は前記第2の距離よりも小さいことを特徴とする請求項6に記載の光学系。 The optical system according to claim 6, wherein the first distance is smaller than the second distance. 前記伝熱体は、柔軟性を有する熱伝導性部材であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光学系。 The optical system according to any one of claims 1 to 7, wherein the heat transfer body is a heat conductive member having flexibility. 前記反射部材の反射面以外の面に設けられた別の伝熱体をさらに備えていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光学系。 The optical system according to claim 1, further comprising another heat transfer member provided on a surface other than the reflection surface of the reflection member. 前記反射部材の反射面以外の面に設けられた放熱部材をさらに備えていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光学系。 The optical system according to claim 1, further comprising a heat dissipating member provided on a surface other than the reflecting surface of the reflecting member. 前記反射部材の反射面は、平面状または曲面状であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の光学系。 11. The optical system according to claim 1, wherein the reflecting surface of the reflecting member is planar or curved. 前記伝熱体と前記反射部材の反射面との距離D(m)は、
0.001<D<0.3
の条件を満足することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の光学系。
The distance D (m) between the heat transfer body and the reflecting surface of the reflecting member is
0.001 <D <0.3
The optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
前記光学系は結像光学系であり、
前記結像光学系の瞳面またはその近傍に配置され且つ前記伝熱体が設けられた第1反射部材と、前記瞳面から実質的に離れて配置され且つ前記伝熱体が設けられた第2反射部材とを備えていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の光学系。
The optical system is an imaging optical system;
A first reflecting member disposed at or near the pupil plane of the imaging optical system and provided with the heat transfer body; and a first reflecting member disposed substantially away from the pupil plane and provided with the heat transfer body. The optical system according to any one of claims 1 to 12, further comprising two reflecting members.
請求項1乃至13のいずれか1項に記載の光学系の調整方法において、
前記光学系の光学特性を計測する計測工程と、
前記計測工程により得られた計測結果に応じて前記反射部材の反射面に亘って所要の温度分布を形成することにより前記光学系の光学特性を調整する調整工程とを含むことを特徴とする調整方法。
The method for adjusting an optical system according to any one of claims 1 to 13,
A measuring step for measuring optical characteristics of the optical system;
An adjustment step of adjusting an optical characteristic of the optical system by forming a required temperature distribution over the reflection surface of the reflection member according to the measurement result obtained by the measurement step. Method.
前記計測工程は、前記光学系の収差を計測する工程を含むことを特徴とする請求項14に記載の調整方法。 The adjustment method according to claim 14, wherein the measuring step includes a step of measuring an aberration of the optical system. マスクを照明するための請求項1乃至13のいずれか1項に記載の光学系を備え、前記マスクのパターンを感光性基板上に露光することを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus comprising the optical system according to any one of claims 1 to 13 for illuminating a mask and exposing a pattern of the mask onto a photosensitive substrate. 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の光学系を備え、該光学系を介してマスクのパターンを感光性基板上に投影露光することを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus comprising the optical system according to any one of claims 1 to 13, wherein a mask pattern is projected and exposed onto a photosensitive substrate via the optical system. 請求項1乃至13のいずれか1項に記載の光学系を用いてマスクを照明し、前記マスクのパターンを感光性基板上に露光することを特徴とする露光方法。 An exposure method comprising: illuminating a mask using the optical system according to claim 1, and exposing a pattern of the mask onto a photosensitive substrate. マスクに形成されたパターンを、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の光学系を介して、感光性基板上に投影露光することを特徴とする露光方法。 An exposure method, comprising: projecting and exposing a pattern formed on a mask onto a photosensitive substrate through the optical system according to claim 1.
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