JP2005175177A - Optical apparatus and aligner - Google Patents

Optical apparatus and aligner Download PDF

Info

Publication number
JP2005175177A
JP2005175177A JP2003412676A JP2003412676A JP2005175177A JP 2005175177 A JP2005175177 A JP 2005175177A JP 2003412676 A JP2003412676 A JP 2003412676A JP 2003412676 A JP2003412676 A JP 2003412676A JP 2005175177 A JP2005175177 A JP 2005175177A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirror
interferometer
reticle
optical system
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003412676A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Nishikawa
仁 西川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2003412676A priority Critical patent/JP2005175177A/en
Publication of JP2005175177A publication Critical patent/JP2005175177A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To highly precisely and stably measure the position of a mirror stored in a mirror cylinder. <P>SOLUTION: In a laser interferometer to be used by the position measurement of a mirror M1 stored in a partial mirror cylinder 152c, an interferometer block 64x<SB>1</SB>including at least a beam splitter 72 for deciding the optical path length of an optical path independent of a light measurement beam among the optical paths of a reference beam and a reference mirror 74 is fixed to the partial mirror cylinder. That is, the rigidness of the partial mirror cylinder itself is made high so that a distance from the beam splitter to a reference mirror can be constantly maintained. Thus, the position of the mirror to be measured can be highly precisely and stably measured in a non-contact status based on a difference between the optical path length of the reference beam to be emitted to the reference mirror and the optical path length of the length measurement beam. Also, it is not necessary to use any largely scaled or heavy holding member as a holding member for holding the interferometer block, and it is possible to prevent the device from being largely scaled. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光学装置及び露光装置に係り、更に詳しくは、投影光学系等に用いて好適な光学装置及び前記光学装置を備える露光装置に関する。   The present invention relates to an optical apparatus and an exposure apparatus, and more particularly to an optical apparatus suitable for use in a projection optical system and the like and an exposure apparatus including the optical apparatus.

従来より、半導体素子、液晶表示素子等を製造するためのリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル(以下、「レチクル」と総称する)に形成されたパターンを、投影光学系を介してレジスト等が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板(以下、適宜「ウエハ」ともいう)上に転写する露光装置が用いられている。この種の装置としては、近年では、スループットを重視する観点から、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置(いわゆる「ステッパ」)や、このステッパを改良したステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置などの逐次移動型の投影露光装置が主として用いられている。   Conventionally, in a lithography process for manufacturing a semiconductor element, a liquid crystal display element or the like, a resist or the like is applied to a pattern formed on a mask or a reticle (hereinafter, collectively referred to as “reticle”) via a projection optical system. In addition, an exposure apparatus is used that transfers onto a substrate such as a wafer or glass plate (hereinafter also referred to as “wafer” as appropriate). In recent years, as this type of apparatus, a step-and-repeat type reduction projection exposure apparatus (so-called “stepper”), a step-and-scan type scanning type improved from this stepper, from the viewpoint of emphasizing throughput. A sequential movement type projection exposure apparatus such as an exposure apparatus is mainly used.

かかる露光装置では、従来、露光用の照明光(露光ビーム)として超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線、例えばi線(波長365nm)や、KrFエキシマレーザ光(波長248nm)などが使用されていた。近年ではより高い解像度(解像力)を得るために、露光ビームとしてArFエキシマレーザ光(波長193nm)を露光ビームとする露光装置も実用化されている。これらの露光装置の投影光学系としては、屈折系、又は反射屈折系が主として使用されていた。   In such an exposure apparatus, conventionally, an ultraviolet ray from an ultra-high pressure mercury lamp, for example, i-line (wavelength 365 nm), KrF excimer laser light (wavelength 248 nm), or the like is used as illumination light (exposure beam) for exposure. It was. In recent years, in order to obtain a higher resolution (resolution), an exposure apparatus using an ArF excimer laser beam (wavelength 193 nm) as an exposure beam has been put into practical use. As a projection optical system of these exposure apparatuses, a refractive system or a catadioptric system has been mainly used.

これに対して、より微細な半導体素子等を製造するために、最近では、露光光として波長が100nm程度以下の軟X線領域の光、すなわちEUV(Extreme Ultraviolet)光を使用するEUV露光装置の開発も行われている。このEUV露光装置では、EUV光が透過する光学材料が現時点では存在しないため、照明光学系及び投影光学系は全て反射光学素子(ミラー)によって構成され、レチクルもまた反射型レチクルが使用される。   On the other hand, in order to manufacture finer semiconductor elements and the like, recently, an EUV exposure apparatus that uses soft X-ray region light having a wavelength of about 100 nm or less as exposure light, that is, EUV (Extreme Ultraviolet) light is used. Development is also underway. In this EUV exposure apparatus, since there is no optical material that transmits EUV light at the present time, the illumination optical system and the projection optical system are all constituted by reflective optical elements (mirrors), and the reticle is also a reflective reticle.

投影光学系として、屈折系、反射屈折系及び反射系のいずれを用いる場合であっても、レチクルパターンの像を高解像度でウエハ上に転写するためには投影光学系の結像特性(諸収差)を調整することが必要であり、そのための手段として、投影光学系を構成する少なくとも一部の光学素子(以下、「可動光学素子」と呼ぶ)の位置・姿勢を調整する手段が一般的に採用される。この場合、その可動光学素子の位置を計測することが必要であるが、露光装置の投影光学系に要求される解像度が年々高くなるのに伴い、より高精度な位置計測が必然的に要請されるようになってきた。   Regardless of whether a refraction system, a catadioptric system, or a reflection system is used as the projection optical system, in order to transfer the reticle pattern image onto the wafer with high resolution, the imaging characteristics of the projection optical system (various aberrations) ), And means for adjusting the position / attitude of at least some of the optical elements (hereinafter referred to as “movable optical elements”) constituting the projection optical system are generally used as means for this purpose. Adopted. In this case, it is necessary to measure the position of the movable optical element. However, as the resolution required for the projection optical system of the exposure apparatus increases year by year, more accurate position measurement is inevitably required. It has come to be.

しかしながら、従来においては、上記の可動光学素子の位置計測には、静電容量型の変位センサが主として用いられていることから、計測精度が要求精度に対して不十分であった。また、静電容量型の変位センサでは、計測ストロークが光学部材の必要な調整ストロークに対して不十分となる場合があった。   However, conventionally, a capacitance-type displacement sensor is mainly used for the position measurement of the movable optical element, so that the measurement accuracy is insufficient with respect to the required accuracy. Further, in the capacitance type displacement sensor, the measurement stroke may be insufficient with respect to the necessary adjustment stroke of the optical member.

特に、前述したEUV露光装置などの場合には、投影光学系の鏡筒の内部に複数のミラーが配置され、それらのミラー相互間の空間に各ミラーに対する入射光束及び反射光束が必然的に密集する傾向にあるため、その空間内に変位センサを配置することが困難な場合もあった。   In particular, in the case of the aforementioned EUV exposure apparatus or the like, a plurality of mirrors are disposed inside the lens barrel of the projection optical system, and incident light beams and reflected light beams with respect to each mirror are inevitably concentrated in a space between these mirrors. Therefore, it may be difficult to dispose the displacement sensor in the space.

上述した種々の不都合を改善するための手段として、実験装置等で現実に採用されているレーザ干渉計を用いて上記可動光学素子などの光学部材の位置を計測することが考えられる。しかし、実際の投影光学系において光学部材の位置計測をレーザ干渉計を用いて行う場合には、例えば投影光学系の周辺に、レーザ干渉計を保持する巨大な構造物を設置するなどして、レーザ干渉計を含む計測系の剛性がある程度以上高くなる構成を採用することが必要である。これは、計測系の剛性が低いと、振動などの影響により、計測精度が低下するからである。しかしながら、上記のような構造物がその周囲に設置された投影光学系を、露光装置の投影光学系として採用することは、装置の必要以上の大型化、重量化を招くため、現実問題として困難である。また、露光装置によっては、スペースの問題から、投影光学系の周囲に巨大な構造物を設置することが不可能な場合も考えられる。   As a means for improving the various disadvantages described above, it is conceivable to measure the position of an optical member such as the movable optical element using a laser interferometer that is actually employed in an experimental apparatus or the like. However, when the position of the optical member is measured using a laser interferometer in an actual projection optical system, for example, a huge structure holding the laser interferometer is installed around the projection optical system. It is necessary to employ a configuration in which the rigidity of the measurement system including the laser interferometer is higher than a certain level. This is because if the rigidity of the measurement system is low, the measurement accuracy decreases due to the influence of vibration and the like. However, it is difficult as a real problem to employ a projection optical system in which the above-described structure is installed as the projection optical system of the exposure apparatus, because it causes an unnecessarily large size and weight of the apparatus. It is. Also, depending on the exposure apparatus, it may be impossible to install a huge structure around the projection optical system due to space problems.

本発明は、上述した事情の下になされたもので、その第1の目的は、鏡筒内に配置される光学素子の位置を、非接触で、高分解能かつ安定性良く計測することが可能な光学装置を提供することにある。   The present invention has been made under the circumstances described above, and a first object of the present invention is to measure the position of an optical element disposed in a lens barrel in a non-contact manner with high resolution and high stability. Is to provide a simple optical device.

本発明の第2の目的は、マスクのパターンを感光物体上に精度良く転写することが可能な露光装置を提供することにある。   A second object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of accurately transferring a mask pattern onto a photosensitive object.

レーザ干渉計は、参照鏡に照射される参照ビームの光路長と、計測対象物に照射される測長ビームの光路長との差に基づいて、参照鏡を基準とする計測対象物の位置(相対位置)を計測するものである。従って、基準となるのは、参照ビームの光路長であり、この参照ビームの光路のうち、測長ビームとは独立した光路の光路長が変化しないことが重要である。すなわち、光源から射出されるレーザビームを測長ビームと参照ビームとに分離する分離光学素子(ビームスプリッタなど)から参照鏡までの距離が一定に維持されていることが重要である。本発明は、かかる点に着目してなされたもので、以下のような構成を採用する。   Based on the difference between the optical path length of the reference beam applied to the reference mirror and the optical path length of the measurement beam applied to the measurement object, the laser interferometer determines the position of the measurement object relative to the reference mirror ( Relative position). Therefore, the reference is the optical path length of the reference beam, and it is important that the optical path length of the optical path of the reference beam that is independent of the measuring beam does not change. That is, it is important that the distance from the separation optical element (such as a beam splitter) that separates the laser beam emitted from the light source into the length measurement beam and the reference beam is kept constant. The present invention has been made paying attention to this point, and employs the following configuration.

請求項1に記載の発明は、鏡筒(52)と;該鏡筒内で保持される1又は2以上の光学素子(M1〜M6)と;前記光学素子のうちの少なくとも1つの位置計測に用いられるレーザ干渉計の一部を構成し、前記鏡筒に固設される干渉計構成部品(64xi,64yi)と;を備え、前記干渉計構成部品は、光源(80)から射出されるレーザビームを、測長ビームと参照ビームとに分離する分離光学素子(72)と、前記参照ビームを反射する参照鏡(74)とを少なくとも含むことを特徴とする光学装置である。 The invention according to claim 1 is for measuring a position of at least one of the optical elements; a lens barrel (52); one or more optical elements (M1 to M6) held in the lens barrel; An interferometer component (64x i , 64y i ) that constitutes a part of a laser interferometer used and is fixed to the lens barrel, and the interferometer component is emitted from a light source (80) An optical apparatus comprising at least a separation optical element (72) for separating a laser beam into a length measurement beam and a reference beam and a reference mirror (74) for reflecting the reference beam.

これによれば、鏡筒内で保持される1又は2以上の光学素子のうちの少なくとも1つの位置計測に用いられるレーザ干渉計の一部を構成する干渉計構成部品が鏡筒に固設されている。この干渉計構成部品は、光源から射出されるレーザビームを、測長ビームと参照ビームとに分離する分離光学素子と、前記参照ビームを反射する参照鏡とを少なくとも含んでいる。すなわち、参照ビームの光路のうち、測長ビームとは独立した光路(の光路長)を決定する分離光学素子と参照鏡を少なくとも含む干渉計構成部品が鏡筒に固設されているので、鏡筒そのものの剛性を高くすることにより、分離光学素子から参照鏡までの距離(分離光学素子と参照鏡との位置関係)を一定に維持することができる。この結果、前記レーザ干渉計により、測長ビームが照射される光学素子の位置を、参照鏡に照射される参照ビームの光路長と測長ビームの光路長との差に基づいて精度良く(静電容量式変位センサなどに比べて高い分解能で)かつ安定性良く、非接触にて計測することが可能となる。また、レーザ干渉計の測長ストロークは、静電容量式変位センサなどの計測ストロークに比べて格段に長いのが通常であり、測長ストロークが光学素子の調整ストロークに対して不十分となることはない。また、干渉計構成部品を保持する保持部材として大型かつ大重量な保持部材を用いる必要がなく、鏡筒をある程度剛性の高い構造にすれば足りるので、装置の大型化を招くこともない。   According to this, the interferometer components constituting a part of the laser interferometer used for position measurement of at least one of the one or more optical elements held in the lens barrel are fixed to the lens barrel. ing. The interferometer component includes at least a separation optical element that separates a laser beam emitted from a light source into a measurement beam and a reference beam, and a reference mirror that reflects the reference beam. That is, an interferometer component including at least a separation optical element for determining an optical path independent of the measurement beam (optical path length) and a reference mirror among the optical paths of the reference beam is fixed to the lens barrel. By increasing the rigidity of the cylinder itself, the distance from the separation optical element to the reference mirror (positional relationship between the separation optical element and the reference mirror) can be maintained constant. As a result, the position of the optical element irradiated with the length measuring beam by the laser interferometer is accurately determined based on the difference between the optical path length of the reference beam irradiated to the reference mirror and the optical path length of the length measuring beam (static Measurement can be performed in a non-contact manner with high stability (with a higher resolution than a capacitance displacement sensor, etc.). In addition, the measurement stroke of the laser interferometer is usually much longer than the measurement stroke of a capacitive displacement sensor, etc., and the measurement stroke is insufficient with respect to the adjustment stroke of the optical element. There is no. Further, it is not necessary to use a large and heavy holding member as a holding member for holding the interferometer components, and it is sufficient to make the lens barrel a structure having a certain degree of rigidity, so that the size of the apparatus is not increased.

この場合において、請求項2に記載の光学装置の如く、前記干渉計構成部品は、λ/4板(76A,76B)、及びディテクタ(78)の少なくとも一方を更に含むこととすることができる。   In this case, as in the optical device according to claim 2, the interferometer component can further include at least one of a λ / 4 plate (76A, 76B) and a detector (78).

上記請求項1及び2に記載の各光学装置において、請求項3に記載の光学装置の如く、前記レーザ干渉計の計測結果に基づいて、前記光学素子を駆動する光学素子駆動機構(461〜466)を更に備えることとすることができる。 In each of the optical devices according to the first and second aspects, as in the optical device according to the third aspect, an optical element driving mechanism (46 1 to 46) that drives the optical element based on a measurement result of the laser interferometer. 46 6 ) may further be provided.

請求項4に記載の発明は、照明光(EL)によりマスク(R)を照射し、前記マスクのパターンを投影光学系(PO)を介して感光物体(W)上に転写する露光装置であって、前記投影光学系として、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学装置を備える露光装置である。   The invention described in claim 4 is an exposure apparatus that irradiates the mask (R) with illumination light (EL) and transfers the pattern of the mask onto the photosensitive object (W) via the projection optical system (PO). An exposure apparatus comprising the optical apparatus according to claim 1 as the projection optical system.

これによれば、鏡筒内で保持される少なくとも1つの光学素子の位置を高分解能かつ安定性良く、非接触で計測することが可能な光学装置を、投影光学系として備えることから、その計測結果に基づいて、その光学素子の位置・姿勢を調整することで、その投影光学系の結像特性を高精度に調整することが可能となり、この結像特性調整後の投影光学系によりマスクのパターンを感光物体上に転写することで、前記パターンを感光物体上に精度良く転写することが可能になる。   According to this, since the optical apparatus capable of measuring the position of at least one optical element held in the lens barrel with high resolution and stability in a non-contact manner is provided as a projection optical system, the measurement is performed. By adjusting the position and orientation of the optical element based on the result, it becomes possible to adjust the imaging characteristics of the projection optical system with high accuracy. By transferring the pattern onto the photosensitive object, the pattern can be accurately transferred onto the photosensitive object.

この場合において、請求項5に記載の露光装置の如く、前記投影光学系は、反射光学素子のみから成る反射光学系であり、前記照明光は、波長5〜20nmのEUV光であることとすることができる。   In this case, as in the exposure apparatus according to claim 5, the projection optical system is a reflection optical system including only a reflection optical element, and the illumination light is EUV light having a wavelength of 5 to 20 nm. be able to.

以下、本発明の一実施形態を図1〜図7に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1には、一実施形態に係る露光装置10の全体構成が概略的に示されている。この露光装置10では、後述するように、投影光学系POが使用されているので、以下においては、この投影光学系POの光学軸方向をZ軸方向、これに直交する面内で図1における紙面内左右方向をY軸方向、紙面に直交する方向をX軸方向として説明するものとする。   FIG. 1 schematically shows the overall configuration of an exposure apparatus 10 according to an embodiment. Since the projection optical system PO is used in the exposure apparatus 10 as will be described later, in the following, the optical axis direction of the projection optical system PO is set in the Z-axis direction and in a plane perpendicular to the Z-axis direction in FIG. The description will be made assuming that the left-right direction in the drawing is the Y-axis direction and the direction orthogonal to the drawing is the X-axis direction.

この露光装置10は、レチクルRに形成された回路パターンの一部の像を投影光学系POを介してウエハW上に投影しつつ、レチクルRとウエハWとを投影光学系POに対して1次元方向(ここではY軸方向)に相対走査することによって、レチクルRの回路パターンの全体をウエハW上の複数のショット領域の各々にステップ・アンド・スキャン方式で転写するものである。   The exposure apparatus 10 projects an image of a part of a circuit pattern formed on the reticle R onto the wafer W via the projection optical system PO, while the reticle R and the wafer W are projected 1 on the projection optical system PO. The entire circuit pattern of the reticle R is transferred to each of a plurality of shot areas on the wafer W by a step-and-scan method by performing relative scanning in the dimensional direction (here, the Y-axis direction).

露光装置10は、EUV光(軟X線領域の光)ELを射出する光源装置12、この光源装置12からのEUV光ELを反射して所定の入射角、例えば約50〔mrad〕でレチクルRのパターン面(図1における下面(−Z側の面))に入射するように折り曲げる折り曲げミラーMを含む照明光学系(なお、折り曲げミラーMは、投影光学系POの鏡筒内部に存在しているが、実際には照明光学系の一部である)、レチクルRを保持するレチクルステージRST、レチクルRのパターン面で反射されたEUV光ELをウエハWの被露光面(図1における上面(+Z側の面))に対して垂直に投射する投影光学系PO、ウエハWを保持するウエハステージWST等を備えている。この露光装置10は、実際には、不図示の真空チャンバ内に収納されている。   The exposure apparatus 10 emits EUV light (light in the soft X-ray region) EL, reflects the EUV light EL from the light source apparatus 12, reflects the reticle R at a predetermined incident angle, for example, about 50 [mrad]. Illumination optical system including a bending mirror M that is bent so as to be incident on the pattern surface (the lower surface in FIG. 1 (the surface on the −Z side)) (note that the bending mirror M exists inside the lens barrel of the projection optical system PO). Although actually part of the illumination optical system), the reticle stage RST that holds the reticle R, and the EUV light EL reflected by the pattern surface of the reticle R is exposed to the exposed surface of the wafer W (the upper surface in FIG. A projection optical system PO that projects perpendicularly to the + Z side surface)), a wafer stage WST that holds the wafer W, and the like. The exposure apparatus 10 is actually housed in a vacuum chamber (not shown).

前記光源装置12としては、一例として、レーザ励起プラズマ光源が用いられている。このレーザ励起プラズマ光源は、EUV光発生物質(ターゲット)に高輝度のレーザ光を照射することにより、そのターゲットが高温のプラズマ状態に励起され、該ターゲットが冷える際に放出するEUV光、紫外光、可視光、及び他の波長域の光を利用するものである。なお、本実施形態では、主に波長5〜20nm、例えば波長11nmのEUV光が露光ビームとして用いられるものとする。   As the light source device 12, a laser excitation plasma light source is used as an example. This laser-excited plasma light source irradiates an EUV light generating substance (target) with high-intensity laser light, whereby the target is excited into a high-temperature plasma state and emitted when the target cools down, ultraviolet light, and ultraviolet light. , Visible light, and light in other wavelength ranges. In this embodiment, it is assumed that EUV light having a wavelength of 5 to 20 nm, for example, a wavelength of 11 nm is mainly used as the exposure beam.

前記照明光学系は、照明ミラー、波長選択窓等(いずれも図示省略)及び折り曲げミラーM等を含んで構成されている。また、光源装置12内の集光ミラーとしての放物面鏡も照明光学系の一部を構成する。光源装置12で射出され、照明光学系を介したEUV光EL(前述の折り曲げミラーMで反射されたEUV光EL)は、レチクルRのパターン面を円弧スリット状の照明光となって照明する。   The illumination optical system includes an illumination mirror, a wavelength selection window and the like (all not shown), a bending mirror M, and the like. Moreover, the parabolic mirror as a condensing mirror in the light source device 12 also constitutes a part of the illumination optical system. The EUV light EL emitted from the light source device 12 and passing through the illumination optical system (the EUV light EL reflected by the bending mirror M) illuminates the pattern surface of the reticle R as arc-slit illumination light.

前記レチクルステージRSTは、XY平面に沿って配置されたレチクルステージベース32上に配置され、レチクルステージ駆動系34を構成する例えば磁気浮上型2次元リニアアクチュエータが発生する磁気浮上力によって前記レチクルステージベース32上に浮上支持されている。レチクルステージRSTは、レチクルステージ駆動系34が発生する駆動力によってY軸方向に所定ストロークで駆動されるとともに、X軸方向及びθz方向(Z軸回りの回転方向)にも微小量駆動されるようになっている。また、このレチクルステージRSTは、レチクルステージ駆動系34が複数箇所で発生する磁気浮上力の調整によってZ軸方向及びXY面に対する傾斜方向(X軸回りの回転方向であるθx方向及びY軸回りの回転方向であるθy方向)にも微小量だけ駆動可能に構成されている。   The reticle stage RST is arranged on a reticle stage base 32 arranged along the XY plane, and the reticle stage base is generated by a magnetic levitation force generated by, for example, a magnetic levitation type two-dimensional linear actuator constituting the reticle stage drive system 34. 32 is levitated and supported. The reticle stage RST is driven with a predetermined stroke in the Y-axis direction by the driving force generated by the reticle stage drive system 34, and is also driven in a minute amount in the X-axis direction and the θz direction (rotation direction around the Z axis). It has become. In addition, this reticle stage RST has a Z-axis direction and an inclination direction with respect to the XY plane (the θx direction, which is the rotation direction around the X axis, and the Y axis) by adjusting the magnetic levitation force generated by the reticle stage drive system 34 at a plurality of locations. It can also be driven by a minute amount in the rotation direction (θy direction).

レチクルステージRSTの下面側に不図示の静電チャック方式(又はメカチャック方式)のレチクルホルダが設けられ、該レチクルホルダによってレチクルRが保持されている。このレチクルRとしては、照明光ELが波長11nmのEUV光であることと対応して反射型レチクルが用いられている。このレチクルRは、そのパターン面が下面となる状態でレチクルホルダによって保持されている。このレチクルRは、シリコンウエハ、石英、低膨張ガラスなどの薄い板から成り、その−Z側の表面(パターン面)には、EUV光を反射する反射膜が形成されている。この反射膜は、モリブデンMoとベリリウムBeの膜が交互に約5.5nmの周期で、約50ペア積層された多層膜である。この多層膜は波長11nmのEUV光に対して約70%の反射率を有する。なお、前記折り曲げミラーM、その他の照明光学系内の各ミラーの反射面にも同様の構成の多層膜が形成されている。   An electrostatic chuck type (or mechanical chuck type) reticle holder (not shown) is provided on the lower surface side of the reticle stage RST, and the reticle R is held by the reticle holder. As the reticle R, a reflective reticle is used in correspondence with the illumination light EL being EUV light having a wavelength of 11 nm. The reticle R is held by a reticle holder with the pattern surface being the lower surface. The reticle R is made of a thin plate such as a silicon wafer, quartz, or low expansion glass, and a reflective film that reflects EUV light is formed on the surface (pattern surface) on the −Z side. This reflective film is a multilayer film in which about 50 pairs of molybdenum Mo and beryllium Be films are alternately laminated with a period of about 5.5 nm. This multilayer film has a reflectance of about 70% for EUV light having a wavelength of 11 nm. A multilayer film having the same configuration is also formed on the reflecting surfaces of the bending mirror M and other mirrors in the illumination optical system.

レチクルRのパターン面に形成された多層膜の上には、吸収層として例えばニッケルNi又はアルミニウムAlが一面に塗布され、その吸収層にパターンニングが施されて回路パターンが形成されている。   On the multilayer film formed on the pattern surface of the reticle R, for example, nickel Ni or aluminum Al is applied on one surface as an absorption layer, and the absorption layer is patterned to form a circuit pattern.

レチクルRの吸収層が残っている部分に当たったEUV光はその吸収層によって吸収され、吸収層の抜けた部分(吸収層が除去された部分)の反射膜に当たったEUV光はその反射膜によって反射され、結果として回路パターンの情報を含んだEUV光がレチクルRのパターン面からの反射光として後述する投影光学系POへ向かう。   The EUV light that hits the part of the reticle R where the absorption layer remains is absorbed by the absorption layer, and the EUV light that hits the reflection film in the part where the absorption layer has been removed (the part from which the absorption layer has been removed). As a result, the EUV light including the circuit pattern information travels to the projection optical system PO described later as reflected light from the pattern surface of the reticle R.

レチクルステージRST(レチクルR)のステージ移動面内での位置(XY面内の位置)は、レチクルステージRSTに設けられた(又は形成された)反射面にレーザビームを投射するレチクルレーザ干渉計(以下、「レチクル干渉計」という)82Rによって、例えば0.5〜1nm程度の分解能で常時検出される。ここで、実際には、レチクル干渉計は、レチクルステージRSTのX軸方向位置(X位置)を計測するレチクルX干渉計とレチクルステージRSTのY軸方向位置(Y位置)を計測するレチクルY干渉計とが設けられているが、図1ではこれらが代表的にレチクル干渉計82Rとして示されている。そして、レチクルY干渉計とレチクルX干渉計の少なくとも一方、例えばレチクルY干渉計は、測長軸を2軸有する2軸干渉計であり、このレチクルY干渉計の計測値に基づきレチクルステージRST(レチクルR)のY位置に加え、θz方向(Z軸回りの回転方向)の回転量(ヨーイング量)も計測できるようになっている。   The position of reticle stage RST (reticle R) in the stage movement plane (position in the XY plane) is a reticle laser interferometer (projecting a laser beam on a reflective surface provided (or formed) on reticle stage RST). Hereinafter, it is always detected by a resolution of about 0.5 to 1 nm, for example, by 82R) (reticle interferometer). Here, actually, the reticle interferometer is a reticle X interferometer that measures the X-axis direction position (X position) of the reticle stage RST and a reticle Y interference that measures the Y-axis direction position (Y position) of the reticle stage RST. In FIG. 1, these are typically shown as a reticle interferometer 82R. At least one of the reticle Y interferometer and the reticle X interferometer, for example, the reticle Y interferometer, is a two-axis interferometer having two measurement axes, and the reticle stage RST ( In addition to the Y position of reticle R), the rotation amount (yawing amount) in the θz direction (rotation direction about the Z axis) can also be measured.

前記レチクルRのZ軸方向の位置は、パターン面に対し斜め方向から検出ビームを照射する送光系13aと、レチクルRのパターン面で反射された検出ビームを受光する受光系13bとから構成されるレチクルフォーカスセンサ(13a,13b)によって計測されている。このレチクルフォーカスセンサ(13a,13b)としては、例えば特開平6−283403号公報等に開示される多点焦点位置検出系が用いられている。このため、該レチクルフォーカスセンサ(13a,13b)の計測値に基づいて、レチクルRのパターン面のZ位置のみならず、XY面に対する傾斜(θx、θy方向の回転量)も求めることができる。   The position of the reticle R in the Z-axis direction is composed of a light transmission system 13a that irradiates a detection beam obliquely with respect to the pattern surface, and a light reception system 13b that receives the detection beam reflected by the pattern surface of the reticle R. It is measured by a reticle focus sensor (13a, 13b). As this reticle focus sensor (13a, 13b), for example, a multipoint focal position detection system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-283403 is used. For this reason, not only the Z position of the pattern surface of the reticle R but also the inclination (rotation amount in the θx and θy directions) with respect to the XY plane can be obtained based on the measurement value of the reticle focus sensor (13a, 13b).

レチクル干渉計82R及びレチクルフォーカスセンサ(13a,13b)の計測値は、主制御装置20(図7参照)に供給され、該主制御装置20によってそれらレチクル干渉計82R及びレチクルフォーカスセンサ(13a,13b)の計測値に基づいてレチクルステージ駆動系34を介してレチクルステージRSTが駆動されることで、レチクルRの6次元方向の位置及び姿勢制御が行われるようになっている。   The measurement values of the reticle interferometer 82R and the reticle focus sensor (13a, 13b) are supplied to the main control device 20 (see FIG. 7), and the main control device 20 uses the reticle interferometer 82R and the reticle focus sensor (13a, 13b). The reticle stage RST is driven via the reticle stage drive system 34 on the basis of the measured value of (), so that the position and orientation control of the reticle R in the six-dimensional direction is performed.

前記投影光学系POは、開口数(N.A.)が例えば0.1で、後述するように、反射光学素子(ミラー)のみから成る反射光学系が使用されており、ここでは、投影倍率が1/4倍のものが使用されている。従って、レチクルRによって反射され、レチクルRに形成されたパターンの情報を含むEUV光ELは、投影光学系POによって4分の1に縮小されてウエハW上に投射され、これによりレチクルR上のパターンは1/4に縮小されてウエハWに転写される。なお、投影光学系POの具体的構成等については、後に更に詳述する。   The projection optical system PO has a numerical aperture (NA) of 0.1, for example, and, as will be described later, a reflection optical system composed only of a reflection optical element (mirror) is used. Here, a projection magnification is used. That is 1/4 times larger is used. Therefore, the EUV light EL that is reflected by the reticle R and includes information on the pattern formed on the reticle R is reduced to a quarter by the projection optical system PO and projected onto the wafer W, whereby the reticle R is projected onto the reticle R. The pattern is reduced to ¼ and transferred to the wafer W. The specific configuration of the projection optical system PO will be described in detail later.

前記ウエハステージWSTは、XY平面に沿って配置されたウエハステージベース60上に配置され、例えば磁気浮上型2次元リニアアクチュエータから成るウエハステージ駆動系62によって該ウエハステージベース60上に浮上支持されている。このウエハステージWSTは、前記ウエハステージ駆動系62によってX軸方向及びY軸方向に所定ストローク(ストロークは例えば300〜400mmである)で駆動されるとともに、θ方向(Z軸回りの回転方向)にも微小量駆動されるようになっている。また、このウエハステージWSTは、ウエハステージ駆動系64によってZ軸方向及びXY面に対する傾斜方向にも微小量だけ駆動可能に構成されている。   The wafer stage WST is disposed on a wafer stage base 60 disposed along the XY plane, and is levitated and supported on the wafer stage base 60 by a wafer stage drive system 62 including, for example, a magnetic levitation type two-dimensional linear actuator. Yes. Wafer stage WST is driven by wafer stage drive system 62 in the X-axis direction and Y-axis direction with a predetermined stroke (the stroke is, for example, 300 to 400 mm) and in the θ direction (rotation direction about the Z-axis). Is driven by a minute amount. Wafer stage WST is configured to be able to be driven by a minute amount in the Z-axis direction and the tilt direction with respect to the XY plane by wafer stage drive system 64.

ウエハステージWSTの上面には、静電チャック方式の不図示のウエハホルダが載置され、該ウエハホルダによってウエハWが吸着保持されている。ウエハステージWSTの位置は、外部に配置されたウエハレーザ干渉計(以下、「ウエハ干渉計」という)82Wにより、例えば、0.5〜1nm程度の分解能で常時検出されている。なお、実際には、X軸方向に測長軸を有する干渉計及びY軸方向に測長軸を有する干渉計が設けられているが、図1ではこれらが代表的にウエハ干渉計82Wとして示されている。それらの干渉計は、測長軸を複数有する多軸干渉計で構成され、ウエハステージWSTのX、Y位置の他、回転(ヨーイング(Z軸回りの回転であるθz回転)、ピッチング(X軸回りの回転であるθx回転)、ローリング(Y軸回りの回転であるθy回転))も計測可能となっている。   An electrostatic chuck type wafer holder (not shown) is placed on the upper surface of wafer stage WST, and wafer W is attracted and held by the wafer holder. The position of wafer stage WST is always detected by a wafer laser interferometer (hereinafter referred to as “wafer interferometer”) 82W arranged outside, for example, with a resolution of about 0.5 to 1 nm. In practice, an interferometer having a length measuring axis in the X-axis direction and an interferometer having a length measuring axis in the Y-axis direction are provided. In FIG. 1, these are typically shown as a wafer interferometer 82W. Has been. These interferometers are composed of multi-axis interferometers having a plurality of measurement axes, and in addition to the X and Y positions of wafer stage WST, rotation (yawing (θz rotation that is rotation around the Z axis)), pitching (X axis) Rotation around (θx rotation) and rolling (θy rotation around Y axis)) can also be measured.

また、鏡筒を基準とするウエハWのZ軸方向位置は、斜入射方式のウエハフォーカスセンサによって計測されるようになっている。このウエハフォーカスセンサは、図1に示されるように、投影光学系POの鏡筒を保持する不図示のコラムに固定され、ウエハWの上面に対し斜め方向から検出ビームを照射する送光系14aと、同じく不図示のコラムに固定され、ウエハW面で反射された検出ビームを受光する受光系14bとから構成される。このウエハフォーカスセンサ(14a,14b)としては、レチクルフォーカスセンサ(13a,13b)と同様の多点焦点位置検出系が用いられる。   Further, the position of the wafer W in the Z-axis direction with respect to the lens barrel is measured by an oblique incidence type wafer focus sensor. As shown in FIG. 1, the wafer focus sensor is fixed to a column (not shown) that holds the barrel of the projection optical system PO, and a light transmission system 14a that irradiates a detection beam from an oblique direction to the upper surface of the wafer W. And a light receiving system 14b that is fixed to a column (not shown) and receives the detection beam reflected by the wafer W surface. As this wafer focus sensor (14a, 14b), a multipoint focal position detection system similar to the reticle focus sensor (13a, 13b) is used.

ウエハ干渉計82W及びウエハフォーカスセンサ(14a、14b)の計測値は、主制御装置20(図7参照)に供給され、該主制御装置20によってウエハステージ駆動系62が制御され、ウエハステージWSTの6次元方向の位置及び姿勢制御が行われるようになっている。   The measurement values of the wafer interferometer 82W and the wafer focus sensors (14a, 14b) are supplied to the main controller 20 (see FIG. 7), and the main controller 20 controls the wafer stage drive system 62, and the wafer stage WST. Position and orientation control in a 6-dimensional direction is performed.

ウエハステージWST上面の一端部には、レチクルRに描画されたパターンがウエハW面上に投影される位置と、後述するアライメント系ALGの相対位置関係の計測(いわゆるベースライン計測)等を行うための空間像計測器FMが設けられている。この空間像計測器FMは、従来のDUV露光装置の基準マーク板に相当するものである。   To measure the relative position of the alignment system ALG described later (so-called baseline measurement) at one end of the upper surface of wafer stage WST and the position where the pattern drawn on reticle R is projected onto the wafer W surface. An aerial image measuring instrument FM is provided. This aerial image measuring instrument FM corresponds to a reference mark plate of a conventional DUV exposure apparatus.

さらに、本実施形態では、図1に示されるように、投影光学系POの鏡筒に、アライメント系ALGが固定されている。このアライメント系ALGとしては、ブロードバンド光をウエハW上のアライメントマーク(または空間像計測器FM)に照射し、その反射光を受光して画像処理によりマーク検出を行うFIA(Field Image Alignment )方式のアライメントセンサ、レーザ光をウエハW上の回折格子状のアライメントマークに2方向から照射し、発生した2つの回折光を干渉させ、その位相からアライメントマークの位置情報を検出するLIA(Laser Interferometric Alignment )方式のアライメントセンサ、レーザ光をウエハW上のアライメントマークに照射し、回折・散乱された光の強度を利用してマーク位置を計測するLSA(Laser Step Alignment)方式のアライメントセンサやAFM(原子間力顕微鏡)のような走査型プローブ顕微鏡等種々のものを用いることができる。   Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG. 1, the alignment system ALG is fixed to the lens barrel of the projection optical system PO. The alignment system ALG employs an FIA (Field Image Alignment) system in which broadband light is irradiated onto an alignment mark (or aerial image measuring instrument FM) on the wafer W, the reflected light is received, and mark detection is performed by image processing. LIA (Laser Interferometric Alignment) that irradiates the diffraction grating-shaped alignment mark on the wafer W from two directions, interferes with the two generated diffracted lights, and detects the position information of the alignment mark from the phase. An alignment sensor of the LSA type (Laser Step Alignment) that irradiates the alignment mark on the wafer W to the alignment mark on the wafer W and measures the mark position using the intensity of the diffracted / scattered light, and an AFM (interatomic) Various types such as a scanning probe microscope such as a force microscope can be used. .

次に、前記投影光学系POについて、図2〜図6に基づいて、詳細に説明する。   Next, the projection optical system PO will be described in detail with reference to FIGS.

図2には、投影光学系POの概略斜視図が示されている。この投影光学系POは、Z軸方向に沿って上から下へ順次連結された5つの部分鏡筒152a、152b,152c,152d,152e、及び部分鏡筒152b,152c間に設けられたフランジFLGから成る鏡筒52と、該鏡筒52内部に配置されたミラーM1,M2,M3,M4,M5,M6(図3(A),図3(B),及び図4参照)とを含んで構成されている。この鏡筒52の−Y側の側壁には、部分鏡筒152a及び部分鏡筒152bの両者に跨る開口52aが形成されている。部分鏡筒152a〜152e及びフランジFLGは、ステンレス(SUS)等の脱ガスの少ない材料にて形成されている。   FIG. 2 shows a schematic perspective view of the projection optical system PO. The projection optical system PO includes five partial lens barrels 152a, 152b, 152c, 152d, and 152e sequentially connected from top to bottom along the Z-axis direction, and a flange FLG provided between the partial lens barrels 152b and 152c. And a mirror M1, M2, M3, M4, M5, and M6 (see FIG. 3A, FIG. 3B, and FIG. 4) disposed inside the lens barrel 52. It is configured. On the side wall on the −Y side of the lens barrel 52, an opening 52a is formed to straddle both the partial lens barrel 152a and the partial lens barrel 152b. The partial lens barrels 152a to 152e and the flange FLG are formed of a material with less degassing such as stainless steel (SUS).

前記部分鏡筒152aは、その下端部近傍の外周面の一部(−Z側かつ+Y側部分)に外部に突出する張り出し部152fが設けられ、全体として上面が閉塞された概略円筒状の部材によって形成されている。この部分鏡筒152aは、その上壁(+Z側の壁)に上下に貫通する矩形の開口52bが形成されている。   The partial lens barrel 152a is provided with an overhanging portion 152f projecting to the outside at a part (−Z side and + Y side portion) of the outer peripheral surface in the vicinity of the lower end portion thereof, and a substantially cylindrical member whose upper surface is closed as a whole. Is formed by. The partial barrel 152a has a rectangular opening 52b penetrating vertically on the upper wall (+ Z side wall).

前記部分鏡筒152bは、前記部分鏡筒152aよりも僅かに径の大きい円筒状の部材から成り、部分鏡筒152aの下側(−Z側)に連結されている。この部分鏡筒152bの下端部近傍には、他の部分より直径が大きな前記フランジ部FLGが連結されている。   The partial barrel 152b is formed of a cylindrical member having a slightly larger diameter than the partial barrel 152a, and is connected to the lower side (−Z side) of the partial barrel 152a. The flange portion FLG having a diameter larger than that of the other portion is connected to the vicinity of the lower end portion of the partial barrel 152b.

前記部分鏡筒152cは、部分鏡筒152bよりも僅かに直径の小さい円筒状の部材から成り、フランジFLGの下側(−Z側)に連結されている。   The partial barrel 152c is formed of a cylindrical member having a slightly smaller diameter than the partial barrel 152b, and is connected to the lower side (−Z side) of the flange FLG.

前記部分鏡筒152dは、前記部分鏡筒152cよりも僅かに直径の小さい円筒状の部材から成り、部分鏡筒152cの下側(−Z側)に連結されている。   The partial barrel 152d is made of a cylindrical member having a slightly smaller diameter than the partial barrel 152c, and is connected to the lower side (−Z side) of the partial barrel 152c.

前記部分鏡筒152eは、底面が閉塞された前記部分鏡筒152dよりも僅かに直径の小さい円筒上部材から成り、部分鏡筒152dの下側(−Z側)に連結されている。この部分鏡筒152eの底壁(−Z側の壁)には、不図示ではあるが、投影光学系POからウエハWに向けてEUV光ELを通過させるための開口が形成されている。   The partial barrel 152e is formed of a cylindrical upper member having a slightly smaller diameter than the partial barrel 152d whose bottom is closed, and is connected to the lower side (−Z side) of the partial barrel 152d. Although not shown, an opening for allowing the EUV light EL to pass from the projection optical system PO toward the wafer W is formed in the bottom wall (the wall on the −Z side) of the partial barrel 152e.

図3(A)には、鏡筒52内に配置された6つのミラーM1〜M6が斜め上方から見た斜視図にて示され、図3(B)には、これらの6つのミラーM1〜M6が斜め下方から見た斜視図にて示されている。これらの図からわかるように、6つのミラーM1〜M6は、上からミラーM2、ミラーM4、ミラーM3、ミラーM1、ミラーM6、ミラーM5の順に配置されている。なお、図3(A),図3(B)では、各ミラーの反射面に、ハッチングが付されている。   FIG. 3A shows a perspective view of the six mirrors M1 to M6 arranged in the lens barrel 52 as viewed obliquely from above, and FIG. 3B shows these six mirrors M1 to M1. M6 is shown in a perspective view as seen obliquely from below. As can be seen from these drawings, the six mirrors M1 to M6 are arranged in the order of the mirror M2, the mirror M4, the mirror M3, the mirror M1, the mirror M6, and the mirror M5 from the top. In FIGS. 3A and 3B, the reflecting surface of each mirror is hatched.

本実施形態では、ミラーM1〜M6それぞれの反射面は、設計値に対して露光波長の約50分の1から60分の1以下の凹凸となる加工精度が実現され、RMS値(標準偏差)で0.2nmから0.3nm以下の平坦度誤差しかないように設定されている。また、各ミラーの反射面の形状は、計測と加工とを交互に繰り返しながら形成されている。   In the present embodiment, the reflecting surfaces of the mirrors M1 to M6 each have a processing accuracy that is unevenness of about 1/50 to 1/60 of the exposure wavelength with respect to the design value, and the RMS value (standard deviation). Is set so that there is only a flatness error of 0.2 nm to 0.3 nm or less. The shape of the reflecting surface of each mirror is formed by alternately repeating measurement and processing.

前記ミラーM1は、図3(A)及び図4からわかるように、その上面が球面又は非球面などの回転対称な反射面とされ、その回転対称軸が投影光学系POの光学軸AXにほぼ一致するように位置調整された凹面鏡である。このミラーM1は、前記部分鏡筒152cの内部に配置されている。このミラーM1は、部分鏡筒152cを一部破断して示す斜視図である図5に示されるように、ミラー保持機構92によって、部分鏡筒152c内で保持されている。なお、ミラーM1は、実際には、図3(A)に示されるように、その外周の輪郭が多角形状であるが、図5において、図示の便宜上から、その外周面の一部にそれぞれ形成された反射面65x、65y以外の部分の輪郭が円弧状であるかのような形状で示されている。ここで、反射面65xは、ミラーM1の外周面の+X側の一部に形成されたX軸に垂直な平面(鏡面加工が施された平面)であり、反射面65yは、ミラーM1の外周面の+Y側の一部に形成されたY軸に垂直な平面(鏡面加工が施された平面)である。   As can be seen from FIGS. 3A and 4, the upper surface of the mirror M <b> 1 is a rotationally symmetric reflecting surface such as a spherical surface or an aspherical surface, and the rotationally symmetric axis is substantially the optical axis AX of the projection optical system PO. It is a concave mirror whose position is adjusted to match. The mirror M1 is disposed inside the partial barrel 152c. The mirror M1 is held in the partial barrel 152c by a mirror holding mechanism 92, as shown in FIG. 5, which is a perspective view showing the partial barrel 152c with a part thereof broken away. The mirror M1 actually has a polygonal outer contour as shown in FIG. 3A. However, in FIG. 5, it is formed on a part of the outer peripheral surface for convenience of illustration. The outlines of the portions other than the reflected surfaces 65x and 65y are shown as if they were arcuate. Here, the reflecting surface 65x is a plane (a plane subjected to mirror finishing) perpendicular to the X axis formed in a part on the + X side of the outer circumferential surface of the mirror M1, and the reflecting surface 65y is the outer circumference of the mirror M1. A plane perpendicular to the Y-axis formed on a part of the surface on the + Y side (a plane subjected to mirror finishing).

前記ミラー保持機構92は、部分鏡筒152cの内面にその一部が固定されたパラレルリンク機構411と、該パラレルリンク機構411のエンドエフェクタを構成するインナーリング42の上面にそれぞれ設けられ、ミラーM1の側面の3箇所を保持するミラー保持部材44A,44B,44Cとを備えている。 The mirror holding mechanism 92 is provided on each of the parallel link mechanism 41 1 whose part is fixed to the inner surface of the partial barrel 152c and the upper surface of the inner ring 42 constituting the end effector of the parallel link mechanism 41 1 . Mirror holding members 44A, 44B, and 44C that hold three positions on the side surface of the mirror M1 are provided.

前記パラレルリンク機構411は、部分鏡筒152c内面に内接した状態で設けられたベース部を構成する円環状部材から成るアウターリング48と、該アウターリング48よりも径が一回り小さい円環状部材から成り、アウターリング48の上方に配置されたインナーリング42と、アウターリング48とインナーリング42とを相互に連結するとともにインナーリング42をアウターリング48に対して相対的にX,Y,Z軸方向及びθx(X軸回りの回転方向)、θy(Y軸回りの回転方向)、θz(Z軸回りの回転方向)の6自由度方向に駆動する駆動機構46と、を備えている。 The parallel link mechanism 41 1 includes an outer ring 48 formed of an annular member constituting a base portion provided in a state inscribed in the inner surface of the partial barrel 152c, and an annular shape having a diameter slightly smaller than the outer ring 48. The inner ring 42 made of a member and disposed above the outer ring 48, the outer ring 48 and the inner ring 42 are connected to each other, and the inner ring 42 is relatively X, Y, Z relative to the outer ring 48. And a drive mechanism 46 for driving in the six-degree-of-freedom directions of the axial direction and θx (rotational direction about the X axis), θy (rotational direction about the Y axis), and θz (rotational direction about the Z axis).

前記駆動機構46は、一端と他端が、アウターリング48、インナーリング42に対して球面対偶を介して接続された同一構成の6本のリンク110によって構成されている。各リンク110は、図5に示されるように、第1軸部材113と、該第1軸部材113に接続又は連結された第2軸部材115とを有し、第1軸部材113の一端(下端)は、アウターリング48にボールジョイントと同様の運動の自由度を有するヒンジ111を介して取り付けられ、第2軸部材113の他端(上端)は、インナーリング42にボールジョイントと同様の運動の自由度を有するヒンジ(不図示)を介して取り付けられている。   The drive mechanism 46 is configured by six links 110 having the same configuration, one end and the other end being connected to the outer ring 48 and the inner ring 42 via a spherical pair. As shown in FIG. 5, each link 110 includes a first shaft member 113 and a second shaft member 115 connected to or coupled to the first shaft member 113, and one end of the first shaft member 113 ( The lower end is attached to the outer ring 48 via a hinge 111 having the same degree of freedom of movement as that of the ball joint, and the other end (upper end) of the second shaft member 113 is attached to the inner ring 42 in the same manner as the ball joint. It is attached via a hinge (not shown) having a degree of freedom.

この場合、第2軸部材115と、第1軸部材113との少なくとも一方には、リンク110の長さ、すなわち、第1軸部材113の下端と第2軸部材115の上端との距離を変更可能なアクチュエータが設けられている。かかるアクチュエータとしては、直動シリンダ、小型モータ、圧電素子などを用いることが考えられるが、本実施形態では、一例として圧電素子が用いられているものとする。   In this case, at least one of the second shaft member 115 and the first shaft member 113 changes the length of the link 110, that is, the distance between the lower end of the first shaft member 113 and the upper end of the second shaft member 115. Possible actuators are provided. As such an actuator, it is conceivable to use a linear cylinder, a small motor, a piezoelectric element, or the like, but in this embodiment, a piezoelectric element is used as an example.

これまでの説明からわかるように、パラレルリンク機構411は、6本の伸縮可能なリンクを有する、スチュワートプラットホーム型と呼ばれるパラレルリンク機構である。 As can be seen from the above description, the parallel link mechanism 41 1 includes a stretchable link six, a parallel link mechanism called Stewart platform type.

前記ミラー保持部材44A〜44Cは、インナーリング42の上面(+Z側の面)に所定の位置関係で配置され、ミラーM1の外周面の3箇所、例えば中心角120°間隔の外周の3等分点をそれぞれ保持している。これらのミラー保持部材44A〜44Cは、それぞれ、ほぼ逆U字状の形状を有しており、インナーリング42の半径方向についての剛性が低くなるように設定されている。   The mirror holding members 44A to 44C are arranged in a predetermined positional relationship on the upper surface (+ Z side surface) of the inner ring 42, and are divided into three locations on the outer peripheral surface of the mirror M1, for example, three equal parts on the outer periphery with a central angle of 120 ° Each point is held. Each of these mirror holding members 44 </ b> A to 44 </ b> C has a substantially inverted U shape, and is set so that the rigidity of the inner ring 42 in the radial direction is low.

ミラー保持部材44A〜44CのそれぞれとミラーM1との間は、接着剤等により固着されており、これにより、ミラーM1がインナーリング42に対して所定の位置関係を維持した状態で保持されている。   Each of the mirror holding members 44A to 44C and the mirror M1 are fixed by an adhesive or the like, so that the mirror M1 is held in a state in which a predetermined positional relationship is maintained with respect to the inner ring 42. .

このように、ミラーM1がインナーリング42の半径方向についての剛性が低いミラー保持部材44A〜44Cによって、その外周の3等分点で保持されていることから、ミラーM1に熱膨張が生じるような場合であっても、XY面内の各方向にほぼ均等な熱膨張が生じ、その外周面の輪郭形状が元の相似形に維持されるようになっている。   As described above, since the mirror M1 is held by the mirror holding members 44A to 44C having low rigidity in the radial direction of the inner ring 42, the mirror M1 is thermally expanded. Even in this case, substantially uniform thermal expansion occurs in each direction in the XY plane, and the contour shape of the outer peripheral surface is maintained in the original similar shape.

図5に示されるように、ミラーM1の反射面65xに対向してXレーザ干渉計を構成する干渉計構成部品としての干渉計ブロック64x1が部分鏡筒152cに埋め込まれた状態で設けられており(図6参照)、ミラーM1の反射面65yに対向してYレーザ干渉計を構成する干渉計構成部品としての干渉計ブロック64y1が部分鏡筒152cに埋め込まれた状態で設けられている。 As shown in FIG. 5, it is provided in a state where the interferometer block 64x 1 is embedded in the partial tube 152c as interferometer components facing the reflecting surface 65x of the mirror M1 constituting the X laser interferometer cage (see FIG. 6), the interferometer block 64y 1 of facing the reflecting surface 65y as interferometer components constituting the Y laser interferometer mirror M1 is provided in a state embedded in the partial tube 152c .

前記干渉計ブロック64x1は、図6に示されるように、部分鏡筒152cの外部に配置された光源80から発せられ、不図示の送光光学系(ミラーやビームスプリッタ等を含む)を介して部分鏡筒152cの内部に向かって−X方向に進行するレーザ光の光路上に配置された偏光ビームスプリッタ72と、該偏光ビームスプリッタ72の−Z側に順次配置されたλ/4板(四分の一波長板)76A、参照鏡74と、偏光ビームスプリッタ72の−X側に配置されたλ/4板76Bと、偏光ビームスプリッタ72の+Z側に配置されたディテクタ78とを備えている。 As shown in FIG. 6, the interferometer block 64x 1 is emitted from a light source 80 disposed outside the partial barrel 152c, and passes through a light transmission optical system (including a mirror and a beam splitter) not shown. And a polarization beam splitter 72 disposed on the optical path of the laser light traveling in the −X direction toward the inside of the partial lens barrel 152c, and a λ / 4 plate sequentially disposed on the −Z side of the polarization beam splitter 72 ( A quarter-wave plate) 76A, a reference mirror 74, a λ / 4 plate 76B disposed on the −X side of the polarizing beam splitter 72, and a detector 78 disposed on the + Z side of the polarizing beam splitter 72. Yes.

前記光源80としては、ここではゼーマン効果を利用した2周波レーザが用いられている。この光源80は、周波数安定化されたもので、ゼーマン効果を用いて2〜3MHzだけ振動数が異なり(従って波長が異なり)、かつ、偏光方向が互いに直交する第1の偏光成分と第2の偏光成分を含むガウス分布の円形ビームからなるレーザ光束を出力する。ここでは、第1の偏光成分が水平偏光成分であるものとし、以下これを「H成分」と呼ぶこととする。また、第2の偏光成分が垂直偏光成分であるものとし、以下これを「V成分」と呼ぶこととする。   As the light source 80, a dual-frequency laser using the Zeeman effect is used here. The light source 80 is frequency-stabilized, uses the Zeeman effect, has a different frequency by 2 to 3 MHz (and therefore has a different wavelength), and a first polarization component and a second polarization direction whose polarization directions are orthogonal to each other. A laser beam consisting of a circular beam with a Gaussian distribution including a polarization component is output. Here, it is assumed that the first polarization component is a horizontal polarization component, which is hereinafter referred to as “H component”. Further, the second polarization component is assumed to be a vertical polarization component, and hereinafter this will be referred to as “V component”.

前記偏光ビームスプリッタ72は、所定の偏光成分を通過させ、これに直交する偏光成分を反射する光学素子であり、例えば光源80からのV成分をそのまま透過させ、H成分を反射することにより、V成分とH成分とを分離するものである。   The polarization beam splitter 72 is an optical element that transmits a predetermined polarization component and reflects a polarization component orthogonal to the predetermined polarization component. For example, the polarization beam splitter 72 transmits the V component from the light source 80 as it is and reflects the H component. The component and the H component are separated.

この場合、上記干渉計ブロック64x1と光源80とによってミラーM1のX軸方向の位置(X位置)を計測するXレーザ干渉計が構成されている。このXレーザ干渉計によると、光源80から射出されたレーザ光は、不図示の送光光学系を経由して、偏光ビームスプリッタ72に入射し、該偏光ビームスプリッタ72によってV成分とH成分とに分離される。この場合、偏光ビームスプリッタ72を透過するV成分が測長ビームとなり、偏光ビームスプリッタ72で反射されるH成分が参照ビームとなる。 In this case, X laser interferometer for measuring the X-axis direction position of the mirror M1 to (X position) by the above interferometer block 64x 1 and the light source 80 is constituted. According to this X laser interferometer, the laser light emitted from the light source 80 is incident on the polarization beam splitter 72 via a light transmission optical system (not shown), and the polarization beam splitter 72 causes the V component, the H component, and the like. Separated. In this case, the V component transmitted through the polarization beam splitter 72 is a length measurement beam, and the H component reflected by the polarization beam splitter 72 is a reference beam.

そして、偏光ビームスプリッタ72で分離された参照ビーム(H成分)はλ/4板76Aを透過して、円偏光に変換され、参照鏡74で反射された後、λ/4板76Aを前と逆向きに再び透過する。これにより、参照ビーム(H成分)は、その偏光方向がλ/4板76Aに対する入射時の偏光方向(Y軸方向)と直交する方向(X軸方向)に変換されてλ/4板76Aから出力され、偏光ビームスプリッタ72に入射し、その偏光ビームスプリッタ72を透過した後、ディテクタ78に入射する。   The reference beam (H component) separated by the polarization beam splitter 72 is transmitted through the λ / 4 plate 76A, converted into circularly polarized light, reflected by the reference mirror 74, and then passed through the λ / 4 plate 76A. It is transmitted again in the opposite direction. Thereby, the reference beam (H component) is converted into a direction (X-axis direction) whose polarization direction is orthogonal to the polarization direction (Y-axis direction) at the time of incidence on the λ / 4 plate 76A and from the λ / 4 plate 76A. The light is output, enters the polarization beam splitter 72, passes through the polarization beam splitter 72, and then enters the detector 78.

一方、偏光ビームスプリッタ72で分離された測長ビーム(V成分)は、λ/4板76Bを透過して、円偏光に変換され、ミラーM1の反射面65xで反射された後、λ/4板76Bを前と逆向きに再び透過する。これにより、測長ビームは、その偏光方向がλ/4板76Bに対する入射時の偏光方向(Z軸方向)と直交する方向(Y軸方向)に変換されてλ/4板76Bから出力され、偏光ビームスプリッタ72に入射し、その偏光ビームスプリッタ72で反射されて、参照ビームと同軸に合成されて同一の光路上を進み、ディテクタ78に入射する。   On the other hand, the length measurement beam (V component) separated by the polarization beam splitter 72 is transmitted through the λ / 4 plate 76B, converted into circularly polarized light, reflected by the reflecting surface 65x of the mirror M1, and then λ / 4. The light passes again through the plate 76B in the opposite direction. Thereby, the measurement beam is converted into a direction (Y-axis direction) whose polarization direction is orthogonal to the polarization direction (Z-axis direction) at the time of incidence on the λ / 4 plate 76B, and is output from the λ / 4 plate 76B. The light enters the polarization beam splitter 72, is reflected by the polarization beam splitter 72, is synthesized coaxially with the reference beam, travels on the same optical path, and enters the detector 78.

ディテクタ78は、その内部に不図示の偏光子と光電変換素子とを備え、偏光子は、偏光ビームスプリッタ72によって同軸に合成された測長ビーム(偏光方向(振動方向)がY軸方向の成分)及び参照ビーム(偏光方向(振動方向)がX軸方向の成分)に対して偏光角が45°の方向になるように設定されており、これにより両成分の干渉光が光電変換素子に与えられるようになっている。この光電変換素子は、両成分の干渉光を光電変換した電気信号(干渉信号)を不図示の信号処理系に供給する。   The detector 78 includes a polarizer (not shown) and a photoelectric conversion element inside the detector 78. The polarizer is a length measuring beam (the polarization direction (vibration direction) is a component in the Y-axis direction) synthesized coaxially by the polarization beam splitter 72. ) And the reference beam (the polarization direction (vibration direction) is a component in the X-axis direction) and the polarization angle is set to a direction of 45 °, whereby interference light of both components is given to the photoelectric conversion element. It is supposed to be. This photoelectric conversion element supplies an electric signal (interference signal) obtained by photoelectrically converting both components of interference light to a signal processing system (not shown).

この信号処理系には、光源80から位相検出のための基準信号が供給されており、信号処理系ではその基準信号を用いて演算を行い、ミラーM1のX位置を求めるようになっている。なお、信号処理系による信号処理の詳細はヘテロダイン干渉計に関して周知の方法による処理が行われているので、その詳細な説明は省略する。   This signal processing system is supplied with a reference signal for phase detection from the light source 80, and the signal processing system performs an operation using the reference signal to obtain the X position of the mirror M1. Note that details of the signal processing by the signal processing system are performed by a well-known method regarding the heterodyne interferometer, and thus detailed description thereof is omitted.

前記干渉計ブロック64y1は、上記干渉計ブロック64x1と同様に構成されている。この干渉計ブロック64y1と前述の光源80とによって、ミラーM1のY軸方向の位置(Y位置)を計測するYレーザ干渉計が構成されている。すなわち、光源80からのレーザ光が、部分鏡筒152cの外部に設けられた不図示の送光光学系(ビームスプリッタやミラー等から構成される)を経由して、干渉計ブロック64y1に入射し、該干渉計ブロック64y1によって干渉計ブロック64x1と同様にして、ミラーM1のY位置が計測される。 The interferometer block 64y 1 is configured in the same manner as the interferometer block 64x 1 . The interferometer block 64y 1 and the light source 80 described above constitute a Y laser interferometer that measures the position (Y position) of the mirror M1 in the Y-axis direction. That is, the laser light from the light source 80 is incident on the interferometer block 64y 1 through a light transmission optical system (not shown) provided outside the partial barrel 152c (consisting of a beam splitter, a mirror, etc.). and, in the same manner as the interferometer block 64x 1 by the interferometer block 64y 1, Y position of the mirror M1 is measured.

図3(A)に戻り、前記ミラーM2は、その下面が球面又は非球面などの回転対称な反射面とされ、その回転対称軸が投影光学系POの光学軸AXに一致するように位置調整された凹面鏡である(図3(B)、図4等参照)。このミラーM2は、図2の部分鏡筒152a内で、前述したミラーM1を保持する保持機構92と同様の保持機構によって保持され、該保持機構を構成する前述のパラレルリンク機構411と同様の構成のパラレルリンク機構412(図7参照)によって6自由度方向に駆動可能となっている。また、ミラーM2も、前述のミラーM1と同様に、X干渉計、Y干渉計によって、そのX軸方向の位置、Y軸方向の位置がそれぞれ計測されるようになっている。そのX干渉計、Y干渉計は、前述と同様に部分鏡筒152aにそれぞれ設けられた干渉計ブロック64x2,64y2(図7参照)と光源80とによって、それぞれ構成されている。 Returning to FIG. 3A, the position of the mirror M2 is adjusted so that its lower surface is a rotationally symmetric reflecting surface such as a spherical surface or an aspherical surface, and its rotationally symmetric axis coincides with the optical axis AX of the projection optical system PO. (See FIGS. 3B and 4). The mirror M2 is held in the partial barrel 152a of FIG. 2 by a holding mechanism similar to the holding mechanism 92 that holds the mirror M1 described above, and is similar to the parallel link mechanism 41 1 that constitutes the holding mechanism. The parallel link mechanism 41 2 (see FIG. 7) having the configuration can be driven in the direction of six degrees of freedom. Similarly to the mirror M1, the mirror M2 also measures the position in the X-axis direction and the position in the Y-axis direction by the X interferometer and the Y interferometer, respectively. The X interferometer and the Y interferometer are respectively configured by interferometer blocks 64x 2 and 64y 2 (see FIG. 7) and a light source 80 provided in the partial lens barrel 152a as described above.

前記ミラーM3は、図3(A)、図3(B)及び図4を総合するとわかるように、その上面が反射面とされた凸面鏡から成り、投影光学系POの光学軸AXから外れた位置に配置されている。但し、図4に示されるように、ミラーM3の反射面は、破線94aで示される球面又は非球面などの回転対称な面の一部であり、その回転対称軸が光学軸AXにほぼ一致する位置にミラーM3は位置調整されている。このミラーM3は、図2の部分鏡筒152b内で、前述したミラーM1を保持する保持機構92と同様の保持機構によって保持され、該保持機構を構成する前述のパラレルリンク機構411と同様の構成のパラレルリンク機構413(図7参照)によって6自由度方向に駆動可能となっている。また、ミラーM3も、前述のミラーM1と同様に、X干渉計、Y干渉計によって、そのX軸方向の位置、Y軸方向の位置がそれぞれ計測されるようになっている。そのX干渉計、Y干渉計は、前述と同様に部分鏡筒152bにそれぞれ設けられた干渉計ブロック64x3,64y3(図7参照)と光源80とによって、それぞれ構成されている。 As shown in FIGS. 3A, 3B, and 4, the mirror M3 is a convex mirror whose upper surface is a reflecting surface, and is located away from the optical axis AX of the projection optical system PO. Is arranged. However, as shown in FIG. 4, the reflecting surface of the mirror M3 is a part of a rotationally symmetric surface such as a spherical surface or an aspherical surface indicated by a broken line 94a, and the rotationally symmetric axis substantially coincides with the optical axis AX. The position of the mirror M3 is adjusted to the position. This mirror M3 is held in the partial barrel 152b of FIG. 2 by a holding mechanism similar to the holding mechanism 92 that holds the mirror M1 described above, and is similar to the parallel link mechanism 41 1 that constitutes the holding mechanism. The parallel link mechanism 41 3 (see FIG. 7) having the configuration can be driven in the direction of six degrees of freedom. Similarly to the above-described mirror M1, the mirror M3 also measures the position in the X-axis direction and the position in the Y-axis direction by the X interferometer and the Y interferometer, respectively. The X interferometer and the Y interferometer are respectively configured by interferometer blocks 64x 3 and 64y 3 (see FIG. 7) and a light source 80 provided in the partial barrel 152b as described above.

前記ミラーM4は、図3(A)、図3(B)及び図4を総合するとわかるように、その下面が反射面とされた凹面鏡から成り、投影光学系POの光学軸AXから大きく外れた位置に配置されている。但し、図4に示されるように、ミラーM4の反射面は、破線94bで示される球面又は非球面などの回転対称な面の一部であり、その回転対称軸が光学軸AXにほぼ一致する位置にミラーM4は位置調整されている。このミラーM4は、図2の部分鏡筒152a内で、前述したミラーM1を保持する保持機構92と同様の保持機構によって、張り出し部152fに例えば1つのリンクがはみ出した状態で保持され、該保持機構を構成する前述のパラレルリンク機構411と同様の構成のパラレルリンク機構414(図7参照)によって6自由度方向に駆動可能となっている。また、ミラーM4も、前述のミラーM1と同様に、X干渉計、Y干渉計によって、そのX軸方向の位置、Y軸方向の位置がそれぞれ計測されるようになっている。そのX干渉計、Y干渉計は、前述と同様に部分鏡筒152bにそれぞれ設けられた干渉計ブロック64x4,64y4(図7参照)と光源80とによって、それぞれ構成されている。 3A, 3B and 4, the mirror M4 is a concave mirror whose lower surface is a reflecting surface, and is greatly deviated from the optical axis AX of the projection optical system PO. Placed in position. However, as shown in FIG. 4, the reflecting surface of the mirror M4 is a part of a rotationally symmetric surface such as a spherical surface or an aspherical surface indicated by a broken line 94b, and its rotational symmetry axis substantially coincides with the optical axis AX. The position of the mirror M4 is adjusted to the position. The mirror M4 is held in the partial barrel 152a of FIG. 2 by a holding mechanism similar to the holding mechanism 92 that holds the mirror M1 described above, for example, with one link protruding from the overhanging portion 152f. The parallel link mechanism 41 4 (see FIG. 7) having the same configuration as the above-described parallel link mechanism 41 1 constituting the mechanism can be driven in the direction of 6 degrees of freedom. Similarly to the above-described mirror M1, the mirror M4 also measures the position in the X-axis direction and the position in the Y-axis direction by the X interferometer and the Y interferometer, respectively. The X interferometer and Y interferometer are configured by interferometer blocks 64x 4 and 64y 4 (see FIG. 7) and a light source 80, respectively, provided in the partial barrel 152b in the same manner as described above.

前記ミラーM5は、図3(A)、図3(B)及び図4を総合するとわかるように、その上面が反射面とされ、その一部に切り欠きが形成された全体として概略馬蹄形状の凸面鏡である。このミラーM5は、その反射面が球面又は非球面などの回転対称な面の一部となっており、その回転対称軸が投影光学系POの光学軸AXにほぼ一致するように位置調整されている。このミラーM5では、光学軸AXより−Y側の部分に照明光ELの光路となる上記切り欠きが形成されている。このミラーM5は、図2の部分鏡筒152e内で、前述したミラーM1を保持する保持機構92と同様の保持機構によって保持され、該保持機構を構成する前述のパラレルリンク機構411と同様の構成のパラレルリンク機構415(図7参照)によって6自由度方向に駆動可能となっている。また、ミラーM5も、前述のミラーM1と同様に、X干渉計、Y干渉計によって、そのX軸方向の位置、Y軸方向の位置がそれぞれ計測されるようになっている。そのX干渉計、Y干渉計は、前述と同様に部分鏡筒152eにそれぞれ設けられた干渉計ブロック64x5,64y5(図7参照)と光源80とによって、それぞれ構成されている。 As shown in FIG. 3A, FIG. 3B, and FIG. 4, the mirror M5 has a generally horseshoe shape as a whole, the upper surface of which is a reflection surface and a notch is formed in a part of the reflection surface. It is a convex mirror. The mirror M5 has a reflection surface that is part of a rotationally symmetric surface such as a spherical surface or an aspherical surface, and the position of the mirror M5 is adjusted so that the rotationally symmetric axis substantially coincides with the optical axis AX of the projection optical system PO. Yes. In the mirror M5, the above-described notch serving as the optical path of the illumination light EL is formed in a portion on the −Y side from the optical axis AX. The mirror M5, within a partial tube 152e 2 is held by the same holding mechanism and the holding mechanism 92 for holding the mirror M1 described above, similar to the parallel link mechanism 41 1 of the aforementioned constituting the holding mechanism The parallel link mechanism 41 5 (see FIG. 7) having the configuration can be driven in the direction of six degrees of freedom. Similarly to the mirror M1, the mirror M5 is also configured to measure the position in the X-axis direction and the position in the Y-axis direction by the X interferometer and the Y interferometer, respectively. The X interferometer and the Y interferometer are respectively configured by interferometer blocks 64x 5 and 64y 5 (see FIG. 7) and a light source 80 provided in the partial barrel 152e in the same manner as described above.

前記ミラーM6は、図3(A)、図3(B)及び図4を総合するとわかるように、その下面が反射面とされ、その一部に切り欠きが形成された全体として概略馬蹄形状の凹面鏡である。このミラーM6は、その反射面が球面又は非球面などの回転対称な面の一部となっており、その回転対称軸が投影光学系POの光学軸AXにほぼ一致するように位置調整されている。このミラーM6では、光学軸AXより+Y側の部分に照明光ELの光路となる上記切り欠きが形成されている。このミラーM6は、図2の部分鏡筒152d内で、前述したミラーM1を保持する保持機構92と同様の保持機構によって保持され、該保持機構を構成する前述のパラレルリンク機構411と同様の構成のパラレルリンク機構416(図7参照)によって6自由度方向に駆動可能となっている。また、ミラーM6も、前述のミラーM1と同様に、X干渉計、Y干渉計によって、そのX軸方向の位置、Y軸方向の位置がそれぞれ計測されるようになっている。そのX干渉計、Y干渉計は、前述と同様に部分鏡筒152dにそれぞれ設けられた干渉計ブロック64x6,64y6(図7参照)と光源80とによって、それぞれ構成されている。 As shown in FIGS. 3A, 3B, and 4, the mirror M6 has a substantially horseshoe shape as a whole in which the lower surface is a reflecting surface and a notch is formed in a part thereof. It is a concave mirror. The mirror M6 has a reflection surface that is part of a rotationally symmetric surface such as a spherical surface or an aspherical surface, and the position of the mirror M6 is adjusted so that the rotationally symmetric axis substantially coincides with the optical axis AX of the projection optical system PO. Yes. In the mirror M6, the above-described notch serving as the optical path of the illumination light EL is formed on the + Y side of the optical axis AX. The mirror M6 is held in the partial barrel 152d in FIG. 2 by a holding mechanism similar to the holding mechanism 92 that holds the mirror M1 described above, and is similar to the parallel link mechanism 41 1 that constitutes the holding mechanism. The parallel link mechanism 41 6 (see FIG. 7) having the configuration can be driven in the direction of six degrees of freedom. Similarly to the above-described mirror M1, the mirror M6 also measures the position in the X-axis direction and the position in the Y-axis direction by the X interferometer and the Y interferometer, respectively. The X interferometer and Y interferometer are configured by interferometer blocks 64x 6 and 64y 6 (see FIG. 7) and a light source 80, respectively, provided in the partial barrel 152d as described above.

本実施形態では、図7に示されるように、前記干渉計ブロック64x1、64y1で計測されるミラーM1の位置情報、前記干渉計ブロック64x2,64y2で計測されるミラーM2の位置情報、前記干渉計ブロック64x3,64y3で計測されるミラーM3の位置情報、前記干渉計ブロック64x4,64y4で計測されるミラーM4の位置情報、前記干渉計ブロック64x5,64y5で計測されるミラーM5の位置情報、前記干渉計ブロック64x6,64y6で計測されるミラーM6の位置情報は、それぞれ主制御装置20に供給されるようになっている。主制御装置20では、ミラーM1〜M6の位置情報に基づいて、パラレルリンク機構411〜416を介してミラーM1〜M6のX軸方向及びY軸方向の位置を調整するようになっている。 In this embodiment, as shown in FIG. 7, the positional information of the mirror M1 measured by the interferometer blocks 64x 1 and 64y 1 and the positional information of the mirror M2 measured by the interferometer blocks 64x 2 and 64y 2 , Position information of the mirror M3 measured by the interferometer blocks 64x 3 and 64y 3 , position information of the mirror M4 measured by the interferometer blocks 64x 4 and 64y 4 , measured by the interferometer blocks 64x 5 and 64y 5 The position information of the mirror M5 and the position information of the mirror M6 measured by the interferometer blocks 64x 6 and 64y 6 are supplied to the main controller 20, respectively. The main controller 20 adjusts the positions of the mirrors M1 to M6 in the X axis direction and the Y axis direction via the parallel link mechanisms 41 1 to 41 6 based on the position information of the mirrors M1 to M6. .

ここで、上述のようにして構成された投影光学系POの作用について図4に基づいて説明する。光源装置12から射出され、投影光学系POの鏡筒52に形成された開口52aを介して鏡筒52の内部に入射されたEUV光ELは、鏡筒52内に配置された照明光学系の一部を構成する折り曲げミラーMでほぼ上向きに反射され、鏡筒52の開口52bを介してレチクルRに所定の入射角で入射する。そして、レチクルRのパターン面で反射されたEUV光ELは、ミラーM1で反射されてミラーM2の反射面に集光される。次いで、ミラーM2の反射面で反射されたEUV光ELは、ミラーM3、M4で順次反射され、ミラーM6の切り欠きを通過してミラーM5に入射し、ミラーM5の反射面で反射される。その後、ミラーM5で反射されたEUV光ELは、ミラーM6で反射され、パターンの結像光束となってミラーM5の切り欠きを介してウエハWに照射される。   Here, the operation of the projection optical system PO configured as described above will be described with reference to FIG. The EUV light EL emitted from the light source device 12 and incident on the inside of the lens barrel 52 through the opening 52 a formed in the lens barrel 52 of the projection optical system PO is emitted from the illumination optical system disposed in the lens barrel 52. The light is reflected substantially upward by the bending mirror M constituting a part, and enters the reticle R through the opening 52b of the lens barrel 52 at a predetermined incident angle. Then, the EUV light EL reflected by the pattern surface of the reticle R is reflected by the mirror M1 and collected on the reflection surface of the mirror M2. Next, the EUV light EL reflected by the reflecting surface of the mirror M2 is sequentially reflected by the mirrors M3 and M4, passes through the notch of the mirror M6, enters the mirror M5, and is reflected by the reflecting surface of the mirror M5. Thereafter, the EUV light EL reflected by the mirror M5 is reflected by the mirror M6, and is irradiated onto the wafer W through the notch of the mirror M5 as a pattern imaging light beam.

図7には、本実施形態の露光装置10の制御系の主要な構成が概略的に示されている。この制御系は、装置全体を統括的に制御する主制御装置20を中心として構成されている。   FIG. 7 schematically shows the main configuration of the control system of the exposure apparatus 10 of the present embodiment. This control system is mainly configured of a main controller 20 that controls the entire apparatus in an integrated manner.

次に、上述のようにして構成された本実施形態の露光装置10による露光工程の動作について説明する。   Next, the operation of the exposure process by the exposure apparatus 10 of the present embodiment configured as described above will be described.

まず、不図示のレチクル搬送系によりレチクルRが搬送され、ローディングポジションにあるレチクルステージRSTに保持される。次いで、主制御装置20(図7参照)により、ウエハステージWST及びレチクルステージRSTの位置が制御され、レチクルR上に形成された不図示のレチクルアライメントマークのウエハW面上への投影像が空間像計測器FMを用いて検出され、その検出結果と干渉計82R、82Wの計測値とに基づいて、レチクルパターン像のウエハW面上への投影位置が求められる。すなわち、レチクルアライメントが行われる。   First, reticle R is transported by a reticle transport system (not shown) and held on reticle stage RST in the loading position. Next, main controller 20 (see FIG. 7) controls the positions of wafer stage WST and reticle stage RST, and a projection image of a reticle alignment mark (not shown) formed on reticle R onto the surface of wafer W is a space. The projection position of the reticle pattern image on the surface of the wafer W is obtained based on the detection result and the measurement values of the interferometers 82R and 82W. That is, reticle alignment is performed.

次に、主制御装置20により、空間像計測器FMがアライメント系ALGの直下へ位置するように、ウエハステージWSTが移動され、アライメント系ALGの検出信号及びそのときのウエハ干渉計82Wの計測値に基づいて、間接的にレチクルRのパターン像のウエハW面上への投影位置とアライメント系ALGの相対距離、すなわちアライメント系ALGのベースラインが求められる。   Next, main controller 20 moves wafer stage WST so that aerial image measuring instrument FM is positioned directly below alignment system ALG, and the detection signal of alignment system ALG and the measured value of wafer interferometer 82W at that time are detected. Based on the above, the projection position of the pattern image of the reticle R onto the wafer W surface and the relative distance between the alignment system ALG, that is, the baseline of the alignment system ALG are obtained.

かかるベースライン計測が終了すると、主制御装置20により、いわゆるEGA方式のウエハアライメントが行われ、ウエハW上の全てのショット領域の位置座標が求められる。   When the baseline measurement is completed, the main controller 20 performs so-called EGA wafer alignment, and obtains the position coordinates of all shot areas on the wafer W.

そして、次のようにしてステップ・アンド・スキャン方式の露光がEUV光ELを露光用照明光として行われる。すなわち、主制御装置20ではウエハアライメントの結果得られたウエハW上の各ショット領域の位置情報に従って、ウエハ干渉計82Wからの位置情報をモニタしつつ、ウエハステージWSTを第1ショット領域の露光のための走査開始位置(加速開始位置)に移動するとともに、レチクルステージRSTを走査開始位置(加速開始位置)に移動して、その第1ショットの走査露光を行う。この走査露光に際し、主制御装置20ではレチクルステージRSTとウエハステージWSTとを相互に逆向きに駆動するとともに両者の速度比が投影光学系POの投影倍率に正確に一致するように両ステージの速度を制御し、露光(レチクルパターンの転写)を行う。これにより、ウエハW上の第1ショット領域には、例えば25mm(幅)×50mm(走査方向の長さ)の回路パターンの転写像が形成される。   Then, step-and-scan exposure is performed using the EUV light EL as exposure illumination light as follows. That is, main controller 20 monitors the position information from wafer interferometer 82W according to the position information of each shot area on wafer W obtained as a result of the wafer alignment, and causes wafer stage WST to expose the first shot area. And the reticle stage RST is moved to the scan start position (acceleration start position), and scanning exposure of the first shot is performed. At the time of this scanning exposure, main controller 20 drives reticle stage RST and wafer stage WST in opposite directions, and the speeds of both stages so that the speed ratio of the two accurately matches the projection magnification of projection optical system PO. Is controlled to perform exposure (reticle pattern transfer). Thereby, a transfer image of a circuit pattern of, for example, 25 mm (width) × 50 mm (length in the scanning direction) is formed in the first shot region on the wafer W.

上記のようにして第1ショット領域の走査露光が終了すると、主制御装置20ではウエハステージWSTを第2ショット領域の露光のための走査開始位置(加速開始位置)へ移動させるショット間のステッピング動作を行う。そして、その第2ショット領域の走査露光を上述と同様にして行う。以後、第3ショット領域以降も同様の動作を行う。   When scanning exposure of the first shot area is completed as described above, main controller 20 performs stepping operation between shots to move wafer stage WST to a scanning start position (acceleration start position) for exposure of the second shot area. I do. Then, scanning exposure of the second shot area is performed in the same manner as described above. Thereafter, the same operation is performed after the third shot area.

このようにして、ショット間のステッピング動作とショットに対する走査露光動作とが繰り返され、ステップ・アンド・スキャン方式でウエハW上の全てのショット領域にレチクルRのパターンが転写される。   In this way, the stepping operation between shots and the scanning exposure operation for the shots are repeated, and the pattern of the reticle R is transferred to all shot regions on the wafer W by the step-and-scan method.

ここで、上記の走査露光中やアライメント中には、ウエハフォーカスセンサ(14a、14b)によってウエハW表面と投影光学系POの間隔、XY平面に対する傾斜が計測され、主制御装置20によってウエハW表面と投影光学系POとの間隔、平行度が常に一定になるようにウエハステージWSTが制御される。また、主制御装置20では、レチクルフォーカスセンサ(13a、13b)の計測値に基づいて、露光中(レチクルパターンの転写中)の投影光学系POとレチクルRのパターン面との間隔が常に一定に保たれるように、レチクルRの投影光学系POの光軸方向(Z方向)の位置を調整しつつ、レチクルステージRSTとウエハステージWSTとをY軸方向に沿って同期移動させる。   Here, during the above scanning exposure and alignment, the distance between the wafer W surface and the projection optical system PO and the inclination with respect to the XY plane are measured by the wafer focus sensor (14a, 14b), and the main controller 20 measures the surface of the wafer W. Wafer stage WST is controlled so that the distance between the projection optical system PO and the parallelism is always constant. Further, in main controller 20, the distance between projection optical system PO during exposure (during reticle pattern transfer) and pattern surface of reticle R is always constant based on the measurement values of reticle focus sensors (13a, 13b). The reticle stage RST and wafer stage WST are synchronously moved along the Y-axis direction while adjusting the position of the reticle R in the optical axis direction (Z direction) of the projection optical system PO so as to be maintained.

更に、本実施形態の露光装置10では、例えばオペレータの指示に基づいて、主制御装置20によって投影光学系POの所定の結像特性の調整が行われるようになっている。この投影光学系の結像特性の調整の前提として、結像特性を正確に計測する必要がある。その計測方法としては、例えば所定の計測用パターンが形成された計測用マスクを用いて露光を行い、計測用パターンの投影像が転写形成されたウエハを現像して得られるレジスト像を計測した計測結果に基づいて結像特性を算出する方法(焼き付け法)が主として採用される。   Further, in the exposure apparatus 10 of the present embodiment, for example, based on an operator's instruction, the main controller 20 adjusts predetermined imaging characteristics of the projection optical system PO. As a premise for adjusting the imaging characteristics of the projection optical system, it is necessary to accurately measure the imaging characteristics. As the measurement method, for example, measurement is performed by measuring a resist image obtained by performing exposure using a measurement mask on which a predetermined measurement pattern is formed and developing a wafer on which a projection image of the measurement pattern is transferred and formed. A method (printing method) for calculating imaging characteristics based on the result is mainly employed.

そして、オペレータにより上記の結像特性の算出結果が入力されると、主制御装置20は、所定の演算を行って、投影光学系POの結像特性を所望の状態に調整するための、ミラーM1〜M6それぞれのX軸、Y軸方向の駆動量(ゼロを含む)を算出し、その算出結果に応じてパラレルリンク機構411〜416を介してミラーM1〜M6の位置調整を行う。この調整に際して、主制御装置20は、前記干渉計ブロック64x1、64y1で計測されるミラーM1の位置情報、前記干渉計ブロック64x2,64y2で計測されるミラーM2の位置情報、前記干渉計ブロック64x3,64y3で計測されるミラーM3の位置情報、前記干渉計ブロック64x4,64y4で計測されるミラーM4の位置情報、前記干渉計ブロック64x5,64y5で計測されるミラーM5の位置情報、前記干渉計ブロック64x6,64y6で計測されるミラーM6の位置情報に基づいて、ミラーM1〜M6それぞれの位置が目標位置に一致するように、パラレルリンク機構411〜416をフィードバック制御する。これにより、投影光学系POの結像特性が所望の状態に調整される。 When the calculation result of the imaging characteristic is input by the operator, the main controller 20 performs a predetermined calculation to adjust the imaging characteristic of the projection optical system PO to a desired state. The driving amounts (including zero) in the X-axis and Y-axis directions of M1 to M6 are calculated, and the positions of the mirrors M1 to M6 are adjusted via the parallel link mechanisms 41 1 to 41 6 according to the calculation results. In this adjustment, the main controller 20 determines the position information of the mirror M1 measured by the interferometer blocks 64x 1 and 64y 1 , the position information of the mirror M2 measured by the interferometer blocks 64x 2 and 64y 2 , and the interference. Position information of the mirror M3 measured by the meter blocks 64x 3 and 64y 3 , position information of the mirror M4 measured by the interferometer blocks 64x 4 and 64y 4 , mirror measured by the interferometer blocks 64x 5 and 64y 5 M5 position information, based on the interferometer block 64x 6, position information of the mirror M6 measured by 64y 6, as mirror M1~M6 each position coincides with the target position, the parallel link mechanism 41 1-41 6 is feedback controlled. Thereby, the imaging characteristic of the projection optical system PO is adjusted to a desired state.

なお、これまでの説明では、干渉計ブロック64xi、64yi(i=1〜6)でミラーM1〜M6のX軸方向及びY軸方向の位置を計測するものとしたが、本実施形態では、ミラーM1〜M6の少なくとも1つの特定ミラーについては、そのZ軸方向位置計測用の干渉計ブロックが、少なくとも1つ設けられており、その特定ミラーのZ軸方向の位置、更にはXY面に対する傾斜(チルト)が計測されるようになっていることがより望ましい。かかる場合には、主制御装置20は、その特定ミラーのZ軸方向の位置、更にはXY面に対する傾斜(チルト)を調整することで、投影光学系POの結像特性をより高精度にかつ細やかに調整することが可能になる。 In the description so far, the positions of the mirrors M1 to M6 in the X-axis direction and the Y-axis direction are measured by the interferometer blocks 64x i and 64y i (i = 1 to 6). The at least one specific mirror of the mirrors M1 to M6 is provided with at least one interferometer block for measuring the position in the Z-axis direction, and the position of the specific mirror in the Z-axis direction, further to the XY plane More preferably, the tilt is measured. In such a case, the main controller 20 adjusts the position of the specific mirror in the Z-axis direction, and further, the tilt (tilt) with respect to the XY plane, so that the imaging characteristics of the projection optical system PO can be improved with high accuracy. Fine adjustment is possible.

以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置10によると、極めて波長の短いEUV光ELを露光光として用い、色収差のないオール反射の投影光学系POを介してレチクルRのパターンがウエハW上に転写されるので、レチクルR上の微細パターンをウエハW上の各ショット領域に高精度に転写することができる。具体的には、最小線幅70nm程度の微細パターンの高精度な転写が可能である。   As described above in detail, according to the exposure apparatus 10 of the present embodiment, the EUV light EL having an extremely short wavelength is used as the exposure light, and the pattern of the reticle R is changed to the wafer via the all-reflection projection optical system PO having no chromatic aberration. Since it is transferred onto W, the fine pattern on reticle R can be transferred to each shot area on wafer W with high accuracy. Specifically, a fine pattern with a minimum line width of about 70 nm can be transferred with high accuracy.

また、鏡筒52内で保持されるミラーM1〜M6の位置計測に用いられるレーザ干渉計の一部を構成する干渉計ブロック64xi、64yi(i=1〜6)が鏡筒52に固設されているおり、これらの干渉計ブロック64xi、64yiのそれぞれは、光源80から射出されるレーザ光を、測長ビームと参照ビームとに分離するビームスプリッタ72及び参照ビームを反射する参照鏡74等を含んでいる。すなわち、参照ビームの光路のうち、測長ビームとは独立した光路(の光路長)を決定するビームスプリッタ72と参照鏡74を含む干渉計ブロック64xi、64yiが鏡筒52に固設されているので、鏡筒52そのものの剛性を高くすることにより、ビームスプリッタ72から参照鏡74までの距離(ビームスプリッタ72と参照鏡74との位置関係)を一定に維持することができる。この結果、それぞれのレーザ干渉計により、測長ビームが照射されるミラーの位置を、参照鏡74に照射される参照ビームの光路長と測長ビームの光路長との差に基づいて精度良く(静電容量式変位センサなどに比べて高い分解能で)かつ安定性良く、非接触にて計測することが可能となる。また、レーザ干渉計の測長ストロークは、静電容量式変位センサなどの計測ストロークに比べて格段に長いのが通常であり、測長ストロークがミラーの調整ストロークに対して不十分となることはない。また、干渉計ブロックを保持する保持部材として大型かつ大重量な保持部材を用いる必要がなく、鏡筒をある程度剛性の高い構造にすれば足りるので、装置の大型化を招くこともない。 Further, interferometer blocks 64x i and 64y i (i = 1 to 6) constituting a part of the laser interferometer used for position measurement of the mirrors M1 to M6 held in the lens barrel 52 are fixed to the lens barrel 52. Each of these interferometer blocks 64x i and 64y i includes a beam splitter 72 that separates the laser light emitted from the light source 80 into a measurement beam and a reference beam, and a reference that reflects the reference beam. A mirror 74 and the like are included. That is, interferometer blocks 64x i and 64y i including a beam splitter 72 and a reference mirror 74 that determine an optical path independent of the measurement beam among the optical paths of the reference beam and the reference mirror 74 are fixed to the lens barrel 52. Therefore, by increasing the rigidity of the lens barrel 52 itself, the distance from the beam splitter 72 to the reference mirror 74 (the positional relationship between the beam splitter 72 and the reference mirror 74) can be maintained constant. As a result, the position of the mirror irradiated with the measurement beam by each laser interferometer is accurately determined based on the difference between the optical path length of the reference beam irradiated to the reference mirror 74 and the optical path length of the measurement beam ( Measurement can be performed in a non-contact manner with high stability (with a higher resolution than a capacitance displacement sensor). Also, the measurement stroke of the laser interferometer is usually much longer than the measurement stroke of a capacitive displacement sensor, etc., and the measurement stroke is not sufficient relative to the mirror adjustment stroke. Absent. Further, it is not necessary to use a large and heavy holding member as a holding member for holding the interferometer block, and it is sufficient to make the lens barrel a structure having a certain degree of rigidity, so that the size of the apparatus is not increased.

なお、上記実施形態では、6枚のミラー全ての位置をレーザ干渉計で計測する構成を採用したが、本発明がこれに限られるものではなく、全ミラーのうちの少なくとも1枚のミラーの計測を行うことができれば良い。従って、計測対象のミラーやその数などに関しては、任意に設定することができる。   In the above embodiment, a configuration in which the positions of all six mirrors are measured with a laser interferometer is adopted. However, the present invention is not limited to this, and measurement of at least one of the mirrors is performed. I hope it can be done. Therefore, the measurement target mirror and the number of mirrors can be arbitrarily set.

なお、上記実施形態では、干渉計ブロックとして、ビームスプリッタ72、参照鏡74、λ/4板76A,76B、ディテクタ78を備える場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、干渉計ブロックとしては、少なくともビームスプリッタ及び参照鏡を備えていれば良い。   In the above-described embodiment, the case where the beam splitter 72, the reference mirror 74, the λ / 4 plates 76A and 76B, and the detector 78 are provided as the interferometer block has been described. However, the present invention is not limited to this, and the interference is not limited. The meter block only needs to include at least a beam splitter and a reference mirror.

また、上記実施形態では、露光光としてEUV光を用い、6枚のミラーのみから成るオール反射の投影光学系を用いる場合について説明したが、これは一例であって、本発明がこれに限定されないことは勿論である。すなわち、例えば、特開平11−345761号公報に開示されるような4枚のミラーのみから成る投影光学系を備えた露光装置は勿論、光源に波長100〜160nmのVUV光源、例えばAr2レーザ(波長126nm)を用い、4〜8枚のミラーを有する投影光学系などにも好適に適用することができる。また、レンズのみから成る屈折系の投影光学系、レンズを一部に含む反射屈折系の投影光学系のいずれにも、本発明は好適に適用することができる。勿論、光学素子としては、1又は2以上あれば良いので、その数が3以下の投影光学系についても本発明は好適に適用することができる。 In the above embodiment, the case where the EUV light is used as the exposure light and the all-reflection projection optical system including only six mirrors is used is described as an example, and the present invention is not limited thereto. Of course. That is, for example, an exposure apparatus having a projection optical system composed of only four mirrors as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-345761, as well as a VUV light source having a wavelength of 100 to 160 nm, such as an Ar 2 laser ( The present invention can be suitably applied to a projection optical system having a wavelength of 126 nm) and having 4 to 8 mirrors. Further, the present invention can be suitably applied to both a refractive projection optical system including only a lens and a catadioptric projection optical system including a lens in part. Of course, since one or more optical elements are sufficient, the present invention can be suitably applied to a projection optical system having three or less optical elements.

また、上記実施形態では、光学素子駆動機構としてパラレルリンク機構が採用された場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、例えば、光学素子を駆動することが可能な機構であれば種々の機構を採用することが可能である。また、レーザ干渉計の計測値に基づいて、オペレータがミラーの位置を調整するような構成を採用することとしても良い。   In the above embodiment, the case where the parallel link mechanism is employed as the optical element driving mechanism has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, any mechanism capable of driving the optical element. It is possible to employ various mechanisms. Further, a configuration in which the operator adjusts the position of the mirror based on the measurement value of the laser interferometer may be employed.

なお、上記実施形態では、レーザ干渉計を用いてミラーの位置を計測する場合について説明したが、例えば、レーザ干渉計の代わりにリニアエンコーダを用いてミラーの位置を計測することとしても良い。例えば、図8(A)に示されるように、ミラーM1に透過型のリニアスケール99を設け、部分鏡筒152cにレーザ光を送出するレーザ送光系98A及びレーザ光を受光するレーザ受光系98Bを設けて、例えば、ミラーM1の図8(A)におけるX軸方向又はY軸方向の位置を計測するようにしても良い。この図8(A)の構成によると、部分鏡筒152cにレーザ送光系98A、レーザ受光系98Bが設けられているので、上記実施形態と同様に、部分鏡筒152cの剛性をある程度高く設定しておくことにより、ミラーM1のX軸方向又はY軸方向の位置を精度良く計測することが可能となる。   In the above embodiment, the case where the position of the mirror is measured using the laser interferometer has been described. However, for example, the position of the mirror may be measured using a linear encoder instead of the laser interferometer. For example, as shown in FIG. 8A, a transmissive linear scale 99 is provided on the mirror M1, and a laser beam sending system 98A for sending the laser beam to the partial barrel 152c and a laser beam receiving system 98B for receiving the laser beam. For example, the position of the mirror M1 in the X-axis direction or the Y-axis direction in FIG. 8A may be measured. According to the configuration of FIG. 8A, since the laser beam transmitting system 98A and the laser beam receiving system 98B are provided in the partial lens barrel 152c, the rigidity of the partial lens barrel 152c is set to be somewhat high as in the above embodiment. By doing so, the position of the mirror M1 in the X-axis direction or the Y-axis direction can be accurately measured.

また、図8(B)に示されるように、ミラーM1の側面に反射型のリニアスケール99’を設け、部分鏡筒152cにレーザ光を反射型のリニアスケール99’に向けて送出するレーザ送光系98A’、リニアスケール99’で反射したレーザ光を受光するレーザ受光系98B’を設け、ミラーM1の図8(B)におけるZ軸方向の位置を計測するようにしても良い。この図8(B)においても、図8(A)の場合と同様に、レーザ送光系98A’及びレーザ受光系98B’が設けられた部分鏡筒152cの剛性をある程度高く設定しておくことで、ミラーM1のZ位置を精度良く計測することが可能となる。この場合、図8(B)に示されるように、部分鏡筒152cに窓ガラス97を嵌め込むこととしても、ミラーM1の位置計測は可能であるので、投影光学系の鏡筒内を真空あるいは所定のガスで置換する場合などに特に有効である。なお、本変形例は、ミラーM1に限らず、その他のミラーにも勿論適用可能である。   Further, as shown in FIG. 8B, a reflective linear scale 99 ′ is provided on the side surface of the mirror M1, and laser light is sent to the partial lens barrel 152c toward the reflective linear scale 99 ′. An optical system 98A ′ and a laser light receiving system 98B ′ that receives the laser light reflected by the linear scale 99 ′ may be provided, and the position of the mirror M1 in the Z-axis direction in FIG. 8B may be measured. Also in FIG. 8B, as in the case of FIG. 8A, the rigidity of the partial barrel 152c provided with the laser transmission system 98A ′ and the laser light reception system 98B ′ is set to be somewhat high. Thus, the Z position of the mirror M1 can be accurately measured. In this case, as shown in FIG. 8B, the position of the mirror M1 can be measured even if the window glass 97 is fitted into the partial lens barrel 152c. This is particularly effective when replacing with a predetermined gas. Note that this modification is not limited to the mirror M1 and can be applied to other mirrors.

なお、上記実施形態では、本発明の光学装置を、露光装置を構成する投影光学系として採用した場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、例えば、本発明の光学装置を照明光学系として採用することとしても良い。また、露光装置に限らず、その他、鏡筒内に光学素子を有する光学装置であれば、種々の装置に採用することができ、いずれの場合にも、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能である。   In the above embodiment, the case where the optical apparatus of the present invention is employed as the projection optical system constituting the exposure apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the optical apparatus of the present invention is used. It may be employed as an illumination optical system. In addition to the exposure apparatus, any other optical apparatus having an optical element in the lens barrel can be employed in various apparatuses, and in any case, the same effect as in the above embodiment can be obtained. Is possible.

なお、上記実施形態では、露光光として波長11nmのEUV光を用いる場合について説明したが、これに限らず、露光光として波長13nmのEUV光を用いても良い。この場合には、波長13nmのEUV光に対して約70%の反射率を確保するため、各ミラーの反射膜としてモリブデンMoとケイ素Siを交互に積層した多層膜を用いる必要がある。   In the above embodiment, the case where EUV light having a wavelength of 11 nm is used as exposure light has been described. However, the present invention is not limited to this, and EUV light having a wavelength of 13 nm may be used as exposure light. In this case, in order to secure a reflectance of about 70% with respect to EUV light having a wavelength of 13 nm, it is necessary to use a multilayer film in which molybdenum Mo and silicon Si are alternately laminated as the reflection film of each mirror.

また、上記実施形態では、露光光源としてレーザ励起プラズマ光源を用いるものとしたが、これに限らず、SOR(Synchrotron Orbital Radiation)、ベータトロン光源、ディスチャージド光源、X線レーザなどのいずれを用いても良い。   In the above embodiment, the laser excitation plasma light source is used as the exposure light source. However, the present invention is not limited to this, and any of SOR (Synchrotron Orbital Radiation), betatron light source, discharged light source, X-ray laser, etc. Also good.

以上説明したように、本発明の光学装置は、露光装置の照明光学系又は投影光学系などとして採用するのに適している。また、本発明の露光装置は、照明光によりマスクを照射し、前記マスクのパターンを投影光学系を介して前記感光物体上に転写するのに適している。   As described above, the optical apparatus of the present invention is suitable for use as an illumination optical system or projection optical system of an exposure apparatus. The exposure apparatus of the present invention is suitable for irradiating a mask with illumination light and transferring the mask pattern onto the photosensitive object via a projection optical system.

本発明の一実施形態に係る露光装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the exposure apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の投影光学系の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the projection optical system of FIG. 図3(A),図3(B)は、投影光学系を構成するミラーの配置を説明するための図である。FIG. 3A and FIG. 3B are diagrams for explaining the arrangement of the mirrors constituting the projection optical system. 投影光学系を構成するミラーの作用を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect | action of the mirror which comprises a projection optical system. 部分鏡筒152cの一部を破断して示す斜視図である。It is a perspective view which fractures | ruptures and shows a part of partial barrel 152c. ミラーの位置計測に用いられるレーザ干渉計の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser interferometer used for the position measurement of a mirror. 一実施形態の制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of one Embodiment. 図8(A),図8(B)は、一実施形態の変形例を説明するための図である。FIG. 8A and FIG. 8B are diagrams for explaining a modification of the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

461〜466…パラレルリンク機構(光学素子駆動機構)、52…鏡筒、64xi,64yi…干渉計ブロック(干渉計構成部品)、72…偏光ビームスプリッタ(分離光学素子)、74…参照鏡、76A,76B…λ/4板、78…ディテクタ、80…光源、EL…EUV光(照明光)、M1〜M6…ミラー(光学素子)、PO…投影光学系、R…レチクル(マスク)、W…感光物体(ウエハ)。 46 1 to 46 6 ... parallel link mechanism (optical element driving mechanism), 52 ... barrel, 64x i , 64y i ... interferometer block (interferometer component), 72 ... polarization beam splitter (separation optical element), 74 ... Reference mirror, 76A, 76B ... λ / 4 plate, 78 ... detector, 80 ... light source, EL ... EUV light (illumination light), M1 to M6 ... mirror (optical element), PO ... projection optical system, R ... reticle (mask) ), W: photosensitive object (wafer).

Claims (5)

鏡筒と;
該鏡筒内で保持される1又は2以上の光学素子と;
前記光学素子のうちの少なくとも1つの位置計測に用いられるレーザ干渉計の一部を構成し、前記鏡筒に固設される干渉計構成部品と;を備え、
前記干渉計構成部品は、光源から射出されるレーザビームを、測長ビームと参照ビームとに分離する分離光学素子と、前記参照ビームを反射する参照鏡とを少なくとも含むことを特徴とする光学装置。
With a lens barrel;
One or more optical elements held in the lens barrel;
A part of a laser interferometer used for position measurement of at least one of the optical elements, and an interferometer component fixed to the lens barrel;
The interferometer component includes at least a separation optical element that separates a laser beam emitted from a light source into a length measurement beam and a reference beam, and a reference mirror that reflects the reference beam. .
前記干渉計構成部品は、λ/4板及びディテクタの少なくとも一方を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の光学装置。   The optical apparatus according to claim 1, wherein the interferometer component further includes at least one of a λ / 4 plate and a detector. 前記レーザ干渉計の計測結果に基づいて、前記光学素子を駆動する光学素子駆動機構を更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学装置。   The optical apparatus according to claim 1, further comprising an optical element driving mechanism that drives the optical element based on a measurement result of the laser interferometer. 照明光によりマスクを照射し、前記マスクのパターンを投影光学系を介して感光物体上に転写する露光装置であって、
前記投影光学系として、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学装置を備える露光装置。
An exposure apparatus that irradiates a mask with illumination light and transfers a pattern of the mask onto a photosensitive object via a projection optical system,
An exposure apparatus comprising the optical apparatus according to claim 1 as the projection optical system.
前記投影光学系は、反射光学素子のみから成る反射光学系であり、
前記照明光は、波長5〜20nmのEUV光であることを特徴とする請求項4に記載の露光装置。
The projection optical system is a reflective optical system composed only of reflective optical elements,
The exposure apparatus according to claim 4, wherein the illumination light is EUV light having a wavelength of 5 to 20 nm.
JP2003412676A 2003-12-11 2003-12-11 Optical apparatus and aligner Pending JP2005175177A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003412676A JP2005175177A (en) 2003-12-11 2003-12-11 Optical apparatus and aligner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003412676A JP2005175177A (en) 2003-12-11 2003-12-11 Optical apparatus and aligner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005175177A true JP2005175177A (en) 2005-06-30

Family

ID=34733011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003412676A Pending JP2005175177A (en) 2003-12-11 2003-12-11 Optical apparatus and aligner

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005175177A (en)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007086557A1 (en) * 2006-01-30 2007-08-02 Nikon Corporation Optical member holding apparatus, method for adjusting position of optical member, and exposure apparatus
US7821726B2 (en) 2007-07-18 2010-10-26 Canon Kabushiki Kaisha Optical element positioning apparatus, projection optical system and exposure apparatus
US20130271945A1 (en) 2004-02-06 2013-10-17 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US8654345B2 (en) 2009-09-30 2014-02-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical system, in particular in a microlithographic projection exposure apparatus
US8699116B2 (en) 2007-11-09 2014-04-15 Nikon Corporation Microactuator, optical device, display apparatus, exposure apparatus, and method for producing device
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9678332B2 (en) 2007-11-06 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9885872B2 (en) 2003-11-20 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light
US9891539B2 (en) 2005-05-12 2018-02-13 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
JP2018058186A (en) * 2016-10-07 2018-04-12 スピードファム株式会社 Flat surface polishing device
JP2018518705A (en) * 2015-05-18 2018-07-12 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Sensor arrangement and method for determining the position of each of a number of mirrors in a lithography system
US10101666B2 (en) 2007-10-12 2018-10-16 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
WO2019074361A1 (en) * 2017-10-09 2019-04-18 Nederlandse Organisatie Voor Toegepastnatuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Refocusing device
EP3543760A1 (en) * 2018-03-22 2019-09-25 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Refocusing device
JP2022517529A (en) * 2019-01-18 2022-03-09 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Projection system and lithography equipment with projection system

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9885959B2 (en) 2003-04-09 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having deflecting member, lens, polarization member to set polarization in circumference direction, and optical integrator
US9678437B2 (en) 2003-04-09 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction
US9423698B2 (en) 2003-10-28 2016-08-23 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US9760014B2 (en) 2003-10-28 2017-09-12 Nikon Corporation Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus
US10281632B2 (en) 2003-11-20 2019-05-07 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical member with optical rotatory power to rotate linear polarization direction
US9885872B2 (en) 2003-11-20 2018-02-06 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light
US10241417B2 (en) 2004-02-06 2019-03-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10234770B2 (en) 2004-02-06 2019-03-19 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US10007194B2 (en) 2004-02-06 2018-06-26 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US20130271945A1 (en) 2004-02-06 2013-10-17 Nikon Corporation Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method
US9891539B2 (en) 2005-05-12 2018-02-13 Nikon Corporation Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method
WO2007086557A1 (en) * 2006-01-30 2007-08-02 Nikon Corporation Optical member holding apparatus, method for adjusting position of optical member, and exposure apparatus
KR101470650B1 (en) * 2006-01-30 2014-12-08 가부시키가이샤 니콘 Optical member holding apparatus, method for adjusting position of optical member, and exposure apparatus
US8576375B2 (en) 2006-01-30 2013-11-05 Nikon Corporation Optical member-holding apparatus, method for adjusting position of optical member, and exposure apparatus
JPWO2007086557A1 (en) * 2006-01-30 2009-06-25 株式会社ニコン Optical member holding device, optical member position adjusting method, and exposure apparatus
US7948695B2 (en) 2007-07-18 2011-05-24 Canon Kabushiki Kaisha Optical element positioning apparatus, projection optical system and exposure apparatus
US7821726B2 (en) 2007-07-18 2010-10-26 Canon Kabushiki Kaisha Optical element positioning apparatus, projection optical system and exposure apparatus
US10101666B2 (en) 2007-10-12 2018-10-16 Nikon Corporation Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9857599B2 (en) 2007-10-24 2018-01-02 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9341954B2 (en) 2007-10-24 2016-05-17 Nikon Corporation Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US9678332B2 (en) 2007-11-06 2017-06-13 Nikon Corporation Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method
US8699116B2 (en) 2007-11-09 2014-04-15 Nikon Corporation Microactuator, optical device, display apparatus, exposure apparatus, and method for producing device
US8654345B2 (en) 2009-09-30 2014-02-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical system, in particular in a microlithographic projection exposure apparatus
JP2018518705A (en) * 2015-05-18 2018-07-12 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Sensor arrangement and method for determining the position of each of a number of mirrors in a lithography system
KR20180038976A (en) * 2016-10-07 2018-04-17 스피드팸 가부시키가이샤 Surface polishing apparatus
JP2018058186A (en) * 2016-10-07 2018-04-12 スピードファム株式会社 Flat surface polishing device
KR102336201B1 (en) 2016-10-07 2021-12-07 스피드팸 가부시키가이샤 Surface polishing apparatus
WO2019074361A1 (en) * 2017-10-09 2019-04-18 Nederlandse Organisatie Voor Toegepastnatuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Refocusing device
US11499813B2 (en) 2017-10-09 2022-11-15 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Refocusing device
EP3543760A1 (en) * 2018-03-22 2019-09-25 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Refocusing device
JP2022517529A (en) * 2019-01-18 2022-03-09 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Projection system and lithography equipment with projection system
US11550227B2 (en) 2019-01-18 2023-01-10 Asml Netherlands B.V. Projection system and lithographic apparatus comprising said projection system
JP7340609B2 (en) 2019-01-18 2023-09-07 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Projection system and lithographic apparatus comprising the projection system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4650619B2 (en) Drive unit, optical unit, optical apparatus, and exposure apparatus
KR101465284B1 (en) Drive method and drive system for a movable body
KR101470678B1 (en) Method and system for driving a movable body
KR101465285B1 (en) Movable body drive system
JP5582165B2 (en) Measuring device, measuring method and stage device
US8334983B2 (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP4037845B2 (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2005175177A (en) Optical apparatus and aligner
JP2005020030A (en) Method and apparatus for repetitively projecting mask pattern on substrate, using time-saving height measurement
JP2008171960A (en) Position detection device and exposure device
KR20100057534A (en) Drive method and drive system for movably body
JP5422633B2 (en) Controller, lithographic apparatus, object position control method, and device manufacturing method
US8576375B2 (en) Optical member-holding apparatus, method for adjusting position of optical member, and exposure apparatus
JP4333035B2 (en) EXPOSURE APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE APPARATUS
JP5369143B2 (en) Lithographic apparatus
KR20110049821A (en) Radiation source, lithographic apparatus and device manufacturing method
JP2007013166A (en) End effector including integral illumination system for reticle prealignment sensor
JP2004241666A (en) Measuring method and exposure method
JP2005276933A (en) Optical member holding device, optical unit and aligner
TW573235B (en) X-ray projection exposure apparatus, X-ray projection exposure method, and semiconductor device
JPWO2005091343A1 (en) Mirror, alignment method, optical unit manufacturing method and optical unit, and exposure apparatus
JP2006228890A (en) Alignment method and exposure device
JP2006073798A (en) Positioning device and exposure device
JP2001358059A (en) Method for evaluating exposure apparatus and exposure apparatus
JP2004119695A (en) Projection optical equipment and aligner