JP2000100697A - Aligner and method for adjusting it - Google Patents

Aligner and method for adjusting it

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JP2000100697A
JP2000100697A JP10268197A JP26819798A JP2000100697A JP 2000100697 A JP2000100697 A JP 2000100697A JP 10268197 A JP10268197 A JP 10268197A JP 26819798 A JP26819798 A JP 26819798A JP 2000100697 A JP2000100697 A JP 2000100697A
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JP
Japan
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light
exposure
illumination
light source
wavelength
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10268197A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Ota
和哉 太田
Shoichi Tanimoto
昭一 谷元
Tsuneyuki Hagiwara
恒幸 萩原
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adjusting method for an aligner wherein an internal optical system is adjusted in a short time with high precision. SOLUTION: A laser plasma light source in a light source device 12 generates an EUV(extreme ultraviolet) light EL1 as an exposure light, an ultraviolet light EL2 as a non-exposure light, and a visible light AL as a non-exposure light, and a wavelength selecting device in the light source device 12 allows an reticule R to be irradiated with either the EUV light EL1, the ultraviolet light EL2, or the visible light AL through a mirror M, with the light from the reticule R guided on a wafer W through a projection optical system PO of reduction projection type comprising a reflective system. A lighting system comprising a part of the optical member in the light source device 12 and the mirror M and the projection optical system PO are rough-adjusted using the visible light AL or the ultraviolet light EL2, and the lighting system and the projection optical system PO are final-adjusted using the EUV light EL1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素
子、撮像素子(CCD等)、又は液晶表示素子等を製造
するためのリソグラフィ工程でマスクパターンを基板上
に転写する際に使用される露光装置の調整方法に関し、
特に露光用の照明光として軟X線のような極端紫外光(E
xtreme Ultra Violet 光:EUV光)を使用する露光装
置に使用して好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus used for transferring a mask pattern onto a substrate in a lithography process for manufacturing, for example, a semiconductor device, an image pickup device (CCD or the like), a liquid crystal display device or the like. Regarding the adjustment method of
In particular, extreme ultraviolet light (E
It is suitable for use in an exposure apparatus that uses xtreme Ultra Violet light (EUV light).

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子等を製造する際に、マスクと
してのレチクルのパターンを基板としてのレジストが塗
布されたウエハ(又はガラスプレート等)上に転写する
ために、ステッパー等の縮小投影型の露光装置、又はレ
チクルのパターンを直接ウエハ上に転写するプロキシミ
ティ方式の露光装置等の各種の露光装置が使用されてい
る。斯かる露光装置では、従来は露光用の照明光(露光
光)として水銀ランプのi線(波長365nm)やKr
Fエキシマレーザ光(波長248nm)のような紫外光
が使用されていた。最近ではより高い解像度を得るため
に、露光光としてArFエキシマレーザ光(波長193
nm)やF2 レーザ光(波長157nm)のような真空
紫外光(VUV光)を使用する露光装置の開発も行われ
ている。また、従来のこれらの露光装置の照明系や投影
光学系としては、屈折系、又は反射屈折系が使用されて
いた。
2. Description of the Related Art In manufacturing a semiconductor device or the like, in order to transfer a reticle pattern as a mask onto a wafer (or a glass plate or the like) coated with a resist as a substrate, a reduction projection type such as a stepper is used. Various types of exposure apparatuses such as an exposure apparatus or a proximity type exposure apparatus that directly transfers a reticle pattern onto a wafer are used. In such an exposure apparatus, conventionally, i-line (wavelength 365 nm) of a mercury lamp or Kr is used as illumination light (exposure light) for exposure.
Ultraviolet light such as F excimer laser light (wavelength 248 nm) has been used. Recently, in order to obtain higher resolution, ArF excimer laser light (wavelength 193) is used as exposure light.
Exposure apparatuses using vacuum ultraviolet light (VUV light) such as F2 laser light (wavelength: 157 nm) and F 2 laser light (wavelength: 157 nm) are also being developed. In addition, a refraction system or a catadioptric system has been used as an illumination system or a projection optical system of these conventional exposure apparatuses.

【0003】このように露光光として紫外光を使用する
場合には、照明系や投影光学系の組立調整を、最初の粗
調整から最終調整まで露光光を使用して行うのは効率が
悪い。そこで、従来は紫外光よりなる露光光を発生する
露光光源とは別に、He−Neレーザ等の可視光を発生
する調整用の光源を使用して、この調整用の光源からの
可視光を用いてコリメータ方式、又は干渉計方式等で照
明系や投影光学系の粗調整を行っていた。そして、粗調
整を行った後、露光光を用いてそれらの光学系の最終調
整を行っていた。
In the case where ultraviolet light is used as the exposure light, it is inefficient to perform the assembly adjustment of the illumination system and the projection optical system from the first rough adjustment to the final adjustment using the exposure light. Therefore, separately from an exposure light source that conventionally generates exposure light composed of ultraviolet light, a light source for adjustment that generates visible light such as a He-Ne laser is used, and visible light from the light source for adjustment is used. The coarse adjustment of the illumination system and the projection optical system has been performed by a collimator system or an interferometer system. Then, after performing the rough adjustment, the final adjustment of those optical systems is performed using the exposure light.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来は露光
光源とは別に調整用の光源を設け、調整用の光源からの
可視光を用いて照明系や投影光学系の粗調整を行ってい
た。この場合、例えば照明系中にその調整用の可視光を
露光光とほぼ同軸となるように導くミラー等を配置する
必要があり、露光光源及び照明系を含めた調整を行うこ
とはできなかった。そのため、粗調整の精度を高めるこ
とが困難であり、露光光を用いた最終調整に要する時間
が長くなり、結果として組立調整に要する時間が長くな
るという不都合があった。更に、露光装置ではメンテナ
ンス等を行うために、定期的に照明系や投影光学系の調
整を行う必要があるが、従来はこのような定期的な調整
時に粗調整を行うためには、例えば照明系中に調整用の
可視光を導くミラーを配置する必要があったため、調整
作業が複雑で、かつ長い時間を要していた。
As described above, conventionally, a light source for adjustment is provided separately from an exposure light source, and coarse adjustment of an illumination system and a projection optical system is performed using visible light from the light source for adjustment. . In this case, for example, it is necessary to arrange a mirror or the like for guiding the visible light for adjustment so as to be substantially coaxial with the exposure light in the illumination system, and the adjustment including the exposure light source and the illumination system cannot be performed. . Therefore, it is difficult to increase the accuracy of the coarse adjustment, and the time required for the final adjustment using the exposure light becomes longer, and as a result, the time required for the assembly adjustment becomes longer. Further, in an exposure apparatus, it is necessary to periodically adjust an illumination system and a projection optical system in order to perform maintenance and the like. Since it was necessary to arrange a mirror for guiding visible light for adjustment in the system, the adjustment operation was complicated and took a long time.

【0005】また、従来は照明系や投影光学系は屈折
系、又は反射屈折系であり、露光光と調整用の可視光と
では波長が大きく異なっていたため、調整用の可視光を
使用した粗調整時には照明系や投影光学系で色収差が発
生していた。この色収差のために、粗調整の誤差が大き
くなり、更に最終調整時の時間が長くなっていた。特
に、今後はより微細な半導体素子等を製造するために、
露光光として波長が100nm程度以下の極端紫外光
(EUV光)を使用した露光装置の開発も行われつつあ
る。このように露光光としてEUV光をする場合には、
露光光源が大型化するため、露光光源を含めた形で効率
的に照明系や投影光学系の調整を行うことができる調整
方法が求められている。
Conventionally, the illumination system and the projection optical system are refraction systems or catadioptric systems, and the wavelengths of the exposure light and the adjustment visible light are significantly different. At the time of adjustment, chromatic aberration occurred in the illumination system and the projection optical system. Due to this chromatic aberration, the error of the coarse adjustment becomes large, and the time of the final adjustment becomes long. In particular, in order to manufacture finer semiconductor elements in the future,
Exposure apparatuses using extreme ultraviolet light (EUV light) having a wavelength of about 100 nm or less as exposure light are also being developed. When the EUV light is used as the exposure light,
Since the size of the exposure light source is increased, there is a demand for an adjustment method that can efficiently adjust the illumination system and the projection optical system including the exposure light source.

【0006】本発明は斯かる点に鑑み、内部の光学系の
調整を短時間に、かつ高精度に行うことができる露光装
置の調整方法を提供することを第1の目的とする。更に
本発明は、露光光としてEUV光を使用する露光装置に
おいて、効率的に内部の光学系の調整を行うことができ
る露光装置の調整方法を提供することを第2の目的とす
る。
In view of the above, it is a first object of the present invention to provide a method of adjusting an exposure apparatus which can adjust an internal optical system in a short time and with high accuracy. It is a second object of the present invention to provide a method of adjusting an exposure apparatus that can efficiently adjust an internal optical system in an exposure apparatus that uses EUV light as exposure light.

【0007】また、本発明はその調整方法を実施できる
露光装置を提供することをも目的とする。
Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of performing the adjusting method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による第1の露光
装置の調整方法は、露光用の照明光(EL1)を発生す
る露光光源と、この露光光源からの照明光をマスク
(R)に照射する照明系とを備え、その照明光のもとで
そのマスクのパターンを基板(W)上に転写する露光装
置の調整方法であって、その露光光源としてその露光用
の照明光(EL1)、及びこの照明光と波長域の異なる
非露光波長の光(AL)を発生する広帯域光源(16)
を使用し、その照明系(PRM,IM,42,44,
M)中の少なくとも一部の光学系の調整を行う際に、そ
の広帯域光源から射出されるその非露光波長の光(A
L)を使用するものである。
According to a first method of adjusting an exposure apparatus according to the present invention, an exposure light source for generating illumination light (EL1) for exposure and an illumination light from the exposure light source are applied to a mask (R). An illumination system for irradiating the mask, the pattern of the mask being transferred onto the substrate (W) under the illuminating light, wherein the illuminating light for the exposure (EL1) is used as the exposure light source. And a broadband light source (16) for generating non-exposure wavelength light (AL) having a wavelength range different from that of the illumination light.
And its illumination system (PRM, IM, 42, 44,
When adjusting at least a part of the optical system in M), light (A) of the non-exposure wavelength emitted from the broadband light source is used.
L).

【0009】斯かる本発明によれば、その一部の光学系
の調整を行う際にはその広帯域光源から射出されるその
非露光波長の光を使用することによって、別途計測用の
光源を用いることなく短時間にその光学系の調整を行う
ことができる。また、その非露光波長の光はその露光用
の照明光とほぼ同じ位置から射出される(ほぼ同軸に射
出される)ため、その光学系の調整を実際の露光時と同
様に高精度に行うことができる。
According to the present invention, when adjusting a part of the optical system, a light source for measurement is separately used by using light of the non-exposure wavelength emitted from the broadband light source. The adjustment of the optical system can be performed in a short time without the need. Further, since the light of the non-exposure wavelength is emitted from almost the same position as the illumination light for exposure (emitted almost coaxially), the adjustment of the optical system is performed with high accuracy as in the actual exposure. be able to.

【0010】また、本発明による第2の露光装置の調整
方法は、露光用の照明光(EL1)を発生する露光光源
と、この露光光源からの照明光をマスク(R)に照射す
る照明系とを備え、その照明光のもとでそのマスクのパ
ターンを基板(W)上に転写する露光装置の調整方法で
あって、その露光光源としてその露光用の照明光、及び
この照明光と波長域の異なる非露光波長の光(AL)を
発生する広帯域光源(16)を使用し、その照明系(P
RM,IM,42,44,M)中の少なくとも一部の光
学系の粗調整を行う際に、その広帯域光源から射出され
るその非露光波長の光(AL)を使用し、その照明系の
最終的な調整を行う際に、その広帯域光源から射出され
るその露光用の照明光(EL1)を使用するものであ
る。
Further, according to a second method of adjusting an exposure apparatus according to the present invention, there is provided an exposure light source for generating illumination light for exposure (EL1), and an illumination system for irradiating the mask (R) with illumination light from the exposure light source. A method of adjusting an exposure apparatus for transferring a pattern of a mask onto a substrate (W) under the illumination light, the illumination light for exposure being used as the exposure light source, and the illumination light and wavelength A broadband light source (16) for generating light (AL) of a non-exposure wavelength having a different region is used, and its illumination system (P
RM, IM, 42, 44, M), the light (AL) of the non-exposure wavelength emitted from the broadband light source is used to roughly adjust at least a part of the optical system. When making final adjustments, the exposure illumination light (EL1) emitted from the broadband light source is used.

【0011】斯かる第2の露光装置の調整方法によって
も、別途計測用の光源を用いることなく短時間に、高精
度にその光学系の粗調整を行うことができる。従って、
調整誤差が小さくなっているため、その露光用の照明光
を用いるその光学系の最終的な調整を短時間に行うこと
ができる。これらの場合において、その露光装置は、そ
のマスクからの照明光を集光してそのマスクのパターン
の像をその基板上に投射する反射系よりなる投影系(P
O)を備え、その照明系及びその投影系中の少なくとも
一部の光学系の調整を行う際に、その広帯域光源(1
6)から射出されるその非露光波長の光を使用すること
が望ましい。その投影系が反射系である場合には、色収
差が無いため、その非露光波長の光を用いても高精度に
調整が行われる。
According to the second adjusting method of the exposure apparatus, the optical system can be roughly adjusted with high accuracy in a short time without using a separate light source for measurement. Therefore,
Since the adjustment error is small, the final adjustment of the optical system using the exposure illumination light can be performed in a short time. In these cases, the exposure apparatus condenses illumination light from the mask and projects an image of a pattern of the mask onto the substrate by a projection system (P).
O) for adjusting the illumination system and at least a part of the optical system in the projection system.
It is desirable to use the light of the non-exposure wavelength emitted from 6). When the projection system is a reflection system, since there is no chromatic aberration, the adjustment is performed with high accuracy even using the light of the non-exposure wavelength.

【0012】次に、本発明の第3の露光装置の調整方法
は、露光用の照明光(EL1)を発生する露光光源と、
その照明光をマスク(R)に照射する照明系と、そのマ
スクのパターン像を基板(W)上に投射する投影系(P
O)とを備えた露光装置の調整方法であって、その露光
光源としてその露光用の照明光、及びこの照明光と波長
域が異なる非露光波長の光を発生する広帯域光源を使用
し、その投影系の少なくとも一部の光学系を調整する際
に、その広帯域光源から射出されるその非露光波長の光
を使用するものであり、この発明によっても短時間に光
学系の調整が行われる。
Next, a third method for adjusting an exposure apparatus according to the present invention includes an exposure light source for generating exposure illumination light (EL1);
An illumination system for irradiating the mask (R) with the illumination light and a projection system (P) for projecting a pattern image of the mask on the substrate (W)
O), wherein the exposure light source is a broadband light source that generates illumination light for exposure and light of a non-exposure wavelength having a wavelength range different from that of the illumination light. In adjusting at least a part of the optical system of the projection system, the light of the non-exposure wavelength emitted from the broadband light source is used. According to the present invention, the optical system is adjusted in a short time.

【0013】その投影系の調整を行う際に用いる評価方
法としては、像面でポイント像や周期パターンの空間像
を観察してもよいし、ポイント像を像面からデフォーカ
スした位置で観察することで、投影系の波面収差を測定
することもできる。その他どのような観測方法であって
もよい。また、その広帯域光源は、一例としてその露光
用の照明光として極端紫外域の波長(波長が約100〜
1nm程度)の光を発生し、その非露光波長の光として
紫外域(波長が400〜100nm程度)又は可視域
(波長が800〜400nm程度)の少なくとも一方の
波長の光を発生すると共に、その照明系(IM,M)は
反射系であることが望ましい。その照明系が反射系であ
る場合には、色収差が無いため、その非露光波長の光を
用いても高精度に調整が行われる。また、その非露光波
長の光が紫外光である場合には、フォトダイオード等の
簡単な構造の検出器で容易に検出できるため、光学調整
機構が安価になる。一方、その非露光波長の光が可視光
である場合には、作業者が目視できるため、光学調整を
容易に行うことができる。
As an evaluation method used when adjusting the projection system, a point image or a spatial image of a periodic pattern may be observed on an image plane, or a point image is observed at a position defocused from the image plane. This makes it possible to measure the wavefront aberration of the projection system. Any other observation method may be used. In addition, the broadband light source has, as an example, a wavelength in an extreme ultraviolet region (wavelength of about 100 to
1 nm), and at least one of an ultraviolet region (wavelength of about 400 to 100 nm) and a visible region (wavelength of about 800 to 400 nm) as non-exposure wavelength light. The illumination system (IM, M) is preferably a reflection system. When the illumination system is a reflection system, since there is no chromatic aberration, the adjustment is performed with high accuracy even using the light of the non-exposure wavelength. Further, when the light of the non-exposure wavelength is ultraviolet light, the light can be easily detected by a detector having a simple structure such as a photodiode, so that the optical adjustment mechanism is inexpensive. On the other hand, when the light of the non-exposure wavelength is visible light, the operator can view the light, so that the optical adjustment can be easily performed.

【0014】更に、その広帯域光源の一例はレーザプラ
ズマ光源であり、その露光用の照明光は波長5〜20n
mの極端紫外光(EUV光)であることが望ましい。レ
ーザプラズマ光源は、銅(Cu)のテープ、水滴、氷
滴、キセノンガス(Xe)、又はクリプトンガス(K
r)等のターゲットに対して非常に強力なレーザ光線を
照射することにより、そのターゲットを高温のプラズマ
状態にし、それが冷える際に種々の波長の光を放出する
光源である。そして、露光に用いる波長5〜20nm程
度のEUV光は、ターゲットに照射される光のエネルギ
の約1〜2%と言われており、残りの98〜99%は他
の波長の光となって放出される。
An example of the broadband light source is a laser plasma light source, and the illumination light for exposure has a wavelength of 5 to 20 n.
It is desirable that the light be an extreme ultraviolet light (EUV light) of m. The laser plasma light source is made of copper (Cu) tape, water droplets, ice droplets, xenon gas (Xe), or krypton gas (K).
r) is a light source that irradiates a target with a very powerful laser beam to make the target a high-temperature plasma state and emits light of various wavelengths when the target cools. It is said that EUV light having a wavelength of about 5 to 20 nm used for exposure is about 1 to 2% of the energy of light applied to the target, and the remaining 98 to 99% is light of another wavelength. Released.

【0015】その他の波長の光の中には、露光用の照明
光と非常に近い波長の光もあり、それらは特定の波長
(例えば5〜20nm)の光のみを反射するように設計
された多層膜反射ミラーによって、反射されることなく
吸収されて熱に変わってしまうが、可視光や可視光に近
い紫外光は、その多層膜の最上層の物質、例えばモリブ
デン(Mo)、ベリリウム(Be)、又はケイ素(S
i)等によって反射されて、照明系、更には投影系まで
達することができる。従って、レーザプラズマ光源であ
れば、その露光用の照明光と非露光波長の光とをほぼ完
全に同軸で放出できるため、本発明の露光光源として好
適である。
[0015] Among other wavelengths of light, there is also light having a wavelength very close to illumination light for exposure, and they are designed to reflect only light of a specific wavelength (for example, 5 to 20 nm). The light is absorbed by the multilayer reflection mirror without being reflected and is converted into heat. Visible light and ultraviolet light close to visible light are emitted from the uppermost layer of the multilayer film, such as molybdenum (Mo) and beryllium (Be). ) Or silicon (S
The light is reflected by i) and the like, and can reach the illumination system and further to the projection system. Therefore, a laser plasma light source is suitable as the exposure light source of the present invention because it can emit the illumination light for exposure and the light of the non-exposure wavelength almost completely coaxially.

【0016】また、その非露光波長の光を用いてその光
学系の調整を行う際には、この非露光波長の光の光路に
所定の気体(例えば空気)を供給し、その露光用の照明
光を用いて露光又は調整を行う際には、この露光用の照
明光の光路を実質的に真空にすることが望ましい。その
非露光波長の光が可視光、又は可視光に近い紫外光であ
る場合には、その光路に空気等を供給しても殆ど吸収さ
れないと共に、調整作業が容易になる。一方、その露光
用の照明光がEUV光である場合には、その光路をほぼ
真空にしないと吸収が大きくなってしまう。
When adjusting the optical system using the light of the non-exposure wavelength, a predetermined gas (for example, air) is supplied to the optical path of the light of the non-exposure wavelength, and the illumination for the exposure is performed. When performing exposure or adjustment using light, it is desirable that the optical path of the illumination light for exposure is substantially evacuated. When the light of the non-exposure wavelength is visible light or ultraviolet light close to visible light, even if air or the like is supplied to the optical path, the light is hardly absorbed, and the adjustment work becomes easy. On the other hand, if the exposure illumination light is EUV light, the absorption will increase unless the optical path is made substantially vacuum.

【0017】次に、本発明による第1の露光装置は、露
光用の照明光(EL1)を発生する露光光源と、この露
光光源からの照明光をマスク(R)に照射する照明系と
を備え、そのマスクのパターンを基板(W)上に転写す
る露光装置であって、その露光光源としてその露光用の
照明光、及びこの照明光と波長域の異なる非露光波長の
光(AL)を発生する広帯域光源(16)を備え、その
照明系(PRM,IM,42,44,M)中の少なくと
も一部の光学系を通過したその非露光波長の光を検出す
る光電検出器(82,86)を設けたものである。この
光電検出器の検出信号を用いることで、本発明の第1、
又は第2の露光装置の調整方法が実施できる。
Next, the first exposure apparatus according to the present invention comprises an exposure light source for generating illumination light (EL1) for exposure and an illumination system for irradiating the mask (R) with illumination light from the exposure light source. An exposure apparatus for transferring a pattern of a mask onto a substrate (W), comprising, as an exposure light source, illumination light for exposure and light (AL) having a non-exposure wavelength different from that of the illumination light. A photoelectric detector (82, 82) for detecting light of the non-exposure wavelength that has passed through at least a part of optical systems in the illumination system (PRM, IM, 42, 44, M). 86). By using the detection signal of this photoelectric detector, the first and second aspects of the present invention
Alternatively, the second exposure apparatus adjusting method can be performed.

【0018】次に本発明による第2の露光装置は、露光
用の照明光を発生する露光光源と、その照明光をマスク
(R)に照射する照明系と、そのマスクのパターン像を
基板(W)上に投射する投影系(PO)とを備えた露光
装置であって、その露光光源としてその露光用の照明
光、及びこの照明光と波長域が異なる非露光波長の光を
発生する広帯域光源(16)を備え、その投影系の少な
くとも一部を通過するその非露光波長の光を検出する光
検出器(86)を設けたものであり、この発明によって
本発明の第3の露光装置の調整方法が使用できる。
Next, a second exposure apparatus according to the present invention comprises an exposure light source for generating illumination light for exposure, an illumination system for irradiating the illumination light to a mask (R), and a pattern image of the mask on a substrate ( W) a projection system (PO) for projecting light onto the exposure system, the illumination light for exposure being used as the exposure light source, and a broadband for generating non-exposure wavelength light having a wavelength range different from that of the illumination light. A third exposure apparatus according to the present invention, comprising a light source (16) and a light detector (86) for detecting light of the non-exposure wavelength passing through at least a part of the projection system. Adjustment method can be used.

【0019】これらの場合、そのマスクからの照明光を
集光してそのマスクのパターンの像をその基板上に投射
する投影系(PO)を備え、その照明系及びその投影系
をそれぞれ反射系より構成し、そのマスク及びその基板
を同期して所定方向に移動するステージ系(RST,W
ST)を備え、そのマスクのパターンの像をその基板上
に転写する際に、そのステージ系を駆動してそのマスク
及びその基板をその投影系に対して同期走査することが
望ましい。その投影系を反射系とした場合には、色収差
が無くなる半面で、良好に結像できる領域が円弧状にな
る。そこで、ステップ・アンド・スキャン方式のような
走査露光方式にすることによって、その基板上の広いシ
ョット領域に露光を行うことができる。
In these cases, there is provided a projection system (PO) for condensing illumination light from the mask and projecting an image of the pattern of the mask onto the substrate, and the illumination system and the projection system are each provided with a reflection system. And a stage system (RST, W) that synchronously moves the mask and the substrate in a predetermined direction.
ST), and when transferring the image of the pattern of the mask onto the substrate, it is preferable that the stage system is driven to synchronously scan the mask and the substrate with respect to the projection system. In the case where the projection system is a reflection system, a region where good image formation is possible is formed in an arc shape on the half surface where chromatic aberration is eliminated. Therefore, by using a scanning exposure method such as a step-and-scan method, it is possible to expose a wide shot area on the substrate.

【0020】また、その広帯域光源(16)から射出さ
れたその露光用の照明光、及びその非露光波長の光の何
れかをその照明系側に通過させる波長選択装置(30)
を設けることが望ましい。更に、その広帯域光源から射
出される光の内でその露光用の照明光がEUV光である
場合には、その広帯域光源から射出されるより波長の長
い、例えば100〜300nm程度の光を用いて比較的
要求精度が低いラフレイヤへの露光を行うようにして、
そのEUV光を用いて最も高い精度が要求されるクリテ
ィカルレイヤへの露光を行うようにしてもよい。これに
よって、その露光装置を種々の用途に広く利用すること
ができる。
Further, a wavelength selecting device (30) for passing any one of the exposure illumination light and the non-exposure wavelength light emitted from the broadband light source (16) to the illumination system side.
Is desirably provided. Furthermore, when the illumination light for exposure is EUV light in the light emitted from the broadband light source, light having a longer wavelength, for example, about 100 to 300 nm emitted from the broadband light source is used. By exposing the rough layer with relatively low required accuracy,
The EUV light may be used to perform exposure on a critical layer that requires the highest accuracy. Thus, the exposure apparatus can be widely used for various purposes.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
につき図面を参照して説明する。図1は、本例の露光装
置10の全体構成を概略的に示し、この図1において、
露光装置10は、露光用の照明光(露光光)として波長
5〜20nmの軟X線領域の極端紫外光(EUV光)E
L1を用いて、ステップ・アンド・スキャン方式により
走査露光動作を行う縮小投影型の露光装置である。本例
では、後述するように、マスクとしてのレチクルRから
の反射光束の主光線をウエハ(wafer)W上に実質的に垂
直に投射する投影光学系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からウエハWへのE
UV光EL1の主光線の投射方向を投影光学系POの光
軸方向と呼ぶと共に、この光軸方向をZ軸方向、これに
直交する面内で図1の紙面内の左右方向をY軸方向、そ
の紙面に直交する方向をX軸方向として説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows the entire configuration of an exposure apparatus 10 of the present example.
The exposure apparatus 10 emits extreme ultraviolet light (EUV light) E in a soft X-ray region having a wavelength of 5 to 20 nm as illumination light (exposure light) for exposure.
This is a reduction projection type exposure apparatus that performs a scanning exposure operation by a step-and-scan method using L1. In this example, as will be described later, a projection optical system PO that projects the principal ray of the reflected light beam from the reticle R as a mask on a wafer W substantially vertically is used. E from the projection optical system PO to the wafer W
The projection direction of the principal ray of the UV light EL1 is referred to as the optical axis direction of the projection optical system PO, the optical axis direction is the Z axis direction, and the horizontal direction in the plane of FIG. The direction perpendicular to the plane of the drawing will be described as an X-axis direction.

【0022】露光装置10は、反射型のレチクルRに描
画された回路パターンの一部の像を投影光学系POを介
して基板としてのウエハ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の回路パターンの縮小像の全体をウエハ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。
The exposure apparatus 10 projects a partial image of a circuit pattern drawn on a reflection type reticle R onto a wafer W as a substrate via a projection optical system PO, and
Relative to the projection optical system PO in the one-dimensional direction (here, the Y-axis direction), thereby reducing the entire reduced image of the circuit pattern of the reticle R to each of the plurality of shot areas on the wafer W. Is transferred by the step-and-scan method.

【0023】露光装置10は、露光光源としての広帯域
光源を含む光源装置12を備えており、この光源装置1
2は、露光光としてのEUV光EL1の他に、波長が1
00〜400nm程度の紫外光EL2、及び波長が40
0〜700nm程度の可視光ALをも射出する。紫外光
EL2、及び可視光ALが非露光波長の光に対応してい
る。EUV光EL1、紫外光EL2及び可視光ALは、
光源装置12内の同じ位置から(同軸で)Y方向に沿っ
て水平に射出されている。そして、露光装置10は、光
源装置12からのEUV光EL1等を反射して所定の入
射角θ(θはここでは約50mradとする)で、レチ
クルRのパターン面(図1における下面)に入射するよ
うに折り曲げる折り返しミラーM(照明系の一部)、レ
チクルRを保持するマスクステージとしてのレチクルス
テージRST、レチクルRのパターン面で反射されたE
UV光EL1等をウエハWの被露光面に対して投射する
反射系からなる投影光学系PO、ウエハWを保持する基
板ステージとしてウエハステージWST、フォーカスセ
ンサ(14a,14b)、及びマーク検出系としてのア
ライメント光学系ALG等を備えている。
The exposure apparatus 10 includes a light source device 12 including a broadband light source as an exposure light source.
2 has a wavelength of 1 in addition to the EUV light EL1 as the exposure light.
UV light EL2 of about 00 to 400 nm and wavelength of 40
Visible light AL of about 0 to 700 nm is also emitted. The ultraviolet light EL2 and the visible light AL correspond to the light of the non-exposure wavelength. EUV light EL1, ultraviolet light EL2 and visible light AL
The light is emitted horizontally (coaxially) along the Y direction from the same position in the light source device 12. Then, the exposure apparatus 10 reflects the EUV light EL1 and the like from the light source device 12 and impinges on the pattern surface (the lower surface in FIG. 1) of the reticle R at a predetermined incident angle θ (θ is about 50 mrad here). Mirror M (part of the illumination system) that bends so as to make the reticle R, a reticle stage RST as a mask stage that holds the reticle R, and E reflected from the pattern surface of the reticle R
A projection optical system PO composed of a reflection system for projecting the UV light EL1 and the like onto the surface to be exposed of the wafer W, a wafer stage WST as a substrate stage for holding the wafer W, focus sensors (14a, 14b), and a mark detection system And the like.

【0024】光源装置12は、図2に示されるように、
露光光源としての広帯域のレーザプラズマ光源16と、
照明系の一部(PRM,IM)とから構成される。レー
ザプラズマ光源16は、例えば半導体レーザ励起による
YAGレーザやエキシマレーザ等の高出力レーザ光源2
0と、この高出力レーザ光源20からのレーザ光Lを所
定の集光点に集光する集光レンズ22と、この集光点に
配置された銅テープ等のEUV光発生物質24とを備え
ている。
The light source device 12, as shown in FIG.
A broadband laser plasma light source 16 as an exposure light source,
It comprises a part of the illumination system (PRM, IM). The laser plasma light source 16 is a high-power laser light source 2 such as a YAG laser or an excimer laser excited by a semiconductor laser.
0, a condenser lens 22 for condensing the laser beam L from the high-power laser light source 20 at a predetermined converging point, and an EUV light generating substance 24 such as a copper tape disposed at the converging point. ing.

【0025】ここで、EUV光の発生のしくみについて
簡単に説明すると、高出力レーザ光源20からのレーザ
光Lが集光レンズ22の集光点に配置されたEUV光発
生物質24に照射されると、このEUV光発生物質24
がレーザ光のエネルギで高温になり、プラズマ状態に励
起され、低ポテンシャル状態に遷移する際に露光光とし
てのEUV光EL1、紫外光EL2、可視光AL、及び
他の波長の光を放出する。
Here, the mechanism of the generation of the EUV light will be briefly described. The laser light L from the high-power laser light source 20 is applied to the EUV light generating substance 24 disposed at the converging point of the converging lens 22. And this EUV light generating substance 24
Becomes high temperature by the energy of the laser light, is excited into a plasma state, and emits EUV light EL1, ultraviolet light EL2, visible light AL, and other wavelength light as exposure light when transitioning to a low potential state.

【0026】このようにして発生したEUV光EL1等
は全方位に発散するため、これを集光する目的で、光源
装置12内には放物面鏡PRMが設けられており、この
放物面鏡PRMによってEUV光EL1等は集光されて
平行光束に変換されるようになっている。この放物面鏡
PRMの内表面にはEUV光を反射するためのEUV光
反射層が形成されており、その裏面には冷却装置26が
取り付けられている。また、そのEUV光反射層では、
波長が100nm程度以上の紫外光EL2、及び可視光
ALも同時に反射される。冷却装置26としては冷却液
体を用いるものが冷却効率の点からは好ましいが、これ
に限定されるものではない。放物面鏡PRMの素材は熱
伝導の点から金属が適している。放物面鏡PRMの表面
に形成されているEUV光反射層として、2種類の物質
を交互に積層した多層膜を用いることにより、特定の波
長の光のみを反射することが知られている。例えば、モ
リブデンMoと珪素Siとを交互に数十層コーティング
すると波長約13nmのEUV光を選択的に反射するこ
とが知られている。また、モリブデンMoとベリリウム
Beとを交互に数十層コーティングすると波長約11n
mのEUV光が選択的に反射される。
Since the EUV light EL1 and the like generated in this manner diverge in all directions, a parabolic mirror PRM is provided in the light source device 12 for the purpose of condensing the light. The EUV light EL1 and the like are condensed by the mirror PRM and converted into a parallel light flux. An EUV light reflection layer for reflecting EUV light is formed on the inner surface of the parabolic mirror PRM, and a cooling device 26 is attached to the back surface. In the EUV light reflecting layer,
The ultraviolet light EL2 having a wavelength of about 100 nm or more and the visible light AL are simultaneously reflected. As the cooling device 26, a device using a cooling liquid is preferable from the viewpoint of cooling efficiency, but is not limited to this. Metal is suitable for the material of the parabolic mirror PRM in terms of heat conduction. It is known that, as the EUV light reflecting layer formed on the surface of the parabolic mirror PRM, only a light of a specific wavelength is reflected by using a multilayer film in which two kinds of substances are alternately laminated. For example, it is known that when dozens of layers of molybdenum Mo and silicon Si are alternately coated, EUV light having a wavelength of about 13 nm is selectively reflected. When molybdenum Mo and beryllium Be are alternately coated in several tens of layers, a wavelength of about 11 n
m EUV light is selectively reflected.

【0027】EUV光発生物質24から発生するEUV
光の内で、反射されない波長の光は多層膜等により吸収
されて熱に変わるため、放物面鏡PRMの温度が上昇す
る。この放物面鏡PRMを冷却するために、前記冷却装
置26が必要となるのである。放物面鏡PRMによって
平行光に変換されたEUV光EL1、紫外光EL2、及
び可視光ALは、それぞれその光軸に垂直な断面形状が
円形で、強度分布が一様な平行光である。
EUV generated from EUV light generating substance 24
Of the light, light having a wavelength that is not reflected is absorbed by the multilayer film or the like and converted into heat, so that the temperature of the parabolic mirror PRM increases. In order to cool the parabolic mirror PRM, the cooling device 26 is required. The EUV light EL1, the ultraviolet light EL2, and the visible light AL converted into parallel light by the parabolic mirror PRM are parallel lights having a circular cross section perpendicular to the optical axis and uniform intensity distribution.

【0028】光源装置12内には、更に、上記の平行光
に変換されたEUV光EL1等を反射して図1の折り返
しミラーMの方向に向けて偏向する照明ミラーIMと、
この照明ミラーIMに対してEUV光EL1等の進行方
向後方側(図2における紙面右側)に配置された波長選
択装置30とが設けられている。波長選択装置30は、
照明ミラーIMからの光の光路に交互に配置される光学
フィルタ30a,30bと、EUV光選択板30c(不
図示)と、後述の主制御装置80からの指令によって光
学フィルタ30a,30b、又はEUV光選択板30c
を選択的にその光路上に配置する駆動モータ30dとを
備えている。光学フィルタ30aは、照明ミラーIMか
らの光の内で可視光ALのみを通過させ、光学フィルタ
30bはその光の内で紫外光EL2のみを通過させる。
光学フィルタ30a,30bは例えばガラス基板に対応
する波長用の干渉フィルタを形成したものである。
The light source device 12 further includes an illumination mirror IM that reflects the EUV light EL1 and the like converted into the parallel light and deflects the light toward the folding mirror M in FIG.
A wavelength selector 30 is provided on the rear side of the illumination mirror IM in the traveling direction of the EUV light EL1 and the like (right side in FIG. 2). The wavelength selection device 30
Optical filters 30a, 30b alternately arranged in the optical path of light from the illumination mirror IM, an EUV light selection plate 30c (not shown), and an optical filter 30a, 30b, or EUV according to a command from a main controller 80 described later. Light selection plate 30c
And a drive motor 30d for selectively arranging on the optical path. The optical filter 30a allows only the visible light AL to pass through the light from the illumination mirror IM, and the optical filter 30b allows only the ultraviolet light EL2 to pass therethrough.
The optical filters 30a and 30b are formed by forming an interference filter for a wavelength corresponding to, for example, a glass substrate.

【0029】更に、EUV光選択板30cは、紫外光E
L2、及び可視光ALをカットしてEUV光EL1のみ
を通過させる目的で設けられている。これは、多層膜か
らなるEUV反射膜は、EUV光近辺の波長に対しては
かなり鋭い波長選択性を持ち、露光に用いる特定の波長
のみを選択的に反射するが、可視光や紫外光等も同様に
反射してしまう。これを露光時にレチクルRや投影光学
系POに導いたりすると、余計なエネルギのためにレチ
クルRや投影光学系POを構成するミラー(これらにつ
いては後述する)が発熱したり、最悪の場合にはウエハ
W上に不要は光が転写されて像の劣化を招く恐れもある
ため、かかる事態の発生を防止しようとするものであ
る。
Further, the EUV light selection plate 30 c
It is provided for the purpose of cutting off the L2 and the visible light AL and passing only the EUV light EL1. This is because an EUV reflective film composed of a multilayer film has a very sharp wavelength selectivity with respect to wavelengths near EUV light and selectively reflects only specific wavelengths used for exposure, such as visible light and ultraviolet light. Will be similarly reflected. If this is guided to the reticle R or the projection optical system PO at the time of exposure, extra energy causes the mirrors (which will be described later) constituting the reticle R or the projection optical system PO to generate heat, or in the worst case, Unnecessary light may be transferred onto the wafer W to cause deterioration of an image. Therefore, an attempt is made to prevent such a situation from occurring.

【0030】照明ミラーIMは、図2に示されるよう
に、EUV光EL1等が照射される側の面が曲面とさ
れ、その曲面の表面には、2種類の物質を交互に積層
(例えば、モリブデンMoと珪素Siとを数十層コーテ
ィング)した多層膜からなる反射層が形成され、この反
射層で反射されたEUV光EL1、紫外光EL2、及び
可視光ALがそれぞれレチクルR上で丁度細長いスリッ
ト状になるよう設計されている。
As shown in FIG. 2, the illumination mirror IM has a curved surface on the side irradiated with the EUV light EL1 and the like, and two types of substances are alternately laminated on the curved surface (for example, as shown in FIG. 2). A reflective layer composed of a multilayer film formed by coating several tens of layers of molybdenum Mo and silicon Si) is formed, and the EUV light EL1, the ultraviolet light EL2, and the visible light AL reflected by the reflective layer are each just elongated on the reticle R. It is designed to be slit-shaped.

【0031】図2の紙面内上下方向がレチクルRのパタ
ーン面を照明する後述する所定面積を有する円弧状の照
明領域IA(リング上照明領域の一部を取り出したよう
な形状の照明領域)の長手方向に直交する方向に対応
し、レチクルRのパターン面が丁度焦点面となってい
る。この場合、EUV光EL1等の発光源が有限の大き
さを持つため、レチクルRのパターン面が焦点面になっ
ているといってもその焦点面上ではEUV光EL1等は
1mmから10mm程度の幅を有する。従って、円弧状
の照明領域を照明するのに細すぎるということはない。
照明ミラーIMの反射面の裏面側には、前述した冷却装
置26と同様の冷却装置28が備えられている。
An illumination area IA (an illumination area having a shape obtained by extracting a part of the illumination area on the ring) having a predetermined area, which will be described later, has a predetermined area and illuminates the pattern surface of the reticle R in the vertical direction in FIG. Corresponding to the direction orthogonal to the longitudinal direction, the pattern surface of reticle R is just the focal plane. In this case, since the light emission source of the EUV light EL1 or the like has a finite size, even if the pattern surface of the reticle R is a focal plane, the EUV light EL1 or the like is about 1 mm to 10 mm on the focal plane. Have a width. Therefore, it is not too thin to illuminate the arc-shaped illumination area.
On the back side of the reflection surface of the illumination mirror IM, a cooling device 28 similar to the cooling device 26 described above is provided.

【0032】図3には、図2に示される光源装置12を
−Y方向側(図2における左側)から見た状態が示され
ている。この図3においては、紙面の奥側に図1の折り
返しミラーMがある。照明ミラーIMの反射面は図3に
は表れていないが、その反射面は図3の紙面奥側から見
た場合に長方形状をしている。即ち、図2では凹曲面、
この左側面図である図3では長方形であるから、照明ミ
ラーIMの反射面は、円筒の内周面の一部と同様の形状
をしていることになる。この場合、EUV光EL1等
は、図2の紙面内では収束されるが、図3の紙面内では
平行光のままであるから、図3中の左右方向の長さが後
述する円弧状照明領域の長手方向の長さとなる。なお、
平行と言っても前述の通り光源の大きさが有限であるた
め、空間的コヒーレンシーが0と言うわけではない。
FIG. 3 shows a state where the light source device 12 shown in FIG. 2 is viewed from the −Y direction side (left side in FIG. 2). In FIG. 3, the folding mirror M of FIG. Although the reflection surface of the illumination mirror IM is not shown in FIG. 3, the reflection surface has a rectangular shape when viewed from the back side of the paper surface of FIG. That is, in FIG.
In FIG. 3, which is the left side view, since the shape is rectangular, the reflection surface of the illumination mirror IM has the same shape as a part of the inner peripheral surface of the cylinder. In this case, the EUV light EL1 and the like are converged in the plane of FIG. 2 but remain parallel light in the plane of FIG. 3, so that the length in the left-right direction in FIG. In the longitudinal direction. In addition,
As described above, since the size of the light source is finite as described above, the spatial coherency is not always 0.

【0033】図1に戻り、レチクルステージRSTは、
図1では図示省略されているが、実際には図4に示され
るように、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、磁気浮上型の2次元リニア
アクチュエータ34によって該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、磁気浮上型の2次元リニアアクチュエータ34によ
ってY方向に所定ストロークで駆動されると共に、X方
向及び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、レチクルステージRST
は、その2次元リニアアクチュエータ34によってZ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。
Returning to FIG. 1, reticle stage RST is
Although not shown in FIG. 1, as shown in FIG. 4, the reticle is actually arranged on a reticle stage base 32 arranged along the XY plane, and is provided by a magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34. It is levitated and supported on the stage base 32. Reticle stage RST
Is driven by a magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34 in the Y direction at a predetermined stroke, and is also driven in a small amount in the X direction and the θ direction (the rotation direction around the Z axis). Also, reticle stage RST
Is configured to be able to be driven by the two-dimensional linear actuator 34 in a small amount in the Z direction and the tilt direction with respect to the XY plane.

【0034】レチクルステージRSTの周辺部の底部に
は、永久磁石(図示省略)が設けられており、この永久
磁石とレチクルステージベース32上にXY2次元方向
に張り巡らされたコイル34aとによって前記磁気浮上
型の2次元リニアアクチュエータ34が構成されてお
り、後述する主制御装置80によってコイル34aに流
す電流を制御することによってレチクルステージRST
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。
A permanent magnet (not shown) is provided at the bottom of the peripheral portion of the reticle stage RST. The permanent magnet and the coil 34a stretched on the reticle stage base 32 in the XY two-dimensional directions provide the magnetic field. A floating type two-dimensional linear actuator 34 is configured, and a reticle stage RST is controlled by controlling a current flowing through a coil 34a by a main controller 80 described later.
Is performed in the six-dimensional direction.

【0035】レチクルステージRSTは、図4に拡大し
て示されるように、レチクルRをレチクルステージベー
ス32に対向して保持するレチクルホルダRHと、レチ
クルホルダRHの周辺部を保持するステージ本体35
と、ステージ本体35の内部でレチクルホルダRHの背
面側(上面側)に設けられ該レチクルホルダRHの温度
をコントロールするための温度制御部35とを備えてい
る。前記レチクルホルダRHとしては、静電チャック式
のレチクルホルダが用いられている。これは、EUV光
EL1を露光光として用いる関係から、本例の露光装置
10は、実際には、不図示の真空チャンバ内に収容され
ており、真空チャック式のレチクルホルダは使用できな
いからである。レチクルホルダRHの素材は低膨張ガラ
スやセラミック等、従来の遠紫外光を露光光とするDU
V露光装置で使用されている物で差し支えない。
The reticle stage RST includes a reticle holder RH for holding the reticle R facing the reticle stage base 32 and a stage body 35 for holding the peripheral portion of the reticle holder RH, as shown in FIG.
And a temperature control unit 35 provided inside the stage body 35 on the back side (upper side) of the reticle holder RH to control the temperature of the reticle holder RH. As the reticle holder RH, a reticle holder of an electrostatic chuck type is used. This is because the exposure apparatus 10 of the present example is actually housed in a vacuum chamber (not shown) and cannot use a vacuum chuck type reticle holder because the EUV light EL1 is used as exposure light. . The material of the reticle holder RH is a conventional DU using low-expansion glass, ceramic, or the like as exposure light using conventional deep ultraviolet light.
Objects used in the V exposure apparatus may be used.

【0036】レチクルホルダRHのレチクル吸着面に
は、複数の温度センサ38が所定間隔で配置されてお
り、これらの温度センサ38によってレチクルRの温度
が正確に測定され、この測定温度に基づいて温度制御部
36でレチクルRの温度を所定の目標温度に保つような
温度制御を行う。この温度制御部36を構成する冷却装
置としては、外部からフレキシブルなチューブを介して
冷却液体を引き込む形の液冷式や、ペルチェ素子のよう
な電子素子を用いる方式、さらにはヒートパイプ等の熱
交換器を用いる方式等が採用できる。
A plurality of temperature sensors 38 are arranged at predetermined intervals on the reticle suction surface of the reticle holder RH, and the temperature of the reticle R is accurately measured by these temperature sensors 38. The controller 36 performs temperature control so as to maintain the temperature of the reticle R at a predetermined target temperature. As a cooling device constituting the temperature control unit 36, a liquid cooling type in which a cooling liquid is drawn in from outside through a flexible tube, a method using an electronic element such as a Peltier element, and a heat pipe such as a heat pipe. A system using an exchanger can be adopted.

【0037】また、本例のレチクルステージRSTの底
面のレチクルRに対して走査方向(Y方向)に離れた位
置に、走査方向に直交する非走査方向(X方向)に細長
い一列の画素よりなる受光部82a(図5参照)を有
し、可視光ALに感度を持つ1次元の撮像素子82が配
置され、撮像素子82の撮像信号が主制御装置80に供
給されている。撮像素子82の受光面の高さはレチクル
Rのパターン面の高さと同じに設定されている。更に、
図6に示すように、レチクルステージRSTの底面のレ
チクルRに対してY方向に離れた位置に、そのパターン
面と同じ高さで可視光ALを反射する点状の反射膜83
aが形成された基準部材83が固定されている。点状の
反射膜83aは、光学系の調整時に可視光ALの点光源
として使用される。
A row of pixels elongated in a non-scanning direction (X direction) perpendicular to the scanning direction is provided at a position separated from the reticle R on the bottom surface of the reticle stage RST in the scanning direction (Y direction). A one-dimensional image sensor 82 having a light receiving portion 82a (see FIG. 5) and having sensitivity to the visible light AL is arranged, and an image signal of the image sensor 82 is supplied to the main controller 80. The height of the light receiving surface of the image sensor 82 is set to be the same as the height of the pattern surface of the reticle R. Furthermore,
As shown in FIG. 6, a point-like reflecting film 83 that reflects the visible light AL at the same height as the pattern surface is provided at a position separated from the reticle R on the bottom surface of the reticle stage RST in the Y direction.
The reference member 83 on which a is formed is fixed. The point-like reflecting film 83a is used as a point light source for the visible light AL when adjusting the optical system.

【0038】図4に戻り、レチクルステージRSTの−
Y方向側の側面には、鏡面加工が施され、可視領域の光
を反射する反射面40aが形成されている。図4では図
示が省略されているが、レチクルステージRSTの−X
方向側の側面にも鏡面加工が施され、可視領域の光に対
する反射面が形成されている。そして、この露光装置1
0では、従来のDUV光源の露光装置と同様に、前記反
射面40a等に測定ビームを照射する干渉計システムに
よってレチクルステージRSTのXY面内の位置が管理
されている。
Referring back to FIG. 4, the reticle stage RST
The side surface on the Y direction side is mirror-finished and has a reflection surface 40a that reflects light in the visible region. Although not shown in FIG. 4, −X of reticle stage RST is used.
The side surface on the direction side is also mirror-finished to form a reflection surface for light in the visible region. Then, this exposure apparatus 1
At 0, the position of the reticle stage RST in the XY plane is managed by an interferometer system that irradiates the measurement surface with the measurement beam on the reflection surface 40a and the like, similarly to the conventional exposure apparatus of the DUV light source.

【0039】レチクルRの表面(パターン面)には、E
UV光EL1を反射する反射膜が形成されている。この
反射膜は、例えば2種類の物質を交互に積層させた多層
膜である。ここでは、モリブデンMoと珪素Siとの多
層膜を用いて波長13nmのEUV光に対して反射率約
70%の反射膜を形成している。かかる反射膜の上にE
UV光を吸収する物質を一面に塗布し、パターニングす
ることによってレチクルR上の原版パターンが形成され
ている。多層膜のような反射物体をパターニングすると
失敗したときの修復が不可能であるのに対し、吸収層
(吸収膜)を設けてパターニングする方法ではやり直し
が可能になるので、パターン修復が可能になる。実在す
る大部分の物質がEUV光を反射しないため、吸収層に
用いることができる。本例では、レチクルRのZ方向位
置を計測するために、レーザ干渉計が用いられるため、
これらのレーザ干渉計からの測定ビーム(可視領域の
光)に対して前記反射層(反射膜)と同程度の反射率が
得られるような物質により吸収層が形成されている。こ
のほか、この吸収層形成材料の選択の基準としてパター
ニングのし易さ、反射層への密着性、酸化等による経年
変化が小さい等が挙げられる。
On the surface (pattern surface) of reticle R, E
A reflection film that reflects the UV light EL1 is formed. This reflection film is, for example, a multilayer film in which two kinds of substances are alternately laminated. Here, a reflective film having a reflectance of about 70% for EUV light having a wavelength of 13 nm is formed using a multilayer film of molybdenum Mo and silicon Si. E on such a reflective film
An original pattern on the reticle R is formed by applying a substance that absorbs UV light on one surface and patterning it. When a reflective object such as a multilayer film is patterned, it is impossible to repair it when it fails, whereas a method of providing an absorbing layer (absorbing film) and performing patterning makes it possible to redo, so that the pattern can be repaired. . Since most existing substances do not reflect EUV light, they can be used for absorbing layers. In this example, a laser interferometer is used to measure the Z direction position of the reticle R,
The absorption layer is formed of a substance that can obtain the same level of reflectance with respect to the measurement beam (light in the visible region) from these laser interferometers as the reflection layer (reflection film). In addition, the criteria for selecting the material for forming the absorption layer include ease of patterning, adhesion to the reflective layer, and small changes over time due to oxidation and the like.

【0040】図5には、レチクルRの一例が示されてい
る。図5中の中央にある長方形の領域がパターン領域P
Aである。斜線が施された円弧状の領域が露光光である
EUV光EL1が照射される円弧状の照明領域IAであ
る。ここで、円弧状の照明領域IAを用いて露光を行う
のは、後述する投影光学系POの諸収差が最も小さい領
域のみを使用できるようにするためである。また、レチ
クルRのパターン領域PAのX方向両端部には、Y方向
に沿って所定間隔で位置合わせマークとしてのレチクル
アライメントマークRM1〜RM6が形成されている。
レチクルアライメントマークRM1とRM4と,RM2
とRM5と,RM3とRM6とは、それぞれほぼX方向
に沿って配置されている。図5から明らかなように、円
弧状の照明領域IAを用いる場合には一括露光(静止露
光)は不可能であるため、本例では後述するようにして
走査露光が行われる。
FIG. 5 shows an example of the reticle R. The rectangular area at the center in FIG.
A. The hatched arc-shaped area is the arc-shaped illumination area IA irradiated with the EUV light EL1 as the exposure light. Here, the reason why the exposure is performed using the arc-shaped illumination area IA is that only the area where the various aberrations of the projection optical system PO described later are the smallest can be used. Reticle alignment marks RM1 to RM6 as alignment marks are formed at predetermined intervals along the Y direction at both ends in the X direction of the pattern area PA of the reticle R.
Reticle alignment marks RM1, RM4, RM2
, RM5 and RM3 and RM6 are respectively arranged substantially along the X direction. As is clear from FIG. 5, when the arc-shaped illumination area IA is used, batch exposure (stationary exposure) is impossible, and therefore, in this example, scanning exposure is performed as described later.

【0041】レチクルRは、前述したようにその表面に
反射層が形成されるため、レチクルRそのものの素材は
特に問わない。レチクルRの素材としては、例えば低膨
張ガラス、石英ガラス、セラミックス、シリコンウエハ
等が考えられる。この素材の選択の基準として、例えば
レチクルホルダRHの素材と同一の素材をレチクルRの
素材として用いることが挙げられる。かかる場合には、
露光光の照射等による温度上昇に起因してレチクルRや
レチクルホルダRHに熱膨張が生じるが、両素材が同一
であれば同一量だけ膨張するので、両者の間にずれよう
とする力(熱応力)が働かないという利点がある。これ
に限らず、異なる物質であっても同じ線膨張率を持った
物質をレチクルRとレチクルホルダRHとの素材として
用いれば、同じ効果が得られる。例えば、レチクルRに
シリコンウエハ、レチクルホルダRHに炭化珪素(Si
C)を用いることが考えられる。レチクルRの素材とし
てシリコンウエハを用いると、パターン描画装置やレジ
スト塗布装置、エッチング装置等のプロセス装置等がそ
のまま使用できるという利点もある。本例では、かかる
理由により、レチクルRの素材としてシリコンウエハを
用い、レチクルホルダをSiCによって形成している。
Since the reflective layer is formed on the surface of the reticle R as described above, the material of the reticle R itself is not particularly limited. As a material of the reticle R, for example, low expansion glass, quartz glass, ceramics, a silicon wafer, or the like can be considered. As a criterion for selecting this material, for example, the same material as the material of the reticle holder RH may be used as the material of the reticle R. In such cases,
Thermal expansion occurs in the reticle R and the reticle holder RH due to a temperature rise due to exposure light exposure or the like. However, if the two materials are the same, the reticle R and the reticle holder RH expand by the same amount. (Stress) does not work. The present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained by using different materials having the same linear expansion coefficient as the material of the reticle R and the reticle holder RH. For example, a silicon wafer is used for reticle R, and silicon carbide (Si) is used for reticle holder RH.
It is conceivable to use C). When a silicon wafer is used as the material of the reticle R, there is also an advantage that a process device such as a pattern drawing device, a resist coating device, and an etching device can be used as it is. In this example, for this reason, a silicon wafer is used as the material of the reticle R, and the reticle holder is formed of SiC.

【0042】図1に戻り、レチクルRの下方(EUV光
EL1等の入射側)には可動式ブラインド42、視野絞
りとしてのスリット板44とがレチクルRに近接して配
置されている。より具体的には、これら可動式ブライン
ド42、スリット板44は、実際には、図4に示される
ようにレチクルステージベース32の内部に配置されて
いる。
Returning to FIG. 1, a movable blind 42 and a slit plate 44 as a field stop are arranged below the reticle R (on the incident side of the EUV light EL1 and the like) in proximity to the reticle R. More specifically, the movable blind 42 and the slit plate 44 are actually arranged inside the reticle stage base 32 as shown in FIG.

【0043】図4において、スリット板44は、円弧状
の照明領域IA(図5参照)を規定するもので、投影光
学系POに対して固定されていても勿論よいが、本例に
おいては、このスリット板44は、モータ等を含む切替
機構としての駆動機構46によって駆動可能に構成され
ている。スリット板44には、露光光としてのEUV光
EL1が照射されるレチクルR上の円弧状の照明領域I
Aを規定する第1スリットと、図5のレチクルRのパタ
ーン領域PAの両側に形成されたアライメントマークR
M1とRM4と(あるいは、RM2とRM5と、又はR
M3とRM6と)の部分を含む照明領域を規定する第2
スリットとを有する。駆動機構46は、後述する主制御
装置80(図8参照)からの指示に従って、露光時に
は、スリット板44を、照明領域IAが照射されるよう
に切り替え、レチクルRの位置合わせ(アライメント)
時には、スリット板44を、EUV光EL1が上記のア
ライメントマークを含む領域に照射されるように切り替
えるようになっている。
In FIG. 4, the slit plate 44 defines an arc-shaped illumination area IA (see FIG. 5), and may be fixed to the projection optical system PO. The slit plate 44 is configured to be drivable by a driving mechanism 46 as a switching mechanism including a motor and the like. The slit plate 44 has an arc-shaped illumination region I on the reticle R to which the EUV light EL1 as the exposure light is irradiated.
A, and the alignment marks R formed on both sides of the pattern area PA of the reticle R in FIG.
M1 and RM4 (or RM2 and RM5, or R
(M3 and RM6)
And a slit. The drive mechanism 46 switches the slit plate 44 so that the illumination area IA is irradiated at the time of exposure according to an instruction from a main controller 80 (see FIG. 8) described later, and aligns the reticle R (alignment).
Occasionally, the slit plate 44 is switched so that the EUV light EL1 is applied to the region including the alignment mark.

【0044】図4において、可動式ブラインド42は、
同一レチクルR内に描かれた冗長回路パターンをウエハ
Wに転写したくない場合、その冗長回路部分が照明領域
IA内に含まれるのを防止するためのもので、本例で
は、後述する主制御装置80からの指示に応じ、駆動機
構46によってレチクルステージRSTのY方向の移動
と同期してそのY方向の移動が制御されるようになって
いる。この場合において、可動式ブラインド42の始動
は、レチクルRが走査し始めてからレチクルRと同じよ
うに走査し始めてもよいし、目標の隠すべきパターンが
差し掛かるのに合わせて動き始めてもよい。
In FIG. 4, the movable blind 42 is
When it is not desired to transfer the redundant circuit pattern drawn in the same reticle R to the wafer W, this is to prevent the redundant circuit portion from being included in the illumination area IA. In response to an instruction from the device 80, the drive mechanism 46 controls the movement of the reticle stage RST in the Y direction in synchronization with the movement in the Y direction. In this case, the movable blind 42 may be started to scan after the reticle R starts to scan in the same manner as the reticle R, or may start to move in accordance with the arrival of the target pattern to be hidden.

【0045】図1に戻り、投影光学系POとしては、前
記の如く、反射光学素子(ミラー)のみからなる反射系
が使用されており、ここでは、投影倍率1/4倍の光学
系が使用されている。従って、レチクルRによって反射
され、レチクルRに描かれたパターン情報を含むEUV
光EL1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上に照射される。
Referring back to FIG. 1, as the projection optical system PO, as described above, a reflection system consisting only of a reflection optical element (mirror) is used, and here, an optical system having a projection magnification of 1/4 is used. Have been. Therefore, EUV including the pattern information reflected by the reticle R and drawn on the reticle R
The light EL1 is reduced to a quarter by the projection optical system PO and is irradiated onto the wafer W.

【0046】ここで、投影光学系POについて図6を用
いてより詳細に説明する。この図6において、投影光学
系POは、レチクルRで反射されたEUV光EL1、紫
外光EL2、及び可視光ALを順次反射する第1ミラー
M1、第2ミラーM2、第3ミラーM3、第4ミラーM
4の合計4枚のミラー(反射光学素子)と、これらのミ
ラーM1〜M4を保持する鏡筒PPとから構成されてい
る。前記第1ミラーM1及び第4ミラーM4の反射面は
非球面の形状を有し、第2ミラーM2の反射面は平面で
あり、第3ミラーM3の反射面は球面形状となってい
る。各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以下の誤差し
かない。各ミラーの素材は低膨張ガラスあるいは金属で
あって、表面にはレチクルRと同様の2種類の物質を交
互に重ねた多層膜によりEUV光EL1に対する反射層
が形成されている。
Here, the projection optical system PO will be described in more detail with reference to FIG. In FIG. 6, the projection optical system PO includes a first mirror M1, a second mirror M2, a third mirror M3, and a fourth mirror M1, which sequentially reflect the EUV light EL1, the ultraviolet light EL2, and the visible light AL reflected by the reticle R. Mirror M
4, a total of four mirrors (reflection optical elements), and a lens barrel PP holding these mirrors M1 to M4. The reflecting surfaces of the first mirror M1 and the fourth mirror M4 have an aspherical shape, the reflecting surface of the second mirror M2 is a flat surface, and the reflecting surface of the third mirror M3 is a spherical shape. Each reflecting surface is about 1/50 of the exposure wavelength with respect to the design value.
And a processing accuracy of 1/60 or less is realized, and there is only an error of 0.2 to 0.3 nm in RMS value (standard deviation). The material of each mirror is low expansion glass or metal, and a reflection layer for EUV light EL1 is formed on the surface by a multilayer film in which two kinds of substances similar to the reticle R are alternately stacked.

【0047】この場合、図6に示されるように、第1ミ
ラーM1で反射された光が第2ミラーM2に到達できる
ように、第4ミラーM4には貫通穴が設けられている。
同様に第4ミラーM4で反射された光がウエハWに到達
できるよう第1ミラーM1にも貫通穴が設けられてい
る。もちろん、貫通穴を設けるのではなく、ミラーの外
形を光束が通過可能な切り欠きを有する形状としてもよ
い。
In this case, as shown in FIG. 6, the fourth mirror M4 is provided with a through hole so that the light reflected by the first mirror M1 can reach the second mirror M2.
Similarly, a through hole is provided in the first mirror M1 so that the light reflected by the fourth mirror M4 can reach the wafer W. Of course, instead of providing a through hole, the outer shape of the mirror may be formed to have a notch through which a light beam can pass.

【0048】EUV光EL1を用いて露光を行う場合に
は、投影光学系POが置かれている環境も真空であるた
め、露光光の照射による熱の逃げ場がない。そこで、本
例では、ミラーM1〜M4と当該ミラーM1〜M4を保
持する鏡筒PPとの間をヒートパイプHPで連結すると
共に、鏡筒PPを冷却する冷却装置を設けている。即
ち、鏡筒PPを内側のミラー保持部50と、その外周部
に装着された冷却ジャケット52との2重構造とし、冷
却ジャケット52の内部には、冷却液を流入チューブ5
4側から流出チューブ56側に流すための螺旋状のパイ
プ58が設けられている。ここでは、冷却液として冷却
水が用いられている。冷却ジャケット52から流出チュ
ーブ56を介して流出した冷却水は、不図示の冷凍装置
内で冷媒との間で熱交換を行い、所定温度まで冷却され
た後、流入チューブ54を介して冷却ジャケット52内
のパイプ58に流入するようになっており、このように
して冷却水が循環されるようになっている。
When the exposure is performed using the EUV light EL1, since the environment in which the projection optical system PO is placed is also a vacuum, there is no escape for heat due to the exposure light irradiation. Therefore, in the present embodiment, a cooling device for cooling the lens barrel PP is provided while connecting the mirrors M1 to M4 and the lens barrel PP holding the mirrors M1 to M4 with a heat pipe HP. That is, the lens barrel PP has a double structure of the inner mirror holding portion 50 and the cooling jacket 52 mounted on the outer peripheral portion thereof.
A helical pipe 58 for flowing from the 4 side to the outflow tube 56 side is provided. Here, cooling water is used as the cooling liquid. The cooling water flowing out of the cooling jacket 52 through the outflow tube 56 exchanges heat with the refrigerant in a refrigeration apparatus (not shown), and is cooled to a predetermined temperature. The cooling water is circulated in this manner.

【0049】このため、本例の投影光学系POでは、露
光光としてのEUV光EL1の照射によりミラーM1,
M2,M3,M4に熱エネルギが与えられても、ヒート
パイプHPにより一定温度に温度調整された鏡筒PPと
の間で熱交換が行われて、ミラーM1,M2,M3,M
4が前記一定温度に冷却されるようになっている。この
場合において、本例では、図6に示されるように、ミラ
ーM1,M2,M4等については、その裏面側のみでな
く表面側(反射面側)の露光光が照射されない部分にも
ヒートパイプHPが貼り付けられているので、裏面側の
みを冷却する場合に比べてより効果的に前記各ミラーの
冷却が行われる。なお、第3ミラーM3の裏面側や第1
ミラーM1の表面側のヒートパイプHPは、図6の紙面
の奥行き方向において鏡筒PPの内周面に達しているこ
とは言うまでもない。なお、鏡筒PPの外観は、四角柱
状をしている。
For this reason, in the projection optical system PO of this embodiment, the mirrors M1 and M1 are irradiated by the EUV light EL1 as the exposure light.
Even if heat energy is given to M2, M3, and M4, heat exchange is performed with the lens barrel PP whose temperature is adjusted to a constant temperature by the heat pipe HP, and the mirrors M1, M2, M3, M
4 is cooled to the constant temperature. In this case, in this example, as shown in FIG. 6, for the mirrors M1, M2, M4, etc., not only the back side but also the front side (reflection side) of the heat pipe are exposed to the heat pipe. Since the HP is attached, the cooling of each mirror is performed more effectively than when only the back surface is cooled. Note that the back side of the third mirror M3 and the first
Needless to say, the heat pipe HP on the front surface side of the mirror M1 reaches the inner peripheral surface of the lens barrel PP in the depth direction of the paper surface of FIG. Note that the appearance of the lens barrel PP has a quadrangular prism shape.

【0050】図1に戻り、ウエハステージWSTは、X
Y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、磁気浮上型の2次元リニアアクチュエータ
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、その2次元
リニアアクチュエータ62によってX方向及びY方向に
所定ストロークで駆動されると共に、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、磁気浮上型の2次
元リニアアクチュエータ62によってZ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。
Returning to FIG. 1, wafer stage WST
It is arranged on a wafer stage base 60 arranged along the Y plane, and is levitated and supported on the wafer stage base 60 by a magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 62. The wafer stage WST is driven by the two-dimensional linear actuator 62 in a predetermined stroke in the X direction and the Y direction, and is also driven in a small amount in the θ direction (rotation direction around the Z axis).
The wafer stage WST is configured to be able to be driven by a minute amount in the Z direction and the tilt direction with respect to the XY plane by a magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 62.

【0051】ウエハステージWSTの底面には、永久磁
石(図示省略)が設けられており、この永久磁石とウエ
ハステージベース60上にXY2次元方向に張り巡らさ
れたコイル(図示省略)とによってその磁気浮上型の2
次元リニアアクチュエータ62が構成されており、後述
する主制御装置80によりそのコイルに流す電流を制御
することによってウエハステージ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。
A permanent magnet (not shown) is provided on the bottom surface of wafer stage WST. The permanent magnet and a coil (not shown) stretched on wafer stage base 60 in a two-dimensional XY direction provide the magnet. Floating type 2
A two-dimensional linear actuator 62 is configured, and the position and orientation of wafer stage WST in the six-dimensional direction are controlled by controlling the current flowing through the coil by main controller 80 described later.

【0052】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、このウ
エハホルダによってウエハWが吸着保持されている。ま
た、このウエハステージWSTの図1における+Y方向
側の側面には鏡面加工が施され、可視領域の光を反射す
る反射面74aが形成されている。また、図1では図示
が省略されているが、ウエハステージWSTの−X方向
側の側面にも鏡面加工が施され、可視領域の光に対する
反射面が形成されている。そして、この露光装置10で
は、反射面74a等に測定ビームを照射する干渉計シス
テムによって投影光学系POに対するその位置が正確に
測定されるようになっている。
A wafer holder (not shown) of an electrostatic chuck type is mounted on the upper surface of wafer stage WST, and wafer W is held by suction by this wafer holder. In addition, the side surface of wafer stage WST on the + Y direction side in FIG. 1 is mirror-finished to form a reflection surface 74a that reflects light in the visible region. Although not shown in FIG. 1, mirror processing is also performed on the side surface on the −X direction side of wafer stage WST to form a reflection surface for light in the visible region. In the exposure apparatus 10, the position with respect to the projection optical system PO is accurately measured by an interferometer system that irradiates a measurement beam to the reflection surface 74a and the like.

【0053】ウエハステージWSTの上面の一端部に
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、アライメント光学系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EUV光EL1用の空間像計測器FM1が設けられ
ている(図1参照)。この空間像計測器FM1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。また、ウエハステージWST上のウエハWの近傍に
は、可視光AL用の空間像計測器FM2も配置されてい
る。
At one end of the upper surface of wafer stage WST, the position where the pattern drawn on reticle R is projected onto the surface of wafer W and the measurement of the relative positional relationship of alignment optical system ALG (so-called baseline measurement), etc. The aerial image measuring instrument FM1 for the EUV light EL1 for performing the above is provided (see FIG. 1). This aerial image measuring instrument FM1 corresponds to a reference mark plate of a conventional DUV exposure apparatus. In addition, near the wafer W on the wafer stage WST, an aerial image measuring instrument FM2 for visible light AL is also arranged.

【0054】図7(A),(B)には、EUV光EL1
用の空間像計測器FM1の平面図、縦断面図がそれぞれ
示されている。これらの図に示されるように、空間像計
測器FM1の上面には、開口としてのスリットSLT
1,SLT2が形成されている。これらのスリットSL
T1,SLT2は、ウエハステージWSTの上面に固定
された所定厚さの蛍光発生物質63の表面に形成された
EUV光の反射層64にパターンニングされたものであ
る。なお、反射層64に代えてEUV光の吸収層を設
け、この吸収層に開口を形成してもよい。
FIGS. 7A and 7B show the EUV light EL1.
A plan view and a longitudinal sectional view of an aerial image measuring instrument FM1 are shown. As shown in these figures, a slit SLT as an opening is provided on the upper surface of the aerial image measuring instrument FM1.
1 and SLT2 are formed. These slits SL
T1 and SLT2 are patterned on the EUV light reflection layer 64 formed on the surface of the fluorescent substance 63 having a predetermined thickness fixed on the upper surface of the wafer stage WST. Note that an EUV light absorption layer may be provided instead of the reflection layer 64, and an opening may be formed in this absorption layer.

【0055】前記スリットSLT1,SLT2の下方の
ウエハステージWSTの上面板には、開口66a,66
bがそれぞれ形成されており、これらの開口66a,6
6bに対向するウエハステージWSTの内部には、フォ
トマルチプライヤ等の光電変換素子PMがそれぞれ配置
されている。従って、投影光学系POを介して上方から
空間像計測器FM1にEUV光EL1が照射されると、
スリットSLT1,SLT2を透過したEUV光が蛍光
発生物質63に到達し、該蛍光発生物質63がEUV光
に比べて波長の長い光を発する。この光が光電変換素子
PMによって受光されその光の強度に応じた電気信号に
変換される。この光電変換素子PMの出力信号も主制御
装置80に供給されるようになっている。ここで、スリ
ットSLT1,SLT2の位置関係は、レチクルR上に
X方向に沿って配置された図5のレチクルアライメント
マークRM1とRM4(RM2とRM5、あるいはRM
3とRM6)との位置関係にほぼ対応した関係となって
おり、後述するレチクルアライメントの際には、スリッ
トSLT1,SLT2を介してレチクルアライメントマ
ークRM1とRM4を同時計測できるようになってい
る。
Openings 66a and 66 are formed on the upper surface plate of wafer stage WST below slits SLT1 and SLT2.
b are formed, and the openings 66a, 66a
A photoelectric conversion element PM such as a photomultiplier is arranged inside wafer stage WST facing wafer 6b. Therefore, when the aerial image measuring instrument FM1 is irradiated with the EUV light EL1 from above via the projection optical system PO,
The EUV light transmitted through the slits SLT1 and SLT2 reaches the fluorescent substance 63, and the fluorescent substance 63 emits light having a longer wavelength than the EUV light. This light is received by the photoelectric conversion element PM and converted into an electric signal corresponding to the intensity of the light. The output signal of the photoelectric conversion element PM is also supplied to the main controller 80. Here, the positional relationship between the slits SLT1 and SLT2 is determined by the reticle alignment marks RM1 and RM4 (RM2 and RM5 or RM4) of FIG.
3 and RM6), and the reticle alignment marks RM1 and RM4 can be simultaneously measured through the slits SLT1 and SLT2 during reticle alignment described below.

【0056】次に、図6において、ウエハステージWS
Tの一部を切り欠いて示すように、可視光AL用の空間
像計測器FM2は、その表面がウエハWの表面と同一に
なるようにウエハステージWSTの上板に固定された可
視光を透過するガラス基板である。この空間像計測器F
M2の底面に開口を介して結像レンズ85、及び可視光
に感度を持つ2次元のCCD型の撮像素子86が配置さ
れ、空間像計測器FM2の表面に形成された可視光AL
による拡大像が結像レンズ85を介して撮像素子86の
撮像面に形成されるように構成されている。撮像素子8
6の撮像信号も主制御装置80に供給されている。
Next, referring to FIG. 6, wafer stage WS
As shown by cutting out a part of T, aerial image measuring instrument FM2 for visible light AL emits visible light fixed to the upper plate of wafer stage WST so that its surface is the same as the surface of wafer W. It is a transparent glass substrate. This aerial image measuring instrument F
An imaging lens 85 and a two-dimensional CCD image sensor 86 having sensitivity to visible light are arranged on the bottom surface of M2 via an opening, and visible light AL formed on the surface of the aerial image measuring instrument FM2.
Is formed on the imaging surface of the imaging element 86 via the imaging lens 85. Image sensor 8
6 is also supplied to the main controller 80.

【0057】次に、本例の露光装置の位置計測システム
につき説明する。図1のレチクルステージRSTのX方
向、Y方向、回転方向の位置は、上記のようにレーザ干
渉計によって計測されている。この場合、投影光学系P
Oの側面に設けられた参照鏡72aに供給されるレーザ
ビームRIFY1Rと、レチクルステージRSTの側面
40aに供給されるレーザビームRIFY1Mとによっ
て、投影光学系POの位置を基準としてレチクルステー
ジRSTのY座標が計測され、同様に投影光学系POの
位置を基準としてレチクルステージRSTのX座標、及
び回転角が計測されている。同様に、ウエハステージW
STのX方向、Y方向、回転方向の位置も、レーザ干渉
計によって投影光学系POの位置を基準として計測され
ている。これらのレチクルステージRST用のレーザ干
渉計、及びウエハステージWST用のレーザ干渉計が図
8の干渉計システム70を構成しており、干渉計システ
ム70の計測値が主制御装置80に供給されている。
Next, the position measuring system of the exposure apparatus of this embodiment will be described. The positions of the reticle stage RST in the X direction, the Y direction, and the rotation direction in FIG. 1 are measured by the laser interferometer as described above. In this case, the projection optical system P
The laser beam RIFY1R supplied to the reference mirror 72a provided on the side surface of O and the laser beam RIFY1M supplied to the side surface 40a of the reticle stage RST, the Y coordinate of the reticle stage RST based on the position of the projection optical system PO. Is measured, and similarly, the X coordinate and the rotation angle of the reticle stage RST are measured based on the position of the projection optical system PO. Similarly, wafer stage W
The positions of the ST in the X, Y, and rotation directions are also measured by the laser interferometer with reference to the position of the projection optical system PO. The laser interferometer for reticle stage RST and the laser interferometer for wafer stage WST constitute interferometer system 70 in FIG. 8, and the measured values of interferometer system 70 are supplied to main controller 80. I have.

【0058】更に、図1において、上記の干渉計システ
ムの全ての計測の基準となる投影光学系POの鏡筒PP
には、レチクルRのZ方向の位置を計測するレチクル面
測定用レーザ干渉計RIFZが設けられている。このレ
ーザ干渉計RIFZは、実際には、同一構成の干渉計が
鏡筒PPの周囲の3箇所に所定間隔で固定されている
が、図1では、これらが代表的にレーザ干渉計RIFZ
として示されている。
Further, in FIG. 1, a barrel PP of a projection optical system PO which is a reference for all measurements of the above interferometer system.
Is provided with a reticle surface measurement laser interferometer RIFZ for measuring the position of the reticle R in the Z direction. In the laser interferometer RIFZ, actually, the interferometers having the same configuration are fixed at three locations around the lens barrel PP at predetermined intervals, but in FIG.
It is shown as

【0059】これらのレーザ干渉計RIFZからの測定
ビームは、折り返しミラーMを介して所定の入射角θで
レチクルRのパターン面に投射されるEUV光EL1等
の照射領域、即ち円弧状の照明領域IA内の異なる3点
にEUV光EL1等の入射光路と出射光路(反射光路)
との中心に位置するZ方向の光路を通ってレチクルRの
パターン面に投射されるようになっている(図1及び図
4参照)。このため、レーザ干渉計RIFZは、レチク
ルRのパターン面に所定の入射角θで斜めから入射し、
入射角と同一の出射角で反射されるEUV光EL1等に
影響を及ぼすことなく、かつEUV光EL1等によって
干渉計測定ビームが影響を及ぼされることなく、高精度
(例えば、数nm〜1nm以下の精度)でレチクルRの
Z方向位置を計測することが可能になっている。
The measurement beam from these laser interferometers RIFZ is applied to the pattern surface of the reticle R at a predetermined incident angle θ via the turning mirror M, and is irradiated with the EUV light EL1 or the like, that is, an arc-shaped illumination region. Incoming light path and outgoing light path (reflection light path) of EUV light EL1 etc. at three different points in the IA
The light is projected onto the pattern surface of the reticle R through an optical path in the Z direction located at the center of the reticle R (see FIGS. 1 and 4). For this reason, the laser interferometer RIFZ is obliquely incident on the pattern surface of the reticle R at a predetermined incident angle θ,
High accuracy (for example, several nm to 1 nm or less) without affecting the EUV light EL1 or the like reflected at the same exit angle as the incident angle, and without affecting the interferometer measurement beam by the EUV light EL1 or the like. ), The position of the reticle R in the Z direction can be measured.

【0060】レーザ干渉計RIFZとしては、ここで
は、本体内に不図示の参照鏡が内蔵された参照鏡内蔵タ
イプのものが用いられ、その参照鏡の位置を基準として
レチクルR上の測定ビームの照射位置のZ方向位置を、
それぞれ計測する。この場合、図5に示される照射領域
IA内の点P1、点P2、及び点P3の位置にそれぞれ
第1〜第3のレーザ干渉計RIFZからの測定ビームが
投射されるようになっている。点P2は、照明領域IA
の中心、即ちパターン領域PAのX方向の中心軸上の点
でかつ照明領域IAのY方向の中心点であり、点P1,
P3は前記中心軸に関して対称の位置にある。
Here, as the laser interferometer RIFZ, a type having a built-in reference mirror in which a reference mirror (not shown) is built in the main body is used, and the position of the reference mirror is used as a reference to measure the measurement beam on the reticle R. The irradiation position in the Z direction
Measure each. In this case, the measurement beams from the first to third laser interferometers RIFZ are projected onto the points P1, P2, and P3 in the irradiation area IA shown in FIG. 5, respectively. Point P2 is the illumination area IA
, That is, a point on the central axis in the X direction of the pattern area PA and a central point in the Y direction of the illumination area IA, and a point P1,
P3 is located symmetrically with respect to the central axis.

【0061】図8に示すように、これら3軸のレチクル
面測定用レーザ干渉計RIFZの計測値も、主制御装置
80に入力されるようになっており、主制御装置80で
はこれら3軸の計測値に基づいて磁気浮上型の2次元リ
ニアアクチュエータ34を介してレチクルステージRS
T、即ちレチクルRのZ位置及び傾斜角を補正するよう
になっている。
As shown in FIG. 8, the measured values of the three-axis reticle surface measuring laser interferometer RIFZ are also input to the main controller 80. Reticle stage RS via magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34 based on measured values
T, that is, the Z position and the tilt angle of the reticle R are corrected.

【0062】一方、図1の鏡筒PPを基準とするウエハ
WのZ方向位置は、投影光学系POに固定された斜入射
光式のフォーカスセンサ(14a,14b)によって計
測されるようになっている。このフォーカスセンサ(1
4a,14b)は、鏡筒PPを保持する不図示のコラム
に固定され、ウエハW面に対し斜め方向から検出ビーム
FB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FBを
受光する受光系14bとから構成される。このフォーカ
スセンサとしては、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。このフォーカスセンサ(14a,14b)は鏡筒P
Pと一体的に固定されることが重要である。このフォー
カスセンサ(14a,14b)は図8ではフォーカスセ
ンサ14として表されており、主制御装置80はそのフ
ォーカスセンサ14の計測値に基づいて、磁気浮上型の
2次元リニアアクチュエータ62を介してウエハステー
ジWST、即ちウエハWのZ位置及び傾斜角を補正する
ようになっている。
On the other hand, the Z direction position of the wafer W with respect to the lens barrel PP in FIG. 1 is measured by oblique incident light type focus sensors (14a, 14b) fixed to the projection optical system PO. ing. This focus sensor (1
4a, 14b) are fixed to a column (not shown) holding the lens barrel PP, and a light transmitting system 14a for irradiating the detection beam FB from an oblique direction to the surface of the wafer W; And a light receiving system 14b that receives the detection beam FB reflected by the W surface. As this focus sensor, for example, a multipoint focal position detection system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-283403 or the like is used. The focus sensors (14a, 14b)
It is important to be fixed integrally with P. The focus sensors (14a, 14b) are shown as the focus sensor 14 in FIG. 8, and the main controller 80 controls the wafer through the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 62 based on the measurement value of the focus sensor 14. The stage WST, that is, the Z position and the tilt angle of the wafer W are corrected.

【0063】また、図8の主制御装置80はマイクロコ
ンピュータ(又はワークステーション)によって構成さ
れ、記憶装置としてのメモリ(RAM)81が内蔵され
ている。本例では、主制御装置80及び磁気浮上型2次
元リニアアクチュエータ34,62によって駆動装置が
構成されている。次に、本例の露光装置の組立調整時の
動作の一例につき図9のフローチャートを参照して説明
する。図1及び図2において、放物面鏡PRM、照明ミ
ラーIM、折り返しミラーM、可動式ブラインド42、
及びスリット板44より照明系が構成されている。即
ち、本例の照明系は全部の光学素子がミラーよりなる反
射系であり、同様に投影系としての投影光学系POも反
射系である。従って、照明系、及び投影光学系POでは
EUV光EL1、紫外光EL2、又は可視光ALの何れ
の光に対しても色収差が生じないために、本例では可視
光ALを用いて照明系、及び投影光学系POの組立調整
時の粗調整を行う。ただし、可視光ALを用いた照明系
及び投影光学系POの調整は、例えば本例の露光装置の
定期的なメンテナンス時にも実行することができる。
The main controller 80 shown in FIG. 8 is constituted by a microcomputer (or workstation), and has a built-in memory (RAM) 81 as a storage device. In this example, a driving device is constituted by the main control device 80 and the magnetic levitation type two-dimensional linear actuators 34 and 62. Next, an example of an operation at the time of assembly adjustment of the exposure apparatus of this embodiment will be described with reference to a flowchart of FIG. 1 and 2, a parabolic mirror PRM, an illumination mirror IM, a folding mirror M, a movable blind 42,
An illumination system is composed of the slit plate 44 and the slit plate 44. That is, the illumination system of this example is a reflection system in which all optical elements are mirrors, and similarly, the projection optical system PO as a projection system is also a reflection system. Therefore, in the illumination system and the projection optical system PO, chromatic aberration does not occur for any of the EUV light EL1, the ultraviolet light EL2, and the visible light AL. And a rough adjustment at the time of assembling adjustment of the projection optical system PO. However, the adjustment of the illumination system and the projection optical system PO using the visible light AL can also be performed, for example, at the time of regular maintenance of the exposure apparatus of this example.

【0064】そして、図1及び図2に示すように、露光
光源としてのレーザプラズマ光源16、照明系、及び投
影光学系POの組立がおおまかに行われた後に、図9の
ステップ101において、図2の波長選択装置30を介
して光源装置12からの光の内で、可視光ALのみを折
り返しミラーM側に通過させるようにする。その後、図
1の露光装置の周囲に除塵され、温度や湿度が所定の標
準状態に設定されると共に、気圧が周囲の大気圧と等し
い空気を供給する。そして、作業者は照明系、及び投影
光学系POの位置関係の粗調整を行う。この際に、作業
者はまず可視光ALを目視することによって、可視光A
Lがほぼ設計通りの光路を進むように、図2のレーザプ
ラズマ光源16と照明系内の放物面鏡PRMとの位置関
係や、放物面鏡PRMに対する照明ミラーIM、及び折
り返しミラーMの位置関係等を調整する。このような調
整に際しては、各ミラーの支持部材の調整や、各ミラー
の姿勢等を変更するための座金の交換等を行うようにし
てもよい。また、可動式ブラインド42、及びスリット
板44等の調整も行う。これによって、レチクルステー
ジRST上で図5の円弧状の照明領域IAに対応する領
域にその可視光ALが照射されるようになる。
Then, as shown in FIGS. 1 and 2, after the laser plasma light source 16 as the exposure light source, the illumination system, and the projection optical system PO are roughly assembled, in step 101 of FIG. Of the light from the light source device 12 via the second wavelength selection device 30, only the visible light AL is allowed to pass to the return mirror M side. Thereafter, dust is removed around the exposure apparatus of FIG. 1, the temperature and humidity are set to predetermined standard conditions, and air is supplied at an atmospheric pressure equal to the surrounding atmospheric pressure. Then, the operator roughly adjusts the positional relationship between the illumination system and the projection optical system PO. At this time, the worker first looks at the visible light AL, so that the visible light A
The positional relationship between the laser plasma light source 16 of FIG. 2 and the parabolic mirror PRM in the illumination system, the illumination mirror IM with respect to the parabolic mirror PRM, and the folding mirror M so that L travels along the optical path substantially as designed. Adjust the positional relationship, etc. At the time of such adjustment, adjustment of a support member of each mirror, replacement of a washer for changing the attitude of each mirror, and the like may be performed. In addition, adjustment of the movable blind 42, the slit plate 44, and the like is also performed. As a result, a region corresponding to the arc-shaped illumination region IA in FIG. 5 on the reticle stage RST is irradiated with the visible light AL.

【0065】この後、図4において、レチクルステージ
RSTをY方向に低速で移動させることによって、図5
において、撮像素子82の受光部82aが照明領域IA
をY方向に横切るようにする。このように受光部82a
が照明領域IAを横切る期間に、レチクルステージRS
TのY座標に対応させて、撮像素子82の撮像信号を高
いサンプリングレートで主制御装置80に取り込む。主
制御装置80はその一連の撮像信号を処理して、図5に
おいて、照明領域IAの形状を計測する。この計測結果
に基づいて作業者は、その照明領域IAが所定の幅Hの
円弧状となるように、照明系やスリット板44の位置等
の調整を行う。
Thereafter, the reticle stage RST is moved at a low speed in the Y direction in FIG.
, The light receiving portion 82a of the imaging element 82 is
In the Y direction. Thus, the light receiving section 82a
Stage crosses the illumination area IA, the reticle stage RS
The main controller 80 captures the image signal of the image sensor 82 at a high sampling rate in accordance with the Y coordinate of T. Main controller 80 processes the series of imaging signals and measures the shape of illumination area IA in FIG. Based on the measurement result, the operator adjusts the illumination system, the position of the slit plate 44, and the like so that the illumination area IA has an arc shape having a predetermined width H.

【0066】次に、投影光学系POの粗調整を行うため
に、図6において、レチクルステージRSTをY方向に
駆動して、可視光ALの照明領域内に点状の反射膜83
aを移動させる。これによって、ウエハステージWST
上にその点状の反射膜83aの縮小像(点像)が投影光
学系POを介して投影される。そこで、ウエハステージ
WSTを駆動することによって、その点像を含むように
空間像計測器FM2を移動し、撮像素子86を介してそ
の点像の拡大像を撮像する。そして、作業者はその拡大
像が所望の状態になるように投影光学系POの各ミラー
の位置の調整を行う。
Next, in order to roughly adjust the projection optical system PO, the reticle stage RST is driven in the Y direction in FIG.
Move a. Thereby, wafer stage WST
A reduced image (point image) of the point-like reflective film 83a is projected on the upper surface via the projection optical system PO. Then, by driving wafer stage WST, aerial image measuring instrument FM2 is moved to include the point image, and an enlarged image of the point image is captured via image sensor 86. Then, the operator adjusts the position of each mirror of the projection optical system PO so that the enlarged image is in a desired state.

【0067】なお、この際にウエハステージWSTをZ
方向にも駆動してZ方向の複数の位置でその点像の拡大
像を撮像し、これらの複数の拡大像の変化に基づいて投
影光学系POの粗調整を行ってもよい。このようにデフ
ォーカスさせて点像を観察することによって、例えば米
国特許(USP)第4309602号明細書に開示され
ているように、投影光学系POの波面収差を知ることが
できる。
At this time, the wafer stage WST is
The projection optical system PO may be driven in the direction to capture enlarged images of the point images at a plurality of positions in the Z direction, and coarse adjustment of the projection optical system PO may be performed based on a change in the plurality of enlarged images. By observing a point image with such defocusing, the wavefront aberration of the projection optical system PO can be known, for example, as disclosed in US Pat. No. 4,309,602.

【0068】また、本例では点像の観察を行っている
が、レチクルステージRST上に点状の反射膜83aの
代わりに周期的な反射パターンを形成しておき、この周
期的な反射パターンの可視光ALによる像を観察するよ
うにしてもよい。また、単に拡大像を観察する代わり
に、ナイフエッジ等を用いて空間像計測を行うようにし
てもよい。このように粗調整を行うに際しては、別途調
整用の光源を用いる必要が無いため、粗調整を迅速に効
率的に行うことができる。
Although the point image is observed in this example, a periodic reflection pattern is formed on the reticle stage RST instead of the dot-like reflection film 83a, and the periodic reflection pattern is formed. An image by the visible light AL may be observed. Instead of simply observing an enlarged image, aerial image measurement may be performed using a knife edge or the like. When performing the rough adjustment as described above, it is not necessary to use a separate light source for adjustment, and therefore, the rough adjustment can be performed quickly and efficiently.

【0069】このようにして照明系、及び投影光学系P
Oの粗調整が終了した後、図9のステップ104に移行
して、図2の波長選択装置30を用いて光源装置12か
らの光の内で、EUV光EL1のみを折り返しミラーM
側に通過させるようにする。その後ステップ105で、
その露光装置が収納されているチャンバを密閉して、そ
の露光装置の周囲の空気を排気することによって、EU
V光EL1の光路を所定のレベル以下の(EUV光EL
1の減衰率が所定の値以下となるような)真空状態とす
る。それに続くステップ106において、作業者はその
チャンバの外部からその露光装置に例えばテストプリン
ト等を行わせることによって、照明系及び投影光学系P
Oの最終的な調整を行う。例えばレチクルステージRS
T及びウエハステージWSTを静止させた状態でのテス
トプリント、及び両ステージRST,WSTを同期走査
した状態でのテストプリントによって、それぞれ所定の
露光像が得られるように最終的な調整が行われる。ま
た、光学調整時には、適宜そのチャンバ内に空気が供給
される。
Thus, the illumination system and the projection optical system P
After the coarse adjustment of O is completed, the process proceeds to step 104 in FIG. 9, and only the EUV light EL1 out of the light from the light source device 12 using the wavelength selection device 30 in FIG.
To the side. Then, in step 105,
By closing the chamber in which the exposure apparatus is housed and exhausting the air around the exposure apparatus, EU
The optical path of the V light EL1 is set to a predetermined level or less (the EUV light EL
(A decay rate of 1 is not more than a predetermined value). In a subsequent step 106, the operator causes the exposure apparatus to perform, for example, a test print or the like from outside the chamber, so that the illumination system and the projection optical system P
Make a final adjustment of O. For example, reticle stage RS
The final adjustment is performed by the test print with the T and the wafer stage WST stationary and the test print with the two stages RST and WST synchronously scanned so that a predetermined exposure image can be obtained. At the time of optical adjustment, air is appropriately supplied into the chamber.

【0070】この際に本例では、照明系及び投影光学系
POが共に反射系で色収差が無いと共に、光源装置12
からの可視光ALは、EUV光EL1と同じ光路で射出
されているため、ステップ103の粗調整の結果は、E
UV光EL1を用いた場合の調整結果と等価である。従
って、ステップ106の最終調整の開始時の調整誤差は
僅かであるため、その最終調整を極めて短時間に行うこ
とができる。即ち、全体としての照明系、及び投影光学
系POの組立調整を短時間に、かつ高精度に行うことが
できる。
At this time, in this example, both the illumination system and the projection optical system PO are reflection systems and have no chromatic aberration, and the light source device 12
Is emitted on the same optical path as the EUV light EL1, the result of the coarse adjustment in step 103 is
This is equivalent to the adjustment result when the UV light EL1 is used. Therefore, since the adjustment error at the start of the final adjustment in step 106 is small, the final adjustment can be performed in a very short time. That is, assembly and adjustment of the illumination system and the projection optical system PO as a whole can be performed in a short time and with high accuracy.

【0071】なお、上記の点像の観察等は、光源装置1
2からの紫外光EL2を用いて行うようにしてもよい。
なお、上記の実施の形態では、露光装置上における光学
系の調整にレーザプラズマ光源16からの紫外光又は可
視光を用いたが、その光学系の調整を必ずしも露光装置
上で行う必要はなく、所定の工具台上で調整を行うよう
にしてもよい。即ち、その工具台において可視光又は紫
外光により照明系や投影光学系POの粗調整を行い、そ
の後露光光を用いて調整を行ってから露光装置に転載し
てもよいし、工具台上では可視光による調整だけにとど
めて、露光装置に移してもよい。また、露光装置では、
最初から露光光による調整をしてもよいし、可視光ある
いは紫外光による再調整を行ってもよい。
The observation of the point image and the like are performed by the light source device 1.
2 may be performed using the ultraviolet light EL2.
In the above embodiment, the ultraviolet light or the visible light from the laser plasma light source 16 is used for adjusting the optical system on the exposure apparatus. However, the adjustment of the optical system is not necessarily performed on the exposure apparatus. The adjustment may be performed on a predetermined tool table. That is, coarse adjustment of the illumination system or the projection optical system PO may be performed by visible light or ultraviolet light on the tool table, and then adjustment may be performed using the exposure light before transfer to the exposure apparatus. The adjustment may be performed only with visible light, and then moved to an exposure apparatus. In the exposure apparatus,
Adjustment with exposure light may be performed from the beginning, or readjustment with visible light or ultraviolet light may be performed.

【0072】次に、上述のようにして構成された本例に
係る露光装置10による第2層目(セカンドレイヤ)以
降の露光工程の動作について説明する。まず、図2の波
長選択装置30を用いて、光源装置12からの光の内で
EUV光EL1が選択されるが、レーザプラズマ光源1
6の発光はレチクルアライメント、又はウエハの露光開
始までは行われない。そして、図1において、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のレチク
ルホルダRHに吸着保持される。また、不図示のウエハ
搬送系及びウエハステージWST上の不図示のウエハ受
け渡し機構によって、EUV光EL1に対して感度のあ
るレジストが塗布されたウエハWがウエハステージWS
T上に載置される。
Next, a description will be given of the operation of the exposure step for the second and subsequent layers (second layer) by the exposure apparatus 10 according to the present embodiment configured as described above. First, the EUV light EL1 is selected from the light from the light source device 12 using the wavelength selection device 30 in FIG.
The light emission of No. 6 is not performed until the start of reticle alignment or exposure of the wafer. In FIG. 1, the reticle R is transported by a reticle transport system (not shown), and is suction-held by the reticle holder RH of the reticle stage RST at the loading position. Further, a wafer W coated with a resist sensitive to EUV light EL1 is moved by wafer transfer system (not shown) and a wafer transfer mechanism (not shown) on wafer stage WST.
It is placed on T.

【0073】次に、図8の主制御装置80ではウエハス
テージWST上のウエハWの各ショット領域に付設され
たウエハアライメントマークの内の予め定めたサンプル
対象となっているウエハアライメントマーク(1つのシ
ョットについて1個又は複数)の位置検出を、ウエハス
テージWSTを順次移動させつつ、アライメント光学系
ALGを用いて行う。このマーク位置の検出の際、主制
御装置80ではウエハW表面のZ位置をアライメント光
学系ALGの焦点位置に制御する。そして、サンプルシ
ョットのウエハアライメントマークの位置検出が終了す
ると、主制御装置80では、それらのデータを用いて例
えば特開昭61−44429号公報に開示される最小2
乗法を利用した統計学的手法を用いてウエハW上の全て
のショット領域の配列座標を求める(以下、このアライ
メント手法を「EGA(エンハンスト・グローバル・ア
ライメント)」と呼ぶ)。あるいは、主制御装置80で
は、上記のショット内の複数のウエハアライメントマー
クの位置検出データを用いて例えば特開平6−2754
96号公報に開示される最小2乗法を利用した統計学的
手法を用いてウエハW上の全てのショット領域の配列座
標及び各ショットの倍率を含む変形量を求める(以下、
このアライメント手法を「ショット内多点EGA」と呼
ぶ)。
Next, main controller 80 shown in FIG. 8 selects a predetermined wafer alignment mark (one wafer alignment mark) from among wafer alignment marks attached to each shot area of wafer W on wafer stage WST. (One or a plurality of shots) is detected using the alignment optical system ALG while sequentially moving the wafer stage WST. When detecting this mark position, main controller 80 controls the Z position on the surface of wafer W to be the focal position of alignment optical system ALG. When the detection of the position of the wafer alignment mark of the sample shot is completed, main controller 80 uses the data to determine the minimum 2nd position disclosed in, for example, JP-A-61-44429.
The arrangement coordinates of all shot areas on the wafer W are obtained using a statistical method using a multiplication method (hereinafter, this alignment method is referred to as “EGA (Enhanced Global Alignment)”). Alternatively, the main controller 80 uses, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 96, the array coordinates of all shot areas on the wafer W and the deformation amount including the magnification of each shot are obtained using a statistical method using the least squares method.
This alignment method is called “multipoint EGA in shot”.

【0074】このようにして、アライメント計測が終了
すると、上記のEGAの結果より分かるショット間隔、
あるいは上記のショット内多点EGAの結果より分かる
ショットサイズに基づいて、ショットの倍率変化(X,
Yスケーリング)を計算し、その倍率変化量に応じてレ
チクルパターンの像のX方向(第2方向)の大きさを正
確にウエハW上のショット領域の大きさに一致させるた
めの投影倍率の制御量、即ちレチクルRのZ方向駆動量
を算出し、磁気浮上型2次元リニアアクチュエータ34
を介してレチクルRを前記算出した量だけZ方向(上下
方向)に駆動する。例えば、所定の倍率より10ppm
拡大する場合、レチクルRを40μmだけ投影光学系P
Oから離れる方向に駆動する。
When the alignment measurement is completed in this way, the shot interval, which can be understood from the above EGA results,
Alternatively, the change in the magnification of the shot (X,
Y scaling) is calculated, and the projection magnification is controlled so that the size of the reticle pattern image in the X direction (second direction) accurately matches the size of the shot area on the wafer W according to the magnification change amount. The magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34 is calculated.
The reticle R is driven in the Z direction (up-down direction) by the calculated amount via. For example, 10 ppm from a predetermined magnification
In the case of enlargement, the reticle R is projected by the projection optical system P by 40 μm.
Drive in the direction away from O.

【0075】上記のレチクルRのZ駆動により、投影倍
率の変動及びレチクルパターン像の投影領域の位置ずれ
が生ずるため、主制御装置80では、次のようにしてベ
ースライン計測、及び投影倍率の計測を行う。主制御装
置80では図4の駆動機構46を介してスリット板44
を露光用照明光ELがアライメントマークを照射可能な
位置へ切り替える。次いで、主制御装置80では磁気浮
上型2次元リニアアクチュエータ62,34を介してウ
エハステージWST及びレチクルステージRSTの位置
を制御して、図5のレチクルR上に描画されたレチクル
アライメントマークRM1,RM4、RM2,RM5、
RM3,RM6を順次各2つずつEUV光EL1で照射
すると共に、レチクルアライメントマークRM1,RM
4、RM2,RM5、RM3,RM6のウエハW面上へ
の投影像を、空間像計測器FM1のスリットSLT1,
SLT2をそれぞれ介して検出することにより、レチク
ルパターン像のウエハW面上への投影位置を求める。即
ち、レチクルアライメントを行う。
The Z drive of the reticle R causes a change in the projection magnification and a displacement of the projection area of the reticle pattern image, so that the main controller 80 measures the baseline and the projection magnification as follows. I do. In the main controller 80, the slit plate 44 is driven via the driving mechanism 46 shown in FIG.
Is switched to a position where the exposure illumination light EL can irradiate the alignment mark. Next, main controller 80 controls the positions of wafer stage WST and reticle stage RST via magnetic levitation type two-dimensional linear actuators 62 and 34, and reticle alignment marks RM1 and RM4 drawn on reticle R in FIG. , RM2, RM5,
RM3 and RM6 are sequentially irradiated with EUV light EL1 two by two, and reticle alignment marks RM1 and RM
4. The projected images of RM2, RM5, RM3, and RM6 on the surface of the wafer W are converted into slits SLT1 and SLT1 of the aerial image measuring instrument FM1.
By detecting the reticle pattern image via the SLT 2, the projection position of the reticle pattern image on the wafer W is obtained. That is, reticle alignment is performed.

【0076】このレチクルアライメントのため、空間像
計測器FM1を用いて前記投影像を検出する際には、主
制御装置80では、レチクルRのZ駆動により空間像計
測器FM1で得られる像にボケが生じないように、レチ
クルRのZ駆動量に対応したオフセットをフォーカスセ
ンサ(14a,14b)に与えて空間像計測器FM1の
表面を投影光学系POの焦点位置に制御する。具体的に
は、主制御装置80では、レチクルRを40μmだけ投
影光学系POから離れる方向に駆動した場合には、投影
倍率が1/4であるから、40×1/16=2.5μm
のオフセットをフォーカスセンサ14に与え、このフォ
ーカスセンサ14の出力に基づいて磁気浮上型2次元リ
ニアアクチュエータ62を介してウエハステージWST
のZ位置をフィードバック制御し、ウエハWを2.5μ
mだけ投影光学系POに近づける。
When detecting the projected image using the aerial image measuring device FM1 for the reticle alignment, the main controller 80 blurs the image obtained by the aerial image measuring device FM1 by the Z drive of the reticle R. An offset corresponding to the Z drive amount of the reticle R is given to the focus sensors (14a, 14b) so that the surface of the aerial image measuring instrument FM1 is controlled to the focal position of the projection optical system PO so that the reticle R does not occur. Specifically, when reticle R is driven in a direction away from projection optical system PO by 40 μm in main controller 80, the projection magnification is 4, and therefore 40 × 1/16 = 2.5 μm
Is given to the focus sensor 14, and based on the output of the focus sensor 14, the wafer stage WST
Feedback control of the Z position of
The distance m is closer to the projection optical system PO.

【0077】次に、主制御装置80では、空間像計測器
FM1のスリットSLT1又はSLT2がアライメント
光学系ALGの直下へ位置するように、磁気浮上型2次
元リニアアクチュエータ62を介してウエハステージW
STを移動すると共に、アライメント光学系ALGの焦
点位置に空間像計測器FM1の表面のZ位置を調整す
る。そして、主制御装置80では、アライメント光学系
ALGの検出信号及びそのときの干渉計システム70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光学系ALG
の相対位置、即ちベースライン量を求め、その演算結果
をメモリ81に記憶する。なお、空間像計測器FM1の
スリットSLT1,SLT2の丁度中間の位置に別の基
準マークを形成し、この基準マークをアライメント光学
系ALGで検出することにより、ベースライン量を求め
てもよい。かかる場合には、アライメント光学系ALG
の検出結果と、ベースライン量の設計値とに基づいてベ
ースライン量をほぼ正確に求めることができる。
Next, in main controller 80, wafer stage W is moved via magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 62 so that slit SLT1 or SLT2 of aerial image measuring instrument FM1 is positioned immediately below alignment optical system ALG.
While moving ST, the Z position of the surface of the aerial image measurement device FM1 is adjusted to the focal position of the alignment optical system ALG. Then, main controller 80 indirectly adjusts the projection position of the pattern image of reticle R onto wafer W based on the detection signal of alignment optical system ALG and the measurement value of interferometer system 70 at that time. ALG
Is obtained, that is, the base line amount is obtained, and the calculation result is stored in the memory 81. It should be noted that another reference mark may be formed at an intermediate position between the slits SLT1 and SLT2 of the aerial image measuring instrument FM1, and the reference mark may be detected by the alignment optical system ALG to determine the baseline amount. In such a case, the alignment optical system ALG
, And the baseline amount can be obtained almost accurately based on the design value of the baseline amount.

【0078】また、主制御装置80では、上記のレチク
ルアライメントの際に、空間像計測器FM1のスリット
SLT1,SLT2をそれぞれ介して検出されたレチク
ルR上に非走査方向並んで配置されたレチクルアライメ
ントマークRM1とRM4(RM2とRM5、又はRM
3とRM6)のウエハW面上への投影像の間隔に基づい
て投影倍率を求める。
In main controller 80, at the time of the above reticle alignment, reticle alignment arranged in the non-scanning direction on reticle R detected via slits SLT1 and SLT2 of aerial image measuring device FM1. Marks RM1 and RM4 (RM2 and RM5 or RM
3 and RM6), the projection magnification is determined based on the interval between the projected images on the wafer W surface.

【0079】次に、主制御装置80では上記の倍率計測
の結果に基づいて、目標とする倍率調整量、上の例では
10ppm、に対し投影倍率の調整残留誤差が許容値
(例えば0.2ppm)以下となっているか否かを判断
する。そして、この判断が否定された場合、即ち投影倍
率の調整残留誤差が許容値を越えていた場合、主制御装
置80では投影倍率を再設定するため、レチクルRを駆
動する工程に戻り、再びレチクルRをZ方向に駆動した
後、上記処理・判断を繰り返す。一方、その判断が肯定
された場合、即ち投影倍率の調整残留誤差が許容値以下
となっていたら、主制御装置80では駆動機構46を介
してスリット板44を照明領域IAにEUV光EL1が
照射される位置へ切り替えた後、次の工程に移行する。
Next, the main controller 80 sets the projection magnification adjustment residual error to an allowable value (for example, 0.2 ppm) with respect to the target magnification adjustment amount, 10 ppm in the above example, based on the result of the above magnification measurement. ) Judge whether it is below. If this determination is denied, that is, if the residual error in the adjustment of the projection magnification exceeds the allowable value, the main controller 80 returns to the step of driving the reticle R in order to reset the projection magnification, and again executes the reticle. After driving R in the Z direction, the above processing and judgment are repeated. On the other hand, if the determination is affirmative, that is, if the adjustment residual error of the projection magnification is equal to or smaller than the allowable value, the main controller 80 irradiates the slit plate 44 with the EUV light EL1 to the illumination area IA via the drive mechanism 46 After switching to the position to be performed, the process proceeds to the next step.

【0080】この工程において、主制御装置80では次
のようにしてステップ・アンド・スキャン方式の露光を
EUV光EL1を露光光として用いて行う。即ち、主制
御装置80では上で求めたウエハW上の各ショット領域
の位置情報に従って、干渉計システム70からの位置情
報をモニタしつつ、磁気浮上型2次元リニアアクチュエ
ータ62を介してウエハステージWSTを第1ショット
の走査開始位置に位置決めすると共に、磁気浮上型2次
元リニアアクチュエータ34を介してレチクルステージ
RSTを走査開始位置に位置決めして、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
80では磁気浮上型2次元リニアアクチュエータ34,
62を介してレチクルステージRSTとウエハステージ
WSTと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、両ステージ
のかかる速度比の等速同期状態にて露光(レチクルパタ
ーンの転写)を行う。これにより、この走査露光中の走
査方向(Y方向)のレチクルパターン像の投影倍率が制
御される。こうして第1ショットの走査露光が終了する
と、ウエハステージWSTを第2ショットの走査開始位
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ショットの走査露光を上述と同様にし
て行う。
In this step, main controller 80 performs step-and-scan exposure using EUV light EL1 as exposure light as follows. That is, the main controller 80 monitors the position information from the interferometer system 70 in accordance with the position information of each shot area on the wafer W obtained above, and the wafer stage WST via the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 62. Is positioned at the scanning start position of the first shot, the reticle stage RST is positioned at the scanning start position via the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34, and the scanning exposure of the first shot is performed. At the time of this scanning exposure, the main controller 80 controls the magnetic levitation type two-dimensional linear actuator 34,
The speed of the two stages is controlled so that the speed ratio between the reticle stage RST and the wafer stage WST accurately matches the projection magnification of the projection optical system PO via 62, and the speed ratio between the two stages is synchronized at a constant speed. To perform exposure (transfer of the reticle pattern). Thereby, the projection magnification of the reticle pattern image in the scanning direction (Y direction) during the scanning exposure is controlled. When the scanning exposure of the first shot is completed in this way, a stepping operation between shots for moving wafer stage WST to the scanning start position of the second shot is performed.
Then, the scanning exposure of the second shot is performed in the same manner as described above.

【0081】この場合、レチクルステージRSTを戻す
動作を省略してスループットの向上を図るべく、第1シ
ョットと第2ショットとの走査露光の方向は反対向き
で、即ち第1ショットの露光がY軸上の−側から+側の
向きで行われた場合には第2ショットの露光は+側から
−側の向きで行われる。即ち交互スキャンが行われる。
このようにして、ショット間のステッピング動作とショ
ットの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。以上のようにして、
露光装置10による、1枚のウエハWに対する一連の処
理工程が終了する。
In this case, in order to improve the throughput by omitting the operation of returning the reticle stage RST, the directions of the scanning exposure of the first shot and the second shot are opposite, that is, the exposure of the first shot is performed on the Y axis. When the exposure is performed in the direction from the minus side to the plus side, the exposure of the second shot is performed in the direction from the plus side to the minus side. That is, an alternate scan is performed.
In this way, the stepping operation between shots and the scanning exposure operation for 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. As described above,
A series of processing steps for one wafer W by the exposure apparatus 10 ends.

【0082】本例によると、レーザプラズマ光源16及
び照明系(PRM,IM,M)は露光光として、波長5
〜20nmの間のEUV光EL1をレチクルRに照射
し、投影光学系POとして複数の反射光学系素子(M1
〜M4)のみからなる反射系が用いられているため、非
常に微細なパターン、例えば100nmL/Sパターン
の高精度な転写が可能である。
According to the present embodiment, the laser plasma light source 16 and the illumination system (PRM, IM, M) emit light of wavelength 5
The reticle R is irradiated with EUV light EL1 having a wavelength of 〜20 nm, and a plurality of reflective optical elements (M1
To M4), it is possible to transfer a very fine pattern, for example, a 100 nm L / S pattern with high accuracy.

【0083】なお、上記の実施の形態では、EUV光E
L1を用いて露光を行っているが、この露光は例えばウ
エハ上で最も高い解像度が要求されるクリティカルレイ
ヤへの露光に際して行われる。これに対して例えばラフ
レイヤでは必ずしもEUV光EL1を使用する程の高い
解像度は必要とされない。そこで、ラフレイヤへの露光
を行う際には、図2の波長選択装置30を介して光源装
置12からの紫外光EL2を選択し、この紫外光EL2
を用いて露光を行うようにしてもよい。本例の照明系、
及び投影光学系POは全て反射系であるため、紫外光E
L2を使用する際にも色収差が発生しないため、照明
系、及び投影光学系POを用いて必要な解像度で露光を
行うことができる。これによって、本例の露光装置は、
クリティカルレイヤにもラフレイヤにも使用することが
できる。
In the above embodiment, the EUV light E
Exposure is performed using L1. This exposure is performed, for example, when exposing a critical layer that requires the highest resolution on a wafer. On the other hand, for example, a rough layer does not necessarily require a high resolution enough to use the EUV light EL1. Therefore, when performing exposure on the rough layer, the ultraviolet light EL2 from the light source device 12 is selected via the wavelength selection device 30 in FIG.
Exposure may be performed by using. The lighting system of this example,
And the projection optical system PO is a reflection system, so that the ultraviolet light E
Since chromatic aberration does not occur even when L2 is used, exposure can be performed at a required resolution using the illumination system and the projection optical system PO. Thus, the exposure apparatus of the present example
It can be used for both critical and rough layers.

【0084】また、上記の実施の形態では、EUV光E
L1の他に紫外光EL2や可視光ALを発生する露光光
源としての広帯域光源としてレーザプラズマ光源16が
使用されている。これ以外に、その広帯域光源として
は、複数波長の光を発生するレーザ光源、又はSOR
(Synchrotron Orbital Radiation)リング等を使用する
ことができる。
In the above embodiment, the EUV light E
A laser plasma light source 16 is used as a broadband light source as an exposure light source that generates ultraviolet light EL2 and visible light AL in addition to L1. In addition, as the broadband light source, a laser light source that generates light of a plurality of wavelengths, or SOR
(Synchrotron Orbital Radiation) ring or the like can be used.

【0085】更に、上記の実施の形態は走査露光型で縮
小投影型の露光装置に本発明を適用したものであるが、
本発明は、例えばEUV光を用いて投影光学系を介する
ことなく直接レチクルのパターンをウエハ上に転写する
プロキシミティ方式の露光装置において、照明系の調整
を行う場合にも適用することができる。また、上記の実
施の形態では、露光光としてのEUV光EL1が軟X線
領域の光であり、ウエハステージWST上に、蛍光発生
物質63と、この表面にEUV光EL1の反射層62の
薄膜により形成されたスリットSLTと、該SLTを介
してEUV光EL1が蛍光発生物質63に到達した際に
蛍光発生物質63が発する光を光電変換する光電変換素
子PMと、を有する位置検出系としての空間像計測器F
M1を備えることから、通常軟X線領域の光を透過する
物質は存在しないにも関わらず、かかる光を露光用照明
光として用いる場合にもその露光用照明光を用いて空間
像の計測が可能となり、この空間像計測器FM1を用い
てレチクルパターンのウエハステージWST上での投影
位置を容易に求めること等が可能になる。
Further, in the above embodiment, the present invention is applied to a scanning exposure type and reduction projection type exposure apparatus.
The present invention can also be applied to a case where an illumination system is adjusted in a proximity type exposure apparatus that transfers a reticle pattern directly onto a wafer without using a projection optical system by using EUV light, for example. In the above embodiment, the EUV light EL1 as the exposure light is light in the soft X-ray region, and the fluorescent substance 63 and the thin film of the reflective layer 62 of the EUV light EL1 are formed on the surface of the wafer stage WST. And a photoelectric conversion element PM that photoelectrically converts light emitted by the fluorescent substance 63 when the EUV light EL1 reaches the fluorescent substance 63 via the SLT. Aerial image measuring instrument F
Since M1 is provided, although there is no substance that normally transmits light in the soft X-ray region, even when such light is used as illumination light for exposure, measurement of an aerial image can be performed using the illumination light for exposure. The projection position of the reticle pattern on wafer stage WST can be easily obtained using aerial image measuring instrument FM1.

【0086】また、上記実施の形態では、スリット板4
4を用いて円弧状の照明領域IAを規定する場合につい
て説明したが、これに限らず、照明光学系を構成する各
光学部材が照明光ELが円弧状の形になるように設計さ
れていればレチクルR直下のスリット板44は必ずしも
設ける必要はない。また、レチクルアライメントマーク
RM1〜RM6の位置は図5の位置ではなく、図5中の
RM7〜RM12の位置にしても良い。かかる場合に
は、スリット板44として、照明領域IAのみを照明す
るスリット板があれば良く、また、駆動機構46は不要
である。あるいは、レチクルアライメントマークをRM
1〜RM12の全ての位置に形成し、これら全てを利用
しても良い。
In the above embodiment, the slit plate 4
4, the case where the arc-shaped illumination region IA is defined has been described. However, the present invention is not limited to this, and each optical member constituting the illumination optical system is designed so that the illumination light EL has an arc shape. For example, it is not always necessary to provide the slit plate 44 immediately below the reticle R. Further, the positions of reticle alignment marks RM1 to RM6 may be the positions of RM7 to RM12 in FIG. 5 instead of the positions in FIG. In such a case, a slit plate for illuminating only the illumination area IA may be used as the slit plate 44, and the driving mechanism 46 is not required. Alternatively, set the reticle alignment mark to RM
1 to RM12, and all of them may be used.

【0087】なお、上記の実施の形態の露光装置は、既
に説明したように、照明系や投影光学系POの調整を行
うと共に、各構成要素を、電気的、機械的又は光学的に
連結して組み上げられる。そして、上記のように露光が
行われたウエハWが、現像工程、パターン形成工程、ボ
ンディング工程等を経ることによって、半導体素子等の
デバイスが製造される。
As described above, the exposure apparatus according to the above embodiment adjusts the illumination system and the projection optical system PO, and connects each component electrically, mechanically or optically. Assembled. Then, the wafer W exposed as described above undergoes a developing process, a pattern forming process, a bonding process, and the like, whereby devices such as semiconductor elements are manufactured.

【0088】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取
り得ることは勿論である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can take various configurations without departing from the spirit of the present invention.

【0089】[0089]

【発明の効果】本発明の第1、第2又は第3の露光装置
の調整方法によれば、露光用の照明光及び非露光波長の
光を発生する露光光源が使用されているため、別途調整
用の光源を用いることなく、内部の光学系の調整を短時
間に、かつ高精度に行うことができる。
According to the first, second, or third method of adjusting the exposure apparatus of the present invention, the illumination light for exposure and the exposure light source for generating light of the non-exposure wavelength are used. The adjustment of the internal optical system can be performed in a short time and with high accuracy without using a light source for adjustment.

【0090】そして、露光用の照明光が極端紫外光(E
UV光)である場合に、照明系が反射系であり、投影光
学系を有する場合にこの投影光学系も反射系であるとき
には、色収差が生じないため、非露光波長の光を用いる
ことによって高精度に、かつ効率的に内部の光学系の調
整を行うことができる。また、本発明の露光装置によれ
ば、本発明による露光装置の調整方法を実施できる。
Then, the illumination light for exposure is extreme ultraviolet light (E
(UV light), when the illumination system is a reflection system, and when the projection optical system is also a reflection system, when the projection optical system is also a reflection system, no chromatic aberration occurs. The internal optical system can be adjusted accurately and efficiently. Further, according to the exposure apparatus of the present invention, the method of adjusting the exposure apparatus according to the present invention can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態の一例の露光装置を示す
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1中の光源装置12を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a light source device 12 in FIG.

【図3】 図2の左側面図である。FIG. 3 is a left side view of FIG. 2;

【図4】 図1中のレチクルステージ近傍の構成を詳細
に示す一部を切り欠いた図である。
FIG. 4 is a partially cutaway view showing in detail a configuration near a reticle stage in FIG. 1;

【図5】 レチクルの概略構成を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a schematic configuration of a reticle.

【図6】 図1の投影光学系POの内部構成を概略的に
示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view schematically showing an internal configuration of the projection optical system PO of FIG.

【図7】 (A)は空間像計測器FM1を示す平面図、
(B)は図7(A)の一部を切り欠いた側面図である。
FIG. 7A is a plan view showing an aerial image measuring instrument FM1;
FIG. 7B is a side view in which a part of FIG.

【図8】 ウエハ(ウエハステージ)及びレチクル(レ
チクルステージ)の位置及び姿勢制御に関連する制御系
の構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a control system related to position and orientation control of a wafer (wafer stage) and a reticle (reticle stage).

【図9】 その実施の形態の露光装置の組立調整時の動
作の一例を示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of an operation at the time of assembly adjustment of the exposure apparatus of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…露光装置、12…光源装置(照明系の一部を含
む)、16…レーザプラズマ光源、30…波長選択装
置、34…磁気浮上型の2次元リニアアクチュエータ、
44…スリット板、62…磁気浮上型の2次元リニアア
クチュエータ、63…蛍光発生物質、80…主制御装
置、81…メモリ、R…レチクル、EL1…露光光とし
てのEUV光、EL2…紫外光、AL…可視光、M…折
り返しミラー、PO…投影光学系、WST…ウエハステ
ージ(基板ステージ)、ALG…アライメント光学系
(マーク検出系)、FM1,FM2…空間像計測器、R
IFZ…レチクル面計測用レーザ干渉計、RST…レチ
クルステージ、SLT1,SLT2…スリット(開
口)、PM…光電変換素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Exposure apparatus, 12 ... Light source device (including some illumination systems), 16 ... Laser plasma light source, 30 ... Wavelength selection device, 34 ... Magnetic levitation type two-dimensional linear actuator,
44: slit plate, 62: magnetic levitation type two-dimensional linear actuator, 63: fluorescent substance, 80: main controller, 81: memory, R: reticle, EL1: EUV light as exposure light, EL2: ultraviolet light, AL: visible light, M: folding mirror, PO: projection optical system, WST: wafer stage (substrate stage), ALG: alignment optical system (mark detection system), FM1, FM2: aerial image measuring instrument, R
IFZ: laser interferometer for reticle surface measurement, RST: reticle stage, SLT1, SLT2: slit (opening), PM: photoelectric conversion element

フロントページの続き (72)発明者 萩原 恒幸 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 Fターム(参考) 5F046 BA04 BA05 CA03 CA08 CB03 CB17 DA12 GA03 GA18 GC03Continued on the front page (72) Inventor Tsuneyuki Hagiwara 3-2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Nikon Corporation (reference) 5F046 BA04 BA05 CA03 CA08 CB03 CB17 DA12 GA03 GA18 GC03

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 露光用の照明光を発生する露光光源と、
該露光光源からの照明光をマスクに照射する照明系とを
備え、前記照明光のもとで前記マスクのパターンを基板
上に転写する露光装置の調整方法であって、 前記露光光源として前記露光用の照明光、及び該照明光
と波長域の異なる非露光波長の光を発生する広帯域光源
を使用し、 前記照明系中の少なくとも一部の光学系の調整を行う際
に、前記広帯域光源から射出される前記非露光波長の光
を使用することを特徴とする露光装置の調整方法。
An exposure light source for generating illumination light for exposure;
An illumination system for irradiating the mask with illumination light from the exposure light source, the method for adjusting an exposure apparatus for transferring the pattern of the mask onto a substrate under the illumination light, wherein the exposure as the exposure light source For the illumination light, and using a broadband light source that generates light of a non-exposure wavelength different from the illumination light wavelength range, when adjusting at least a part of the optical system in the illumination system, from the broadband light source A method for adjusting an exposure apparatus, wherein the emitted light having the non-exposure wavelength is used.
【請求項2】 露光用の照明光を発生する露光光源と、
該露光光源からの照明光をマスクに照射する照明系とを
備え、前記照明光のもとで前記マスクのパターンを基板
上に転写する露光装置の調整方法であって、 前記露光光源として前記露光用の照明光、及び該照明光
と波長域の異なる非露光波長の光を発生する広帯域光源
を使用し、 前記照明系中の少なくとも一部の光学系の粗調整を行う
際に、前記広帯域光源から射出される前記非露光波長の
光を使用し、 前記照明系の最終的な調整を行う際に、前記広帯域光源
から射出される前記露光用の照明光を使用することを特
徴とする露光装置の調整方法。
2. An exposure light source for generating illumination light for exposure,
An illumination system for irradiating the mask with illumination light from the exposure light source, the method for adjusting an exposure apparatus for transferring the pattern of the mask onto a substrate under the illumination light, wherein the exposure as the exposure light source When using a broadband light source for generating illumination light and light of a non-exposure wavelength different from the illumination light in a wavelength range, when performing coarse adjustment of at least a part of the optical system in the illumination system, the broadband light source Using the light of the non-exposure wavelength emitted from the light source, and performing the final adjustment of the illumination system, using the illumination light for exposure emitted from the broadband light source. Adjustment method.
【請求項3】 前記露光装置は、前記マスクからの照明
光を集光して前記マスクのパターンの像を前記基板上に
投射する反射系よりなる投影系を備え、 前記照明系及び前記投影系中の少なくとも一部の光学系
の調整を行う際に、前記広帯域光源から射出される前記
非露光波長の光を使用することを特徴とする請求項1、
又は2記載の露光装置の調整方法。
3. The exposure apparatus includes a projection system including a reflection system that collects illumination light from the mask and projects an image of a pattern of the mask onto the substrate, and the illumination system and the projection system. The method according to claim 1, wherein when adjusting at least a part of the optical system, light of the non-exposure wavelength emitted from the broadband light source is used.
Or the adjusting method of the exposure apparatus according to 2.
【請求項4】 前記広帯域光源は、前記露光用の照明光
として極端紫外域の波長の光を発生し、前記非露光波長
の光として紫外域又は可視域の少なくとも一方の波長の
光を発生すると共に、 前記照明系は反射系であることを特徴とする請求項1、
2、又は3記載の露光装置の調整方法。
4. The broadband light source generates light having a wavelength in an extreme ultraviolet region as the illumination light for exposure, and generates light having at least one wavelength in an ultraviolet region or a visible region as the light having a non-exposure wavelength. And wherein the illumination system is a reflection system.
4. The method for adjusting an exposure apparatus according to 2 or 3.
【請求項5】 露光用の照明光を発生する露光光源と、
前記照明光をマスクに照射する照明系と、前記マスクの
パターン像を基板上に投射する投影系とを備えた露光装
置の調整方法であって、 前記露光光源として前記露光用の照明光、及び該照明光
と波長域が異なる非露光波長の光を発生する広帯域光源
を使用し、 前記投影系の少なくとも一部の光学系を調整する際に、
前記広帯域光源から射出される前記非露光波長の光を使
用することを特徴とする露光装置の調整方法。
5. An exposure light source for generating illumination light for exposure,
An illumination system for irradiating a mask with the illumination light, and a method for adjusting an exposure apparatus including a projection system for projecting a pattern image of the mask onto a substrate, wherein the illumination light for exposure is used as the exposure light source, and When using a broadband light source that generates light of a non-exposure wavelength having a different wavelength range from the illumination light, when adjusting at least a part of the optical system of the projection system,
A method for adjusting an exposure apparatus, comprising using light of the non-exposure wavelength emitted from the broadband light source.
【請求項6】 前記非露光波長の光を用いた前記光学系
の調整後、前記広帯域光源から射出される前記露光用の
照明光を用いて前記投影系の再調整を行うことを特徴と
する請求項5記載の露光装置の調整方法。
6. After adjusting the optical system using the light of the non-exposure wavelength, readjust the projection system using the illumination light for exposure emitted from the broadband light source. An exposure apparatus adjusting method according to claim 5.
【請求項7】 前記広帯域光源は、前記露光用の照明光
として極端紫外域の波長の光を発生し、前記非露光波長
の光として紫外域及び可視域の少なくとも一方の波長域
の光を発生するとともに、 前記投影系は反射系であることを特徴とする請求項5又
は6記載の露光装置の調整方法。
7. The broadband light source generates light having a wavelength in an extreme ultraviolet region as the illumination light for exposure, and generates light having at least one of an ultraviolet region and a visible region as the non-exposure wavelength light. The method according to claim 5, wherein the projection system is a reflection system.
【請求項8】 前記広帯域光源はレーザプラズマ光源で
あり、前記露光用の照明光は波長5〜20nmの極端紫
外光であることを特徴とする請求項4又は7記載の露光
装置の調整方法。
8. The method according to claim 4, wherein the broadband light source is a laser plasma light source, and the exposure illumination light is an extreme ultraviolet light having a wavelength of 5 to 20 nm.
【請求項9】 前記非露光波長の光を用いて前記光学系
の調整を行う際には、該非露光波長の光の光路に所定の
気体を供給し、 前記露光用の照明光を用いて露光又は調整を行う際に
は、該露光用の照明光の光路を実質的に真空にすること
を特徴とする請求項4、7、又は8記載の露光装置の調
整方法。
9. When adjusting the optical system using the non-exposure wavelength light, a predetermined gas is supplied to an optical path of the non-exposure wavelength light, and the exposure is performed using the exposure illumination light. 9. The method according to claim 4, wherein, when performing the adjustment, the optical path of the exposure illumination light is substantially evacuated.
【請求項10】 露光用の照明光を発生する露光光源
と、該露光光源からの照明光をマスクに照射する照明系
とを備え、前記マスクのパターンを基板上に転写する露
光装置であって、 前記露光光源として前記露光用の照明光、及び該照明光
と波長域の異なる非露光波長の光を発生する広帯域光源
を備え、 前記照明系中の少なくとも一部の光学系を通過した前記
非露光波長の光を検出する光電検出器を設けたことを特
徴とする露光装置。
10. An exposure apparatus, comprising: an exposure light source for generating illumination light for exposure; and an illumination system for irradiating a mask with illumination light from the exposure light source, and transferring a pattern of the mask onto a substrate. An illumination light for exposure as the exposure light source, and a broadband light source that generates light of a non-exposure wavelength different from the illumination light in a wavelength range, An exposure apparatus comprising a photoelectric detector that detects light having an exposure wavelength.
【請求項11】 前記マスクからの照明光を集光して前
記マスクのパターンの像を前記基板上に投射する投影系
を備え、 前記光電検出器は、前記照明系を通過した後、前記投影
系中の少なくとも一部の光学系を通過した前記非露光波
長の光を検出することを特徴とする請求項10記載の露
光装置。
11. A projection system for converging illumination light from the mask and projecting an image of a pattern of the mask on the substrate, wherein the photoelectric detector passes the projection system after passing through the illumination system. The exposure apparatus according to claim 10, wherein the light having the non-exposure wavelength that has passed through at least a part of the optical systems in the system is detected.
【請求項12】 露光用の照明光を発生する露光光源
と、前記照明光をマスクに照射する照明系と、前記マス
クのパターン像を基板上に投射する投影系とを備えた露
光装置であって、 前記露光光源として前記露光用の照明光、及び該照明光
と波長域が異なる非露光波長の光を発生する広帯域光源
を備え、 前記投影系の少なくとも一部を通過する前記非露光波長
の光を検出する光検出器を設けたことを特徴とする露光
装置。
12. An exposure apparatus comprising: an exposure light source for generating illumination light for exposure; an illumination system for irradiating the mask with the illumination light; and a projection system for projecting a pattern image of the mask onto a substrate. An illumination light for exposure as the exposure light source, and a broadband light source that generates light of a non-exposure wavelength having a wavelength range different from that of the illumination light, wherein the non-exposure wavelength of the An exposure apparatus comprising a photodetector for detecting light.
【請求項13】 前記照明系及び前記投影系はそれぞれ
反射系より構成され、 前記マスク及び前記基板を同期して所定方向に移動する
ステージ系が備えられ、 前記マスクのパターンの像を前記基板上に転写する際
に、前記ステージ系を駆動して前記マスク及び前記基板
を前記投影系に対して同期走査することを特徴とする請
求項11又は12記載の露光装置。
13. The illumination system and the projection system each include a reflection system, a stage system for moving the mask and the substrate in a predetermined direction in synchronization with each other, and an image of a pattern of the mask on the substrate. 13. The exposure apparatus according to claim 11, wherein, when the image is transferred onto the projection system, the stage system is driven to synchronously scan the mask and the substrate with respect to the projection system.
【請求項14】 前記広帯域光源は、前記露光用の照明
光として極端紫外域の波長の光を発生し、前記非露光波
長の光として紫外域又は可視域の少なくとも一方の波長
の光を発生すると共に、 前記広帯域光源からの前記非露光波長の光を使用する際
には、該光の光路に所定の気体が供給され、 前記広帯域光源からの前記露光用の照明光を使用する際
には、該照明光の光路が実質的に真空にされることを特
徴とする請求項10〜13の何れか一項記載の露光装
置。
14. The broadband light source generates light having a wavelength in an extreme ultraviolet region as the illumination light for exposure, and generates light having at least one wavelength in an ultraviolet region or a visible region as the non-exposure wavelength light. With, when using the light of the non-exposure wavelength from the broadband light source, a predetermined gas is supplied to the optical path of the light, when using the illumination light for exposure from the broadband light source, The exposure apparatus according to any one of claims 10 to 13, wherein an optical path of the illumination light is substantially evacuated.
【請求項15】 前記広帯域光源から射出された前記露
光用の照明光、及び前記非露光波長の光の何れかを前記
照明系側に通過させる波長選択装置を設けたことを特徴
とする請求項10〜14の何れか一項記載の露光装置。
15. A wavelength selection device for passing any one of the exposure illumination light and the non-exposure wavelength light emitted from the broadband light source to the illumination system. The exposure apparatus according to any one of claims 10 to 14.
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