JP2000349009A - 露光方法及び装置 - Google Patents

露光方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 露光光源から飛散粒子が発生するような場合
であっても、その飛散粒子による露光装置の光学部材の
光学特性の劣化を抑える。 【解決手段】 高出力レーザ光源ＬＤから射出されたレ
ーザ光を、集光レンズＣＬにより集光する。その集光点
に、ノズルＮＺＬよりターゲットとしてのキセノンガス
（Ｘｅ）等を噴出してＥＵＶ光ＥＬを発生させ、集光ミ
ラーＣＭにより集光する。集光ミラーＣＭと折り返しミ
ラー１７との間の光路上に、ＥＵＶ光ＥＬに対して所定
の透過率を有する透過フィルタ１８を配置しておき、透
過フィルタ１８で飛散粒子を吸収する。透過フィルタ１
８を透過したＥＵＶ光ＥＬを、折り返しミラー１７によ
り偏向し、フライアイミラーＦＥＭ１，ＦＥＭ２により
照度分布を均一化して、コンデンサミラーＣＤＭにより
集光し、この露光ビームを用いて露光を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【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）、プラズマディスプレイ又は
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方
法及び装置に関し、特に露光ビームとして軟Ｘ線のよう
な極端紫外光(Extreme Ultra Violet 光：ＥＵＶ光）を
使用する場合に使用して好適なものである。
【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、ステッパー等の投影露光装置、又はそのパター
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（露光ビーム）として
水銀ランプのｉ線（波長３６５ｎｍ）やＫｒＦ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、露光ビ
ームとしてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）
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。
【０００３】これに対して、より微細な半導体素子等を
製造するために、露光ビームとして波長が１００ｎｍ程
度以下の軟Ｘ線等の極端紫外光（ＥＵＶ光）を使用する
ＥＵＶ露光装置の開発も行われつつある。このＥＵＶ露
光装置では、露光光源としてＳＯＲ（Synchrotron Orbi
tal Radiation)リング又はレーザプラズマ光源等が使用
される。後者のレーザプラズマ光源は、ＥＵＶ光発生物
質（ターゲット）に高輝度のレーザ光を照射することに
より、そのターゲットが高温のプラズマ状態に励起さ
れ、それが冷える際に放出するＥＵＶ光、紫外光、可視
光、及び他の波長の光を利用するものである。そして、
露光には、主に波長５〜２０ｎｍのＥＵＶ光が露光ビー
ムとして使用される。その現在開発中のＥＵＶ露光装置
では、ＥＵＶ光を良好に透過する光学部材が現時点では
開発されていないため、照明光学系及び投影光学系は全
て反射型の光学部材によって構成され、レチクルもまた
反射型のものが使用される。
【０００４】更に、ＥＵＶ光よりなる露光ビームの光路
の大部分は実質的に真空にしておくことが望ましいが、
その露光ビームの光路全体を高真空に維持するのは、露
光装置の構成が全体として大型化して製造コストも増大
する。そこで、例えば特開平５−２１７８５８号公報に
おいては、露光ビームの光路を複数の部分光路に分割
し、部分光路間で真空度を変えるか、又は真空度が低く
ともよい部分ではヘリウムガス（Ｈｅ）のような比較的
高透過率の気体を供給するようにした露光装置が提案さ
れている。この露光装置では、隣接する部分光路を隔て
るために境界部に露光ビームに対して透過性の窓部材が
配置されていた。
【０００５】また、特開平７−２６３３２２号公報にお
いても、露光ビームの光路を複数の部分光路に分割し、
部分光路間で真空度を変えると共に、隣接する部分光路
の境界部に露光ビームに対して透過性の窓部材を配置し
た露光装置が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の如くＥＵＶ露光
装置においては、露光光源としてレーザプラズマ光源の
使用も検討されている。しかしながら、レーザプラズマ
光源を使用するＥＵＶ露光装置では、ターゲットにレー
ザ光を照射した際に、そのターゲット自体の一部が飛散
粒子、即ちデブリ（debris）となって飛び散り、このデ
ブリが露光ビームの光路上の照明光学系、レチクル、及
び投影光学系等に到達し、それらに使用されている反射
部材等に付着して反射率を著しく低下させてしまうとい
う問題があった。
【０００７】このため、米国特許（ＵＳＰ）第５，５７
７，０９２号に開示されているように、デブリを発生さ
ないことを目的として、ガスジェットクラスタをターゲ
ットとするレーザプラズマ光源の開発も行われている。
ところが、この場合にも、ガスを噴射するノズルがその
近傍に発生する高温のプラズマによって侵食されること
により、ノズルから或る程度のデブリが発生してしま
う。
【０００８】また、ＥＵＶ光よりなる露光ビームの光路
を複数の部分光路に分割して、各部分光路毎の真空度を
変える（又は高透過率の気体を供給する）ようにした露
光装置では、隣接する部分光路間の気密性を維持するた
めに、それらの境界部に露光ビームに対して透過性の窓
部材が組み込まれていた。しかしながら、この場合の窓
部材は、できるだけ露光ビームに対する透過率が高い材
料より形成されると共に、全体として露光ビームに対す
る透過率をできるだけ高くするように薄く形成されてお
り、デブリが後段の光学系に達するのを防止する効果は
あまり大きくなかった。更に、特に露光光源がレーザプ
ラズマ光源である場合には、高温のプラズマ等により、
窓部材が多大の損傷を受ける恐れがあった。
【０００９】本発明は斯かる点に鑑み、射出される露光
ビームに飛散粒子（デブリ）等の粒子が混入し易い光源
を使用する場合であっても、その露光ビームを転写用の
パターン又は露光対象の基板に導くための光学部材の光
学特性の劣化を抑えることのできる露光方法を提供する
ことを目的とする。また、本発明は、そのような露光方
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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による露光方法
は、波長１００ｎｍ以下の光を露光ビームとして用い
て、所定のパターン（２）を基板（１０）上に転写する
露光方法であって、その露光ビームを複数の反射部材
（１７，ＦＥＭ１，ＦＥＭ２，ＣＤＭ）を介してそのパ
ターンに照射するに際して、その露光ビーム中に混入し
ている粒子を低減するものである。
【００１１】斯かる本発明の露光方法によれば、例えば
レーザプラズマ光源を使用する場合のように、その露光
ビーム中に飛散粒子が混入している場合であっても、そ
の露光ビームの光路上でその飛散粒子が低減される。従
って、それらの反射部材に付着する飛散粒子の量が低減
されるため、それらの反射部材又はそのパターンの反射
率の低下等の光学特性の劣化が抑制される。
【００１２】次に、本発明による露光装置は、波長１０
０ｎｍ以下の光を露光ビームとして用いて、所定のパタ
ーン（２）を基板（１０）上に転写する露光装置であっ
て、波長１００ｎｍ以下の光を露光ビームとして発生す
る光源（ＬＤ，ＣＬ，ＮＺＬ，ＣＭ）と、この光源から
射出された露光ビームをそのパターンに導く複数の反射
部材（１７，ＦＥＭ１，ＦＥＭ２，ＣＤＭ）と、その光
源とそのパターンとの間のその露光ビームの光路上に配
置された所定の透過率を有する透過部材（１８）と、を
有するものである。
【００１３】斯かる本発明の露光装置によれば、透過部
材による粒子の吸着作用を積極的に活用して、その透過
部材によって露光ビーム中の粒子を吸着又は吸収する。
即ち、その光源から飛散粒子が発生しても、その露光ビ
ームの光路上の透過部材によってその飛散粒子が吸収さ
れる。従って、その透過部材よりもそのパターン側への
飛散粒子の拡散を防ぐことができ、その飛散粒子による
それらの反射部材又はそのパターンの反射率の低下を抑
えることができ、本発明の露光方法を実施することがで
きる。
【００１４】この場合、その光源とそのパターンとの間
に反射型のオプティカル・インテグレータ（ＦＥＭ１，
ＦＥＭ２）を配置し、その透過部材をその光源とそのオ
プティカル・インテグレータとの間に配置することが望
ましい。これによって、その透過部材の厚さのばらつき
や、その透過部材への飛散粒子の付着等により、その透
過部材の透過率が不均一になってその露光ビームの照度
が或る程度不均一になっても、その反射型のオプティカ
ル・インテグレータによりその露光ビームの照度分布が
均一化される。
【００１５】また、その透過部材は、一例としてケイ素
（Ｓｉ）の薄膜（メンブレン）である。そして、その透
過部材の冷却機構を設けるか、又はその透過部材の透過
率が不均一になったときにその透過部材を交換する機構
を設けるようにしてもよい。本発明の透過部材は、真空
度の異なる空間の境界部に配置される訳ではないため、
冷却機構や交換機構を設けることは容易である。
【００１６】
【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
置の全体構成を概略的に示し、この図１において、本例
の露光装置は、露光ビーム（露光光）として波長５〜２
０ｎｍの軟Ｘ線領域の極端紫外光（Extreme Ultraviole
t 光、以下「ＥＵＶ光」という）ＥＬ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、物体面側に配置されるマスクとしてのレチクル２か
らの反射光束の主光線を、像面側に配置されるウエハ
（wafer)１０上に実質的に垂直に投射する投影光学系２
００が使用されている。投影光学系２００は、物体面側
が非テレセントリックで、且つ像面側がテレセントリッ
クであるとともに、複数枚（例えば３〜８枚程度であ
り、図１では４枚）の反射光学素子のみからなる反射系
（投影倍率は１／４、１／５、１／６など）である。そ
こで、以下では、投影光学系２００からウエハ１０に入
射するＥＵＶ光ＥＬの主光線に平行な方向を投影光学系
２００の光軸方向と呼ぶと共に、この光軸方向に平行に
Ｚ軸を取り、これに垂直な平面（本例ではほぼ「水平
面」に合致している）内で図１の紙面内の左右方向にＹ
軸、その紙面に垂直な方向にＸ軸を取って説明する。
【００１７】本例の露光装置は、露光光源としてのレー
ザプラズマ光源を含む照明系１００を備えており、露光
ビームとしてのＥＵＶ光ＥＬは、Ｙ方向に沿ってほぼ水
平に露光本体部に射出されている。この露光本体部は、
照明系１００からのＥＵＶ光ＥＬを反射して所定の入射
角でレチクル２のパターン面（図１における下面）に入
射させるように折り曲げる折り返しミラー１、レチクル
２を保持するマスクステージとしてのレチクルステージ
３、レチクル２のパターン面で反射されたＥＵＶ光ＥＬ
をウエハ１０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２００、ウエハ１０を保持する基板ステー
ジとしてのウエハステージ１１、レチクル側の斜入射方
式のオートフォーカスセンサ（以下「ＡＦセンサ」と呼
ぶ）４，５、ウエハ側の斜入射方式のＡＦセンサ１２，
１３、及びマーク検出系としてのオフ・アクシス方式の
アライメントセンサＡＬＧ等を備えている。
【００１８】まず、本例の照明系１００につき図２〜図
５を参照して説明する。図２は照明系１００を示し、こ
の図２において、半導体レーザ励起によるＹＡＧレーザ
光源又はエキシマレーザ光源等の高出力レーザ光源ＬＤ
と、高出力レーザ光源ＬＤからのレーザ光を集光する集
光レンズＣＬと、レーザプラズマ光源のターゲットとし
てのキセノンガス（Ｘｅ）やクリプトンガス（Ｋｒ）等
を噴出するノズルＮＺＬと、集光ミラーＣＭとから本例
のガスジェットクラスタ方式のレーザプラズマ光源が構
成されている。
【００１９】ここでＥＵＶ光の発生のしくみについて簡
単に説明する。まず、高出力レーザ光源ＬＤから射出さ
れたレーザ光は集光レンズＣＬにより一点に集光され
る。その集光点には、レーザプラズマ光源のターゲット
としてのキセノンガスやクリプトンガス等がノズルＮＺ
Ｌから噴出されており、そのターゲットが高出力レーザ
光源ＬＤからのレーザ光のエネルギでプラズマ状態に励
起される。そして、これが低ポテンシャル状態に遷移す
る（冷える）際にＥＵＶ光、波長１００ｎｍ以上の紫外
光、可視光、及び他の波長の光を放出する。
【００２０】このようにして発生したＥＵＶ光等は全方
位に発散するため、これを集光する目的で、そのターゲ
ットを囲むように回転楕円面状の反射面を持つ集光ミラ
ーＣＭが設けられている。高出力レーザ光源ＬＤからの
レーザ光は、集光ミラーＣＭ内の第１焦点の近傍に集光
されている。集光ミラーＣＭの内面には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
には冷却装置が取り付けられている。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、集光
ミラーＣＭの温度が上昇する。この集光ミラーＣＭを冷
却するために冷却装置が必要となる。冷却装置としては
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。集光ミラーＣＭの
素材は熱伝導が良好である点から金属が適している。集
光ミラーＣＭの表面に形成されているＥＵＶ光の反射層
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できることが知
られている。例えば、モリブデン（Ｍｏ）とケイ素（Ｓ
ｉ）とを交互に数十層コーティングすると波長約１３ｎ
ｍのＥＵＶ光を選択的に反射できる。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１１ｎｍのＥＵＶ光を選択的に反射
できる。
【００２１】本例の集光ミラーＣＭによって選択的に反
射されたＥＵＶ光ＥＬが、露光ビームとして集光ミラー
ＣＭの第２焦点の近傍に集光される。その第２焦点の近
傍に、ＥＵＶ光ＥＬに対して所定の透過率を持つ透過フ
ィルタ１８（詳細後述）が配置されており、集光ミラー
ＣＭで反射集光されたＥＵＶ光ＥＬは、透過フィルタ１
８を透過した後、折り返しミラー１７の凹の反射面によ
って反射及び偏向されてほぼ平行光束となって反射型の
オプティカル・インテグレータ（ホモジナイザー）とし
ての第１のフライアイミラーＦＥＭ１に入射する。第１
のフライアイミラーＦＥＭ１で反射されたＥＵＶ光ＥＬ
は、第２のフライアイミラーＦＥＭ２で反射されて照度
分布が均一化された状態でコンデンサミラーＣＤＭによ
り反射及び集光されて、図１の折り返しミラー１に向け
て偏向される。
【００２２】更に、図２において不図示ではあるが、コ
ンデンサミラーＣＤＭで反射されたＥＵＶ光ＥＬの進行
方向側（図２における紙面右側）には、露光波長以外の
紫外光、及び可視光をカットしてＥＵＶ光ＥＬのみを通
過させる目的でＥＵＶ光選択板が設けられている。これ
は、集光ミラーＣＭに形成された多層膜からなる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光のみを選
択的に反射するが、露光波長から離れた波長の紫外光や
可視光等も同様に反射してしまうためである。これらの
光を露光時にレチクル２や投影光学系２００に導くと、
余計なエネルギのためにレチクル２や投影光学系２００
を構成するミラー６〜９が発熱したり、最悪の場合には
ウエハ１０上に不要な光が転写されて像の劣化を招く恐
れもあるため、ＥＵＶ光選択板で不要な光を除去してい
るものである。ＥＵＶ光選択板としては、薄い金属膜等
が使用できる。また、そのＥＵＶ光選択板の機能を透過
フィルタ１８に持たせてもよい。
【００２３】以上のレーザプラズマ光源、透過フィルタ
１８、折り返しミラー１７、フライアイミラーＦＥＭ
１，ＦＥＭ２、及びコンデンサミラーＣＤＭ等から照明
系１００が構成されている。本例の透過フィルタ１８
は、折り返しミラー１７の入射面側、即ちフライアイミ
ラーＦＥＭ１，ＦＥＭ２とレーザプラズマ光源との間に
配置されているため、まずフライアイミラーＦＥＭ１，
ＦＥＭ２の構成につき説明する。
【００２４】図４（ａ）に示すように、第１のフライア
イミラーＦＥＭ１は、複数列（本例では３列）の光学素
子群ＧＥ１１〜ＧＥ１３から構成され、各光学素子群Ｇ
Ｅ１１，ＧＥ１２，ＧＥ１３は、それぞれＺ軸に平行な
軸Ａ１，Ａ２，Ａ３に沿って配列された複数の円弧状の
Ｘ方向に細長い反射面を持つ反射光学素子Ｅ１１ａ〜Ｅ
１１ｖ，Ｅ１２ａ〜Ｅ１２ｙ，Ｅ１３ａ〜Ｅ１３ｖから
構成されている。また、図４（ｂ）に示すように、第２
のフライアイミラーＦＥＭ２は、複数（本例では３個）
の光学素子群ＧＥ２１〜ＧＥ２３から構成され、各光学
素子群ＧＥ２１〜ＧＥ２３は、それぞれほぼ正方形の反
射面を持つ複数の反射光学素子Ｅ２から構成されてい
る。それらの光学素子群ＧＥ２１〜ＧＥ２３は全体とし
て円形になるように配列されている。
【００２５】そして、図５に示すように、第１のフライ
アイミラーＦＥＭ１の軸Ａ１を持つ光学素子群ＧＥ１１
に入射した光束（露光ビーム）の内で、上部の点Ｃ１ａ
を中心とする反射光学素子Ｅ１１ａによって反射された
光束は、第２のフライアイミラーＦＥＭ２の光学素子群
ＧＥ２ｉ（ｉ＝１〜３）の上部の複数の反射光学素子Ｅ
２の反射面（代表的に領域Ｉａで表されている）に入射
する。同様に、光学素子群ＧＥ１１に入射した光束の内
で、中心部の点Ｃ１ｆ及び下部の点Ｃ１ｋを中心とする
反射光学素子Ｅ１１ｆ及びＥ１１ｋによって反射された
光束は、それぞれ光学素子群ＧＥ２ｉの中心部及び下部
の複数の反射光学素子Ｅ２の反射面（代表的に領域Ｉｆ
及びＩｋで表されている）に入射する。このようにフラ
イアイミラーＦＥＭ１の光学素子群ＧＥ１１〜ＧＥ１３
の各反射光学素子からの光束はそれぞれフライアイミラ
ーＦＥＭ２の横方向に配列された複数の反射光学素子Ｅ
２に入射している。
【００２６】この場合、第１のフライアイミラーＦＥＭ
１のＺ方向の反射光学素子の配列数は、第２のフライア
イミラーＦＥＭ２のＺ方向の反射光学素子の配列数の３
倍程度であるため、積分効果によって第２のフライアイ
ミラーＦＥＭ２の各反射光学素子Ｅ２上での照度は均一
化されている。そして、第２のフライアイミラーＦＥＭ
２の各反射光学素子Ｅ２からの反射光を重畳的に図２の
コンデンサミラーＣＤＭに照射することによって、ＥＵ
Ｖ光ＥＬの照度分布の均一性が更に向上している。
【００２７】さて、本例のようにレーザプラズマ光源を
使用する場合には、図２においてノズルＮＺＬが高温の
プラズマによって侵食されることにより、ノズルＮＺＬ
から飛散粒子、即ちデブリ（debris）が発生してしまう
場合がある。このデブリが露光装置に使用されている光
学部材（折り返しミラー１，１７、フライアイミラーＦ
ＥＭ１，ＦＥＭ２、コンデンサミラーＣＤＭ、レチクル
２、投影光学系２００の各レンズ等）に付着すること等
による露光ビームの照度低下、及び照度分布の均一性の
低下等の悪影響を防ぐため、本例の照明系１００内の折
り返しミラー１７の入射面側に透過フィルタ１８が配置
されている。本例の透過フィルタ１８は、円板状のケイ
素（Ｓｉ）であるシリコンウエハの中央部を所定の厚さ
になるようにエッチングして薄膜部１８ａ（メンブレ
ン）を形成したものであり、その透過部材に対応する薄
膜部１８ａを露光ビームとしてのＥＵＶ光ＥＬが透過す
ることによって、ＥＵＶ光ＥＬ中に混入しているデブリ
のかなりの部分が吸着又は吸収される。このため、その
薄膜部１８ａの透過率はＥＵＶ光ＥＬに対して１０〜９
０％程度の範囲内に設定されることが望ましい。
【００２８】ＥＵＶ光ＥＬの照度を高めて露光工程のス
ループットを高めるためには、薄膜部１８ａの透過率は
例えば１０〜２０％程度のように低い方が望ましい。し
かしながら、例えばデブリの量が多いような場合には、
その薄膜部１８ａの透過率が低すぎるとデブリの吸収量
が少なくなるため、デブリの量が多い場合にはその透過
率は大きめに設定することが望ましい。
【００２９】また、図２において、本例のＥＵＶ光の透
過フィルタ１８は、回転板１０１上に設けられており、
回転板１０１には、更に交換用の未使用の透過フィルタ
１８Ａも設けられている。更に、不図示であるが、回転
板１０１には、冷却された液体を循環させる液冷方式、
ペルチェ素子等を用いて熱吸収を行う熱吸収方式、又は
ヒートパイプを用いて熱を他の放熱板等に逃がす熱交換
方式等の冷却装置が備えられており、透過フィルタ１８
で蓄積された熱は効率的に放熱されている。そして、Ｅ
ＵＶ光ＥＬの照射によって透過フィルタ１８が破損した
り、デブリが付着してＥＵＶ光に対する薄膜部１８ａの
透過率が低下したりした場合には、駆動部１０２により
回転板１０１を回転して、透過フィルタ１８を未使用の
透過フィルタ１８Ａに交換することとしている。このよ
うに透過フィルタ１８を交換することによって、露光ビ
ームの照度が高く維持される。
【００３０】また、本例の透過フィルタ１８は、集光ミ
ラーＣＭと折り返しミラー１７との間の光路上の集光ミ
ラーＣＭの第２焦点の近傍、即ち最もＥＵＶ光ＥＬのビ
ーム径が細くなる位置に配置されている。透過フィルタ
１８の薄膜部１８ａは、例えば１μｍ以下の厚さに形成
される場合もあるが、そのような配置によって透過フィ
ルタ１８の薄膜部１８ａの面積を最も小さくできるた
め、薄膜部１８ａの強度を高く維持できる利点がある。
【００３１】また、透過フィルタ１８を配置する位置と
しては、点線で示す位置１８Ｂのように、ＥＵＶ光ＥＬ
のビーム径が最も細くなる位置から若干離れた位置であ
ってもよい。ＥＵＶ光ＥＬのビーム径が最も細くなる位
置は、ＥＵＶ光のエネルギがほぼ一点に集中してしまう
ため、透過フィルタ１８が破損しやすくなる恐れがあ
る。従って、最も光束が細くなっている位置から若干離
れた位置１８Ｂに透過フィルタ１８を配置することによ
り、透過フィルタ１８の薄膜部１８ａの面積をそれほど
大きくすることなく、透過フィルタ１８に与えられる熱
応力の負荷を軽減し、透過フィルタ１８の耐久性の向上
を図ることができる。
【００３２】また、図３に示すように、折り返しミラー
１７と第１のフライアイミラーＦＥＭ１との間、即ち第
１のフライアイミラーＦＥＭ１の直前の位置１８ＣにＥ
ＵＶ光用の透過フィルタ１８を配置してもよい。透過フ
ィルタ１８の薄膜部１８ａ（図２参照）の面積は、集光
ミラーＣＭと折り返しミラー１７との間に配置する場合
に比べて大きくする必要があるが、単位面積当たりに照
射されるＥＵＶ光のエネルギを小さくでき、透過フィル
タ１８の耐久性の向上を図ることができる。更に、上記
の実施の形態のように透過フィルタ１８をフライアイミ
ラーＦＥＭ１，ＦＥＭ２よりもレーザプラズマ光源側に
配置した場合には、透過フィルタ１８の薄膜部１８ａの
厚さのばらつきや、透過フィルタ１８へのデブリの付着
等により、透過フィルタ１８の透過率分布が不均一にな
りＥＵＶ光ＥＬの照度分布が不均一になっても、フライ
アイミラーＦＥＭ１，ＦＥＭ２により、ＥＵＶ光ＥＬの
照度分布が均一化される利点がある。
【００３３】なお、透過フィルタ１８の材料としては、
ケイ素（Ｓｉ）が使用されているが、透過フィルタ１８
の材料はこれに限定されるものではなく、ＥＵＶ光に対
して所定の透過率を有し、ＥＵＶ光の光路上へのデブリ
の進入を防ぐことのできるものであればよい。図１に戻
り、レチクル２を保持するレチクルステージ３は、図１
では図示省略されているが、実際にはＸＹ平面に沿って
配置されたレチクルベース上に、磁気浮上型の２次元リ
ニアアクチュエータによって浮上支持されている。その
アクチュエータは、レチクルステージ３の周辺部の底部
に設けられた永久磁石（図示省略）と、レチクルベース
上にＸ方向、Ｙ方向の２次元方向に張り巡らされたコイ
ルとから構成されており、これらのコイルに流す電流を
制御することによってレチクルステージ３の６次元方向
の位置及び姿勢制御が行われるように構成されている。
即ち、レチクルステージ３は、そのアクチュエータによ
ってＹ方向に所定ストローク（例えば１００ｍｍ程度以
上）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。更に、レチクルス
テージ３は、そのアクチュエータによってＺ方向及びＸ
Ｙ平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。
【００３４】また、レチクルステージ３は、レチクル２
をレチクルベースに対向して吸着保持するレチクルホル
ダと、レチクルホルダの周辺部を保持するステージ本体
と、ステージ本体の内部でレチクルホルダの背面側（上
面側）に設けられて、このレチクルホルダの温度をコン
トロールする温度制御部とを備えている。そのレチクル
ホルダは、静電チャック式でレチクル２を保持する。こ
れは、ＥＵＶ光ＥＬを露光ビームとして用いるために、
本例の露光装置は、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の
使用は困難であるからである。レチクルホルダの素材は
低膨張ガラスやセラミックス等、従来の波長２００〜３
００ｎｍ程度の遠紫外光（ＤＵＶ光）を露光ビームとす
る露光装置で使用されている材料で差し支えない。
【００３５】レチクルホルダのレチクル吸着面には、複
数の温度センサが所定間隔で配置されており、これらの
温度センサによってレチクル２の温度が正確に測定さ
れ、この測定値に基づいてレチクル２の温度を目標温度
に保つような温度制御を行う。この温度制御部を構成す
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方式、ペルチェ素
子のような電子素子を用いる方式、又はヒートパイプ等
を用いる熱交換方式等が採用できる。
【００３６】また、レチクルステージ３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
反射面が形成されている。図１では図示が省略されてい
るが、レチクルステージ３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、本例の露光装置では、従来のＤＵＶ光
を露光ビームとする露光装置と同様に、前記反射面等に
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３のＸＹ平面内の位置及び回転量（ヨーイング
量、ピッチング量、及びローリング量）が管理されてい
る。この場合、投影光学系２００の側面に設けられた参
照鏡１９に供給される測定ビームＲＩＦＹＲとレチクル
ステージ３の反射面に供給される測定ビームＲＩＦＹＭ
とによって、投影光学系２００の位置を基準としてレチ
クルステージ３のＹ座標及びＸ軸回りの回転量（ピッチ
ング量）が計測される。同様に投影光学系２００の位置
を基準としてレチクルステージ３のＸ座標及び回転角
（Ｚ軸回りの回転量（ヨーイング量）とＹ軸回りの回転
量（ローリング量））が計測される。また、レチクル２
のＺ方向の位置（フォーカス位置）及び傾斜量は、スリ
ット像を被検面に斜めに投影する照射光学系４と、その
被検面からの光束よりそのスリット像を再結像し、再結
像された像の横ずれ量に対応する信号を出力する受光光
学系５とからなるＡＦセンサ４，５によって計測されて
いる。
【００３７】レチクル２の表面（パターン面）には、Ｅ
ＵＶ光ＥＬ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。ＥＵＶ光ＥＬの波長が例えば約１３ｎｍである
場合には、その反射膜としてモリブデン（Ｍｏ）とケイ
（素Ｓｉ）とを交互に積層させた多層膜を使用すること
で、７０％程度の反射率が得られる。また、ＥＵＶ光Ｅ
Ｌの波長が約１１ｎｍである場合には、その反射膜とし
てモリブデン（Ｍｏ）とベリリウム（Ｂｅ）とを交互に
積層させた多層膜を使用することができる。その反射膜
の上にＥＵＶ光を吸収する吸収膜を一面に塗布し、この
吸収膜をパターニングすることによって原版パターンが
形成されている。多層膜のような反射膜自体をパターニ
ングすると、欠陥等が生じた場合の修復が困難であるの
に対し、反射膜上の吸収膜をパターニングする方法では
再加工が可能であるため、パターン修復が容易である。
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２のＺ
方向の位置を計測するために、ＡＦセンサ４，５が用い
られるため、このＡＦセンサ４，５からの測定ビームに
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。この他、
その吸収層の形成材料の選択基準として、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。
【００３８】レチクル２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２そのものの素材は
特に問わない。レチクル２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
レチクルホルダの素材と同一の素材をレチクル２の素材
として用いることが挙げられる。更に、露光ビームの照
射等による温度上昇に起因してレチクル２やレチクルホ
ルダ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程度の線膨張率を持った物質をレチ
クル２とレチクルホルダ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２にシリコンウエ
ハ、レチクルホルダに炭化珪素（ＳｉＣ）を用いること
が考えられる。レチクル２の素材としてシリコンウエハ
を用いると、レチクル２の製造では半導体デバイスの製
造で使用される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、このような理由によ
り、レチクル２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。
【００３９】また、図１において不図示であるが、レチ
クル２の下方（ＥＵＶ光ＥＬの入射側）には可動式ブラ
インドと、視野絞りとしてのスリット板とがレチクル２
に近接して配置されている。より具体的には、これらの
可動式ブラインド、スリット板は、レチクルステージ３
が配置されるレチクルベース（図示省略）の内部に配置
されている。
【００４０】スリット板は、円弧状の照明領域を規定す
るもので、投影光学系２００に対して固定されていても
良いが、本例においては、このスリット板は、モータ等
を含む切り換え機構としての駆動機構によって駆動可能
に構成されている。スリット板は、露光ビームとしての
ＥＵＶ光ＥＬが照射されるレチクル２上の円弧状の照明
領域を規定する第１スリットと、レチクル２のパターン
領域の両側に形成されたアライメントマークの部分を含
む照明領域を規定する第２スリットとを有する。露光時
には、そのスリット板を、円弧状の照明領域が照射され
るように切り換え、レチクル２の位置合わせ（アライメ
ント）時には、そのスリット板を、ＥＵＶ光ＥＬ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
り換えるように構成されている。
【００４１】可動式ブラインドは、同一レチクル内に描
かれた冗長回路パターン（又はパターン領域外の部分）
をウエハ１０に転写したくない場合、その冗長回路部分
が照明領域内に含まれるのを防止するためのもので、所
定の駆動機構によってレチクルステージ３のＹ方向の移
動と同期してその可動式ブラインドのＹ方向の移動が制
御される。この場合、可動式ブラインドは、レチクル２
の走査が開始されてからレチクル２と同じように走査を
開始してもよいし、目標とする隠すべきパターンがその
照明領域に差し掛かるのに合わせて動き始めてもよい。
【００４２】次に、本例の投影光学系２００について詳
細に説明する。投影光学系２００は、反射光学素子（ミ
ラー）のみからなる反射系であり、そのレチクル２から
ウエハ１０に対する投影倍率は１／４倍である。従っ
て、レチクル２によって反射され、レチクル２に描かれ
たパターン情報を含むＥＵＶ光ＥＬは、投影光学系２０
０を介してレチクル２の照明領域内のパターンを４分の
１に縮小した像をウエハ１０上に形成する。
【００４３】投影光学系２００は、レチクル２で反射さ
れたＥＵＶ光ＥＬを順次反射する第１ミラー６、第２ミ
ラー７、第３ミラー８、第４ミラー９の合計４枚のミラ
ー（反射光学素子）と、これらのミラー６〜９を保持す
る鏡筒１４とから構成されている。第１ミラー６及び第
４ミラー９の反射面は凹の非球面形状を有し、第２ミラ
ー７の反射面は平面であり、第３ミラー８の反射面は凸
の球面形状となっている。この第３ミラー８の反射面の
ような凸面については、その加工計測の都合上、球面と
することが望ましい。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２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ＥＬに対
する反射層が形成されている。
【００４４】この場合、第１ミラー６で反射された光
（露光ビーム）が第２ミラー７に到達できるように、第
４ミラー９には貫通穴が設けられている。同様に第４ミ
ラー９で反射された光がウエハ１０に到達できるよう
に、第１ミラー６の外形は光束が通過できるように切り
欠きを有する形状となっている。なお、第１ミラー６に
貫通穴を設けるようにしてもよい。
【００４５】ＥＵＶ光ＥＬを用いて露光を行う場合に
は、投影光学系２００が置かれている環境も真空である
ため、単にミラー６〜９を配置したのみでは露光ビーム
の照射による熱の逃げ場がない。そこで、本例では、ミ
ラー６〜９と当該ミラー６〜９を保持する鏡筒１４との
間をそれぞれヒートパイプＨＰで連結すると共に、鏡筒
１４を冷却する冷却装置（図示省略）を設けている。即
ち、鏡筒１４を内側のミラー保持部と、その外周部に装
着された冷却ジャケットとの２重構造とし、冷却ジャケ
ットの内部には、冷却液を流すための螺旋状のパイプが
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。冷却ジャケットから流出チューブを介して
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、冷却ジャケ
ット内のパイプ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している。
【００４６】このため、本例の投影光学系２００では、
ＥＵＶ光ＥＬの照射によりミラー６〜９に熱エネルギが
与えられても、一定温度に温度調整された鏡筒１４との
間でヒートパイプＨＰにより熱交換が行われて、ミラー
６〜９の温度が一定温度に維持されている。この場合に
おいて、本例では、図１に示されるように、ミラー６，
７，９等については、その裏面側のみでなく表面側（反
射面側）の露光ビーム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ため、裏面側のみを冷却
する場合に比べてより効果的に各ミラーの冷却が行われ
る。なお、第３ミラー８の裏面側や第１ミラー６の表面
側のヒートパイプＨＰは、図１の紙面の奥行き方向にお
いて鏡筒１４の内周面に達している。なお、鏡筒１４の
外観は、四角柱状である。
【００４７】次に、ウエハ１０はウエハステージ１１上
に載置されている。ウエハステージ１１は、ＸＹ平面に
沿って配置されたウエハベース１５上に、磁気浮上型の
２次元リニアアクチュエータ１６によって浮上支持され
ている。このアクチュエータ１６も、ウエハステージ１
１の底面に設けられた永久磁石と、ウエハベース１５上
にＸ方向、Ｙ方向の２次元方向に張り巡らされたコイル
とから構成されており、ウエハステージ１１は、そのア
クチュエータ１６によってＸ方向及びＹ方向に所定スト
ローク（例えば３００〜４００ｍｍ程度）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。また、ウエハステージ１１は、アクチュエータ
１６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。
【００４８】ウエハステージ１１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１０が吸着保持されている。ま
た、図１では図示省略されているが、ウエハステージ１
１の＋Ｙ方向側の側面には鏡面加工が施され、可視光を
反射する反射面が形成されている。同様に、ウエハステ
ージ１１の−Ｘ方向側の側面にも可視光に対する反射面
が形成されている。そして、それらの反射面に測定ビー
ムを照射する干渉計システムによって、例えば投影光学
系２００を基準としてウエハステージ１１のＸＹ平面内
の位置及び回転量（ヨーイング量、ピッチング量、及び
ローリング量）が正確に測定されている。
【００４９】一方、図１の鏡筒１４を基準とするウエハ
１０のＺ方向位置及び傾斜量は、スリット像を被検面に
斜めに投影する照射光学系１２と、その被検面からの光
束よりそのスリット像を再結像し、再結像された像の横
ずれ量に対応する信号を出力する受光光学系１３とから
なるＡＦセンサ１２，１３によって計測されている。こ
のＡＦ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を用いること
ができる。ＡＦセンサ１２，１３は鏡筒１４と一体的に
固定されることが重要である。ＡＦセンサ１２，１３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１６を介してウエハステージ１１、即ちウエハ１
０のフォーカス位置及び傾斜角が補正される。
【００５０】また、ウエハステージ１１の上面の一端部
には、レチクル２に描画されたパターンがウエハ１０の
表面上に投影される位置と、アライメントセンサＡＬＧ
の検出中心との相対位置関係（いわゆるベースライン
量）の計測等を行うためのＥＵＶ光用の空間像計測部材
ＦＭが設けられている。この空間像計測部材ＦＭは、従
来のＤＵＶ光を用いる露光装置の基準マーク板に相当す
るものである。
【００５１】この空間像計測部材ＦＭの上面には、開口
としてのスリットが形成されている。このスリットは、
ウエハステージ１１の上面に固定された所定厚さの蛍光
発生物質の表面に形成されたＥＵＶ光の反射層にパター
ニングされたものである。そのスリットの底面側のウエ
ハステージ１１の内部には、フォトマルチプライヤ等の
光電変換素子が配置されている。この配置で、投影光学
系２００を介して上方から空間像計測部材ＦＭにＥＵＶ
光ＥＬが照射されると、スリットを透過したＥＵＶ光Ｅ
Ｌが蛍光発生物質に到達し、この蛍光発生物質がＥＵＶ
光に比べて波長の長い光を発する。この光を光電変換素
子によって受光し、その光の強度に応じた検出信号に変
換することによって、レチクルパターンのウエハステー
ジ１１上での投影位置を容易に求めること等ができる。
なお、反射層に代えてＥＵＶ光の吸収層を設け、この吸
収層にスリットを形成してもよい。
【００５２】次に、本例の露光装置による第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、照明系１００のレーザプラズマ光源の発光は
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２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３のレチクルホルダに吸着
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１１上の不図示のウエハ受け渡し機構によって、
ＥＵＶ光ＥＬに対して感度のあるレジストが塗布された
ウエハ１０がウエハステージ１１上に載置される。
【００５３】次に、ウエハステージ１１のウエハ１０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１１を順次移動させ
つつ、アライメントセンサＡＬＧを用いて行う。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、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１０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、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６−２７５４９６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）。
【００５４】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１０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２のＺ方向駆動
量を算出し、レチクル２を前記算出した量だけＺ方向
（上下方向）に駆動する。
【００５５】上記のレチクル２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、上記のように空間像計測部材ＦＭを用い
てベースライン計測、及び投影倍率の計測を行う。次
に、この倍率計測の結果に基づいて、目標とする倍率調
整量に対し投影倍率の調整残留誤差が許容値以下となっ
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、投影倍率を再設定するため、レチクル２を駆
動する工程に戻り、再びレチクル２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、レチクル２の下方のスリット板を照明
領域にＥＵＶ光ＥＬが照射される位置へ切り換えた後、
次の工程に移行する。
【００５６】次に、ＥＵＶ光ＥＬを露光ビームとしてス
テップ・アンド・スキャン方式で走査露光を行う。即
ち、上で求めたウエハ１０上の各ショット領域の位置情
報に従って、ＡＦセンサ４、５及びＡＦセンサ１２、１
３と干渉計システムからの位置情報をモニタしつつ、ウ
エハステージ１１を第１ショットの走査開始位置に位置
決めすると共に、レチクルステージ３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、レチクルステージ３とウエハステー
ジ１１との速度比が投影光学系２００の投影倍率にほぼ
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１１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。
【００５７】この場合、レチクルステージ３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に、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１０上の全てのショット領域にレチク
ル２のパターンが転写される。以上のようにして、１枚
のウエハ１０に対する一連の処理工程が終了する。
【００５８】本例によると、露光ビームとして波長が５
〜２０ｎｍの間のＥＵＶ光ＥＬを使用しているため、投
影光学系２００としての複数のミラー（反射光学素子）
６〜９のみからなる反射系の開口数がそれ程大きくない
場合でも、非常に微細なパターン、例えばピッチが１０
０ｎｍないし７０ｎｍのライン・アンド・スペースパタ
ーン、あるいは線幅が７０ｎｍないし５５ｎｍの孤立ラ
インパターンの高精度な転写が可能である。
【００５９】このような露光動作に際して、本例の露光
装置によれば、透過フィルタ１８の使用によって、照明
系１００中のレーザプラズマ光源から発生するデブリに
よる反射部材の反射率の低下を抑えることができる。ま
た、ＥＵＶ光用の透過フィルタ１８よりもレチクル２側
に配置されている反射部材には、デブリが殆ど到達しな
いため、それらの反射部材の交換頻度を低くすることが
できる。従って、露光装置のメンテナンスの負担が軽減
される利点がある。
【００６０】また、ターゲットを噴射するノズルＮＺＬ
を、ＥＵＶ光ＥＬに対して透過率が高い物質（具体的に
は、貴金属よりも高い透過率を有する物質）、あるいは
集光ミラーＣＭや折り返しミラー１７などの反射面に形
成される多層膜で使用されている物質の中から選択され
る物質などで形成してもよい。この場合、ノズルＮＺＬ
が浸食されて発生する飛散粒子（デブリ）が集光ミラー
ＣＭや折り返しミラー１７などに付着しても、そのデブ
リがＥＵＶ光に対して高い透過率を有するので、集光ミ
ラーＣＭや折り返しミラー１７などで反射率が極端に低
下することがなく、これによりメンテナンス（ミラーの
交換や清掃など）の回数を減らすことができ、半導体デ
バイスなどの生産性を向上させることが可能となる。ま
た、透過フィルタ１８の使用時間を延ばすこともでき
る。
【００６１】なお、図２や図３では示していないが、ノ
ズルＮＺＬや集光ミラーＣＭなどは真空容器内に収納さ
れている。そこで、その真空容器に設けられる、ＥＵＶ
光などが通過する透明窓に波長選択性の薄膜を形成し、
ＥＵＶ光のみを通すようにしてもよい。このとき、照明
系（本例では折り返しミラー１７，フライアイミラーＦ
ＥＭ１，ＦＥＭ２，コンデンサミラーＣＤＭ）の少なく
とも一部がその真空容器内に配置される。
【００６２】また、前述の実施形態では波長が５〜２０
ｎｍ、特に約１１ｎｍ、又は約１３ｎｍのＥＵＶ光を露
光ビームとして用いるものとしたが、露光ビームの波長
域はそれに限定されるものではなく、例えば波長が１０
０ｎｍ程度以下の露光ビームに対して有効なものであ
る。なお、ＥＵＶ光の代表的な波長としては１１．５ｎ
ｍ、１３．４ｎｍなどが知られている。最近では、ミラ
ーの面精度に余裕を持たせるために、波長５０ｎｍ程度
のＥＵＶ光も有望となっている。
【００６３】また、上記の実施の形態の露光装置は、照
明系１００や投影光学系２００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１０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。
【００６４】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の照明系や、一括露光型
の投影露光装置にも適用することができる。このよう
に、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。
【００６５】
【発明の効果】本発明の露光方法によれば、その光源と
して例えばレーザプラズマ光源を使用する場合のように
その光源から飛散粒子が発生する場合であっても、複数
の反射部材の反射率の低下等の光学特性の劣化を抑える
ことができる。次に、本発明の露光装置によれば、本発
明の露光方法を実施することができる。また、その透過
部材よりもパターン側に配置されている反射部材には、
その飛散粒子が殆ど到達しないため、例えばそれらの反
射部材の交換頻度を低くすることができ、露光装置のメ
ンテナンスの負担が軽減される利点がある。
【００６６】また、その光源とそのパターンとの間に反
射型のオプティカル・インテグレータを配置し、透過部
材をその光源とそのオプティカル・インテグレータとの
間に配置する場合には、その透過部材の厚さのばらつき
や、その透過部材への飛散粒子の付着等により、その透
過部材の透過率が不均一になりその露光ビームの照度が
不均一になっても、その反射型のオプティカル・インテ
グレータにより、その露光ビームの照度分布が均一化さ
れる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態の一例の露光装置を示す
一部を断面とした概略構成図である。
【図２】 図１中の照明系１００を示す一部を切り欠い
た構成図である。
【図３】 図２の照明系１００の他の例を示す図であ
る。
【図４】 （ａ）は第１のフライアイミラーＦＥＭ１を
示す図、（ｂ）は第２のフライアイミラーＦＥＭ２を示
す図である。
【図５】 図２の第１のフライアイミラーＦＥＭ１と第
２のフライアイミラーＦＥＭ２とを部分的に拡大して示
す斜視図である。
【符号の説明】
１…折り返しミラー、２…レチクル、３…レチクルステ
ージ、４，５…ＡＦセンサ、６…第１ミラー、７…第２
ミラー、８…第３ミラー、９…第４ミラー、１０…ウエ
ハ、１１…ウエハステージ、１２，１３…ＡＦセンサ、
１４…鏡筒、１５…ウエハベース、１７…折り返しミラ
ー、１８…透過フィルタ、１００…照明系、２００…投
影光学系、ＬＤ…高出力レーザ光源、ＣＬ…集光レン
ズ、ＮＺＬ…ノズル、ＣＭ…集光ミラー、ＦＥＭ１…第
１のフライアイミラー、ＦＥＭ２…第２のフライアイミ
ラー、ＣＤＭ…コンデンサミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５３１Ｓ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 波長１００ｎｍ以下の光を露光ビームと
    して用いて、所定のパターンを基板上に転写する露光方
    法であって、 前記露光ビームを複数の反射部材を介して前記パターン
    に照射するに際して、 前記露光ビーム中に混入している粒子を低減することを
    特徴とする露光方法。
  2. 【請求項２】 波長１００ｎｍ以下の光を露光ビームと
    して用いて、所定のパターンを基板上に転写する露光装
    置であって、 波長１００ｎｍ以下の光を露光ビームとして発生する光
    源と、 該光源から射出された露光ビームを前記パターンに導く
    複数の反射部材と、 前記光源と前記パターンとの間の前記露光ビームの光路
    上に配置された所定の透過率を有する透過部材と、を有
    することを特徴とする露光装置。
  3. 【請求項３】 前記透過部材と前記基板との間に少なく
    とも一つの反射部材が配置されたことを特徴とする請求
    項２記載の露光装置。
  4. 【請求項４】 前記光源と前記パターンとの間に反射型
    のオプティカル・インテグレータを配置し、 前記透過部材を前記光源と前記オプティカル・インテグ
    レータとの間に配置することを特徴とする請求項２記載
    の露光装置。
  5. 【請求項５】 前記透過部材を前記オプティカル・イン
    テグレータの直前に配置することを特徴とする請求項４
    記載の露光装置。
  6. 【請求項６】 前記透過部材は、前記露光ビームに対し
    て１０％以上で９０％以下の透過率を有することを特徴
    とする請求項２〜５の何れか一項記載の露光装置。
  7. 【請求項７】 前記光源はレーザプラズマ光源であり、
    前記露光ビームは波長５〜５０ｎｍの極端紫外光である
    ことを特徴とする請求項２〜６の何れか一項記載の露光
    装置。
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