JP2003045774A - Illumination device, projection aligner and device manufacturing method - Google Patents

Illumination device, projection aligner and device manufacturing method

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination device, an aligner and a device manufacturing method using the same, in which an illuminating region is illuminated with uniform illuminance, and the center of gravity of the light intensity of light beams incident on the illuminating region coincides with a center of the light beams.
SOLUTION: In an illumination device, an aligner and a device manufacturing method using the same, an illumination surface is illuminated with a beam of wavelength 200 nm or higher from a light source. The illuminating device, the aligner and the device manufacturing method, using the same have a first reflection-type integrator; a first collector mirror for overlapping a plurality of beams from the first reflection-type integrator on the illuminating surface; and a second collector mirror, which is provided between the light source and the first reflection-type integrator for overlapping a second reflection-type integrator and a plurality of beams from the second reflection-type integrator on the first reflection-type integrator.
COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は照明装置に関し、特に光源として波長200nm乃至10nmの極端紫外線領域(EUV:extreme ultraviole It relates BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] Field of the Invention The present invention is an illumination device, the wavelength 200nm to 10nm extreme ultraviolet region as especially light (EUV: extreme ultraviole
t)、又はX線領域の発光光源を利用して、半導体ウェハ用の単結晶基板、液晶ディスプレイ(LCD)用のガラス基板などの被処理体を露光する照明装置、露光装置及びデバイス製造方法に関する。 t), or by using a light emitting source of the X-ray region, a single crystal substrate for a semiconductor wafer, a liquid crystal display (LCD) illumination apparatus for exposing a workpiece such as a glass substrate for, an exposure apparatus and a device manufacturing method . 【0002】 【従来の技術】微細パターンをもつ半導体回路素子などを製造する方法として、例えば、波長13.4nmのE [0002] As a method for producing a semiconductor circuit device having the Related Art fine pattern, for example, a wavelength of 13.4 nm E
UV光を用いた縮小投影露光方法がある。 There is a reduction projection exposure method using the UV light. この方法では、回路パターンが形成されたマスク又はレチクル(本出願ではこれらを交換可能に使用する。)をEUV光で照明し、マスク上のパターンの像をウェハ面に縮小投影し、その表面のレジストを露光してパターンを転写する。 In this method, (in this application the use of these interchangeably.) Mask or a reticle circuit pattern is formed was illuminated with EUV light, and projects a reduced size of the image of a pattern on the mask onto the wafer surface, the surface transferring the pattern by exposing the resist. 【0003】投影露光装置の解像度Rは、露光光源の波長λ、露光装置の開口数(NA)及び比例定数k を用いて次式で与えられる。 [0003] The resolution R of a projection exposure apparatus, the wavelength of the exposure light source lambda, given by the following equation using the numerical aperture (NA) and the proportionality constant k 1 of the exposure apparatus. 【0004】 【数1】 [0004] [number 1] 【0005】また、一定の結像性能を維持できる焦点範囲を焦点深度といい、焦点深度DOFは、比例定数k Further, the focal range that can maintain a constant imaging performance called depth of focus, depth of focus DOF is the proportionality constant k 2
を用いて次式で与えられる。 It is given by the following equation using the. 【0006】 【数2】 [0006] [number 2] 【0007】従来のEUV縮小投影露光装置1000の要部概略を図18に示す。 [0007] The main part schematic of a conventional EUV reduction projection exposure apparatus 1000 shown in FIG. 18. 図18において、1001はEUV光の発光点、1002はEUV光束、1003はフィルタ、1004は第1の回転放物面ミラー、100 18, 1001 emission point of EUV light, the EUV light 1002, 1003 filter, first paraboloid mirror 1004, 100
5は反射型インテグレータ、1006は第2の回転放物面ミラー、1007は反射型マスク、1008は投影光学系を構成する複数のミラー系、1009はウェハ、1 5 reflection type integrator, a second rotational parabolic mirror 1006, reflection type mask 1007, 1008 a plurality of mirror system in the projection optical system, 1009 wafers, 1
010はマスクステージ、1011はウェハステージ、 010 mask stage, 1011 wafer stage,
1012は円弧状アパーチャ、1013はレーザ光源、 1012 arcuate aperture, the laser light source 1013,
1014はレーザ集光光学系、1017は真空容器である。 1014 laser condensing optical system, 1017 is a vacuum container. また、図19は、マスク1007上の照明領域10 Further, FIG. 19, the illumination region 10 on the mask 1007
15と露光が行われる円弧状領域1016との関係を示す平面図である。 15 and exposure is a plan view showing the relationship between the arcuate region 1016 to be performed. 【0008】このように、露光装置1000は、EUV [0008] In this way, the exposure apparatus 1000, EUV
光を生成する光源部1013及び1014、照明光学系(即ち、第1の回転放物面ミラー1004、反射型インテグレータ1005及び第2の回転放物面ミラー100 Light source 1013 and 1014 to generate light, an illumination optical system (i.e., the first rotational parabolic mirror 1004, reflection type integrator 1005 and second rotational parabolic mirror 100
6)、反射型マスク1007、投影光学系1008、ウェハ1009、マスクを搭載したステージ1010、ウェハを搭載したステージ1011、マスクやウェハの位置を精密に合わせる図示しないアライメント機構、EU 6), the reflection type mask 1007, a projection optical system 1008, a wafer 1009, a stage 1010 equipped with a mask, a stage 1011 mounted with a wafer alignment mechanism not precisely align shown the position of the mask and the wafer, EU
V光の減衰を防ぐために光学系全体を真空に保つための真空容器1017と図示しない排気装置などからなる。 The entire optical system in order to prevent attenuation of the V light made of the exhaust device (not shown) a vacuum container 1017 for keeping the vacuum. 【0009】照明光学系は、発光点1001からのEU [0009] The illumination optical system, EU from the light emitting point 1001
V光1002を第1の回転放物面ミラー1004で集光し、反射型インテグレータ1005に照射して2次光源を形成し、更に、この2次光源からのEUV光を第2の回転放物面ミラー1006で重畳されるように集光し、 The V light 1002 condensed by the first rotational parabolic mirror 1004, and irradiates the reflection type integrator 1005 to form a secondary light source, further, the EUV light from the secondary light source second rotational paraboloid focused to overlap in terms mirror 1006,
マスク1007を均一に照明する。 The mask 1007 is uniformly illuminated. 【0010】反射型マスク1007は多層膜反射鏡の上にEUV吸収体などからなる非反射部を設けた転写パターンが形成されたものである。 [0010] The reflective mask 1007 are those transfer pattern having a non-reflective portion made of EUV absorber on the multilayer mirror is formed. 反射型マスク1007で反射された回路パターンの情報を有するEUV光は、投影光学系1008によってウェハ1009面上に結像する。 EUV light having information of a circuit pattern reflected by the reflection type mask 1007 is imaged on the wafer 1009 surface by the projection optical system 1008. 【0011】投影光学系1008は光軸中心に対して軸外の細い円弧状の領域が良好な結像性能をもつように設計されている。 [0011] The projection optical system 1008 is an arc-shaped area of ​​the off-axis is designed to have a good imaging performance with respect to the optical axis center. 従って、露光はこの細い円弧状領域のみが利用されるように、ウェハ1009直前に円弧状開口をもったアパーチャ1012が設けられている。 Accordingly, the exposure is such that only this narrow arcuate region is used, the aperture 1012 is provided having an arcuate opening just before the wafer 1009. そして矩型形状をしたマスク全面のパターンを転写するため、 And for transferring the whole mask surface of a pattern of rectangular shape,
反射型マスク1007とウェハ1009が同時にスキャンして露光が行われる。 Reflective mask 1007 and the wafer 1009 are performed exposure scans simultaneously. 【0012】ここで投影光学系1008は複数の多層膜反射鏡によって構成され、マスク1007上のパターンをウェハ1009表面に縮小投影する構成となっており、通常、像側テレセントリック系が用いられている。 [0012] Here, the projection optical system 1008 is composed of a plurality of multilayer-film reflective mirror, the pattern on the mask 1007 has a structure that reduction projection onto the wafer 1009 surface, usually image-side telecentric system is used .
なお、物体側(反射型マスク側)は、反射型マスク10 Incidentally, the object side (reflection type mask side), the reflection type mask 10
07に入射する照明光束との物理的干渉を避けるために、通常、非テレセントリックな構成となっている。 To avoid physical interference with the illumination light beam incident on 07, it has a generally non-telecentric configuration. 【0013】レーザ光源1013からのレーザ光はレーザ集光光学系1014により発光点1001の位置にある不図示のターゲットに集光され、高温のプラズマ光源を生成する。 [0013] Laser light from the laser light source 1013 is focused on the unillustrated target at the position of the emission point 1001 by the laser condensing optical system 1014, to generate a hot plasma source. このプラズマ光源から熱輻射により放射されたEUV光1002は第1の回転放物面ミラー100 EUV light 1002 emitted by heat radiation from this plasma light source is first rotational parabolic mirror 100
4で反射して平行なEUV光束となる。 A parallel EUV light beam is reflected by four. この光束が反射型インテグレータ1005で反射して、多数の2次光源を形成する。 The light beam is reflected by the reflection type integrator 1005, to form a large number of secondary light sources. 【0014】この2次光源からのEUV光は第2の回転放物面ミラー1006で反射して反射型マスク1007 [0014] EUV light reflected by the reflection type mask in the second rotational parabolic mirror 1006 from the secondary light source 1007
を照明する。 To illuminate the. ここで該2次光源から第2の回転放物面ミラー1006、第2の回転放物面ミラー1006から反射型マスク1007までの距離は、第2の回転放物面ミラー1006の焦点距離に等しく設定されている。 Wherein the rotation from the secondary light source of the second parabolic mirror 1006, a distance from the second rotational parabolic mirror 1006 to the reflection type mask 1007 is equal to the focal length of the second rotational parabolic mirror 1006 It has been set. 【0015】2次光源の位置に第2の回転放物面ミラー1006の焦点が位置しているので2次光源の1つから出たEUV光は反射型マスク1007を平行光束で照射する。 [0015] EUV light focus emitted from one secondary light source since the location of the position of the secondary light sources a second rotational parabolic mirror 1006 illuminates a reflective mask 1007 in parallel beam. これによりケーラー照明が満たされている。 Koehler illumination is satisfied by this. 即ち、反射型マスク1007上のある1点を照明するEU That, EU to illuminate a point on the reflection type mask 1007
V光は全ての2次光源から出たEUV光の重なったものである。 V light is obtained by overlapping the EUV light emitted from all the secondary light sources. 【0016】マスク面上の照明領域1015は、図19 The illumination region 1015 on the mask surface is 19
に示すように、反射型インテグレータ1005の構成要素である凸又は凹面ミラーの反射面の平面形状と相似であり、実際に露光が行われる円弧領域1016を含むほぼ矩形領域である。 As shown in a similar to the planar shape of the reflecting surface of the convex or concave mirror which is a component of the reflection type integrator 1005, a generally rectangular region containing the arcuate region 1016 where actual exposure is performed. 投影光学系1008は2次光源の像が投影光学系1008の入射瞳面に投影されるように設計されている。 It is designed so that the projection optical system 1008 images the secondary light sources is projected on an entrance pupil plane of the projection optical system 1008. 【0017】 【発明が解決しようとしている課題】マスク1007の円弧領域は照度ムラがなく照明されることが必要であるが、それに加えて、円弧領域に入射する光線の光強度の重心を光線の中心に一致させる必要がある。 [0017] While the arc region of the invention Problems are trying to solve mask 1007 is necessary that the uneven illuminance is illuminated without additionally, the center of gravity of the light intensity of the light beam incident on the circular arc region of the light beam it is necessary to match the center. しかし、従来のEUV縮小投影露光装置1000ではこれらの条件がかならずしも満足されていなかった。 However, the conventional EUV reduction projection exposure apparatus 1000 of these conditions have not been satisfied always. そのため、円弧領域のある点において光線の重心が中心に一致していなければ、実質的に照明光の主光線は所望する方向からずれて入射したと同様の効果となり、マスクパターンが正常に露光できなくなるという問題を有していた。 Therefore, if not coincide with the center the center of gravity of the light rays at a point in the arc region, the main ray of substantially illumination light becomes the same effect as the incident deviated from a desired direction, the mask pattern can be exposed successfully had the problem eliminated. 【0018】また、図19に示すように、マスク100 [0018] In addition, as shown in FIG. 19, mask 100
7には実際に露光が行われる円弧領域1016を含むほぼ矩形領域1015に対してEUV光が照射されるため、露光に寄与しないEUV光はウェハ1009上の円弧状アパーチャ1012により遮光されて無駄になっていた。 Since 7 actually exposed to EUV light is irradiated against the substantially rectangular region 1015 including the circular arc region 1016 to be performed, the EUV light which does not contribute to the exposure is wasted is shielded by the arc-shaped aperture 1012 on the wafer 1009 it is had. 即ち、従来のEUV縮小投影露光装置1000では露光光量の損失が非常に大きいために露光時間が長くかかり、スループットを高めることができないという問題も有していた。 That is, the loss of a conventional EUV reduction projection exposure apparatus 1000. In the exposure light quantity takes a long exposure time to very large, a problem that it is impossible to increase the throughput had. 【0019】更に、従来のEUV縮小投影露光装置10 Furthermore, the conventional EUV reduction projection exposure apparatus 10
00は、マスク1007からの反射光の光軸が投影光学系1008の光軸と一致せずに投影光学系1008によって反射光がケラレてしまうという問題も有していた。 00, the reflected light also had a problem that eclipse by the projection optical system 1008 does not coincide with the optical axis of the reflected light projection optical system 1008 from the mask 1007. 【0020】そこで、本発明の目的は、被照明領域を均一な照度で照明すると共に、被照明領域に入射する光線の光強度の重心を光線の中心に一致させる照明装置、露光装置及びこれを用いたデバイス製造方法を提供することにある。 [0020] It is an object of the present invention is to illuminate an illuminated area with uniform illuminance, the illumination device to match the centroid of light intensity of a light beam incident on the illuminated area in the center of the light beam, the exposure apparatus and this It is to provide a device manufacturing method using. 【0021】また、本発明の他の目的は、光量の損失が少なく、露光時間の短縮とスループットの向上をもたらす照明装置、露光装置及びこれを用いたデバイス製造方法を提供することにある。 Further, another object of the present invention has less loss of light quantity, lighting devices provide enhanced shortening the throughput of the exposure time, is to provide an exposure apparatus and device manufacturing method using the same. 【0022】また、本発明の更に別の目的は、マスクからの反射光の光軸を投影光学系の光軸に一致させる照明装置、露光装置及びこれを用いたデバイス製造方法を提供することにある。 Further, still another object of the present invention, an illumination device for matching the optical axis of the reflected light from the mask to the optical axis of the projection optical system, to provide an exposure apparatus and device manufacturing method using the same is there. 【0023】 【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するために、本発明の一側面としての照明装置は、光源からの波長200nm以下の光で被照明面を照明する照明装置であって、第1の反射型インテグレータと、該第1のインテグレータからの複数の光束を前記被照明面上に重ねる第1の集光ミラーと、前記光源と前記第1の反射型インテグレータの間に設けられた、第2の反射型インテグレータ及び当該第2の反射型インテグレータからの複数の光束を前記第1の反射型インテグレータ上に重ねる第2の集光ミラーとを有する。 [0023] To achieve the Means for Solving the Problems] Such purposes, lighting apparatus according to one aspect of the present invention, there lighting device for illuminating a target surface in the following light wavelength 200nm from the light source Te, provided a first reflection type integrator, a first condensing mirror overlaying a plurality of light beams from the first integrator over the surface to be illuminated, between said light source and said first reflection type integrator It was, and a second collector mirror overlaying a plurality of light beams from the second reflection type integrator and said second reflection type integrator on the first reflection type integrator. かかる照明装置は、第2の反射型インテグレータが第1の反射型インテグレータを均一に照明するため、第1のインテグレータは被照明領域を均一の照度分布及び角度分布で照明できる。 Such illumination device, since the second reflection type integrator is uniformly illuminate the first reflective integrator, the first integrator can illuminate an illuminated area with uniform illuminance distribution and angular distribution. 即ち、 In other words,
この構成により、投影光学系瞳面における有効光源分布を均一にもしている。 This configuration is also a uniform effective light source distribution in the projection optical system pupil surface. 【0024】前記第1及び第2の反射型インテグレータは、円筒面の一部が複数個平行に配置され、前記第1及び第2の反射型インテグレータの前記円筒面の母線は互いにほぼ直交してもよい。 [0024] The first and second reflection type integrator, a part of the cylindrical surface a plurality arranged in parallel, the generatrix of the cylindrical surface of the first and second reflection type integrator has substantially orthogonal to each other it may be. なお、前記円筒面は、凸型、 Incidentally, the cylindrical surface is convex,
凹型またはそれらの組み合わせであってもよい。 Concave or a combination thereof. 前記照明装置は、前記第1の反射型インテグレータと前記被照明面との間に配置され、前記被照明面に円弧状照明領域を定義する円弧状開口部を有する視野絞りと、当該視野絞りの前記開口を経た前記光束で、前記開口を前記被照明面に結像する反射光学系とを有してもよい。 The lighting device, wherein arranged between the first reflection type integrator and the surface to be illuminated, the a field stop having an arcuate opening defining an arcuate illumination region on the surface to be illuminated, of the field stop in the light beam having passed through the opening, the opening may have a reflection optical system for imaging the surface to be illuminated. マスキングブレードにより不要な照明光を遮断できると共にマスキングブレードの幅を部分的に可変とする事で照度ムラを補正することができる。 It is possible to correct uneven illuminance in that the variable width of the masking blade partly with can block unwanted illumination light by the masking blade. 代替的に、前記照明装置は、 Alternatively, the lighting device,
前記第1の反射型インテグレータと前記被照明面との間で前記被照明面の近傍に配置され、前記被照明面を円弧状の光で照明するための円弧状開口部を有する視野絞りを有してもよい。 Wherein said first reflection type integrator disposed in the vicinity of the surface to be illuminated with the illumination target surface, have a field stop having an arcuate opening for illuminating the surface to be illuminated by an arcuate light it may be. かかる照明装置は、前記反射光学系を省略することにより照明光学系の効率を向上させている。 Such illumination device, thereby improving the efficiency of the illumination optical system by omitting the reflective optical system. このように、マスキングブレードは被照明領域に近接していてもよいし離間していてもよい。 Thus, the masking blades may be spaced and may be close to the illuminated region. 【0025】前記第2の反射型インテグレータの反射面位置と前記被照明面位置は光学的に共役な位置関係にあり、前記第2の反射型インテグレータの反射面上又は近傍に、開口径が可変な絞りを有してもよい。 [0025] The said surface to be illuminated position and the reflective surface position of the second reflective integrator is in an optically conjugate positional relationship, the near on the reflecting surface or the second reflection type integrator, the aperture diameter is variable it may have an aperture. かかる絞りは、被照明領域の照度ムラを防止することができる。 Such diaphragm may be prevented uneven illuminance of the illuminated area. 【0026】上述の照明装置においては、例えば、前記被照明面に円弧状の照明領域を形成するものであって、 [0026] In the above lighting device, for example, the a and forms an arcuate illumination region on the surface to be illuminated,
前記第1の反射型インテグレータは、前記円弧状の領域の角度方向には前記光源からの二次光源を重畳し、前記円弧状の領域の径方向には前記複数の光束を集光するように前記被照明領域を照明する。 The first reflective integrator, the angular direction of the arcuate region by superimposing the secondary light source from the light source, in a radial direction of the arcuate region to condensing the plurality of light beams illuminating the illuminated area. このような第1のインテグレータによる照明方法は、ハエの目レンズを使用したケーラー照明の照明光学系とは異なり、本発明のような円弧領域の照明に好適である。 Lighting method according to this first integrator, unlike the illumination optical system of Koehler illumination using a fly-eye lens, is suitable for the illumination of the arc sections, such as in the present invention. 【0027】光源からの波長200nm以下の光で被照明面を照明する照明装置であって、前記被照明面に円弧状の照明領域を定義する円弧状開口部を有する視野絞りと、当該視野絞りの前記円弧状開口を経た光束で、前記円弧状の開口を前記被照明面に結像する反射光学系と、 [0027] The illumination device for illuminating a target surface in the following light wavelength 200nm from the light source, the a field stop having an arcuate opening defining an arcuate illumination region on the illumination target surface, stop the field in the light beam passing through the arcuate opening of the reflecting optical system for imaging the arc-shaped opening in the surface to be illuminated,
前記円弧状開口を経た光束の主光線の前記被照明面に対する入射角を調節する調節機構とを有する。 And a regulation mechanism for adjusting the angle of incidence on the surface to be illuminated of the principal ray of the light beam having passed through the arcuate opening. 前記補正機構は、例えば、前記反射光学系の少なくとも一のミラーの偏心及び/又は回転移動を調節する機構を含んでもよい。 The correction mechanism may include, for example, a mechanism for adjusting the eccentricity and / or rotational movement of at least one mirror of said reflection optical system. 【0028】また、本発明の別の側面としての露光装置は、上述の照明装置によりレチクル又はマスクに形成されたパターンを照明し、当該パターンを投影光学系により被処理体上に投影する。 Further, another exposure apparatus according to aspects of the present invention illuminates a pattern formed on a reticle or mask by the above-described illumination device is projected on the target object the pattern by the projection optical system. かかる露光装置も上述の照明装置と同様の作用を奏する。 Such an exposure apparatus also exhibits the same effect as the above-described lighting apparatus. 【0029】本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いてデバイスパターンで基板を露光する工程と、前記露光された基板に所定のプロセスを行う工程とを有する。 Furthermore device manufacturing method according to another aspect of the present invention includes a step of exposing a substrate with a device pattern by using the above exposure apparatus, and performing a predetermined process on the exposed substrate. 上述の露光装置の作用と同様の作用を奏するデバイス製造方法の請求項は、中間及び最終結果物であるデバイス自体にもその効力が及ぶ。 Claims for the device fabricating method that exhibits operations similar to those of the above exposure apparatus cover devices as their intermediate and final products. また、かかるデバイスは、例えば、LSIやVLS Such devices, for example, LSI and VLS
Iなどの半導体チップ、CCD、LCD、磁気センサー、薄膜磁気ヘッドなどを含む。 Including semiconductor chips such as I, CCD, LCD, a magnetic sensor, a thin-film magnetic heads, etc.. 【0030】本発明の他の目的及び更なる特徴は以下添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。 [0030] Other objects and further features of the invention will be made clear by the preferred embodiments described below referring to the accompanying drawings. 【0031】 【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発明の第1の実施形態の露光装置10を詳細に説明する。 [0031] PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a description will be given of a first embodiment the exposure apparatus 10 of the present invention in detail.
本発明の露光装置10は露光用の照明光としてEUV光(例えば、波長13.4nm)を用いて、ステップ・アンド・スキャン方式の露光を行う投影露光装置である。 The exposure apparatus 10 of the present invention is EUV light as illumination light for exposure (for example, a wavelength 13.4 nm) using a projection exposure apparatus which performs exposure by the step-and-scan method.
露光装置10は、図1に示すように、光源部100と、 The exposure apparatus 10, as shown in FIG. 1, a light source unit 100,
照明光学系200と、マスク300と、投影光学系40 An illumination optical system 200, a mask 300, a projection optical system 40
0と、被処理体500とを有する。 0, and a workpiece 500. また、露光装置10 In addition, the exposure apparatus 10
は、マスク300を載置するマスクステージ350と、 Is provided with a mask stage 350 for mounting the mask 300,
被処理体500を載置するウェハステージ550とを更に有し、マスクステージ350とウェハステージ550 Further comprising a wafer stage 550 that mounts the object 500, the mask stage 350 and wafer stage 550
は図示しない制御部に接続されて駆動制御されている。 It is driven and controlled are connected to a control unit (not shown).
光源部100と照明光学系200は照明装置を構成する。 Light source 100 and the illumination optical system 200 constitute an illumination apparatus. ここで、図1は、露光装置10の概略図である。 Here, FIG. 1 is a schematic view of an exposure apparatus 10. 【0032】EUV光は大気に対する透過率が低いため、露光装置10は、光源部100を真空容器12に収納し、残りの構成要素200乃至550を真空容器14 [0032] Since the EUV light has low transmittance to the air, the exposure apparatus 10, the light source unit 100 is accommodated in the vacuum container 12, the remaining components 200 to the vacuum chamber 14 550
に収納している。 It is housed in. 但し、本発明は少なくともEUV光が通る光路が真空雰囲気に維持された場合を含むものである。 However, the present invention includes a case where the optical path of at least the EUV light passes is maintained in a vacuum atmosphere. 【0033】光源部100は、プラズマ発光点120からEUV光を生成する。 The light source unit 100 generates EUV light from the plasma emission point 120. 光源部100は、プラズマ生成のターゲットとなる液滴を噴射するノズル130と、励起レーザ光が照射されなかった液滴を回収して再利用するための液滴回収部140と、回転楕円ミラー150 The light source unit 100 includes a nozzle 130 for jetting droplets of a target for plasma generation, and droplet recovery unit 140 for recovered and recycled droplets excitation laser light is not irradiated, spheroidal mirror 150
と、フィルタ170とを有する。 When, and a filter 170. 【0034】不図示の励起レーザ光源及び集光光学系からなる励起レーザ部から放射された、高出力の励起パルスレーザ光110は、発光点120の位置に集光するように構成されている。 The emitted from the excitation laser unit comprising a pumping laser source and the light collecting optical system (not shown), the excitation pulse laser beam 110 of high output is configured to condense at a position of the emission point 120. またレーザプラズマ光源のターゲットとなる液滴(例えば、Xe)は、ノズル130から一定の時間間隔で連続的に噴射され、集光点120を通過するようになっている。 The target to become droplets of the laser plasma light source (e.g., Xe) is continuously ejected from the nozzle 130 at regular time intervals, so as to pass through the focal point 120. そして上記のように噴射された液滴が、ちょうど120の位置にきた時に、励起パルスレーザ光110がその液滴を照射することで高温のプラズマ発光点120を生成し、このプラズマからの熱輻射によってEUV光が放射状に発生する。 The sprayed droplets as described above, when the come just at the position of 120, the excitation pulse laser beam 110 generates a high-temperature plasma light emission point 120 by irradiating the droplets, heat radiation from the plasma EUV light is generated radially by. 【0035】なお、本実施形態はターゲットとしてXe [0035] It should be noted that the present embodiment is Xe as the target
の液滴を用いたが、ターゲットとしてXeガスをノズルから真空中に噴射して、断熱膨張により生じるクラスタを用いたり、Xeガスを金属表面で冷却して固体化したものを用いたり、Cu等の金属を用いたテープを選択してもよい。 Of it was used droplets by ejecting Xe gas as a target in a vacuum from a nozzle, or using a cluster produced by adiabatic expansion, or used after solidified by cooling the Xe gas in the metal surface, Cu, etc. the metal may be selected tape using. また、本実施形態はレーザプラズマ方式を採用してEUV光を生成しているが、EUV光源としてアンジュレータを用いてもよい。 Further, the present embodiment has generated EUV light employs a laser plasma method may be used undulator as EUV light source. また、EUV光の製造方法としてZピンチ方式、プラズマ・フォーカス、キャピラリー・ディスチャージ、ホロウカソード・トリガードZピンチ等のディスチャージ方式を使用してもよい。 Further, Z pinch method as the manufacturing method of the EUV light, a plasma focus, capillary discharge, may be used discharge method such as Hollow cathode triggered Z pinch. 【0036】プラズマ発光点120から放射されたEU The EU, which is emitted from the plasma emission point 120
V光は、回転楕円ミラー150により集光されて、EU V light is condensed by the ellipsoidal mirror 0.99, EU
V光束160として取りだされる。 It is taken out as a V light beam 160. 回転楕円ミラー15 Spheroidal mirror 15
0は、EUV光を効率良く反射するための反射多層膜が成膜されており、高温のプラズマ120からの放射エネルギーを一部吸収するために、露光中に高温になる。 0 is deposited reflection multilayer films for efficiently reflecting EUV light, to absorb some of the radiant energy from the high-temperature plasma 120, it reaches a high temperature during exposure. そのために材質としては熱伝導性の高い金属等の材料を用いるとともに、不図示の冷却手段を有して、常に冷却されている。 Therefore with a material such as a metal having high thermal conductivity as the material in and a cooling means (not shown), it is always cooled. フィルタ170は、プラズマや周辺からの飛散粒子(デブリ)をカットしたり、EUV露光に不要な波長をカットしたりする。 Filter 170, or cutting the scattered particles (debris) from the plasma and the surrounding, or to cut unnecessary wavelengths for EUV exposure. EUV光束160は、真空容器12及び14の境界面に設けられた窓部210から、 EUV light 160 through the window 210 provided on the boundary surface of the vacuum chamber 12 and 14,
真空容器14の照明光学系200に導入される。 It is introduced into the illumination optical system 200 of the vacuum chamber 14. 窓部2 Window part 2
10は真空を維持したままEUV光束160を通過する機能を有する。 10 has a function of passing the EUV light 160 while keeping the vacuum. 【0037】照明光学系200は、反射型縮小投影光学系400の円弧状の視野に対応する円弧状のEUV光によりマスク300を均一に照明し、回転放物面ミラー2 The illumination optical system 200, reflective reduction projection mask 300 uniformly illuminated by arc-shaped EUV light corresponding to the arc-shaped field of view of the optical system 400, rotational parabolic mirror 2
20及び260と放物面ミラー240と、反射型インテグレータ230及び250と、マスキングブレード27 20 and 260 and parabolic mirror 240, reflection type integrators 230 and 250, the masking blade 27
0と、リレー光学系282乃至286(以下、特に断らない限り「280」で総括する。)と、補正機構290 0, the relay optical system 282 to 286 (hereinafter, collectively the "280" unless otherwise specified.) And the correction mechanism 290
とを有する。 With the door. 【0038】回転放物面ミラー220は、窓部210から導入されたEUV光束160を反射して平行光束22 The rotational parabolic mirror 220, parallel beam and reflects the EUV light 160 introduced through the window 210 22
2を形成する。 To form a 2. 次に、平行光束となったEUV光222 Then, EUV light 222 becomes a parallel light flux
は、複数の凸状円筒面232を有する反射型凸状円筒面インテグレータ230に入射する。 It is incident on the reflection type convex cylindrical surface integrator 230 having a plurality of convex cylindrical surface 232. インテグレータ23 Integrator 23
0の各円筒面232により形成された2次光源から放射されるEUV光を放物面ミラー240により集光して重畳することにより、複数の凸状円筒面252を有する反射型インテグレータ250の円筒整列方向をほぼ均一な強度分布で照明することができる。 By superimposing and condensed by the parabolic mirror 240 to EUV light emitted from the secondary light source formed by the cylindrical surface 232 of 0, cylinder reflection type integrator 250 having a plurality of convex cylindrical surfaces 252 it is possible to illuminate the alignment direction with a substantially uniform intensity distribution. 【0039】反射型インテグレータ230は複数の円筒面を有し、回転放物面ミラー240と共に、反射型インテグレータ250を均一に(即ち、後述するようにほぼケーラー照明で)照明する。 The reflective integrator 230 has a plurality of cylindrical surfaces, with rotational parabolic mirror 240, the reflection type integrator 250 uniformly (i.e., at approximately Koehler illumination as described below) to illuminate. これにより、後述する円弧照明領域の径方向の光強度分布を均一にすると共に反射型インテグレータ250からの有効光源分布を均一にすることができる。 Thus, it is possible to equalize the effective light source distribution from the reflection type integrator 250 with a uniform light intensity distribution in the radial direction of the arcuate illumination region (to be described later). 反射型インテグレータ230、250 Reflection type integrator 230, 250
は、図7に示すような繰返し周期を有する微小な凸又は凹球面を2次元に多数配列したフライアイミラー230 The fly-eye mirror 230 which is arrayed two-dimensionally fine convex or concave spherical surface having a repetition period such as shown in FIG. 7
Aに置換されてもよい。 It may be substituted by A. 【0040】反射型インテグレータ250は複数の円筒面を有し、マスク面を均一に照明する。 The reflection type integrator 250 has a plurality of cylindrical surfaces, to uniformly illuminate the mask surface. ここで、インテグレータ250によって円弧領域を均一に照明する原理について、図2乃至図4を参照して詳細に説明する。 Here, the principle of uniform illumination of an arcuate region by the integrator 250, will be described in detail with reference to FIGS. ここで、図2(a)は、複数の反射型凸状円筒面252を有するインテグレータ250に平行光が入射した場合の摸式的斜視図である。 Here, FIG. 2 (a), the parallel light on the integrator 250 having a plurality of reflection type convex cylindrical surface 252 is schematic perspective view of a case where the incident. 光線の入射方向はインテグレータ250の場合を表現している。 The incident direction of the light beam is represented the case of the integrator 250. 図2(b)は、図2 FIG. 2 (b), FIG. 2
(a)と同様の効果を有する複数の反射型凹状円筒面2 (A) a plurality of reflection type concave cylindrical surface having the same effect as 2
52Aを有するインテグレータ250Aの模式的斜視図である。 52A is a schematic perspective view of an integrator 250A having. インテグレータ230も、図2(a)に示す反射型凸状円筒面252を有するインテグレータ250と同様の構造を有する。 Integrator 230 also has the same structure as the integrator 250 having reflection type convex cylindrical surface 252 shown in FIG. 2 (a). インテグレータ230及び250 Integrators 230 and 250
は、共に、図2(b)に示す反射型凹状円筒面252A Are both reflection type concave cylindrical surfaces 252A shown in FIG. 2 (b)
を有するインテグレータ250Aによって置換されてもよく、あるいはこれらの凹凸の組み合わせによって構成されてもよい。 It may be replaced by an integrator 250A having, or may be constituted by a combination of these irregularities. 【0041】図2(a)に示すように、複数の円筒面2 As shown in FIG. 2 (a), a plurality of cylindrical surfaces 2
52を有する反射型インテグレータ250にほぼ平行なEUV光束を入射すると、インテグレータ250によって2次光源が形成されると共に、この2次光源から放射されるEUV光の角度分布が円錐面状となる。 When incident substantially parallel EUV light beam on the reflection type integrator 250 having a 52, with the integrator 250 is a secondary light source is formed, the angular distribution of the EUV light emitted from the secondary light source is a conical surface. 次に、この2次光源位置を焦点とする反射鏡で前記EUV光を反射してマスク300あるいはマスク300と共役な面を照明することにより、円弧形状の照明が可能となる。 Then, by illuminating the mask 300 or the mask 300 plane conjugate to reflect the EUV light reflecting mirror for the secondary light source position and the focal point, it is possible to illuminate an arc-shaped. 【0042】図3は反射型凸状円筒面252を有するインテグレータ250の部分拡大図、図4(a)及び図4 [0042] Figure 3 is a partial enlarged view of the integrator 250 having reflection type convex cylindrical surface 252, FIGS. 4 (a) and 4
(b)は反射型凸状円筒面252を有するインテグレータ250の円筒面252でのEUV光反射を説明するための斜視図及びベクトル図、図5は反射型凸円筒面25 (B) a perspective view and a vector diagram for explaining the EUV light reflection at the cylindrical surface 252 of the integrator 250 having reflection type convex cylindrical surface 252, FIG. 5 is a reflection type convex cylindrical surface 25
2を有するインテグレータ250の円筒面252で反射したEUV光の角度分布を説明するための図である。 It is a diagram for explaining angular distribution of EUV light reflected by the cylindrical surface 252 of the integrator 250 having a 2. 【0043】複数の円筒面252をもった反射型インテグレータ250の作用を説明するために、まず、一つの円筒面反射鏡に平行光が入射した場合の反射光の振る舞いについて図4を参照して説明する。 [0043] To illustrate the effect of the reflection type integrator 250 having a plurality of cylindrical surfaces 252, first, with reference to FIG. 4 the behavior of the reflected light when the parallel light into a single cylindrical surface reflection mirror is incident explain. 今、図4(a)に示すように、一の円筒面にその中心軸であるZ軸に垂直な面(xy平面)に対してθの角度で平行光を入射する場合を考える。 Now, as shown in FIG. 4 (a), consider a case where the incident parallel light at an angle of θ with respect to a plane perpendicular (xy plane) in the Z axis is the central axis on one of the cylindrical surface. 平行な入射光の光線ベクトルをP とし、円筒面形状の反射面の法線ベクトルをnとすると、 The light vector parallel incident light is P 1, the normal vector of the reflecting surface of the cylindrical surface shape is n,
及びnは以下のベクトル式で定義される。 P 1 and n are defined by the following vector equation. なお、便宜上、特に付してある以外は、P やnなどの頭に付されるベクトルを表す矢印は省略する。 For convenience, except that are designated in particular, the arrows are omitted representing the vector to be added to the head of such P 1 and n. 【0044】 【数3】 [0044] [number 3] 【0045】 【数4】 [0045] [number 4] 【0046】図4(b)を参照するに、−P のnへの正射影ベクトルをaとすると、aは次式で表される。 [0046] Referring to FIG. 4 (b), the orthogonal projection vector of the n of -P 1 When a, a is represented by the following equation. 【0047】 【数5】 [0047] [number 5] 【0048】また、反射光P の光線ベクトルは、次式で与えられる。 [0048] Further, ray vector of the reflected light P 2 is given by the following equation. 【0049】 【数6】 [0049] [6] 【0050】数式5及び6より、P は次式で与えられる。 [0050] from Equation 5 and 6, P 2 is given by the following equation. 【0051】 【数7】 [0051] [Equation 7] 【0052】このとき反射光P の光線ベクトルをxy [0052] xy a light vector of the reflected light P 2 this time
平面に射影したベクトルをQとすると、Qは次式で与えられる。 The projection and vector When Q to plane, Q is given by the following equation. 【0053】 【数8】 [0053] [number 8] 【0054】これより、図5に示す位相空間にプロットすれば、Qは半径R=cosθの円周上で−2φ≦2α [0054] From this, if plotted in a phase space shown in Figure 5, Q is -2φ ≦ 2α on the circumference of a radius R = cos [theta]
≦2φの範囲に存在する。 Present in the range of ≦ 2φ. 即ち、反射光P は円錐面状の発散光となり、この円錐面の頂点の位置に2次光源が存在することになる。 That is, the reflected light P 2 becomes a conical shape of the divergent light, so that the secondary light source is present at the position of the apex of the conical surface. この2次光源は円筒面が凹面であれば反射面の外部に実像として存在し、凸面であれば反射面の内部に、虚像として存在することになる。 The secondary light source is present as a real image outside the reflective surface if the cylindrical surface has a concave, in the interior of the reflective surface if convex, will be present as a virtual image. 【0055】また、図3に示すように反射面が円筒面の一部に限られていて、その中心角が2φである場合は、 [0055] The reflecting surface, as shown in FIG. 3 is limited to a part of a cylindrical surface, when the central angle of 2φ is
第5図に示すように反射光P の光線べクトルはxy平面上で中心角4φの円弧となる。 Light base vector of the reflected light P 2 as shown in Figure 5 is the arc center angle 4φ on the xy plane. 【0056】次に、円筒面の一部からなる反射鏡に平行光が入射し、この2次光源の位置に焦点をもつ焦点距離fの回転放物面反射鏡と、更にこの回転放物面反射鏡からfだけ離れた位置に被照射面を配置した場合を考える。 Next, the incident parallel light to the reflecting mirror consisting of a portion of the cylindrical surface, and a parabolic reflector having a focal length f with a focus on the position of the secondary light sources, further the paraboloid consider the case of arranging the irradiated surface at a position apart by f from the reflector. 2次光源から出た光は円錐面状の発散光になり焦点距離fの反射鏡で反射したのち、平行光となる。 After the light emitted from the secondary light source reflected by the reflection mirror having a focal length f becomes conical shape divergent light, parallel light. このときの反射光は半径f×cosθで中心角4φの円弧状断面のシートビームになる。 The reflected light at this time is a sheet beam having an arc-shaped cross section of the center angle 4φ a radius f × cos [theta]. 従って被照射面上の半径f× Accordingly radius f × on the surface to be illuminated
cosθで中心角4φの円弧状領域のみが照明されることになる。 Only arcuate region center angle 4φ in cosθ is to be illuminated. 【0057】これまでは1つの円筒面反射鏡について説明してきたが、次に、図2(a)に示すように多数の円筒面252を平行に多数並べた広い面積のインテグレータ250に、太さDの平行光が図示した方向に入射した場合を考える。 [0057] So far has been described one cylindrical surface reflection mirror, then the integrator 250 having a large area by arranging in parallel a number of large number of cylindrical surfaces 252, as shown in FIG. 2 (a), the thickness consider the case where D parallel light is incident in the direction shown. 先の例と同様に、回転方物面反射鏡とマスク300を配置したとすれば、円筒面を平行に多数並ベた反射鏡で反射された光の角度分布は先の例と変わらないので、マスク300上では半径f×cosθで中心角4φの円弧状領域が照明される。 As in the previous example, if placing the rotating direction thereof reflecting mirror and the mask 300, the angular distribution of the light reflected the cylindrical surface in parallel with a number column header was reflector does not change the previous example the arcuate region of the center angle 4φ a radius f × cos [theta] is illuminated on the mask 300. また、マスク300 In addition, mask 300
上の一点に入射する光は円筒面を平行に多数並べた反射鏡の照射領域全域から到達するので、その角度広がりはD/fとなる。 Since light incident on one point of the upper reaches from radiated area of ​​the reflecting mirror arranged parallel to a large number of cylindrical surfaces, the angular spread becomes D / f. 開口数NAはsinθで与えられ、照明光学系200の開口数はD/(2f)となる。 The numerical aperture NA is given by sin [theta, the numerical aperture of the illumination optical system 200 becomes D / (2f). 投影光学系400のマスク300側の開口数をNAp1とすると、コヒーレンスファクタσはσ=D/(2fNAp And the numerical aperture of the mask 300 side of the projection optical system 400 and NAp1, coherence factor sigma is σ = D / (2fNAp
1)となる。 1) it becomes. 従って、インテグレータ250に入射する平行光の太さによって、最適なコヒーレンスファクタσ Therefore, the thickness of the parallel light incident on the integrator 250, an optimum coherence factor σ
に設定することができる。 It can be set to. 【0058】以上で述べたインテグレータ250によって円弧領域を照明する原理と、更にインテグレータ23 A principle of illuminating an arcuate region by the integrator 250 as described in [0058] above, further integrator 23
0を用いて、円弧領域をより効果的に均一に照明することが可能な本実施形態の主要な構成について、図1のインテグレータ230及び250付近を抜粋した図6を参照して、以下に詳細に説明する。 With 0, a main structure of the present embodiment capable of more effectively uniformly illuminate the arc area, with reference to FIG. 6 abstract of integrators 230 and 250 near the Figure 1, detail It will be explained. 【0059】図6において、インテグレータ230の複数の凸状円筒反射面232の直線方向235は、紙面に対して垂直な方向に配置されている。 [0059] In FIG. 6, the straight line direction 235 of the plurality of convex cylindrical reflection surface 232 of the integrator 230 is arranged in a direction perpendicular to the paper surface. 図中、233はインテグレータ230の下面である。 In the figure, 233 is a lower surface of the integrator 230. また、インテグレータ250の複数の凸状円筒反射面252の直線方向25 A straight line direction 25 of the plurality of convex cylindrical reflection surface 252 of the integrator 250
5は、紙面に対して平行な方向に配置されている。 5 is arranged in a direction parallel to the paper surface. 図中、253はインテグレータ250の上面である。 In the figure, 253 is a top of the integrator 250. 【0060】上述したように、2つのインテグレータ2 [0060] As described above, the two integrators 2
30及び250の空間的配置を凸状円筒反射面232及び252の整列方向235及び255を互いに直交させることが本実施態様の重要な点であり、これにより以下に示すようにより均一な円弧照明が可能となる。 Is not less important aspect of the present embodiment can be mutually perpendicular alignment directions 235 and 255 of the convex cylindrical reflecting surface 232 and 252 of the spatial arrangement of 30 and 250, thereby more uniform arcuate illumination as shown below It can become. 【0061】ほぼ平行なEUV光束222が、インテグレータ230の反射面231に図6に示すように、即ち、方向235に対して垂直に入射すると、インテグレータ230の内部に2次光源の虚像が生成されて、比較的小さい所定の発散角θ で各2次光源からEUV光が反射される。 [0061] substantially parallel EUV light beam 222, the reflection surface 231 of the integrator 230 as shown in FIG. 6, that is, when incident perpendicular to the direction 235, a virtual image of secondary light sources is produced inside the integrator 230 Te, EUV light is reflected from the respective secondary light sources at a relatively small predetermined divergence angle theta 1. その発散するEUV光を放物面ミラー24 Parabolic mirror 24 a EUV light that diverges
0を介してインテグレータ250の反射面251にほぼ平行光束として入射させる。 Through 0 is incident as substantially parallel light beam to the reflecting surface 251 of the integrator 250. 【0062】放物面ミラー240は、その焦点位置がインテグレータ230の反射面231にほぼ一致するように配置されており、反射面231上の各円筒面232からの反射光がインテグレータ250の反射面251上でそれぞれ重畳するように設定されている。 [0062] parabolic mirror 240, the focal position is disposed such that substantially coincides with the reflecting surface 231 of the integrator 230, the reflection surface of the reflection light integrator 250 from the cylindrical surface 232 on the reflecting surface 231 It is set so as to overlap each over 251. 放物面ミラー240は、インテグレータ250の円筒反射面251の長手方向に関する光強度分布を均一にすればよいので、 Parabolic mirror 240, it is sufficient light intensity distribution in the longitudinal direction of the cylindrical reflection surfaces 251 of the integrator 250 uniformly,
放物断面を有する必要はあるが、必ずしも回転方物面ミラーである必要はない。 Some need to have a parabolic cross-section, but not necessarily the rotating direction thereof face mirror. このように放物面ミラー240 Parabolic mirrors Thus 240
はインテグレータ250の反射面251上に対して、ほぼケーラー照明となるように配置されている。 For the upper reflective surface 251 of the integrator 250, it is arranged so as to be substantially Koehler illumination. このような配置とすることで、インテグレータ250の反射面2 With such an arrangement, the reflecting surface 2 of the integrator 250
51上で、特に、255の方向に対してより均一な強度分布が形成される。 On 51, in particular, more uniform intensity distribution is formed with respect to the direction of 255. 【0063】そして複数の凸状円筒反射面252を有するインテグレータ250により反射されたEUV光束は、すでに図2乃至図5を参照して詳細に説明したとおり、回転放物面ミラー260により集光されて、その焦点距離fの位置に配置されたマスキングブレード270 [0063] The EUV light beam reflected by the integrator 250 having a plurality of convex cylindrical reflection surface 252, as described in greater detail above with reference to FIGS. 2 through 5, is condensed by the parabolic mirror 260 Te, masking blade 270 which is disposed at the position of the focal length f
上に、均一な円弧照明領域を形成する。 Above, to form a uniform arcuate illumination region. 【0064】マスキングブレード270は、EUV光を吸収する材質により構成された遮光部272と、図6の一部に示す正面図に示すように露光に最適な所望の円弧形状の開口部274とを有する。 [0064] The masking blade 270 includes a shielding portion 272 composed of a material that absorbs EUV light and an opening 274 of the optimum desired arc exposure as shown in the front view of a portion of FIG. 6 a. マスキングブレード2 Masking blade 2
70は、円弧照明に寄与しない不要な迷光を遮光すると共に、不図示のスリット幅可変機構により、所望のスリット幅に設定したり、部分的にスリット幅を変えることで照度ムラを良好に補正したりする機能を有する。 70, while shielding unnecessary stray light that does not contribute to arcuate illumination, the slit width changing mechanism (not shown), to set a desired slit width, partially favorably correct the uneven illuminance by changing the slit width It has a function or. 【0065】上記のような構成により、円弧照明領域においては、その円弧に沿った角度方向(即ち、θ方向) [0065] With the configuration described above, the angular direction in the arcuate illumination region, along its arc (i.e., theta direction)
についてはインテグレータ250の複数の円筒面252 A plurality of cylindrical surfaces 252 of the integrator 250 for
からの複数の光束が重畳されることでその均一性が達成され、円弧に垂直な径方向(即ち、r方向)については、インテグレータ230からの複数の光束が重畳されることでその均一性が達成されている。 Its homogeneity by plurality of light beams are superimposed is achieved from a vertical radial to the circular arc (i.e., r direction) for its homogeneity by plurality of light beams from the integrator 230 is superimposed It has been achieved. これにより従来よりも飛躍的に効率がよく均一な円弧照明を行うことが可能となる。 Thereby than conventional it is possible to perform the dramatically efficient uniform arcuate illumination. 【0066】マスキングブレード270の円弧形状開口部を通過したEUV光束は、リレー光学系280により所望の倍率に変換されたのち、マスクステージ350に保持された反射型マスク300上に円弧照明領域を形成することによって円弧照明を行う。 [0066] EUV light beam passed through the arcuate opening of the masking blade 270, after being converted to a desired magnification by a relay optical system 280, forms an arc illuminated area on the reflection type mask 300 held on the mask stage 350 performing arc illumination by. 複数のミラー面から形成されるリレー光学系280は、円弧形状を所定の倍率で拡大または縮小する機能を有する。 Relay optical system 280 formed from a plurality of mirror surfaces has a function to enlarge or reduce the arc shape at a predetermined magnification. 【0067】補正機構290は主光線(光軸)調整機構であり、リレー光学系280のミラー位置を微小に偏心移動及び回転移動することにより、反射型マスク300 [0067] correction mechanism 290 is a principal ray (optical axis) adjusting mechanism, by minutely eccentrically and rotational movement of the mirror position of the relay optical system 280, a reflective mask 300
からの反射光が投影光学系400の入射側光軸と良好に一致するように補正する機能を有する。 Reflected light has a function to correct to coincide well with the incidence side optical axis of the projection optical system 400 from. 【0068】また、図8に示すように、マスキングブレード270をマスク300の近傍に配置してリレー光学系280を減少してもよい。 [0068] Further, as shown in FIG. 8, it may decrease the relay optical system 280 by placing the masking blade 270 in the vicinity of the mask 300. ここで、図8は、図1に示す露光装置10の変形例の要部概略図である。 Here, FIG. 8 is a schematic view showing principal part of a modification of the exposure apparatus 10 shown in FIG. 図1と同一の部材には同一の参照符号を付して重複説明は省略する。 The same components as FIG. 1 description will not be repeated with the same reference numerals. 【0069】マスク300を含む各ミラーの表面には殆ど直入射のEUV光に対して高い反射率を得るために、 [0069] In order to obtain a high reflectivity for EUV light of most normally incident on the surface of each mirror, including the mask 300,
屈折率の差が大きく吸収が小さい2種類の材料層を露光波長の約半分の周期で繰り返し積層させた多層膜が成膜されている。 Multilayer difference in refractive index was repeatedly laminating a large absorption is small two material layers at about half the period of the exposure wavelength is deposited. できるだけ高い反射率を得るために、材料としてはMo及びSiを用いるのが通常であるが、その場合においても得られる反射率は、約60%から70% To obtain the highest possible reflectivity, but as the material which is normally used Mo and Si, reflectivity is also obtained in this case, 70% to about 60%
である。 It is. 【0070】従って照明光学系200において、反射強度の損失を抑えるためには、使用するミラー枚数を最小にする必要がある。 [0070] Thus, in the illumination optical system 200, in order to suppress the loss of reflection intensity, it is necessary to minimize the number of mirrors to be used. 本実施形態の特徴は、円弧形状の開口部を有するマスキングブレード270を、反射型マスク300の反射面近傍に配置することで、第1図におけるリレー光学系282及び284を省略し、照明光学系200の効率を向上させている点である。 This embodiment is characterized in the masking blade 270 having an opening arcuate, by disposing the reflection surface near the reflective mask 300, omitting the relay optical system 282 and 284 in FIG. 1, the illumination optical system 200 efficiency is that it is improved. 【0071】次に、所望の照明条件を設定することが可能な本発明の別の実施形態について図9を参照して説明する。 Next, it will be described with reference to FIG. 9 for another embodiment of the present invention capable of setting a desired illumination condition. ここで、図9は、本発明の第3の実施形態の露光装置10Bを示す概略図である。 Here, FIG. 9 is a schematic diagram showing an exposure apparatus 10B of the third embodiment of the present invention. 【0072】図1に示す露光装置10と対比すると、露光装置10Bは、所望の照明条件に応じて切り替え可能な2つの反射型インテグレータ230及び230Bと、 [0072] In contrast to the exposure apparatus 10 shown in FIG. 1, the exposure apparatus 10B includes two and reflective integrator 230 and 230B can be switched in accordance with a desired illumination condition,
絞り236及び256と、絞り駆動系238及び258 An aperture 236 and 256, aperture driving system 238 and 258
とを有する。 With the door. 【0073】反射型インテグレータ230及び230B [0073] reflection type integrator 230 and 230B
は、複数の凸状円筒面を有する反射型インテグレータであるがその円筒面の曲率半径(と、従ってパワー)が互いに異なる。 Is a reflection type integrator having a plurality of convex cylindrical surfaces different (and, hence power) radius of curvature of the cylindrical surfaces with each other. 以下、インテグレータ230と230Bを切り替えることで、コヒーレンスファクタσ、即ち、照明系の開口数を所望の値に設定する方法について説明する。 Hereinafter, by switching the integrators 230 and 230B, the coherence factor sigma, that is, explaining the numerical aperture of the illumination system on how to set to a desired value. 【0074】図10は、複数の凸状円筒反射面232を有するインテグレータ230の表面の模式図であり、図11はインテグレータ230Bの表面の模式図である。 [0074] Figure 10 is a schematic view of the surface of the integrator 230 having a plurality of convex cylindrical reflection surface 232, FIG. 11 is a schematic view of the surface of the integrator 230B.
ここでインテグレータ230と230Bの円筒面232 Wherein the integrator 230 and 230B cylindrical surface 232
及び232Bの曲率半径r 及びr はr <r に設定されている。 And the radius of curvature r 1 and r 2 of 232B is set to r 1 <r 2. 【0075】今、図10において、紙面上方から平行光束がインテグレータ230の凸状円筒反射面231に入射した場合を考える。 [0075] Now, in FIG. 10, a case where parallel light beam from the paper surface above is incident on the convex cylindrical reflection surface 231 of the integrator 230. この場合、凸状円筒反射面231 In this case, the convex cylindrical reflecting surface 231
によって光束は発散するが、その集光点は凸面の内部の曲率中心Oから距離r /2の位置に虚像として存在する。 Light beam diverges by, but its focal point is present as a virtual image from the center of curvature O of the inner convex at a distance r 1/2. 従って、反射光は次式で与えられる発散角θ で発散する。 Therefore, the reflected light diverges at a divergence angle theta 1 which is given by the following equation. 【0076】 【数9】 [0076] [number 9] 【0077】同様に、インテグレータ230Bにおいては、集光点は凸状円筒面232Bの曲率中心Oから距離r /2の位置に虚像として存在する。 [0077] Similarly, in the integrator 230B, the focal point is present as a virtual image from the center of curvature O of the convex cylindrical surface 232B at a distance r 2/2. 従って、反射光は次式で与えられる発散角θ で発散する。 Therefore, the reflected light diverges at a divergence angle theta 2 which is given by the following equation. 【0078】 【数10】 [0078] [number 10] 【0079】ここで、r <r より、θ >θ の関係が成り立つ。 [0079] In this case, <than r 2, θ 1> r 1 θ 2 of the relationship is established. つまり、インテグレータ230により反射する光束の発散角θ の方がインテグレータ230B In other words, towards the divergence angle theta 1 of the light flux reflected by the integrator 230 is an integrator 230B
により反射する光束の発散角θ よりも大きくなる。 It is larger than the divergence angle theta 2 of the light flux reflected by the. 【0080】図12及び図13は、インテグレータ23 [0080] FIGS. 12 and 13, integrator 23
0と230Bとの切り替えによって照明光学系200の開口数を切り替える方法を説明する模式図である。 By switching between 0 and 230B are schematic views illustrating a method of switching the numerical aperture of the illumination optical system 200. 図1 Figure 1
2において、ほぼ平行なEUV光束222が絞り236 In 2, EUV light beam 222 substantially parallel squeezing 236
を経てインテグレータ230の円筒反射面231に図に示すように入射すると、インテグレータ230の内部に2次光源の虚像が生成されて、所定の発散角θ で各2 When incident as shown in figure cylindrical reflection surfaces 231 of the integrator 230 via, in the interior of the integrator 230 is a virtual image of secondary light sources are produced, each at a predetermined divergence angle theta 1 2
次光源からEUV光が反射される。 EUV light is reflected from the following sources. その発散するEUV EUV to the divergence
光を焦点距離f の放物面ミラー240により集光して、絞り256を介してインテグレータ250の反射面251にほぼ平行光束として入射する。 And the light concentrated by the parabolic mirror 240 having a focal length f 1, is incident as substantially parallel light beam to the reflecting surface 251 of the integrator 250 through the aperture 256. 【0081】複数の凸状円筒反射面251を有するインテグレータ250により反射されたEUV光束は、回転放物面ミラー260により集光されて、その焦点距離f [0081] EUV light flux reflected by the integrator 250 having a plurality of convex cylindrical reflecting surface 251 is condensed by the rotational parabolic mirror 260, the focal length f
の位置に配置されたマスキングブレード270上に、 On the masking blade 270 which is disposed in the second position,
均一な円弧照明領域を形成する。 To form a uniform arcuate illumination region. ここで、マスキングブレード270における照明光学系200の開口数をNA Here, the numerical aperture of the illumination optical system 200 in the masking blade 270 NA
は次式で与えられる。 1 is given by the following equation. 【0082】 【数11】 [0082] [number 11] 【0083】開口数NA は反射型マスク300上における照明光学系200の開口数に比例する量であり、発散角θ に比例する。 [0083] numerical aperture NA 1 is a quantity proportional to the numerical aperture of the illumination optical system 200 in the reflective mask 300 on, in proportion to the divergence angle theta 1. 【0084】図13に示すように、インテグレータ23 [0084] As shown in FIG. 13, an integrator 23
0を230Bに不図示の切り替え機構により切り替えた場合、同様に、マスキングブレード270における照明光学系200の開口数NA は次式で与えられる。 If 0 is switched by the switching mechanism (not shown) to 230B, similarly, the numerical aperture NA 2 of the illumination optical system 200 in the masking blade 270 is given by the following equation. 【0085】 【数12】 [0085] [number 12] 【0086】θ >θ から、インテグレータ230を用いた場合はインテグレータ230Bを用いた場合よりも大きな照明光学系200の開口数が得られ、コヒーレンスファクタσが大きくなる。 [0086] From θ 1> θ 2, large numerical aperture of the illumination optical system 200 is obtained than when using the integrator 230 with an integrator 230B, the coherence factor σ is larger. 【0087】上記の説明では、2個のインテグレータ2 [0087] In the above description, the two integrators 2
30及び230Bを切り替える例を示したが、コヒーレンスファクタσを段階的に変化させるために、2個以上の発散角の異なるインテグレータ230をターレットなどを用いて切り替えるように構成してもよい。 Although an example of switching the 30 and 230B, in order to change the coherence factor σ stepwise, more than two divergent angle different integrator 230 may be configured to switch to using a turret. インテグレータ230の切り替えに応じて、絞り256を切り替えてインテグレータ250への入射光束径を所望の大きさに制御することで、更に精度の高いσの制御を行ってもよい。 In accordance with the switching of the integrator 230, the incident beam diameter to the integrator 250 by switching the aperture 256 by controlling to a desired size, it may be performed further control the precise sigma. 【0088】絞り236は、反射型インテグレータ23 [0088] aperture 236, reflection type integrator 23
0又は230Bの前面に設けられ、遮光部237aと開口部237bとを有する。 0 or provided on the front surface of the 230B, and a light-shielding portion 237a and the opening 237b. 絞り236は絞り駆動系23 Iris 236 diaphragm drive system 23
8によって駆動されて開口部237bの開口径を連続的に可変することができる。 Driven by 8 the opening diameter of the opening 237b can be continuously variable. 開口部237bの開口径は、 The opening diameter of the opening 237b is,
絞り駆動系238に入力された不図示の制御系からの信号により調整される。 It is adjusted by a signal from a control system (not shown) that is input to the aperture driving system 238. 絞り駆動系238には、カムを利用した虹彩絞り装置など当業界で既知のいかなる構成をも適用することができる。 The aperture driving system 238 can also be applied to any structure known in the art such as an iris diaphragm device using a cam. 【0089】絞り236の開口径を変えることで(図中に点線で示すように)インテグレータ250に入射する光束の紙面に平行な方向への広がりを調整することができる。 [0089] (as indicated by a dotted line in the figure) by changing the aperture diameter of the diaphragm 236 can be adjusted for spread to the direction parallel to the plane of the light beam incident on the integrator 250. 即ち、図9において絞り236の開口径が大きくなれば、これによってマスキングブレード270において照明領域となる円弧スリットの径方向の幅を調整することが可能である。 That is, the larger the aperture diameter of 236 aperture 9, whereby it is possible to adjust the width in the radial direction of the arc slit to be illuminated regions in the masking blade 270. また、インテグレータ230、23 In addition, integrators 230,23
0Bの切り換えだけでなく、絞り256を調節することによってインテグレータ250に入射する光線の太さD Not only switching of 0B, thickness D of the light beam incident on the integrator 250 by adjusting the stop 256
を変更し、コヒーレンスファクタσを所望のものに変更したり照度ムラを補正したりすることもできる。 Change the, the coherence factor σ can be or correcting the illuminance unevenness or change to a desired one. 【0090】絞り256は、反射型インテグレータ25 [0090] aperture 256, reflection type integrator 25
0の前面に設けられ、絞り駆動系258によって駆動されて所望の有効光源分布を形成することができる。 Provided on the front surface of the 0, it is driven by the diaphragm drive system 258 can form a desired effective light source distribution. 絞り256は遮光部257aと開口部257bとを有する。 Aperture 256 has a light blocking portion 257a and an opening 257b. 【0091】絞り256を介して複数の凸状円筒反射面を有するインテグレータ250により反射されたEUV [0091] EUV reflected by the integrator 250 having a plurality of convex cylindrical reflecting surface through the aperture 256
光束は、回転放物面ミラー260により集光されて、その焦点位置に配置されたマスキングブレード270上に、均一な円弧照明領域を形成する。 The light beam is condensed by the rotational parabolic mirror 260, onto the masking blade 270 which is disposed at the focal position, to form a uniform arcuate illumination region. 【0092】以下、図14及び図15を参照して、絞り256の切り替えにより輪帯照明等の変形照明を行う方法について説明する。 [0092] Hereinafter, with reference to FIGS. 14 and 15, a method will be described which performs modified illumination such as annular illumination by switching the aperture 256. 図14(a)乃至(c)は、絞り256に適用可能な絞りを示す平面図である。 Figure 14 (a) to (c) is a plan view showing the applicable aperture diaphragm 256. 図14 Figure 14
(a)は通常照明の場合の絞り256Aを示し、図14 (A) typically shows the aperture 256A in the case of lighting, FIG. 14
(b)はいわゆる輪帯照明の場合の絞り256Bを示し、図14(c)はいわゆる四重極照明の場合の絞り2 (B) shows a 256B aperture in the case of so-called annular illumination, FIG. 14 (c) squeezing the case of so-called quadrupole illumination 2
56Cを示している。 Shows the 56C. このようないくつかの開口パターンを図9の絞り256に示すように、例えば、ターレットとして用意しておき、絞り駆動系258により不図示の制御系からの信号を受けてターレットを回転させることで、所望の開口形状に切り替えることができる。 Such a number of aperture patterns as shown in the aperture 256 in FIG. 9, for example, are prepared as a turret, the aperture driving system 258 in response to a signal from the control system (not shown) by rotating the turret , it can be switched to a desired aperture shape. また、ターレットを用いずに他の機械的な方法、例えば、 Also, other mechanical methods without using turret, for example,
複数の絞りを並べて順次切り替えてもよい。 It may be switched sequentially arranging a plurality of aperture. 【0093】絞り256は図9に示すように、インテグレータ250の反射面251近傍に配置される。 [0093] aperture 256, as shown in FIG. 9, is disposed in the vicinity reflecting surface 251 of the integrator 250. 従って、インテグレータ250に入射する光束の入射角をθ Therefore, the incident angle of the light beam incident on the integrator 250 theta
とすると、インテグレータ250の反射面251において、光束径は紙面に平行な方向に1/cosθの倍率で伸長する。 When, the reflection surface 251 of the integrator 250, the beam diameter is extended by a factor of 1 / cos [theta] in a direction parallel to the paper surface. これにより絞り256の開口部257bの形状も同一方向に1/cosθの倍率で伸長しておく必要がある。 The shape of the opening 257b of this by a diaphragm 256 also needs to be extended by a factor of 1 / cos [theta] in the same direction. 図14において、例えば、絞り256Aは、入射光束径を円形に絞るために用いられるが、この楕円の縦横比は1/cosθになっている。 14, for example, diaphragm 256A is used to narrow down incident beam diameter into a circular, the aspect ratio of the ellipse is in the 1 / cos [theta]. 絞り256B及び256Cも同様である。 Diaphragm 256B and 256C are similar. 【0094】次に、絞り256によって変形照明が行われる原理について、輪帯照明モードとする絞り256B [0094] Next, the principle of deformed illumination by the diaphragm 256 is performed, aperture and annular illumination modes 256B
を例に説明する。 It will be described as an example. 変形照明法は、数式1において比例定数k Modified illumination method, the proportionality constant k in Equation 1 の値を小さくすることにより微細化を図る超解像技術(RET:Resolution Enhance Super resolution technology to miniaturize by reducing the value of 1 (RET: Resolution Enhance
d Technology)の一つである。 It is one of the d Technology). 数式1において短波長化による解像度の向上を行えば数式2において焦点深度の短縮を伴うが、変形照明法は、数式2において焦点深度の短縮を伴わないので好ましい。 By performing the improved resolution by shorter wavelength in Equation 1 involves the reduction of the depth of focus in equation 2, but modified illumination method is preferable because without shortening the focal depth in Equation 2. 【0095】図15は、図9に示すインテグレータ25 [0095] Figure 15, the integrator 25 shown in FIG. 9
0、回転放物面ミラー260、マスキングブレード27 0, rotational parabolic mirror 260, masking blade 27
0を抜き出した図であり、図15(a)は側面図、図1 It is a diagram obtained by extracting 0, FIG. 15 (a) side view, FIG. 1
5(b)はミラー260を透過した状態で見た上面図である。 5 (b) is a top view in a state that has been transmitted through the mirror 260. 輪帯照明モードとする絞り256Bは図15 Aperture 256B Figure 15, annular illumination mode
(a)に示すように配置されるが図15(b)では説明を容易にするために図示していない。 Although are arranged as shown in (a) not shown for ease of description, FIG. 15 (b). 【0096】反射型インテグレータ250に入射した光束は、絞り256によって光軸中心部部分と外径部の一部を遮光されて楕円状の輪帯形状分布259で反射する。 [0096] The light beam incident on the reflection type integrator 250, is shielded part of the optical axis center portion and the outer diameter by an aperture 256 is reflected by the elliptic annular shape distribution 259. 分布259の形状は絞り256Bの開口部の形状に一致する。 The shape of the distribution 259 corresponds to the shape of the opening of the aperture 256B. この光束を回転放物面反射鏡260により集光して、その焦点距離f の位置に配置したマスキングブレード270の位置に円弧形状の均一な照明領域を形成する。 The light beam is condensed by a parabolic reflector 260 rotates to form a uniform illumination region of arcuate shape at the position of the masking blade 270 which is disposed at the position of the focal length f 2. この時、光束の中心を遮光されているために、 At this time, because it is shielded center of the light beam,
集光された光束は図15のハッチング部262に示す光束となる。 Condensed light beam becomes a light beam indicated by hatching portion 262 of FIG. 15. これは図15(b)においても同様であり、 This is the same in FIG. 15 (b), the
ハッチング部264に示す光束となる。 The light beam indicated by hatching portion 264. このように、反射型インテグレータ250は、円弧領域の角度方向には二次光源を重畳し、円弧領域の径方向には全ての光束を一点に集光するようにマスク300を(クリティカル照明によって)照明する。 Thus, the reflection type integrator 250, superimposes the secondary light source in the angular direction of the arcuate region, (the critical illumination) so the mask 300 so as to condense all of the light beam in the radial direction of the arc sections to a point lighting to. これは主光線と光学軸との交点の位置、即ち、瞳面位置295において278のような分布、即ち、輪帯照明が行われていることを示している。 This position of the intersection point of the principal ray and the optical axis, i.e., the distribution such as 278 at the pupil plane position 295, i.e., indicates that the annular illumination is performed. 【0097】再び、図1に戻り、本実施形態の露光方法について引き続き説明する。 [0097] Again, returning to FIG. 1, continued description will be given of an exposure method of the present embodiment. なお、マスク300以降は図8及び図9でも同様である。 Incidentally, since the mask 300 is the same also in FIG. 8 and FIG. 9. 【0098】反射型マスク300は多層膜反射鏡の上にEUV吸収体などからなる非反射部を設けた転写パターンが形成されている。 [0098] The reflective mask 300 transfer pattern having a non-reflective portion made of EUV absorber on the multilayer reflector is formed. 円弧形状に照明された反射型マスク300からの回路パターン情報を有するEUV反射光は、投影光学系400により露光に最適な倍率で感光材が塗布された被処理体500に投影結像されることで、 EUV reflected light having a circuit pattern information from the reflection type mask 300 is illuminated in an arcuate shape, the photosensitive material at the optimal magnification exposure by the projection optical system 400 is projected imaged on workpiece 500 coated so,
回路パターンの露光が行なわれる。 Exposure of the circuit pattern is carried out. 本実施例の投影光学系400は6枚のミラーから構成されている反射型投影光学系であるが、ミラーの枚数は6枚に限定されず、4 The projection optical system 400 of this embodiment is a reflective type projection optical system that consists of six mirrors, the number of mirrors is not limited to six, 4
枚、5枚、8枚など所望の数を使用することができる。 Like, five, may be used a desired number such as eight. 【0099】上記被処理体500はウェハステージ55 [0099] The object to be processed 500 is wafer stage 55
0に固定されており、紙面上で上下前後左右に平行移動する機能を持ち、その移動は不図示のレーザ干渉計等の測長器で制御されている。 0 is fixed to have the ability to translate vertically back and forth horizontally on paper, the movement is controlled by the measuring machine of the laser interferometer (not shown) or the like. そして、投影光学系400の倍率をMとすると、例えば反射型マスク300を紙面に平行な方向に速度vで走査すると同時に、被処理体50 At the same time when the magnification of the projection optical system 400 is M, for example when scanning a reflective mask 300 in a direction parallel to the paper surface at a velocity v, the workpiece 50
0を紙面に平行な方向に速度v/Mにて同期走査することで、全面露光が行なわれる。 0 By synchronously scanning at a speed v / M in the direction parallel to the paper surface, the entire surface exposure is performed. 【0100】本実施形態ではウェハへの露光としているが、露光対象としての被処理帯500はウェハに限られるものではなく、液晶基板その他の被処理体を広く含む。 [0100] In the present embodiment has an exposure of the wafer, the treatment zone 500 as an exposure target is not limited to a wafer, comprising a liquid crystal plate and a wide range of other objects to be exposed. 被処理体500にはフォトレジストが塗布されている。 The workpiece 500 is photoresist is applied. フォトレジスト塗布工程は、前処理と、密着性向上剤塗布処理と、フォトレジスト塗布処理と、プリベーク処理とを含む。 A photoresist application step includes a pretreatment, an adhesion accelerator application treatment, a photoresist application treatment, and a pre-bake treatment. 前処理は洗浄、乾燥などを含む。 Pretreatment includes cleaning, drying, and the like. 密着性向上剤塗布処理は、フォトレジストと下地との密着性を高めるための表面改質(即ち、界面活性剤塗布による疎水性化)処理であり、HMDS(Hexamethyl Adhesion accelerator application treatment is a surface reforming so as to enhance the adhesion between the photoresist and a base (i.e., hydrophobicity by applying a surface active agent) is a processing, HMDS (Hexamethyl
−disilazane)などの有機膜をコート又は蒸気処理する。 -Disilazane) a coat or vaporous process using an organic film such as. プリベークはベーキング(焼成)工程であるが現像後のそれよりもソフトであり、溶剤を除去する。 The pre-bake treatment is a baking (or burning) step, softer than that after development, which removes the solvent. 【0101】ウェハステージ550は被処理体500を支持する。 [0101] wafer stage 550 supports the object to be processed 500. ステージ550は、当業界で周知のいかなる構成をも適用することができ、例えば、リニアモータを利用してXYZ方向に被処理体500を移動する。 Stage 550, any structure known in the art can be applied, for example, moves the object 500 in the XYZ directions using a linear motor. マスク300と被処理体500は、図示しない制御部により制御され同期して走査される。 Mask 300 and the object 500 is scanned is controlled by a controller (not shown) synchronously. また、マスクステージ3 In addition, the mask stage 3
50とウェハステージ550の位置は、例えば、レーザ干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。 Position 50 and the wafer stage 550 are monitored, for example, by a laser interferometer, and driven at a constant speed ratio. 【0102】次に、図16及び図17を参照して、上述の露光装置10を利用したデバイスの製造方法の実施例を説明する。 [0102] Next, with reference to FIGS. 16 and 17, a description will be given of an embodiment of a device manufacturing method which uses an exposure apparatus 10 described above. 図16は、デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。 Figure 16 is a flowchart for explaining a fabrication of devices (semiconductor chips such as IC and LSI, LCD, CCD, etc.). ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。 Here, a description will be given of a fabrication of a semiconductor chip as an example. ステップ1(回路設計)ではデバイスの回路設計を行う。 Step 1 (circuit design), circuit design of the device. ステップ2(マスク製作)では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。 In step 2 (mask fabrication), a mask formed with a designed circuit pattern. ステップ3(ウェハ製造)ではシリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。 Step 3 using materials such as silicon (wafer preparation) manufactures a wafer. ステップ4(ウェハプロセス)は前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラフィ技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。 Step 4 (wafer process) called a pre-process, an actual circuit is formed on the wafer through photolithography using the mask and wafer.
ステップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4 Step 5 (assembly) called a post-process, Step 4
によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含む。 A step of forming a semiconductor chip by using the wafer created by an assembly step (dicing, bonding), a packaging step (chip encapsulation). ステップ6(検査)では、ステップ5で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。 In step 6 (inspection) performs various tests for the semiconductor device made in Step 5, the inspection of durability tests conducted. こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷(ステップ7)される。 The semiconductor device is completed through these steps and shipped (Step 7). 【0103】図17は、ステップ4のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。 [0103] Figure 17 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. ステップ11(酸化)ではウェハの表面を酸化させる。 In step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. ステップ12(CVD) Step 12 (CVD)
では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。 In, an insulating film is formed on the surface of the wafer. ステップ13 Step 13
(電極形成)では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。 In (electrode formation) forms electrodes upon the wafer by vapor deposition. ステップ14(イオン打ち込み)ではウェハにイオンを打ち込む。 Step 14 (ion implantation) implants ion into the wafer. ステップ15(レジスト処理)ではウェハに感光剤を塗布する。 In step 15 (resist process) applies a photosensitive material onto the wafer. ステップ16(露光)では、露光装置1によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。 In step 16 (exposure), the circuit pattern of the mask on the wafer through the exposure apparatus 1. ステップ17(現像)では、露光したウェハを現像する。 In step 17 (development) develops the exposed wafer. ステップ18(エッチング)では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。 In step 18 (etching) etches parts other than a developed resist image. ステップ19 Step 19
(レジスト剥離)では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。 In (resist stripping) removes disused resist after etching. これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。 Multiple circuit patterns are formed on the wafer by repeating these steps. 本実施例の製造方法によれば従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。 According to the manufacturing method of this embodiment may manufacture higher quality devices than ever. このように、かかる露光装置10を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面として機能するものである。 Thus, the device manufacturing method using such exposure apparatus 10, and resultant devices also functions as one aspect of the present invention. 【0104】以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 [0104] Having described preferred embodiments of the present invention, the present invention is of course is not limited to these embodiments, and various variations and modifications may be made within the scope of the invention. 例えば、本実施形態ではEUV光を使用して説明したが、本発明はX線領域の光源にも適用することができる。 For example, in the present embodiment has been described using the EUV light, the present invention can be applied to the light source of the X-ray region. 【0105】 【発明の効果】本発明による照明装置及び露光装置によれば、高効率で均一な円弧照明を行ない、照度ムラをなくすことができる。 [0105] According to the illumination apparatus and an exposure apparatus according to the present invention performs a uniform arcuate illumination with high efficiency, it is possible to eliminate uneven illuminance. また、光源に変動があっても、被照射面への光束入射角度が安定することで露光への影響を除去することができる。 Moreover, even if there is variation in the light source, it is possible to eliminate the influence of the exposure by the light beam incident angle to the irradiated surface is stabilized.

【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の第1の実施形態の露光装置を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing an exposure apparatus of the first embodiment of the BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] present invention. 【図2】 図1に示す露光装置の反射型インテグレータに適用可能な2種類のインテグレータを示す概略斜視図である。 It is a schematic perspective view showing the two integrator applicable to a reflection type integrator of the exposure apparatus shown in FIG. 1. FIG. 【図3】 図2(a)に示す凸状円筒面を有する反射型インテグレータの動作を説明するための模式図である。 3 is a schematic diagram for explaining the operation of the reflection type integrator having a convex cylindrical surface as shown in FIG. 2 (a). 【図4】 図3に示す反射型インテグレータの円筒面における光束反射を説明するための模式的斜視図である。 4 is a schematic perspective view for explaining an optical beam reflection at the cylindrical surface of the reflection type integrator shown in FIG. 【図5】 図4に示す円筒面で反射した光束の角度分布を説明するための図である。 5 is a diagram for explaining angular distribution of light flux reflected by the cylindrical surface shown in FIG. 【図6】 図1に示す露光装置の2つのインテグレータによる円弧照明を形成する拡大図である。 6 is an enlarged view of forming the arcuate illumination by two integrators of the exposure apparatus shown in FIG. 【図7】 図1に示す光源側の反射型インテグレータの変形例を示す概略斜視図である。 7 is a schematic perspective view showing a modified example of the reflection type integrator of the light source side shown in FIG. 【図8】 本発明の第2の実施形態の露光装置を示す概略図である。 8 is a schematic diagram showing an exposure apparatus of the second embodiment of the present invention. 【図9】 本発明の第3の実施形態の露光装置を示す概略図である。 9 is a schematic diagram showing an exposure apparatus of the third embodiment of the present invention. 【図10】 図9に示す露光装置に設けられる一方の光源側インテグレータの模式図である。 10 is a schematic view of one light source side integrator provided in the exposure apparatus shown in FIG. 【図11】 図9に示す露光装置に設けられる他方の光源側インテグレータの模式図である。 11 is a schematic diagram of the other light source side integrator provided in the exposure apparatus shown in FIG. 【図12】 図9に示す露光装置の光源側インテグレータの切り替えによって照明光学系の開口数を切り替える方法を説明する模式図である。 12 is a schematic diagram by switching on the light source side integrators illustrating a method of switching the numerical aperture of the illumination optical system of the exposure apparatus shown in FIG. 【図13】 図9に示す露光装置の光源側インテグレータの切り替えによって照明光学系の開口数を切り替える方法を説明する模式図である。 13 is a schematic view for explaining a method by switching on the light source side integrator of the exposure apparatus shown in FIG. 9 switches the numerical aperture of the illumination optical system. 【図14】 図9に示す露光装置のマスク側インテグレータに使用される絞りの例を示す平面図である。 14 is a plan view showing an example of a diaphragm used in the mask side integrator of the exposure apparatus shown in FIG. 【図15】 図9に示す露光装置のマスク側インテグレータ、回転放物面ミラー、マスキングブレードを抜き出した図である。 [15] mask side integrator of the exposure apparatus shown in FIG. 9, rotational parabolic mirror, a diagram obtained by extracting the masking blade. 【図16】 デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。 [16] device is a flowchart for explaining a fabrication of (semiconductor chips such as IC and LSI, LCD, CCD, etc.). 【図17】 図16に示すステップ4のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。 17 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4 shown in FIG. 16. 【図18】 従来の露光装置の概略図である。 18 is a schematic diagram of a conventional exposure apparatus. 【図19】 図18に示す露光装置のマスクの照明領域と露光に使用される領域との関係を説明するための平面図である。 19 is a plan view for explaining the relationship between the illumination area of ​​the mask in the exposure apparatus shown in FIG. 18 and the area used for the exposure. 【符号の説明】 10、10A、10B 露光装置100 光源部200 照明光学系230、230A、230B 反射型インテグレータ231 反射面232 円筒面236 絞り240 放物面ミラー250、250A 反射型インテグレータ251 反射面252 円筒面256、256A−C 絞り270 マスキングブレード280(282−288) リレー光学系300 反射型マスク400 投影光学系500 被処理体 [Description of Reference Numerals] 10, 10A, 10B exposure apparatus 100 light source unit 200 an illumination optical system 230 and 230, 230B reflective integrator 231 reflection surface 232 cylindrical surface 236 aperture 240 parabolic mirror 250,250A reflection type integrator 251 reflection surface 252 cylindrical surface 256,256A-C diaphragm 270 masking blade 280 (282-288) a relay optical system 300 reflective mask 400 projection optical system 500 workpiece

───────────────────────────────────────────────────── 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 531A ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (51) Int.Cl. 7 identification mark FI theme Court Bu (reference) H01L 21/30 531A

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 光源からの波長200nm以下の光で被照明面を照明する照明装置であって、 第1の反射型インテグレータと、該第1のインテグレータからの複数の光束を前記被照明面上に重ねる第1の集光ミラーと、 前記光源と前記第1の反射型インテグレータの間に設けられた、第2の反射型インテグレータ及び当該第2の反射型インテグレータからの複数の光束を前記第1の反射型インテグレータ上に重ねる第2の集光ミラーとを有する照明装置。 The illumination device for illuminating a target surface in the following light wavelength 200nm from [Claims 1 light source, a first reflection type integrator, a plurality of light beams from the first integrator a first condensing mirror overlaying on the surface to be illuminated, said light source and disposed between said first reflection type integrator, a plurality of the second reflection type integrator and said second reflection type integrator illumination device and a second condensing mirror overlaying the light beam on the first reflective integrator. 【請求項2】 前記第1及び第2の反射型インテグレータは、円筒面の一部が複数個平行に配置され、前記第1 Wherein said first and second reflection type integrator, a part of the cylindrical surface a plurality arranged in parallel, the first
    及び第2の反射型インテグレータの前記円筒面の母線は互いにほぼ直交する請求項1記載の照明装置。 And a lighting device according to claim 1, wherein the generatrix of the cylindrical surface of the second reflective integrator substantially orthogonal to each other. 【請求項3】 前記円筒面は、凸型、凹型又はそれらの組み合わせである請求項2記載の照明装置。 Wherein the cylindrical surface is convex, the lighting device according to claim 2, wherein a concave or a combination thereof. 【請求項4】 前記第1の反射型インテグレータは、前記被照明面を光学系のメリジオナル断面に関してはクリティカル照明し且つ前記光学系のサジタル断面に関してはケーラー照明するように構成してある請求項1に記載の照明装置。 Wherein said first reflection type integrator, the claim regarding the sagittal section is arranged to illuminate Kohler critical illumination to and the optical system with respect to the meridional cross section of an optical system to the illumination surface 1 the illumination device according to. 【請求項5】 前記第1の反射型インテグレータは、繰返し構造の反射面を有する請求項1記載の照明装置。 Wherein said first reflection type integrator, the lighting device according to claim 1 having a reflecting surface of the repeated structure. 【請求項6】 前記第1の反射型インテグレータと前記被照明面との間に配置され、前記被照明面に円弧状照明領域を定義する円弧状開口部を有する視野絞りと、 当該視野絞りの前記開口を経た前記光束で、前記開口を前記被照明面に結像する反射光学系とを有する請求項1 6. disposed between said first reflection type integrator said surface to be illuminated, the a field stop having an arcuate opening defining an arcuate illumination region on the surface to be illuminated, of the field stop in the light beam having passed through the opening, according to claim 1 and a reflection optical system for imaging the apertures into the surface to be illuminated
    記載の照明装置。 A lighting device as recited. 【請求項7】 前記第1の反射型インテグレータと前記被照明面との間で前記被照明面の近傍に配置され、前記被照明面を円弧状の光で照明するための円弧状開口部を有する視野絞りを有する請求項1記載の照明装置。 7. disposed in the vicinity of the surface to be illuminated in between said first reflection type integrator illumination target surface, the arcuate opening for illuminating the surface to be illuminated by an arcuate light lighting device according to claim 1, further comprising a field stop having. 【請求項8】 前記第2の反射型インテグレータの反射面位置と前記被照明面位置は光学的に共役な位置関係にあり、前記第2の反射型インテグレータの反射面上又は近傍に、開口径が可変な絞りを有する請求項1記載の照明装置。 Wherein said surface to be illuminated position and the reflective surface position of the second reflective integrator is in an optically conjugate positional relationship, in the vicinity of the reflecting surface or the second reflection type integrator, the opening diameter lighting device according to claim 1, further comprising a variable throttle. 【請求項9】 前記被照明面に円弧状の照明領域を形成するものであって、 前記第1の反射型インテグレータは、前記円弧状の領域の角度方向には前記光源からの二次光源を重畳し、前記円弧状の領域の径方向には前記複数の光束を集光するように前記被照明領域を照明する請求項1記載の照明装置。 Wherein said been made to form an arcuate illumination region on the illumination target surface, the first reflection type integrator, the angular direction of the arcuate region of the secondary light source from the light source superimposed illumination device of claim 1, wherein the radial direction of the arcuate region for illuminating the illuminated area to condensing the plurality of light beams. 【請求項10】 光源からの波長200nm以下の光で被照明面を照明する照明装置であって、 前記被照明面に円弧状の照明領域を定義する円弧状開口部を有する視野絞りと、 当該視野絞りの前記円弧状開口を経た光束で、前記円弧状の開口を前記被照明面に結像する反射光学系と、 前記円弧状開口を経た光束の主光線の前記被照明面に対する入射角を調節する調節機構とを有する照明装置。 10. A lighting device for illuminating a target surface in the following light wavelength 200nm from the light source, the a field stop having an arcuate opening defining an arcuate illumination region on the surface to be illuminated, the in the light beam passing through the arc-shaped aperture of the field stop, and a reflection optical system for imaging the arc-shaped opening in the surface to be illuminated, an incident angle with respect to the surface to be illuminated of the principal ray of the light beam having passed through the arcuate opening lighting device comprising an adjustment mechanism for adjusting to. 【請求項11】 前記補正機構は前記反射光学系の少なくとも一のミラーの偏心及び/又は回転移動を調節する機構を含む請求項10記載の照明装置。 Wherein said correction mechanism lighting apparatus according to claim 10, including a mechanism for adjusting the eccentricity and / or rotational movement of at least one mirror of said reflection optical system. 【請求項12】 前記光源からの前記光の波長は20n 12. The wavelength of the light from the light source 20n
    m以下である請求項1乃至11のいずれか一項記載の照明装置。 Lighting apparatus according to any one of claims 1 to 11 is m or less. 【請求項13】 請求項1乃至12のうちいずれか一項記載の照明装置によりレチクル又はマスクに形成されたパターンを照明し、当該パターンを投影光学系により被処理体上に投影する露光装置。 13. illuminates a pattern formed on a reticle or a mask by an illumination device as claimed in any one of claims 1 to 12, an exposure apparatus for projecting on the target object the pattern by the projection optical system. 【請求項14】 請求項13記載の露光装置を用いてデバイスパターンで基板を露光する工程と、 前記露光された基板に所定のプロセスを行う工程とを有するデバイス製造方法。 14. The device manufacturing method comprising the steps of: exposing a substrate with a device pattern by using the exposure apparatus according to claim 13, wherein the step of performing a predetermined process on the exposed substrate.
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