JP2004119695A

JP2004119695A - 投影光学装置及び露光装置

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Publication number: JP2004119695A
Application number: JP2002281067A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Ono; 小野　一也
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】基板ステージを大型化することなくパターンの像面と感光基板の被露光面とを合致させることができる投影光学装置を提供する。
【解決手段】マスクＭのパターンの像を感光基板Ｐに投影する投影光学装置ＰＬは、光学的に接続された少なくとも３つの反射光学部材２１、２２、２３と、３つの反射光学部材２１、２２、２３のそれぞれを駆動する駆動装置４１、４２、４３と、駆動装置４１、４２、４３を制御して、感光基板Ｐに対するパターンの像の位置を制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１面の物体の像を第２面に投影する投影光学装置、及びこの投影光学装置を備えた露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスや液晶表示デバイスを製造する際のフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置は、パターンが形成されたマスクを支持するマスクステージと、感光基板を支持する基板ステージとを備えており、露光光で照明されたマスクのパターンの像をマスクステージ及び基板ステージを逐次移動しながら投影光学系（投影光学装置）を介して感光基板上に投影するものである。近年において、パターンの微細化の要求はますます高まっているため、露光装置としてはより解像力の高いものが要求されている。この要求を満足するためには光源から射出される露光光の波長を短波長化し且つ光学系の開口数（ＮＡ）を大きくする必要があるが、露光光の波長が短くなると光の吸収のために実用に耐える光学ガラスが限られる。このため、屈折光学系又は反射屈折光学系で投影光学系を構成することは困難であるので、反射系のみで投影光学系を構成することが、例えば特開平９−２１１３３２号公報や特開平１０−９０６０２号公報に提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２１１３３２号公報
【特許文献２】
特開平１０−９０６０２号公報
【０００４】
ところで、露光装置としては、基板上にマスクのパターン全体を同時に転写する一括型露光装置と、マスクステージと基板ステージとを同期走査しつつマスクのパターンを連続的に基板上に転写する走査型露光装置との２種類が主に知られているが、いずれの露光装置においても、基板ステージは、並進方向に移動するＸＹステージと、パターンの像面と感光基板の表面（被露光面）とを合致させるためのＺステージ及びレベリングステージとを有している。そして、これらステージにより感光基板のＺ軸方向及び傾斜方向の位置調整を行いつつ露光処理が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の露光装置において以下に述べる問題が生じる。
上述した従来の基板ステージは、ＸＹステージ、Ｚステージ、及びレベリングステージといった複数のステージの組み合わせであり、構造が複雑化し重量も重くなる。そのため、スループット向上のためにステージ移動を高速化すると大きな振動が発生しやすくなり、露光精度に影響を及ぼす。更に、大重量化・複雑化することにより基板ステージを駆動するアクチュエータからの発熱量も大きくなるため、ステージや周囲の各種部材・装置が熱膨張し、これによっても露光精度が悪化する。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、基板ステージを大型化したり構造を複雑化したりすることなく、パターンの像面と感光基板の被露光面とを合致させることができる投影光学装置を提供することを第１の目的とする。また、この投影光学装置を用いることによりステージの移動を高速化でき、スループットを向上できる露光装置を提供することを第２の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本発明は、実施の形態に示す図１〜図３に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の投影光学装置（ＰＬ）は、第１面（Ｍ）の物体の像を第２面（Ｐ）に投影する投影光学装置において、光学的に接続された少なくとも３つの反射光学部材（２１、２２、２３）と、３つの反射光学部材（２１、２２、２３）のそれぞれを駆動する駆動装置（４１、４２、４３）と、駆動装置（４１、４２、４３）を制御して、第２面（Ｐ）に対する物体の像の位置を制御する制御装置（ＣＯＮＴ）とを備えることを特徴とする。
本発明の露光装置（ＥＸ）は、マスク（Ｍ）のパターンを基板（Ｐ）に投影する投影光学装置を備えた露光装置において、投影光学装置は、上記記載の投影光学装置（ＰＬ）により構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、投影光学装置を構成する少なくとも３つの反射光学部材を駆動することによりこの投影光学装置の像面の位置を調整することができる。したがって、基板ステージに例えばレベリングステージやＺステージが無くても像面の傾きやＺ方向の位置を調整でき、基板ステージを軽量化できる。そして、基板ステージが軽量化されることにより基板ステージの移動を高速化しても振動の発生が抑えられるので、精度良い露光処理を高スループットで行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の投影光学装置及び露光装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の投影光学装置（投影光学系）を備えた露光装置の一実施形態を示す概略構成図、図２は投影光学装置の拡大図である。
【００１０】
図１において、露光装置ＥＸは、マスク（レチクル）Ｍを支持するマスクステージＭＳＴと、感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、光源１からの光束を露光光ＥＬに変換しマスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスク（第１面）Ｍのパターンの像を基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板（第２面）Ｐに投影する投影光学系（投影光学装置）ＰＬとを備えている。本実施形態において、マスクＭは反射型マスク（反射型レチクル）であり、マスクＭ上には露光光を反射する多層膜からなる反射膜が設けられており、この反射膜は感光基板Ｐ上へ転写すべきパターンの形状に応じたパターンとなっている。また、本実施形態において、露光装置ＥＸは、この反射型マスクＭに露光光ＥＬを照射し、マスクＭに形成されたパターンの一部の像を投影光学系ＰＬを介して感光基板Ｐ上に投影しつつ、マスクＭと感光基板Ｐとを投影光学系ＰＬに対して１次元方向（Ｙ軸方向）に同期移動している間に、マスクＭのパターンの全体を感光基板Ｐ上の複数のショット領域のそれぞれにステップ・アンド・スキャン方式で投影露光する走査型露光装置である。また、本実施形態において、露光光ＥＬには波長５〜１５ｎｍ程度の軟Ｘ線領域の光（ＥＵＶ光）が用いられる。ＥＵＶ光は、大気に対する透過率が低いため、ＥＵＶ光が通過する光路は真空チャンバＶＣにより覆われて外気より遮断されている。
【００１１】
ここで、以下の説明において、感光基板Ｐの表面と平行な方向（水平方向）であってマスクＭと感光基板Ｐとの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向、感光基板Ｐの表面と平行な方向であってＹ軸方向と直交する方向（非走査方向）をＸ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸方向と直交する方向、すなわち感光基板Ｐの表面と直交する方向をＺ軸方向とする。更に、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸それぞれの軸まわり方向を、θＸ方向、θＹ方向、及びθＺ方向とする。
【００１２】
光源１は、赤外域〜可視域の波長のレーザ光を供給する機能を有し、例えば半導体レーザ励起によるＹＡＧレーザやエキシマレーザ等を用いることができる。このレーザ光は第１集光光学系２により集光されて位置３に集光する。ノズル４は気体状の物体を位置３に向けて噴出し、この噴出された物体は位置３において高照度のレーザ光を受ける。このとき、噴出された物体がレーザ光のエネルギで高温になり、プラズマ状態に励起され、低ポテンシャル状態へ遷移する際にＥＵＶ光を放出する。この位置３の周囲には、第２集光光学系を構成する楕円鏡５が配置されており、この楕円鏡５は、その第１焦点が位置３とほぼ一致するように位置決めされている。楕円鏡５の内表面には、ＥＵＶ光を反射するための多層膜が設けられており、ここで反射されたＥＵＶ光は、楕円鏡５の第２焦点で一度集光した後、第３集光光学系を構成するコリメート鏡としての放物面鏡６へ向かう。放物面鏡６は、その焦点が楕円鏡５の第２焦点位置とほぼ一致するように位置決めされており、その内表面には、ＥＵＶ光を反射するための多層膜が設けられている。
【００１３】
放物面鏡６から射出されるＥＵＶ光は、ほぼコリメートされた状態でオプティカルインテグレータとしての反射型フライアイ光学系７へ向かう。反射型フライアイ光学系７は、複数の反射面を集積した第１の反射素子群７Ａと、第１の反射素子群７Ａの複数の反射面と対応した複数の反射面を有する第２の反射素子群７Ｂとで構成されている。これら第１及び第２の反射素子群７Ａ、７Ｂを構成する複数の反射面上にもＥＵＶ光を反射させるための多層膜が設けられている。放物面鏡６からのコリメートされたＥＵＶ光は、第１の反射素子群７Ａにより波面分割され、各々の反射面からのＥＵＶ光が集光されて複数の光源像が形成される。これら複数の光源像が形成される位置の近傍のそれぞれには、第２の反射素子群７Ｂの複数の反射面が位置決めされており、これら第２の反射素子群７Ｂの複数の反射面は、実質的にフィールドミラーの機能を果たす。このように、反射型フライアイ光学系７は、放物面鏡６からの略平行光束に基づいて、２次光源としての多数の光源像を形成する。なお、このような反射型フライアイ光学系７については本願出願人による特願平１０−４７４００号に提案されている。
【００１４】
本実施形態では、２次光源の形状を制御するために、第２の反射素子群７Ｂ近傍には、第１開口絞りとしてのσ絞り８が設けられている。このσ絞り８は、例えば互いに形状が異なる複数の開口部をターレット状に設けたものからなる。そして、σ絞り制御ユニット８Ａにより、どの開口部を光路内に配置するのかの制御が行われる。
【００１５】
反射型フライアイ光学系７により形成された２次光源からのＥＵＶ光は、この２次光源位置の近傍が焦点位置となるように位置決めされたコンデンサミラー９へ向かい、このコンデンサミラー９にて反射集光された後に、光路折り曲げミラー１０を介してマスクＭに達する。これらコンデンサミラー９及び光路折り曲げミラー１０の表面にはＥＵＶ光を反射させる多層膜が設けられている。そして、コンデンサミラー９は、２次光源から発するＥＵＶ光を集光して、マスクＭを均一照明する。なお、本実施形態では、マスクＭへ向かう照明光と、このマスクＭにて反射されて投影光学系ＰＬへ向かうＥＵＶ光との光路分離を空間的に行うために、照明光学系ＩＬは非テレセントリック系であり、且つ投影光学系ＰＬもマスク側非テレセントリックな光学系としている。
【００１６】
マスクＭを支持するマスクステージＭＳＴは、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤにより少なくともＹ軸方向に移動可能に設けられており、マスクステージ駆動部ＭＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより駆動制御される。また、マスクステージＭＳＴのＸＹ方向における位置はレーザ干渉計１１により検出される。レーザ干渉計１１の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。
【００１７】
感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴは、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤにより少なくともＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に設けられており、基板ステージ駆動部ＰＳＴＤは制御装置ＣＯＮＴにより駆動制御される。また、基板ステージＰＳＴのＸＹ方向における位置はレーザ干渉計１３により検出される。レーザ干渉計１３の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力される。更に、基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板Ｐの表面（被露光面）のＺ軸方向における位置は焦点位置検出系（ＡＦ検出系）１２により検出される。ＡＦ検出系１２は投光部１２Ａと受光部１２Ｂとを有しており、投光部１２Ａから感光基板Ｐの表面に対して傾斜方向から照射された検出光は、感光基板Ｐの表面で反射した後、受光部１２Ｂに受光される。受光部１２Ｂの検出信号は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは受光部１２Ｂの検出結果に基づいて感光基板ＰのＺ軸方向における位置を求める。
【００１８】
次に、図２を参照しながら、投影光学系ＰＬについて説明する。
図２において、投影光学系（投影光学装置）ＰＬは、屈折光学系２０と、第１反射光学部材２１と、第２反射光学部材２２と、第３反射光学部材２３とを備えている。屈折光学系２０にはマスク（第１面）Ｍで反射し、マスクＭのパターン情報を含む露光光ＥＬが入射する。また、屈折光学系２０は反射光学部材２４を有している。第１、第２、及び第３反射光学部材２１、２２、及び２３は光学的に接続されており、第１反射光学部材２１は屈折光学系２０からの露光光ＥＬを反射し、第２反射光学部材２２は第１反射光学部材２１からの露光光ＥＬを反射し、第３反射光学部材２３は第２反射光学部材２２からの露光光ＥＬを反射し感光基板Ｐに導く。そして、これら３つの反射光学部材２１、２２、及び２３により、感光基板Ｐ上にマスクＭのパターンの縮小像を形成する反射縮小投影光学系が構成される。
【００１９】
第１反射光学部材２１は凸面状の反射面を有し、第２反射光学部材２２は凹面状の反射面を有し、第３反射光学部材２３は凹面状の反射面を有しており、これら３つの反射光学部材２１、２２、及び２３はマスクＭと感光基板Ｐとの間に配置される。第１反射光学部材２１の反射面及び第３反射光学部材２３の反射面は感光基板Ｐ側を向くように配置されており、第２反射光学部材２２の反射面はマスクＭ側を向くように配置されている。
【００２０】
そして、第２反射光学部材２２が感光基板Ｐ側、第３反射光学部材２３がマスクＭ側、第１反射光学部材２１が第２反射光学部材２２と第３反射光学部材２３との間に配置されている。すなわち、第３反射光学部材２３の頂点は第１反射光学部材２１の頂点よりマスクＭ側に配置されており、第２反射光学部材２２の頂点は第１反射光学部材２１の頂点より感光基板Ｐ側に配置されている。更に、屈折光学系２０の一部を構成する反射光学部材２４の頂点は、第２反射光学部材２２の頂点より感光基板Ｐ側に配置されている。なお、反射光学部材２４は凹面状の反射面を有している。ここで、反射光学部材の頂点とは、反射面とその反射面の基準軸とが交差する点であり、反射面の基準軸とは、その反射面の頂点とその反射面の近軸曲率中心とを結ぶ軸を意味する。
【００２１】
マスクＭで反射した露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬを通過して感光基板Ｐ上の投影領域内に所定の縮小倍率β（例えば｜β｜＝１／４あるいは１／５など）のもとでマスクＭのパターンの縮小像を形成する。なお、投影領域の形状は投影光学系ＰＬ内に設けられた不図示の視野絞りにより規定される。
【００２２】
投影光学系ＰＬは、３つの反射光学部材２１、２２、及び２３のそれぞれを駆動する駆動装置４１、４２、及び４３を有している。駆動装置４１、４２、及び４３のそれぞれは、例えば圧電素子（ピエゾアクチュエータ）、あるいはボイスコイルモータなどにより構成されている。これら駆動装置４１、４２、及び４３のそれぞれは制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２３】
駆動装置４１は第１反射光学部材２１に接続し、この第１反射光学部材２１を駆動する。駆動装置４１は、制御装置ＣＯＮＴの制御のもとで、第１反射光学部材２１を感光基板Ｐの表面と交差する方向、すなわち、θＸ方向及びθＹ方向を含む感光基板Ｐの表面に対する傾斜方向（図２中、破線参照）に駆動する。
駆動装置４２は第２反射光学部材２２に接続し、この第２反射光学部材２２を駆動する。駆動装置４２は、制御装置ＣＯＮＴの制御のもとで、第２反射光学部材２１を感光基板Ｐの表面と平行な方向、すなわち、ＸＹ平面方向に駆動する。駆動装置４３は第２反射光学部材２３に接続し、この第３反射光学部材２３を駆動する。駆動装置４３は、制御装置ＣＯＮＴの制御のもとで、第３反射光学部材２３を感光基板Ｐの表面と直交する方向、すなわち、Ｚ軸方向に駆動する。
【００２４】
そして、制御装置ＣＯＮＴは、駆動装置４１、４２、及び４３を介して反射光学部材２１、２２、及び２３のそれぞれを駆動することにより、感光基板Ｐに対するパターン像（投影像）の位置を制御することができる。例えば、制御装置ＣＯＮＴは第１反射光学部材２１を駆動することにより、パターン像の傾きに関する位置（θＸ及びθＹ方向を含む傾斜方向の位置）を制御する。また、制御装置ＣＯＮＴは第３反射光学部材２３を駆動することにより、パターン像の感光基板Ｐの表面と直交する方向の位置（Ｚ軸方向の位置）を制御する。また、制御装置ＣＯＮＴは第２反射光学部材２２を駆動することにより、パターン像の感光基板Ｐの表面と平行な方向の位置（ＸＹ平面方向の位置）を制御する。
【００２５】
また、投影光学系ＰＬは、反射光学部材２１、２２、及び２３の位置を検出する検出装置６１、６２、及び６３を備えている。この検出装置６１、６２、及び６３はレーザ干渉計及び静電容量センサを含んで構成されており、レーザ干渉計により２つの反射光学部材間の距離を計測し、静電容量センサにより基準部材に対するＸＹ方向への横ずれ量を計測する。検出装置６１、６２、及び６３それぞれの検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは検出装置６１、６２、及び６３の検出結果に基づいて、反射光学部材２１、２２、及び２３の位置、ひいては反射光学部材間どうしの相対位置を求める。
【００２６】
図１に戻って、投影光学系ＰＬの近傍には露光光ＥＬとほぼ同じ波長の光を射出できる第２光源３１が設けられている。第２光源３１から射出された光は、第１反射光学部材２１、第２反射光学部材２２、第３反射光学部材２３で反射されて検出器３２に入射する。検出器３２は、第１反射光学部材２１、第２反射光学部材２２、第３反射光学部材２３で反射された光のＸＹ平面位置、Ｚ方向の位置、傾きなどを検出し、第１反射光学部材２１、第２反射光学部材２２、第３反射光学部材２３が所望の位置に光を反射することができるかどうかを確認する。すなわち、第２光源３１と検出器３２とは、第１反射光学部材２１、第２反射光学部材２２、第３反射光学部材２３が駆動された際の光の位置をモニターするモニター装置を構成している。
【００２７】
検出器３２は、第１反射光学部材２１、第２反射光学部材２２、第３反射光学部材２３を駆動した際の光の位置に誤差がある場合には、その誤差量を制御装置ＣＯＮＴに出力する。制御装置ＣＯＮＴは、この誤差量に基づいて第１反射光学部材２１、第２反射光学部材２２、第３反射光学部材２３の位置を補正する。
【００２８】
第２光源３１と検出器３２とによる上記モニターは、感光基板Ｐの交換時やマスクＭの交換時などの露光動作とは異なる動作をしているときに実行することができる。また、光源１からの露光光を光学的に送光して第２光源３１としてもよい。なお、図面を簡単にするため、図２では第２光源３１と検出器３２とを省略している。
【００２９】
露光処理を行う際には、まず、制御装置ＣＯＮＴは、マスクＭに露光光を照射しない状態で感光基板Ｐを支持した基板ステージＰＳＴを走査し、ＡＦ検出系１２により感光基板Ｐの表面の複数点におけるＺ軸方向の位置を検出する。制御装置ＣＯＮＴはＡＦ検出系１２の検出結果に基づいて、感光基板Ｐの表面形状データ、すなわち、感光基板ＰのＺ軸方向の位置及び傾斜方向（θＸ及びθＹ方向）の位置に関する情報を求める。
【００３０】
そして、感光基板Ｐの表面形状データを求めたら、制御装置ＣＯＮＴは照明光学系ＩＬによりマスクＭを露光光ＥＬで照明しつつ、投影光学系ＰＬに対してマスクＭ及び感光基板Ｐを、投影光学系ＰＬの縮小倍率により設定される所定の速度比で走査し、感光基板Ｐ上の所定のショット領域内にマスクＭのパターンを走査露光する。この走査露光中に、制御装置ＣＯＮＴは、前記求めた表面形状データに基づいて、投影光学系ＰＬによるパターンの像面位置と感光基板Ｐの表面位置とが合致するように、駆動装置４１、４２、及び４３を介して反射光学部材２１、２２、及び２３を駆動しつつ走査露光を行う。これにより、基板ステージＰＳＴをＺ軸方向及び傾斜方向に駆動しなくてもパターンの像面と感光基板Ｐの表面とを合致させることができ、基板ステージＰＳＴのレベリング補正をすることができる。なお、この場合、マスクステージＭＳＴのレベリング補正をすることもできる。
【００３１】
また、感光基板Ｐに対する投影像（パターン像）のＸＹ方向の位置補正をする際、大まかな位置補正は基板ステージＰＳＴの移動で行い、微小な位置補正は反射光学部材の駆動で行ことができる。これにより、基板ステージＰＳＴのうち、ＸＹ方向へ移動するＸＹステージの機構及び制御を複雑化しなくても、パターン像のＸＹ方向における位置補正を精度良く行うことができる。
【００３２】
ここで、反射光学部材を駆動する際、制御装置ＣＯＮＴは検出装置６１、６２、及び６３により反射光学部材間の相対位置をモニタしつつ、反射光学部材の駆動を行う。これにより、反射光学部材を所望の相対位置関係にしつつ、パターン像の位置制御を行うことができる。
【００３３】
以上説明したように、投影光学系ＰＬを構成する反射光学部材２１、２２、及び２３を駆動することにより、投影光学系ＰＬの像面の位置を調整することができる。したがって、基板ステージＰＳＴに例えばレベリングステージやＺステージといった複雑な機構を設けなくても、像面の傾きやＺ軸方向の位置を調整できるので、所望の露光精度を維持したまま基板ステージを軽量化できる。そして、基板ステージが軽量化されることにより基板ステージの移動を高速化しても振動の発生が抑えられるので、精度良い露光処理を高スループットで行うことができる。
【００３４】
なお、上記実施形態では、ＡＦ検出系１２の検出結果に基づいて感光基板Ｐの表面形状データを求めた後、この求めた結果に基づいて反射光学部材それぞれの駆動制御をするように説明したが、ＡＦ検出系１２により感光基板ＰのＺ軸方向及び傾斜方向（θＸ及びθＹ方向）の位置情報を検出しつつ、反射光学部材を駆動するようにしてもよい。この場合、ＡＦ検出系１２の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴは、ＡＦ検出系１２の検出結果に基づいて、投影光学系ＰＬによるパターンの像面位置と感光基板Ｐの表面位置とが合致するように、駆動装置４１、４２、及び４３を介して反射光学部材２１、２２、及び２３を駆動しながら基板ステージＰＳＴを走査しつつ、露光処理を行う。
【００３５】
なお、上記実施形態では、反射光学部材は３つであるが、４つ以上あってもよい。ここで、反射光学部材が４つ以上ある場合には、この反射光学部材のうち少なくとも３つの反射光学部材を駆動することによってパターン像の位置調整を行うことができる。
【００３６】
上記実施形態では、第１反射光学部材２１が傾斜方向に駆動され、第２反射光学部材２２がＸＹ方向に駆動され、第３反射光学部材２３がＺ軸方向に駆動されうように説明したが、これに限定されない。例えば、第１反射光学部材２１がＸＹ方向に駆動され、第２反射光学部材２２がＺ軸方向に駆動され、第３反射光学部材２３が傾斜方向に駆動されてもよい。更に、各反射光学部材２１、２２、及び２３のそれぞれが、ＸＹ方向、Ｚ軸方向、及び傾斜方向にそれぞれ駆動される構成でもよい。
【００３７】
本実施形態のように露光光としてＥＵＶ光やＦ_２レーザ光等の真空紫外光を用いる場合には、投影光学系ＰＬとしては反射光学系を用いることが好ましい。なお、露光光としてエキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は、投影光学系としては硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料が用いられ、マスクとしては反射型タイプでなくてもよい。
【００３８】
本実施形態の露光装置ＥＸとして、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクのパターンを露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート型の露光装置にも適用することができる。
【００３９】
露光装置ＥＸの用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【００４０】
本実施形態の露光装置ＥＸに用いる露光光としては、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０５ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）およびＦ_２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ）などであってもよい。
【００４１】
基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
【００４２】
ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニット（永久磁石）と電機子ユニットとのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。
【００４３】
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−１６６４７５号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００４４】
マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００４５】
以上のように、本願実施形態の露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００４６】
半導体デバイスは、図３に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置によりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００４７】
【発明の効果】
投影光学装置を構成する少なくとも３つの反射光学部材を駆動することによりこの投影光学装置の像面の位置を調整できるので、基板ステージを大型化・複雑化することなく投影像と第２面である感光基板の被露光面とを合致させることができる。そして、基板ステージの軽量化が可能となるので、発熱が抑えられるとともに、基板ステージの移動を高速化しても振動の発生が抑えられるので、精度良い露光処理を高スループットで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の投影光学装置を備えた露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１における投影光学装置の拡大図である。
【図３】半導体デバイスの製造工程の一例を説明するフローチャート図である。
【符号の説明】
２１…第１反射光学部材、　２２…第２反射光学部材、
２３…第３反射光学部材、　４１、４２、４３…駆動装置、
６１、６２、６３…検出装置、　ＣＯＮＴ…制御装置、　ＥＸ…露光装置、
Ｍ…マスク（第１面）、　ＭＳＴ…マスクステージ、
Ｐ…感光基板（第２面）、　ＰＬ…投影光学系（投影光学装置）、
ＰＳＴ…基板ステージ

Claims

第１面の物体の像を第２面に投影する投影光学装置において、光学的に接続された少なくとも３つの反射光学部材と、
前記３つの反射光学部材のそれぞれを駆動する駆動装置と、
前記駆動装置を制御して、前記第２面に対する前記物体の像の位置を制御する制御装置とを備えることを特徴とする投影光学装置。
前記制御装置は、前記物体の像の傾きに関する位置を制御することを特徴とする請求項１記載の投影光学装置。
前記制御装置は、前記物体の像の前記第２面と直交する方向の位置を制御することを特徴とする請求項１又は２記載の投影光学装置。
前記反射光学部材のうちの少なくとも２つの反射光学部材の相対位置を検出する検出装置を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の投影光学装置。
前記反射光学部材は、第１反射光学部材と第２反射光学部材と第３反射光学部材とを有し、
前記駆動装置は、前記第１反射光学部材を前記第２面と交差する方向に駆動し、前記第２反射光学部材を前記第２面と平行な方向に駆動し、前記第３反射光学部材を前記第２面と直交する方向に駆動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の投影光学装置。
マスクのパターンを基板に投影する投影光学装置を備えた露光装置において、
前記投影光学装置は、請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の投影光学装置により構成されていることを特徴とする露光装置。
前記マスクを支持するマスクステージと、
前記基板を支持する基板ステージとを備え、
前記制御装置は、前記反射光学部材のそれぞれを駆動し、前記マスクステージ及び前記基板ステージのうち少なくともいずれか一方のレベリング補正をすることを特徴とする請求項６記載の露光装置。
前記露光装置は、前記マスクと前記基板とを同期移動している間に、前記パターンを前記基板に投影する走査型露光装置であることを特徴とする請求項６又は７記載の露光装置。