【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、反射型投影光学系の調整方法に関するものである。特に露光光源として紫外線や極端紫外線（ＥＵＶ：ＥｘｔｒｅｍｅＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）光を利用する露光装置に好適に利用可能な反射型投影光学系の調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２０００−９８２２８号公報
半導体素子、または液晶表示素子などを製造するために用いられる露光装置として、所定のパターンが形成された投影原版としてのマスクを投影光学系を介し感光性基板上に投影露光する技術が知られている。このような投影光学系としては、露光波長の光を透過させる光学特性を有する屈折光学素子（レンズなど）から構成される屈折型投影光学系、露光波長の光を反射させる光学特性を有する反射光学素子（ミラーなど）から構成される反射型投影光学系、また、この屈折光学素子と反射光学素子とを組み合わせた反射屈折型投影光学系などが知られている。
【０００３】
露光に用いる光の波長は、半導体素子の集積度の向上にともない、超高圧水銀ランプ（ｉ線：波長約３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（波長約２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長約１９３ｎｍ）を用いることが提案されている。さらに、半導体素子の集積度を向上するために、露光装置における投影光学系の解像度もさらに高くするすることが要求されている。この投影光学系の解像度は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数（ＮＡ）に反比例する。従って、波長を短くするほど、解像度は高くなる。
【０００４】
このため、投影光学系の解像度を高くするためには、波長λを小さくすることが極めて有効であり、最近では波長５〜１５ｎｍ程度の極端紫外光（ＥＵＶ）を用いた縮小投影露光装置（以下、ＥＵＶ露光装置）の開発が進められており、次々世代の有力な露光装置として注目されている。
【０００５】
このようなＥＵＶ露光装置に用いられる投影光学系には、このＥＵＶ光の波長域を透過させる硝材が存在しないためレンズなどの屈折光学素子が使用できず、ミラーなどの反射光学素子による反射型投影光学系が用いられる。例えば、特許文献１に４枚のミラーにより構成された投影光学系が提案されている。
【０００６】
このＥＵＶ露光装置の投影光学系を製造するにあたっては、要求される投影光学系の結像性能を満足するために、各反射光学素子の光軸に対する傾き、及び光軸方向の位置を高精度に調整する必要がある。また、露光装置の搬送、移動や経時変化などにより光学素子が位置ずれを起こした場合においても、各反射光学素子の傾き、及び光軸方向の位置を再度調整することが必要とされる。
【０００７】
従来の露光装置においては、各光学素子に枠を取付け、この枠を基準に機械的な精度で投影光学系を組立て、その後、可視光、紫外光などの調整用光源を用いて投影光学系の結像性能を測定する工程と、その測定結果にもとづいて各光学素子の光軸に対する傾き、及び光軸方向の位置を調整する工程による粗調整と、同様にして、露光光源を用いて各光学素子の光軸に対する傾き、光軸方向の位置を微調整する最終調整を行っていた。
【０００８】
しかしながら、ＥＵＶ露光装置においては、露光光と調整用の可視光、紫外光では波長が大きくことなるため、可視光、紫外光を使用した粗調整では色収差が発生していた。この色収差のため、粗調整での誤差が大きくなり、最終調整の時間が長くなってしまうといった問題がある。また、露光装置の搬送・移動や経時変化などにより光学素子が傾斜、位置ずれを起こしてしまった場合には、露光装置から投影光学系を取り出す必要があるため、再度調整することが困難であるといった課題がある。
【０００９】
このため、複数の光学素子からなる投影光学系を備えた露光装置において、投影光学系の各光学素子の光軸に対する傾き、光軸方向の位置の調整を高精度に、かつ簡単に行うことができる露光装置の調整方法が求められている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＥＵＶ露光装置等の調整方法において、投影光学系を構成する複数の反射光学素子の光軸に対する傾き、及び光軸方向の位置を高精度に計測かつ調整可能な反射型投影光学系の調整方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するためになされたものである。
【００１２】
解決手段１は、複数の反射光学素子から構成される反射型投影光学系とフィゾー干渉計との間に透過平面原器を配置し、前記フィゾー干渉計から照射した光波の前記透過平面原器からの反射光波と、前記反射光学素子に設けられ、前記反射光学素子の光軸に垂直な平面ミラー部からの反射光波とによる干渉縞情報に基づきを前記反射光学素子の位置乃至光軸に対する傾きを調整することを特徴とする反射型投影光学系の調整方法である。
【００１３】
解決手段２は、前記フィゾー干渉計は、前記複数の反射光学素子の平面ミラー部からの反射光波を同時に検出することを特徴とする解決手段１に記載の反射型投影光学系の調整方法である。
反射光波を同時に検出することにより、一回の計測で反射型投影光学系を構成する各光学素子間の相対位置を計測できるという利点が得られる。
【００１４】
解決手段３は、前記フィゾー干渉計から照射した光波は、少なくとも２波長以上のレーザ光源からの光波であることを特徴とする解決手段１又は２に記載の反射型投影光学系の調整方法である。
２波長以上のレーザ光源をからの光波を用いることにより干渉縞の位相差により縞次数を決定する合成波長法により透過平面原器に対する光学素子の位置をも検出することが可能となる。
【００１５】
解決手段４は、複数の反射光学素子から構成される反射型投影光学系により投影原版の像を基板へ縮小転写する露光装置の調整方法において、前記反射型投影光学系とフィゾー干渉計との間に透過平面原器を配置し、前記フィゾー干渉計から照射した光波の前記透過平面原器からの反射光波と、前記反射光学素子に設けられ、前記反射光学素子の光軸に垂直な平面ミラー部からの反射光波とによる干渉縞情報に基づきを前記反射光学素子の位置乃至光軸に対する傾きを調整することを特徴とする露光装置の調整方法である。
露光装置は、搬送・移動や経時変化などにより光学素子が傾斜、位置ずれを起こしやすく、また、高精度の調整を行う必要があるが、本手段によれば高精度にかつ簡単に傾斜・位置ずれを調整することが可能であり、特に有効である。
【００１６】
解決手段５は、前記フィゾー干渉計は、前記複数の反射光学素子の平面ミラー部からの反射光波を同時に検出することを特徴とする解決手段４に記載の露光装置の調整方法である。
【００１７】
解決手段６は、前記フィゾー干渉計から照射した光波は、少なくとも２波長以上のレーザ光源からの光波であることを特徴とする解決手段４又は５に記載の露光装置の調整方法である。
【００１８】
解決手段７は、複数の反射光学素子から構成される反射型投影光学系において、前記反射光学素子の各々には前記反射光学素子の光軸に垂直な平面ミラー部が形成されていることを特徴とする反射型投影光学系である。
【００１９】
解決手段８は、各光学素子には、光学素子の傾斜乃至位置を調整するための駆動素子が設けられていることを特徴とする解決手段７記載の反射型投影光学系である。
この駆動素子により検出された光学素子の傾斜・位置ずれを正規のものに調整することが可能となる。
解決手段９は、前記平面ミラー部は前記反射光学素子の反射面の有効反射面外もしくは該反射面の裏面に形成されていることを特徴とする解決手段７に記載の反射型投影光学系である。
反射面の有効反射面外もしくは該反射面の裏面に平面ミラー部を形成しておくことにより、平面ミラー部と反射光学素子の反射面の位置、傾きを前もって計測することで、反射面の位置、傾きを高精度に調整できるという利点が生じる。
【００２０】
解決手段１０は、前記平面ミラー部は、前記平面ミラー部の各々からの反射光波が同時に検出される位置に配置されていることを特徴とする解決手段７に記載の反射型投影光学系である。
【００２１】
解決手段は１１は、前記複数の反射光学素子の少なくとも１つには、前記平面ミラー部の各々からの反射光波を同時に検出するための切り欠き部乃至貫通孔が形成されていることを特徴とする解決手段１０に記載のされる反射型投影光学系である。
切り欠き部乃至貫通孔を予め設けておけば、容易に同時検出を行うことができる。
【００２２】
解決手段１２は、解決手段７乃至１１のいずれか１項記載の反射型投影光学系により投影原版の像を基板へ縮小転写することを特徴とする露光装置である。
【００２３】
解決手段１３は、前記透過平面原器を前記基板、もしくは前記投影原版を搭載するステージに上に配置したことを特徴とする解決手段１２に記載の露光装置である。
【００２４】
解決手段１４は、光軸に垂直となる平面ミラー部が形成されていることを特徴とする光学素子である。
【００２５】
解決手段１５は、一部に切り欠き部乃至貫通孔を有することを特徴とする解決手段１４記載の光学素子である。
【００２６】
【作用】
前記フィゾー干渉計から出射された光波は前記透過平面原器において、一部の光波は参照光波として反射され、残りの光波は前記透過平面原器を透過し、前記反射光学素子のそれぞれの平面ミラー部により反射され測定光波となる。そして、フィゾー干渉計ユニットにおいて、この前記参照光波と前記測定光波は干渉され干渉縞が発生される。この干渉縞の位相分布により、前記透過平面原器に対する前記反射光学素子の傾きを検出することが可能となる。さらに、前記フィゾー干渉計において、波長の異なるレーザ光源を用い、同様に干渉縞を発生させ、干渉縞の位相を算出し、波長の異なる２つのレーザ光源による２つの干渉縞の位相差により縞次数を決定する合成波長法により、前記透過平面原器に対する前記反射光学素子の位置を検出することができる。
【００２７】
これらにより、得られた各反射光学素子の透過平面原器に対する傾き、及び透過平面原器からの位置をもとに各反射光学素子に駆動素子を取り付けておけば、駆動素子により、各反射光学素子の透過平面原器に対する傾き、及び透過平面原器からの位置を高精度に調整することができる。
【００２８】
なお、露光装置の場合には、ここで、透過平面原器は投影原版、もしくは基板を搭載するステージ上に配置されているため、各反射光学素子は光軸に対する傾き、及び光軸方向の位置を調整することとなる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態による反射型投影光学系を備えた露光装置の一実施例を示す概略構成図である。この露光装置では、露光用の照明光（露光光）として５〜１５ｎｍの軟Ｘ線領域の極端紫外光（ＥＵＶ光）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、投影原版としてのレチクル３からの反射光束の主光線をウエハ６上に実質的に垂直に投射する投影光学系８が使用されているので、以下においては、この投影光学系８からウエハ６へのＥＵＶ光ＥＬの主光線の投射方向を投影光学系の光軸方向と呼ぶとともに、この光軸方向をＺ軸方向、これに直交する面内で図１の紙面内の左右方向をＹ軸方向、その紙面に直交する方向をＸ軸方向として説明する。
【００３０】
図１において、１は光源装置であり、例えば、レーザプラズマ光源が用いられる。これは、真空容器中のターゲット材に高強度のレーザ光を照射し、高温のプラズマを発生させ、照射される波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を利用するものである。この光源装置１の中には、本図に図示されていないが数枚のミラーによりＥＵＶ光ＥＬをレチクル３に均一に照射するための照明光学系が含まれている。
【００３１】
光源装置１から発生されたＥＵＶ光ＥＬは折返しミラー２にて反射されレチクルステージ４上に配置されているレチクル３に投射され、レチクル３に描画された回路パターンの一部の像を投影光学系８を介して基板としてのウエハ６上に投影しつつ、レチクル３とウエハ６を投影光学系８に対して１次元方向（ここではＹ軸方向）に相対走査することで、レチクル３の回路パターンの縮小像の全体をウエハ６上の複数のショット領域の各々にステップ・アンド・スキャン方式で転写を行う。
【００３２】
投影光学系８は、第１ミラー５１、第２ミラー５２、第３ミラー５３、第４ミラー５４の４枚の反射光学素子にて構成されており、各反射光学素子の反射面は設計値に対して露光波長の約５０分の１から６０分の１以下の精度で加工されている。各反射光学素子の素材は低膨張ガラス材、セラミックス、あるいは金属であって、表面にはＥＵＶ光ＥＬを反射するための反射膜が形成されている。この反射膜は、例えば２種類の物質を交互に積層させた多層膜である。ここでは、モリブデンＭｏと珪素Ｓｉとの多層膜を用いて波長１３ｎｍのＥＵＶ光に対して、反射率７０％の反射膜を形成している。
【００３３】
ここで、第１ミラー５１〜第４ミラー５４は駆動素子９により投影光学系８に接続されており、第１ミラー５１と第３ミラー５３には、裏面に光軸に対して垂直な平面ミラー部１０１，１０３がそれぞれ形成されており、第２ミラー５２と第４ミラー５４は有効反射面外に光軸に対して垂直な平面ミラー部１０２、１０４がそれぞれ形成されている。
【００３４】
また、ウエハステージ７上に透過平面原器１１が配置され、その下部にはフィゾー干渉計ユニット１２が配置されている。この透過平面原器１１はフィゾー干渉計ユニット１２から出射される測定光束ＭＬの一部を参照光波としてフィゾー干渉計ユニット１２に反射するとともに、残りを平面光波として透過するものである。
【００３５】
図２において、フィゾー干渉計ユニット１２について説明する。図２に示すフィゾー干渉計ユニット１２は、測定レーザ光源系１３、レンズ１４、ハーフミラー１５、集光レンズ１６、及びＣＣＤカメラ１７で構成されており、レーザ光源系１３は図示していないが２つの波長のレーザ光源をを選択的に切り替えることができる。
【００３６】
測定レーザ光源系１２から発生する単波長レーザ光は、レンズ１４により発散され、ハーフミラー１５において反射され、測定光即ＭＬとしてフィゾー干渉計ユニット１２より出射される。このフィゾー干渉計ユニット１２より出射された測定光束ＭＬの一部は、透過平面原器１１により参照波面としてフィゾー干渉計ユニット１２に反射され、その他は透過平面原器１１を透過し、投影光学系８を構成する第１ミラー５１から第４ミラーの平面ミラー部１０１〜１０４にて反射され、測定波面としてそれぞれフィゾー干渉計ユニット１２に戻る。フィゾー干渉計ユニット１２に戻ってきたこの参照波面と測定波面はハーフミラー１５を透過し、ＣＣＤカメラ１７の撮像面上で干渉し干渉縞を形成する。
【００３７】
この干渉縞は、透過平面原器１１をフリンジスキャン用電歪素子（図示しない）により光軸方向にスキャンすることで、高精度に位相分布を検出することができ、透過平面原器１１に対する平面ミラー部１０１〜１０４の傾きをそれぞれ計測することができる。この透過平面原器１１に対する平面ミラー部１０１〜１０４の傾き情報をもとに、駆動素子９により投影光学系８を構成する第１ミラー５１〜第４ミラー５４の傾きを微動させることで、透過平面原器１１に対する第１ミラー５１〜第４ミラー５４の傾きを調整を行う。
【００３８】
次に、測定レーザ光源系１２において、光源の波長を切り替え、上記と同様にして、投影光学系８を構成する第１ミラー５１〜第４ミラー５４の平面ミラー部１０１〜１０４の位相をそれぞれ検出する。平面ミラー１０１〜１０４について、異なる２つの波長による位相の差を取ることで、透過平面原器１１に対する平面ミラー部１０１〜１０４の光軸方向の位置をそれぞれ計測することができる。この透過平面原器１１からの光軸方向の位置の情報をもとに駆動素子９により投影光学系８を構成する第１ミラー５１から第４ミラー５４の位置を微動させることで、透過平面原器１１を基準として、投影光学系８を構成する第１ミラー５１〜第４ミラー５４の傾き、光軸方向の位置を調整する。
【００３９】
ここで、ウエハステージ７上に配置されて透過平面原器１１を透過した測定光束ＭＬを第１ミラー５１〜第４ミラー５４の平面ミラー部１０１〜１０４に到達させるため、第１ミラー５１〜第４ミラ−５４には、貫通穴や切り欠きを設けられている。また、重なり合う平面ミラー部についてはその位置をずらして配置されている。
【００４０】
第１ミラー５１の平面ミラー部１０１については、図３に示すように第３ミラー５３に切り欠きが設けられており、平面ミラー１０１と平面ミラー１０３は周方向に位置をずらして配置されている。
【００４１】
第２ミラー５２の平面ミラー部１０２については、図４に示すように第１ミラー５１に貫通穴２１が設けられており、測定光束ＭＬは貫通穴２１を通過して、第２ミラー５２の平面ミラー部１０２に投射される。
【００４２】
第４ミラー５４の平面ミラー部１０４について、測定光束ＭＬは図５に示すように第１ミラー５１の貫通穴２１を通過し、さらに、第２ミラーの貫通穴２２を通過し、第４ミラー５４の平面ミラー部１０４に投射される。
【００４３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、複数の反射光学素子から構成される反射型投影光学系により投影原版の像を基板へ縮小転写する露光装置において、投影光学系の調整時に、高精度かつ簡単に各反射光学素子の傾き乃至光軸方向の位置を計測することができ、アライメントを行うことが可能となる。
【００４４】
また、本発明は投影光学系の組立て時に限らず、装置の搬送や経時変化などにより光学素子が傾斜や位置ずれした場合においても、当該光学素子をあるべき傾き、位置に戻すようなオンマシンでの調整にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る露光装置を示す概略構成図である。
【図２】図１におけるフィゾー干渉計ユニット１２の内部構成例を示す概略図である。
【図３】図１における第１ミラー５１の平面ミラー部１０１と第３ミラー５３の平面ミラー部１０３の配置を示す説明図である。
【図４】図１における第１ミラー５１の平面ミラー部１０１と第２ミラー５２の平面ミラー部１０２の配置例を示す説明図である。
【図５】図１における第１ミラー５１の平面ミラー部１０１と第４ミラー５４の平面ミラー部１０４の配置例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 光源装置（照明光学系の一部を含む）
２ 折返しミラー
３ 反射型レチクル
４ レチクルステージ
６ ウエハ
７ ウエハステージ
８ 投影光学系
９ 駆動素子
１１ 透過平面原器
１２ フィゾー干渉計ユニット
１３ 測定レーザ光源系
１４ レンズ
１５ ハーフミラー
１６ 集光レンズ
１７ ＣＣＤカメラ
２１、２２ 貫通穴
５１ 光学素子（第１ミラー）
５２ 光学素子（第２ミラー）
５３ 光学素子（第３ミラー）
５４ 光学素子（第４ミラー）
１０１，１０２，１０３１０４ 平面ミラー部[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a method for adjusting a reflection type projection optical system. In particular, the present invention relates to a method of adjusting a reflection type projection optical system that can be suitably used for an exposure apparatus that uses ultraviolet light or extreme ultraviolet (EUV) light as an exposure light source.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP, 2000-98228, A As an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor element or a liquid crystal display element, a mask as a projection original on which a predetermined pattern is formed is projected onto a photosensitive substrate via a projection optical system. Exposure techniques are known. As such a projection optical system, a refraction-type projection optical system composed of a refraction optical element (such as a lens) having an optical property of transmitting light of an exposure wavelength, and a reflection optic having an optical property of reflecting light of an exposure wavelength There are known a reflection type projection optical system composed of elements (such as mirrors), and a catadioptric type projection optical system combining this refractive optical element and a reflective optical element.
[0003]
As the wavelength of light used for the exposure, an ultra-high pressure mercury lamp (i-line: wavelength of about 365 nm), a KrF excimer laser (wavelength of about 248 nm), and an ArF excimer laser (wavelength of about 193 nm) are used in accordance with the improvement in the degree of integration of the semiconductor element. It has been proposed. Further, in order to improve the degree of integration of semiconductor elements, it is required to further increase the resolution of a projection optical system in an exposure apparatus. The resolution of the projection optical system is proportional to the wavelength of light used for exposure and inversely proportional to the numerical aperture (NA) of the projection optical system. Therefore, the shorter the wavelength, the higher the resolution.
[0004]
Therefore, in order to increase the resolution of the projection optical system, it is extremely effective to reduce the wavelength λ. Recently, a reduction projection exposure apparatus (hereinafter, referred to as EUV) using extreme ultraviolet light (EUV) having a wavelength of about 5 to 15 nm has been proposed. , EUV exposure apparatus) are being developed, and are attracting attention as leading exposure apparatuses of the next generation.
[0005]
In a projection optical system used in such an EUV exposure apparatus, a refraction optical element such as a lens cannot be used because there is no glass material transmitting the wavelength range of the EUV light, and a reflection type projection by a reflection optical element such as a mirror is used. An optical system is used. For example, Patent Literature 1 proposes a projection optical system including four mirrors.
[0006]
In manufacturing the projection optical system of this EUV exposure apparatus, in order to satisfy the required imaging performance of the projection optical system, the inclination of each reflective optical element with respect to the optical axis and the position in the optical axis direction are precisely controlled. Need to adjust. Further, even when the optical element is displaced due to the transport, movement, change with time, or the like of the exposure apparatus, it is necessary to adjust the inclination of each reflective optical element and the position in the optical axis direction again.
[0007]
In a conventional exposure apparatus, a frame is attached to each optical element, a projection optical system is assembled with mechanical accuracy based on the frame, and then the projection optical system is adjusted using a light source for adjustment such as visible light and ultraviolet light. In the same manner as in the step of measuring the imaging performance, and the coarse adjustment by adjusting the inclination of each optical element with respect to the optical axis and the position in the optical axis direction based on the measurement result, similarly to each optical element using an exposure light source, The final adjustment for finely adjusting the tilt of the element with respect to the optical axis and the position in the optical axis direction has been performed.
[0008]
However, in an EUV exposure apparatus, chromatic aberration occurs in coarse adjustment using visible light and ultraviolet light because the wavelengths of exposure light and visible light and ultraviolet light for adjustment are large. Due to this chromatic aberration, there is a problem that an error in the coarse adjustment becomes large and a time for the final adjustment becomes long. In addition, when the optical element is tilted or misaligned due to transport / movement of the exposure apparatus or changes with time, it is necessary to take out the projection optical system from the exposure apparatus, and it is difficult to adjust again. There is such a problem.
[0009]
Therefore, in an exposure apparatus including a projection optical system including a plurality of optical elements, it is possible to easily and accurately adjust the inclination of each optical element of the projection optical system with respect to the optical axis and the position in the optical axis direction. There is a need for a method of adjusting the exposure apparatus that can be performed.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to a method of adjusting an EUV exposure apparatus or the like, wherein a reflection type projection optical system capable of measuring and adjusting the inclination of a plurality of reflection optical elements constituting a projection optical system with respect to an optical axis and a position in an optical axis direction with high accuracy. It is an object of the present invention to provide a method for adjusting the value of
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above problems.
[0012]
A first solution is to dispose a transmission plane prototype between a reflection type projection optical system composed of a plurality of reflection optical elements and a Fizeau interferometer, and to transmit a light wave emitted from the Fizeau interferometer from the transmission plane prototype. The reflected light wave, and the inclination of the reflection optical element with respect to the optical axis based on interference fringe information provided by the reflected light wave from the plane mirror portion provided on the reflection optical element and perpendicular to the optical axis of the reflection optical element. This is a method of adjusting the reflection type projection optical system, which is characterized by adjusting.
[0013]
A second aspect of the present invention is the method for adjusting a reflection type projection optical system according to the first aspect, wherein the Fizeau interferometer simultaneously detects light waves reflected from the plane mirror portions of the plurality of reflecting optical elements. .
By simultaneously detecting the reflected light waves, there is obtained an advantage that the relative position between the respective optical elements constituting the reflective projection optical system can be measured by one measurement.
[0014]
A third aspect of the present invention is the method for adjusting a reflection type projection optical system according to the first or second aspect, wherein the light wave emitted from the Fizeau interferometer is a light wave from a laser light source having at least two wavelengths. .
By using light waves from a laser light source having two or more wavelengths, it is possible to detect the position of the optical element with respect to the transmission plane prototype by the composite wavelength method that determines the fringe order based on the phase difference of the interference fringes.
[0015]
A method of adjusting an exposure apparatus for reducing and transferring an image of a projection original onto a substrate by a reflective projection optical system including a plurality of reflective optical elements, the method comprising: A transmission plane prototype is disposed, and a reflected light wave of the light wave irradiated from the Fizeau interferometer from the transmission plane prototype and a plane mirror unit provided on the reflection optical element and perpendicular to an optical axis of the reflection optical element. A method for adjusting the position of the reflective optical element or the inclination of the reflective optical element with respect to the optical axis on the basis of interference fringe information caused by reflected light waves from the light source.
The exposure apparatus is liable to cause tilting and displacement of the optical element due to transport / movement or changes over time, and it is necessary to perform high-precision adjustment. The deviation can be adjusted, which is particularly effective.
[0016]
A fifth aspect of the present invention is the adjusting method of the exposure apparatus according to the fourth aspect, wherein the Fizeau interferometer simultaneously detects light waves reflected from the plane mirror portions of the plurality of reflecting optical elements.
[0017]
A sixth aspect of the present invention is the method for adjusting an exposure apparatus according to the fourth aspect, wherein the light wave emitted from the Fizeau interferometer is a light wave from a laser light source having at least two wavelengths.
[0018]
According to a seventh aspect of the present invention, in the reflective projection optical system including a plurality of reflective optical elements, each of the reflective optical elements is formed with a plane mirror section perpendicular to the optical axis of the reflective optical element. Is a reflective projection optical system.
[0019]
A solution projection optical system according to Solution 7, wherein each optical element is provided with a drive element for adjusting the tilt or position of the optical element.
It is possible to adjust the inclination and displacement of the optical element detected by the driving element to a regular one.
In a reflection type projection optical system according to the invention, the plane mirror portion is formed outside the effective reflection surface of the reflection surface of the reflection optical element or on the back surface of the reflection surface. is there.
By forming a plane mirror portion outside the effective reflection surface of the reflection surface or on the back surface of the reflection surface, the position and inclination of the reflection surface of the plane mirror portion and the reflection optical element can be measured in advance, and the position of the reflection surface can be measured. This has the advantage that the tilt can be adjusted with high precision.
[0020]
A tenth aspect of the present invention is the reflective projection optical system according to the tenth aspect, wherein the plane mirror section is disposed at a position where reflected light waves from each of the plane mirror sections are simultaneously detected. .
[0021]
According to a eleventh aspect of the present invention, at least one of the plurality of reflective optical elements is formed with a cutout or a through-hole for simultaneously detecting reflected light waves from each of the planar mirror portions. The reflection type projection optical system described in the solution 10 above.
If the notch or through hole is provided in advance, simultaneous detection can be easily performed.
[0022]
A solution means 12 is an exposure apparatus characterized in that an image of a projection original is reduced and transferred to a substrate by the reflective projection optical system according to any one of the solution means 7 to 11.
[0023]
The exposure apparatus according to claim 12, wherein the transmission plane prototype is disposed on a stage on which the substrate or the projection master is mounted.
[0024]
The solution means 14 is an optical element characterized in that a plane mirror portion perpendicular to the optical axis is formed.
[0025]
Solution 15 is the optical element according to Solution 14, wherein a cutout or a through hole is provided in a part.
[0026]
[Action]
The light wave emitted from the Fizeau interferometer is reflected in the transmission plane prototype, a part of the light wave is reflected as a reference light wave, and the remaining light waves are transmitted through the transmission plane prototype, and the respective plane mirrors of the reflection optical element. The light is reflected by the portion and becomes a measurement light wave. Then, in the Fizeau interferometer unit, the reference light wave and the measurement light wave interfere with each other to generate an interference fringe. The inclination distribution of the reflection optical element with respect to the transmission plane prototype can be detected from the phase distribution of the interference fringes. Further, in the Fizeau interferometer, a laser light source having a different wavelength is used, interference fringes are similarly generated, the phase of the interference fringes is calculated, and the fringe order is calculated by the phase difference between the two interference fringes by the two laser light sources having different wavelengths. The position of the reflection optical element with respect to the transmission plane prototype can be detected by the composite wavelength method that determines
[0027]
Thus, if a driving element is attached to each reflecting optical element based on the obtained inclination of the reflecting optical element with respect to the transmission plane master and the position from the transmission plane master, the driving element allows each reflecting optical element to be mounted. The inclination of the element with respect to the transmission plane prototype and the position from the transmission plane prototype can be adjusted with high precision.
[0028]
In the case of an exposure apparatus, since the transmission plane prototype is placed on a projection master or a stage on which a substrate is mounted, each reflection optical element is tilted with respect to the optical axis and the position in the direction of the optical axis. Will be adjusted.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an exposure apparatus having a reflective projection optical system according to an embodiment of the present invention. This exposure apparatus uses a step-and-scan method to perform a scanning projection operation using an extreme ultraviolet light (EUV light) EL in a soft X-ray region of 5 to 15 nm as illumination light (exposure light) for exposure. Type exposure apparatus. In this example, a projection optical system 8 for projecting a principal ray of a reflected light beam from a reticle 3 as a projection master onto a wafer 6 substantially vertically is used. The projection direction of the chief ray of the EUV light EL onto the wafer 6 is referred to as the optical axis direction of the projection optical system, the optical axis direction is the Z axis direction, and the horizontal direction in the plane of FIG. The Y-axis direction, a direction orthogonal to the plane of the drawing, will be described as an X-axis direction.
[0030]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a light source device, for example, a laser plasma light source is used. In this method, a target material in a vacuum vessel is irradiated with high-intensity laser light to generate high-temperature plasma, and EUV light having a wavelength of about 13 nm is used. The light source device 1 includes an illumination optical system (not shown) for uniformly irradiating the reticle 3 with the EUV light EL by using several mirrors.
[0031]
The EUV light EL generated from the light source device 1 is reflected by the folding mirror 2 and projected on the reticle 3 arranged on the reticle stage 4, and a partial image of the circuit pattern drawn on the reticle 3 is projected onto a projection optical system. By projecting the reticle 3 and the wafer 6 relative to the projection optical system 8 in a one-dimensional direction (here, the Y-axis direction) while projecting onto the wafer 6 as a substrate via the substrate 8, the circuit pattern of the reticle 3 is obtained. Is transferred to each of a plurality of shot areas on the wafer 6 by a step-and-scan method.
[0032]
The projection optical system 8 is composed of four reflecting optical elements of a first mirror 51, a second mirror 52, a third mirror 53, and a fourth mirror 54, and the reflecting surface of each reflecting optical element has a design value. On the other hand, it is processed with an accuracy of about 1/50 to 1/60 or less of the exposure wavelength. The material of each reflection optical element is a low expansion glass material, ceramics, or metal, and a reflection film for reflecting the EUV light EL is formed on the surface. This reflection film is, for example, a multilayer film in which two kinds of substances are alternately laminated. Here, a reflective film having a reflectance of 70% for EUV light having a wavelength of 13 nm is formed using a multilayer film of molybdenum Mo and silicon Si.
[0033]
Here, the first mirror 51 to the fourth mirror 54 are connected to the projection optical system 8 by the driving element 9, and the first mirror 51 and the third mirror 53 have flat mirrors on the back surfaces perpendicular to the optical axis. Sections 101 and 103 are formed, and plane mirror sections 102 and 104 perpendicular to the optical axis are formed outside the effective reflection surface of the second mirror 52 and the fourth mirror 54, respectively.
[0034]
A transmission plane prototype 11 is arranged on the wafer stage 7, and a Fizeau interferometer unit 12 is arranged below the transmission plane prototype 11. The transmission plane prototype 11 reflects a part of the measurement light beam ML emitted from the Fizeau interferometer unit 12 to the Fizeau interferometer unit 12 as a reference light wave, and transmits the rest as a plane light wave.
[0035]
2, the Fizeau interferometer unit 12 will be described. The Fizeau interferometer unit 12 shown in FIG. 2 includes a measurement laser light source system 13, a lens 14, a half mirror 15, a condenser lens 16, and a CCD camera 17, and the laser light source system 13 is not shown in FIG. The laser light sources of two wavelengths can be selectively switched.
[0036]
The single-wavelength laser light generated from the measurement laser light source system 12 is diverged by the lens 14, reflected by the half mirror 15, and emitted from the Fizeau interferometer unit 12 as measurement light immediately ML. A part of the measurement light beam ML emitted from the Fizeau interferometer unit 12 is reflected by the transmission plane prototype 11 as a reference wavefront to the Fizeau interferometer unit 12, and the other is transmitted through the transmission plane prototype 11 and the projection optical system. 8, the light is reflected by the plane mirror units 101 to 104 of the fourth mirror from the first mirror 51 and returns to the Fizeau interferometer unit 12 as measurement wavefronts. The reference wavefront and the measurement wavefront returning to the Fizeau interferometer unit 12 pass through the half mirror 15 and interfere on the imaging surface of the CCD camera 17 to form interference fringes.
[0037]
The interference fringes can be detected with high precision by scanning the transmission plane prototype 11 in the optical axis direction by a fringe scanning electrostrictive element (not shown). The inclination of each of the mirror units 101 to 104 can be measured. Based on the inclination information of the plane mirror units 101 to 104 with respect to the transmission plane prototype 11, the inclination of the first mirror 51 to the fourth mirror 54 constituting the projection optical system 8 is finely moved by the driving element 9, thereby transmitting light. The inclination of the first mirror 51 to the fourth mirror 54 with respect to the plane prototype 11 is adjusted.
[0038]
Next, in the measurement laser light source system 12, the wavelength of the light source is switched, and the phases of the plane mirror portions 101 to 104 of the first mirror 51 to the fourth mirror 54 constituting the projection optical system 8 are detected in the same manner as described above. I do. By taking the phase difference between the two different wavelengths of the plane mirrors 101 to 104, the positions of the plane mirror units 101 to 104 in the optical axis direction with respect to the transmission plane prototype 11 can be measured. The position of the first mirror 51 to the fourth mirror 54 constituting the projection optical system 8 is finely moved by the driving element 9 based on the information on the position in the optical axis direction from the transmission plane prototype 11, so that the transmission plane The tilt and the position in the optical axis direction of the first mirror 51 to the fourth mirror 54 constituting the projection optical system 8 are adjusted with reference to the device 11.
[0039]
Here, in order to allow the measurement light beam ML arranged on the wafer stage 7 and transmitted through the transmission plane prototype 11 to reach the plane mirror sections 101 to 104 of the first mirror 51 to the fourth mirror 54, the first mirror 51 to the first mirror 51 The 4 mirrors 54 are provided with through holes and notches. Further, the overlapping flat mirror portions are arranged with their positions shifted.
[0040]
Regarding the plane mirror portion 101 of the first mirror 51, a notch is provided in the third mirror 53 as shown in FIG. 3, and the plane mirror 101 and the plane mirror 103 are arranged so as to be displaced in the circumferential direction. .
[0041]
As to the plane mirror portion 102 of the second mirror 52, the through hole 21 is provided in the first mirror 51 as shown in FIG. 4, and the measurement light beam ML passes through the through hole 21 and the plane of the second mirror 52 The light is projected on the mirror unit 102.
[0042]
Regarding the plane mirror section 104 of the fourth mirror 54, the measurement light beam ML passes through the through hole 21 of the first mirror 51, further passes through the through hole 22 of the second mirror as shown in FIG. Are projected onto the flat mirror section 104 of the first embodiment.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in an exposure apparatus that reduces and transfers an image of a projection original onto a substrate by a reflective projection optical system including a plurality of reflective optical elements, a high level is required when adjusting the projection optical system. It is possible to accurately and easily measure the inclination or the position in the optical axis direction of each reflective optical element, and it is possible to perform alignment.
[0044]
In addition, the present invention is not limited to the time of assembling the projection optical system, and even if the optical element is tilted or displaced due to transport of the apparatus or aging, the on-machine is such that the optical element is returned to the desired tilt and position. Can also be applied to the adjustment of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the internal configuration of a Fizeau interferometer unit 12 in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an arrangement of a plane mirror section 101 of a first mirror 51 and a plane mirror section 103 of a third mirror 53 in FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the arrangement of a plane mirror section 101 of a first mirror 51 and a plane mirror section 102 of a second mirror 52 in FIG. 1;
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the arrangement of a plane mirror unit 101 of a first mirror 51 and a plane mirror unit 104 of a fourth mirror 54 in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
1 light source device (including a part of the illumination optical system)
2 Folding mirror 3 Reflective reticle 4 Reticle stage 6 Wafer 7 Wafer stage 8 Projection optical system 9 Drive element 11 Transmission plane prototype 12 Fizeau interferometer unit 13 Measurement laser light source system 14 Lens 15 Half mirror 16 Condensing lens 17 CCD camera 21 , 22 Through hole 51 Optical element (first mirror)
52 Optical element (second mirror)
53 Optical element (third mirror)
54 Optical element (4th mirror)
101, 102, 103104 Flat mirror part
