JP2004303760A

JP2004303760A - Ｅｕｖ光強度分布測定装置およびｅｕｖ光強度分布測定方法

Info

Publication number: JP2004303760A
Application number: JP2003091397A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kanazawa; 元金沢; Akira Miyake; 明三宅
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-28
Also published as: US20040188628A1; EP1462780A1

Abstract

【課題】本発明は、ＥＵＶ光源から放出されるＥＵＶ光束内の強度分布を精密に測定可能であって、更に当該ＥＵＶ光に含まれるｓ偏光成分とｐ偏光成分の混合比を測定可能なＥＵＶ光強度分布測定装置及びＥＵＶ光強度分布測定方法を提供することを課題とする。
【解決手段】ＥＵＶ光源から発散されるＥＵＶ光束内の強度分布を測定するＥＵＶ光強度分布測定装置であって、ＥＵＶ反射ミラーと光電変換素子を有する複数のＥＵＶ光強度検出ユニットが、前記ＥＵＶ反射ミラーに入射するＥＵＶ光の入射角度が所定の角度になるように配置されることで前記強度分布を精密に測定することを可能とした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投影露光装置等で用いるＥＵＶ光源から放出されるＥＵＶ光束内の強度分布を評価するための、ＥＵＶ光強度分布測定装置およびＥＵＶ光強度分布測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造するための焼き付け（リソグラフィー）方法として、紫外線を用いた縮小投影露光が行われてきた。縮小投影露光で転写できる最小の寸法は転写に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数に反比例する。このため微細な回路パターンを転写するためには用いる光の短波長化が進められ、水銀ランプｉ線（波長３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）と用いられる紫外光の波長は短くなってきた。
【０００３】
しかし半導体素子は急速に微細化しており、以上の紫外光を用いたリソグラフィーでは限界がある。そこで０．１μｍを下回るような非常に微細な回路パターンを効率よく焼き付けるために、紫外線よりも更に波長が短い波長１０〜１５ｎｍ程度の極端紫外光（ＥＵＶ光）を用いた縮小投影露光装置が開発されている。
【０００４】
このＥＵＶ光を用いた縮小投影露光装置に用いるＥＵＶ光源についても、その開発が進められている。一例として、たとえば特開２００２−１７４７００に記載されようなレーザープラズマ光源がある。これは真空容器中に置かれたターゲット材に高強度のパルスレーザー光を照射し、高温のプラズマを発生させこれが発光点となって、これから放射される例えば波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を利用するものである。ターゲット材としては、金属薄膜、不活性ガス、液滴などが用いられ、ガスジェット等の手段で真空容器内に供給される。
【０００５】
ＥＵＶ光を用いた露光装置の光学系を構成する光学素子としては、通常の金属性のミラーを用いた場合にはＥＵＶ光が吸収されてしまうため、主として斜入射全反射ミラー、および直入射に近い入射角のミラーとしてシリコンとモリブデンからなる多層膜ミラーが用いられる。この直入射多層膜ミラーは一般には波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光に対する反射率が高くなるようにミラーを構成する各層の厚みが調整され、ＥＵＶ光源から放射される光のうち、波長１３．５ｎｍを中心とした、１３．３６５ｎｍ乃至１３．６３５ｎｍのＥＵＶ光を投影露光として用いるように構成されている。
【０００６】
発光点からのＥＵＶ光は、回転楕円面を有する集光ミラーによって集光点に集光され、又は回転放物曲面を有する集光ミラーによって平行光として集光され、後段に設置される投影露光装置に導入され、投影露光装置の照明光学系によってマスクを照明する。
【０００７】
ＥＵＶ光の光束によりマスクを照明する際に、照明光が均一であることは、例えば解像力といった投影露光装置の性能にとって極めて重要である。照明光を均一にするためにはＥＵＶ光源から供給されるＥＵＶ光の強度がその光束内で均一であることが望ましい。しかし、ＥＵＶ光源から供給されるＥＵＶ光は、プラズマの形状や真空容器内のガス濃度の分布、集光ミラーの形状などの因子によって影響されるため、その光束内で均一な強度を有するとは限らず、ＥＵＶ光源の発散角度内の強度分布をあらかじめ把握して、照明光学系で補正する等の必要がある。
【０００８】
以上を達成するには、ＥＵＶ光の光束内での強度分布を測定する装置が必要となる。特開２００２−１７５９８０には、図１２に記載されているような装置で強度分布を測定する技術が開示されている。図１２において、１０１はＥＵＶ光を含む光を発散する発散点であり、発散点１０１から発散された光は、ミラー１０２で反射され、さらにＥＵＶ光のみを透過するＥＵＶフィルター１０３を経てＥＵＶ光のみがＣＣＤアレイ１０４に到達する。発散点１０１からのＥＵＶ光は、発散角度によってＣＣＤアレイ１０４上の異なる位置に到達するため、ＣＣＤ上の位置ごとの出力によって、発散点１０１でのＥＵＶ光の角度分布が把握できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の図１２の装置で強度分布を測定する場合には、以下のような問題点がある。
【００１０】
つまり、ＥＵＶ光を反射するミラーとしては、先に説明したように通常は多層膜ミラーが用いられる。多層膜ミラーを用いた場合、入射角によって多層膜を構成する各層の入射光に対する見かけ上の厚みが変化するため、結果として入射角により反射率が最大となる波長が変化する。このため、特に集光点から所定の分散角度をもって分散するＥＵＶ光束の場合には、多層膜ミラーへの入射角がその位置により変化し、ＣＣＤの受光面に到達するＥＵＶ光は位置によって異なる波長分布を持つこととなる。このため、ＣＣＤの各位置の受光強度から投影露光に用いる波長１３．３６５ｎｍ乃至１３．６３５ｎｍのＥＵＶ光の強度分布を正確に求めることができない問題を生じる。
【００１１】
また、ＥＵＶ光の光束内での強度分布を測定場合においては、光束内の各位置におけるｓ偏光成分とｐ偏光成分の混合比の分布を明らかにすることが必要となるが、図１２に示した構成の装置によってはその検知を行うことができない。
【００１２】
本発明は、以上のような問題点を解決し、ＥＵＶ光源から放出されるのＥＵＶ光束内の強度分布を精密に測定可能であって、更に当該ＥＵＶ光に含まれるｓ偏光成分とｐ偏光成分の混合比を測定可能なＥＵＶ光強度分布測定装置及びＥＵＶ光強度分布測定方法を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係るＥＵＶ光強度分布測定装置は、ＥＵＶ光源から発散されるＥＵＶ光束内の強度分布を測定するＥＵＶ光強度分布測定装置であって、ＥＵＶ反射ミラーと光電変換素子を有する複数のＥＵＶ光強度検出ユニットが、前記ＥＵＶ反射ミラーに入射するＥＵＶ光の入射角度が所定の角度になるように配置されることで前記強度分布を測定することを特徴とするＥＵＶ光強度分布測定装置である。また、当該ＥＵＶ光強度分布測定装置を用いてＥＵＶ光束内の強度分布を測定するＥＵＶ光強度分布測定方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態に係るＥＵＶ光強度分布測定装置と、測定の対象であるＥＵＶ光を発生するＥＵＶ光源の断面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視図である。尚、発明を説明するにあたり、図１中に示すとおり、紙面に垂直の方向がＸ軸、紙面における上下方向がＹ軸、紙面における左右方向がＺ軸である座標軸を用いて以下に説明する。本実施形態においては、主に発光点から発散されるＥＵＶ光を回転楕円面を有する集光ミラーによって集光点に集光して投影露光装置に供給するＥＵＶ光源について、本発明に係るＥＵＶ光強度分布測定装置を適用する場合について説明する。発光点から発散されるＥＵＶ光を回転放物曲面を有する集光ミラーによって平行光として投影露光装置に供給するＥＵＶ光源に対して本発明を適用する場合には、適宜ＥＵＶ光束の違いに対応して装置の構成を変更することで同様の効果を得ることが可能である。
【００１５】
ＥＵＶ光源１は、ノズル１−ａから供給されるターゲット材にレーザー光１−ｂを照射することによって発光点１−ｃの近傍においてターゲット材をプラズマ化し、パルス状のＥＵＶ光を放射させる。このＥＵＶ光は、集光ミラー１−ｄによって集光点１−ｅに集光され、集光点１−ｅを発散中心点として立体角Ｃ内を除く立体角Ｂ内に向けてＥＵＶ光を発散する。
【００１６】
本発明に係るＥＵＶ光強度分布測定装置２は、前記集光点１−ｅを中心にＺ軸まわりに回転可能なωＺステージ３上に、Ｚ軸を含む平面内において集光点１−ｅを中心に回転可能なθステージ４−ａ〜ｄが設けられている。さらに各々のθステージ上に４個のＥＵＶ光検出ユニット５が等しい間隔ｄをなして設けられている。θステージ４−ａ〜ｄは、図１に示すように集光点１−ｅを中心とした同一半径の円弧状の形状であるので、すべてのＥＵＶ光検出ユニット５は、集光点１−ｅから等しい距離ｅの場所に位置している。また、すべてのＥＵＶ光検出ユニット５は、集光点１−ｅに向けて設置されている。
【００１７】
以上のような構成によって、すべてのＥＵＶ光検出ユニット５はωＺステージ３によって図２中の矢印ｆに示すＺ軸まわりの回転による移動が可能で、かつθステージ４−ａ〜ｄによって図１中の矢印ｇ、すなわち図２中の矢印ｈに示す集光点１−ｅを中心とした球面上を回転する移動が可能となる。
【００１８】
なお、ωＺステージ３およびθステージ４−ａ〜ｄの可動範囲は、複数のＥＵＶ光検出ユニットで測定範囲を網羅できるような大きさであればよいから、例えばωＺステージ３は少なくとも９０度回転できればよい。
【００１９】
このような構成により、複数のＥＵＶ光検出ユニット５が、集光点１−ｅから略等距離の異なる位置に配置され、かつＥＵＶ光検出ユニットが集光点を中心とする球面上で移動可能であるため、集光点１−ｅから任意の角度の方向に放射されるＥＵＶ光強度を検出することができる。
【００２０】
なお、ＥＵＶ光はガスによって吸収される性質があるため、ＥＵＶ光強度分布測定装置２の内部は図示しない真空排気系による排気によって真空が保たれている。
【００２１】
図３は、ＥＵＶ光検出ユニット５の構成を示す断面図である。ＥＵＶ光強度分布測定装置２内に設けられた複数のＥＵＶ光検出ユニットはすべて同じ構成になっている。ＥＵＶ光検出ユニット５はアパーチャ６を通過して入射したＥＵＶ光を、典型的にはシリコンとモリブデンによる多層膜で構成された多層膜ミラー７で反射し、必要に応じてＥＵＶ光以外を吸収するように設定された例えばジルコニウムの薄膜によるフィルター８を通過させた後、光電変換素子であるフォトダイオード９により強度を測定する。フォトダイオード９の代わりとして、空間分解能を有するＣＣＤを用いることも可能である。フォトダイオード９からはＥＵＶ光の強度に応じた信号が出力され、ＥＵＶ光検出ユニット５の出力となる。必要に応じて、ＥＵＶ光検出ユニットにアンプ部を設け、フォトダイオード９からの出力を増幅又は変換し、ＥＵＶ光検出ユニット５の出力としてもよい。
【００２２】
多層膜ミラー７は、投影露光に用いる１３．５ｎｍの波長のＥＵＶ光に対して反射率が最大になるような膜厚のシリコン層とモリブデン層が既知の方法により交互に成膜されて構成されている。ＥＵＶ光源１からの光には、投影露光に用いる１３．５ｎｍ付近の波長のＥＵＶ光だけではなく、波長が１０〜２０ｎｍ程度のＥＵＶ光や、さらに長波長の紫外線、可視光、赤外光も含まれている。このような光が全てフォトダイオード９に入射した場合、実際に露光に用いられるの強度分布を測定することが困難となる。しかし、上記のような多層膜ミラー７で反射をさせることにより、１３．５ｎｍ付近の波長を有するＥＵＶ光以外の光線が取り除かれ、目的とするとＥＵＶ光の強度分布が可能となる。また、更に高精度に測定を行う場合には、目的のＥＵＶ光以外を吸収するフィルター８を光路に設置することができる。
【００２３】
投影露光に用いる１３．５ｎｍの波長のＥＵＶ光に対するブリュスター角は約４２．６度であって、このブリュスター角付近でミラーへの入射を行った場合、ｐ偏光成分の光に対する反射率が小さくなり、ｓ偏光成分のみが反射されることとなる。これに対し、本実施形態で用いるＥＵＶ光検出ユニット５においては、アパーチャ６を通過して多層膜ミラー７へ入射するＥＵＶ光の入射角は直入射に近い１０度となっており、上記ブリュスター角から離れている。このため、ｓ偏光成分が選択的に反射されることは無く、ＥＵＶ光検出ユニット５は偏光成分の比に関係なく波長１３．５ｎｍ付近のＥＵＶ光の強度に応じた信号を出力する。なお、入射角は１０度に限るものではなく、ｓ偏光とｐ偏光の反射率に大きな差が生じない２０度程度以下であれば良い。
【００２４】
本実施形態のＥＵＶ光強度分布測定装置２では、複数のＥＵＶ光検出ユニット５を集光点１−ｅに向けて設置しているため、集光点１−ｅから放射されたＥＵＶ光の角度によらず同じ感度で所定の波長のＥＵＶ光の強度測定が可能となる結果、集光点１−ｅから放射されるＥＵＶ光束内の強度分布測定を精度良く行うことができる。また、単一のＥＵＶ光検出ユニット５を集光点１−ｅに向けた状態でＥＵＶ光束内を走査させることで、本実施例で説明した複数のＥＵＶ光検出ユニット５を用いる場合と同様の強度分布測定を行うことも可能である。一方、特にターゲット材が気体や液体の場合には、発光点１−ｃでパルス状に発生するＥＵＶ光の分布がパルス毎に異なる場合がある。一回のパルス発光の時間は１ｍｓｅｃ以下であって非常に短時間であるため、ＥＵＶ光検出ユニット５を走査することで強度分布を測定した場合にはパルス間のＥＵＶ光の分布のばらつきが本来の分布に重なり、測定の目的である平均的なＥＵＶ光の強度分布測定が困難になる。これに対し、十分な数のＥＵＶ光検出ユニット５をＥＵＶ光束内に分布させて同時に測定することで、各パルスによるＥＵＶ光の強度分布と、平均的なＥＵＶ光の強度分布測定が可能となる。
【００２５】
さらに、ＥＵＶ光検出ユニット５は、略円形のＥＵＶ光の透過部を持つアパーチャ６により集光点１−ｅからのＥＵＶ光を狭い範囲に限定してフォトダイオード９に入射させる。このため、多層膜ミラー７への入射角の広がりが小さくなり、反射光の持つ波長分布幅を狭くすることが可能であり、目的の波長をもつＥＵＶ光の強度測定を精密に行うことができる。本実施例で説明するＥＵＶ光検出ユニット５のアパーチャ６が集光点１−ｅを見込む角度は６度（立体角として０．００８６ステラジアン）程度に設定されている。アパーチャ６が集光点１−ｅを見込む角度はこれに限定されることはなく、１０度（立体角として０．０２４ステラジアン）程度以下であれば良好な測定を行うことができる。また、精密に単一の波長を持つＥＵＶ光の強度を測定する場合にはアパーチャ６が集光点１−ｅを見込む角度が小さいことが好ましいが、４度（立体角として０．００３８ステラジアン）程度に設定することで十分な測定感度とＥＵＶ光の単色化を両立することができる。
【００２６】
ＥＵＶ光検出ユニット５は、本実施形態においては、図２に示すように互いに直交する半径方向に４個ずつ配置され、計１６個が配置されている。これらのＥＵＶ光検出ユニット５をωＺステージ３やθステージ４−ａ〜ｄで移動させずに、この１６個のＥＵＶ光検出ユニットで同時に連続的に測定することによって、各パルス状のＥＵＶ発光の強度分布の変化を把握することができる。また、ωＺステージ３やθステージ４−ａ〜ｄを動かしながらこの１６個のＥＵＶ光検出ユニットで同時に連続的に測定することによって、詳細な空間強度分布を測定することができる。
【００２７】
図４及び図５は、本発明にかかるＥＵＶ光強度分布測定装置２によって得られたＥＵＶ光の強度分布を表すグラフの一例であり、集光点１−ｅを中心としたＺ軸からの角度方向と、１３．５ｎｍのＥＵＶ光の強度の関係を示している。例えば、ＥＵＶ光検出ユニット５を半径方向に移動しながら強度分布の測定を行った場合、図４に示すような強度分布１０，乃至１１得られる。また、ＥＵＶ光検出ユニット５を固定して測定した場合、図５に示すような強度分布の一部である×（プロット１２）や○（プロット１３）等の結果が得られる。
【００２８】
さらに図２中に示すように、周方向にもＥＵＶ光検出ユニット５が複数配置されているため、周方向を座標とした強度分布の時間変動も把握できる。角度分布の時間変動を把握するには、以上のようにＥＵＶ光検出ユニットの配置は、ＥＵＶ光の発散中心点とすべてのＥＵＶ光検出ユニットの位置が同一平面上にあるのではない配置となるようにするのが望ましい。
【００２９】
以上に説明した構成により、ＥＵＶ光角度分布測定装置２は、ＥＵＶ光源から放射されるＥＵＶ光束内部の投影露光に用いる所定の波長のＥＵＶ光の強度分布を精度良く測定することが可能である。
【００３０】
以上においては、ＥＵＶ光源が集光点を有する場合のその発散角度内での強度分布の測定について説明したが、本発明は平行光束のＥＵＶ光や、その他の形状の光束を有するＥＵＶ光に対しても、ＥＵＶ光検出ユニット５を設置する際にその設置位置での光軸の方向に向けて設置することで適用可能である。
【００３１】
（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態で用いたものと異なるＥＵＶ光検出ユニット１５を用いることで、ＥＵＶ光束内の強度分布と併せて各位置でのＥＵＶ光のｓ偏光成分とｐ偏光成分の構成比率を測定する装置、及び方法について説明する。
【００３２】
図６は、第２実施形態で用いるＥＵＶ光検出ユニット１５の断面図を示す。ＥＵＶ光検出ユニット１５はアパーチャ１６を通過して入射したＥＵＶ光を、典型的にはシリコンとモリブデンによる多層膜で構成された多層膜ミラー１７で反射し、必要に応じて測定するＥＵＶ光以外を吸収するように設定された例えばジルコニウムの薄膜によるフィルター１８を通過させた後、光電変換素子であるフォトダイオード１９により強度を測定する。フォトダイオード１９からはＥＵＶ光の強度に応じた信号が出力され、ＥＵＶ光検出ユニット１５の出力となる。
【００３３】
本実施形態で用いるＥＵＶ光検出ユニット１５では、多層膜ミラー１７への入射角は１３．５ｎｍの光に対するブリュスター角に近い４２．６度となっている。このため、ほぼ図６の紙面に対して垂直な方向の偏光であるｓ偏光成分のみが反射される結果、フォトダイオード１９によりｓ偏光成分のみの強度を測定することができる。
【００３４】
図７は、本実施形態において上記ＥＵＶ光検出ユニット１５をθステージ４−ａ〜ｄ上に配置した状態を示す図である。本実施形態ではＥＵＶ光検出ユニット１５をθステージ４−ａ〜ｄ上に配置する際に、各ＥＵＶ光検出ユニット１５が検出するｓ偏光の方向が互いに平行になるように配置している。この状態では、各ＥＵＶ光検出ユニット１５に入射する光線と、各ＥＵＶ光検出ユニット１５内の多層膜ミラー１７で反射された光線を含む面が全て平行となる。つまり、例えば各ＥＵＶ光検出ユニット１５が検出するｓ偏光の方向を図７中の矢印の方向となるように配置している。
【００３５】
図７に示すようにＥＵＶ光検出ユニット１５を配置することにより、ＥＵＶ光束内の強度分布を測定する際に、各測定位置におけるＥＵＶ光のｓ偏光成分とｐ偏光成分の構成比率を測定することができる。
【００３６】
つまり、例えば図７に示す位置でωＺステージ３を固定して各ＥＵＶ光検出ユニット１５によりＥＵＶ光の強度を測定する。この時に測定されるＥＵＶ光の強度は図７中の矢印で示される方向に偏光方向を有する成分の強度である。次に、ωＺステージ３を９０度回転して固定し、各ＥＵＶ光検出ユニット１５により再度ＥＵＶ光の強度を測定する。この時に測定されるＥＵＶ光の強度は図７中の矢印で示される方向とは垂直の方向に偏光方向を有する成分の強度である。
【００３７】
このように、ＥＵＶ光束内の各測定位置において、検出するｓ偏光の方向が直交する二つのＥＵＶ光検出ユニット１５によりそれぞれ測定を行うことで、各測定位置におけるＥＵＶ光のｓ偏光成分とｐ偏光成分の構成比率を測定することができる。
【００３８】
（第３実施形態）
第３実施形態は、第２実施形態とは異なる方法でＥＵＶ光束内の各測定位置におけるＥＵＶ光のｓ偏光成分とｐ偏光成分の構成比率を測定する装置及び方法について説明する。
【００３９】
本実施形態では、ＥＵＶ光検出ユニット１５をθステージ４−ａ〜ｄ上に配置する際に、各ＥＵＶ光検出ユニット１５がそのＥＵＶ光の入射方向を一定に保ったまま、９０度回転可能にしたものである。
【００４０】
図８及び図９は本実施形態において上記ＥＵＶ光検出ユニット１５をθステージ４−ａ〜ｄ上に配置し、各ＥＵＶ光検出ユニット１５を回転させる前と、９０度回転させた後の状態を示す図である。各ＥＵＶ光検出ユニット１５を９０度回転させることで、矢印で示した検出するｓ偏光の方向が９０度回転する。尚、図８及び図９では、各θステージ４−ａ〜ｄ上のＥＵＶ光検出ユニット１５の検出するｓ偏光の方向が揃っている状態を記載しているが、それぞれが別に９０度回転してもよい。
【００４１】
このような構成とすることで、ＥＵＶ光束内の各測定位置において、単一のＵＶ光検出ユニット１５により各測定位置におけるＥＵＶ光のｓ偏光成分とｐ偏光成分の構成比率を測定することができ、ＵＶ光検出ユニット１５間の感度の違いによる測定誤差を抑制することができる。
【００４２】
更に本実施形態で使用したＥＵＶ光検出ユニット１５は、図６に示すようにブリュスター角でＥＵＶ光が入射する多層膜ミラー１７と、その反射光を計測するフォトダイオード１９をそれぞれ一つずつ有しているが、それぞれブリュスター角で入射するＥＵＶ光を直交する方向に反射する第１の多層膜ミラーと第２の多層膜ミラーと、それぞれのミラーに対応する２つのフォトダイオードを有するＥＵＶ光検出ユニットを用いることにより、同時に測定されるＥＵＶ光のｓ偏光成分とｐ偏光成分の強度を測定することができる。
【００４３】
（第４実施形態）
第４実施形態は、第１実施形態と比較して異なるＥＵＶ光検出ユニット５の配置方法を用いている。
【００４４】
図１０は第４実施形態に係るＥＵＶ光強度分布測定装置と、測定の対象であるＥＵＶ光を発生するＥＵＶ光源の断面図である。本実施形態のＥＵＶ光強度分布測定装置１２では、ＥＵＶ光検出ユニット５がωＺステージ１３上に、Ｚ軸に垂直な略同一面上に配置されており、第１実施形態よりも簡素な構成となっている。なお、ＥＵＶ光検出ユニットとして、内部の多層膜ミラーにＥＵＶ光がほぼ直入射するタイプ、又はブリュスター角をもって入射するタイプのいずれを用いてもよい。
【００４５】
ＥＵＶ光源から放射されるＥＵＶ光が平行光の場合や、集光点を持つ場合であっても集光点１−ｅからのＥＵＶ光の放射角度が小さく、かつＥＵＶ光検出ユニット５と集光点１−ｅの距離が大きい場合には、図１０に示すＥＵＶ光検出ユニット５の配置方法をとることが簡便で好ましい。
【００４６】
図１０においては、ωＺステージ１３が発光点１−ｃと集光点１−ｅを結ぶ直線を回転軸として回転する様子を示しているが、ωＺステージ１３の回転軸はこれに限定されることはなく、測定するＥＵＶ光源からのＥＵＶ光束の光軸を回転軸として回転されればよい。またＥＵＶ光源の形態に応じて任意の回転を行うことができる。この際に、以下に説明するＥＵＶ光検出ユニット５の出力の補正を併用することも有効である。
【００４７】
ＥＵＶ光が集光点を有するＥＵＶ光源からのＥＵＶ光束に対して、図１０に示すＥＵＶ光検出ユニット５の配置方法をとった場合、各ＥＵＶ光検出ユニット５と集光点１−ｅの距離が一定で無くなる問題を生じる。この場合には、ＥＵＶ光の強度が発散距離の二乗に比例して減衰することを利用して、各ＥＵＶ光検出ユニット５の出力を補正して用いることでＥＵＶ光束内の強度分布を精度良く測定することができる。
【００４８】
以上の第１〜４の実施形態で用いる複数のＥＵＶ光検出ユニットの感度を、予め既知の強度のＥＵＶ光を測定した際の出力を測定することで求めておくことが、ＥＵＶ光束内の強度分布を精度良く測定するために望ましい。図１１はＥＵＶ光検出ユニットの感度を測定する方法の一例を示す図である。放射するＥＵＶ光の強度及び強度分布が既知であり安定したＥＵＶ光源１１を用いて、ＥＵＶ光検出ユニット感度測定装置２１内のＥＵＶ光検出ユニット固定部材２３にＥＵＶ光検出ユニット５を固定してＥＵＶ光を照射し、その際のＥＵＶ光検出ユニット５の出力を測定して、その感度を決定することができる。
【００４９】
以上説明した各実施形態からは以下のような発明を特定できる。
【００５０】
（発明１）
ＥＵＶ光源から発散されるＥＵＶ光束内の強度分布を測定するＥＵＶ光強度分布測定装置において、ＥＵＶ反射ミラーと光電変換素子を有する複数のＥＵＶ光強度検出ユニットが、前記ＥＵＶ反射ミラーに入射するＥＵＶ光の入射角度が所定の角度になるように配置されることで前記強度分布を測定することを特徴とするＥＵＶ光強度分布測定装置
（発明２）
前記光電変換素子は、前記ＥＵＶ光強度検出ユニットから前記集光点を見込む立体角が０．０２４ステラジアン以下の範囲のＥＵＶ光強度を測定することを特徴とする発明１に記載のＥＵＶ光強度分布測定装置
（発明３）
前記ＥＵＶ光源は発光点で発光したＥＵＶ光を集光点で集光して所定の発散角で発散されるＥＵＶ光源であって、前記ＥＵＶ光強度検出ユニットは、前記集光点を中心とする球面上に配置されることを特徴とする発明１乃至２に記載のＥＵＶ光強度分布測定装置
（発明４）
前記ＥＵＶ光強度検出ユニットは、前記ＥＵＶ光束内に設置された平面上に配置されることを特徴とする発明１乃至２に記載のＥＵＶ光強度分布測定装置
（発明５）
前記ＥＵＶ光強度検出ユニットが配置される面は、前記ＥＵＶ光束の光軸を回転軸として回転することを特徴とする発明３乃至４に記載のＥＵＶ光強度分布測定装置
（発明６）
前記ＥＵＶ光強度検出ユニットにおいて、前記ＥＵＶ反射ミラーに入射するＥＵＶ光の入射角度が２０度以下であることを特徴とする発明１乃至５に記載のＥＵＶ光強度分布測定装置
（発明７）
前記ＥＵＶ光強度検出ユニットは、そのＥＵＶ反射ミラーに入射するＥＵＶ光の入射角度が当該ＥＵＶ光に関するブリュスター角と略等しい角度であることを特徴とする発明１乃至５に記載のＥＵＶ光強度分布測定装置
（発明８）
前記ＥＵＶ光強度検出ユニットは、複数のＥＵＶ反射ミラーとそれぞれのＥＵＶ反射ミラーに対応した光電変換素子を有し、当該複数のＥＵＶ反射ミラーに入射するＥＵＶ光と各ＥＵＶ反射ミラーで反射された光を含む複数の面が互いに直交し、当該複数のＥＵＶ反射ミラーに入射するＥＵＶ光の入射角度が当該ＥＵＶ光に関するブリュスター角と略等しい角度であることを特徴とする発明１乃至５に記載のＥＵＶ光強度分布測定装置
（発明９）
前記ＥＵＶ光強度検出ユニットは、そのＥＵＶ反射ミラーに入射するＥＵＶ光の入射角度を略一定に保ちながら略９０度回転可能であることを特徴とする発明７に記載のＥＵＶ光強度分布測定装置
（発明１０）
発明１乃至９に記載のＥＵＶ光強度分布測定装置を用いることを特徴とするＥＵＶ光強度分布測定方法
（発明１１）
ＥＵＶ光源から発散されるＥＵＶ光束内の強度分布を測定するＥＵＶ光強度分布測定方法において、
ＥＵＶ反射ミラーに入射するＥＵＶ光の入射角度が当該ＥＵＶ光に関するブリュスター角と略等しい角度となるように設置されたＥＵＶ反射ミラーと光電変換素子を有するＥＵＶ光強度検出ユニットを用いて、前記ＥＵＶ光束内の略同一の位置において前記ＥＵＶ反射ミラーにより反射されたＥＵＶ光の射出方向がそれぞれ略９０度異なる状態で前記ＥＵＶ反射ミラーにより反射されたＥＵＶ光の強度を測定するＥＵＶ光強度分布測定方法
（発明１２）
発明１１に記載のＥＵＶ光強度分布測定方法によるＥＵＶ光の測定を、前記ＥＵＶ光束内において測定位置を変えながら繰り返し行うＥＵＶ光強度分布測定方法
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、ＥＵＶ光強度分布測定装置において、反射ミラーと光電変換素子を有するＥＵＶ光検出ユニットを測定するＥＵＶ光束の内部に複数設置することで、当該ＥＵＶ光束の内部の強度分布を精度良く測定することが可能となる。また、当該ＥＵＶ光検出ユニット内に入射する光束の光源に対する立体角を十分に小さくすることで、目的の波長を有するＥＵＶ光の強度分布を精度良く測定することが可能となる。更に、当該ＥＵＶ光検出ユニット内の反射ミラーにＥＵＶ光が入射する入射角度を当該ＥＵＶ光のブリュスター角とすることで、ＥＵＶ光束の内部のｓ偏光成分とｐ偏光成分の強度分布を測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＥＵＶ光強度分布測定装置の断面を示す図
【図２】本発明の第１実施形態に係るＥＵＶ光強度分布測定装置でのＥＵＶ光検出ユニットの配置を示す図
【図３】本発明の第１実施形態に係るＥＵＶ光検出ユニットの構成を示す断面図
【図４】本発明の第１実施形態に係るＥＵＶ光強度分布測定装置の測定結果の一例を示す図
【図５】本発明の第１実施形態に係るＥＵＶ光強度分布測定装置の測定結果の一例を示す図
【図６】本発明の第２実施形態に係るＥＵＶ光検出ユニットの構成を示す断面図
【図７】本発明の第２実施形態に係るＥＵＶ光強度分布測定装置でのＥＵＶ光検出ユニットの配置を示す図
【図８】本発明の第３実施形態に係るＥＵＶ光強度分布測定装置でのＥＵＶ光検出ユニットの配置の一状態を示す図
【図９】本発明の第３実施形態に係るＥＵＶ光強度分布測定装置でのＥＵＶ光検出ユニットの配置の他の一状態を示す図
【図１０】本発明の第４実施形態に係るＥＵＶ光強度分布測定装置の断面を示す図
【図１１】ＥＵＶ光検出ユニット感度測定装置の断面図
【図１２】従来のＥＵＶ光強度分布測定装置の例を示す断面図
【符号の説明】
１、１１ＥＵＶ光源
１−ａターゲット・ノズル
１−ｂレーザー光
１−ｃ発光点
１−ｄ集光ミラー
１−ｅ集光点
２、１２ＥＵＶ光強度分布測定装置
３、１３ ωＺステージ
４−ａ〜ｄ θステージ
５、１５ＥＵＶ光検出ユニット
６、１６パーチャ
７、１７多層膜ミラー
８フィルター
９、１９フォトダイオード
１０１発散点
１０２ミラー
１０３ＥＵＶフィルタ
１０４ＣＣＤアレイ

Claims

ＥＵＶ光源から発散されるＥＵＶ光束内の強度分布を測定するＥＵＶ光強度分布測定装置において、
ＥＵＶ反射ミラーと光電変換素子を有する複数のＥＵＶ光強度検出ユニットが、前記ＥＵＶ反射ミラーに入射するＥＵＶ光の入射角度が所定の角度になるように配置されることで前記強度分布を測定することを特徴とするＥＵＶ光強度分布測定装置。