JP2005223007A - Lighting optical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は主として線幅６０ｎｍ以下の次世代半導体の製造に用いる照明装置、並びに当該照明装置を含んだ投影露光装置、当該投影露光装置によりマイクロデバイスの製造方法に関する発明である。
The present invention mainly relates to an illumination apparatus used for manufacturing a next-generation semiconductor having a line width of 60 nm or less, a projection exposure apparatus including the illumination apparatus, and a method of manufacturing a micro device using the projection exposure apparatus.
半導体用投影露光装置の開口数、使用波長は半導体素子の高密度化、対象線幅の細線化に伴って年々大口径化、短波長化する傾向にある。使用する光線の波長は水銀のｉ線（波長３６５．０１５ｎｍ）から、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）へ移り、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を光源とした縮小投影露光装置も実用化されている。 The numerical aperture and operating wavelength of a projection exposure apparatus for semiconductors tend to become larger and shorter with the increase in the density of semiconductor elements and the thinning of the target line width. The wavelength of light used shifts from mercury i-line (wavelength 365.015 nm) to KrF excimer laser (wavelength 248 nm), and a reduction projection exposure apparatus using an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) as a light source has been put into practical use.
しかし、従来の屈折光学素子を用いた投影光学系では、レンズ等を構成する硝材の透過率の面から、波長１５７ｎｍのＦ2エキシマレーザーを光源として使用したものが限界であり、これより波長が短くなると光学系は屈折部材を一切含まない反射型光学系により構成する必要がある。 However, in the conventional projection optical system using the refractive optical element, the use of an F 2 excimer laser having a wavelength of 157 nm as a light source is the limit in terms of the transmittance of the glass material constituting the lens and the like. If it is shortened, the optical system must be constituted by a reflective optical system that does not include any refractive member.
このため、波長が６０ｎｍよりも短いＥＵＶ光（極端紫外光）を光源として用いた縮小露光装置が次世代の半導体リソグラフィの手段として研究されているが、現在のところこの波長領域の光に対して光量ロスの少ない照明光学系は存在しない。 For this reason, a reduction exposure apparatus using EUV light (extreme ultraviolet light) having a wavelength shorter than 60 nm as a light source has been studied as a means for next-generation semiconductor lithography. There is no illumination optical system with little light loss.
ここで、図２に基づきＥＵＶ照明光学系の一般的な構成を説明する。ＥＵＶ光はＥＵＶ光源５１により発せられる。
現在、ＥＵＶ用の光源としてはプラズマ光源が用いられており、レーザープラズマ光源、放電プラズマ光源の２種類が存在する。レーザープラズマ光源は発光点位置の安定性に優れるが効率の面で劣り、一方、放電プラズマ光源は発光点位置の安定性において劣るが効率の面で優れる。図２ではレーザープラズマ光源が記載されているが、現状では、効率の点から光源としては放電プラズマ光源が有望である。
Here, a general configuration of the EUV illumination optical system will be described with reference to FIG. EUV light is emitted by an EUV light source 51.
At present, a plasma light source is used as a light source for EUV, and there are two types, a laser plasma light source and a discharge plasma light source. A laser plasma light source is excellent in stability of the light emitting point position but inferior in efficiency. On the other hand, a discharge plasma light source is inferior in stability of light emitting point position but is excellent in efficiency. Although a laser plasma light source is described in FIG. 2, a discharge plasma light source is promising as a light source from the viewpoint of efficiency.
ＥＵＶ光源５１より発せられたＥＵＶ光束はコレクター光学系５２により、隔壁５３部分に設けられたピンホールＰに集光される。
ＥＵＶ照明光学系のコレクター光学系５２では、光源としてレーザープラズマ光源を使用する場合には、多層膜ミラーで構成された楕円鏡、一方、放電プラズマ光源を使用する場合には、同心円状に形成されたウォルターミラー、円錐面等を配置した斜入射型コレクターミラーなどを用いることが適当である。
The EUV light beam emitted from the EUV light source 51 is collected by the collector optical system 52 into the pinhole P provided in the partition wall 53 portion.
In the collector optical system 52 of the EUV illumination optical system, when a laser plasma light source is used as a light source, an elliptical mirror composed of a multilayer mirror is formed. On the other hand, when a discharge plasma light source is used, it is formed concentrically. It is appropriate to use a Walter mirror, a grazing incidence collector mirror having a conical surface or the like.
又、ＥＵＶ照明光学系の隔壁５３は、プラズマ光源より発生する飛散物を除去するために設けられたものであり、この後の光路に存在するミラー等の光学系の表面に飛散物が付着して、反射率が低下することを防ぐものである。 Further, the partition wall 53 of the EUV illumination optical system is provided to remove the scattered matter generated from the plasma light source, and the scattered matter adheres to the surface of the optical system such as a mirror existing in the subsequent optical path. Thus, the reflectance is prevented from decreasing.
隔壁５３のピンホールＰを通過したＥＵＶ光束は、コリメーター光学系５４により平行光束に変換され、この後、二次光源を発生させる為の光学系に入射される。
二次光源を発生させる手段として、「反射型フライアイ方式」と「中空型インテグレーター方式」の２種類が存在する。このうち、「中空型インテグレーター方式」は特開２００１−２８３３２に代表される方式であるが、この方式は光量のロスが多いとされ、現在のところ「反射型フライアイ方式」が有望とされている。「反射型フライアイ方式」とは、「小型の反射鏡を網目状に配置した光学素子」を二枚用い、コリメーターミラー５４から射出された平行光束を入射させることにより、反射型フライアイ光学系５５の射出端に照明ムラのない二次光源を形成するものである。
The EUV light beam that has passed through the pinhole P of the partition wall 53 is converted into a parallel light beam by the collimator optical system 54 and then incident on an optical system for generating a secondary light source.
There are two types of means for generating a secondary light source: a “reflective fly-eye method” and a “hollow integrator method”. Among these, the “hollow integrator method” is a method represented by Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-28332, but this method is considered to have a large amount of light loss, and at present, the “reflective fly-eye method” is considered promising. Yes. The “reflective fly-eye method” is a reflection-type fly-eye optical system in which two parallel optical elements emitted from a collimator mirror 54 are made incident using two “optical elements in which small reflectors are arranged in a mesh”. A secondary light source having no illumination unevenness is formed at the exit end of the system 55.
この後、反射型フライアイ光学系５５より射出された光束は、必要に応じ遮光板を介した後、コンデンサーミラー光学系５６を経由し、レチクル（マスク）５７面を照明する。レチクル５７面上の照明領域は反射型フライアイ光学系５５から射出された複数の２次光源群からの光を重畳して照明されているため照明ムラが少なく、光量の無駄なく照明することができる。 Thereafter, the light beam emitted from the reflective fly's eye optical system 55 illuminates the reticle (mask) 57 surface via a light shielding plate as necessary and then via a condenser mirror optical system 56. The illumination area on the surface of the reticle 57 is illuminated by superimposing light from a plurality of secondary light source groups emitted from the reflective fly-eye optical system 55, so that illumination unevenness is small and illumination can be performed without wasting light. it can.
ＥＵＶ照明光学系では、反射型フライアイ光学系５５の他、コリメーターミラー５４、コンデンサーミラー光学系５６、コレクター光学系５２は全てミラーにより構成されている。ＥＵＶ領域の波長で用いられるミラーとしては、多層膜により形成されたブラッグ反射を利用した多層膜ミラーとミラー反射面に対して浅い入射角度で入射させることにより高い反射率を得ることのできる斜入射型ミラーの２種類がある。斜入射型ミラーは入射角度を浅くする必要があり、また収差も発生しやすいが、浅い入射角度では高い反射率が得られる利点がある。 In the EUV illumination optical system, in addition to the reflective fly-eye optical system 55, the collimator mirror 54, the condenser mirror optical system 56, and the collector optical system 52 are all configured by mirrors. As a mirror used in the EUV wavelength, a slanted incidence that can obtain a high reflectivity by making it incident at a shallow incident angle on a multilayer mirror using a Bragg reflection formed by a multilayer film and a mirror reflecting surface. There are two types of type mirrors. The oblique incidence type mirror requires a shallow incident angle and easily generates aberrations, but has an advantage that a high reflectance can be obtained at a shallow incident angle.
一方、多層膜ミラーは、収差等が発生し難いという利点を有するが、反射率が低く、また多層膜を積層して作製するため費用と時間を要し高価なものとなってしまうという不利な点がある。 On the other hand, the multilayer mirror has the advantage that aberrations and the like are less likely to occur, but has a disadvantage that the reflectance is low, and the multilayer film is manufactured by stacking the multilayer films, which is expensive and expensive. There is a point.
ＥＵＶ照明系に使用されるミラーはこれらのミラーのどちらか一方のみを用いる構成や、双方のミラーを適当に組合せて配置した構成のものが存在している。
ＥＵＶ照明系では、効率の点から光源としてはプラズマ光源が有力であるが、現状ではプラズマ光源は一定なＥＵＶ光の光束を安定的に供給することが困難である。このことは従来の可視域や紫外域の光源にはない新たな問題点である。即ち、プラズマ光源ではプラズマが発生している領域が発光の源となるため、特に放電プラズマ光源では、発光点の位置が不安定となりやすく、また、プラズマの熱的影響などによっても発光位置が経時的に大きく変化するといったことが想定される。従来の可視域或いは紫外領域では、このように光源の発光位置が変化ししまうような光源は殆どなく、発光位置等の変化を考慮した光学系の設計を全く必要としなかった。 In the EUV illumination system, a plasma light source is effective as a light source from the viewpoint of efficiency, but it is difficult for the plasma light source to stably supply a constant luminous flux of EUV light at present. This is a new problem that does not exist in conventional visible and ultraviolet light sources. That is, in the plasma light source, the region where the plasma is generated becomes the light emission source, and particularly in the discharge plasma light source, the position of the light emission point is likely to be unstable, and the light emission position is also changed over time due to the thermal influence of the plasma. It is assumed that there will be significant changes. In the conventional visible region or ultraviolet region, there are almost no light sources in which the light emission position of the light source changes in this way, and it is not necessary to design an optical system in consideration of changes in the light emission position and the like.
しかし、ＥＵＶ光を発生させるプラズマ光源では発光位置や発光状態が変化する場合があり、同一の光学系のままでは光源の発光状態の変化により照明条件が変動してしまう可能性があるといった問題点があった。 However, in the case of a plasma light source that generates EUV light, the light emission position and light emission state may change, and if the same optical system is used, the illumination condition may vary due to the change in the light emission state of the light source. was there.
また、この他、波長１３．４ｎｍに代表されるようなＥＵＶの波長領域では、光学素子としてミラーが用いられているが、可視域や紫外域で用いられるミラーと異なり、現在、高反射率のミラーが存在しない。 In addition, in the EUV wavelength region typified by a wavelength of 13.4 nm, a mirror is used as an optical element. Unlike mirrors used in the visible region and the ultraviolet region, currently, it has a high reflectivity. There is no mirror.
このため入射光のうち反射されなかった成分は、熱としてミラーに吸収されるため反射率の低いミラーは加熱されてしまう。ミラーが加熱されると熱膨張によりミラー表面の形状が変形し、反射特性に変動を生じ照明条件が変化してしまうといった問題点がある。特にミラーとして多層膜ミラーを用いた場合は斜入射型のミラーに比べ一般的に反射率が低いため熱として吸収される成分も多く、また、多層膜によるブラッグ反射を利用している為、熱的影響により反射特性等の光学的特性の変動が顕著であることから問題は大きい。 For this reason, since the component which was not reflected among incident light is absorbed by a mirror as a heat | fever, a mirror with a low reflectance will be heated. When the mirror is heated, there is a problem that the shape of the mirror surface is deformed due to thermal expansion, the reflection characteristics fluctuate, and the illumination conditions change. In particular, when a multilayer mirror is used as the mirror, the reflectivity is generally lower than that of a grazing incidence type mirror, so many components are absorbed as heat, and because Bragg reflection by the multilayer film is used, The problem is significant because the optical characteristics such as the reflection characteristics are remarkably changed due to the influence of the light.
更に、多層膜ミラーの発熱に関してはこの他深刻な問題が存在している。即ち、例え熱膨張率の低い材料によりに多層膜ミラーを作ることができたとしても、長時間の使用により多層膜ミラーが加熱され破壊されてしまう問題である。破壊された多層膜ミラーは二度と使用することができず、多層膜ミラー自体が高価であることから使い捨てにした場合では、莫大なランニングコストがかかってしまう。 Furthermore, there are other serious problems regarding the heat generation of the multilayer mirror. In other words, even if a multilayer mirror can be made of a material having a low coefficient of thermal expansion, the multilayer mirror is heated and destroyed by long-term use. The destroyed multilayer mirror can never be used again, and the multilayer mirror itself is expensive. Therefore, when it is disposable, a huge running cost is required.
これらの問題点を抜本的に解決するには、ＥＵＶ領域であっても可視や紫外域に用いられるミラーと同程度の反射率をもつ高反射率のミラーが出現すればよいが、現状においては、ＥＵＶ領域において高反射率のミラーが出現する望みは薄い。 In order to solve these problems drastically, it is sufficient that a high-reflectance mirror having the same degree of reflectivity as the mirror used in the visible or ultraviolet region appears even in the EUV region. The desire for the appearance of high reflectivity mirrors in the EUV region is thin.
また、ＥＵＶ露光装置の照明系として使用する場合、露光するパターン等によって、ＮＡや二次光源としての照明分布をかえたい場合もある。
Further, when used as an illumination system of an EUV exposure apparatus, it may be desired to change the NA or illumination distribution as a secondary light source depending on the pattern to be exposed.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、以下の発明を提供するものである。
第１の発明は、露光装置等に用いられる照明光学装置であって、波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、前記光源からの光を集光するコレクター光学系と、前記コレクター光学系の集光点付近に配置され光源からの飛散物を除去し光線を透過させるためのピンホールが設けられた隔壁と、前記隔壁から射出した光線を平行光束とするコリメーターミラーと、前記コリメーターミラーからの平行光束を反射鏡により二次光源群からの光束に変換する反射型フライアイ光学系と、前記反射型フライアイ光学系により生成された二次光源群からの光束を反射鏡により重畳してレチクル面上の照明領域を照明するコンデンサーミラー光学系からなる照明光学装置において、前記コリメーターミラーが複数配置され、使用するコリメーターミラーが選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置である。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides the following inventions.
A first invention is an illumination optical apparatus used for an exposure apparatus or the like, comprising: a light source that generates EUV light having a wavelength of 60 nm or less; a collector optical system that collects light from the light source; and the collector optical system A partition wall disposed near the condensing point and provided with a pinhole for removing scattered matter from the light source and transmitting the light beam, a collimator mirror that collimates the light beam emitted from the partition wall, and the collimator mirror A reflective fly-eye optical system that converts a parallel light beam from the light into a light beam from a secondary light source group by a reflecting mirror, and a light beam from the secondary light source group generated by the reflective fly-eye optical system is superimposed by a reflecting mirror. In an illumination optical device comprising a condenser mirror optical system that illuminates the illumination area on the reticle surface, a plurality of collimator mirrors are arranged and used. It is an illumination optical apparatus according to claim that over has a replacement mechanism selectable.
第２の発明は、露光装置等に用いられる照明光学装置であって、波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、前記光源からの光を集光するコレクター光学系と、前記コレクター光学系の集光点付近に配置され光源からの飛散物を除去し光線を透過させるためのピンホールが設けられた隔壁と、前記隔壁から射出した光線を平行光束とするコリメーターミラーと、前記コリメーターミラーからの平行光束を反射鏡により二次光源群からの光束に変換する反射型フライアイ光学系と、前記反射型フライアイ光学系により生成された二次光源群からの光束を反射鏡により重畳してレチクル面上の照明領域を照明するコンデンサーミラー光学系からなる照明光学装置において、前記反射型フライアイ光学系を複数有し、使用する反射型フライアイ光学系が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置である。 A second invention is an illumination optical apparatus used in an exposure apparatus or the like, comprising: a light source that generates EUV light having a wavelength of 60 nm or less; a collector optical system that collects light from the light source; and the collector optical system. A partition wall disposed near the condensing point and provided with a pinhole for removing scattered matter from the light source and transmitting the light beam, a collimator mirror that collimates the light beam emitted from the partition wall, and the collimator mirror A reflective fly-eye optical system that converts a parallel light beam from the light into a light beam from a secondary light source group by a reflecting mirror, and a light beam from the secondary light source group generated by the reflective fly-eye optical system is superimposed by a reflecting mirror. In an illumination optical apparatus comprising a condenser mirror optical system for illuminating an illumination area on the reticle surface, the reflective flyar optical system having a plurality of the reflective fly's eye optical systems and used. It is an illumination optical apparatus according to claim in which the optical system has an exchange mechanism selectable.
第３の発明は、露光装置等に用いられる照明光学装置であって、波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、前記光源からの光を集光するコレクター光学系と、前記コレクター光学系の集光点付近に配置され光源からの飛散物を除去し光線を透過させるためのピンホールが設けられた隔壁と、前記隔壁から射出した光線を平行光束とするコリメーターミラーと、前記コリメーターミラーからの平行光束を反射鏡により二次光源群からの光束に変換する反射型フライアイ光学系と、前記反射型フライアイ光学系により生成された二次光源群からの光束を反射鏡により重畳してレチクル面上の照明領域を照明するコンデンサーミラー光学系からなる照明光学装置において、前記コンデンサーミラー光学系を複数有し、使用するコンデンサーミラー光学系が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置である。 A third invention is an illumination optical apparatus used in an exposure apparatus or the like, comprising: a light source that generates EUV light having a wavelength of 60 nm or less; a collector optical system that collects light from the light source; and the collector optical system A partition wall disposed near the condensing point and provided with a pinhole for removing scattered matter from the light source and transmitting the light beam, a collimator mirror that collimates the light beam emitted from the partition wall, and the collimator mirror A reflective fly-eye optical system that converts a parallel light beam from the light into a light beam from a secondary light source group by a reflecting mirror, and a light beam from the secondary light source group generated by the reflective fly-eye optical system is superimposed by a reflecting mirror. An illumination optical device comprising a condenser mirror optical system for illuminating an illumination area on the reticle surface, the condenser optical system having a plurality of the condenser mirror optical systems, It is an illumination optical apparatus according to claim the error optical system has an exchange mechanism selectable.
第４の発明は、露光装置等に用いられる照明光学装置であって、波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、前記光源からの光を集光するコレクター光学系と、前記コレクター光学系の集光点付近に配置され光源からの飛散物を除去し光線を透過させるためのピンホールが設けられた隔壁と、前記隔壁から射出した光線を平行光束とするコリメーターミラーと、前記コリメーターミラーからの平行光束を反射鏡により二次光源群からの光束に変換する反射型フライアイ光学系と、前記反射型フライアイ光学系により生成された二次光源群からの光束を反射鏡により重畳してレチクル面上の照明領域を照明するコンデンサーミラー光学系からなる照明光学装置において、前記コレクター光学系を複数有し、使用するコレクター光学系が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置である。 A fourth invention is an illumination optical apparatus used for an exposure apparatus or the like, comprising: a light source that generates EUV light having a wavelength of 60 nm or less; a collector optical system that collects light from the light source; and the collector optical system. A partition wall disposed near the condensing point and provided with a pinhole for removing scattered matter from the light source and transmitting the light beam, a collimator mirror that collimates the light beam emitted from the partition wall, and the collimator mirror A reflective fly-eye optical system that converts a parallel light beam from the light into a light beam from a secondary light source group by a reflecting mirror, and a light beam from the secondary light source group generated by the reflective fly-eye optical system is superimposed by a reflecting mirror. In the illumination optical device comprising the condenser mirror optical system that illuminates the illumination area on the reticle surface, the collector optical system is used in plural, and the collector optical system to be used is selected. It is an illumination optical apparatus according to claim which has a possible exchange mechanisms.
第５の発明は、露光装置等に用いられる照明光学装置であって、波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、前記光源からの光を集光するコレクター光学系と、前記コレクター光学系の集光点付近に配置され光源からの飛散物を除去し光線を透過させるためのピンホールが設けられた隔壁と、前記隔壁から射出した光線を多層膜が積層された構造の反射鏡により二次光源群からの光束に変換する反射型フライアイ光学系と、前記反射型フライアイ光学系により生成された二次光源群からの光束を多層膜が積層された構造の反射鏡により重畳してレチクル面上の照明領域を照明するコンデンサーミラー光学系からなる照明光学装置において、前記反射型フライアイ光学系を複数有し、使用する反射型フライアイ光学系が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置である。 A fifth invention is an illumination optical apparatus used in an exposure apparatus or the like, comprising: a light source that generates EUV light having a wavelength of 60 nm or less; a collector optical system that collects light from the light source; and the collector optical system A partition wall disposed near the condensing point and provided with a pinhole for removing scattered matter from the light source and transmitting light rays, and a light beam emitted from the partition wall is secondarily reflected by a reflecting mirror having a structure in which a multilayer film is laminated. Reflective fly's eye optical system for converting light from a light source group and a reticle by superimposing a light beam from a secondary light source group generated by the reflective fly's eye optical system on a reflecting mirror having a multilayer film structure In an illumination optical device comprising a condenser mirror optical system for illuminating an illumination area on a surface, the exchange has a plurality of the reflection type fly's eye optical systems, and the exchange type fly eye optical system to be used can be selected. To have an illumination optical apparatus according to claim.
第６の発明は、第１の発明の照明光学装置において、前記反射型フライアイ光学系を複数有し、使用する反射型フライアイ光学系が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, in the illumination optical apparatus according to the first aspect of the present invention, the illumination optical device includes a plurality of the reflection type fly's eye optical systems, and has an exchange mechanism that allows selection of the reflection type fly's eye optical systems to be used. It is an illumination optical device.
第７の発明は、第１、２、５、６の発明のいずれかの照明光学装置において、前記コンデンサーミラー光学系を複数有し、使用するコンデンサーミラー光学系が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置である。 A seventh aspect of the present invention is the illumination optical device according to any one of the first, second, fifth, and sixth aspects of the present invention, comprising a plurality of the condenser mirror optical systems, and an exchange mechanism that allows selection of the condenser mirror optical system to be used. It is the illumination optical apparatus characterized by the above-mentioned.
第８の発明は、第１から３、５から７の発明のいずれかの照明光学装置において、前記コレクター光学系を複数有し、使用するコレクター光学系が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置である。 According to an eighth invention, in the illumination optical device according to any one of the first to third and fifth to seventh inventions, the illumination optical device has a plurality of the collector optical systems, and an exchange mechanism that allows selection of the collector optical system to be used. This is an illumination optical device.
第９の発明は、第１から８の発明のいずれかの照明光学装置であって、前記反射型フライアイ光学系の反射型フライアイ光学系の射出端近傍に遮光板を設置した照明光学装置において、前記遮光板を複数有し、使用する遮光板が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置である。 A ninth invention is the illumination optical apparatus according to any one of the first to eighth inventions, wherein an illumination optical apparatus is provided in the vicinity of an exit end of the reflective fly-eye optical system of the reflective fly-eye optical system. The illumination optical device is characterized in that a plurality of the light shielding plates are provided and an exchange mechanism is provided that allows selection of the light shielding plates to be used.
第１０の発明は、第１から９のいずれかの照明光学装置において、前記交換機構が、リボルバー式或いはスライド式の交換機構であることを特徴とする照明光学装置である。
第１１の発明は、第１から１０の発明のいずれかの照明光学装置において、前記照明光学装置を構成する反射鏡及びミラーの全てが、斜入射反射型ミラーにより構成されていることを特徴とする照明光学装置である。
A tenth aspect of the invention is the illumination optical apparatus according to any one of the first to ninth aspects, wherein the exchange mechanism is a revolver type or a slide type exchange mechanism.
An eleventh aspect of the invention is the illumination optical apparatus according to any one of the first to tenth aspects of the invention, wherein all of the reflecting mirrors and mirrors constituting the illumination optical apparatus are composed of oblique incidence reflection type mirrors. The illumination optical device.
第１２の発明は、第１から１１の発明のいずれかの照明光学装置において、前記照明光学系を構成する前記反射型フライアイ光学系と前記コンデンサーミラー光学系によりレチクル面をケーラー照明することを特徴とする照明光学装置である。 In a twelfth aspect of the illumination optical device according to any one of the first to eleventh aspects of the invention, the reticle surface is Koehler-illuminated by the reflective fly-eye optical system and the condenser mirror optical system constituting the illumination optical system. The illumination optical device is characterized.
第１３の発明は、第１、６から１２の発明のいずれかの照明光学装置において、前記選択可能な交換機構内に含まれる複数のコリメーターミラーのうち一つを選択することにより、所望のＮＡ、二次光源の照明分布状態を得ることができることを特徴とする照明光学装置である。 According to a thirteenth invention, in the illumination optical device according to any one of the first, sixth to twelfth inventions, a desired NA is selected by selecting one of a plurality of collimator mirrors included in the selectable exchange mechanism. An illumination optical device characterized in that the illumination distribution state of the secondary light source can be obtained.
第１４の発明は、第２、５から１３の発明のいずれかの照明光学装置において、前記選択可能な交換機構内に含まれる複数のフライアイミラー光学系のうち一つを選択することにより、所望のＮＡ、二次光源の照明分布状態を得ることができることを特徴とする照明光学装置である。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the illumination optical device according to any one of the second, fifth to thirteenth aspects, a desired one is selected by selecting one of a plurality of fly-eye mirror optical systems included in the selectable exchange mechanism. The illumination optical apparatus is characterized in that the illumination distribution state of the secondary light source can be obtained.
第１５の発明は、第９から１４の発明のいずれかの照明光学装置において、前記選択可能な交換機構内に含まれる複数の遮光板のうち一つを選択することにより、所望の二次光源の照明分布状態を得ることができることを特徴とする照明光学装置である。 According to a fifteenth aspect, in the illumination optical device according to any one of the ninth to fourteenth aspects, a desired secondary light source is selected by selecting one of the plurality of light shielding plates included in the selectable exchange mechanism. An illumination optical device characterized in that an illumination distribution state can be obtained.
第１６の発明は、第１から１５の発明のいずれかの照明光学装置において、前記照明光学装置に含まれる反射鏡及びミラーの全てが、反射率が８０％以上の斜入射型ミラーであることを特徴とする照明光学装置である。 In a sixteenth aspect of the present invention, in the illumination optical apparatus according to any one of the first to fifteenth aspects, all of the reflecting mirrors and mirrors included in the illumination optical apparatus are oblique incidence type mirrors having a reflectance of 80% or more. The illumination optical device characterized by the above.
第１７の発明は、第１から１６の発明のいずれかの照明光学装置において、前記照明光学装置に含まれる全ての反射鏡及びミラーの表面が、Ｍｏ、Ｒｕ又はＭｏＳｉ2により形成されていることを特徴とする照明光学装置である。 According to a seventeenth aspect, in the illumination optical apparatus according to any one of the first to sixteenth aspects, the surfaces of all reflecting mirrors and mirrors included in the illumination optical apparatus are formed of Mo, Ru, or MoSi 2 . The illumination optical device characterized by the above.
第１８の発明は、第１、６から１７の発明のいずれかの照明光学装置において、前記選択可能な交換機構内に含まれる複数のコリメーターミラーの一部或いは全部が同一のコリメーターミラーであることを特徴とする照明光学装置である。 An eighteenth aspect of the invention is the illumination optical apparatus according to any one of the first and sixth to seventeenth aspects, wherein a part or all of the plurality of collimator mirrors included in the selectable exchange mechanism is the same collimator mirror. This is an illumination optical device.
第１９の発明は、第２、５から１８の発明のいずれかの照明光学装置において、前記選択可能な交換機構内に含まれる複数の反射型フライアイ光学系の一部或いは全部が同一の反射型フライアイ光学系であることを特徴とする照明光学装置である。 A nineteenth aspect of the invention is the illumination optical apparatus according to any one of the second, fifth to eighteenth aspects of the invention, wherein a part or all of the plurality of reflective fly-eye optical systems included in the selectable exchange mechanism is the same reflective type. An illumination optical apparatus characterized by being a fly-eye optical system.
第２０の発明は、第３、５から１９の発明のいずれかの照明光学装置において、前記選択可能な交換機構内に含まれる複数のコンデンサーミラー光学系の一部或いは全部が同一のコンデンサーミラー光学系であることを特徴とする照明光学装置である。 A twentieth aspect of the invention is the illumination optical apparatus according to any one of the third, fifth to nineteenth aspects of the invention, wherein a part or all of the plurality of condenser mirror optical systems included in the selectable exchange mechanism are the same. The illumination optical device is characterized by the following.
第２１の発明は、第４から２０の発明のいずれかの照明光学装置において、前記選択可能な交換機構内に含まれる複数のコレクター光学系の一部或いは全部が同一のコレクター光学系であることを特徴とする照明光学装置である。 According to a twenty-first aspect, in the illumination optical device according to any one of the fourth to twentieth aspects, a part or all of the plurality of collector optical systems included in the selectable exchange mechanism is the same collector optical system. The illumination optical device is characterized.
第２２の発明は、第１から２１の発明のいずれかに記載された照明光学装置において、前記選択可能な交換機構内に含まれる複数のコリメーターミラー、反射型フライアイ光学系、コンデンサーミラー光学系、コレクター光学系のうち、いずれかのミラーに温度センサーを設け、使用中のミラーの温度を計測することができる機構を有していることを特徴とする照明光学装置である。 According to a twenty-second invention, in the illumination optical device according to any one of the first to twenty-first inventions, a plurality of collimator mirrors, a reflective fly-eye optical system, and a condenser mirror optical system included in the selectable exchange mechanism The illumination optical device is characterized in that a temperature sensor is provided in any mirror of the collector optical system and has a mechanism capable of measuring the temperature of the mirror in use.
第２３の発明は、第１から２２の発明のいずれかの照明光学装置において、前記選択可能な交換機構内に含まれる複数のコリメーターミラー、反射型フライアイ光学系、コンデンサーミラー光学系、コレクター光学系のうち、照明に使用されていないミラーのいずれかを冷却する機構を有していることを特徴とする照明光学装置である。 A twenty-third aspect of the present invention is the illumination optical apparatus according to any one of the first to twenty-second aspects of the invention, wherein a plurality of collimator mirrors, a reflective fly-eye optical system, a condenser mirror optical system, a collector optical included in the selectable exchange mechanism An illumination optical apparatus having a mechanism for cooling any of the mirrors not used for illumination in the system.
第２４の発明は、第２３の発明の照明露光装置において、前記冷却機構が水冷機構であることを特徴とする照明光学装置である。
第２５の発明は、第１から２４の発明のいずれかの照明光学装置において、前記選択可能な交換機構内に含まれる複数のコリメーターミラー、反射型フライアイ光学系、コンデンサーミラー光学系、コレクター光学系のうち、いずれかのミラー或いは光学系について、光束の射出側に照度センサーを設け、照度を計測することができる機構を有していることを特徴とする照明光学装置である。
A twenty-fourth invention is the illumination optical apparatus according to the twenty-third invention, wherein the cooling mechanism is a water cooling mechanism.
A twenty-fifth invention is the illumination optical device according to any one of the first to twenty-fourth inventions, wherein a plurality of collimator mirrors, a reflective fly-eye optical system, a condenser mirror optical system, and a collector optics included in the selectable exchange mechanism. An illumination optical apparatus characterized in that any one of the mirrors or the optical system has a mechanism capable of measuring illuminance by providing an illuminance sensor on the light emission side.
第２６の発明は、マスク上に設けられたパターン像を感光性基板上へ転写する露光装置において、前記マスクを照明するための第１から２５の発明のいずれかの照明光学装置と、前記マスクのパターンの像を前記感光性基板上に形成するための投影光学系とを備えていることを特徴とする露光装置である。 According to a twenty-sixth aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for transferring a pattern image provided on a mask onto a photosensitive substrate, the illumination optical apparatus according to any one of the first to twenty-fifth aspects for illuminating the mask, and the mask And an optical projection system for forming an image of the pattern on the photosensitive substrate.
第２７の発明は、第２６の発明の露光装置を用いて、前記マスクのパターンを前記感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法である。
A twenty-seventh aspect of the invention is an exposure step of exposing the pattern of the mask onto the photosensitive substrate using the exposure apparatus of the twenty-sixth aspect of the invention, and a developing step of developing the photosensitive substrate exposed by the exposure step. A method for manufacturing a microdevice.
本発明の照明光学装置によれば、光源がプラズマ光源に代表されるＥＵＶ光源であっても安定的に照明をすることができるといった効果がある。また、光学素子の破壊や、熱変動による照明条件の変化にも対応することができ、ＥＵＶ光の照明光学装置としては、耐久性が高く長寿命の照明をすることができる。さらにこの他、所望の照明パターンを得ることができるといった効果もある。
According to the illumination optical apparatus of the present invention, there is an effect that stable illumination can be performed even if the light source is an EUV light source typified by a plasma light source. In addition, it is possible to cope with destruction of optical elements and changes in illumination conditions due to thermal fluctuations. As an illumination optical apparatus for EUV light, it is possible to perform illumination with high durability and long life. In addition, there is an effect that a desired illumination pattern can be obtained.
以下、本発明に係る照明光学装置の実施例を図１、図３に基づき説明する。 Embodiments of the illumination optical apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
図３に示されるように、ＥＵＶ光を使用することから照明光学装置全体が真空チャンバー１３内部に組み込まれ真空ポンプ１２により排気されている。真空チャンバー１３内には、図１に示すようにＥＵＶ光源１としてプラズマ光源を設置する。このプラズマ光源はＸｅガスを流しながら電極に電界を印加して放電させることによりプラズマを発生させるものである。尚、本実施例ではＥＵＶ光源１として放電プラズマ光源を使用しているが、レーザープラズマ光源を用いてもよい。 As shown in FIG. 3, since the EUV light is used, the entire illumination optical device is incorporated into the vacuum chamber 13 and exhausted by the vacuum pump 12. A plasma light source is installed in the vacuum chamber 13 as the EUV light source 1 as shown in FIG. This plasma light source generates plasma by applying an electric field to an electrode and discharging it while flowing Xe gas. In this embodiment, a discharge plasma light source is used as the EUV light source 1, but a laser plasma light source may be used.
このＥＵＶ光源１により発光したＥＵＶ光は、コレクター光学系である斜入射型のコレクターミラー２により集光する。このコレクターミラー２は、同心円状に円錐面を複数配置したモリブデン（Ｍｏ）からなる斜入射型ミラーである。このＥＵＶ光源１とコレクターミラー２は、一つの容器３の内部に収められており、コレクターミラー２によりＥＵＶ光が集光される位置の近傍にはピンホールＰが設けられ、ＥＵＶ光源１から発生したＥＵＶ光を取り出すことができる構成となっている。また、この容器３内部は容器外部よりも圧力が低圧に設定され、ＥＵＶ光源１より発生した飛散物が容器３の外に飛散しないようにされている。具体的には、図３に示すようにチャンバー１３を排気するための真空ポンプ１２と当該容器３を排気するための真空ポンプ１１の排気を調整することにより圧力調整がなされている。 The EUV light emitted from the EUV light source 1 is collected by an oblique incidence type collector mirror 2 which is a collector optical system. The collector mirror 2 is an oblique incidence type mirror made of molybdenum (Mo) having a plurality of conical surfaces arranged concentrically. The EUV light source 1 and the collector mirror 2 are housed in one container 3, and a pinhole P is provided near the position where the EUV light is collected by the collector mirror 2, and is generated from the EUV light source 1. The EUV light can be extracted. Further, the inside of the container 3 is set to a pressure lower than that of the outside of the container so that the scattered matter generated from the EUV light source 1 is not scattered outside the container 3. Specifically, as shown in FIG. 3, the pressure is adjusted by adjusting the exhaust of the vacuum pump 12 for exhausting the chamber 13 and the vacuum pump 11 for exhausting the container 3.
この容器３のピンホールＰから射出したＥＵＶ光は、図１に示すように２種類の異なる斜入射型のコリメーターミラー４ａ，４ｂが収められたコリメーターミラーユニット４内に入射する。入射したＥＵＶ光はコリメーターミラーユニット４内の一つのコリメーターミラー４ａに入射し、平行光束に変換され射出される。 The EUV light emitted from the pinhole P of the container 3 enters the collimator mirror unit 4 in which two different types of oblique incidence type collimator mirrors 4a and 4b are accommodated as shown in FIG. The incident EUV light is incident on one collimator mirror 4a in the collimator mirror unit 4, converted into a parallel light beam, and emitted.
本実施例では、コリメーターミラーユニット４に収められた各々のコリメーターミラーは、モリブデンからなる斜入射型ミラーであり、光束の入射角度がミラー面に対し約１０度の角度で入射するように設置されている。この角度でモリブデンの斜入射型ミラーにＥＵＶ光束を入射させた場合の反射率は約９０％であり、多層膜ミラーの反射率が７０％程度であるのに対し高い反射率を示す。 In this embodiment, each collimator mirror housed in the collimator mirror unit 4 is an oblique incidence type mirror made of molybdenum so that the incident angle of the light beam is incident at an angle of about 10 degrees with respect to the mirror surface. is set up. When the EUV light beam is incident on the oblique incidence mirror of molybdenum at this angle, the reflectance is about 90%, and the reflectance of the multilayer mirror is about 70%, which shows a high reflectance.
コリメーターミラーユニット４はリボルバー形式であり、選択されたコリメーターミラー４ａが、プラズマによるＥＵＶ光源１の発光状態が変動し、照明状態が変化した場合には、これを回転させ対応するコリメーターミラー４ｂと交換する。 The collimator mirror unit 4 is of a revolver type. When the light emission state of the EUV light source 1 is changed by the plasma and the illumination state changes, the selected collimator mirror 4a is rotated to correspond to the collimator mirror. Replace with 4b.
コリメーターミラーユニット４から射出した平行光束のＥＵＶ光は、その後、２種類の異なる斜入射型の反射型フライアイ光学系５ａ，５ｂが納められた反射型フライアイ光学系ユニット５に入射する。入射したＥＵＶ光は反射型フライアイ光学系ユニット５内の反射型フライアイ光学系５ａに入射し二次光源を生成する。 The parallel EUV light emitted from the collimator mirror unit 4 is then incident on the reflective fly-eye optical system unit 5 in which two different types of oblique incidence reflective fly-eye optical systems 5a and 5b are housed. The incident EUV light is incident on the reflective fly's eye optical system 5a in the reflective fly's eye optical system unit 5 to generate a secondary light source.
図４に斜入射型の反射型フライアイ光学系５ａの構成を示す。反射型フライアイ光学系は、入射側のフライアイミラー５ａ１と射出側のフライアイミラー５ａ２の二枚で一対となっており、入射側のフライアイミラー５ａ１は、複数の放物面鏡で構成されている。射出側のフライアイミラー５ａ２は入射側のフライアイミラー５ａ１で生じた収差を補正する役割を有している。 FIG. 4 shows a configuration of a grazing incidence reflection type fly-eye optical system 5a. The reflection type fly's eye optical system is a pair of a fly-eye mirror 5a1 on the incident side and a fly-eye mirror 5a2 on the exit side, and the fly-eye mirror 5a1 on the incident side is composed of a plurality of parabolic mirrors. Has been. The exit-side fly-eye mirror 5a2 has a role of correcting aberrations generated by the entrance-side fly-eye mirror 5a1.
尚、本実施例では反射型フライアイ光学系５ａは複数の放物面鏡で構成しているが、複数のシリンドリカルミラーにより構成してもよい。
本実施例では反射型フライアイ光学系ユニット５に収められた各々のフライアイミラーは、モリブデンからなる斜入射型ミラーであり、光束の入射角度がミラー面に対し１０度の角度で入射されるように設置されており、このときの反射率は約９０％である。尚、このフライアイミラー光学系５ａに代えてウォルターＩ型ミラーに代表されるような複数の反射鏡を同心円共焦点配置に組み込んだミラーとすることも可能である。
In this embodiment, the reflective fly's eye optical system 5a is composed of a plurality of parabolic mirrors, but may be composed of a plurality of cylindrical mirrors.
In this embodiment, each fly-eye mirror housed in the reflective fly-eye optical system unit 5 is an oblique incidence type mirror made of molybdenum, and the incident angle of the light beam is incident at an angle of 10 degrees with respect to the mirror surface. The reflectance at this time is about 90%. Instead of the fly-eye mirror optical system 5a, a mirror in which a plurality of reflecting mirrors such as a Walter I-type mirror are incorporated in a concentric confocal arrangement can be used.
反射型フライアイ光学系ユニット５もリボルバー形式であり、選択された反射型フライアイ光学系５ａが、プラズマによるＥＵＶ光源１の発光状態が変動し、照明状態が変化した場合には、これを回転させ対応するフライアイミラー光学系５ｂと交換する。 The reflection type fly-eye optical system unit 5 is also of a revolver type, and the selected reflection type fly-eye optical system 5a rotates the light emission state of the EUV light source 1 due to plasma when the illumination state changes. Then, the corresponding fly-eye mirror optical system 5b is replaced.
更に、ＥＵＶ光源１の発光状況の変化により対応するため、コリメーターミラー４ａ，４ｂ、フライアイミラー光学系５ａ，５ｂを相互に交換し、調整することにより最適の照明状態を得ることができる。 Furthermore, in order to cope with changes in the light emission status of the EUV light source 1, the optimal illumination state can be obtained by exchanging and adjusting the collimator mirrors 4a and 4b and the fly-eye mirror optical systems 5a and 5b.
反射型フライアイ光学系ユニット５から射出したＥＵＶ光は、必要な場合は変形照明用の遮光板を通過し所望の変形照明を形成する。この遮光板は所望の二次光源を得ることができるよう複数の照明パターンの遮光板がターレット６上に設置されており、ターレット６を回転し遮光板を選択することにより、所望の変形照明を得ることができる。 The EUV light emitted from the reflective fly's eye optical system unit 5 passes through a light shielding plate for modified illumination, if necessary, to form desired modified illumination. The light shielding plate is provided with a plurality of light shielding plates on the turret 6 so that a desired secondary light source can be obtained. By rotating the turret 6 and selecting the light shielding plate, a desired modified illumination can be obtained. Can be obtained.
この後、モリブデンからなる斜入射型のコンデンサーミラー７を介した後、レチクル８を照明する。尚、反射型フライアイ光学系（５ａ、５ｂ）とコンデンサーミラー７はレチクル８がケーラー照明されるように構成されている。 Thereafter, the reticle 8 is illuminated after passing through a grazing incidence condenser mirror 7 made of molybdenum. The reflective fly-eye optical system (5a, 5b) and the condenser mirror 7 are configured such that the reticle 8 is Koehler illuminated.
以上の照明光学装置より得られる照明は、露光装置の照明として利用される。
The illumination obtained from the above illumination optical device is used as illumination for the exposure apparatus.
次に、所望の照明をするためにコリメーターミラー、フライアイミラー光学系をそれぞれのユニット内で交換する機構の照明露光装置について説明する。この実施例における照明光学装置は、実施例１と同様の交換ユニットを備えた照明光学装置である。
図１に示されるように、コリメーターミラーユニット４内で適当なコリメーターミラーを選択することにより、所望の二次光源の分布を得ることができる。
本実施例では、コリメーターミラーユニット４には、４種類の異なるコリメーターミラーが納められている。具体的には、通常照明をするための同心円状のコリメーターミラー、輪帯照明するために同心円状のコリメーターを構成しているウォルターミラーの一部を厚くしたコリメーターミラー、図６に示すように２枚の放物面鏡４１、４２を用いることにより入射光を２つの平行光束に変換し２極照明分布を作ることのできるコリメーターミラー、同様の手法により４枚の放物面鏡を用いることにより入射光を４つの平行光束に変換し４極照明分布を作ることができるコリメーターミラーの以上４種類である。これら４種類の異なるコリメーターミラーのうちいずれかを選択することにより所望の分布の照明を得ることができる。
又、反射型フライアイ光学系ユニット５においても、所定の二次光源の照明をするための反射型フライアイ光学系５ａ、５ｂのいずれかの反射型フライアイ光学系を選択することにより所望の分布の二次光源を得ることもできる。
また、コリメーターミラーユニット４や反射型フライアイ光学系ユニット５の交換機構では二次光源の分布のみならず、所望のＮＡも得ることができる。
Next, an illumination exposure apparatus having a mechanism for exchanging the collimator mirror and the fly-eye mirror optical system in each unit in order to perform desired illumination will be described. The illumination optical apparatus in this embodiment is an illumination optical apparatus including the same replacement unit as that in the first embodiment.
As shown in FIG. 1, a desired secondary light source distribution can be obtained by selecting an appropriate collimator mirror in the collimator mirror unit 4.
In this embodiment, the collimator mirror unit 4 includes four different collimator mirrors. Specifically, a concentric collimator mirror for normal illumination, a collimator mirror with a thickened part of a Walter mirror constituting a concentric collimator for annular illumination, and shown in FIG. Thus, by using two parabolic mirrors 41 and 42, collimator mirrors that can convert the incident light into two parallel light fluxes and create a dipole illumination distribution, four parabolic mirrors by the same method There are four types of collimator mirrors that can convert incident light into four parallel light fluxes to create a quadrupole illumination distribution. By selecting one of these four different collimator mirrors, it is possible to obtain illumination with a desired distribution.
In the reflective fly-eye optical system unit 5 as well, a desired fly-eye optical system of any one of the reflective fly-eye optical systems 5a and 5b for illuminating a predetermined secondary light source is selected. A distributed secondary light source can also be obtained.
Further, the exchange mechanism of the collimator mirror unit 4 and the reflective fly's eye optical system unit 5 can obtain not only the distribution of the secondary light source but also a desired NA.
更に、所望の二次光源の分布は複数の遮光板を搭載した遮光機構ユニット６においても得ることができる。具体的には、遮蔽機構ユニット６は、図１に示すように瞳面上のフライアイミラー射出端の近傍に設置されるが、本実施例において遮蔽機構ユニット６は図７に示す如く、ターレット状の円盤に複数の遮蔽板（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）を配置し、回転させて適切な遮光板を選択することにより所望の二次光源の分布を得ることができるものである。
二次光源の基本的なパターンとしては、通常照明６ａ、輪帯照明６ｂ、２極照明６ｃ、４極照明６ｄ等があるが、この他様々の照明が可能となるよう複数の遮蔽板が搭載されている。
Further, the desired distribution of the secondary light source can be obtained also in the light shielding mechanism unit 6 equipped with a plurality of light shielding plates. Specifically, the shielding mechanism unit 6 is installed in the vicinity of the fly-eye mirror exit end on the pupil plane as shown in FIG. 1. In this embodiment, the shielding mechanism unit 6 is a turret as shown in FIG. A desired secondary light source distribution can be obtained by arranging a plurality of shielding plates (6a, 6b, 6c, 6d) on a circular disk and rotating them to select an appropriate shielding plate.
The basic pattern of the secondary light source includes normal illumination 6a, annular illumination 6b, dipole illumination 6c, quadrupole illumination 6d, etc., but a plurality of shielding plates are mounted to enable various other illuminations. Has been.
この後、コンデンサーミラー光学系７を介し、露光装置上に設置されたレチクル（マスク）８を照明する。
以上の照明光学装置より得られる照明は、露光装置の照明として利用される。
Thereafter, the reticle (mask) 8 installed on the exposure apparatus is illuminated via the condenser mirror optical system 7.
The illumination obtained from the above illumination optical device is used as illumination for the exposure apparatus.
次に、同一の照明条件を維持するため同一のミラーをユニット内に配置し交換する機構を有する照明光学装置について図５に基づき説明する。 Next, an illumination optical apparatus having a mechanism for arranging and exchanging the same mirror in the unit in order to maintain the same illumination condition will be described with reference to FIG.
ＥＵＶ光を使用することから照明光学装置全体が真空チャンバー内部に組み込まれ真空ポンプにより排気されている。このような真空チャンバー内に、図５に示されるようにＥＵＶ光源２１としてプラズマ光源を設置する。このプラズマ光源はＸｅガスを流しながら電極に電界を印加して放電させることによりプラズマを発生させるものである。尚、本実施例ではＥＵＶ光源２１として放電プラズマ光源を使用しているが、レーザープラズマ光源を用いてもよい。 Since the EUV light is used, the entire illumination optical device is incorporated into the vacuum chamber and exhausted by a vacuum pump. In such a vacuum chamber, a plasma light source is installed as the EUV light source 21 as shown in FIG. This plasma light source generates plasma by applying an electric field to an electrode and discharging it while flowing Xe gas. In this embodiment, a discharge plasma light source is used as the EUV light source 21, but a laser plasma light source may be used.
このＥＵＶ光源２１により発光したＥＵＶ光は、コレクター光学系である斜入射型のコレクターミラー２２により集光する。このコレクターミラー２２は、同心円状に円錐面を複数配置したモリブデンからなる斜入射型ミラーである。このＥＵＶ光源２１とコレクターミラー２２は、容器２３内に収められており、コレクターミラー２２によりＥＵＶ光が集光した位置の近傍にはピンホールＰが設けられ、ＥＵＶ光源２１から発生したＥＵＶ光を取り出すことができる構成となっている。また、この容器内部は容器外部よりも圧力が低圧に設定されており、プラズマによるＥＵＶ光源２１より発生した飛散物が容器２３の外に飛散しないように圧力調整がなされている。 The EUV light emitted from the EUV light source 21 is collected by a grazing incidence collector mirror 22 which is a collector optical system. The collector mirror 22 is an oblique incidence type mirror made of molybdenum having a plurality of conical surfaces arranged concentrically. The EUV light source 21 and the collector mirror 22 are housed in a container 23. A pinhole P is provided in the vicinity of the position where the EUV light is collected by the collector mirror 22, and the EUV light generated from the EUV light source 21 is received. It becomes the structure which can be taken out. Further, the pressure inside the container is set to be lower than that outside the container, and the pressure is adjusted so that the scattered matter generated from the EUV light source 21 due to plasma does not scatter outside the container 23.
この容器２３のピンホールＰから射出したＥＵＶ光は、複数の同一の斜入射型のコリメーターミラー２４ａが収められたコリメーターミラーユニット２４内に入射する。入射したＥＵＶ光はコリメーターミラーユニット２４内の一つに入射し、平行光束に変換され射出される。このコリメーターミラーユニット２４には、同一のコリメーターミラー２４ａが２組収められている。 The EUV light emitted from the pinhole P of the container 23 enters a collimator mirror unit 24 in which a plurality of identical oblique incidence type collimator mirrors 24a are housed. The incident EUV light enters one of the collimator mirror units 24, is converted into a parallel light beam, and is emitted. The collimator mirror unit 24 contains two sets of the same collimator mirror 24a.
本実施例では、コリメーターミラーユニット２４に収められた各々のコリメーターミラー２４ａは、モリブデンからなる斜入射型ミラーであり、光束の入射角度がミラー面に対し約１０度の角度で入射するように設置されている。この角度でモリブデンの斜入射型ミラーにＥＵＶ光束を入射させた場合の反射率は９０％であり、多層膜ミラーの反射率が７０％程度であるのに対し高い反射率を示す。 In this embodiment, each collimator mirror 24a housed in the collimator mirror unit 24 is an oblique incidence type mirror made of molybdenum so that the incident angle of the light beam is incident at an angle of about 10 degrees with respect to the mirror surface. Is installed. When the EUV light beam is incident on the molybdenum oblique incidence type mirror at this angle, the reflectance is 90%, and the reflectance of the multilayer mirror is about 70%, which is high.
コリメーターミラーユニット２４はリボルバー形式であり、選択されたコリメーターミラーが高温になり照明状態が変化し始めたら、使用していなかった他の同一のコリメーターミラーに交換する。交換はコリメーターミラーからのＥＵＶ光の射出端に設置した光学的センサー(不図示)により照明状況を観測し、照明条件の変化が観測された場合に自動的に他のコリメーターミラーに交換する機構となっている。 The collimator mirror unit 24 is of a revolver type, and when the selected collimator mirror becomes hot and the illumination state starts to change, it is replaced with another identical collimator mirror that has not been used. The replacement is performed by observing the illumination status with an optical sensor (not shown) installed at the EUV light exit end from the collimator mirror, and automatically replacing it with another collimator mirror when a change in illumination conditions is observed. It is a mechanism.
本実施例では、交換の際には、ＥＵＶ光の射出端に設置された光学的センサーによる照明条件の観測し、これを基準に交換するか否かの判断を行っているが、この他、コリメーターミラーの側面にサーミスター等の温度センサーを設置し、ある一定温度以上になったら交換するような機構とすることにより、自動的に他のコリメーターミラーと交換する機構であってもよい。 In this embodiment, at the time of replacement, the illumination condition is observed by an optical sensor installed at the emission end of the EUV light, and whether or not to replace is determined as a reference. By installing a temperature sensor such as a thermistor on the side of the collimator mirror and replacing it when it exceeds a certain temperature, it may be a mechanism that automatically replaces it with another collimator mirror. .
コリメーターミラーユニット２４から射出した平行光束のＥＵＶ光は、その後、対となった同一の斜入射型の反射型フライアイ光学系２５ａが複数納められた反射型フライアイ光学系ユニット２５に入射する。入射したＥＵＶ光は反射型フライアイ光学系ユニット２５内の一つの反射型フライアイ光学系２５ａに入射し二次光源を生成する。 The parallel EUV light emitted from the collimator mirror unit 24 is then incident on a reflective fly's eye optical system unit 25 in which a plurality of identical oblique incidence type reflective fly's eye optical systems 25a are housed. . The incident EUV light is incident on one reflective fly's eye optical system 25a in the reflective fly's eye optical system unit 25 to generate a secondary light source.
斜入射型の反射型フライアイ光学系は図４に示すように、入射側のフライアイミラーと出射側のフライアイミラーの二枚で一対となっている。
本実施例では反射型フライアイ光学系ユニット２５内に収められた反射型フライアイ光学系２５ａも、モリブデンからなる斜入射型ミラーであり、光束の入射角度がミラー面に対し１０度の角度で入射されるように設置されている。
As shown in FIG. 4, the oblique-incidence type reflective fly-eye optical system is a pair of a fly-eye mirror on the incident side and a fly-eye mirror on the exit side.
In this embodiment, the reflective fly's eye optical system 25a housed in the reflective fly's eye optical system unit 25 is also an oblique incidence type mirror made of molybdenum, and the incident angle of the light beam is 10 degrees with respect to the mirror surface. It is installed to be incident.
同様に反射型フライアイ光学系ユニット２５もリボルバー形式であり、選択された反射型フライアイ光学系が高温になり照明状態が変化し始めたら、使用していなかった別の同一の反射型フライアイ光学系に交換する。 Similarly, the reflective fly-eye optical system unit 25 is also of a revolver type, and when the selected reflective fly-eye optical system becomes hot and the illumination state starts to change, another identical reflective fly-eye that has not been used. Replace with an optical system.
交換は照明条件を二次光源面上で光学的センサーにより照明状況を観測し、この光学的センサー(不図示)により照明条件の変化が観測された場合に、自動的に別の反射型フライアイ光学系に交換する機構となっている。 In the replacement, when the illumination condition is observed on the secondary light source surface by an optical sensor and a change in the illumination condition is observed by this optical sensor (not shown), another reflective fly-eye is automatically added. It is a mechanism for exchanging with an optical system.
本実施例では、交換の際には、二次光源面上での光学的センサーによる照明条件の観測し、これを基準に交換するか否かの判断を行っているが、この他、フライアイミラーの側面にサーミスター等の温度センサーを設置し、ある一定温度以上になったら交換するような機構とすることにより、自動的に別の反射型フライアイ光学系と交換する機構であってもよい。 In this embodiment, at the time of replacement, the illumination condition by the optical sensor on the secondary light source surface is observed and a determination is made as to whether or not to replace it based on this. Even if it is a mechanism that automatically replaces another reflective fly-eye optical system by installing a temperature sensor such as a thermistor on the side of the mirror and replacing it when it exceeds a certain temperature Good.
反射型フライアイユニット２５から射出したＥＵＶ光は、必要に応じて変形照明用の遮光板を通過し所望の変形照明を形成する。この遮光板は所望の二次光源が得ることができるよう複数のパターンの遮光板がターレット２６上に設置されており、回転させることにより、所望の変形照明をすることができる。 The EUV light emitted from the reflective fly-eye unit 25 passes through a light shielding plate for modified illumination as necessary to form desired modified illumination. The light-shielding plate is provided with a plurality of patterns of light-shielding plates on the turret 26 so that a desired secondary light source can be obtained.
この後、モリブデンからなる斜入射型のコンデンサーミラー光学系２７を介した後、マスク２８面を照明する。
尚、コンデンサーミラー光学系２７についても、複数の同一のコンデンサーミラーを配置したコンデンサーミラーユニットを設け、使用しているコンデンサーミラー光学系が加熱された場合、反射型フライアイ光学系等の場合と同様に交換する機構を設けることも可能である。同様にコレクターミラー２２についても、複数の同一のコレクターミラーを配置したコレクターミラーユニットを設け、使用しているコレクターミラーが加熱された場合、フライアイミラー等の場合と同様に交換する機構を設けることも可能である。
Thereafter, the surface of the mask 28 is illuminated after passing through a grazing incidence condenser mirror optical system 27 made of molybdenum.
The condenser mirror optical system 27 is also provided with a condenser mirror unit in which a plurality of identical condenser mirrors are arranged. When the condenser mirror optical system used is heated, the same as in the case of a reflective fly-eye optical system or the like. It is also possible to provide a mechanism for replacement. Similarly, the collector mirror 22 is provided with a collector mirror unit in which a plurality of identical collector mirrors are arranged, and when the collector mirror being used is heated, a mechanism for exchanging the same as in the case of a fly-eye mirror is provided. Is also possible.
加熱により交換されたミラーは、その後はＥＵＶ光が照射されないため、そのまま放置することにより冷却される。冷却された後は再度使用可能となり、ミラーの交換を繰り返すことにより、長期間安定的にＥＵＶ光を供給することができる。 Since the mirror exchanged by heating is not irradiated with EUV light thereafter, it is cooled by leaving it alone. After cooling, it can be used again, and EUV light can be supplied stably for a long period of time by repeatedly exchanging the mirrors.
更に、交換されたミラーを水冷機構により冷却することにより、短時間でミラーを冷却することができるが、特に真空中ではミラーにためられた熱が放出され難いことから、短時間の冷却は重要である。 Furthermore, by cooling the replaced mirror with a water cooling mechanism, the mirror can be cooled in a short time. However, since the heat accumulated in the mirror is difficult to be released especially in a vacuum, it is important to cool in a short time. It is.
以上の照明光学装置より得られる照明は、露光装置の照明として利用される。
The illumination obtained from the above illumination optical device is used as illumination for the exposure apparatus.
本実施例は、図８に示されるように斜入射型ミラーの他一部多層膜ミラーを用いた構成の照明光学装置である。
本実施例では、ＥＵＶ光源３１から発生したＥＵＶ光は、コレクターミラー３２ａにより、隔壁３３上のピンホールＰに集光される。コレクターミラー３２ａは、リボルバー形式のコレクターミラーユニット３２に収納されており、各々のコレクターミラーはモリブデンにより形成された斜入射型ミラーである。
コレクターミラーユニット３２内には、２組の同一のコレクターミラーが収納されており、使用しているコレクターミラー３２ａが高温になり照明状態が変化し始めたら、別の同一のコレクターミラーに交換する
隔壁３３に設けられたピンホールＰから射出されたＥＵＶ光は、リボルバー形式の反射型フライアイ光学系ユニット３５に入射する。反射型フライアイ光学系ユニット３５には２組の同一の多層膜ミラーからなる反射型フライアイ光学系３５ａが設置されている。この多層膜ミラーはＭｏとＳｉを所定の膜厚で４０層積層形成されたものである。
This embodiment is an illumination optical apparatus having a configuration using a partially incident multilayer mirror as shown in FIG.
In this embodiment, the EUV light generated from the EUV light source 31 is collected in the pinhole P on the partition wall 33 by the collector mirror 32a. The collector mirror 32a is housed in a revolver type collector mirror unit 32, and each collector mirror is a grazing incidence type mirror made of molybdenum.
Two sets of identical collector mirrors are housed in the collector mirror unit 32. When the collector mirror 32a being used becomes high temperature and the illumination state starts to change, the collector mirror unit 32 is replaced with another identical collector mirror. EUV light emitted from a pinhole P provided at 33 enters a revolver-type reflective fly-eye optical system unit 35. The reflective fly's eye optical system unit 35 is provided with a reflective fly's eye optical system 35a composed of two identical multilayer mirrors. This multilayer mirror is formed by stacking 40 layers of Mo and Si with a predetermined film thickness.
反射型フライアイ光学系ユニット３５内では、使用している反射型フライアイ光学系３５ａが高温になり照明状態が変化し始めたら、別の同一の反射型フライアイ光学系に交換する。尚、反射型フライアイ光学系ユニット３５とには、変形照明用の遮光機構ユニット３６が設けられ、これによっても変形照明を形成することが可能である。 In the reflective fly's eye optical system unit 35, when the reflective fly's eye optical system 35a being used becomes high temperature and the illumination state starts to change, it is replaced with another identical reflective fly's eye optical system. The reflective fly's eye optical system unit 35 is provided with a light shielding mechanism unit 36 for modified illumination, which can also form modified illumination.
反射型フライアイ光学系ユニット３５から射出したＥＵＶ光束は、リボルバー形式のコンデンサーミラーユニット３７に入射する。コンデンサーミラーユニット３７には２組の同一の多層膜ミラーからなるコンデンサーミラー光学系３７ａが設置されている。この多層膜ミラーもＭｏとＳｉを所定の膜厚で４０層積層形成されたものである。 The EUV light beam emitted from the reflective fly's eye optical system unit 35 enters a revolver-type condenser mirror unit 37. The condenser mirror unit 37 is provided with a condenser mirror optical system 37a composed of two sets of identical multilayer mirrors. This multilayer mirror is also formed by stacking 40 layers of Mo and Si with a predetermined thickness.
コンデンサーミラーユニット３７内でも同様に使用しているコンデンサーミラー光学系３７ａが高温になり照明状態が変化し始めたら、別の同一のコンデンサーミラー光学系に交換する。コンデンサーミラーユニット３７から射出したＥＵＶ光束は、この後マスク３８を照明する。 Similarly, when the condenser mirror optical system 37a used in the condenser mirror unit 37 becomes hot and the illumination state starts to change, the condenser mirror optical system 37a is replaced with another identical condenser mirror optical system. The EUV light beam emitted from the condenser mirror unit 37 illuminates the mask 38 thereafter.
本実施例においても加熱により交換されたミラーは、そのまま放置することにより冷却され、冷却後は再度使用されるため、ミラーの交換を繰り返すことにより、長期間安定的にＥＵＶ光を供給する光源となる。 Also in this embodiment, the mirror exchanged by heating is cooled by leaving it as it is, and is used again after cooling. Therefore, by repeatedly exchanging the mirror, a light source that stably supplies EUV light for a long period of time Become.
また、放置では時間がかかるため水冷を行うことや、光学的センサー、熱的センサーを設けて自動的に交換できるような機構とすることは、実施例３の場合と同様である。
多層膜ミラーの場合、低反射率で熱吸収が大きく、又、多層膜ミラーは膜を積層膜であることから、このような交換機構は特に効果がある。
In addition, since it takes a long time to stand, it is the same as in the case of the third embodiment that water cooling is performed, and an optical sensor and a thermal sensor are provided so that the mechanism can be automatically replaced.
In the case of a multilayer mirror, such an exchange mechanism is particularly effective because it has a low reflectance and a large heat absorption, and the multilayer mirror is a laminated film.
尚、反射型フライアイ光学系ユニット３５、コンデンサーミラーユニット３７における交換機構では、熱対策の場合のみならず、所望の照明を行うためにも用いることが可能であり、この場合、各々のユニット３５、３７に収められているミラーは、各々異なるミラーが収められている。
The exchange mechanism in the reflective fly-eye optical system unit 35 and the condenser mirror unit 37 can be used not only for heat countermeasures but also for performing desired illumination. In this case, each unit 35 can be used. , 37 includes different mirrors.
上述の実施例１から４に係る照明光学装置含む露光装置により、マイクロデバイスを露光する方法について以下に説明する。この露光装置は、照明光学装置によってマスク(またはレチクル)を照明し(照明工程)、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用パターンを感光性基板に露光する(露光工程)ことにより、マイクロデバイス(半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等)を製造することができる。この露光装置を用いて感光性基板としてのウエハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例を図９のフローチャートに基づき説明する。 A method for exposing a micro device using the exposure apparatus including the illumination optical apparatus according to the first to fourth embodiments will be described below. This exposure apparatus illuminates a mask (or reticle) with an illumination optical apparatus (illumination process), and exposes a transfer pattern formed on the mask using a projection optical system onto a photosensitive substrate (exposure process). Micro devices (semiconductor elements, imaging elements, liquid crystal display elements, thin film magnetic heads, etc.) can be manufactured. An example of a technique for obtaining a semiconductor device as a micro device by forming a predetermined circuit pattern on a wafer or the like as a photosensitive substrate using this exposure apparatus will be described based on the flowchart of FIG.
先ず、図９のステップ１０１において、１ロットのウエハ上に金属膜が蒸着される、次のステップ１０２において、その１ロットのウエハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ１０３において、上述の実施形態の露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系(投影光学モジュール)を介して、その１ロットのウエハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップ１０４において、その１ロットについてウエハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ１０５において、その１ロットのウエハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウエハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤに回路パターンの形成を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスであっても露光することができる。 First, in step 101 of FIG. 9, a metal film is deposited on one lot of wafers. In the next step 102, a photoresist is applied on the metal film on the one lot of wafers. Thereafter, in step 103, using the exposure apparatus of the above-described embodiment, the image of the pattern on the mask is sequentially exposed to each shot area on the wafer of one lot via the projection optical system (projection optical module). Transcribed. Thereafter, in step 104, the photoresist on the wafer is developed for the lot, and in step 105, the resist pattern is etched on the wafer in the lot to obtain a pattern on the mask. Corresponding circuit patterns are formed in each shot area on each wafer. Thereafter, a circuit pattern is formed on the upper layer to manufacture a device such as a semiconductor element. According to the semiconductor device manufacturing method described above, even a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern can be exposed.
また、上述の実施形態の露光装置では、プレート(ガラス基板)上に所定のパターン(回路パターン、電極パターン等)を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。
In the exposure apparatus of the above-described embodiment, a liquid crystal display element as a micro device can be obtained by forming a predetermined pattern (circuit pattern, electrode pattern, etc.) on a plate (glass substrate).
１ ＥＵＶ光源
２ コレクターミラー
３ 容器
４ コリメーターミラーユニット
５ 反射型フライアイ光学系
６ ターレット
７ コンデンサーミラー
８ レチクル
Ｐ ピンホール
1 EUV light source 2 Collector mirror 3 Container 4 Collimator mirror unit 5 Reflective fly-eye optical system 6 Turret 7 Condenser mirror 8 Reticle P Pinhole
Claims (27)
波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、
前記光源からの光を集光するコレクター光学系と、
前記コレクター光学系の集光点付近に配置され光源からの飛散物を除去し光線を透過させるためのピンホールが設けられた隔壁と、
前記隔壁から射出した光線を平行光束とするコリメーターミラーと、
前記コリメーターミラーからの平行光束を反射鏡により二次光源群からの光束に変換する反射型フライアイ光学系と、
前記反射型フライアイ光学系により生成された二次光源群からの光束を反射鏡により重畳してレチクル面上の照明領域を照明するコンデンサーミラー光学系からなる照明光学装置において、
前記コリメーターミラーが複数配置され、使用するコリメーターミラーが選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置。
An illumination optical device used for an exposure apparatus or the like,
A light source that generates EUV light having a wavelength of 60 nm or less;
A collector optical system for condensing light from the light source;
A partition wall provided with a pinhole disposed near the condensing point of the collector optical system to remove scattered matter from the light source and transmit the light beam;
A collimator mirror that collimates the light beam emitted from the partition;
A reflective fly-eye optical system that converts a parallel light beam from the collimator mirror into a light beam from a secondary light source group by a reflecting mirror;
In an illumination optical apparatus comprising a condenser mirror optical system that illuminates an illumination area on a reticle surface by superimposing a light beam from a secondary light source group generated by the reflective fly-eye optical system by a reflector,
An illumination optical apparatus comprising a plurality of collimator mirrors and an exchange mechanism for selecting a collimator mirror to be used.
波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、
前記光源からの光を集光するコレクター光学系と、
前記コレクター光学系の集光点付近に配置され光源からの飛散物を除去し光線を透過させるためのピンホールが設けられた隔壁と、
前記隔壁から射出した光線を平行光束とするコリメーターミラーと、
前記コリメーターミラーからの平行光束を反射鏡により二次光源群からの光束に変換する反射型フライアイ光学系と、
前記反射型フライアイ光学系により生成された二次光源群からの光束を反射鏡により重畳してレチクル面上の照明領域を照明するコンデンサーミラー光学系からなる照明光学装置において、
前記反射型フライアイ光学系を複数有し、使用する反射型フライアイ光学系が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置。
An illumination optical device used for an exposure apparatus or the like,
A light source that generates EUV light having a wavelength of 60 nm or less;
A collector optical system for condensing light from the light source;
A partition wall provided with a pinhole disposed near the condensing point of the collector optical system to remove scattered matter from the light source and transmit the light beam;
A collimator mirror that collimates the light beam emitted from the partition;
A reflective fly-eye optical system that converts a parallel light beam from the collimator mirror into a light beam from a secondary light source group by a reflecting mirror;
In an illumination optical apparatus comprising a condenser mirror optical system that illuminates an illumination area on a reticle surface by superimposing a light beam from a secondary light source group generated by the reflective fly-eye optical system by a reflector,
An illumination optical apparatus comprising: a plurality of the reflective fly's eye optical systems, and an exchange mechanism for selecting a reflective fly's eye optical system to be used.
波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、
前記光源からの光を集光するコレクター光学系と、
前記コレクター光学系の集光点付近に配置され光源からの飛散物を除去し光線を透過させるためのピンホールが設けられた隔壁と、
前記隔壁から射出した光線を平行光束とするコリメーターミラーと、
前記コリメーターミラーからの平行光束を反射鏡により二次光源群からの光束に変換する反射型フライアイ光学系と、
前記反射型フライアイ光学系により生成された二次光源群からの光束を反射鏡により重畳してレチクル面上の照明領域を照明するコンデンサーミラー光学系からなる照明光学装置において、
前記コンデンサーミラー光学系を複数有し、使用するコンデンサーミラー光学系が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置。
An illumination optical device used for an exposure apparatus or the like,
A light source that generates EUV light having a wavelength of 60 nm or less;
A collector optical system for condensing light from the light source;
A partition wall provided with a pinhole disposed near the condensing point of the collector optical system to remove scattered matter from the light source and transmit the light beam;
A collimator mirror that collimates the light beam emitted from the partition;
A reflective fly-eye optical system that converts a parallel light beam from the collimator mirror into a light beam from a secondary light source group by a reflecting mirror;
In an illumination optical apparatus comprising a condenser mirror optical system that illuminates an illumination area on a reticle surface by superimposing a light beam from a secondary light source group generated by the reflective fly-eye optical system by a reflector,
An illumination optical apparatus comprising: a plurality of the condenser mirror optical systems, and an exchange mechanism capable of selecting a condenser mirror optical system to be used.
波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、
前記光源からの光を集光するコレクター光学系と、
前記コレクター光学系の集光点付近に配置され光源からの飛散物を除去し光線を透過させるためのピンホールが設けられた隔壁と、
前記隔壁から射出した光線を平行光束とするコリメーターミラーと、
前記コリメーターミラーからの平行光束を反射鏡により二次光源群からの光束に変換する反射型フライアイ光学系と、
前記反射型フライアイ光学系により生成された二次光源群からの光束を反射鏡により重畳してレチクル面上の照明領域を照明するコンデンサーミラー光学系からなる照明光学装置において、
前記コレクター光学系を複数有し、使用するコレクター光学系が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置。
An illumination optical device used for an exposure apparatus or the like,
A light source that generates EUV light having a wavelength of 60 nm or less;
A collector optical system for condensing light from the light source;
A partition wall provided with a pinhole disposed near the condensing point of the collector optical system to remove scattered matter from the light source and transmit the light beam;
A collimator mirror that collimates the light beam emitted from the partition;
A reflective fly-eye optical system that converts a parallel light beam from the collimator mirror into a light beam from a secondary light source group by a reflecting mirror;
In an illumination optical apparatus comprising a condenser mirror optical system that illuminates an illumination area on a reticle surface by superimposing a light beam from a secondary light source group generated by the reflective fly-eye optical system by a reflector,
An illumination optical apparatus, comprising: a plurality of collector optical systems, and an exchange mechanism capable of selecting a collector optical system to be used.
波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、
前記光源からの光を集光するコレクター光学系と、
前記コレクター光学系の集光点付近に配置され光源からの飛散物を除去し光線を透過させるためのピンホールが設けられた隔壁と、
前記隔壁から射出した光線を多層膜が積層された構造の反射鏡により二次光源群からの光束に変換する反射型フライアイ光学系と、
前記反射型フライアイ光学系により生成された二次光源群からの光束を多層膜が積層された構造の反射鏡により重畳してレチクル面上の照明領域を照明するコンデンサーミラー光学系からなる照明光学装置において、
前記反射型フライアイ光学系を複数有し、使用する反射型フライアイ光学系が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置。
An illumination optical device used for an exposure apparatus or the like,
A light source that generates EUV light having a wavelength of 60 nm or less;
A collector optical system for condensing light from the light source;
A partition wall provided with a pinhole disposed near the condensing point of the collector optical system to remove scattered matter from the light source and transmit the light beam;
A reflective fly's eye optical system that converts the light beam emitted from the partition wall into a light beam from a secondary light source group by a reflecting mirror having a multilayer film structure;
Illumination optics comprising a condenser mirror optical system that illuminates the illumination area on the reticle surface by superimposing a light beam from the secondary light source group generated by the reflective fly-eye optical system by a reflecting mirror having a multilayer film structure. In the device
An illumination optical apparatus comprising: a plurality of the reflective fly's eye optical systems, and an exchange mechanism for selecting a reflective fly's eye optical system to be used.
前記反射型フライアイ光学系を複数有し、使用する反射型フライアイ光学系が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置。
In the illumination optical device according to claim 1,
An illumination optical apparatus comprising: a plurality of the reflective fly's eye optical systems, and an exchange mechanism for selecting a reflective fly's eye optical system to be used.
前記コンデンサーミラー光学系を複数有し、使用するコンデンサーミラー光学系が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置。
The illumination optical apparatus according to any one of claims 1, 2, 5, and 6,
An illumination optical apparatus comprising: a plurality of the condenser mirror optical systems, and an exchange mechanism capable of selecting a condenser mirror optical system to be used.
前記コレクター光学系を複数有し、使用するコレクター光学系が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置。
The illumination optical apparatus according to any one of claims 1 to 3, 5 to 7,
An illumination optical apparatus, comprising: a plurality of collector optical systems, and an exchange mechanism capable of selecting a collector optical system to be used.
前記反射型フライアイ光学系の反射型フライアイ光学系の射出端近傍に遮光板を設置した照明光学装置において、
前記遮光板を複数有し、使用する遮光板が選択可能な交換機構を有していることを特徴とする照明光学装置。
An illumination optical apparatus according to any one of claims 1 to 8,
In the illumination optical device in which a light shielding plate is installed in the vicinity of the exit end of the reflective fly's eye optical system of the reflective fly's eye optical system,
An illumination optical apparatus, comprising: a plurality of the light shielding plates, and an exchange mechanism capable of selecting a light shielding plate to be used.
前記交換機構が、リボルバー式或いはスライド式の交換機構であることを特徴とする照明光学装置。
The illumination optical apparatus according to any one of claims 1 to 9,
An illumination optical apparatus, wherein the exchange mechanism is a revolver type or a slide type exchange mechanism.
前記照明光学装置を構成する反射鏡及びミラーの全てが、斜入射反射型ミラーにより構成されていることを特徴とする照明光学装置。
The illumination optical apparatus according to any one of claims 1 to 10,
All of the reflecting mirrors and mirrors constituting the illumination optical device are constituted by oblique incidence reflection type mirrors.
前記照明光学系を構成する前記反射型フライアイ光学系と前記コンデンサーミラー光学系によりレチクル面をケーラー照明することを特徴とする照明光学装置。
The illumination optical apparatus according to any one of claims 1 to 11,
An illumination optical apparatus, wherein the reticle surface is Koehler illuminated by the reflective fly's eye optical system and the condenser mirror optical system constituting the illumination optical system.
前記選択可能な交換機構内に含まれる複数のコリメーターミラーのうち一つを選択することにより、所望のＮＡ、二次光源の照明分布状態を得ることができることを特徴とする照明光学装置。
The illumination optical apparatus according to any one of claims 1 and 6 to 12,
An illumination optical apparatus, wherein a desired NA and an illumination distribution state of a secondary light source can be obtained by selecting one of a plurality of collimator mirrors included in the selectable exchange mechanism.
前記選択可能な交換機構内に含まれる複数のフライアイミラー光学系のうち一つを選択することにより、所望のＮＡ、二次光源の照明分布状態を得ることができることを特徴とする照明光学装置。
The illumination optical apparatus according to any one of claims 2, 5 to 13,
An illumination optical apparatus characterized in that a desired NA and illumination distribution state of a secondary light source can be obtained by selecting one of a plurality of fly-eye mirror optical systems included in the selectable exchange mechanism.
前記選択可能な交換機構内に含まれる複数の遮光板のうち一つを選択することにより、所望の二次光源の照明分布状態を得ることができることを特徴とする照明光学装置。
The illumination optical apparatus according to any one of claims 9 to 14,
An illumination optical device characterized in that a desired illumination distribution state of a secondary light source can be obtained by selecting one of a plurality of light shielding plates included in the selectable exchange mechanism.
前記照明光学装置に含まれる反射鏡及びミラーの全てが、反射率が８０％以上の斜入射型ミラーであることを特徴とする照明光学装置。
The illumination optical apparatus according to any one of claims 1 to 15,
All of the reflecting mirrors and mirrors included in the illumination optical device are oblique incidence type mirrors having a reflectance of 80% or more.
前記照明光学装置に含まれる全ての反射鏡及びミラーの表面が、Ｍｏ、Ｒｕ又はＭｏＳｉ2により形成されていることを特徴とする照明光学装置。
The illumination optical apparatus according to any one of claims 1 to 16,
An illumination optical apparatus characterized in that all the reflecting mirrors and mirror surfaces included in the illumination optical apparatus are made of Mo, Ru or MoSi 2 .
18. The illumination optical apparatus according to claim 1, wherein a part or all of a plurality of collimator mirrors included in the selectable exchange mechanism are the same collimator mirror. Illumination optical device.
19. The illumination optical apparatus according to claim 2, wherein a part or all of the plurality of reflective fly-eye optical systems included in the selectable exchange mechanism are the same. An illumination optical device characterized by the above.
20. The illumination optical apparatus according to claim 3, wherein a part or all of the plurality of condenser mirror optical systems included in the selectable exchange mechanism is the same condenser mirror optical system. Illuminating optical device characterized.
21. The illumination optical apparatus according to claim 4, wherein a part or all of the plurality of collector optical systems included in the selectable exchange mechanism are the same collector optical system. Optical device.
The illumination optical device according to any one of claims 1 to 21, wherein a plurality of collimator mirrors, a reflective fly-eye optical system, a condenser mirror optical system, and a collector optical system included in the selectable exchange mechanism, An illumination optical apparatus characterized in that a temperature sensor is provided on one of the mirrors and has a mechanism capable of measuring the temperature of the mirror in use.
The illumination optical device according to any one of claims 1 to 22, wherein a plurality of collimator mirrors, a reflective fly-eye optical system, a condenser mirror optical system, and a collector optical system included in the selectable exchange mechanism, An illumination optical apparatus having a mechanism for cooling any mirror that is not used for illumination.
24. The illumination optical apparatus according to claim 23, wherein the cooling mechanism is a water cooling mechanism.
25. The illumination optical device according to claim 1, wherein a plurality of collimator mirrors, a reflective fly-eye optical system, a condenser mirror optical system, and a collector optical system included in the selectable exchange mechanism, An illuminating optical device having a mechanism capable of measuring illuminance by providing an illuminance sensor on the light exit side of any mirror or optical system.
前記マスクを照明するための請求項１から２５のいずれかに記載された照明光学装置と、
前記マスクのパターンの像を前記感光性基板上に形成するための投影光学系とを備えていることを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus for transferring a pattern image provided on a mask onto a photosensitive substrate,
The illumination optical apparatus according to any one of claims 1 to 25 for illuminating the mask;
An exposure apparatus comprising: a projection optical system for forming an image of the mask pattern on the photosensitive substrate.
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