JP2005259949A - Mirror and illumination optical device - Google Patents

Mirror and illumination optical device Download PDF

Info

Publication number
JP2005259949A
JP2005259949A JP2004068853A JP2004068853A JP2005259949A JP 2005259949 A JP2005259949 A JP 2005259949A JP 2004068853 A JP2004068853 A JP 2004068853A JP 2004068853 A JP2004068853 A JP 2004068853A JP 2005259949 A JP2005259949 A JP 2005259949A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirror
substrate
material constituting
reflective film
euv light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2004068853A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Furuta
正寛 古田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2004068853A priority Critical patent/JP2005259949A/en
Publication of JP2005259949A publication Critical patent/JP2005259949A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive mirror for EUV light, capable of efficient dissipation of the heat caused using irradiation of beams, an illumination optical device, and an exposure device using it. <P>SOLUTION: The oblique incidence type mirror for reflecting EUV light with a wavelength of 60 nm or shorter is provided with a substrate and a reflecting film. For the reflectivity in the EUV light, the reflectivity of the material constituting the reflective film is higher than that of the material constituting the substrate; whereas, for the thermal conductivity, the thermal conductivity of the material constituting the substrate is higher than that of the material constituting the reflecting film. In this way, the oblique incidence type mirror for reflecting the EUV light can be produced with high efficiency in heat dissipation and at a low cost. Moreover, it can prevent changes in the shape of the mirror surface caused due to heat, as much as possible. The illumination optical device and the exposure device mounting it can be used stably over a long time, and with little change in the illumination conditions and exposure conditions, even if they are used over a long term. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光学素子としてのミラーに関するものであり、主として線幅60nm以下の次世代半導体の製造に用いるミラー、当該ミラーを含んだ照明光学装置、並び当該照明光学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。
The present invention relates to a mirror as an optical element, and is mainly used for manufacturing a next-generation semiconductor having a line width of 60 nm or less, an illumination optical apparatus including the mirror, and a projection exposure apparatus including the illumination optical apparatus, The present invention relates to 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。
現在、EUV照明光学系の光源としては、13.4nmの光を発するプラズマ光源の検討がされており、EUV照明光学系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種類が検討されている。
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.
Currently, a plasma light source that emits 13.4 nm light has been studied as a light source of an EUV illumination optical system, and a multilayer that uses Bragg reflection formed by a multilayer film is used as a mirror that is used in an EUV illumination optical system. Two types of oblique incidence type mirrors that can obtain high reflectivity by being incident at a shallow incident angle with respect to the film mirror and the mirror reflection surface have been studied.

多層膜ミラーは、収差は少ないものの反射率が70%程度と低く、また多層膜を積み重ねて作製するため、非常に高価なものとなる。一方、斜入射型ミラーは収差が比較的大きいものの浅い角度で入射させると反射率は90%程度にすることが可能であることから、多層膜ミラーと比べ高い反射率となる。このため照明光学系としては、反射率が比較的高い斜入射型ミラーを用いたほうが、光量損失が少なく高スループットが望める。

特開2001−28332
The multilayer mirror has a low aberration but has a low reflectance of about 70%, and is very expensive because it is made by stacking the multilayer films. On the other hand, the oblique incidence type mirror has a relatively large aberration, but if it is incident at a shallow angle, the reflectivity can be about 90%, so that the reflectivity is higher than that of the multilayer mirror. For this reason, as the illumination optical system, the use of a grazing incidence type mirror having a relatively high reflectivity results in less light loss and higher throughput.

JP 2001-28332 A

しかしながら、斜入射型ミラーは入射角に依存して反射率が変化し、また、反射率は高いといっても精々90%程度であり、現在の可視光領域で用いられているミラーの反射率が98%程度であることから比べると極めて低い。即ち、EUV領域の波長では、可視光領域とは異なり、光量ロスの少ない高反射率なミラーが存在しないのである。   However, the reflectivity of the oblique incidence type mirror changes depending on the incident angle, and even if the reflectivity is high, it is at most about 90%, and the reflectivity of the mirror currently used in the visible light region. Is about 98%, which is extremely low. That is, in the EUV region, unlike the visible light region, there is no mirror having a high reflectivity with little light loss.

このように、斜入射型ミラーにおいて反射されなかった光の殆どは、ミラーに吸収され熱となる。よって、反射率が低ければ低いほどミラーが発熱する。斜入射型ミラーを露光装置の照明用の光学素子に使用した場合、長時間の使用によりミラー本体が加熱され熱膨張により変形し、ミラー表面の形状が変化し所望の照明を行うことができなくなってしまう。このため、水冷やペルチエ素子等によりミラーを裏面より冷却する方法も考えられるが、ミラー本体の熱伝導率が低いとミラー全体を均一に冷却することは極めて困難であり、ミラー表面で温度分布が生じ更に変形してしまう。よって、ミラー本体の熱伝導率はできるだけ高いものであることが望まれる。   Thus, most of the light not reflected by the oblique incidence type mirror is absorbed by the mirror and becomes heat. Therefore, the lower the reflectance, the more the mirror generates heat. When a grazing incidence type mirror is used as an optical element for illumination of an exposure apparatus, the mirror body is heated and deformed by thermal expansion due to long-term use, and the shape of the mirror surface changes, making it impossible to perform desired illumination. End up. For this reason, a method of cooling the mirror from the back side by water cooling or a Peltier element is also conceivable, but if the thermal conductivity of the mirror body is low, it is extremely difficult to cool the entire mirror uniformly, and the temperature distribution on the mirror surface is difficult. It will be further deformed. Therefore, it is desired that the thermal conductivity of the mirror body is as high as possible.

一方、現在EUV領域で反射率の高い斜入射型ミラーの材料としては、Mo、Ru、Rh等が知られている。この中でもRuやRhは非常に高価であり、これらの材料でミラー全体を作製しようとすれば装置価格は莫大なものとなり、とても生産装置として実用的な露光装置は作ることはできない。   On the other hand, Mo, Ru, Rh, and the like are known as materials for a grazing incidence type mirror having a high reflectivity in the EUV region. Among them, Ru and Rh are very expensive, and if the entire mirror is made of these materials, the apparatus price becomes enormous and a practical exposure apparatus cannot be made as a production apparatus.

よって、本発明では、ミラー本体の熱伝導が高く表面が熱により変形することがなく、安価なミラーを提供するものである。また、EUV光を光源とする長期使用可能な照明光学装置及び露光装置を安価で提供するものである。
Therefore, the present invention provides an inexpensive mirror in which the mirror body has high heat conduction and the surface is not deformed by heat. Moreover, the illumination optical apparatus and exposure apparatus which can be used for a long time using EUV light as a light source are provided at low cost.

本発明は上記課題を解決するためになされたものである。
第1の発明は、光源からの光を反射するミラーにおいて、前記ミラーが基板と反射膜から構成されており、前記光源からの光について、前記基板を構成する材料よりも、前記反射膜を構成する材料の方が、反射率が高く、かつ、前記基板を構成する材料の方が、前記反射膜を構成する材料よりも、熱伝導率が高いことを特徴とするミラーである。
The present invention has been made to solve the above problems.
1st invention is the mirror which reflects the light from a light source, The said mirror is comprised from the board | substrate and the reflecting film, and the said reflecting film is comprised rather than the material which comprises the said board | substrate about the light from the said light source. The mirror is characterized in that the material to be formed has a higher reflectance, and the material constituting the substrate has a higher thermal conductivity than the material constituting the reflective film.

第2の発明は、波長60nm以下のEUV光を反射するミラーにおいて、
前記ミラーが基板と反射膜から構成されており、前記基板を構成する材料の方が、前記反射膜を構成する材料よりも、熱伝導率が高いことを特徴とするミラーである。
A second invention is a mirror that reflects EUV light having a wavelength of 60 nm or less.
The mirror is composed of a substrate and a reflective film, and the material constituting the substrate has a higher thermal conductivity than the material constituting the reflective film.

第3の発明は、波長60nm以下のEUV光を反射するミラーにおいて、前記ミラーが基板と反射膜から構成されており、照射される前記EUV光の波長において、前記基板を構成する材料よりも、前記反射膜を構成する材料の方が、反射率が高いことを特徴とするミラーである。   According to a third aspect of the present invention, in the mirror that reflects EUV light having a wavelength of 60 nm or less, the mirror is composed of a substrate and a reflective film, and in the wavelength of the irradiated EUV light, the material constituting the substrate is The material constituting the reflective film is a mirror having a higher reflectance.

第4の発明は、波長60nm以下のEUV光を反射するミラーにおいて、前記ミラーが基板と反射膜から構成されており、照射される前記EUV光の波長において、前記基板を構成する材料よりも、前記反射膜を構成する材料の方が、反射率が高く、かつ、前記基板を構成する材料の方が、前記反射膜を構成する材料よりも、熱伝導率が高いことを特徴とするミラーである。   A fourth invention is a mirror that reflects EUV light having a wavelength of 60 nm or less, wherein the mirror is composed of a substrate and a reflective film, and in the wavelength of the EUV light that is irradiated, the material that constitutes the substrate, The mirror is characterized in that the material constituting the reflective film has a higher reflectivity, and the material constituting the substrate has a higher thermal conductivity than the material constituting the reflective film. is there.

第5の発明は、第1から4のいずれかの発明のミラーにおいて、前記ミラーに入射するEUV光の光束と前記ミラーの表面とにより形成される角度が、30°以下であることを特徴とする斜入射型のミラーである。   According to a fifth invention, in the mirror according to any one of the first to fourth inventions, an angle formed by the EUV light beam incident on the mirror and the surface of the mirror is 30 ° or less. This is an oblique incidence type mirror.

第6の発明は、第1から5のいずれかの発明のミラーにおいて、前記反射膜が、Mo、Ru、Rh、MoSiのいずれか、或いはこれらを含む合金からなる材料により構成されていることを特徴とするミラーである。   According to a sixth invention, in the mirror according to any one of the first to fifth inventions, the reflective film is made of a material made of Mo, Ru, Rh, MoSi, or an alloy containing these. It is a featured mirror.

第7の発明は、第1から6のいずれかの発明のミラーにおいて、前記基板を構成する材料の熱伝導率が、50〔W/m・K〕以上であることを特徴とするミラーである。
第8の発明は、第1から7のいずれかの発明のミラーにおいて、前記基板を構成する材料の熱膨張係数が、前記反射膜を構成する材料の熱膨張係数の1/2以上2倍以下であることを特徴とするミラーである。
A seventh invention is the mirror according to any one of the first to sixth inventions, wherein the material constituting the substrate has a thermal conductivity of 50 [W / m · K] or more. .
According to an eighth invention, in the mirror according to any one of the first to seventh inventions, the thermal expansion coefficient of the material constituting the substrate is not less than 1/2 and not more than twice the thermal expansion coefficient of the material constituting the reflective film. It is a mirror characterized by being.

第9の発明は、第1から8のいずれかの発明のミラーにおいて、前記基板が、金、銀、銅、アルミニウム、AlN、SiC、AlSiC、Siのいずれか、またはこれらを含む合金或いは化合物により構成されていることを特徴とするミラーである。   According to a ninth invention, in the mirror of any one of the first to eighth inventions, the substrate is made of gold, silver, copper, aluminum, AlN, SiC, AlSiC, Si, or an alloy or compound containing these. It is a mirror characterized by being comprised.

第10の発明は、第1から9のいずれかの発明のミラーにおいて、前記反射膜が、スパッタリング又はイオンプレーティングにより成膜されたものであることを特徴とするミラーである。   A tenth invention is a mirror according to any one of the first to ninth inventions, wherein the reflective film is formed by sputtering or ion plating.

第11の発明は、光源と照明を行うための光学素子からなる照明光学装置において、光学素子に第1から10のいずれかの発明のミラーを含むことを特徴とする照明光学装置である。   An eleventh invention is an illumination optical apparatus comprising a light source and an optical element for illuminating, wherein the optical element includes the mirror according to any one of the first to tenth inventions.

第12の発明は、波長60nm以下のEUV光を発生させる光源と、照明を行うための光学素子からなる照明光学装置において、光学素子に第1から10のいずれかの発明のミラーを含むことを特徴とする照明光学装置である。   A twelfth aspect of the invention is an illumination optical device comprising a light source that generates EUV light with a wavelength of 60 nm or less and an optical element for performing illumination, wherein the optical element includes the mirror according to any one of the first to tenth aspects of the invention. The illumination optical device is characterized.

第13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11または12のいずれかの発明の照明光学装置と、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。   A thirteenth invention is 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 eleventh or twelfth invention for illuminating the mask, and the mask And an optical projection system for forming an image of the pattern on the photosensitive substrate.

第14の発明は、第13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 fourteenth 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 thirteenth aspect of the invention, and a developing step of developing the photosensitive substrate exposed by the exposure step. A method for manufacturing a microdevice.

本発明に係るミラーは、熱伝導が高く放熱効果を高めることができ、熱によるミラー表面の変形を低減することができる。これにより所望の照明を長時間行うことができる効果がある。また、EUV領域で使用するためミラーを安価にすることができる効果がある。   The mirror according to the present invention has high heat conduction and can enhance the heat dissipation effect, and can reduce deformation of the mirror surface due to heat. Thereby, there is an effect that desired illumination can be performed for a long time. Further, since the mirror is used in the EUV region, there is an effect that the mirror can be made inexpensive.

さらに、本発明に係るEUV光源とした照明光学装置及び露光装置では、長期使用した場合であっても熱による照明条件や露光条件の変動をできるだけ軽減することができる効果がある。又、照明光学装置及び露光装置を低価格にすることができる効果がある。
Furthermore, the illumination optical apparatus and exposure apparatus using the EUV light source according to the present invention have the effect of reducing variations in illumination conditions and exposure conditions due to heat as much as possible even when used for a long time. Moreover, there is an effect that the illumination optical device and the exposure device can be made inexpensive.

以下、本発明に係るミラーの実施例を図1に基づき説明する。   Hereinafter, an embodiment of a mirror according to the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例に係るミラーは、基板2上に反射膜1を形成し構成されている。
具体的には、基板2は熱伝導率の高いAlSiCにより構成されており、反射面となる面を研磨し鏡面としたのち、反射膜1としてEUV光を斜入射で入射させた際に高い反射率を示すRu膜が成膜されている。
The mirror according to this embodiment is configured by forming a reflective film 1 on a substrate 2.
Specifically, the substrate 2 is made of AlSiC having a high thermal conductivity, and after the surface to be a reflective surface is polished to be a mirror surface, the reflective film 1 is highly reflective when incident with EUV light at an oblique incidence. A Ru film showing the rate is formed.

このRu膜はスパッタリング法により成膜されている。具体的には、スパッタリング装置のチャンバー内に基板2を設置した後、真空ポンプにより、1×10-6Torrまで排気を行う。スパッタリング装置には、電界を印加することができるカソード上にスパッタリングターゲットとしてRuターゲットが置かれており、カソードは直流電源に接続されている。このチャンバー内にアルゴンガスを導入し、カソードに電界を印加してターゲット上にプラズマ放電を発生させ基板2の反射面となる領域にRu膜を100nm成膜する。この際のチャンバー内の圧力は2×10-3Torrである。 This Ru film is formed by sputtering. Specifically, after the substrate 2 is placed in the chamber of the sputtering apparatus, the vacuum is exhausted to 1 × 10 −6 Torr. In a sputtering apparatus, a Ru target is placed as a sputtering target on a cathode to which an electric field can be applied, and the cathode is connected to a DC power source. Argon gas is introduced into the chamber, an electric field is applied to the cathode to generate plasma discharge on the target, and a Ru film is formed to a thickness of 100 nm in a region to be a reflective surface of the substrate 2. The pressure in the chamber at this time is 2 × 10 −3 Torr.

本実施例におけるミラーは、スパッタリング法により成膜を行っているが、これは真空蒸着等の成膜方法と比べ緻密で付着力の強い膜の成膜が可能であるからである。従って、緻密で付着力の強い成膜手法であれば、スパッタリング以外の成膜手法であってもよく、イオンプレーティング等により成膜を行ってもよい。   The mirror in this embodiment forms a film by a sputtering method because it is possible to form a film that is denser and has a stronger adhesive force than a film formation method such as vacuum deposition. Accordingly, any film forming technique other than sputtering may be used as long as it is a dense and strong film forming technique, and film formation may be performed by ion plating or the like.

また、本実施例では、成膜される反射膜1の材料としてRuを用いたが、これ以外であっても使用される光源の波長において高い反射率の材料であればよく、13.4nmのEUV光用に用いる場合では、この反射膜1はRuの他、Rh、Pd、Mo等であってもよい。尚、反射膜1を構成する材料は、使用される波長により異なる場合がある。   In this embodiment, Ru is used as the material of the reflective film 1 to be formed. However, other than this, any material having a high reflectance at the wavelength of the light source used may be used. When used for EUV light, the reflective film 1 may be Rh, Pd, Mo, or the like in addition to Ru. In addition, the material which comprises the reflecting film 1 may differ with the wavelengths used.

更に、本発明では基板2は放熱効果を高める必要性から熱伝導率が高い材料であることが必要となり、少なくとも50〔W/m・K〕以上の熱伝導率のある材料により構成されることが必要とされ、望ましくは150〔W/m・K〕以上であることが好ましい。これは、基板2となる材料は反射膜1を構成する材料よりもある程度高い熱伝導率を示す材料でなければ、十分な放熱効果が期待できないからである。   Furthermore, in the present invention, the substrate 2 needs to be made of a material having high thermal conductivity because of the necessity of enhancing the heat dissipation effect, and is made of a material having a thermal conductivity of at least 50 [W / m · K]. Is required, and is preferably 150 [W / m · K] or more. This is because a sufficient heat radiation effect cannot be expected unless the material for the substrate 2 is a material that exhibits a somewhat higher thermal conductivity than the material constituting the reflective film 1.

このような材料として代表的なものは、金、銀、銅、アルミニウム、AlN、SiC、Si等がある。
これらの材料は表1に示すが如く、銅やアルミニウム等の金属材料は熱膨張係数が高い傾向にあり、また、AlN、SiC等の化合物材料は熱膨張係数が低い傾向にあり、反射膜1を構成するRuの熱膨張係数と相違する。基板2と反射膜1を構成する材料の熱膨張係数が異なると、EUV光の照射によりミラーが高温になった際に、膜はがれ等が生ずる可能性がありミラー破損の原因となる。このため、できるだけ基板2と反射膜1との熱膨張係数は近い材料により構成されていることが望ましい。この点を考慮し、本実施例では反射膜1を構成するRuの熱膨張係数9.1と比較的近い材料であるAlSiC(熱膨張係数10)を基板2材料として用いている。この他熱膨張率の近い材料としては、W−Cu(8.3)等の合金がある。尚、W−Cu等の合金材料については、合金材料の組成を変えることにより、反射膜1の熱膨張係数とほぼ一致させることが可能である。
Typical examples of such materials include gold, silver, copper, aluminum, AlN, SiC, Si, and the like.
As these materials are shown in Table 1, metal materials such as copper and aluminum tend to have a high coefficient of thermal expansion, and compound materials such as AlN and SiC tend to have a low coefficient of thermal expansion. The coefficient of thermal expansion of Ru is different from that of Ru. If the thermal expansion coefficients of the materials constituting the substrate 2 and the reflective film 1 are different, the film may be peeled off when the mirror is heated to a high temperature by irradiation with EUV light, which causes damage to the mirror. For this reason, it is desirable that the thermal expansion coefficients of the substrate 2 and the reflective film 1 are made of materials that are as close as possible. In consideration of this point, in this embodiment, AlSiC (thermal expansion coefficient 10), which is a material relatively close to the thermal expansion coefficient 9.1 of Ru constituting the reflective film 1, is used as the substrate 2 material. Other materials having a similar coefficient of thermal expansion include alloys such as W-Cu (8.3). In addition, about alloy materials, such as W-Cu, it is possible to make it substantially correspond with the thermal expansion coefficient of the reflecting film 1 by changing a composition of an alloy material.

以上のように、基板2となる材料は、反射膜1として用いる材料の物性を考慮して材料を選択しミラーを作製する必要がある。
As described above, it is necessary to select a material for the substrate 2 in consideration of the physical properties of the material used as the reflective film 1 to produce a mirror.

以下、本発明に係る照明光学装置の実施例について図2に基づき説明する。
本実施例は、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(不図示)。このような真空チャンバー内に、EUV光源11としてプラズマ光源が設置されている。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。このEUV光源11からは、波長13.4nmのEUV光が放出されている。尚、本実施例ではEUV光源11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良い。
An embodiment of the illumination optical apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIG.
In the present embodiment, since the EUV light is used, the entire illumination optical device is incorporated into the vacuum chamber and exhausted by a vacuum pump (not shown). A plasma light source is installed as the EUV light source 11 in such a vacuum chamber. This plasma light source generates plasma by applying an electric field to an electrode and discharging it while flowing Xe gas. From the EUV light source 11, EUV light having a wavelength of 13.4 nm is emitted. In this embodiment, a discharge plasma light source is used as the EUV light source 11, but a laser plasma light source may be used.

このEUV光源11により発光したEUV光は、斜入射型のコレクター光学系12により集光する。このコレクター光学系12は、同心円状に円錐面を複数配置した斜入射型ミラーであり、W−Cuからなる基板の反射面に反射膜としてRu膜を成膜したミラーにより構成されている。このEUV光源11とコレクター光学系12は、一つの容器13の内部に収められており、コレクター光学系12によりEUV光が集光された位置の近傍にはピンホールPが設けられ、EUV光源11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13内部は容器外部よりも圧力が低圧に設定され、EUV光源11より発生した飛散物が容器13の外に飛散しないように圧力調整がなされている。この容器13のピンホールPから射出したEUV光は、コリメーター光学系14に入射する。   The EUV light emitted from the EUV light source 11 is collected by a grazing incidence collector optical system 12. The collector optical system 12 is an oblique incidence type mirror in which a plurality of conical surfaces are concentrically arranged, and is constituted by a mirror in which a Ru film is formed as a reflection film on a reflection surface of a substrate made of W-Cu. The EUV light source 11 and the collector optical system 12 are housed in one container 13, and a pinhole P is provided in the vicinity of the position where the EUV light is collected by the collector optical system 12. EUV light generated from the can be extracted. Further, the pressure inside the container 13 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 11 does not scatter outside the container 13. The EUV light emitted from the pinhole P of the container 13 enters the collimator optical system 14.

前記コリメーター光学系14により入射したEUV光は分布が均一な平行光束に変換され射出される。コリメーター光学系14内のミラーは、AlSiCからなる基板の反射面にRu膜を反射膜として成膜した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。この角度で斜入射型ミラーにEUV光束を入射させた場合では反射率は約90%である。   The EUV light incident by the collimator optical system 14 is converted into a parallel light beam having a uniform distribution and emitted. The mirror in the collimator optical system 14 is a grazing incidence type mirror in which a Ru film is formed as a reflective film on the reflective surface of a substrate made of AlSiC. It is installed so that. When the EUV light beam is incident on the oblique incidence type mirror at this angle, the reflectance is about 90%.

コリメーター光学系14から射出した平行光束のEUV光は、その後、斜入射型の反射型フライアイ光学系15に入射し二次光源を生成する。斜入射型の反射型フライアイ光学系15は、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一組で構成されている。反射型フライアイ光学系15を構成するミラーは、AlSiCからなる基板の反射面にRu膜を反射膜として成膜した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度の角度で入射されるように設置されている。   The EUV light of the parallel light beam emitted from the collimator optical system 14 is then incident on the oblique incidence type reflective fly-eye optical system 15 to generate a secondary light source. The oblique incidence type reflective fly-eye optical system 15 is composed of a pair of a fly-eye mirror on the incident side and a fly-eye mirror on the exit side. The mirror constituting the reflective fly-eye optical system 15 is an oblique incidence type mirror in which a Ru film is formed as a reflective film on the reflective surface of a substrate made of AlSiC, and the incident angle of the light beam is about 10 degrees with respect to the mirror surface. It is installed to be incident at an angle.

反射型フライアイ光学系15から射出したEUV光束は、コンデンサー光学系16を介した後、レチクル17を照明する。コンデンサー光学系16は、AlSiCからなる基板の反射面にRu膜を反射膜として成膜した斜入射型ミラーにより構成されている。   The EUV light beam emitted from the reflective fly-eye optical system 15 illuminates the reticle 17 after passing through the condenser optical system 16. The condenser optical system 16 is composed of a grazing incidence type mirror in which a Ru film is formed as a reflective film on a reflective surface of a substrate made of AlSiC.

尚、全てのミラーには、背面より冷却する冷却機構(不図示)が設けられており、水冷、ペルチエ素子等により冷却することが可能である。
All the mirrors are provided with a cooling mechanism (not shown) for cooling from the back surface, and can be cooled by water cooling, a Peltier element or the like.

上述の照明光学装置を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3のフローチャートに基づき説明する。   A method for exposing a micro device with the exposure apparatus including the illumination optical apparatus described above 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3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の製造も可能である。   First, in step 101 of FIG. 3, a metal film is deposited on one lot of wafers. In the next step 102, a photoresist is applied on the metal film on 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, it is possible to manufacture a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern.

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).

本発明に係るミラーの構成図である。It is a block diagram of the mirror which concerns on this invention. 本発明に係る照明光学装置の構成図である。It is a block diagram of the illumination optical apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る投影露光装置によりマイクロデバイスを作製するプロセスを示す図である。It is a figure which shows the process which produces a microdevice with the projection exposure apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 反射膜
2 基板
3 光線
1 Reflective film 2 Substrate 3 Light beam

Claims (14)

光源からの光を反射するミラーにおいて、
前記ミラーが少なくとも基板と反射膜から構成されており、
前記光源からの光について、前記基板を構成する材料よりも、前記反射膜を構成する材料の方が、反射率が高く、かつ、
前記基板を構成する材料の方が、前記反射膜を構成する材料よりも、熱伝導率が高いことを特徴とするミラー。
In the mirror that reflects the light from the light source,
The mirror is composed of at least a substrate and a reflective film;
For the light from the light source, the material constituting the reflective film has a higher reflectance than the material constituting the substrate, and
The mirror characterized in that the material constituting the substrate has higher thermal conductivity than the material constituting the reflective film.
波長60nm以下のEUV光を反射するミラーにおいて、
前記ミラーが少なくとも基板と反射膜から構成されており、
前記基板を構成する材料の方が、前記反射膜を構成する材料よりも、熱伝導率が高いことを特徴とするミラー。
In a mirror that reflects EUV light with a wavelength of 60 nm or less,
The mirror is composed of at least a substrate and a reflective film;
The mirror characterized in that the material constituting the substrate has higher thermal conductivity than the material constituting the reflective film.
波長60nm以下のEUV光を反射するミラーにおいて、
前記ミラーが少なくとも基板と反射膜から構成されており、
照射される前記EUV光の波長において、前記基板を構成する材料よりも、前記反射膜を構成する材料の方が、反射率が高いことを特徴とするミラー。
In a mirror that reflects EUV light with a wavelength of 60 nm or less,
The mirror is composed of at least a substrate and a reflective film;
The mirror characterized in that the material constituting the reflective film has a higher reflectance than the material constituting the substrate at the wavelength of the EUV light to be irradiated.
波長60nm以下のEUV光を反射するミラーにおいて、
前記ミラーが少なくとも基板と反射膜から構成されており、
照射される前記EUV光の波長において、前記基板を構成する材料よりも、前記反射膜を構成する材料の方が、反射率が高く、かつ、
前記基板を構成する材料の方が、前記反射膜を構成する材料よりも、熱伝導率が高いことを特徴とするミラー。
In a mirror that reflects EUV light with a wavelength of 60 nm or less,
The mirror is composed of at least a substrate and a reflective film;
In the wavelength of the irradiated EUV light, the material constituting the reflective film has a higher reflectance than the material constituting the substrate, and
The mirror characterized in that the material constituting the substrate has higher thermal conductivity than the material constituting the reflective film.
請求項1から4に記載されたいずれかのミラーにおいて、
前記ミラーに入射するEUV光の光束と前記ミラーの表面とにより形成される角度が、30°以下であることを特徴とする斜入射型のミラー。
The mirror according to any one of claims 1 to 4,
An oblique incidence type mirror characterized in that an angle formed by a EUV light beam incident on the mirror and the surface of the mirror is 30 ° or less.
請求項1から5に記載されたいずれかのミラーにおいて、
前記反射膜が、Mo、Ru、Rh、MoSiのいずれか、或いはこれらを含む合金からなる材料により構成されていることを特徴とするミラー。
The mirror according to any one of claims 1 to 5,
The mirror characterized in that the reflective film is made of a material made of Mo, Ru, Rh, MoSi or an alloy containing these.
請求項1から6に記載されたいずれかのミラーにおいて、
前記基板を構成する材料の熱伝導率が、50〔W/m・K〕以上であることを特徴とするミラー。
The mirror according to any one of claims 1 to 6,
The mirror characterized in that the material constituting the substrate has a thermal conductivity of 50 [W / m · K] or more.
請求項1から7に記載されたいずれかのミラーにおいて、
前記基板を構成する材料の熱膨張係数が、前記反射膜を構成する材料の熱膨張係数の1/2以上2倍以下であることを特徴とするミラー。
The mirror according to any one of claims 1 to 7,
The mirror, wherein the material constituting the substrate has a thermal expansion coefficient of ½ to 2 times the thermal expansion coefficient of the material constituting the reflective film.
請求項1から8に記載されたいずれかのミラーにおいて、
前記基板が、金、銀、銅、アルミニウム、AlN、SiC、AlSiC、Siのいずれか、またはこれらを含む合金或いは化合物により構成されていることを特徴とするミラー。
The mirror according to any one of claims 1 to 8,
A mirror characterized in that the substrate is made of gold, silver, copper, aluminum, AlN, SiC, AlSiC, or Si, or an alloy or compound containing these.
請求項1から9に記載されたいずれかのミラーにおいて、
前記反射膜が、スパッタリング又はイオンプレーティングにより成膜されたものであることを特徴とするミラー。
The mirror according to any one of claims 1 to 9,
The mirror, wherein the reflective film is formed by sputtering or ion plating.
光源と照明を行うための光学素子を有する照明光学装置において、
光学素子に請求項1から10のいずれかに記載されたミラーを含むことを特徴とする照明光学装置。
In an illumination optical apparatus having a light source and an optical element for performing illumination,
An illumination optical apparatus comprising the mirror according to any one of claims 1 to 10 in an optical element.
波長60nm以下のEUV光を発生させる光源と、
照明を行うための光学素子を有する照明光学装置において、
光学素子に請求項1から10のいずれかに記載されたミラーを含むことを特徴とする照明光学装置。
A light source that generates EUV light having a wavelength of 60 nm or less;
In an illumination optical apparatus having an optical element for performing illumination,
An illumination optical apparatus comprising the mirror according to any one of claims 1 to 10 in an optical element.
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請求項11または12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 11 and 12, for illuminating the mask,
An exposure apparatus comprising: a projection optical system for forming an image of the mask pattern on the photosensitive substrate.
請求項13に記載された露光装置を用いて、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。 An exposure process for exposing the pattern of the mask onto the photosensitive substrate using the exposure apparatus according to claim 13, and a development process for developing the photosensitive substrate exposed by the exposure process. A manufacturing method of a microdevice characterized by the above.
JP2004068853A 2004-03-11 2004-03-11 Mirror and illumination optical device Withdrawn JP2005259949A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004068853A JP2005259949A (en) 2004-03-11 2004-03-11 Mirror and illumination optical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004068853A JP2005259949A (en) 2004-03-11 2004-03-11 Mirror and illumination optical device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005259949A true JP2005259949A (en) 2005-09-22

Family

ID=35085387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004068853A Withdrawn JP2005259949A (en) 2004-03-11 2004-03-11 Mirror and illumination optical device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005259949A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007324592A (en) * 2006-06-01 2007-12-13 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system for illuminating predetermined lighting region of object surface by euv irradiation
JP2012069925A (en) * 2010-08-19 2012-04-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical element for uv or euv lithography
JP2013529318A (en) * 2010-05-27 2013-07-18 カール ツァイス レーザー オプティクス ゲーエムベーハー Dielectric coated mirror
CN105353433A (en) * 2011-01-21 2016-02-24 卡尔蔡司Smt有限责任公司 Substrate for mirrors for EUV lithography
JP2022084640A (en) * 2015-01-22 2022-06-07 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Method for producing reflective optical element, reflective optical element, and use of reflective optical element

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007324592A (en) * 2006-06-01 2007-12-13 Carl Zeiss Smt Ag Illumination system for illuminating predetermined lighting region of object surface by euv irradiation
JP2013529318A (en) * 2010-05-27 2013-07-18 カール ツァイス レーザー オプティクス ゲーエムベーハー Dielectric coated mirror
US9297936B2 (en) 2010-05-27 2016-03-29 Carl Zeiss Laser Optics Gmbh Mirror with dielectric coating
JP2012069925A (en) * 2010-08-19 2012-04-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical element for uv or euv lithography
CN105353433A (en) * 2011-01-21 2016-02-24 卡尔蔡司Smt有限责任公司 Substrate for mirrors for EUV lithography
CN105353433B (en) * 2011-01-21 2019-08-23 卡尔蔡司Smt有限责任公司 The substrate of reflecting mirror for extreme ultraviolet photolithographic
CN110376670A (en) * 2011-01-21 2019-10-25 卡尔蔡司Smt有限责任公司 The substrate of reflecting mirror for extreme ultraviolet photolithographic
JP2022084640A (en) * 2015-01-22 2022-06-07 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Method for producing reflective optical element, reflective optical element, and use of reflective optical element
JP7324325B2 (en) 2015-01-22 2023-08-09 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Methods of manufacturing reflective optics, reflective optics and uses of reflective optics

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4805997B2 (en) Mirror, lithographic apparatus, and device manufacturing method
JP4382037B2 (en) Optical element, lithographic apparatus including such an optical element, device manufacturing method and device manufactured thereby
TWI237741B (en) Extreme ultraviolet radiation transparent structure in a vacuum chamber wall, e.g. for use in a lithographic projection apparatus
TWI528116B (en) Method of forming a spectral purity filter
TWI597579B (en) Radiation source
JP4801756B2 (en) Dichroic mirror, method for manufacturing dichroic mirror, lithographic apparatus, semiconductor device, and manufacturing method therefor
JP2004165638A (en) Lithographic projection system and reflecting mirror assembly therefor
JP2004214656A (en) Contamination barrier equipped with extendable thin film
KR20110046545A (en) EV Reticle Substrates with High Thermal Conductivity
US11774844B2 (en) Extreme ultraviolet mask and method of manufacturing the same
JP2008270739A (en) Optical device, multilayer film reflecting mirror, aligner, and method of manufacturing device
JP2006108686A (en) Lithography equipment with enhanced spectral purity, method for manufacturing device, and device manufactured by same
JP2003329820A (en) Optical element and light source device and exposure device having the optical element
JP2005117048A (en) Lithography equipment and device manufacturing method
JP2006177740A (en) Multilayer film mirror and euv exposure apparatus
JP4305003B2 (en) EUV optical system and EUV exposure apparatus
CN114585973A (en) Optical component and holder for use in a lithographic apparatus
JP2005259949A (en) Mirror and illumination optical device
Marsh Moore’s law at the extremes
KR20110026463A (en) Multilayer mirror and lithographic apparatus
JP2009060139A (en) Light source unit, illumination optical apparatus, aligner, and exposure method
JP2005268359A (en) Mirror and lighting optical equipment
JP2003218023A (en) X-ray reflecting mirror, x-ray exposure transfer apparatus, and method of manufacturing semiconductor device
JPH10339799A (en) Reflecting mirror and its manufacturing method
TW200944959A (en) Lithographic apparatus comprising a closing device and device manufacturing method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061206

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20080620

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20081007

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20090609