JP2005294087A - 光源ユニット、照明光学装置、露光装置および露光方法 - Google Patents

光源ユニット、照明光学装置、露光装置および露光方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 所望の光強度角度分布（面内分布）を有するＥＵＶ光を安定的に供給することのできる光源ユニット。
【解決手段】 標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマ（Ｐ）からＥＵＶ光を輻射させる光源本体（１１）と、光源本体から輻射されたＥＵＶ光を所定の方向に反射するための反射鏡（１２）と、反射鏡に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布（面内分布）の軸対称性を検出するための検出系と、検出系の検出結果に基づいて光強度の角度分布（面内分布）がほぼ軸対称になるように光源本体を調整するための調整系とを備えている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、光源ユニット、照明光学装置、露光装置および露光方法に関する。さらに詳細には、本発明は、５〜５０ｎｍ程度の波長を有するＥＵＶ光（極端紫外線）を用いて半導体素子などのマイクロデバイスをフォトリソグラフィ工程で製造するのに使用される露光装置に好適な光源ユニットに関するものである。
この種の露光装置では、転写すべき回路パターンの微細化に伴って解像力の一層の向上が要求されており、露光光としてより短波長の光を用いるようになっている。なお、本明細書における「光」とは、目で見える狭義の「光」だけではなく、電磁波のうち１ｍｍよりも短い波長を有する、いわゆる赤外線からＸ線までを含む広義の「光」を意味する。近年、次世代装置として、５〜５０ｎｍ程度の波長を有するＥＵＶ（Extreme UltraViolet）光を用いる露光装置（以下、「ＥＵＶＬ（Extreme UltraViolet Lithography：極紫外リソグラフィ）露光装置」という）が提案されている。
現在、ＥＵＶ光を供給する光源として、以下に示す３つのタイプの光源が提案されている。
（１）ＳＲ（シンクロトロン放射光）を供給する光源
（２）ＬＰＰ（Laser Produced Plasma）光源
（３）ＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）光源。
ＬＰＰ光源（レーザプラズマ光源）では、ターゲット材料（標的材料）上にレーザ光を集光し、ターゲット材料をプラズマ化してＥＵＶ光を得る。一方、ＤＰＰ光源（放電プラズマ光源）では、電極間にターゲット材料が存在する状態で電極間に電圧を印加すると、ある電圧を越えたところで電極間に放電が生じ、ターゲット材料がプラズマ化する。この放電によって電極間に大電流が流れ、この大電流によって生じる磁場によりプラズマ自身が微小空間内に圧縮され、プラズマ温度が上昇する。この高温プラズマからＥＵＶ光が放出（輻射）される。
ＤＰＰ光源では、たとえば長時間に亘る運転に起因する電極の消耗により、プラズマ生成位置（すなわち発光位置）が経時的に変化することがある。また、ＬＰＰ光源では、長時間に亘って運転すると、ターゲット材料を供給するノズルの近傍に生成されるプラズマからのイオンなどの影響によりノズルが変形したり消耗したりする。その結果、ノズルの変形や消耗によりターゲット材料の供給経路が経時的に変化し、ひいてはプラズマ生成位置が経時的に変化することがある。
あるいは、ＬＰＰ光源では、レーザ光の集光位置が経時的に変化し、ひいてはプラズマ生成位置が経時的に変化することがある。ＤＰＰ光源やＬＰＰ光源において、プラズマ生成位置が変化すると、プラズマから輻射されて反射鏡（集光ミラー）に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布（面内分布）が変化し、ひいては光源ユニットから供給されるＥＵＶ光の光強度の角度分布が変化してしまう。
また、消耗した電極やノズルや反射鏡を交換する際に、新たな部品を元の位置に正確に取り付けることができず、交換取付け誤差が発生することがある。この場合、部品の交換前とは異なる位置にプラズマが生成されたり、反射鏡を介してＥＵＶ光の集光される位置すなわち集光位置が部品交換前の集光位置から位置ずれしたりする。このように、プラズマ生成位置や集光位置が変化すると、すなわち光源位置が変化すると、照明条件が変化することになり、露光装置に適用される場合には正確な露光を行うことができなくなる。
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、所望の光強度角度分布（面内分布）を有するＥＵＶ光を安定的に供給することのできる光源ユニットを提供することを目的とする。また、本発明は、発光位置（プラズマ生成位置）や集光位置をほぼ所定位置に安定的に維持することのできる光源ユニットを提供することを目的とする。また、本発明は、所望の光強度角度分布（面内分布）を有するＥＵＶ光を安定的に供給する光源ユニットまたは発光位置や集光位置をほぼ所定位置に安定的に維持する光源ユニットを用いて、所望の照明条件のもとでマスクパターンを感光性基板上に忠実に転写することのできる露光装置および露光方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマからＥＵＶ光を輻射させる光源本体と、
前記光源本体から輻射されたＥＵＶ光を所定の方向に反射するための反射鏡と、
前記反射鏡に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布（面内分布）の軸対称性を検出するための検出系と、
前記検出系の検出結果に基づいて、前記光強度の角度分布（面内分布）がほぼ軸対称になるように前記光源本体を調整するための調整系とを備えていることを特徴とする光源ユニットを提供する。
第１形態の好ましい態様によれば、前記検出系は、前記反射鏡の周囲に配置された複数の光検出器を有する。この場合、前記検出系は、前記光源本体から前記反射鏡の周囲に達する光のうち所定波長のＥＵＶ光だけを反射して各光検出器へ導くための複数のミラーをさらに有することが好ましい。あるいは、前記検出系は、前記光源本体から前記反射鏡の周囲に達する光のうち所定波長のＥＵＶ光だけを透過させて各光検出器へ導くための複数の選択フィルタをさらに有することが好ましい。
第１形態の好ましい態様によれば、前記光源本体は、前記標的材料を供給するためのノズルと、該ノズルから供給される前記標的材料に対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系とを有し、前記調整系は、前記レーザ光の集光位置を変化させるための集光位置変化手段を有する。あるいは、前記光源本体は、前記標的材料を供給するためのノズルと、該ノズルから供給される前記標的材料に対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系とを有し、前記調整系は、前記ノズルの位置および姿勢を調整するためのノズル調整手段と、レーザ光の集光位置を変化させるための集光位置変化手段とを有することが好ましい。これらの場合、前記集光位置変化手段は、前記レーザ照射系の光路中に配置されて光軸に対して傾動可能な平行平面板を有することが好ましい。
第１形態の好ましい態様によれば、前記光源本体は、放電により前記標的材料をプラズマ化するための一対の電極を有し、前記調整系は、放電に際して前記一対の電極を放電軸廻りに回転させるための電極駆動手段を有する。
本発明の第２形態では、標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマからＥＵＶ光を輻射させる光源本体と、
前記光源本体から輻射されたＥＵＶ光を反射して所定位置に集光させるための反射鏡と、
前記所定位置を介したＥＵＶ光の光強度の角度分布（面内分布）の軸対称性を検出するための検出系と、
前記検出系の検出結果に基づいて、前記光強度の角度分布（面内分布）がほぼ軸対称になるように前記反射鏡の位置および姿勢を調整するための調整系とを備えていることを特徴とする光源ユニットを提供する。
第２形態の好ましい態様によれば、前記検出系は、前記所定位置を介したＥＵＶ光の有効光束の周囲に配置された複数の光検出器を有する。この場合、前記検出系は、前記光源本体から前記有効光束の周囲に達する光のうち所定波長のＥＵＶ光だけを透過させて各光検出器へ導くための複数の選択フィルタをさらに有する。あるいは、前記検出系は、前記光源本体から前記有効光束の周囲に達する光のうち所定波長のＥＵＶ光だけを反射して各光検出器へ導くための複数のミラーをさらに有することが好ましい。
第２形態の好ましい態様によれば、前記光源本体は、前記標的材料を供給するためのノズルと、該ノズルから供給される前記標的材料に対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系とを有し、前記調整系は、前記レーザ光の集光位置を変化させるための集光位置変化手段を有する。あるいは、前記光源本体は、前記標的材料を供給するためのノズルと、該ノズルから供給される前記標的材料に対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系とを有し、前記調整系は、前記ノズルの位置および姿勢を調整するためのノズル調整手段と、レーザ光の集光位置を変化させるための集光位置変化手段とを有することが好ましい。これらの場合、前記集光位置変化手段は、前記レーザ照射系の光路中に配置されて光軸に対して傾動可能な平行平面板を有することが好ましい。
第２形態の好ましい態様によれば、前記光源本体は、放電により前記標的材料をプラズマ化するための一対の電極を有し、前記調整系は、放電に際して前記一対の電極を放電軸廻りに回転させるための電極駆動手段を有する。
本発明の第３形態では、標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマからＥＵＶ光を輻射させる光源本体と、
前記光源本体から輻射されたＥＵＶ光を反射して集光させるための反射鏡と、
前記反射鏡で反射されたＥＵＶ光の集光位置を検出するための検出系と、
前記検出系の検出結果に基づいて、前記集光位置がほぼ所定位置になるように調整するための調整系とを備えていることを特徴とする光源ユニットを提供する。
第３形態の好ましい態様によれば、前記検出系は、前記所定位置に配置された二次元光検出器を有する。また、前記調整系は、前記反射鏡の位置および姿勢を調整するための反射鏡調整手段を有することが好ましい。また、前記調整系は、前記プラズマからのＥＵＶ光の発光位置を変化させるための発光位置変化手段を有することが好ましい。
第３形態の好ましい態様によれば、前記光源本体は、前記標的材料を供給するためのノズルと、該ノズルから供給される前記標的材料に対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系とを有し、前記発光位置変化手段は、前記ノズルの位置および姿勢を調整するためのノズル調整手段と、レーザ光の集光位置を変化させるための集光位置変化手段とを有する。この場合、前記集光位置変化手段は、前記レーザ照射系の光路中に配置されて光軸に対して傾動可能な平行平面板を有することが好ましい。また、前記集光位置変化手段は、前記レーザ照射系の光路中に配置されて光軸に沿って移動可能なレンズを有することが好ましい。
第３形態の好ましい態様によれば、前記光源本体は、放電により前記標的材料をプラズマ化するための一対の電極を有し、前記発光位置変化手段は、前記一対の電極の位置を変化させるための電極位置変化手段を有する。
本発明の第４形態では、一対の電極間の放電により標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマからＥＵＶ光を輻射させる光源本体と、
前記光源本体から輻射されたＥＵＶ光を所定の方向に反射するための反射鏡と、
前記プラズマからのＥＵＶ光の発光位置を検出するための検出系と、
前記検出系の検出結果に基づいて、前記発光位置がほぼ所定位置になるように前記一対の電極の位置を調整するための調整系とを備えていることを特徴とする光源ユニットを提供する。
第４形態の好ましい態様によれば、前記検出系は、前記プラズマからの光をピンホールを介して検出するための複数の二次元光検出器を有する。
本発明の第５形態では、第１形態〜第４形態の光源ユニットと、該光源ユニットからのＥＵＶ光を被照射面へ導くための導光光学系とを備えていることを特徴とする照明光学装置を提供する。
本発明の第６形態では、標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマからＥＵＶ光を輻射させる光源本体と、
前記光源本体から輻射されたＥＵＶ光を反射して集光させるための反射鏡と、
前記反射鏡で一旦集光されたＥＵＶ光をほぼ平行光に変換するためのコリメータミラーと、
前記コリメータミラーと被照射面との間に配置されたオプティカルインテグレータと、
前記オプティカルインテグレータに入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布（面内分布）の軸対称性を検出するための検出系と、
前記検出系の検出結果に基づいて、前記光強度の角度分布（面内分布）がほぼ軸対称になるように調整するための調整系とを備えていることを特徴とする照明光学装置を提供する。
第６形態の好ましい態様によれば、前記オプティカルインテグレータは、前記コリメータミラー側から順に、第１フライアイミラーと第２フライアイミラーとを有し、前記検出系は、前記ＥＵＶ光の入射を受けて前記第１フライアイミラーの要素ミラーから放出される光電子電流を検出するための電流計を有する。また、前記調整系は、前記反射鏡の位置および姿勢を調整するための反射鏡調整手段を有することが好ましい。また、前記調整系は、前記コリメータミラーの位置および姿勢を調整するためのミラー調整手段を有することが好ましい。
本発明の第７形態では、所定のパターンが形成された反射型のマスクを照明するための第５形態または第６形態の照明光学装置と、前記マスクのパターン像を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を提供する。この場合、前記投影光学系に対して前記マスクおよび前記感光性基板を所定方向に沿って相対移動させて前記マスクのパターンを前記感光性基板上へ投影露光することが好ましい。
本発明の第８形態では、第５形態または第６形態の照明光学装置を用いて所定のパターンが形成された反射型のマスクを照明する照明工程と、投影光学系を介して前記マスクのパターンを前記感光性基板上へ投影露光する露光工程とを含むことを特徴とする露光方法を提供する。この場合、前記露光工程では、前記投影光学系に対して前記マスクおよび感光性基板を所定方向に沿って相対移動させて前記マスクのパターンを前記感光性基板上へ投影露光することが好ましい。
本発明では、反射鏡に入射するＥＵＶ光や反射鏡により一旦集光して発散するＥＵＶ光の光強度の角度分布（面内分布）が様々な原因により実質的に軸非対称になることがあっても、光強度の角度分布がほぼ軸対称になるように調整することができる。また、本発明では、反射鏡で反射されたＥＵＶ光の集光位置やプラズマからのＥＵＶ光の発光位置が様々な原因により変化することがあっても、集光位置や発光位置が所定位置になるように調整することができる。
すなわち、本発明の光源ユニットでは、所望の光強度角度分布（面内分布）を有するＥＵＶ光を安定的に供給したり、発光位置（プラズマ生成位置）や集光位置をほぼ所定位置に安定的に維持したりすることができる。したがって、本発明の露光装置および露光方法では、所望の光強度角度分布（面内分布）を有するＥＵＶ光を安定的に供給する光源ユニットまたは発光位置や集光位置をほぼ所定位置に安定的に維持する光源ユニットを用いて、所望の照明条件のもとでマスクパターンを感光性基板上に忠実に転写することができ、ひいては高精度なマイクロデバイスを高スループットで製造することができる。
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる光源ユニットを備えた露光装置の全体構成を概略的に示す図である。また、図２は、ウェハ上に形成される静止露光領域と光軸との位置関係を示す図である。図１において、投影光学系の光軸方向すなわち感光性基板であるウェハＷの法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハＷの面内において図１の紙面に平行な方向にＹ軸を、ウェハＷの面内において図１の紙面に垂直な方向にＸ軸をそれぞれ設定している。
図１を参照すると、本実施形態の露光装置は、露光光を供給するためのＤＰＰ光源タイプの光源ユニット１またはＬＰＰ光源タイプの光源ユニット２を備えている。光源ユニット１または２から供給された露光光、例えば１３．５ｎｍ（または１１．５ｎｍ）の波長を有するＥＵＶ光（Ｘ線）Ｌは、照明光学系３および平面反射鏡４を介して、転写すべきパターンが形成された反射型のマスク（レチクル）Ｍを照明する。マスクＭは、そのパターン面がＸＹ平面に沿って延びるように、Ｙ方向に沿って移動可能なマスクステージ５によって保持されている。
マスクステージ５の移動は、レーザ干渉計６により計測されるように構成されている。照明されたマスクＭのパターンからの光は、反射型の投影光学系ＰＬを介して、感光性基板であるウェハＷ上にマスクパターンの像を形成する。すなわち、ウェハＷ上には、図２に示すように、たとえばＹ軸に関して対称でＸ方向に沿って細長く延びる円弧状の露光領域（すなわち静止露光領域または実効露光領域）ＥＲが形成される。
図２を参照すると、光軸ＡＸを中心とした円形状の領域（イメージサークル）ＩＦ内において、このイメージサークルＩＦに接するように円弧状の静止露光領域ＥＲが設定されている。ウェハＷは、その露光面がＸＹ平面に沿って延びるように、Ｘ方向およびＹ方向に沿って二次元的に移動可能なウェハステージ７によって保持されている。ウェハステージ７の移動は、マスクステージ５と同様に、レーザ干渉計８により計測されるように構成されている。
こうして、マスクステージ５およびウェハステージ７をＹ方向に沿って移動させながら、すなわち投影光学系ＰＬに対してマスクＭおよびウェハＷをＹ方向に沿って相対移動させながらスキャン露光（走査露光）を行うことにより、ウェハＷの１つのショット領域にマスクＭのパターンが転写される。また、ウェハステージ７をＸ方向およびＹ方向に沿って二次元的に移動させながら走査露光を繰り返すことにより、ウェハＷの各ショット領域にマスクＭのパターンが逐次転写される。
図３は、ＤＰＰ光源タイプの光源ユニットの内部構成を概略的に示す図である。図３を参照すると、ＤＰＰ光源タイプの光源ユニット１は、光源本体１１と、凹面反射鏡１２と、光源本体１１および凹面反射鏡１２を収容するチャンバ１３とを備えている。光源本体１１は、チャンバ１３の隔壁１３ａに設けられた一対の電極１１ａおよび１１ｂと、間隔を隔てた一対の電極１１ａと１１ｂとの間にパルス高電圧を印加するための電力供給源１１ｃとを有する。
光源本体１１では、例えば円筒状の形態を有する第１電極１１ａと、この第１電極１１ａを包囲する同心円筒状の形態を有する第２電極１１ｂとの間に、図示を省略したガス供給源からキセノン（Ｘｅ）ガス１１ｄが供給される。ターゲットガス（標的材料）としてのキセノンガス１１ｄが供給された状態で第１電極１１ａと第２電極１１ｂとの間に電力供給源１１ｃからのパルス高電圧が印加されると、第１電極１１ａと第２電極１１ｂとの間に放電が起こる。この放電によりキセノンガス１１ｄがイオン化してプラズマが生成され、生成されたプラズマが電磁力により収斂されて高温で高密度のプラズマＰとなり、このプラズマＰからＥＵＶ光が輻射される。なお、ターゲットとして、たとえばスズ（Ｓｎ）等を用いることもできる。
凹面反射鏡１２は、凹面形状（球面形状、非球面形状、回転楕円面形状など）の反射面１２ａを有し、チャンバ１３の隔壁１３ａに取り付けられている。凹面反射鏡１２は、例えばニッケル（Ｎｉ），アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），シリコン（Ｓｉ）のような加工性が高く且つ熱伝導率の高い金属で形成された反射鏡本体１２ｂ上に、反射面として例えばＭｏ／Ｓｉ製の多層膜１２ａをコートすることにより形成されている。
多層膜１２ａは、波長が１３．５ｎｍのＥＵＶ光を選択的に反射するとともに光学面の劣化および変形を防ぐ特性を有する。凹面反射鏡１２の裏面側には、光源本体１１からの輻射熱を受けて温度が上昇し易い凹面反射鏡１２を冷却するための冷却機構１４が取り付けられている。冷却機構１４では、たとえば循環する冷媒（水、オイル、ガスなど）の作用により、凹面反射鏡１２の反射面１２ａから熱伝導率の高い反射鏡本体１２ｂを介して伝わった熱が効率良く外部へ排出される。
光源本体１１から輻射されたＥＵＶ光は、凹面反射鏡１２により一対の電極（１１ａ，１１ｂ）側に向かって反射され、チャンバ１３の隔壁１３ａに形成された開口部１５の所定位置Ｐ１に集光する。一旦集光したＥＵＶ光は、開口部１５を介してチャンバ１３の外部へ導かれ、開口部１５の近傍に配置された選択フィルタ１６に入射する。選択フィルタ１６は、ジルコニウム（Ｚｒ）、シリコン（Ｓｉ）、または窒化シリコン（ＳｉＮ）などにより形成された薄膜であって、光源本体１１からの可視光および紫外光を遮るとともに１３．５ｎｍの所望波長のＥＵＶ光を選択的に透過させる特性を有する。
チャンバ１３には、真空ポンプのような真空排気装置１７が接続されている。この真空排気装置１７の作用により、チャンバ１３の内部にはほぼ真空雰囲気が形成されている。同様に、ＥＵＶ光の減衰を抑えるために、光源ユニット１から照明光学系３および投影光学系ＰＬを経てウェハＷに至るまでのすべての光路中においてほぼ真空雰囲気が形成されている。なお、真空雰囲気に限定されることなく、適当な不活性ガスで満たされた減圧雰囲気をすべての光路中において形成することもできる。一対の電極（１１ａ，１１ｂ）の間に供給されたターゲットガス１１ｄは、プラズマＰが生成された後に真空排気装置１７の作用によりチャンバ１３の外部へ排出される。
チャンバ１３の隔壁１３ａに形成された比較的小さな開口部１５は、チャンバ１３内の光源ユニット１側の低い真空度と後段の照明光学系３側の高い真空度とを分離する差動排気に利用される。この差動排気により、光源ユニット１側の真空度が低くても、開口部１５よりも下流側の真空度が良好に保たれる。開口部１５による差動排気が不十分な場合には、開口部１５の近傍に選択フィルタ１６を配置して差動排気に利用することが有効である。ただし、開口部１５による差動排気が十分な場合や、光源本体１１から開口部１５に達する可視光および紫外光が無視できる程度であれば、選択フィルタ１６の設置を省略することもできる。
本実施形態のＤＰＰ光源タイプＳの光源ユニット１では、キセノンガス１１ｄが供給された状態で第１電極１１ａと第２電極１１ｂとの間に電力供給源１１ｃからのパルス高電圧が印加される。その結果、一対の電極１１ａと１１ｂとの間の放電により生成されたプラズマＰからＥＵＶ光が輻射される。プラズマＰから輻射されたＥＵＶ光は凹面反射鏡１２に入射し、その多層膜反射面１２ａにより一対の電極（１１ａ，１１ｂ）側に向かって反射される。凹面反射鏡１２の多層膜反射面１２ａにより選択的に反射された所望波長（１３．５ｎｍ）のＥＵＶ光は開口部１５の所定位置Ｐ１に一旦集光し、選択フィルタ１６を介してさらに波長選択された後、ＥＵＶ光Ｌとして照明光学系３に入射する。
図４は、ＬＰＰ光源タイプの光源ユニットの内部構成を概略的に示す図である。図４を参照すると、ＬＰＰ光源タイプの光源ユニット２は、真空容器（チャンバ）２１と、真空容器２１に接続された真空ポンプ（真空排気装置）２２と、真空容器２１の内部の所定位置に配置されたガスジェットノズル２３と、真空容器２１の隔壁に取り付けられた凹面反射鏡２４とを備えている。
真空容器２１の内部は、真空ポンプ２２の作用により排気され、後述のプラズマＰから輻射されたＥＵＶ光が減衰しないようにほぼ真空状態に設定されている。同様に、ＥＵＶ光の減衰を抑えるために、光源ユニット２から照明光学系３および投影光学系ＰＬを経てウェハＷに至るまでのすべての光路中がほぼ真空状態に設定されている。なお、真空雰囲気に限定されることなく、適当な不活性ガスで満たされた減圧雰囲気をすべての光路中において形成することもできる。
ガスジェットノズル２３は、例えばステンレス鋼により形成され、キセノン（Ｘｅ）ガスのようなターゲットガスが充填されたガスボンベ（不図示）に接続されている。ガスボンベ内のターゲットガスは、配管およびバルブなどを介して、ガスジェットノズル２３から真空容器２１の内部に噴射される。ガスジェットノズル２３から所定経路に沿って噴射されたターゲットガス２３ａは、プラズマＰを生成する際の標的材料となる。なお、ターゲットとして、たとえばスズ（Ｓｎ）等を用いることもできる。
凹面反射鏡２４は、例えば回転楕円面形状の反射面２４ａを有し、真空容器２１の隔壁に取り付けられている。凹面反射鏡２４は、その第１焦点位置がプラズマＰを生成すべき所定位置とほぼ一致するように位置決めされ、反射面２４ａは真空容器２１の内部に位置し、裏面（反射面２４ａと反対側の面）は真空容器２１の外部の大気側に露出している。凹面反射鏡２４は、例えば低熱膨張ガラス（ゼロデュアーやＵＬＥ等）により形成された反射鏡本体２４ｂ上に、反射面として例えばＭｏ／Ｓｉ製の多層膜２４ａをコートすることにより形成されている。
ただし、反射面としての多層膜２４ａは、凹面反射鏡２４の表面の中央透過領域２４ｃを除く領域に形成されている。多層膜２４ａは、波長が１３．５ｎｍのＥＵＶ光を選択的に反射するとともに光学面の劣化および変形を防ぐ特性を有する。具体的には、例えば多層膜の最上層にルテニウム（Ｒｕ）をコートし、有機汚染や酸化を低減している。凹面反射鏡２４の裏面側には、プラズマＰからの輻射熱を受けて温度が上昇し易い凹面反射鏡２４を冷却するための冷却機構２５が取り付けられている。冷却機構２５では、たとえば循環する冷媒（水、オイル、ガスなど）の作用により、凹面反射鏡２４の反射面２４ａから反射鏡本体２４ｂを介して伝わった熱が外部へ排出される。
また、光源ユニット２は、凹面反射鏡２４の裏面側に間隔を隔てて配置されたレーザ光源２６、およびレーザ光源２６と凹面反射鏡２４との間の光路中に配置されたレンズ２７を備えている。例えばＹＡＧレーザ光源のようなレーザ光源２６およびレンズ２７は、凹面反射鏡２４の光軸ひいては光源ユニット２の光軸に沿って配置されている。レーザ光源２６から供給されたレーザ光は、レンズ２７の集光作用を受け、凹面反射鏡２４の中央透過領域２４ｃを介して、ガスジェットノズル２３の近傍においてプラズマＰを生成すべき光軸上の位置、すなわち凹面反射鏡２４の第１焦点またはその近傍に集光する。
こうして、レーザ光源２６およびレンズ２７は、ガスジェットノズル２３から供給されるターゲットガス２３ａに対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系を構成している。ガスジェットノズル２３から所定経路に沿って噴射されたターゲットガス２３ａに対してレーザ光源２６から供給されたレーザ光が集光することにより、レーザ光の集光位置またはその近傍にプラズマＰが生成され、このプラズマＰからＥＵＶ光が輻射される。すなわち、レーザ照射系（２６，２７）およびガスジェットノズル２３は、
ターゲットガス２３ａをプラズマ化し、生成されたプラズマＰからＥＵＶ光を輻射させる光源本体を構成している。
なお、ガスジェットノズル２３から噴射されたターゲットガス２３ａは、プラズマＰが生成された後に真空ポンプ２２の作用により真空容器２１の外部へ排出される。また、反射鏡本体２４ｂを低熱膨張ガラスのような透明材料ではなく、例えばニッケル（Ｎｉ），アルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），シリコン（Ｓｉ）のような加工性が高く且つ熱伝導率の高い金属で形成して冷却効率を高めることもできる。ただし、この構成では、レーザ光源２６からのレーザ光が通過する中央透過領域２４ｃに対応する部分に開口部を設け、この開口部に光透過性の光学部材（例えば石英製の窓部材等）を取り付ける必要がある。
また、光源ユニット２は、真空容器２１の内部において凹面反射鏡２４に対向する位置に配置された選択フィルタ２８およびピンホール部材２９を備えている。選択フィルタ２８は、ジルコニウム（Ｚｒ）、シリコン（Ｓｉ）、または窒化シリコン（ＳｉＮ）などにより形成された薄膜であって、プラズマＰからの可視光や紫外光を遮るとともに１３．５ｎｍの所望波長のＥＵＶ光を透過させる特性を有する。選択フィルタ２８は、図４に示すようにピンホール部材２９の前側に配置されていてもよいし、ピンホール部材２９の後側に配置されていてもよい。
一方、ピンホール部材２９は、そのピンホール２９ａの中心が凹面反射鏡２４の第２焦点位置とほぼ一致するように配置され、凹面反射鏡２４で散乱した不要光や、凹面反射鏡２４の反射面２４ａで反射されることなくプラズマＰから直接入射する不要光などを遮る機能を有する。また、ピンホール部材２９は、ピンホール２９ａの上流側すなわち光源ユニット２側の低い真空度とピンホール２９ａの下流側すなわち照明光学系３側の高い真空度とを分離する差動排気に利用される。この差動排気により、光源ユニット２側の真空度が低くても、ピンホール部材２９よりも下流側の真空度が良好に保たれる。
本実施形態のＬＰＰ光源タイプＳの光源ユニット２では、レーザ光源２６から供給されたレーザ光が、レンズ２７および凹面反射鏡２４の中央透過領域２４ｃを介して、ガスジェットノズル２３から所定経路に沿って噴射されたターゲットガス２３ａに集光する。ガスジェットノズル２３から超音速で噴射されたターゲットガス２３ａは、集光されたレーザ光のエネルギを受けて高温になり、凹面反射鏡２４の第１焦点位置またはその近傍にプラズマＰを生成する。このプラズマＰ中のイオンが低ポテンシャル状態へ遷移する際に、プラズマＰからＥＵＶ光が放出（輻射）される。
プラズマＰから輻射されたＥＵＶ光は凹面反射鏡２４に入射し、その多層膜反射面２４ａによりプラズマＰ側に向かって反射される。凹面反射鏡２４の多層膜反射面２４ａにより選択的に反射された所望波長（１３．５ｎｍ）のＥＵＶ光は、選択フィルタ２８を介してさらに波長選択され、ピンホール部材２９のピンホール２９ａの位置またはその近傍の所定位置Ｐ１に集光した後に、ＥＵＶ光Ｌとして照明光学系３に入射する。
図５は、照明光学系および投影光学系の内部構成を概略的に示す図である。図５を参照すると、ＤＰＰ光源タイプの光源ユニット１またはＬＰＰ光源タイプの光源ユニット２から供給されたＥＵＶ光Ｌは、コリメータミラー（凹面反射鏡）３１を介してほぼ平行光束となり、一対のフライアイミラー３２ａおよび３２ｂからなるオプティカルインテグレータ３２に入射する。一対のフライアイミラー３２ａおよび３２ｂとして、たとえば本出願人の特開平１１−３１２６３８号公報に開示されたフライアイミラーを用いることができる。なお、フライアイミラーのさらに詳細な構成および作用については、同公報における関連の記載を参照することができる。
こうして、第２フライアイミラー３２ｂの反射面の近傍、すなわちオプティカルインテグレータ３２の射出面の近傍には、所定の形状を有する実質的な面光源が形成される。実質的な面光源からの光は、平面反射鏡４により偏向された後、マスクＭ上に細長い円弧状の照明領域を形成する。照明されたマスクＭのパターンからの光は、複数の反射鏡（図４では例示的に６つの反射鏡Ｍ１〜Ｍ６）からなる投影光学系ＰＬを介して、ウェハＷ上にマスクパターンの像を形成する。
以上、本実施形態にかかるＤＰＰ光源タイプの光源ユニット１、ＬＰＰ光源タイプの光源ユニット２、および照明光学系３について基本的な構成を説明した。以下、第１実施例〜第４実施例を参照して、本実施形態のＤＰＰ光源タイプの光源ユニット１およびＬＰＰ光源タイプの光源ユニット２の特徴的な構成について説明する。また、第５実施例を参照して、本実施形態の照明光学装置（１，３；２，３）の特徴的な構成について説明する。
［第１実施例］
図６は、第１実施例において凹面反射鏡に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布の軸対称性を検出する検出系の構成を概略的に示す図である。図７は、図６の検出系の検出結果に基づいて光強度の角度分布がほぼ軸対称になるように光源本体を調整する調整系の構成を概略的に示す図である。図６（ａ）を参照すると、第１実施例にかかる検出系は、凹面反射鏡（１２；２４）の周囲に配置された４つの検出ユニット６１〜６４（図６（ａ）では６３および６４は不図示）と、各検出ユニット６１〜６４からの出力がそれぞれ供給される制御部６５とを備えている。
４つの検出ユニット６１〜６４は、互いに同じ基本構成を有し、たとえば凹面反射鏡（１２；２４）の光軸に関してほぼ回転対称な位置に配置されている。一例として、第１検出ユニット６１は、図６（ｂ）に示すように、たとえばフォトダイオードのような光検出器６１ａと、光源本体（１１；２３，２６，２７）から凹面反射鏡（１２；２４）の周囲に達する光のうち所定波長（１３．５ｎｍ）のＥＵＶ光だけを反射してフォトダイオード６１ａへ導く多層膜ミラー６１ｂとを有する。
あるいは、別の態様として、第１検出ユニット６１は、図６（ｃ）に示すように、フォトダイオード６１ａと、光源本体（１１；２３，２６，２７）から凹面反射鏡（１２；２４）の周囲に達する光のうち所定波長（１３．５ｎｍ）近傍のＥＵＶ光だけを透過させてフォトダイオード６１ａへ導く選択フィルタ６１ｃとを有する。ここで、多層膜ミラー６１ｂは凹面反射鏡（１２：２４）の反射面（１２ａ；２４ａ）を形成する多層膜と同様の特性を有し、選択フィルタ６１ｃは選択フィルタ（１６；２８）と同様の特性を有する。あるいは、凹面反射鏡（１２：２４）の反射面が放射状に複数に分割されている場合（ミラー基板が複数であっても良いし、１つの基板上に成膜されている多層膜が複数に分割されていても良い）、個々の反射面から放出される光電子または個々の反射面に流れる光電子流を測定し、ＥＵＶ光強度分布をモニターしても良い。
第１実施例では、各検出ユニット６１〜６４からの出力が制御部６５へそれぞれ供給される。制御部６５は、各検出ユニット６１〜６４からの出力に基づいて、凹面反射鏡（１２；２４）に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布（面内分布）の軸対称性を検出する。なお、第１実施例において、各検出ユニットの内部構成、検出ユニットの数や配置などについては、図６の構成例に限定されることなく様々な変形例が可能である。
ＬＰＰ光源タイプの光源ユニット２に適用される第１実施例の調整系は、図７（ａ）に示すように、レーザ光源２６からのレーザ光の集光位置Ｐ２を変化させるための集光位置変化手段として、レーザ照射系（２６，２７）の光路中に配置されて光軸に対して傾動可能な平行平面板６７と、制御部６５からの指令を受けて平行平面板６７の傾斜駆動およびレンズ２７の光軸に沿った駆動を行うための駆動部６６ａとを有する。図７（ａ）では、平行平面板６７がレーザ光源２６とレンズ２７との間に配置されているが、レンズ２７と集光位置Ｐ２との間に平行平面板６７を配置することもできる。
また、光源ユニット２に適用される第１実施例の調整系は、図７（ｂ）に示すように、制御部６５からの指令を受けてガスジェットノズル２３の位置および姿勢を調整するためのノズル調整部６６ｂを有する。ノズル調整部６６ｂは、たとえばガスジェットノズル２３を保持しているノズルステージ２３ｂを適当なアクチュエータ（ピエゾ素子など）を介して駆動することにより、ガスジェットノズル２３の位置および姿勢を調整し、ひいてはガスジェットノズル２３から噴射されるターゲットガス２３ａの経路を変化させる。なお、ガス状のターゲット材料に代えて、液体状のターゲット材料を連続的に噴射したり、液滴として供給したりしても良い。
図８は、液滴状または液柱状ターゲットに対してレーザ光の集光位置が相対的に変化すると凹面反射鏡に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布が変化する様子を模式的に示す図である。図８において、紙面に垂直な方向に沿って供給されるターゲット２３ａのほぼ中心位置に、レーザ照射系（２６，２７）からのレーザ光Ｌ１（図中実線で示す）が集光する場合、凹面反射鏡２４に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布は図中実線Ｄ１で示すようにレーザ光軸に関してほぼ軸対称になる。
しかしながら、ターゲット２３ａの中心から実質的に外れた位置に、レーザ照射系（２６，２７）からのレーザ光Ｌ２（図中破線で示す）が集光する場合、凹面反射鏡２４に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布は図中破線Ｄ２で示すようにレーザ光軸に関して実質的に軸非対称になる。換言すれば、ターゲット２３ａに対してレーザ光の集光位置Ｐ２を相対的に変化させることにより、凹面反射鏡２４に入射するＥＵＶ光の光強度角度分布の軸対称性を調整することができる。
そこで、光源ユニット２に適用される第１実施例の調整系では、制御部６５からの指令を受けた駆動部６６ａを介して、平行平面板６７の傾斜駆動を行うことにより、また必要に応じてレンズ２７の光軸方向駆動を行うことにより、レーザ光源２６からのレーザ光の集光位置Ｐ２を変化させる。また、制御部６５からの指令を受けたノズル調整部６６ｂを介して、ノズル２３の位置および姿勢を調整し、ひいてはノズル２３から噴射されるターゲット２３ａの経路を変化させる。こうして、レーザ光の集光位置Ｐ２の変化やターゲット２３ａの経路の変化により、凹面反射鏡２４に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布をほぼ軸対称に調整することができる。ノズル調整部６６ｂによりターゲット位置が一定になるように制御すると、発光位置を変えずに角度分布を調整することができる。
一方、ＤＰＰ光源タイプの光源ユニット１に適用される第１実施例の調整系は、図７（ｃ）に示すように、制御部６５からの指令を受けて放電に際して一対の電極（１１ａ，１１ｂ）を放電軸廻りに回転させるための電極駆動手段として、たとえばモータのような電極駆動部６６ｃを有する。この場合、制御部６５からの指令を受けた電極駆動部６６ｃの作用により、一対の電極（１１ａ，１１ｂ）が放電軸廻りに回転し、ひいては凹面反射鏡１２に入射するＥＵＶ光の光強度分布も軸回転する。その結果、いわゆる平均化効果により、凹面反射鏡１２に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布をほぼ軸対称に調整することができる。
［第２実施例］
図９は、第２実施例において凹面反射鏡により一旦集光して発散するＥＵＶ光の光強度の角度分布の軸対称性を検出する検出系の構成を概略的に示す図である。図１０は、図９の検出系の検出結果に基づいて光強度の角度分布がほぼ軸対称になるように凹面反射鏡の位置および姿勢を調整する調整系の構成を概略的に示す図である。図９（ａ）を参照すると、第２実施例にかかる検出系は、凹面反射鏡（１２；２４）により所定位置Ｐ１で一旦集光して発散するＥＵＶ光の有効光束Ｌ３の周囲に配置された４つの検出ユニット７１〜７４（図９（ａ）では７３および７４は不図示）と、各検出ユニット７１〜７４からの出力がそれぞれ供給される制御部７５とを備えている。
４つの検出ユニット７１〜７４は、第１実施例の検出ユニット６１〜６４と同様に、互いに同じ基本構成を有し、たとえば所定位置Ｐ１を介したＥＵＶ光の有効光束Ｌ３の中心軸線に関してほぼ回転対称な位置に配置されている。一例として、第１検出ユニット７１は、図９（ｂ）に示すように、たとえばフォトダイオードのような光検出器７１ａと、光源本体（１１；２３，２６，２７）から有効光束Ｌ３の周囲に達する光のうち所定波長（１３．５ｎｍ）のＥＵＶ光だけを透過させてフォトダイオード７１ａへ導く選択フィルタ７１ｂとを有する。
あるいは、別の態様として、第２検出ユニット７１は、図９（ｃ）に示すように、フォトダイオード７１ａと、光源本体（１１；２３，２６，２７）から有効光束Ｌ３の周囲に達する光のうち所定波長（１３．５ｎｍ）のＥＵＶ光だけを反射してフォトダイオード７１ａへ導く多層膜ミラー７１ｃとを有する。ここで、多層膜ミラー７１ｃは第１実施例の多層膜ミラー６１ｂと同様の特性を有し、選択フィルタ７１ｂは第１実施例の選択フィルタ６１ｃと同様の特性を有する。なお、多層膜ミラーと選択フィルタとを併用しても良い。
第２実施例では、各検出ユニット７１〜７４からの出力が制御部７５へそれぞれ供給される。制御部７５は、各検出ユニット７１〜７４からの出力に基づいて、凹面反射鏡（１２；２４）により所定位置Ｐ１で一旦集光して発散するＥＵＶ光の光強度の角度分布（面内分布）の軸対称性を検出する。なお、第２実施例においても、各検出ユニットの内部構成、検出ユニットの数や配置などについては、図９の構成例に限定されることなく様々な変形例が可能である。
第２実施例の調整系は、図１０に示すように、制御部７５からの指令を受けて凹面反射鏡（１２；２４）の位置および姿勢を調整する反射鏡調整部７６を有する。反射鏡調整部７６は、凹面反射鏡（１２；２４）を適当なアクチュエータ（ピエゾ素子など）を介して駆動することにより、その位置および姿勢を変化させる。こうして、制御部７５からの指令を受けた反射鏡調整部７６の作用により、凹面反射鏡（１２；２４）の位置および姿勢を変化させて、所定位置Ｐ１で一旦集光して発散するＥＵＶ光の角度分布をほぼ軸対称に調整することができる。
なお、第２実施例の調整系は、ＬＰＰ光源タイプの光源ユニット２に適用される場合、必要に応じて、図７（ａ）に示す集光位置変化手段（２７，６６ａ，６７）や、図７（ｂ）に示すノズル調整手段（６６ｂ）を有することが好ましい。この場合、図１０に示す反射鏡調整手段（７６）と集光位置変化手段（２７，６６ａ，６７）やノズル調整手段（６６ｂ）との協働作用により、所定位置Ｐ１で一旦集光して発散するＥＵＶ光の角度分布をさらに正確に且つ迅速に調整することができる。
また、第２実施例の調整系は、ＤＰＰ光源タイプの光源ユニット１に適用される場合、必要に応じて、電極駆動手段（６６ｃ）を有することが好ましい。この場合、図１０に示す反射鏡調整手段（７６）と電極駆動手段（６６ｃ）との協働作用により、所定位置Ｐ１で一旦集光して発散するＥＵＶ光の角度分布をさらに正確に且つ迅速に調整することができる。
［第３実施例］
図１１は、第３実施例において凹面反射鏡で反射されたＥＵＶ光の集光位置を検出する検出系の構成、およびＥＵＶ光の集光位置を調整する調整系の構成を概略的に示す図である。第３実施例にかかる検出系は、ＬＰＰ光源タイプの光源ユニット２に適用される場合、図１１（ａ）に示すように、凹面反射鏡２４で反射されたＥＵＶ光が集光すべき所定位置Ｐ１に配置されたピンホール部材２９の光入射側の面に取り付けられた二次元光検出器８１と、二次元光検出器８１からの出力が供給される制御部８２とを備えている。
二次元光検出器８１は、たとえばピンホール部材２９の光入射側の面を４分割して得られる扇状の各分割領域にフォトダイオード８１ａ〜８１ｄを配置することにより形成されている。この場合、凹面反射鏡２４で反射されたＥＵＶ光の集光位置がピンホール部材２９のピンホール２９ａから位置ずれすると、４つのフォトダイオード８１ａ〜８１ｄのうちの少なくとも１つのフォトダイオードの出力信号が変化する。
第３実施例では、二次元光検出器８１としての４つのフォトダイオード８１ａ〜８１ｄからの出力が制御部８２へそれぞれ供給される。制御部８２は、各フォトダイオード８１ａ〜８１ｄからの出力に基づいて、凹面反射鏡２４で反射されたＥＵＶ光の集光位置および強度分布を検出する。同様に、ＤＰＰ光源タイプの光源ユニット１に適用する場合にも、凹面反射鏡１２で反射されたＥＵＶ光が集光すべき所定位置Ｐ１に４つのフォトダイオード８１ａ〜８１ｄを配置すれば良い。
なお、第３実施例において、ピンホール部材の光入射面における分割数をさらに増やすことにより、ＥＵＶ光の集光位置や強度分布をさらに高精度に検出することができる。また、複数のフォトダイオードを用いる構成に限定されることなく、単に複数の分割された金属板を集光位置の近傍に配置し、それぞれの金属板から放出される光電子または流れる光電子流を計測しても良い。また、ピンホール部材の光入射面に配置した二次元撮像素子を用いる構成も可能であり、凹面反射鏡（１２；２４）で反射されたＥＵＶ光の集光位置を検出する検出系について、図１１の構成例に限定されることなく様々な変形例が可能である。
第３実施例の調整系は、制御部８２からの指令を受けて凹面反射鏡（１２；２４）の位置および姿勢を調整する反射鏡調整部７６（図１０を参照）を有する。反射鏡調整部７６は、凹面反射鏡（１２；２４）を適当なアクチュエータ（ピエゾ素子など）を介して駆動することにより、その位置および姿勢を変化させる。こうして、制御部８２からの指令を受けた反射鏡調整部７６の作用により、凹面反射鏡（１２；２４）の位置および姿勢を変化させて、凹面反射鏡（１２；２４）で反射されたＥＵＶ光の集光位置がほぼ所定位置Ｐ１になるように調整することができる。
また、第３実施例の調整系は、ＬＰＰ光源タイプの光源ユニット２に適用される場合、プラズマＰからのＥＵＶ光の発光位置を変化させるための発光位置変化手段として、図７（ａ）に示す集光位置変化手段（２７，６６ａ，６７）および図７（ｂ）に示すノズル調整手段（６６ｂ）を有する。こうして、制御部８２からの指令を受けた集光位置変化手段（２７，６６ａ，６７）およびノズル調整手段（６６ｂ）の作用により、プラズマＰからのＥＵＶ光の発光位置を変化させて、凹面反射鏡２４で反射されたＥＵＶ光の集光位置がほぼ所定位置Ｐ１になるように調整することができる。
また、第３実施例の調整系は、ＤＰＰ光源タイプの光源ユニット１に適用される場合、図１１（ｂ）に示すように、制御部８２からの指令を受けて一対の電極（１１ａ，１１ｂ）の位置を変化させる電極位置変化手段８３を有する。電極位置変化手段８３は、一対の電極（１１ａ，１１ｂ）を適当なアクチュエータ（ピエゾ素子など）を介して一体的に駆動することにより、その位置を変化させる。こうして、制御部８２からの指令を受けた電極位置変化手段８３の作用により、一対の電極（１１ａ，１１ｂ）の位置を変化させ、ひいてはプラズマＰからのＥＵＶ光の発光位置を変化させて、凹面反射鏡１２で反射されたＥＵＶ光の集光位置がほぼ所定位置Ｐ１になるように調整することができる。
［第４実施例］
図１２は、第４実施例においてプラズマからのＥＵＶ光の発光位置を検出する検出系の構成を概略的に示す図である。図１２を参照すると、第４実施例にかかる検出系は、プラズマＰから凹面反射鏡（１２；２４）へ入射するＥＵＶ光の有効光束の周囲に配置された２つの検出ユニット９１および９２と、各検出ユニット９１および９２からの出力がそれぞれ供給される制御部９３とを備えている。２つの検出ユニット９１および９２は、互いに同じ基本構成を有する。
すなわち、各検出ユニット９１（９２）は、たとえば二次元ＣＣＤのような二次元撮像素子９１ａ（９２ａ）と、プラズマＰと二次元ＣＣＤ９１ａ（９２ａ）との間の光路中に配置されたピンホール部材９１ｂ（９２ｂ）を有する。第４実施例では、各検出ユニット９１および９２からの出力が制御部９３へそれぞれ供給される。制御部９３は、各検出ユニット９１および９２からの出力に基づいて、プラズマＰからのＥＵＶ光の発光位置を検出する。なお、第４実施例においても、各検出ユニットの内部構成、検出ユニットの数や配置などについては、図１２の構成例に限定されることなく様々な変形例が可能である。
第４実施例の調整系は、ＤＰＰ光源タイプの光源ユニット１に適用される場合、図１１（ｂ）に示すように、制御部９３からの指令を受けて一対の電極（１１ａ，１１ｂ）の位置を調整する電極位置変化手段８３を有する。こうして、制御部９３からの指令を受けた電極位置変化手段８３の作用により、一対の電極（１１ａ，１１ｂ）の位置（例えばＸ，Ｙ，Ｚ方向）を変化させ、ひいてはプラズマＰからのＥＵＶ光の発光位置がほぼ所定位置になるように調整することができる。
第４実施例の調整系は、ＬＰＰ光源タイプの光源ユニット２に適用される場合、図７（ａ）に示す集光位置変化手段（２７，６６ａ，６７）および図７（ｂ）に示すノズル調整手段（６６ｂ）を有する。こうして、制御部９３からの指令を受けた集光位置変化手段（２７，６６ａ，６７）およびノズル調整手段（６６ｂ）の作用により、プラズマＰからのＥＵＶ光の発光位置がほぼ所定位置になるように調整することができる。
［第５実施例］
図１３は、第５実施例においてオプティカルインテグレータに入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布の軸対称性を検出する検出系の構成、および光強度の角度分布をほぼ軸対称に調整する調整系の構成を概略的に示す図である。図１３（ａ）を参照すると、第５実施例にかかる検出系は、第１フライアイミラー３２ａを構成する多数の要素ミラー３２ａａのうちの複数の要素ミラーに接続された電流計１０１と、この電流計１０１の出力が供給される制御部１０２とを備えている。
要素ミラー３２ａａにＥＵＶ光が入射すると、入射光の強度に応じた数の光電子が金属の表面から放出される。電流計１０１では、各要素ミラーからの光電子の放出により発生する電流すなわち光電子電流を検出する。第５実施例では、電流計１０１の出力が制御部１０２へ供給される。制御部１０２は、電流計１０１からの出力に基づいて、すなわち各要素ミラーで発生した光電子電流量に関する情報に基づいて、第１フライアイミラー３２ａに入射するＥＵＶ光ひいてはオプティカルインテグレータ３２に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布の軸対称性を検出する。なお、検出対象の要素ミラーの数と同数の電流計１０１を用いてもよいし、１つあるいは少数の電流計１０１により時分割方式で各要素ミラーからの光電子電流を順次検出してもよい。
第５実施例の調整系は、図１３（ｂ）に示すように、制御部１０２からの指令を受けてコリメータミラー３１の位置および姿勢を調整するミラー調整部１０３を有する。ミラー調整部１０３は、コリメータミラー３１を適当なアクチュエータ（ピエゾ素子など）を介して駆動することにより、その位置および姿勢を変化させる。こうして、制御部１０２からの指令を受けたミラー調整部１０３の作用により、コリメータミラー３１の位置および姿勢を変化させて、オプティカルインテグレータ３２に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布（面内分布）をほぼ軸対称に調整することができる。あるいは、光学素子の汚染などによりマスク上の照度分布が均一ではなくなったときに、コリメータミラー３１の位置または姿勢を変化させることにより、角度分布（面内分布）の軸対称性を意図的に悪化させてマスク上の照度分布が均一になるように制御しても良い。
また、第５実施例の調整系は、制御部１０２からの指令を受けて凹面反射鏡（１２；２４）の位置および姿勢を調整する反射鏡調整部７６（図１０を参照）を有する。この場合、制御部１０２からの指令を受けた反射鏡調整部７６の作用により、凹面反射鏡（１２；２４）の位置および姿勢を変化させて、オプティカルインテグレータ３２に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布をほぼ軸対称に調整することができる。
以上のように、本実施形態では、電極やノズルの変形または消耗、消耗した電極やノズルや凹面反射鏡の交換取付け誤差、ターゲットガスに対するレーザ光の集光位置の変化など様々な原因により、凹面反射鏡（１２；２４）に入射するＥＵＶ光や、凹面反射鏡（１２；２４）により一旦集光されて発散しつつ光源ユニット（１；２）から供給されるＥＵＶ光の光強度の角度分布（面内分布）が実質的に軸非対称になることがあっても、上述の第１実施例または第２実施例の構成を適用することにより光強度の角度分布がほぼ軸対称になるように調整することができる。すなわち、本実施形態の光源ユニットでは、所望の光強度角度分布（面内分布）を有するＥＵＶ光を安定的に供給することができる。
また、本実施形態では、上述したような様々な原因により、凹面反射鏡（１２；２４）で反射されたＥＵＶ光の集光位置やプラズマＰからのＥＵＶ光の発光位置が変化することがあっても、上述の第３実施例または第４実施例の構成を適用することにより集光位置や発光位置が所定位置になるように調整することができる。すなわち、本実施形態の光源ユニットでは、発光位置（プラズマ生成位置）や集光位置をほぼ所定位置に安定的に維持することができる。
さらに、本実施形態では、上述したような様々な原因により、オプティカルインテグレータ３２に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布（面内分布）が実質的に軸非対称になることがあっても、上述の第５実施例の構成を適用することにより光強度の角度分布がほぼ軸対称になるように調整することができる。すなわち、本実施形態の照明光学装置では、所望の光強度角度分布（面内分布）を有するＥＵＶ光で被照射面（マスクＭ）を安定的に照明することができる。
したがって、本実施形態の露光装置では、所望の光強度角度分布（面内分布）を有するＥＵＶ光を安定的に供給する光源ユニット、発光位置や集光位置をほぼ所定位置に安定的に維持する光源ユニット、または所望の光強度角度分布（面内分布）を有するＥＵＶ光で被照射面を安定的に照明する照明光学装置を用いて、所望の照明条件（例えば均一な照射光量分布）のもとでマスクパターンを感光性基板上に忠実に転写することができる。なお、本実施形態では、第１乃至第５実施例の構成をそれぞれ単独で適用してもよいし、複数の実施例の構成を適宜組み合わせて適用してもよい。
ところで、本実施形態では、凹面反射鏡（１２；２４）の反射面（１２ａ；２４ａ）がプラズマＰに直接さらされ、プラズマＰからの輻射熱の影響およびＥＵＶ光の照射熱の影響を受けるため、凹面反射鏡（１２；２４）を交換することが必要になる。そこで、凹面反射鏡（１２；２４）を容易に且つ正確に交換するために、凹面反射鏡（１２；２４）の反射面（１２ａ；２４ａ）の位置（および姿勢）を計測するための計測系と、この計測系の計測結果に基づいて凹面反射鏡（１２；２４）の反射面（１２ａ；２４ａ）を所定の位置に位置決めするための駆動系とを備えていることが好ましい。
図１４は、凹面反射鏡の反射面の位置を計測する計測系の構成および凹面反射鏡の反射面を所定の位置に位置決めする駆動系の構成を概略的に示す図である。図１４に示す計測系は、たとえば３つの計測ユニット５１〜５３（５３は不図示）と、各計測ユニット５１〜５３からの出力がそれぞれ供給される制御部５４とを備えている。３つの計測ユニット５１〜５３は、互いに同じ基本構成を有する。すなわち、各計測ユニット５１（５２，５３）は、凹面反射鏡（１２；２４）の反射面（１２ａ；２４ａ）に向かって計測光を射出するための半導体レーザ５１ａ（５２ａ，５３ａ）と、凹面反射鏡（１２；２４）の反射面（１２ａ；２４ａ）で反射された計測光の位置を検出するための二次元ＣＣＤ５１ｂ（５２ｂ，５３ｂ）とを有する。
制御部５４は、各計測ユニット５１〜５３からの出力に基づいて、凹面反射鏡（１２；２４）の反射面（１２ａ；２４ａ）の位置（および姿勢）を計測する。こうして、制御部５４からの指令を受けた駆動系５５（図１０の反射鏡調整部７６に対応）が、適当なアクチュエータ（ピエゾ素子など）を介して凹面反射鏡（１２；２４）を駆動することにより、凹面反射鏡（１２；２４）の反射面（１２ａ；２４ａ）が所定の位置に位置決めされる。なお、図１４においては、レーザダイオード（半導体レーザ）を用いたが、これに限定されることなく、発光ダイオード（ＬＥＤ）とレンズ等とで構成しても良いし、ＣＣＤに代えて４分割フォトダイオードを用いても良い。また、凹面反射鏡（１２；２４）の反射面（１２ａ；２４ａ）の位置を計測するための計測系の構成については、図１４の構成例に限定されることなく、様々な変形例が可能である。
また、本実施形態では、プラズマＰからのＥＵＶ光の輻射に際して放出される飛散粒子（デブリ）が凹面反射鏡（１２；２４）の反射面（１２ａ；２４ａ）に付着すると、凹面反射鏡（１２；２４）の反射特性（光学特性）が劣化し、その交換頻度が増大してしまう。そこで、本実施形態では、プラズマＰから放出される飛散粒子をプラズマＰと凹面反射鏡（１２；２４）との間の光路中において除去するための飛散粒子除去機構を備えていることが好ましい。
図１５は、図３に示すＤＰＰ光源タイプの光源ユニットに適用可能な飛散粒子除去機構の一例を概略的に示す図である。図１５の飛散粒子除去機構は、凹面反射鏡１２を覆うカバー１８を備えている。カバー１８の中には、回転軸１９ａを中心として回転可能な回転羽１９（飛散粒子阻止部材）が収納されている。回転軸１９ａは、チャンバー１３の外部にある駆動系（不図示）の作用により、回転導入部１９ｂを介して回転駆動される。
回転軸１９ａ内には冷媒（例えば、冷却水、フロリナート、ヘリウム（Ｈｅ）ガスなど）が流れるように構成されており、この冷媒の作用により回転羽１９が冷却される。カバー１８には配管１８ａが取り付けられており、バッファガス（Ｈｅ，Ａｒ，Ｎ2，Ｎｅ，Ｋｒ，Ｈ2など）が配管１８ａを介して凹面反射鏡１２の周辺からカバー１８内へ導入される。
図１５の飛散粒子除去機構において、一対の電極（１１ａ，１１ｂ）近傍のプラズマＰから放出された飛散粒子は、チャンバー１３内に導入されたバッファガス分子と衝突してその運動エネルギーが減少し、チャンバー１３内を浮遊する。そして、カバー１８内に入った飛散粒子は、回転羽１９に衝突することにより回転羽１９に付着する。これにより、カバー１８内に侵入した飛散粒子は回転羽１９により排除されて凹面反射鏡１２に実質的に達することなく、飛散粒子の付着などによる凹面反射鏡１２の反射率低下を防ぐことができる。
特に、回転羽１９の冷却により飛散粒子が付着・堆積し易くなっているので、より効果的に飛散粒子を排除することができる。また、凹面反射鏡１２の近傍からバッファガスがカバー１８内に導入され、カバー１８の開口部からバッファガスが外部へ流出するように構成することにより、このガス流の作用によってもカバー１８内に侵入した飛散粒子を排除することができるのでより好ましい。また、回転羽１９は交換可能であることが好ましい。回転羽１９の回転速度はできるだけ速い方が、マスク上での光量ムラを低減する上で好ましい。例えば、毎分１０回転以上とすれば良い。また、ＥＵＶ光の発光の繰り返し周波数の比が整数倍にならないようにすると、羽根が光束を遮る位置が同じにならなくなるので良い。あるいは、回転速度を変えながら羽根を回してもよく、特に回転速度をランダムにするとより好ましい。なお、上述の説明ではプラズマＰと凹面反射鏡１２との間に飛散粒子除去機構を配置しているが、集光光学系を構成する一対の反射鏡間（たとえば凹面反射鏡と凸面反射鏡のような複数の反射鏡の間）の光路中において飛散粒子を除去するために、図１５に示すような飛散粒子除去機構を配置することもできる。
図１６は、図４に示すＬＰＰ光源タイプの光源ユニットに適用可能な飛散粒子除去機構の一例を概略的に示す図である。図１６の飛散粒子除去機構は、凹面反射鏡２４を覆うカバー４０を備えている。カバー４０には配管４１が取り付けられ、バッファガス（Ｈｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｎ2，Ｎｅ，Ｈ2など）が配管４１を介してカバー４０内に導入される。カバー４０の中において、プラズマＰと凹面反射鏡２４との間の光路中にフィン４２が設けられている。フィン４２の中心には開口部４２ａが形成され、レーザ光源２６から射出されて凹面反射鏡２４を通過したレーザ光は開口部４２ａを介してプラズマＰの位置に達する。
図１６の飛散粒子除去機構において、プラズマＰから放出された飛散粒子は、チャンバー２１内に導入されたバッファガス分子と衝突してその運動エネルギーが減少し、チャンバー２１内を浮遊する。そして、カバー４０内に入った飛散粒子は、フィン４２（飛散粒子阻止部材）に衝突することによりフィン４２に付着する。これにより、カバー４０内に侵入した飛散粒子はフィン４２により排除されて凹面反射鏡２４に実質的に達することなく、凹面反射鏡２４の反射率低下を防ぐことができる。
凹面反射鏡２４の近傍からバッファガスを導入し、カバー４０の開口部からガスが外部へ流出するように構成することにより、このガス流の作用によってもカバー４０内に侵入した飛散粒子を排除することができるのでより好ましい。フィン４０の断面形状を図１６に示すような形状にすることにより、光の損失を最小限に抑えることができる。フィン４０を冷却することにより飛散粒子が付着・堆積し易くなるので、より効果的に飛散粒子を排除することができる。また、フィン４０をレーザ光軸（ＥＵＶ光の光軸）の周りに回転させても飛散粒子の除去能力が増すので好ましい。また、フィン４０は交換可能であることが好ましい。
なお、上述の実施形態では、図３に示すような基本構成を有するＤＰＰ光源タイプの光源ユニット１、および図４に示すような基本構成を有するＬＰＰ光源タイプの光源ユニット２に対して本発明を適用している。しかしながら、これに限定されることなく、一般的なＤＰＰ光源タイプの光源ユニットおよびＬＰＰ光源タイプの光源ユニットに対して本発明を適用することができる。具体的には、図３に示す構成とは異なり、たとえば一対の電極間の放電により生成されたプラズマから輻射されたＥＵＶ光を斜入射ミラーやシュバルツシルド光学系などを用いて集光する構成を有するＬＰＰ光源タイプの光源ユニットに対しても本発明を適用することができる。また、図４に示す構成とは異なり、たとえば凹面反射鏡を通過することなくターゲットにレーザ光を集光させる構成を有するＬＰＰ光源タイプの光源ユニットに対しても本発明を適用することができる。
上述の実施形態にかかる露光装置では、照明系によってマスクを照明し（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の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。以下、本実施形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウェ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につき図１７のフローチャートを参照して説明する。
先ず、図１７のステップ３０１において、１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ３０２において、その１ロットのウェ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３０３において、本実施形態の露光装置を用いて、マスク（レチクル）上のパターンの像がその投影光学系を介して、その１ロットのウェ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３０４において、その１ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ３０５において、その１ロットのウェ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、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等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をスループット良く得ることができる。
本発明の実施形態にかかる光源ユニットを備えた露光装置の全体構成を概略的に示す図である。 ウェハ上に形成される静止露光領域と光軸との位置関係を示す図である。 ＤＰＰ光源タイプの光源ユニットの内部構成を概略的に示す図である。 ＬＰＰ光源タイプの光源ユニットの内部構成を概略的に示す図である。 照明光学系および投影光学系の内部構成を概略的に示す図である。 第１実施例において凹面反射鏡に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布の軸対称性を検出する検出系の構成を概略的に示す図である。 図６の検出系の検出結果に基づいて光強度の角度分布がほぼ軸対称になるように光源本体を調整する調整系の構成を概略的に示す図である。 液滴状または液柱状のターゲットに対してレーザ光の集光位置が相対的に変化すると凹面反射鏡に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布が変化する様子を模式的に示す図である。 第２実施例において凹面反射鏡により一旦集光して発散するＥＵＶ光の光強度の角度分布の軸対称性を検出する検出系の構成を概略的に示す図である。 図９の検出系の検出結果に基づいて光強度の角度分布がほぼ軸対称になるように凹面反射鏡の位置および姿勢を調整する調整系の構成を概略的に示す図である。 第３実施例において凹面反射鏡で反射されたＥＵＶ光の集光位置を検出する検出系の構成、およびＥＵＶ光の集光位置を調整する調整系の構成を概略的に示す図である。 第４実施例においてプラズマからのＥＵＶ光の発光位置を検出する検出系の構成を概略的に示す図である。 第５実施例においてオプティカルインテグレータに入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布の軸対称性を検出する検出系の構成、および光強度の角度分布がほぼ軸対称になるように調整する調整系の構成を概略的に示す図である。 凹面反射鏡の反射面の位置を計測する計測系の構成および凹面反射鏡の反射面を所定の位置に位置決めする駆動系の構成を概略的に示す図である。 図３に示すＤＰＰ光源タイプの光源ユニットに適用可能な飛散粒子除去機構の一例を概略的に示す図である。 図４に示すＬＰＰ光源タイプの光源ユニットに適用可能な飛散粒子除去機構の一例を概略的に示す図である。 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について、そのフローチャートを示す図である。
符号の説明
１ ＤＰＰ光源タイプの光源ユニット
２ ＬＰＰ光源タイプの光源ユニット
３ 照明光学系
５ マスクステージ
７ ウェハステージ
１１ 光源本体
１１ａ，１１ｂ 電極
１２，２４ 凹面反射鏡
１３ チャンバ
１５ 開口部
１６，２８ 選択フィルタ
２１ 真空容器
２３ ガスジェットノズル
２６ レーザ光源
２９ ピンホール部材
３１ コリメータミラー
３２ オプティカルインテグレータ
３２ａ，３２ｂ フライアイミラー
Ｍ マスク
ＰＬ 投影光学系
Ｗ ウェハ

Claims (35)

  1. 標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマからＥＵＶ光を輻射させる光源本体と、
    前記光源本体から輻射されたＥＵＶ光を所定の方向に反射するための反射鏡と、
    前記反射鏡に入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布の軸対称性を検出するための検出系と、
    前記検出系の検出結果に基づいて、前記光強度の角度分布がほぼ軸対称になるように前記光源本体を調整するための調整系とを備えていることを特徴とする光源ユニット。
  2. 前記検出系は、前記反射鏡の周囲に配置された複数の光検出器を有することを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
  3. 前記検出系は、前記光源本体から前記反射鏡の周囲に達する光のうち所定波長のＥＵＶ光だけを反射して各光検出器へ導くための複数のミラーをさらに有することを特徴とする請求項２に記載の光源ユニット。
  4. 前記検出系は、前記光源本体から前記反射鏡の周囲に達する光のうち所定波長のＥＵＶ光だけを透過させて各光検出器へ導くための複数の選択フィルタをさらに有することを特徴とする請求項２または３に記載の光源ユニット。
  5. 前記光源本体は、前記標的材料を供給するためのノズルと、該ノズルから供給される前記標的材料に対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系とを有し、
    前記調整系は、前記レーザ光の集光位置を変化させるための集光位置変化手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光源ユニット。
  6. 前記光源本体は、前記標的材料を供給するためのノズルと、該ノズルから供給される前記標的材料に対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系とを有し、
    前記調整系は、前記ノズルの位置および姿勢を調整するためのノズル調整手段と、レーザ光の集光位置を変化させるための集光位置変化手段とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光源ユニット。
  7. 前記集光位置変化手段は、前記レーザ照射系の光路中に配置されて光軸に対して傾動可能な平行平面板を有することを特徴とする請求項５または６に記載の光源ユニット。
  8. 前記光源本体は、放電により前記標的材料をプラズマ化するための一対の電極を有し、
    前記調整系は、放電に際して前記一対の電極を放電軸廻りに回転させるための電極駆動手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光源ユニット。
  9. 標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマからＥＵＶ光を輻射させる光源本体と、
    前記光源本体から輻射されたＥＵＶ光を反射して所定位置に集光させるための反射鏡と、
    前記所定位置を介したＥＵＶ光の光強度の角度分布の軸対称性を検出するための検出系と、
    前記検出系の検出結果に基づいて、前記光強度の角度分布がほぼ軸対称になるように前記反射鏡の位置および姿勢を調整するための調整系とを備えていることを特徴とする光源ユニット。
  10. 前記検出系は、前記所定位置を介したＥＵＶ光の有効光束の周囲に配置された複数の光検出器を有することを特徴とする請求項９に記載の光源ユニット。
  11. 前記検出系は、前記光源本体から前記有効光束の周囲に達する光のうち所定波長のＥＵＶ光だけを透過させて各光検出器へ導くための複数の選択フィルタをさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の光源ユニット。
  12. 前記検出系は、前記光源本体から前記有効光束の周囲に達する光のうち所定波長のＥＵＶ光だけを反射して各光検出器へ導くための複数のミラーをさらに有することを特徴とする請求項１０または１１に記載の光源ユニット。
  13. 前記光源本体は、前記標的材料を供給するためのノズルと、該ノズルから供給される前記標的材料に対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系とを有し、
    前記調整系は、前記レーザ光の集光位置を変化させるための集光位置変化手段を有することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の光源ユニット。
  14. 前記光源本体は、前記標的材料を供給するためのノズルと、該ノズルから供給される前記標的材料に対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系とを有し、
    前記調整系は、前記ノズルの位置および姿勢を調整するためのノズル調整手段と、レーザ光の集光位置を変化させるための集光位置変化手段とを有することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の光源ユニット。
  15. 前記集光位置変化手段は、前記レーザ照射系の光路中に配置されて光軸に対して傾動可能な平行平面板を有することを特徴とする請求項１３または１４に記載の光源ユニット。
  16. 前記光源本体は、放電により前記標的材料をプラズマ化するための一対の電極を有し、
    前記調整系は、放電に際して前記一対の電極を放電軸廻りに回転させるための電極駆動手段を有することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の光源ユニット。
  17. 標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマからＥＵＶ光を輻射させる光源本体と、
    前記光源本体から輻射されたＥＵＶ光を反射して集光させるための反射鏡と、
    前記反射鏡で反射されたＥＵＶ光の集光位置を検出するための検出系と、
    前記検出系の検出結果に基づいて、前記集光位置がほぼ所定位置になるように調整するための調整系とを備えていることを特徴とする光源ユニット。
  18. 前記検出系は、前記所定位置に配置された二次元光検出器を有することを特徴とする請求項１７に記載の光源ユニット。
  19. 前記調整系は、前記反射鏡の位置および姿勢を調整するための反射鏡調整手段を有することを特徴とする請求項１７または１８に記載の光源ユニット。
  20. 前記調整系は、前記プラズマからのＥＵＶ光の発光位置を変化させるための発光位置変化手段を有することを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の光源ユニット。
  21. 前記光源本体は、前記標的材料を供給するためのノズルと、該ノズルから供給される前記標的材料に対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系とを有し、
    前記発光位置変化手段は、前記ノズルの位置および姿勢を調整するためのノズル調整手段と、レーザ光の集光位置を変化させるための集光位置変化手段とを有することを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の光源ユニット。
  22. 前記集光位置変化手段は、前記レーザ照射系の光路中に配置されて光軸に対して傾動可能な平行平面板を有することを特徴とする請求項２１に記載の光源ユニット。
  23. 前記集光位置変化手段は、前記レーザ照射系の光路中に配置されて光軸に沿って移動可能なレンズを有することを特徴とする請求項２１または２２に記載の光源ユニット。
  24. 前記光源本体は、放電により前記標的材料をプラズマ化するための一対の電極を有し、
    前記発光位置変化手段は、前記一対の電極の位置を変化させるための電極位置変化手段を有することを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の光源ユニット。
  25. 一対の電極間の放電により標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマからＥＵＶ光を輻射させる光源本体と、
    前記光源本体から輻射されたＥＵＶ光を所定の方向に反射するための反射鏡と、
    前記プラズマからのＥＵＶ光の発光位置を検出するための検出系と、
    前記検出系の検出結果に基づいて、前記発光位置がほぼ所定位置になるように前記一対の電極の位置を調整するための調整系とを備えていることを特徴とする光源ユニット。
  26. 前記検出系は、前記プラズマからの光をピンホールを介して検出するための複数の二次元光検出器を有することを特徴とする請求項２５に記載の光源ユニット。
  27. 請求項１乃至２６のいずれか１項に記載の光源ユニットと、該光源ユニットからのＥＵＶ光を被照射面へ導くための導光光学系とを備えていることを特徴とする照明光学装置。
  28. 標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマからＥＵＶ光を輻射させる光源本体と、
    前記光源本体から輻射されたＥＵＶ光を反射して集光させるための反射鏡と、
    前記反射鏡で一旦集光されたＥＵＶ光をほぼ平行光に変換するためのコリメータミラーと、
    前記コリメータミラーと被照射面との間に配置されたオプティカルインテグレータと、
    前記オプティカルインテグレータに入射するＥＵＶ光の光強度の角度分布の軸対称性を検出するための検出系と、
    前記検出系の検出結果に基づいて、前記光強度の角度分布がほぼ軸対称になるように調整するための調整系とを備えていることを特徴とする照明光学装置。
  29. 前記オプティカルインテグレータは、前記コリメータミラー側から順に、第１フライアイミラーと第２フライアイミラーとを有し、
    前記検出系は、前記ＥＵＶ光の入射を受けて前記第１フライアイミラーの要素ミラーから放出される光電子電流を検出するための電流計を有することを特徴とする請求項２８に記載の照明光学装置。
  30. 前記調整系は、前記反射鏡の位置および姿勢を調整するための反射鏡調整手段を有することを特徴とする請求項２８または２９に記載の照明光学装置。
  31. 前記調整系は、前記コリメータミラーの位置および姿勢を調整するためのミラー調整手段を有することを特徴とする請求項２８乃至３０のいずれか１項に記載の照明光学装置。
  32. 所定のパターンが形成された反射型のマスクを照明するための請求項２７乃至３１のいずれか１項に記載の照明光学装置と、前記マスクのパターン像を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。
  33. 前記投影光学系に対して前記マスクおよび前記感光性基板を所定方向に沿って相対移動させて前記マスクのパターンを前記感光性基板上へ投影露光することを特徴とする請求項３２に記載の露光装置。
  34. 請求項２７乃至３１のいずれか１項に記載の照明光学装置を用いて所定のパターンが形成された反射型のマスクを照明する照明工程と、投影光学系を介して前記マスクのパターンを前記感光性基板上へ投影露光する露光工程とを含むことを特徴とする露光方法。
  35. 前記露光工程では、前記投影光学系に対して前記マスクおよび感光性基板を所定方向に沿って相対移動させて前記マスクのパターンを前記感光性基板上へ投影露光することを特徴とする請求項３４に記載の露光方法。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008277522A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Komatsu Ltd 極端紫外光源装置の光学素子汚染防止方法及び光学素子汚染防止装置
JP2010045357A (ja) * 2008-08-14 2010-02-25 Asml Netherlands Bv 放射源および放射を生成する方法
JP2010067911A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Nikon Corp 計測装置、光源装置、露光装置及びデバイスの製造方法
JP2010170772A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 Ushio Inc 極端紫外光光源装置
KR20110038714A (ko) * 2008-07-30 2011-04-14 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치에서의 컬렉터 디바이스의 정렬
WO2011114887A1 (ja) * 2010-03-19 2011-09-22 ウシオ電機株式会社 極端紫外光光源装置における照度分布検出方法および集光光学手段の位置調整方法
JP2012504319A (ja) * 2008-09-30 2012-02-16 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Ｅｕｖマイクロリソグラフィ用の照明系
JP2012523106A (ja) * 2009-04-02 2012-09-27 イーティーエイチ・チューリッヒ デブリが軽減し、冷却された集光光学系を備える極端紫外光源
JP2013065051A (ja) * 2006-03-27 2013-04-11 Carl Zeiss Smt Gmbh 入射瞳のバック・フォーカスが負である投影対物系および投影露光装置
JP2013102115A (ja) * 2011-04-01 2013-05-23 Xtreme Technologies Gmbh プラズマから放射された高エネルギ放射線のビーム束における特性の調整用の方法および機構
WO2013107660A1 (de) * 2012-01-18 2013-07-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Strahlführungssystem zur fokussierenden führung von strahlung einer hochleistungs-laserlichtquelle hin zu einem target sowie lpp-röntgenstrahlquelle mit einer laserlichtquelle und einem derartigen strahlführungssystem
JP2013211517A (ja) * 2012-03-01 2013-10-10 Gigaphoton Inc Ｅｕｖ光集光装置
KR102901435B1 (ko) * 2020-06-09 2025-12-18 삼성전자주식회사 반도체 제조 장치 및 그의 동작 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4878108B2 (ja) * 2004-07-14 2012-02-15 キヤノン株式会社 露光装置、デバイス製造方法、および測定装置
EP1889110A1 (en) * 2005-05-13 2008-02-20 Carl Zeiss SMT AG A six-mirror euv projection system with low incidence angles
EP3726940A3 (en) * 2019-04-16 2020-11-11 Okinawa Institute of Science and Technology School Corporation Laser-driven microplasma xuv source
US11499924B2 (en) 2019-06-03 2022-11-15 KLA Corp. Determining one or more characteristics of light in an optical system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08213193A (ja) * 1995-02-01 1996-08-20 Nikon Corp レーザープラズマｘ線源
JP4273572B2 (ja) * 1999-05-25 2009-06-03 株式会社ニコン Ｘ線発生装置及びこれを有するｘ線露光装置及びｘ線の発生方法
JP4505664B2 (ja) * 2000-03-24 2010-07-21 株式会社ニコン Ｘ線発生装置

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8810927B2 (en) 2006-03-27 2014-08-19 Carl Zeiss Smt Gmbh Projection objective and projection exposure apparatus with negative back focus of the entry pupil
JP2013065051A (ja) * 2006-03-27 2013-04-11 Carl Zeiss Smt Gmbh 入射瞳のバック・フォーカスが負である投影対物系および投影露光装置
JP2008277522A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Komatsu Ltd 極端紫外光源装置の光学素子汚染防止方法及び光学素子汚染防止装置
KR20110038714A (ko) * 2008-07-30 2011-04-14 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치에서의 컬렉터 디바이스의 정렬
KR101637392B1 (ko) * 2008-07-30 2016-07-07 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치에서의 컬렉터 디바이스의 정렬
JP2011529629A (ja) * 2008-07-30 2011-12-08 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置におけるコレクタデバイスのアライメント
JP2010045357A (ja) * 2008-08-14 2010-02-25 Asml Netherlands Bv 放射源および放射を生成する方法
JP2010067911A (ja) * 2008-09-12 2010-03-25 Nikon Corp 計測装置、光源装置、露光装置及びデバイスの製造方法
US9304400B2 (en) 2008-09-30 2016-04-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Illumination system for EUV microlithography
JP2012504319A (ja) * 2008-09-30 2012-02-16 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Ｅｕｖマイクロリソグラフィ用の照明系
JP2015111740A (ja) * 2008-09-30 2015-06-18 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Ｅｕｖマイクロリソグラフィ用の照明系
JP2010170772A (ja) * 2009-01-21 2010-08-05 Ushio Inc 極端紫外光光源装置
JP2012523106A (ja) * 2009-04-02 2012-09-27 イーティーエイチ・チューリッヒ デブリが軽減し、冷却された集光光学系を備える極端紫外光源
WO2011114887A1 (ja) * 2010-03-19 2011-09-22 ウシオ電機株式会社 極端紫外光光源装置における照度分布検出方法および集光光学手段の位置調整方法
JP2011198609A (ja) * 2010-03-19 2011-10-06 Ushio Inc 極端紫外光光源装置における照度分布検出方法および集光光学手段の位置調整方法
JP2013102115A (ja) * 2011-04-01 2013-05-23 Xtreme Technologies Gmbh プラズマから放射された高エネルギ放射線のビーム束における特性の調整用の方法および機構
JP2015506565A (ja) * 2012-01-18 2015-03-02 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー 高電力レーザ光源からターゲット上への放射線のフォーカス誘導のためのビーム誘導系及びレーザ光源とそのようなビーム誘導系とを有するｌｐｐｘ線ビーム源
WO2013107660A1 (de) * 2012-01-18 2013-07-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Strahlführungssystem zur fokussierenden führung von strahlung einer hochleistungs-laserlichtquelle hin zu einem target sowie lpp-röntgenstrahlquelle mit einer laserlichtquelle und einem derartigen strahlführungssystem
US9444214B2 (en) 2012-01-18 2016-09-13 Carl Zeiss Smt Gmbh Beam guidance system for the focusing guidance of radiation from a high-power laser light source toward a target and LPP X-ray source comprising a laser light source and such a beam guidance system
JP2013211517A (ja) * 2012-03-01 2013-10-10 Gigaphoton Inc Ｅｕｖ光集光装置
KR102901435B1 (ko) * 2020-06-09 2025-12-18 삼성전자주식회사 반도체 제조 장치 및 그의 동작 방법

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