JP2010087312A - Exposure apparatus, and method of manufacturing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure apparatus efficiently operated by preventing change of an image formation position and degradation of resolution, eliminating a recovery time from damage of a spectrum purification filter, and reducing a maintenance time. <P>SOLUTION: This exposure apparatus includes an EUV light source emitting EUV light, and an illumination optical system illuminating an original plate with the EUV light emitted from the EUV light source. The exposure apparatus further includes: an optical filter formed of a thin film transmitting the EUV light and blocking light other than the EUV light, and arranged in an optical path of the EUV light; and a deterioration detection means to detect deterioration of the optical filter. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光源として極端紫外光であるEUV光を用いる露光装置に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus that uses EUV light, which is extreme ultraviolet light, as a light source.

従来、半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造するための焼き付け(リソグラフィー)方法として、紫外線を用いた縮小投影露光が行われてきた。縮小投影露光で転写できる最小の寸法は転写に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数に反比例する。このため微細な回路パターンを転写するためには用いる光の短波長化が進められ、水銀ランプi線(波長365nm)、KrFエキシマレーザー(波長248nm)、ArFエキシマレーザー(波長193nm)と用いられる紫外光の波長は短くなってきた。   Conventionally, reduction projection exposure using ultraviolet rays has been performed as a printing (lithography) method for manufacturing fine semiconductor elements such as semiconductor memories and logic circuits. The minimum dimension that can be transferred by reduction projection exposure is proportional to the wavelength of light used for transfer and inversely proportional to the numerical aperture of the projection optical system. For this reason, the wavelength of light used for transferring fine circuit patterns has been shortened, and ultraviolet light used for mercury lamp i-line (wavelength 365 nm), KrF excimer laser (wavelength 248 nm), and ArF excimer laser (wavelength 193 nm). The wavelength of light has become shorter.

しかし、半導体素子は急速に微細化しており、以上の紫外光を用いたリソグラフィーでは限界がある。そこで0.1μmを下回るような非常に微細な回路パターンを効率よく焼き付けるために、紫外線よりも更に波長が短い波長10nm以上13.5nm以下の極端紫外光であるEUV光を用いた縮小投影露光装置が開発されている。
EUV光領域では物質による吸収が非常に大きくなるので、可視光や紫外光で用いられるような光の屈折を利用したレンズ光学系を用いることはできず、EUV光を用いた露光装置では反射光学系が用いられる。この場合、レチクルもミラーの上に吸収体によって転写すべきパターンを形成した反射型レチクルが用いられる。
However, semiconductor elements are rapidly miniaturized, and there is a limit in lithography using ultraviolet light as described above. Therefore, a reduction projection exposure apparatus using EUV light, which is extreme ultraviolet light having a wavelength of 10 nm or more and 13.5 nm or less, which is shorter than ultraviolet light, in order to efficiently burn a very fine circuit pattern of less than 0.1 μm. Has been developed.
In the EUV light region, absorption by a substance becomes very large, so it is not possible to use a lens optical system that utilizes light refraction as used in visible light or ultraviolet light. In an exposure apparatus using EUV light, reflection optics are used. A system is used. In this case, a reflective reticle in which a pattern to be transferred by an absorber is formed on a mirror is also used.

EUV光を用いた露光装置の反射光学系を構成する反射型光学素子としては、多層膜ミラーと斜入射全反射ミラーとがある。斜入射全反射ミラーは、EUV領域では屈折率の実部は1より僅かに小さいので、面にすれすれにEUV光を入射する斜入射で用いれば全反射が生じることを利用したミラーである。通常、面から測って数度以内の斜入射では数十%以上の高い反射率が得られる。しかし光学設計上の自由度が小さく、斜入射全反射ミラーを投影光学系に用いることは難しい。   As a reflection type optical element constituting the reflection optical system of the exposure apparatus using EUV light, there are a multilayer mirror and a grazing incidence total reflection mirror. The oblique incidence total reflection mirror is a mirror that utilizes the fact that total reflection occurs when used in oblique incidence where EUV light is incident on the surface because the real part of the refractive index is slightly smaller than 1 in the EUV region. Usually, a high reflectivity of several tens of percent or more can be obtained at an oblique incidence within several degrees as measured from the surface. However, the degree of freedom in optical design is small, and it is difficult to use a grazing incidence total reflection mirror in a projection optical system.

一方、直入射に近い入射角で用いるEUV光用のミラーとしては、光学定数の異なる2種類の物質を交互に積層した多層膜ミラーが用いられる。精密な面形状に研磨されたガラス基板の表面にモリブデンとシリコンを交互に積層する。その層の厚さは、例えば、モリブデン層の厚さは0.2nm、シリコン層の厚さは0.5nm程度、積層数は20層対程度である。2種類の物質の、一層の厚さの和を膜周期とよぶ。上記例では膜周期は0.2nm+0.5nm=0.7nmである。このような多層膜ミラーにEUV光を入射すると、特定の波長のEUV光が反射される。   On the other hand, as a mirror for EUV light used at an incident angle close to normal incidence, a multilayer mirror in which two kinds of substances having different optical constants are alternately stacked is used. Molybdenum and silicon are alternately laminated on the surface of a glass substrate polished to a precise surface shape. As for the thickness of the layer, for example, the thickness of the molybdenum layer is 0.2 nm, the thickness of the silicon layer is about 0.5 nm, and the number of stacked layers is about 20 pairs. The sum of the thicknesses of the two types of substances is called the film cycle. In the above example, the film period is 0.2 nm + 0.5 nm = 0.7 nm. When EUV light is incident on such a multilayer mirror, EUV light having a specific wavelength is reflected.

入射角をθ、EUV光の波長をλ、膜周期をdとすると近似的にはブラッグの式
2×d×sinθ=λ
の関係を満足するようなλを中心とした狭いバンド幅のEUV光だけが効率よく反射される。モリブデンとシリコンによって形成した多層膜ミラーは、通常波長13.5nmの光の反射率が大きく、バンド幅はこれを中心に0.6〜1nm程度である。反射されるEUV光の反射率は最大でも0.7程度であり、反射されなかったEUV光は多層膜中あるいは基板中で吸収され、そのエネルギーの大部分が熱になる。このように多層膜ミラーは可視光のミラーに比べて光の損失が大きいので、ミラーの枚数は最小限に抑えることが必要である。
When the incident angle is θ, the wavelength of the EUV light is λ, and the film period is d, approximately Bragg's equation 2 × d × sin θ = λ
Only EUV light with a narrow bandwidth centered on λ that satisfies the above relationship is efficiently reflected. A multilayer mirror formed of molybdenum and silicon usually has a high reflectance of light having a wavelength of 13.5 nm, and the bandwidth is about 0.6 to 1 nm centering on this. The reflectivity of the reflected EUV light is about 0.7 at the maximum, and the EUV light that is not reflected is absorbed in the multilayer film or the substrate, and most of the energy becomes heat. As described above, since the multilayer mirror has a larger light loss than the visible light mirror, it is necessary to minimize the number of mirrors.

EUV光を用いた縮小投影露光装置は、EUV光源、照明光学系、反射型レチクル、投影光学系、レチクルステージ、ウェハステージ、アライメント光学系、真空系などで構成され、EUV光源は、レーザープラズマ方式の光源が用いられる。これは真空容器中に置かれたターゲット材に高強度のパルスレーザー光を照射し、高温のプラズマを発生させこれが発光点となって、これから放射される例えば波長13nm程度のEUV光を利用するものである。   A reduction projection exposure apparatus using EUV light is composed of an EUV light source, an illumination optical system, a reflective reticle, a projection optical system, a reticle stage, a wafer stage, an alignment optical system, a vacuum system, and the like. The light source is used. This is to irradiate a target material placed in a vacuum vessel with high-intensity pulsed laser light to generate high-temperature plasma, which becomes a light emitting point, and uses EUV light with a wavelength of about 13 nm, for example, emitted from this It is.

ターゲット材としては、金属薄膜、不活性ガス、液滴などが用いられ、ガスジェット等の手段で真空容器内に供給される。また他の方式のEUV光源として、放電プラズマ方式の光源が用いられることもある。EUV光を用いた露光装置を構成する光学素子として用いられる直入射多層膜ミラーは、波長13.5nmのEUV光に対する反射率が高い。このため、EUV光源から放射される光の内、投影露光としては結果的に波長13.5nmを中心とした、13.365nm乃至13.635nmのEUV光が用いられる。この発光点からのEUV光は、集光ミラーによって集光点に集光され、集光点から発散した後照明光学系に導入される。照明光学系は、複数の多層膜または斜入射ミラーとオプティカルインテグレータ等から構成され、レチクルを均一に照明する。
特開2003−229298号公報 特開2006−279036号公報
As the target material, a metal thin film, an inert gas, a droplet, or the like is used, and is supplied into the vacuum container by means such as a gas jet. As another type of EUV light source, a discharge plasma type light source may be used. A normal incidence multilayer mirror used as an optical element constituting an exposure apparatus using EUV light has a high reflectivity for EUV light having a wavelength of 13.5 nm. For this reason, among the light emitted from the EUV light source, EUV light having a wavelength of 13.365 nm to 13.635 nm centering on a wavelength of 13.5 nm is used as the projection exposure. The EUV light from this light emitting point is condensed at the condensing point by the condensing mirror, and after diverging from the condensing point, it is introduced into the illumination optical system. The illumination optical system includes a plurality of multilayer films or oblique incidence mirrors, an optical integrator, and the like, and uniformly illuminates the reticle.
JP 2003-229298 A JP 2006-279036 A

しかしながら、上述の従来例の投影露光装置においては、EUV光源はレーザープラズマ方式であっても放電プラズマ方式であっても、波長が13.5nm近傍の露光に用いる光とは異なる波長の光を発光する。この内130〜400nmの光の一部は、投影露光装置の光学素子で吸収されることなくウェハ上の感光体であるレジストに達し、そのためレジストがこれによって感光するため、フレアとなって解像度を著しく低化させる。また、波長400nm以上の可視光と赤外光の一部は、投影露光装置の光学素子やレチクルやウェハによって吸収されるため、これが熱負荷となってこれらの温度を上昇させる。その結果膨張し形状変化が生じるため、結像位置の変化や解像度の低下といった性能低下が生じる。   However, in the above-described conventional projection exposure apparatus, the EUV light source emits light having a wavelength different from that used for exposure in the vicinity of 13.5 nm regardless of whether the EUV light source is a laser plasma system or a discharge plasma system. To do. A part of the light of 130 to 400 nm reaches the resist, which is a photosensitive member on the wafer, without being absorbed by the optical elements of the projection exposure apparatus. Remarkably lowered. Further, a part of visible light and infrared light having a wavelength of 400 nm or more is absorbed by the optical element, reticle, or wafer of the projection exposure apparatus, and this becomes a heat load and raises these temperatures. As a result, it expands and changes its shape, resulting in performance degradation such as a change in imaging position and a decrease in resolution.

これに対して特許文献1および特許文献2では、EUV光を透過しプラズマから放射される赤外・可視・紫外域の光を遮断するための光学フィルタであるスペクトル純化フィルタを用いることが提案されている。このスペクトル純化フィルタは、通常50〜250nm程度の厚さのジルコニウム等の薄膜もしくはジルコニウム薄膜とシリコン薄膜等を積層させた薄膜から形成されている。しかし、極薄い膜であるため熱容量は極めて小さく、また薄膜であり、真空中もしくは1Pa程度の圧力下に配置されるため熱伝導による冷却も極めて小さく、プラズマからの光の照射によって高温になりやすい。   On the other hand, Patent Document 1 and Patent Document 2 propose using a spectral purification filter that is an optical filter for transmitting EUV light and blocking infrared, visible, and ultraviolet light emitted from plasma. ing. This spectral purification filter is usually formed of a thin film such as zirconium having a thickness of about 50 to 250 nm or a thin film in which a zirconium thin film and a silicon thin film are laminated. However, since it is an extremely thin film, its heat capacity is extremely small, and it is a thin film, and since it is placed in a vacuum or under a pressure of about 1 Pa, cooling due to heat conduction is extremely small, and it tends to become high temperature due to light irradiation from plasma. .

例えば、薄膜を形成するジルコニウムの融点は2125Kであるため、この温度を越えないように用いる。しかし、融点以下であっても徐々に昇華して薄くなり、本来の機能であるプラズマから放射される赤外・可視・紫外域の光を遮断する機能が低下する、すなわち、これらの光に対する透過率が増大するという劣化が生じる。このような劣化を生じたスペクトル純化フィルタを交換せずに使用した場合には、投影露光装置においての結像位置の変化や解像度の低下が生じ、耐圧性などの機械的強度が減少して破損する。さらに、投影露光装置が運転できなくなり、破損物を除去するための復旧に、大幅に時間を要した。   For example, since the melting point of zirconium forming the thin film is 2125K, it is used so as not to exceed this temperature. However, even below the melting point, it gradually sublimates and thins, and the function of blocking the infrared, visible, and ultraviolet light emitted from the plasma, which is the original function, is reduced. Degradation occurs in which the rate increases. When the deteriorated spectral purification filter is used without replacement, the image forming position in the projection exposure apparatus and the resolution are lowered, and the mechanical strength such as pressure resistance is reduced and damaged. To do. Furthermore, the projection exposure apparatus cannot be operated, and it takes a long time to recover the damaged object.

また、上述のようにスペクトル純化フィルタの温度が抑えられていて昇華しない場合であっても、スペクトル純化フィルタが配置されているチャンバ内には、真空排気をするものの通常微量のハイドロカーボンガスが含まれる。この環境でEUV光や紫外光が照射されることによって、スペクトル純化フィルタの表面にはカーボンが付着してEUV光の透過率が低下するという劣化が生じる。このような劣化を生じたスペクトル純化フィルタを交換せずに使用した場合には、露光光であるEUV光の強度が減少して投影露光装置のスループットが低下した。極端にスループットが低下した場合には、投影露光装置の運転を一時停止しメンテナンスを行うが、EUV光源の劣化や他の光学素子の劣化など、複数の要因が考えられるため、復旧は容易ではなく大幅に時間を要した。   Further, even when the temperature of the spectral purification filter is suppressed as described above and does not sublime, the chamber in which the spectral purification filter is disposed is usually evacuated but contains a small amount of hydrocarbon gas. It is. By irradiating EUV light or ultraviolet light in this environment, deterioration occurs in that carbon adheres to the surface of the spectrum purification filter and the transmittance of the EUV light decreases. When the spectral purification filter having such a deterioration is used without replacement, the intensity of the EUV light that is the exposure light is reduced and the throughput of the projection exposure apparatus is reduced. When the throughput is extremely reduced, the projection exposure apparatus is temporarily stopped and maintenance is performed. However, there are several possible causes such as deterioration of the EUV light source and other optical elements, so restoration is not easy. It took a lot of time.

そこで、本発明の露光装置は、結像位置の変化や解像度の低下を防止し、スペクトル純化フィルタの破損からの復旧時間を無くし、メンテナンス時間を短縮して、効率的に運転する露光装置を提供することを目的とする。
Therefore, the exposure apparatus of the present invention provides an exposure apparatus that prevents the change of the imaging position and the resolution, eliminates the recovery time from the damage of the spectrum purification filter, shortens the maintenance time, and operates efficiently. The purpose is to do.

上記課題を達成するための本発明の露光装置は、EUV光を照射するEUV光源と、前記EUV光源から照射される前記EUV光を原版に照明する照明光学系と、を有する露光装置において、前記EUV光を透過し前記EUV光以外の光を遮断する薄膜から成り、前記EUV光の光路中に設けられる光学フィルタと、前記光学フィルタの劣化を検出する劣化検出手段と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an exposure apparatus according to the present invention includes an EUV light source that irradiates EUV light, and an illumination optical system that illuminates the original with the EUV light irradiated from the EUV light source. An optical filter comprising a thin film that transmits EUV light and blocks light other than the EUV light, and has an optical filter provided in an optical path of the EUV light, and a deterioration detecting means for detecting deterioration of the optical filter, To do.

本発明によれば、結像位置の変化や解像度の低下を防止し、スペクトル純化フィルタの破損からの復旧時間を無くし、メンテナンス時間を短縮して、効率的に運転する。   According to the present invention, it is possible to prevent the change of the imaging position and the resolution, eliminate the recovery time from the damage of the spectrum purification filter, shorten the maintenance time, and operate efficiently.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施例1を説明する。
図6は、本発明の実施例の露光装置の概略構成図である。
光源を有する光源チャンバ6から照射された光は、真空チャンバ26の内部に配置された照明光学系を有する照明光学系チャンバ7を介して、原版としてのレチクル23上に投影される。光源チャンバ6の内部の光源としては、例えば、10nm以上13.5nm以下(軟X線領域)に発振スペクトルを有する極端紫外光であるEUV光が露光用照明光として用いられる。
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 6 is a schematic block diagram of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
Light emitted from the light source chamber 6 having a light source is projected onto a reticle 23 as an original through an illumination optical system chamber 7 having an illumination optical system disposed inside the vacuum chamber 26. As the light source inside the light source chamber 6, for example, EUV light which is extreme ultraviolet light having an oscillation spectrum in the range of 10 nm to 13.5 nm (soft X-ray region) is used as exposure illumination light.

レチクル23は、レチクルステージ23a上に保持され、レチクル23のパターンは、投影光学系24を介して、基板としてのウェハ25上に投影される。露光対象の試料であるウェハ25表面には、レジストが塗布されており、露光工程で形成されたショットが配列されている。ウェハ25は、ウェハステージ25aによって保持され、真空チャンバ26の内部は、真空ポンプ27によって高い真空度に保たれている。
本実施例の露光装置としては、例えば、ウェハ25が走査露光されるようにレチクル23及びウェハ25が制御されるステップ・アンド・スキャン方式の走査型投影露光装置が用いられる。
The reticle 23 is held on a reticle stage 23 a, and the pattern of the reticle 23 is projected onto a wafer 25 as a substrate via a projection optical system 24. A resist is applied to the surface of the wafer 25 which is a sample to be exposed, and shots formed in the exposure process are arranged. The wafer 25 is held by a wafer stage 25a, and the inside of the vacuum chamber 26 is kept at a high degree of vacuum by a vacuum pump 27.
As the exposure apparatus of the present embodiment, for example, a step-and-scan type scanning projection exposure apparatus in which the reticle 23 and the wafer 25 are controlled so that the wafer 25 is scanned and exposed is used.

次に、図1の断面図を参照して、本発明の実施例1のEUV光を用いた投影露光装置を説明する。
EUV光源1は、EUV光源チャンバ6の内部に設けられ、放電プラズマ方式EUV光源から成り、極端紫外光であるEUV光を照射する光源である。なお、EUV光源1は、放電プラズマ方式に限るものではなく、レーザープラズマ方式のものであっても良い。EUV光源1を構成するノズル1−aから供給される、例えば、Xeガスと、電極1−bに印加された高圧電圧とによって放電が生じる。さらに、荷電粒子流の自己磁場によるピンチ作用によって高密度のプラズマ1−cが生じ、このプラズマプラズマ1−cからEUV光1dや紫外光、可視光、赤外光が発生する。プラズマ1−cから発生するEUV光1dは、デブリ粒子を除去するためのデブリフィルタ2を通過し、回転楕円面を反射面とする二重のミラーから成る集光ミラー3によって反射されて集光点4に集光する。
Next, a projection exposure apparatus using EUV light according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the sectional view of FIG.
The EUV light source 1 is provided inside the EUV light source chamber 6, is a discharge plasma type EUV light source, and is a light source that emits EUV light that is extreme ultraviolet light. The EUV light source 1 is not limited to the discharge plasma method, and may be a laser plasma method. For example, Xe gas supplied from the nozzle 1-a constituting the EUV light source 1 and a high voltage applied to the electrode 1-b cause discharge. Furthermore, a high-density plasma 1-c is generated by a pinch action by a self-magnetic field of a charged particle flow, and EUV light 1d, ultraviolet light, visible light, and infrared light are generated from the plasma plasma 1-c. The EUV light 1d generated from the plasma 1-c passes through a debris filter 2 for removing debris particles, and is reflected and collected by a condensing mirror 3 composed of a double mirror whose reflection surface is a spheroid. Condensed to point 4.

光学フィルタであるスペクトル純化フィルタ5は、EUV光1dを透過し、EUV光以外の光を遮断する薄膜から成り、EUV1d光の光路中でEUV光源チャンバ6と照明光学系チャンバ7との間に設けられる。スペクトル純化フィルタ5は、EUV光1dを透過し、紫外光・可視光・赤外光を遮断する、例えば、150nmの厚さのジルコニウム薄膜による光学フィルタから成る。なお、EUV光1dは、ガスによって吸収される性質があり、ガスによる吸収を防ぐため、EUV光源1やデブリフィルタ2および集光ミラー3は、光源チャンバ6の内部に配置される。光源チャンバ6は、図6に示される真空ポンプ27により排気される。   The spectral purification filter 5 that is an optical filter is formed of a thin film that transmits the EUV light 1d and blocks light other than the EUV light, and is provided between the EUV light source chamber 6 and the illumination optical system chamber 7 in the optical path of the EUV1d light. It is done. The spectrum purification filter 5 is an optical filter made of, for example, a 150 nm-thickness zirconium thin film that transmits EUV light 1d and blocks ultraviolet light, visible light, and infrared light. The EUV light 1d has a property of being absorbed by gas, and the EUV light source 1, the debris filter 2, and the collecting mirror 3 are disposed inside the light source chamber 6 in order to prevent absorption by the gas. The light source chamber 6 is evacuated by a vacuum pump 27 shown in FIG.

照明光学系チャンバ7の内部に設けられる照明光学系は、EUV光源1から照射されるEUV光1dをレチクル23に照明する光学系で、照明系第1ミラー8、オプティカルインテグレータ9および図示されない光学素子を有する。集光点4に到達したEUV光1dは、照明系第1ミラー8で反射され、その後、オプティカルインテグレータ9に入射され、さらに、図示されない光学素子を経て、図6に示されるレチクル23を均一に照明する。   The illumination optical system provided in the illumination optical system chamber 7 is an optical system that illuminates the reticle 23 with EUV light 1d emitted from the EUV light source 1, and includes an illumination system first mirror 8, an optical integrator 9, and an optical element (not shown). Have The EUV light 1d that has reached the condensing point 4 is reflected by the illumination system first mirror 8, and then enters the optical integrator 9, and further passes through an optical element (not shown) to uniformly reach the reticle 23 shown in FIG. Illuminate.

照明光学系チャンバ7は、ガスによるEUV光1dの吸収を防ぐために、光源チャンバ6と同様に図6に示される真空ポンプ27により排気される。なお、光源チャンバ6の内部は、真空ポンプ27による排気がなされるが、ノズル1−aから供給されるガスが存在し、ノズル1−aから供給されるガス中の微量のハイドロカーボンが、光学素子にカーボンを付着させる原因となる。従って、このガスが照明光学系チャンバ7に流入することを防止するために、光学フィルタであるスペクトル純化フィルタ5が、真空隔壁として光源チャンバ6と照明光学系チャンバ7と間に設けられる。これによりEUV光源が内部に設けられた光源チャンバ6と照明光学系が内部に設けられた照明光学系チャンバ7とを分離する。スペクトル純化フィルタ5の劣化を検出する劣化検出手段である放射温度計10は、スペクトル純化フィルタ5の薄膜の温度を計測する手段で、物質から放射される赤外線から物質の温度を赤外線サーモグラフィーにより計測する。   The illumination optical system chamber 7 is evacuated by the vacuum pump 27 shown in FIG. 6 in the same manner as the light source chamber 6 in order to prevent the EUV light 1d from being absorbed by the gas. In addition, although the inside of the light source chamber 6 is exhausted by the vacuum pump 27, there is a gas supplied from the nozzle 1-a, and a trace amount of hydrocarbon in the gas supplied from the nozzle 1-a is optical. This causes carbon to adhere to the element. Therefore, in order to prevent this gas from flowing into the illumination optical system chamber 7, the spectrum purification filter 5 as an optical filter is provided between the light source chamber 6 and the illumination optical system chamber 7 as a vacuum partition. Thereby, the light source chamber 6 in which the EUV light source is provided is separated from the illumination optical system chamber 7 in which the illumination optical system is provided. A radiation thermometer 10 which is a deterioration detecting means for detecting deterioration of the spectrum purification filter 5 is a means for measuring the temperature of the thin film of the spectrum purification filter 5 and measures the temperature of the substance from infrared rays radiated from the substance by infrared thermography. .

図1に示されるEUV光1dを用いた本実施例1の露光装置を運転すると、スペクトル純化フィルタ5は、プラズマ1−cから照射されるEUV光1dにより温度が上昇する。しかし、長時間使用することによってスペクトル純化フィルタ5の薄膜の、例えば、ジルコニウムが徐々に昇華し薄くなり、遮断すべき紫外光・可視光・赤外光の透過率が増大し、機械的強度が低下する。   When the exposure apparatus of the first embodiment using the EUV light 1d shown in FIG. 1 is operated, the temperature of the spectrum purification filter 5 is increased by the EUV light 1d irradiated from the plasma 1-c. However, when used for a long time, the thin film of the spectral purification filter 5, for example, zirconium gradually sublimates and becomes thin, the transmittance of ultraviolet light, visible light, and infrared light to be blocked increases, and the mechanical strength is increased. descend.

同時に、薄膜の熱容量が低下することと、熱伝導が小さくなることから、運転中のスペクトル純化フィルタ5の温度上昇はより大きくなり、到達温度はスペクトル純化フィルタ5の使い始めの時よりも高くなる。予め薄膜材料の昇華に伴いスペクトル純化フィルタ5の紫外光・可視光・赤外光の透過率や機械的強度と到達温度がどのようになるのかを別途調べておく。さらに、スペクトル純化フィルタ5の使用可能な紫外光・可視光・赤外光の基準透過率または基準機械的強度に対応した到達温度である基準到達温度を求めておく。   At the same time, since the heat capacity of the thin film is reduced and the heat conduction is reduced, the temperature rise of the spectral purification filter 5 during operation is larger, and the ultimate temperature is higher than when the spectral purification filter 5 is first used. . In advance, it is separately examined how the transmittance, mechanical strength, and ultimate temperature of the spectral purification filter 5 with the sublimation of the thin film material are changed. Further, a reference ultimate temperature that is an ultimate temperature corresponding to a reference transmittance or a reference mechanical strength of ultraviolet light, visible light, and infrared light that can be used by the spectrum purification filter 5 is obtained.

スペクトル純化フィルタ5を長時間使用することにより、スペクトル純化フィルタ5の到達温度は高くなり、基準到達温度に達したときに、本実施例1の露光装置の運転を停止し、スペクトル純化フィルタ5を新しいものと交換する。このような構成および方法により、本実施例1において、常に基準を満たしたスペクトル純化フィルタ5を使用することになる。   By using the spectrum purification filter 5 for a long time, the temperature reached by the spectrum purification filter 5 becomes high. When the reference temperature is reached, the operation of the exposure apparatus of the first embodiment is stopped, and the spectrum purification filter 5 is turned on. Replace with a new one. With such a configuration and method, in the first embodiment, the spectrum purification filter 5 that always satisfies the standard is used.

以上説明したように本実施例1によれば、光学フィルタの温度を計測することによる劣化検出手段を有する。これにより本実施例1の露光装置の結像位置の変化や解像度の低下を防止し、また、スペクトル純化フィルタ5の破損からの復旧時間を無くし、本実施例1の露光装置を効率的に運転することができる。   As described above, according to the first embodiment, there is provided the deterioration detecting means by measuring the temperature of the optical filter. This prevents a change in the imaging position and a decrease in resolution of the exposure apparatus of the first embodiment, eliminates a recovery time from the damage of the spectrum purification filter 5, and operates the exposure apparatus of the first embodiment efficiently. can do.

次に、図2の断面図を参照して、本発明の実施例2の露光装置を説明する。
本実施例2は実施例1と構成は共通するが、スペクトル純化フィルタ5の劣化を検出する劣化検出手段がスペクトル純化フィルタ5の薄膜の電気抵抗を計測する点が異なる。スペクトル純化フィルタ5の薄膜は、光源チャンバ6、照明光学系チャンバ7との電気的な絶縁のため、絶縁体から成るフィルタホルダ11によって保持される。また、薄膜表面上の2箇所に電極12−a、12−bが設けられ、それぞれから導線13−a、13−bが接合される。導線13−aと導線13−bとの間に電圧印加手段14によって電圧を印加し、電流計15によって電流値を計測し、スペクトル純化フィルタ5の薄膜の電気抵抗を測定する。
Next, an exposure apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to a sectional view of FIG.
The second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, but is different in that the deterioration detecting means for detecting the deterioration of the spectral purification filter 5 measures the electrical resistance of the thin film of the spectral purification filter 5. The thin film of the spectral purification filter 5 is held by a filter holder 11 made of an insulator for electrical insulation from the light source chamber 6 and the illumination optical system chamber 7. In addition, electrodes 12-a and 12-b are provided at two locations on the surface of the thin film, and conductive wires 13-a and 13-b are joined from the electrodes 12-a and 12-b, respectively. A voltage is applied between the conducting wire 13-a and the conducting wire 13-b by the voltage applying means 14, a current value is measured by the ammeter 15, and the electric resistance of the thin film of the spectrum purification filter 5 is measured.

本実施例2のEUV光を用いた投影露光装置を運転すると、スペクトル純化フィルタ5は、プラズマ1−cから照射されるEUV光1dにより温度が上昇する。しかし、長時間使用することによってスペクトル純化フィルタ5の薄膜の、例えば、ジルコニウムが徐々に昇華し薄くなり、遮断すべき紫外光・可視光・赤外光の透過率が増大し、機械的強度が低下し、同時に、薄膜の電気抵抗が大きくなる。   When the projection exposure apparatus using the EUV light according to the second embodiment is operated, the temperature of the spectrum purification filter 5 is increased by the EUV light 1d irradiated from the plasma 1-c. However, when used for a long time, the thin film of the spectral purification filter 5, for example, zirconium gradually sublimates and becomes thin, the transmittance of ultraviolet light, visible light, and infrared light to be blocked increases, and the mechanical strength is increased. At the same time, the electrical resistance of the thin film increases.

予め薄膜材料の昇華に伴いスペクトル純化フィルタ5の紫外光・可視光・赤外光の透過率や機械的強度と薄膜の電気抵抗がどのようになるのかを別途調べておく。さらに、スペクトル純化フィルタ5の使用可能な紫外光・可視光・赤外光の基準透過率または基準機械的強度に対応した電気抵抗である基準電気抵抗を求めておく。スペクトル純化フィルタ5を長時間使用することによってスペクトル純化フィルタ5の電気抵抗は大きくなっていき、基準電気抵抗に達したときに本実施例2の投影露光装置の運転を停止し、スペクトル純化フィルタ5を新しいものと交換する。このような構成および方法により、本実施例2において、常に基準を満たしたスペクトル純化フィルタ5を使用することになる。   In advance, the transmittance of ultraviolet light, visible light, and infrared light, the mechanical strength, and the electrical resistance of the thin film are examined separately in advance with the sublimation of the thin film material. Further, a reference electrical resistance that is an electrical resistance corresponding to the reference transmittance or the reference mechanical strength of ultraviolet light, visible light, and infrared light that can be used by the spectral purification filter 5 is obtained. By using the spectral purification filter 5 for a long time, the electrical resistance of the spectral purification filter 5 increases, and when the reference electrical resistance is reached, the operation of the projection exposure apparatus of the second embodiment is stopped, and the spectral purification filter 5 Replace with a new one. With this configuration and method, the spectrum purifying filter 5 that always satisfies the standard is used in the second embodiment.

以上説明したように本実施例2によれば、光学フィルタの薄膜の電気抵抗を計測することによる劣化検出手段を有する。これにより本実施例2の投影露光装置の結像位置の変化や解像度の低下を防止し、また、スペクトル純化フィルタの破損からの復旧時間を無くし、投影露光装置を効率的に運転することができる。
なお、電気抵抗を計測するタイミングであるが、電気抵抗の温度による変化の誤差を無くすため、図6に示されるウェハ25の交換等でEUV光源1の発光を停止している際のスペクトル純化フィルタ5の薄膜の温度が一定の条件であることが好適である。
As described above, according to the second embodiment, the deterioration detecting means is provided by measuring the electric resistance of the thin film of the optical filter. As a result, a change in the imaging position and a decrease in resolution of the projection exposure apparatus according to the second embodiment can be prevented, and a recovery time from the damage of the spectrum purification filter can be eliminated, so that the projection exposure apparatus can be operated efficiently. .
Although it is the timing of measuring the electrical resistance, the spectral purification filter when the emission of the EUV light source 1 is stopped by exchanging the wafer 25 shown in FIG. It is preferable that the temperature of the thin film 5 is constant.

次に、図3の断面図を参照して、本発明の実施例3の露光装置を説明する。
本実施例3が実施例1と異なる点は、スペクトル純化フィルタ5の劣化を検出する劣化検出手段は、スペクトル純化フィルタ5の薄膜を構成する物質が蒸発または昇華し、スペクトル純化フィルタ5の近傍に設けられる部材である水晶振動子16へ蒸着される。これにより水晶振動子16の物理量の変化を検出する。すなわち、劣化検出手段は、水晶発振子16の機械的共振周波数を検出する水晶発振子マイクロバランス法を用いる。
Next, an exposure apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to a sectional view of FIG.
The difference between the third embodiment and the first embodiment is that the deterioration detecting means for detecting the deterioration of the spectral purification filter 5 evaporates or sublimates a substance constituting the thin film of the spectral purification filter 5, and is near the spectral purification filter 5. It vapor-deposits on the crystal oscillator 16 which is a member provided. Thereby, a change in the physical quantity of the crystal unit 16 is detected. That is, the deterioration detecting means uses a crystal oscillator microbalance method for detecting the mechanical resonance frequency of the crystal oscillator 16.

スペクトル純化フィルタ5の近傍には、部材である水晶振動子16が設けられ、スペクトル純化フィルタ5の薄膜材料が昇華すると水晶振動子16に一部は蒸着される。水晶振動子16は、発振回路17からの水晶振動子16の機械的共振周波数の近傍の周波数を有する交流電圧の印加によって振動する。しかし、発振回路17は、印加する交流電圧の周波数を振り電流位相や電流値を計測することによって水晶振動子16の共振周波数を検出する。   In the vicinity of the spectrum purification filter 5, a quartz crystal resonator 16 as a member is provided. When the thin film material of the spectrum purification filter 5 is sublimated, a part of the quartz crystal resonator 16 is evaporated. The crystal resonator 16 vibrates by application of an AC voltage having a frequency near the mechanical resonance frequency of the crystal resonator 16 from the oscillation circuit 17. However, the oscillation circuit 17 detects the resonance frequency of the crystal resonator 16 by oscillating the frequency of the applied AC voltage and measuring the current phase and current value.

本実施例3のEUV光を用いた投影露光装置を運転すると、スペクトル純化フィルタ5は、プラズマ1−cから照射されるEUV光1dによって温度が上昇する。しかし、長時間使用することによってスペクトル純化フィルタ5の薄膜の、例えば、ジルコニウムが徐々に昇華し薄くなり、遮断すべき紫外光・可視光・赤外光の透過率が増大し、機械的強度が低下する。   When the projection exposure apparatus using the EUV light according to the third embodiment is operated, the temperature of the spectrum purification filter 5 is increased by the EUV light 1d irradiated from the plasma 1-c. However, when used for a long time, the thin film of the spectral purification filter 5, for example, zirconium gradually sublimates and becomes thin, the transmittance of ultraviolet light, visible light, and infrared light to be blocked increases, and the mechanical strength is increased. descend.

同時に、水晶振動子16への薄膜材料の蒸着が生じて質量が負荷されまた形状も変わることから、水晶振動子16の機械的共振周波数が変化する。予め薄膜材料の昇華に伴いスペクトル純化フィルタ5の紫外光・可視光・赤外光の透過率や機械的強度と水晶振動子16の機械的共振周波数がどのようになるのかを別途調べておく。さらに、スペクトル純化フィルタ5の使用可能な紫外光・可視光・赤外光の基準透過率または基準機械的強度に対応した機械的共振周波数である基準機械的共振周波数を求めておく。   At the same time, the deposition of the thin film material on the crystal unit 16 occurs, the mass is loaded and the shape changes, and the mechanical resonance frequency of the crystal unit 16 changes. In advance, it is separately examined how the transmittance, mechanical strength, and mechanical resonance frequency of the quartz crystal resonator 16 of the spectrum purifying filter 5 with the sublimation of the thin film material are changed. Further, a reference mechanical resonance frequency that is a mechanical resonance frequency corresponding to a reference transmittance or a reference mechanical strength of ultraviolet light, visible light, and infrared light that can be used by the spectrum purification filter 5 is obtained.

スペクトル純化フィルタ5を長時間使用することによってスペクトル純化フィルタ5の機械的共振周波数は変化し、基準機械的共振周波数に達したときに、本実施例3の投影露光装置の運転を停止し、スペクトル純化フィルタ5を新しいものと交換する。このような構成および方法により、本実施例3において常に基準を満たしたスペクトル純化フィルタ5を使用することになる。   When the spectral purification filter 5 is used for a long time, the mechanical resonance frequency of the spectral purification filter 5 changes, and when the reference mechanical resonance frequency is reached, the operation of the projection exposure apparatus of the third embodiment is stopped, and the spectrum Replace the purification filter 5 with a new one. With such a configuration and method, the spectrum purifying filter 5 that always satisfies the standard in the third embodiment is used.

以上説明したように本実施例3によれば、光学フィルタの近傍の水晶振動子16の機械的共振周波数という物理量の変化を検出することによる劣化検出手段を有する。これにより本実施例3の投影露光装置の結像位置の変化や解像度の低下を防止し、また、スペクトル純化フィルタの破損からの復旧時間を無くし、投影露光装置を効率的に運転することができる。
なお、水晶振動子16は、照明光学系チャンバ7の内部に配置したが、光源チャンバ6の内部に配置しても良い。ただし、光源チャンバ6の内部では、プラズマ1−c近傍から発するデブリが水晶振動子16に付着しないように、水晶振動子16とプラズマ1−c間に遮蔽板等を設けることが好適である。
As described above, according to the third embodiment, the deterioration detecting means is provided by detecting a change in the physical quantity of the mechanical resonance frequency of the crystal resonator 16 in the vicinity of the optical filter. As a result, a change in the imaging position and a decrease in resolution of the projection exposure apparatus according to the third embodiment can be prevented, and a recovery time from the damage of the spectral purification filter can be eliminated, so that the projection exposure apparatus can be operated efficiently. .
Although the crystal unit 16 is arranged inside the illumination optical system chamber 7, it may be arranged inside the light source chamber 6. However, in the light source chamber 6, it is preferable to provide a shielding plate or the like between the crystal resonator 16 and the plasma 1-c so that debris emitted from the vicinity of the plasma 1-c does not adhere to the crystal resonator 16.

次に、図4の断面図を参照して、本発明の実施例4の露光装置を説明する。
本実施例4は、実施例3と構成は共通するが、実施例3は水晶発振子マイクロバランス法による水晶振動子16を構成要件とする。しかし、本実施例4においては、水晶振動子16の代わりにガラス板18を配置し、蒸着されることによって変化する透過率や反射率といった物理量を検出する。スペクトル純化フィルタ5の薄膜を構成する物質が蒸発または昇華し、スペクトル純化フィルタ5の近傍に設けられる部材であるガラス板18へ蒸着される。スペクトル純化フィルタ5の劣化を検出する劣化検出手段は、この蒸着されることによるガラス板18の物理量の変化を検出する。すなわち、劣化検出手段は、ガラス板18の光学的性質を計測する。
Next, an exposure apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to a sectional view of FIG.
The configuration of the fourth embodiment is the same as that of the third embodiment, but the third embodiment has a crystal resonator 16 based on a crystal oscillator microbalance method as a constituent requirement. However, in the fourth embodiment, a glass plate 18 is disposed in place of the crystal resonator 16, and physical quantities such as transmittance and reflectance that change as a result of vapor deposition are detected. The substance constituting the thin film of the spectral purification filter 5 evaporates or sublimates and is deposited on the glass plate 18 which is a member provided in the vicinity of the spectral purification filter 5. The deterioration detecting means for detecting the deterioration of the spectrum purification filter 5 detects a change in the physical quantity of the glass plate 18 due to the vapor deposition. That is, the deterioration detection unit measures the optical properties of the glass plate 18.

スペクトル純化フィルタ5の近傍にはガラス板18が設けられ、スペクトル純化フィルタ5の薄膜材料が昇華するとガラス板18に一部は蒸着される。また、発光素子19はLED等から成り、発光素子19からの光の一部19aはガラス板18の表面で反射し、例えば、フォトダイオードから成る受光素子20に入射する。   A glass plate 18 is provided in the vicinity of the spectral purification filter 5, and when the thin film material of the spectral purification filter 5 is sublimated, a part of the glass plate 18 is deposited. The light emitting element 19 is made of an LED or the like, and a part 19a of light from the light emitting element 19 is reflected by the surface of the glass plate 18 and enters the light receiving element 20 made of, for example, a photodiode.

本実施例4のEUV光を用いた投影露光装置を運転すると、スペクトル純化フィルタ5はプラズマ1−cから照射されるEUV光1dにより温度が上昇する。しかし、長時間使用することによってスペクトル純化フィルタ5の薄膜の、例えば、ジルコニウムが徐々に昇華し薄くなり、遮断すべき紫外光・可視光・赤外光の透過率が増大し、機械的強度が低下するという劣化が生じる。同時に、ガラス板18への薄膜材料の蒸着が生じ、ガラス板18の反射率が増大するため、受光素子20の出力は増加する。   When the projection exposure apparatus using the EUV light according to the fourth embodiment is operated, the temperature of the spectrum purification filter 5 is increased by the EUV light 1d irradiated from the plasma 1-c. However, when used for a long time, the thin film of the spectral purification filter 5, for example, zirconium gradually sublimates and becomes thin, the transmittance of ultraviolet light, visible light, and infrared light to be blocked increases, and the mechanical strength is increased. Degradation occurs. At the same time, deposition of a thin film material on the glass plate 18 occurs, and the reflectance of the glass plate 18 increases, so that the output of the light receiving element 20 increases.

予め薄膜材料の昇華に伴いスペクトル純化フィルタ5の紫外光・可視光・赤外光の透過率や機械的強度と受光素子20の出力がどのようになるのかを別途調べておく。さらに、スペクトル純化フィルタ5の使用可能な紫外光・可視光・赤外光の基準透過率または基準機械的強度に対応した受光素子20の出力である基準出力を求めておく。スペクトル純化フィルタ5を長時間使用することによって受光素子20の出力は増大し、基準出力に達したときに本実施例4の投影露光装置の運転を停止し、スペクトル純化フィルタ5を新しいものと交換する。このような構成および方法により、本実施例4において常に基準を満たしたスペクトル純化フィルタ5を使用することになる。   It is separately examined beforehand how the transmittance, mechanical strength, and output of the light receiving element 20 of the spectrum purifying filter 5 with the sublimation of the thin film material are changed. Further, a reference output that is an output of the light receiving element 20 corresponding to a reference transmittance or a reference mechanical strength of ultraviolet light, visible light, and infrared light that can be used by the spectrum purification filter 5 is obtained. By using the spectrum purification filter 5 for a long time, the output of the light receiving element 20 increases. When the reference output is reached, the operation of the projection exposure apparatus of the fourth embodiment is stopped, and the spectrum purification filter 5 is replaced with a new one. To do. With this configuration and method, the spectrum purifying filter 5 that always satisfies the standard in the fourth embodiment is used.

以上説明したように本実施例4によれば、光学フィルタ近傍の部材が蒸着されることによる光学的性質の変化を利用した劣化検出手段を有する。これにより本実施例4の投影露光装置の結像位置の変化や解像度の低下を防止し、また、スペクトル純化フィルタ5の破損からの復旧時間を無くし、投影露光装置を効率的に運転することができる。   As described above, according to the fourth embodiment, there is provided a deterioration detecting means that utilizes a change in optical properties caused by vapor deposition of a member in the vicinity of the optical filter. As a result, it is possible to prevent a change in the imaging position and a decrease in resolution of the projection exposure apparatus of the fourth embodiment, eliminate the recovery time from the damage of the spectrum purification filter 5, and operate the projection exposure apparatus efficiently. it can.

なお、以上説明した本実施例4においては、スペクトル純化フィルタ5の劣化に伴うガラス板18の反射率変化を利用した構成とした。しかし、他の光学的性質を計測するものでも良く、例えば、ガラス板18を挟んで受光素子20を発光素子19と反対側に配置して透過率の変化を利用する構成としても良い。
また、ガラス板18、発光素子19および受光素子20は、照明光学系チャンバ7の内部に配置される構成としたが、光源チャンバ6の内部に配置されても良い。光源チャンバ6の内部では、プラズマ1−c近傍から発するデブリが、ガラス板18に付着しないように、ガラス板18とプラズマ1−c間に遮蔽板等を設けることが好適である。
In the fourth embodiment described above, a configuration using the reflectance change of the glass plate 18 accompanying the deterioration of the spectrum purification filter 5 is used. However, other optical properties may be measured. For example, the light receiving element 20 may be disposed on the opposite side of the light emitting element 19 with the glass plate 18 interposed therebetween, and a change in transmittance may be used.
Further, although the glass plate 18, the light emitting element 19 and the light receiving element 20 are configured to be disposed inside the illumination optical system chamber 7, they may be disposed inside the light source chamber 6. Inside the light source chamber 6, it is preferable to provide a shielding plate or the like between the glass plate 18 and the plasma 1-c so that debris emitted from the vicinity of the plasma 1-c does not adhere to the glass plate 18.

次に、図5の断面図を参照して、本発明の実施例5の露光装置を説明する。
本実施例5は、上述の実施例1〜4と構成は共通するが、実施例1〜4は、スペクトル純化フィルタ5の薄膜の昇華による紫外光・可視光・赤外光の透過率増大および機械的強度の低下という劣化を検出する構成である。しかし、本実施例5は、スペクトル純化フィルタ5へ付着物が堆積することによるEUV光1dの透過率が減少する劣化を検出する構成である。すなわち、劣化検出手段である放射光計測器21は、図1の実施例1における放射温度計10と同様の原理による計測器であるが、スペクトル純化フィルタ5の光源チャンバ6側の面から照射される放射光を計測し検出するように光源チャンバ6の上部に配置される。
Next, an exposure apparatus according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to a sectional view of FIG.
Although the configuration of the fifth embodiment is the same as that of the first to fourth embodiments described above, the first to fourth embodiments have increased transmittance of ultraviolet light / visible light / infrared light by sublimation of the thin film of the spectral purification filter 5 and In this configuration, deterioration such as a decrease in mechanical strength is detected. However, the fifth embodiment is configured to detect deterioration in which the transmittance of the EUV light 1d is reduced due to deposits on the spectrum purification filter 5. That is, the synchrotron radiation measuring instrument 21 which is a deterioration detecting means is a measuring instrument based on the same principle as that of the radiation thermometer 10 in the first embodiment shown in FIG. 1, but is irradiated from the surface of the spectrum purification filter 5 on the light source chamber 6 side. It is arranged on the upper part of the light source chamber 6 so as to measure and detect the emitted light.

本実施例5のEUV光を用いた投影露光装置を運転し、長時間使用すると、光源チャンバ6の内部に含まれる微量のハイドロカーボンガスとEUV光1dの照射とにより、スペクトル純化フィルタ5の光源チャンバ6側の面にハイドロカーボンが徐々に堆積する。この堆積によりスペクトル純化フィルタ5のEUV光透過率が低下する。
スペクトル純化フィルタ5は、EUV光源1から照射されるEUV光1dにより温度が上昇し赤外光を放射するが、スペクトル純化フィルタ5の薄膜の材料であるジルコニウムの放射率が0.2程度であるのに対し、ハイドロカーボンは0.9程度である。このため、ハイドロカーボンが付着していると数倍の赤外光が放射されることになり、放射光計測器21の出力も数倍に達する。
When the projection exposure apparatus using the EUV light according to the fifth embodiment is operated and used for a long time, the light source of the spectrum purification filter 5 is irradiated with the trace amount of hydrocarbon gas contained in the light source chamber 6 and the EUV light 1d. Hydrocarbon gradually accumulates on the surface on the chamber 6 side. This deposition reduces the EUV light transmittance of the spectral purification filter 5.
The spectrum purification filter 5 emits infrared light due to an increase in temperature due to the EUV light 1d emitted from the EUV light source 1, but the emissivity of zirconium, which is a material of the thin film of the spectrum purification filter 5, is about 0.2. On the other hand, hydrocarbon is about 0.9. For this reason, when the hydrocarbon is attached, infrared light several times is emitted, and the output of the radiated light measuring instrument 21 reaches several times.

予めハイドロカーボンの堆積に伴い、スペクトル純化フィルタ5のEUV光透過率と放射光計測器21の出力がどのようになるのかを別途調べておく。さらに、スペクトル純化フィルタ5の使用可能なEUV光透過率の基準に対応した放射光計測器出力である放射光計測器出力を求めておく。スペクトル純化フィルタ5を長時間使用することによって放射光計測器21の出力は増大し、基準放射光計測器出力に達したときに、本実施例5の投影露光装置の運転を停止し、スペクトル純化フィルタ5を新しいものと交換する。このような構成および方法により、本実施例5において常に基準を満たしたスペクトル純化フィルタ5を使用することになる。   In advance, the EUV light transmittance of the spectrum purification filter 5 and the output of the synchrotron radiation measuring device 21 will be examined separately in advance as the hydrocarbon is deposited. Further, a synchrotron radiation meter output, which is a synchrotron radiation meter output corresponding to the EUV light transmittance standard that can be used by the spectrum purification filter 5, is obtained. By using the spectrum purification filter 5 for a long time, the output of the synchrotron radiation measuring instrument 21 increases. When the output of the synchrotron radiation measuring instrument reaches the reference synchrotron radiation measuring instrument output, the operation of the projection exposure apparatus of the fifth embodiment is stopped, and the spectrum purification Replace the filter 5 with a new one. With this configuration and method, the spectrum purifying filter 5 that always satisfies the criteria in the fifth embodiment is used.

以上説明したように本実施例5によれば、放射光の量を検出することによる劣化検出手段を有することによって、EUV光1dの強度が減少して本実施例5の投影露光装置のスループットが低下することを防止する。また、スループットの低下原因が不明の状態でメンテナンスに大幅な時間を要することも無い。さらに、ハイドロカーボンの付着だけではなく、例えば、プラズマ材料としてスズを用いたEUV光源1を有する露光装置における、ジルコニウムとスズの物性値の違いを利用するものであっても良い。これにより付着物とスペクトル純化フィルタ5の薄膜材料の物性値の違いを利用することができる。   As described above, according to the fifth embodiment, by having the deterioration detecting means by detecting the amount of radiated light, the intensity of the EUV light 1d is reduced and the throughput of the projection exposure apparatus of the fifth embodiment is increased. Prevents the decline. In addition, maintenance does not take much time when the cause of the decrease in throughput is unknown. Further, not only the attachment of the hydrocarbon, but also, for example, the difference between the physical property values of zirconium and tin in the exposure apparatus having the EUV light source 1 using tin as a plasma material may be used. Thereby, the difference in the physical property value between the deposit and the thin film material of the spectrum purification filter 5 can be utilized.

なお、実施例1から4で説明したスペクトル純化フィルタ5の薄膜の昇華による劣化が同時に生じる場合には、予めスペクトル純化フィルタ5へ付着物が堆積することによる劣化と、どちらが早い劣化かを把握しておく。このため付着物が堆積することによる劣化が早い場合には実施例5を用い、そうでない場合は実施例1〜4を用いればよい。   In addition, when deterioration due to sublimation of the thin film of the spectral purification filter 5 described in the first to fourth embodiments occurs at the same time, it is possible to grasp in advance which deterioration is caused by deposits on the spectral purification filter 5 and which is earlier. Keep it. For this reason, Example 5 should be used when the deterioration due to deposits is rapid, and Examples 1 to 4 may be used otherwise.

(デバイス製造方法の実施例)
デバイス(半導体集積回路素子、液晶表示素子等)は、前述のいずれかの実施例の露光装置を使用して、感光剤を塗布した基板(ウェハ、ガラスプレート等)を露光する工程と、その露光された基板を現像する工程と、を経ることにより製造される。
(Example of device manufacturing method)
A device (semiconductor integrated circuit element, liquid crystal display element, etc.) is a step of exposing a substrate (wafer, glass plate, etc.) coated with a photosensitive agent using the exposure apparatus of any of the embodiments described above, and its exposure. And a step of developing the processed substrate.

本発明の実施例1の断面図である。It is sectional drawing of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の断面図である。It is sectional drawing of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3の断面図である。It is sectional drawing of Example 3 of this invention. 本発明の実施例4の断面図である。It is sectional drawing of Example 4 of this invention. 本発明の実施例5の断面図である。It is sectional drawing of Example 5 of this invention. 本発明の露光装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the exposure apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 EUV光源 1−a ノズル 1−b 電極
1−c プラズマ 1d EUV光
2 デブリフィルタ 3 集光ミラー 4 集光点
5 スペクトル純化フィルタ 6 光源チャンバ
7 照明光学系チャンバ 8 照明系第1ミラー
9 オプティカルインテグレータ 10 放射温度計
11 フィルタホルダ 12−a 電極 12−b 電極
13−a 導線 13−b 導線
14 電圧印加手段 15 電流計
16 水晶振動子 17 発振回路器
18 ガラス板 19 発光素子
20 受光素子 21 放射光計測器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 EUV light source 1-a Nozzle 1-b Electrode 1-c Plasma 1d EUV light 2 Debris filter 3 Condensing mirror 4 Condensing point 5 Spectral purification filter 6 Light source chamber 7 Illumination optical system chamber 8 Illumination system 1st mirror 9 Optical integrator DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Radiation thermometer 11 Filter holder 12-a Electrode 12-b Electrode 13-a Conductor 13-b Conductor 14 Voltage application means 15 Ammeter 16 Crystal oscillator 17 Oscillator circuit 18 Glass plate 19 Light emitting element 20 Light receiving element 21 Radiated light Measuring instrument

Claims (9)

EUV光を照射するEUV光源と、
前記EUV光源から照射される前記EUV光を原版に照明する照明光学系と、を有する露光装置において、
前記EUV光を透過し前記EUV光以外の光を遮断する薄膜から成り、前記EUV光の光路中に設けられる光学フィルタと、
前記光学フィルタの劣化を検出する劣化検出手段と、を有することを特徴とする投影露光装置。
An EUV light source that emits EUV light;
In an exposure apparatus having an illumination optical system that illuminates the original with the EUV light emitted from the EUV light source,
An optical filter comprising a thin film that transmits the EUV light and blocks light other than the EUV light, and is provided in an optical path of the EUV light;
A projection exposure apparatus comprising: a deterioration detecting unit that detects deterioration of the optical filter.
前記劣化検出手段は、前記光学フィルタの薄膜の温度を計測することを特徴とする請求項1記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the deterioration detecting unit measures a temperature of a thin film of the optical filter. 前記劣化検出手段は、前記光学フィルタの薄膜の電気抵抗を計測することを特徴とする請求項1記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the deterioration detecting unit measures an electrical resistance of a thin film of the optical filter. 前記劣化検出手段は、前記光学フィルタの薄膜を構成する物質が蒸発または昇華し、前記光学フィルタの近傍に設けられる部材へ蒸着されることによる前記部材の物理量の変化を検出することを特徴とする請求項1記載の露光装置。   The deterioration detecting means detects a change in a physical quantity of the member caused by evaporation or sublimation of a substance constituting a thin film of the optical filter and vapor deposition on a member provided in the vicinity of the optical filter. The exposure apparatus according to claim 1. 前記部材は、水晶振動子であり、前記劣化検出手段は、水晶発振子マイクロバランス法を用いることを特徴とする請求項4記載の露光装置。   5. The exposure apparatus according to claim 4, wherein the member is a crystal resonator, and the deterioration detecting means uses a crystal oscillator microbalance method. 前記部材は、ガラス板であり、前記劣化検出手段は、前記ガラス板の光学的性質を計測することを特徴とする請求項4記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 4, wherein the member is a glass plate, and the deterioration detecting unit measures an optical property of the glass plate. 前記劣化検出手段は、前記光学フィルタから照射される放射光の量を検出することを特徴とする請求項1記載の露光装置。   2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the deterioration detecting means detects the amount of radiation emitted from the optical filter. 前記光学フィルタは、前記EUV光源が内部に設けられたEUV光源チャンバと前記照明光学系が内部に設けられた照明光学系チャンバとを分離することを特徴とする請求項1から7のいずれかに露光装置。   8. The optical filter separates an EUV light source chamber in which the EUV light source is provided from an illumination optical system chamber in which the illumination optical system is provided. 8. Exposure device. 請求項1から8のいずれかに記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
露光された前記基板を現像する工程と、
を有することを特徴とするデバイス製造方法。
A step of exposing the substrate using the exposure apparatus according to claim 1;
Developing the exposed substrate;
A device manufacturing method comprising:
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