JP2011023467A - Foreign matter information detecting method, foreign matter information detecting device, optical system, exposure device, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ミラーなどの光学部材に付着する異物に関する情報を検出する異物情報検出方法及び異物情報検出装置に関するものである。また、本発明は、異物情報検出装置を備える光学系、該光学系を備える露光装置及び該露光装置を用いるデバイスの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a foreign matter information detection method and foreign matter information detection apparatus for detecting information about foreign matter attached to an optical member such as a mirror. The present invention also relates to an optical system including a foreign matter information detection apparatus, an exposure apparatus including the optical system, and a device manufacturing method using the exposure apparatus.
一般に、半導体集積回路などのマイクロデバイスを製造するための露光装置は、所定のパターンが形成されたレチクルなどのマスクに露光光を照明する照明光学系と、マスクを照明した露光光によって該マスクのパターンの像を感光性材料の塗布されたウエハ、ガラスプレートなどの基板に投影する投影光学系とを備えている。このような露光装置では、半導体集積回路の高集積化及び該高集積化に伴うパターンの像の微細化を図るために、投影光学系の更なる高解像度化が要望されている。そのため、露光装置に用いる露光光の短波長化が進み、近年では、EUV(Extreme Ultraviolet )光を露光光として用いる露光装置の開発が行われている。 In general, an exposure apparatus for manufacturing a microdevice such as a semiconductor integrated circuit includes an illumination optical system that illuminates exposure light onto a mask such as a reticle on which a predetermined pattern is formed, and exposure light that illuminates the mask. A projection optical system for projecting a pattern image onto a substrate such as a wafer or a glass plate coated with a photosensitive material. In such an exposure apparatus, a higher resolution of the projection optical system is demanded in order to achieve higher integration of the semiconductor integrated circuit and finer pattern images associated with the higher integration. Therefore, the wavelength of exposure light used in the exposure apparatus has been shortened. In recent years, exposure apparatuses that use EUV (Extreme Ultraviolet) light as exposure light have been developed.
ところで、EUV光を露光光として用いるリソグラフィ工程は、内部が真空状態に設定されたチャンバ内で行なわれる。ところが、チャンバ内は、実際には完全な真空状態とはなっていない。例えば、チャンバ内には、基板に塗布される感光性材料及び装置内部の部品(電気ケーブルの被覆材料等)などに起因する炭化水素を含んだガスが残留することがある。こうしたガスが表面に吸着した光学部材(反射ミラーなど)に露光光が入射する場合、光化学反応によって炭化水素が分解され、光学部材には、炭素を主成分とするカーボンコンタミ(即ち、カーボンコンタミネーションの略記であって、炭素を主成分とする汚れ)が付着するおそれがある。また、チャンバ内に酸素や水蒸気が残留する場合には、光化学反応によって、酸素や水蒸気が分解されて露光光が入射する光学部材の表面が酸化するおそれがある。 By the way, the lithography process using EUV light as exposure light is performed in a chamber whose interior is set to a vacuum state. However, the inside of the chamber is not actually in a completely vacuum state. For example, a gas containing hydrocarbons due to a photosensitive material applied to the substrate and components (such as a coating material of an electric cable) inside the apparatus may remain in the chamber. When exposure light is incident on an optical member (such as a reflection mirror) on which the gas is adsorbed on the surface, hydrocarbons are decomposed by a photochemical reaction, and the optical member contains carbon contamination (ie, carbon contamination). (Stains mainly composed of carbon) may be attached. Further, when oxygen or water vapor remains in the chamber, the surface of the optical member on which exposure light is incident may be oxidized due to the decomposition of oxygen or water vapor due to the photochemical reaction.
このように光学部材にカーボンコンタミや酸化膜などの異物が付着すると、光学部材に入射する露光光の一部が光学部材に付着する異物に吸収され、光学部材から射出される露光光の光量は、異物に露光光が吸収される分だけ少なくなる。すなわち、基板を照射する露光光の光量(基板照射量ともいう。)が少なくなる。基板照射量が少ない状態でリソグラフィ工程が実行されると、露光不足になるおそれがあるため、基板照射量に応じた露光時間を設定する必要がある。そこで、光学部材に入射する露光光の光量を計測可能な計測装置を備える露光装置として、例えば特許文献1に記載の露光装置が提案されている。
When foreign matter such as carbon contamination or oxide film adheres to the optical member in this way, a part of the exposure light incident on the optical member is absorbed by the foreign matter attached to the optical member, and the amount of exposure light emitted from the optical member is , The amount of exposure light absorbed by the foreign matter is reduced. That is, the amount of exposure light that irradiates the substrate (also referred to as substrate irradiation amount) is reduced. If the lithography process is performed in a state where the substrate irradiation amount is small, exposure may be insufficient, and thus it is necessary to set an exposure time according to the substrate irradiation amount. Therefore, for example, an exposure apparatus described in
この露光装置において各光学系を構成する光学部材(反射ミラー)は、絶縁材料(例えば、低熱膨張ガラス)にて構成されるミラー本体の表面に反射膜を製膜した構成である。EUV光を反射する反射膜としては、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)を交互に積層した多層膜を用いることが一般的である。こうした光学部材に露光光が入射すると、反射膜からは、該反射膜に実際に入射した露光光の光量に応じた光電子が放出される。ここで、光学部材にカーボンコンタミなどの異物が付着したとすると、反射膜に実際に入射する露光光の光量は、異物に露光光の一部が吸収される分だけ少なくなる。そのため、光学部材から放出される光電子の放出量は、光学部材に付着する異物の付着量に応じて変化する。 In this exposure apparatus, the optical member (reflection mirror) constituting each optical system has a configuration in which a reflection film is formed on the surface of a mirror body made of an insulating material (for example, low thermal expansion glass). As a reflective film that reflects EUV light, a multilayer film in which molybdenum (Mo) and silicon (Si) are alternately stacked is generally used. When exposure light enters such an optical member, photoelectrons corresponding to the amount of exposure light actually incident on the reflection film are emitted from the reflection film. Here, if foreign matter such as carbon contamination adheres to the optical member, the amount of exposure light that actually enters the reflective film is reduced by the amount of exposure light that is partially absorbed by the foreign matter. Therefore, the amount of photoelectrons emitted from the optical member changes according to the amount of foreign matter attached to the optical member.
そこで、上記露光装置に設けられる計測装置は、光学部材から放出される光電子を検出する光電子検出部を備えている。そして、計測装置は、その光電子検出部によって検出された光電子の放出量に基づき光学部材の反射膜に実際に入射する露光光の光量を検出していた。 Therefore, the measurement device provided in the exposure apparatus includes a photoelectron detection unit that detects photoelectrons emitted from the optical member. And the measuring device has detected the light quantity of the exposure light which actually injects into the reflective film of an optical member based on the emitted amount of the photoelectron detected by the photoelectron detection part.
ところで、露光装置にEUV光を露光光として供給する光源装置は、レーザ励起型プラズマ光源や放電型プラズマ光源が用いられる。そのため、光源装置から供給される露光光は、光源の特性上、単一波長で構成されるのではなく、複数の波長の光から構成される。こうした露光光が入射する光学部材からは、入射する露光光を構成する各波長の光に基づく光電子が放出される。すなわち、上記計測装置では、各波長の光に基づく光電子の放出量の総和しか検出できない。しかも、光学部材から放出される光電子の放出量は、その反射膜に入射する露光光の波長にも依存する。そのため、光学部材に異物が付着したとしても、又は異物の付着量が増加したとしても、光学部材から放出される光電子の放出量が必ずしも少なくなるとは限らない。したがって、光学部材から放出される光電子を検出しても、光学部材に付着した異物の付着量を必ずしも適切に検出できるとは限らなかった。 Incidentally, a laser excitation type plasma light source or a discharge type plasma light source is used as a light source device that supplies EUV light as exposure light to the exposure device. Therefore, the exposure light supplied from the light source device is not composed of a single wavelength but is composed of light of a plurality of wavelengths because of the characteristics of the light source. Photoelectrons based on light of each wavelength constituting the incident exposure light are emitted from the optical member on which the exposure light is incident. That is, the measuring device can detect only the sum of photoelectron emission amounts based on light of each wavelength. Moreover, the amount of photoelectrons emitted from the optical member also depends on the wavelength of exposure light incident on the reflective film. For this reason, even if foreign matter adheres to the optical member or the amount of foreign matter attached increases, the amount of photoelectrons emitted from the optical member does not necessarily decrease. Therefore, even if the photoelectrons emitted from the optical member are detected, the amount of foreign matter attached to the optical member cannot always be detected appropriately.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学部材における異物に関する異物情報を検出できる異物情報検出方法、異物情報検出装置、光学系、露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to manufacture a foreign matter information detection method, a foreign matter information detection device, an optical system, an exposure device, and a device that can detect foreign matter information related to foreign matter in an optical member. It is to provide a method.
上記の課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図1〜図10に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の異物情報検出方法は、放射ビーム(EL)が入射する光学部材(20,22〜25,32〜37)に付着する異物情報を検出する異物情報検出方法であって、前記光学部材(20,22〜25,32〜37)は、前記放射ビーム(EL)が入射する入射面(20a)と、該入射面(20a)への前記放射ビーム(EL)の入射に伴い光電子を放出する光電子放出部(27)とを備え、前記光学部材(20,22〜25,32〜37)に、前記放射ビーム(EL)よりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビーム(NL1,NL2)を照射する照射ステップと、前記狭帯域化ビーム(NL1,NL2)による前記光学部材(20,22〜25,32〜37)の照射によって、前記光電子放出部(27)から放出される光電子の放出量を検出する光電子検出ステップと、該光電子検出ステップで検出した前記光電子の放出量に基づき前記光学部材(20,22〜25,32〜37)に付着する異物情報を検出する異物情報検出ステップと、を有することを要旨とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention adopts the following configuration corresponding to FIGS. 1 to 10 shown in the embodiment.
The foreign matter information detection method of the present invention is a foreign matter information detection method for detecting foreign matter information attached to an optical member (20, 22 to 25, 32 to 37) on which a radiation beam (EL) is incident. 20, 22 to 25, and 32 to 37), the incident surface (20 a) on which the radiation beam (EL) is incident, and photoelectrons are emitted as the radiation beam (EL) is incident on the incident surface (20 a). A photoelectron emitting section (27), and irradiating the optical members (20, 22 to 25, 32-37) with narrow-band beams (NL1, NL2) having a narrower wavelength band than the radiation beam (EL). The amount of photoelectrons emitted from the photoelectron emission section (27) by the irradiation step and the irradiation of the optical member (20, 22-25, 32-37) with the narrow-band beam (NL1, NL2). detection And a foreign matter information detecting step for detecting foreign matter information attached to the optical member (20, 22 to 25, 32 to 37) based on the emission amount of the photoelectron detected in the photoelectron detection step. This is the gist.
また、本発明の異物情報検出装置は、放射ビーム(EL)が入射する光学部材(20,22〜25,32〜37)に付着する異物情報を検出する異物情報検出装置(40,40A,40B)であって、前記光学部材(20,22〜25,32〜37)は、前記放射ビーム(EL)が入射する入射面(20a)と、該入射面(20a)への前記放射ビーム(EL)の入射に伴い光電子を放出する光電子放出部(27)とを有すると共に、前記放射ビーム(EL)の光路に配置され、前記放射ビーム(EL)の波長帯域よりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビーム(NL1,NL2)を射出する狭帯域化光学系(41,41A,41B)と、前記光電子放出部(27)から放出される光電子を検出する光電子検出部(46)と、該光電子検出部(46)によって検出される前記光電子の放出量に基づき前記光学部材(20,22〜25,32〜37)に付着する異物情報を検出する異物検出部(42)と、を備えることを要旨とする。 In addition, the foreign matter information detection device of the present invention is a foreign matter information detection device (40, 40A, 40B) that detects foreign matter information adhering to the optical member (20, 22-25, 32-37) on which the radiation beam (EL) is incident. The optical member (20, 22-25, 32-37) includes an incident surface (20a) on which the radiation beam (EL) is incident, and the radiation beam (EL on the incident surface (20a)). ) And a photoelectron emission section (27) that emits photoelectrons upon incidence of light, and is disposed in the optical path of the radiation beam (EL) and has a narrower wavelength band than the wavelength band of the radiation beam (EL) Narrow-band optical system (41, 41A, 41B) that emits the normalized beam (NL1, NL2), a photoelectron detector (46) that detects photoelectrons emitted from the photoelectron emitter (27), and the photoelectron detection Department ( And a foreign matter detection unit (42) for detecting foreign matter information attached to the optical member (20, 22 to 25, 32 to 37) based on the emission amount of the photoelectrons detected by 6). .
上記構成によれば、異物情報の検出を行う際には、光学部材(20,22〜25,32〜37)の入射面(20a)に、放射ビーム(EL)よりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビーム(NL1,NL2)が入射される。そのため、光学部材(20,22〜25,32〜37)の光電子放出部(27)から放出される光電子の放出量は、放射ビーム(EL)を光学部材(20,22〜25,32〜37)に入射させる従来の場合とは異なり、光学部材(20,22〜25,32〜37)への実際の入射量の変化に応じて一律的な変化を示す。したがって、取得した光電子の放出量に基づく、光学部材(20,22〜25,32〜37)における異物情報の検出精度を向上させることができる。 According to the above configuration, when detecting foreign matter information, the incident surface (20a) of the optical member (20, 22 to 25, 32 to 37) has a narrow wavelength band narrower than that of the radiation beam (EL). Banded beams (NL1, NL2) are incident. Therefore, the amount of photoelectrons emitted from the photoelectron emission part (27) of the optical member (20, 22 to 25, 32 to 37) is the same as that of the optical member (20, 22 to 25, 32 to 37). Unlike the conventional case in which the light beam is incident on the optical member (20), a uniform change is shown according to a change in the actual incident amount on the optical member (20, 22-25, 32-37). Therefore, it is possible to improve the detection accuracy of the foreign substance information in the optical member (20, 22 to 25, 32 to 37) based on the acquired emission amount of photoelectrons.
なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。 In order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, it has been described in association with the reference numerals of the drawings showing the embodiments, but it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments.
本発明によれば、光学部材に付着した異物に関する異物情報を検出できる。 According to the present invention, it is possible to detect foreign matter information related to foreign matter attached to an optical member.
(第1の実施形態)
以下に、本発明を具体化した第1の実施形態について図1〜図5に基づき説明する。なお、本実施形態では、投影光学系の光軸に平行な方向をZ軸方向とし、Z軸方向に垂直な平面内で走査露光時のレチクルR及びウエハWの走査方向をY軸方向とし、その走査方向に直交する非走査方向をX軸方向として説明する。また、X軸、Y軸、Z軸の周りの回転方向をθx方向、θy方向、θz方向ともいう。
(First embodiment)
Below, 1st Embodiment which actualized this invention is described based on FIGS. In this embodiment, the direction parallel to the optical axis of the projection optical system is the Z-axis direction, and the scanning direction of the reticle R and wafer W during scanning exposure in a plane perpendicular to the Z-axis direction is the Y-axis direction. The non-scanning direction orthogonal to the scanning direction will be described as the X-axis direction. The rotation directions around the X, Y, and Z axes are also referred to as the θx direction, the θy direction, and the θz direction.
図1に示すように、本実施形態の露光装置11は、光源装置12から射出される、波長が100nm程度以下の軟X線領域である極端紫外光、即ちEUV(Extreme Ultraviolet )光を露光光ELとして用いるEUV露光装置である。こうした露光装置11は、内部が大気よりも低圧の真空雰囲気に設定されるチャンバ13(図1では二点鎖線で囲まれた部分)を備えている。このチャンバ13内には、光源装置12からチャンバ13内に供給された露光光ELで所定のパターンが形成された反射型のレチクルRを照明する照明光学系14と、パターンの形成された被照射面Raが−Z方向側(図1では下側)に位置するようにレチクルRを保持するレチクルステージ15とが設けられている。また、チャンバ13内には、レチクルRを介した露光光ELでレジストなどの感光性材料が塗布されたウエハWを照射する投影光学系16と、被照射面Waが+Z方向側(図1では上側)に位置するようにウエハWを保持するウエハステージ17とが設けられている。
As shown in FIG. 1, an exposure apparatus 11 according to this embodiment uses extreme ultraviolet light, ie, EUV (Extreme Ultraviolet) light, which is a soft X-ray region having a wavelength of about 100 nm or less, emitted from a
光源装置12は、波長が5〜20nmのEUV光を露光光ELとして出力する装置であって、図示しないレーザ励起プラズマ光源を備えている。このレーザ励起プラズマ光源では、例えば半導体レーザ励起を利用したYAGレーザやエキシマレーザなどの高出力レーザで高密度のEUV光発生物質(ターゲット)を照射することによりプラズマが発生され、該プラズマからEUV光が露光光ELとして放射される。こうした露光光ELは、図示しない集光光学系によって集光されてチャンバ13内に出力される。
The
なお、本実施形態では、EUV光発生物質として錫化合物(例えば、酸化錫(SnO2))が用いられる。こうした光源装置12から出力される露光光ELは、図2に示すように、13.5nm付近に複数のピークを有しており、その波長帯域は、0.4nmを超える幅を有している。
In the present embodiment, a tin compound (for example, tin oxide (SnO 2 )) is used as the EUV light generating material. As shown in FIG. 2, the exposure light EL output from the
照明光学系14は、図1に示すように、チャンバ13の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される筐体18(図1では一点鎖線で囲まれた部分)を備えている。この筐体18内には、光源装置12から射出された露光光ELを集光するコリメート用ミラー19が設けられており、該コリメート用ミラー19は、入射した露光光ELを略平行に変換してリレー用ミラー20に向けて射出する。このリレー用ミラー20を介した露光光ELは、略平行状態が維持されてオプティカルインテグレータの一種であるフライアイ光学系21(図1では破線で囲まれた部分)に入射する。このフライアイ光学系21は、一対のフライアイミラー22,23を備えており、該各フライアイミラー22,23のうち入射側に配置される入射側フライアイミラー22は、レチクルRの被照射面Raとは光学的に共役となる位置に配置されている。こうした入射側フライアイミラー22で反射された露光光ELは、射出側に配置される射出側フライアイミラー23に入射する。
As shown in FIG. 1, the illumination
また、照明光学系14には、射出側フライアイミラー23から射出された露光光ELを筐体18外に射出するコンデンサミラー24が設けられている。そして、コンデンサミラー24から射出された露光光ELは、後述する鏡筒31内に設置された折り返し用の反射ミラー25により、レチクルステージ15に保持されるレチクルRに導かれる。
In addition, the illumination
なお、照明光学系14を構成する各反射ミラー19,20,22〜25のうちフライアイミラー22,23以外の反射ミラー19,20,24,25は、図3に示すように、低熱膨張ガラスなどの絶縁材料から構成される略矩形板状のミラー本体26と、該ミラー本体26の表面に形成される反射層27とをそれぞれ有している。これら反射層27及び各フライアイミラー22,23の反射面側に設けられる反射層は、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)を交互に積層した多層膜をそれぞれ有している。
In addition, reflection mirrors 19, 20, 24, and 25 other than the fly-eye mirrors 22 and 23 among the reflection mirrors 19, 20, and 22 to 25 constituting the illumination
レチクルステージ15は、投影光学系16の物体面側に配置されており、レチクルRを静電吸着するための第1静電吸着保持装置29を備えている。この第1静電吸着保持装置29は、誘電性材料から構成され且つ吸着面30aを有する基体30と、該基体30内に配置される図示しない複数の電極部とから構成されている。そして、図示しない電圧印加部から電圧が各電極部にそれぞれ印加された場合、基体30から発生されるクーロン力により、吸着面30aにレチクルRが静電吸着される。
The
また、レチクルステージ15は、図示しないレチクルステージ駆動部の駆動によって、Y軸方向(図1における左右方向)に移動可能である。すなわち、レチクルステージ駆動部は、第1静電吸着保持装置29に保持されるレチクルRをY軸方向に所定ストロークで移動させる。また、レチクルステージ駆動部は、レチクルRをX軸方向(図1において紙面と直交する方向)及びθz方向にも移動させることが可能である。なお、レチクルRの被照射面Raに露光光ELが照明される場合、該被照射面Raの一部には、X軸方向に延びる略円弧状の照明領域が形成される。
The
投影光学系16は、露光光ELでレチクルRの被照射面Raを照明することにより形成されたパターンの像を所定の縮小倍率(例えば1/4倍)に縮小させる光学系であって、チャンバ13の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される鏡筒31を備えている。この鏡筒31内には、複数枚(本実施形態では6枚)の反射型のミラー32,33,34,35,36,37が収容されている。これら各ミラー32〜37は、図示しないミラー保持装置を介して鏡筒31にそれぞれ保持されている。そして、物体面側であるレチクルR側から導かれた露光光ELは、第1ミラー32、第2ミラー33、第3ミラー34、第4ミラー35、第5ミラー36、第6ミラー37の順に反射され、ウエハステージ17に保持されるウエハWの被照射面Waに導かれる。なお、投影光学系16を構成する各ミラー32〜37の反射面側には、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)を交互に積層した多層膜を有する反射層がそれぞれ形成されており、該各反射層によって各ミラー32〜37の反射面がそれぞれ形成されている。
The projection
ウエハステージ17は、ウエハWを静電吸着するための第2静電吸着保持装置38を備え、該第2静電吸着保持装置38は、誘電性材料から構成され且つ吸着面39aを有する基体39と、該基体39内に配置される図示しない複数の電極部とから構成されている。そして、図示しない電圧印加部から電圧が各電極部にそれぞれ印加された場合、基体39から発生されるクーロン力により、吸着面39aにウエハWが静電吸着される。また、ウエハステージ17には、第2静電吸着保持装置38を保持する図示しないウエハホルダと、該ウエハホルダのZ軸方向における位置及びX軸周り、Y軸周りの傾斜角を調整する図示しないZレベリング機構とが組み込まれている。
The
こうしたウエハステージ17は、図示しないウエハステージ駆動部によって、Y軸方向に移動可能である。すなわち、ウエハステージ駆動部は、第2静電吸着保持装置38に保持されるウエハWをY軸方向に所定ストロークで移動させる。また、ウエハステージ駆動部は、第2静電吸着保持装置38に保持されるウエハWをX軸方向及びZ軸方向にも移動可能に構成されている。
The
そして、ウエハWの一つのショット領域にレチクルRのパターンを形成する場合、照明光学系14によって照明領域をレチクルRに形成した状態で、レチクルステージ駆動部の駆動によって、レチクルRをY軸方向(例えば、+Y方向側から−Y方向側)に所定ストローク毎に移動させるとともに、ウエハステージ駆動部の駆動によって、ウエハWをレチクルRのY軸方向に沿った移動に対して投影光学系16の縮小倍率に応じた速度比でY軸方向(例えば、−Y方向側から+Y方向側)に同期して移動させる。そして、一つのショット領域へのパターンの形成が終了した場合、ウエハWの他のショット領域に対するパターンの形成が連続して行われる。
When a pattern of the reticle R is formed on one shot area of the wafer W, the reticle R is driven in the Y-axis direction (by the reticle stage driving unit in a state where the illumination area is formed on the reticle R by the illumination optical system 14 ( For example, the projection
ここで、チャンバ13内では、ウエハWに塗布される感光性材料や装置内部の部品(電気ケーブルの被覆材料等)などに起因する炭化水素を含んだガスが残留し、該ガスが反射ミラーの反射面に吸着することがある。ガスが吸着した反射ミラーに露光光ELが入射する場合、光化学反応によって炭化水素が分解され、反射ミラーには、炭素を主成分とするカーボンコンタミネーション(以下、カーボンコンタミと略記する。)が付着するおそれがある。また、チャンバ13内に残留する酸素や水蒸気が反射ミラーに吸着される場合には、光化学反応によって酸素や水蒸気が分解され、反射ミラーの反射面が酸化することもある。カーボンコンタミや酸化膜などの異物が反射ミラーに付着すると、異物が露光光ELの一部を吸収するため、該反射ミラーの露光光ELの反射効率が低下し、ウエハWを露光光ELで照射する際の露光量が少なくなるおそれがある。そこで、本実施形態の照明光学系14には、各反射ミラー19,20,22〜25のうち、リレー用ミラー20における異物に関する情報(以下、異物情報という。)を検出するための異物情報検出装置40が設けられている。
Here, in the
なお、異物情報には、リレー用ミラー20の反射面に異物が付着しているか否かに関する情報、及び異物の付着量に関する情報などが含まれている。
次に、本実施形態の異物情報検出装置40について図1、図3及び図4に基づき説明する。
The foreign matter information includes information on whether or not foreign matter is attached to the reflecting surface of the
Next, the foreign matter
図1及び図3に示すように、異物情報検出装置40は、露光光ELの波長帯域よりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビームNL1を射出する狭帯域化光学系41を備えている。この狭帯域化光学系41は、制御装置42からの制御指令に基づき駆動する光学系移動機構43によって、コリメート用ミラー19とリレー用ミラー20との間の光路に予め設定された計測位置(図3に示す位置)と、光路外の退避位置(図1に示す位置)との間で進退移動可能である。
As shown in FIGS. 1 and 3, the foreign matter
また、異物情報検出装置40は、計測位置に配置される狭帯域化光学系41から射出される狭帯域化ビームNL1を受光する受光面44aを有する受光部44を備えており、該受光部44からは、その受光面44aでの狭帯域化ビームNL1の受光量に応じた検出信号(電気信号)が制御装置42に出力される。また、受光部44は、制御装置42からの制御指令に基づき駆動する受光部移動機構45によって、コリメート用ミラー19とリレー用ミラー20との間の光路であって且つ計測位置よりもリレー用ミラー20側に予め設定された受光位置(図3では破線で示す位置)と、光路外の退避位置(図3では実線で示す位置)との間で進退移動可能である。すなわち、受光部44は、狭帯域化ビームNL1の射出源(即ち、狭帯域化光学系41)側に配置される。
Further, the foreign matter
また、異物情報検出装置40は、リレー用ミラー20の入射面20aに狭帯域化ビームNL1が入射した際に、その反射層27から放出される光電子を検出するための光電子検出部46を備えている。この光電子検出部46は、電気配線を介してリレー用ミラー20の反射層27に電気的に接続される電流計47を有しており、該電流計47には、リレー用ミラー20の反射層27から光電変換によって光電子が放出される場合、該放出される光電子を補うように微少電流が流れる。そして、電流計47からは、それに流れる微少電流の大きさに対応した電流信号が制御装置42に出力され、該制御装置42は、電流計47からの電流信号に基づきリレー用ミラー20の反射層27からの光電子の放出量を算出する。
Further, the foreign matter
なお、リレー用ミラー20の反射層27からの光電子の放出量は、該反射層27に実際に入射した光(以下、実入射光という。)の入射量、及び実入射光の波長に応じた放出量になる。また、以降の記載においては、「リレー用ミラー20の反射層27から光電子が放出される」ことを、単に「リレー用ミラー20から光電子が放出される」という。
The amount of photoelectrons emitted from the
狭帯域化光学系41は、複数(本実施形態では4つ)の反射型光学部材48,49,50,51を備えている。すなわち、各反射型光学部材48〜51のうち第1反射型光学部材48は、コリメート用ミラー19から射出される露光光ELが入射可能な位置に配置され、第2反射型光学部材49は、第1反射型光学部材48で反射した反射光RL1が入射可能な位置に配置されている。また、第3反射型光学部材50は、第2反射型光学部材49で反射した反射光RL2が入射可能な位置に配置され、第4反射型光学部材51は、第3反射型光学部材50で反射した反射光RL3が入射可能な位置に配置されている。そして、第4反射型光学部材51で反射した反射光RL4は、狭帯域化ビームNL1としてリレー用ミラー20側に射出される。リレー用ミラー20において狭帯域化ビームNL1が入射する入射領域は、露光処理時にリレー用ミラー20において露光光ELが入射する入射領域と略同一となる。
The band-narrowing
こうした各反射型光学部材48〜51は、略矩形板状をなす部材本体52と、該部材本体52の表面に製膜される反射層53とをそれぞれ有している。各反射型光学部材48〜51の反射層53は、珪化モリブデン(MoSix)とシリコン(Si)とを交互に積層した多層膜をそれぞれ有しており、各反射型光学部材48〜51からは、それらに入射した入射光よりも狭い波長帯域を有する反射光RL1〜RL4がそれぞれ射出される。
Each of these reflective
第1及び第2反射型光学部材48,49の各反射層53は、図4に示すように、それらから射出される反射光RL1,RL2のピーク波長が13.15nmとなるようにそれぞれ設計されている。また、第3及び第4反射型光学部材50,51の各反射層53は、それらから射出される反射光RL3,RL4のピーク波長が13.25nmであって、且つ反射光RL3,RL4の波長帯域の一部が反射光RL1,RL2の波長帯域の一部と重なるように、それぞれ設計されている。その結果、狭帯域化光学系41からは、ピーク波長が13.2nmであって且つ半値幅が0.094nmとなる狭帯域化ビームNL1が射出される。ただし、狭帯域化ビームNL1の光強度は、狭帯域化光学系41に入射する露光光ELの光強度の4%程度になる。なお、反射光RL1,RL2の波長帯域のうち反射光RL3,RL4の波長帯域と重複する帯域を狭くするほど、狭帯域化ビームNL1の半値幅が狭くなる。
As shown in FIG. 4, the
図3に示すように、制御装置42は、CPU、ROM及びRAMなどから構築されるデジタルコンピュータ(図示略)と、各移動機構43,45を駆動させるためのドライバ回路(図示略)と、受光部44及び電流計47からの各種電気信号が入力される入力回路(図示略)とを備えている。また、制御装置42には、リレー用ミラー20から放出される光電子の放出量に関する情報などを記憶する記憶装置42aが設けられている。
As shown in FIG. 3, the
次に、リレー用ミラー20における異物情報の検出方法について説明する。
さて、ウエハステージ17にウエハWが保持されていないタイミングで光学系移動機構43が駆動すると、狭帯域化光学系41は、退避位置から計測位置に移動する(図3参照)。この状態で光源装置12から露光光ELが出力されると、狭帯域化光学系41からは、波長帯域が露光光ELよりも狭い狭帯域化ビームNL1がリレー用ミラー20に向けて射出される。すなわち、リレー用ミラー20の入射面20aは、狭帯域化ビームNL1によって照射される(照射ステップ)。すると、リレー用ミラー20からは、入射する狭帯域化ビームNL1に応じた光電子が放出され、電流計47には、リレー用ミラー20から放出された光電子の放出量に応じた大きさの電流が流れる。そして、制御装置42において、リレー用ミラー20から放出された光電子の放出量が算出され、該算出結果は、制御装置42の図示しないRAMに一時記憶される(光電子検出ステップ)。
Next, a method for detecting foreign matter information in the
Now, when the optical
続いて、受光部移動機構45が駆動すると、受光部44は、退避位置から受光位置に移動する。すると、受光部44の受光面44aには、狭帯域化光学系41から狭帯域化ビームNL1が入射され、受光部44からは、狭帯域化ビームNL1の受光量に応じた電気信号が制御装置42に出力される(受光ステップ)。そして、制御装置42において、狭帯域化ビームNL1の光量が算出される。
Subsequently, when the light receiving
すると、制御装置42では、RAMに一時記憶される放出量を狭帯域化ビームNL1の光量で除算することにより、規格化された光電子の放出量(以下、規格化放出量という。)が算出される。そして、この規格化放出量の大きさに基づき、リレー用ミラー20に異物が付着しているか否かが判定される。また、リレー用ミラー20に異物が付着している場合には、異物の付着量が推定される(異物情報検出ステップ)。なお、規格化放出量は、記憶装置42aに記憶される(記憶ステップ)。
Then, the
そして、検出された異物情報は、露光装置11を統括的に制御する統括制御装置(図示略)に送信され、光源装置12から出力される露光光ELの光量調整や、露光時におけるレチクルステージ駆動部やウエハステージ駆動部の駆動速度の調整などが行なわれる。また、リレー用ミラー20に付着した異物を除去するための除去装置(図示略)が露光装置11に設けられる場合には、除去装置の駆動態様が制御される。
The detected foreign matter information is transmitted to an overall control device (not shown) that controls the exposure apparatus 11 in an integrated manner, and adjusts the amount of exposure light EL output from the
ここで、上記異物情報検出ステップについて図5に示すグラフに基づき詳述する。なお、図5には、異物の一例としてカーボンコンタミのリレー用ミラー20への付着量と規格化放出量との関係が示されている。
Here, the foreign substance information detection step will be described in detail based on the graph shown in FIG. FIG. 5 shows the relationship between the amount of carbon contamination deposited on the
図5に示すように、リレー用ミラー20から放出される光電子の放出量に基づく規格化放出量は、リレー用ミラー20へのカーボンコンタミの付着量に応じて変化する。ただし、同図から明らかなように、光電子の規格化放出量は、リレー用ミラー20に入射する光の波長によっても変化する。
As shown in FIG. 5, the normalized emission amount based on the emission amount of the photoelectrons emitted from the
図5における第1線60aは、リレー用ミラー20へのカーボンコンタミの付着量が第1付着量(=0(零))である場合の光の波長と規格化放出量との関係を示す光電子スペクトルを示している。また、第2線60bは、リレー用ミラー20へのカーボンコンタミの付着量が第1付着量よりも多い第2付着量である場合の光の波長と規格化放出量との関係を示す光電子スペクトルを示している。また、第3線60cは、リレー用ミラー20へのカーボンコンタミの付着量が第2付着量よりも多い第3付着量である場合の光の波長と規格化放出量との関係を示す光電子スペクトルを示している。そして、第4線60dは、リレー用ミラー20へのカーボンコンタミの付着量が第3付着量よりも多い第4付着量である場合の光の波長と規格化放出量との関係を示す光電子スペクトルを示している。
The
本実施形態では、リレー用ミラー20に対して、波長帯域が露光光ELよりも十分に狭い狭帯域化ビームNL1が入射される。しかも、この狭帯域化ビームNL1のピーク波長は、13.2nmである。このピーク波長では、図5に示すように、リレー用ミラー20へのカーボンコンタミの付着量が多くなるほど、光電子の放出量が少なくなる傾向がある。そのため、露光光ELをリレー用ミラー20に入射させ、そのときの光電子の放出量を検出する従来の場合とは異なり、規格化放出量は、リレー用ミラー20へのカーボンコンタミなどの異物の付着量の変動に対して一律に変化する。したがって、本実施形態では、カーボンコンタミの付着量が第1付着量である場合における規格化放出量と算出した規格化放出量とが略同等である場合には、カーボンコンタミなどの異物がリレー用ミラー20に付着していないと判定できる。また、算出した規格化放出量が、カーボンコンタの付着量が第1付着量である場合における規格化放出量よりも少ない場合には、算出した規格化放出量に基づき、リレー用ミラー20へのカーボンコンタミなどの異物の付着量が推定される。さらに、前回の異物情報検出ステップで算出された規格化放出量を記憶装置42aから読み出し、該読み出した前回の規格化放出量と、今回の異物情報検出ステップで算出した今回の規格化放出量とを比較することにより、リレー用ミラー20でのカーボンコンタミなどの異物の付着量の変化量(即ち、増加量)が検出される。
In the present embodiment, a narrow-band beam NL1 whose wavelength band is sufficiently narrower than the exposure light EL is incident on the
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
(1)リレー用ミラー20の反射層27における異物情報の検出を行う際には、リレー用ミラー20の入射面20aに、露光光ELよりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビームNL1が入射される。そのため、リレー用ミラー20から放出される光電子の放出量は、露光光ELをリレー用ミラー20に入射させる従来の場合とは異なり、リレー用ミラー20への実際の入射量の変化に応じて一律的な変化を示す。したがって、取得した光電子の放出量に基づく、リレー用ミラー20における異物情報の検出精度を向上させることができる。
Therefore, in this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When detecting foreign matter information in the
(2)本実施形態では、狭帯域化光学系41から射出される狭帯域化ビームNL1を受光部44に受光させ、該受光結果を用いて光電子の放出量の規格化が行なわれる。こうして算出された規格化放出量に基づき、リレー用ミラー20における異物情報が検出される。そのため、光源装置12から射出される露光光ELの光量の変動に関係なく、リレー用ミラー20における異物情報を正確に検出できる。
(2) In the present embodiment, the narrow-band beam NL1 emitted from the narrow-band
(3)また、異物情報検出ステップで算出された規格化放出量は、記憶装置42aに記憶される。そのため、前回の異物情報検出ステップで算出された前回の規格化放出量と、今回の異物情報検出ステップで算出された今回の規格化放出量とを比較することができる。したがって、リレー用ミラー20での異物の付着量の増減度合いを検出することができる。
(3) Further, the normalized release amount calculated in the foreign matter information detection step is stored in the
(4)さらに、狭帯域化光学系41から射出される狭帯域化ビームNL1のピーク波長は、カーボンコンタミなどの異物の付着量に応じて光電子の放出量が一律に増減する波長である。そのため、リレー用ミラー20での異物の付着量の増減を、確実に検出できる。
(4) Furthermore, the peak wavelength of the narrowband beam NL1 emitted from the narrowband
(5)狭帯域化光学系41を構成する反射型光学部材48〜51の各々は、入射する光よりも狭い波長帯域を有する反射光RL1〜RL4を射出可能な狭帯域化光学部材である。そのため、光を各反射型光学部材48〜51で順番に反射されることにより、光の波長帯域を狭くすることができる。したがって、各反射型光学部材48〜51のうち一部の光学部材だけが狭帯域化光学部材である場合に比して、狭帯域化ビームNL1の波長帯域を狭帯域化することができる。
(5) Each of the reflective
(6)しかも、各反射型光学部材48〜51は、第1及び第2反射型光学部材48,49の波長帯域の一部と第3及び第4反射型光学部材50,51の波長帯域の一部とが重なるように、それぞれ設計されている。そのため、各反射型光学部材48〜51の波長帯域が全て同一である場合に比して、狭帯域化ビームNL1の波長帯域の狭帯域化にさらに貢献できる。
(6) Moreover, each of the reflective
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図6及び図7に従って説明する。なお、第2の実施形態は、異物情報検出装置が複数の狭帯域化光学系を備える点が第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the second embodiment is different from the first embodiment in that the foreign matter information detection apparatus includes a plurality of narrow-band optical systems. Therefore, in the following description, parts different from those of the first embodiment will be mainly described, and the same or corresponding member configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. Shall.
図6に示すように、本実施形態の異物情報検出装置40Aは、複数(本実施形態では2つ)の狭帯域化光学系41,41Aを備えている。また、異物情報検出装置40Aには、第1の狭帯域化光学系41を計測位置と退避位置との間で進退移動させるための光学系移動機構43(図6では省略)と、第2の狭帯域化光学系41Aを計測位置と退避位置との間で進退移動させるための光学系移動機構(図示略)とが設けられている。すなわち、本実施形態では、各狭帯域化光学系41,41Aを計測位置に交互に配置させることが可能である。
As shown in FIG. 6, the foreign matter
第1の狭帯域化光学系41は、図7に示すように、上記第1の実施形態の狭帯域化光学系と同一である。そして、第1の狭帯域化光学系41は、計測位置に配置された場合、ピーク波長が13.2nmとなる第1の狭帯域化ビームNL1をリレー用ミラー20側に射出する。
As shown in FIG. 7, the first band-narrowing
第2の狭帯域化光学系41Aは、計測位置に配置された場合、ピーク波長が13.8nmであって、且つ第1の狭帯域化ビームNL1の波長帯域とは異なる波長帯域を有する第2の狭帯域化ビームNL2をリレー用ミラー20側に射出する。具体的には、図6に示すように、第2の狭帯域化光学系41Aは、複数(本実施形態では4つ)の反射型光学部材70,71,72,73を有している。そして、コリメート用ミラーからの露光光ELが第1反射型光学部材70、第2反射型光学部材71、第3反射型光学部材72、第4反射型光学部材73の順に反射すると、第4反射型光学部材73からは、第2の狭帯域化ビームNL2が射出される。
When the second narrowband
各反射型光学部材70〜73は、略矩形板状をなす部材本体52と、該部材本体52の表面に製膜される反射層53Aとからそれぞれ構成されており、各反射層53Aは、珪化モリブデン(MoSix)とシリコン(Si)とを交互に積層した多層膜をそれぞれ有している。具体的には、第1及び第2反射型光学部材70,71の反射層53Aは、それらから射出される反射光RL1A,RL2Aのピーク波長が13.75nmとなるようにそれぞれ設計されている。また、第3及び第4反射型光学部材72,73の反射層53Aは、それらから射出される反射光RL3A,RL4Aのピーク波長が13.85nmであって、且つ反射光RL3A,RL4Aの波長帯域の一部が反射光RL1A,RL2Aの波長帯域の一部と重なるように、それぞれ設計されている。その結果、第2の狭帯域化光学系41Aからは、図7に示すように、ピーク波長が13.8nmであって且つ半値幅が0.094nmとなる第2の狭帯域化ビームNL2が射出される。ただし、第2の狭帯域化ビームNL2の光強度は、第2の狭帯域化光学系41Aに入射する露光光ELの光強度の4%程度になる。
Each of the reflective
次に、本実施形態のリレー用ミラー20における異物情報の検出方法について説明する。
さて、ウエハステージ17にウエハWが保持されていないタイミングで第1の狭帯域化光学系41を計測位置に配置すると、該第1の狭帯域化光学系41からの第1の狭帯域化ビームNL1がリレー用ミラー20に入射する(第1照射ステップ)。すると、リレー用ミラー20からは、入射する第1の狭帯域化ビームNL1に応じた光電子が放出され、電流計47(図6では省略)には、リレー用ミラー20から放出された光電子の放出量に応じた大きさの電流が流れる。そして、制御装置42において、リレー用ミラー20から放出された光電子の第1放出量が算出され、該算出結果は、制御装置42の図示しないRAMに一時記憶される(第1光電子検出ステップ)。
Next, a method for detecting foreign matter information in the
Now, when the first narrow-band
続いて、受光部44(図6では省略)が受光位置に配置されると、受光部44の受光面44aには、第1の狭帯域化ビームNL1が入射され、受光部44からは、狭帯域化ビームNL1の受光量に応じた電気信号が制御装置42に出力される(受光ステップ)。すると、制御装置42において、狭帯域化ビームNL1の第1光量が算出される。また、RAMに一時記憶される第1放出量を第1光量で除算することにより、規格化された光電子の第1放出量(以下、第1規格化放出量という。)が算出される。
Subsequently, when the light receiving unit 44 (not shown in FIG. 6) is disposed at the light receiving position, the first narrow-band beam NL1 is incident on the
そして次に、第1の狭帯域化光学系41が退避位置に移動した後、第2の狭帯域化光学系41A用の光学系移動機構の駆動によって、第2の狭帯域化光学系41Aが計測位置に配置される。すなわち、本実施形態では、計測位置に配置される狭帯域化光学系41,41Aが選択的に切り替えられる(配置ステップ)。この状態で光源装置12から露光光ELが出力されると、第2の狭帯域化光学系41Aからは、第2の狭帯域化ビームNL2が受光位置に配置される受光部44に向けて射出される。すると、受光部44の受光面44aには、第2の狭帯域化ビームNL2が入射され、受光部44からは、第2の狭帯域化ビームNL2の受光量に応じた電気信号が制御装置42に出力される(受光ステップ)。そして、制御装置42において、第2の狭帯域化ビームNL2の第2光量が算出され、該算出結果は、制御装置42の図示しないRAMに一時記憶される。
Then, after the first narrowband
続いて、受光部44を退避位置に移動させると、リレー用ミラー20は、第2の狭帯域化ビームNL2によって照射される(第2照射ステップ)。すると、リレー用ミラー20からは、入射する第2の狭帯域化ビームNL2に応じた光電子が放出され、電流計47には、リレー用ミラー20から放出された光電子の放出量に応じた大きさの電流が流れる。そして、制御装置42において、リレー用ミラー20の反射層27から放出された光電子の第2放出量が算出される(第2光電子検出ステップ)。
Subsequently, when the
すると、制御装置42では、第2放出量をRAMに一時記憶される第2光量で除算することにより、規格化された光電子の第2放出量(以下、第2規格化放出量という。)が算出される。そして、第1及び第2規格化放出量の大きさに基づき、リレー用ミラー20に異物が付着しているか否かが判定される。また、リレー用ミラー20に異物が付着している場合には、異物の付着量が推定される(異物情報検出ステップ)。なお、第1及び第2規格化放出量は、記憶装置42aにそれぞれ記憶される(記憶ステップ)。
Then, the
本実施形態の異物情報検出ステップでは、第1の実施形態の場合とは異なり、複数(本実施形態では2つ)の規格化放出量に基づき、リレー用ミラー20における異物情報が検出される。すなわち、第1の狭帯域化ビームNL1のピーク波長(13.2nm)は、リレー用ミラー20へのカーボンコンタミの付着量が増加するに連れて、リレー用ミラー20からの光電子の第1放出量が次第に少なくなる波長である(図5参照)。また、第2の狭帯域化ビームNL2のピーク波長(13.8nm)は、リレー用ミラー20へのカーボンコンタミの付着量が増加するに連れて、リレー用ミラー20からの光電子の第2放出量が次第に多くなる波長である(図5参照)。こうした第1及び第2の狭帯域化ビームNL1,NL2を用いた第1及び第2規格化放出量に基づき、リレー用ミラー20へのカーボンコンタミの付着量が推定される。例えば、今回の第1規格化放出量が前回の第1規格化放出量よりも減少すると共に、今回の第2規格化放出量が前回の第2規格化放出量よりも増加した場合には、リレー用ミラー20に付着するカーボンコンタミの付着量が多くなったと判定される。また、カーボンコンタミの増加量を検出することも可能である。
In the foreign matter information detection step of this embodiment, unlike the case of the first embodiment, foreign matter information in the
したがって、本実施形態では、第1の実施形態における効果(1)〜(6)と同等の効果に加え、以下に示す効果をさらに得ることができる。
(7)本実施形態では、互いに異なる波長帯域を有する狭帯域化ビームNL1,NL2をリレー用ミラー20にそれぞれ入射させ、光電子の第1放出量と第2放出量とに基づき、リレー用ミラー20での異物の付着量の増減が検出される。そのため、一種類の狭帯域化ビームで検出する場合に比して、検出精度を向上させることができる。
Therefore, in this embodiment, in addition to the effects (1) to (6) in the first embodiment, the following effects can be further obtained.
(7) In this embodiment, the narrowband beams NL1 and NL2 having different wavelength bands are respectively incident on the
(8)しかも、第1の狭帯域化ビームNL1のピーク波長は、カーボンコンタミなどの異物の付着量が増加するに連れて、光電子の第1放出量が次第に減少する波長であり、第2の狭帯域化ビームNL2のピーク波長は、カーボンコンタミなどの異物の付着量が増加するに連れて、光電子の第2放出量が次第に増加する波長である。そのため、第1及び第2規格放出量の変化量を取得することにより、リレー用ミラー20での異物の付着量の増減を、確実に検出できる。
(8) Moreover, the peak wavelength of the first narrow-band beam NL1 is a wavelength at which the first emission amount of photoelectrons gradually decreases as the adhesion amount of foreign matters such as carbon contamination increases. The peak wavelength of the narrow-band beam NL2 is a wavelength at which the second emission amount of photoelectrons gradually increases as the adhesion amount of foreign matters such as carbon contamination increases. Therefore, by acquiring the amount of change in the first and second standard release amounts, it is possible to reliably detect an increase or decrease in the amount of foreign matter attached to the
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を図8に従って説明する。なお、第3の実施形態は、異物情報検出装置を構成する光学部材の種類が第1及び第2の各実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1及び第2の各実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1及び第2の各実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment is different from the first and second embodiments in the types of optical members constituting the foreign substance information detection apparatus. Therefore, in the following description, parts different from the first and second embodiments will be mainly described, and the same reference numerals are given to the same or corresponding member configurations as those of the first and second embodiments. A duplicate description will be omitted.
図8に示すように、本実施形態の異物情報検出装置40Bは、射出する狭帯域化ビームNL1の波長帯域を変更可能な狭帯域化光学系41Bを備えている。この狭帯域化光学系41Bは、コリメート用ミラー19から射出される露光光ELが入射する第1反射型光学部材80と、該第1反射型光学部材80からの反射光RL1Bが入射する回折格子(グレーティングともいう。)81とを備えている。この回折格子81は、入射する光の波長によって射出光の射出角が変わる光学部材であって、反射光RL1Bの進行方向とほぼ直交する方向(図8では紙面と直交する方向)に延びる軸線81aを中心に回転可能である。また、異物情報検出装置40Bは、回折格子81で反射した反射光のうち所定の波長(例えば13.2nm)を有する反射光RL2Bが入射する第2反射型光学部材82と、該第2反射型光学部材82からの反射光RL3Bが入射する第3反射型光学部材83とさらを備えている。そして、第3反射型光学部材83からの反射光RL4Bは、狭帯域化ビームNL1としてリレー用ミラー20に入射する。なお、第1〜第3反射型光学部材80,82,83は、略矩形板状をなす部材本体52の表面に、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)を交互に積層した多層膜を有する反射層53Bを製膜した構成である。
As shown in FIG. 8, the foreign matter
また、異物情報検出装置40Bには、回折格子81を回転させるべく駆動する変位機構84が設けられており、該変位機構84は、制御装置42からの制御指令に基づき駆動する。
The foreign matter
次に、本実施形態のリレー用ミラー20における異物情報の検出方法について説明する。なお、ピーク波長が13.2nmとなる第1の狭帯域化ビームNL1を射出可能な回折格子81の回転位置を第1回転位置といい、ピーク波長が13.8nmとなる第2の狭帯域化ビームNL2を射出可能な回折格子81の回転位置を第2回転位置という。
Next, a method for detecting foreign matter information in the
さて、ウエハステージ17にウエハWが保持されていないタイミングで狭帯域化光学系41Bが計測位置に配置されると、回折格子81の回転位置は、変位機構84によって第1回転位置に調整される。すると、狭帯域化光学系41Bからは、第1の狭帯域化ビームNL1がリレー用ミラー20に向けて射出される。この第1の狭帯域化ビームNL1を受光位置に配置される受光部44で受光させると、第1の狭帯域化ビームNL1の第1光量が算出される。また、第1の狭帯域化ビームNL1によってリレー用ミラー20の入射面20aが照射されると、リレー用ミラー20からの光電子の第1放出量が算出される。そして、第1放出量を第1光量で除算することにより、第1規格化放出量が算出される。
When the narrow-band optical system 41B is arranged at the measurement position at a timing when the wafer W is not held on the
その後、変位機構84を駆動させることにより回折格子81の回転位置が第2回転位置に調整されると、狭帯域化光学系41Bからは、第2の狭帯域化ビームNL2がリレー用ミラー20に向けて射出される。この第2の狭帯域化ビームNL2を受光位置に配置される受光部44で受光させると、第2の狭帯域化ビームNL2の第2光量が算出される。また、第2の狭帯域化ビームNL2によってリレー用ミラー20の入射面20aが照射されると、リレー用ミラー20からの光電子の第2放出量が算出される。そして、第2放出量を第2光量で除算することにより、第2規格化放出量が算出される。
Thereafter, when the rotational position of the diffraction grating 81 is adjusted to the second rotational position by driving the
このように算出された各規格化放出量を用いることにより、上記第2の実施形態の場合と同様に、リレー用ミラー20への異物の付着の有無を推定することが可能である。また、リレー用ミラー20に異物が付着する場合には、該異物の付着量を推定することが可能である。
By using each normalized release amount calculated in this way, it is possible to estimate whether foreign matter has adhered to the
したがって、本実施形態では、第1及び第2の各実施形態における効果(1)〜(3)、(7)(8)と同等の効果に加え、以下に示す効果をさらに得ることができる。
(9)本実施形態では、回折格子81が狭帯域化光学部材として用いられる。そのため、上記各実施形態の場合とは異なり、複数の狭帯域化光学部材を用いることなく、十分に波長帯域の狭い狭帯域化ビームを狭帯域化光学系41Bから射出することができる。
Therefore, in this embodiment, in addition to the effects (1) to (3), (7), and (8) in the first and second embodiments, the following effects can be further obtained.
(9) In this embodiment, the diffraction grating 81 is used as a narrow-band optical member. Therefore, unlike the above-described embodiments, a narrow-band beam having a sufficiently narrow wavelength band can be emitted from the narrow-band optical system 41B without using a plurality of narrow-band optical members.
(10)また、回折格子81を回転させることにより、狭帯域化光学系41Bから射出する狭帯域化ビームのピーク波長を変更できる。したがって、複数の狭帯域化光学系を備える場合に比して、異物情報検出装置40Bを小型化できる。
(10) Also, by rotating the diffraction grating 81, the peak wavelength of the narrowband beam emitted from the narrowband optical system 41B can be changed. Therefore, the foreign substance
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態を説明する。なお、第4の実施形態は、異物情報検出装置40Bを用いたリレー用ミラー20における異物情報の検出方法が第3の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第3の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第3の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The fourth embodiment is different from the third embodiment in the detection method of foreign matter information in the
本実施形態の制御装置42の記憶装置42aには、狭帯域化ビームのピーク波長と光電子の放出量との関係を示す複数の光電子スペクトルが予め記憶されている(図5参照)。すなわち、記憶装置42aには、リレー用ミラー20へのカーボンコンタミの付着量が第1付着量(=0(零))である場合の光電子スペクトル、付着量が第2付着量である場合の光電子スペクトル、付着量が第3付着量である場合の光電子スペクトル及び付着量が第4付着量である場合の光電子スペクトルが記憶されている。なお、本実施形態では、明細書の説明理解の便宜上、4種類の光電子スペクトルが記憶されているが、5種類以上の光電子スペクトルを記憶装置42aに記憶させてもよい。
In the
そして、計測時には、狭帯域化光学系41Bが計測位置に配置されると共に、受光部44が受光位置される。この状態で、狭帯域化光学系41Bから射出される狭帯域化ビームのピーク波長が12.5nm〜14.5nmの間で連続して変化するように、回折格子81が回転する。すると、受光部44には、ピーク波長の異なる狭帯域化ビームが連続して入射する。そして、制御装置42では、ピーク波長毎の狭帯域化ビームの光量がそれぞれ算出される。
At the time of measurement, the narrow-band optical system 41B is disposed at the measurement position, and the
その後、受光部44を退避位置に退避させた状態で、狭帯域化光学系41Bから射出される狭帯域化ビームのピーク波長が12.5nm〜14.5nmの間で連続して変化するように、回折格子81が再び回転する。すると、リレー用ミラー20には、ピーク波長の異なる狭帯域化ビームが連続して入射する。この際、例えば13.1nmのピーク波長を有する狭帯域化ビームがリレー用ミラー20に入射する場合、このときの狭帯域化ビームのピーク波長及び光量に応じた光電子がリレー用ミラー20から放出される。また、例えば13.5nmのピーク波長を有する狭帯域化ビームがリレー用ミラー20に入射する場合、このときの狭帯域化ビームのピーク波長及び光量に応じた光電子がリレー用ミラー20から放出される。そして、制御装置42では、電流計47からの電流信号に基づき、リレー用ミラー20からの光電子の放出量が、狭帯域化ビームのピーク波長毎にそれぞれ算出される。こうした各ピーク波長に対応する光電子の放出量を各ピーク波長に対応する光量で除算することにより、各ピーク波長における規格化放出量がそれぞれ算出される。すなわち、現時点のリレー用ミラー20に基づく光電子スペクトル(以下、実光電子スペクトルという。)が求められる。
Thereafter, the peak wavelength of the narrowband beam emitted from the narrowband optical system 41B is continuously changed between 12.5 nm and 14.5 nm with the
そして、実光電子スペクトルと記憶装置42aに記憶される各光電子スペクトルとを比較することにより、リレー用ミラー20における異物情報が検出される。
したがって、本実施形態では、第1〜第3の各実施形態における効果(1)〜(3)、(9)(10)と同等の効果に加え、以下に示す効果をさらに得ることができる。
Then, foreign substance information in the
Therefore, in this embodiment, in addition to the effects (1) to (3), (9), and (10) in the first to third embodiments, the following effects can be further obtained.
(11)本実施形態では、リレー用ミラー20に入射する狭帯域化ビームのピーク波長を連続して変化させることにより、実光電子スペクトルが求められる。そして、この実光電子スペクトルの形状に基づき、異物情報が検出される。そのため、1つ又は2つのピーク波長だけで異物に関する情報を取得する場合に比して、異物情報の検出精度を向上させることができる。
(11) In this embodiment, the actual photoelectron spectrum is obtained by continuously changing the peak wavelength of the narrow-band beam incident on the
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・各実施形態において、算出した規格化放出量や実光電子スペクトルを、記憶装置42aに記憶させなくてもよい。この場合、その時点の規格化放出量や実光電子スペクトルに基づき、リレー用ミラー20に付着する異物の付着量が算出されることになる。
In addition, you may change each said embodiment into another embodiment as follows.
In each embodiment, the calculated normalized emission amount and the actual photoelectron spectrum may not be stored in the
・各実施形態において、リレー用ミラー20に酸化膜が形成された場合における光電子スペクトルを予め用意し、該光電子スペクトルに基づき異物情報を検出してもよい。
・各実施形態において、リレー用ミラー20とは異なる他のミラーから放出される光電子を検出できるように、他のミラーの反射層27に電気的に接続される電流計を設けてもよい。また、投影光学系16を構成する各ミラー32〜37に対応する各電流計を設けてもよい。
In each embodiment, a photoelectron spectrum when an oxide film is formed on the
In each embodiment, an ammeter electrically connected to the
さらに、全てのミラーの間、或いは特定のミラーの間に、狭帯域化光学部材を配置してもよい。
・各実施形態では、照射ステップの次に受光ステップを行っていたが、受光ステップの次に照射ステップを行ってもよい。
Furthermore, a narrow-band optical member may be disposed between all the mirrors or between specific mirrors.
In each embodiment, the light receiving step is performed after the irradiation step, but the irradiation step may be performed after the light receiving step.
・第3の実施形態において、回折格子81の回転位置を、所定のピーク波長(例えば13.8nm)を有する狭帯域化ビームを射出可能な回転位置に固定してもよい。
・第3及び第4の各実施形態において、狭帯域化光学系41Bは、複数(例えば2つ)の回折格子を備えた構成であってもよい。ただし、各回折格子を回転させる場合は、互いに同期して回転させることが望ましい。このように構成すると、狭帯域化ビームの狭帯域化にさらに貢献できる。
In the third embodiment, the rotational position of the diffraction grating 81 may be fixed at a rotational position where a narrow-band beam having a predetermined peak wavelength (for example, 13.8 nm) can be emitted.
In each of the third and fourth embodiments, the narrow-band optical system 41B may have a configuration including a plurality of (for example, two) diffraction gratings. However, when rotating each diffraction grating, it is desirable to rotate in synchronization with each other. With this configuration, it is possible to further contribute to narrowing the band of the narrow band beam.
・リレー用ミラー20を介した露光光ELは、複数のミラー要素を有する入射側フライアイミラー22に入射する。そのため、リレー用ミラー20は、入射側フライアイミラー22の各ミラー要素に個別対応する入射部を設け、互いに隣接する入射部を電気的に絶縁状態にしてもよい。なお、各入射部は、珪化モリブデン(MoSix)とシリコン(Si)とを交互に積層した多層膜をそれぞれ有している。そして、各入射部に個別対応する電流計を設けてもよい。この場合、リレー用ミラー20において、位置毎の異物情報を検出することができる。しかも、リレー用ミラー20の各入射部を、入射側フライアイミラー22の各ミラー要素に対応した位置に設けることにより、露光光ELの光量ロスを極力少なくできる。
The exposure light EL that has passed through the
・第1〜第3の各実施形態において、互いに波長帯域の異なる3つ以上の任意数(例えば4つ)の狭帯域化ビームを用いて、異物情報の検出を行なってもよい。この場合、各狭帯域化ビームのピーク波長は、リレー用ミラー20に付着する異物の付着量の増加に伴い一律的に光電子の放出量が変化する波長であることが望ましい。
In the first to third embodiments, foreign object information may be detected using three or more (eg, four) narrow-band beams having different wavelength bands. In this case, the peak wavelength of each narrow-band beam is preferably a wavelength at which the amount of emitted photoelectrons uniformly changes as the amount of foreign matter attached to the
・第1及び第2の各実施形態において、第1の狭帯域化光学系41は、波長帯域が互いに異なる反射型光学部材48〜51から構成してもよい。ただし、各反射型光学部材48〜51の波長帯域は、それらの一部が互いに重なるように設定することが望ましい。同様に、第2の狭帯域化光学系41Aは、波長帯域が互いに異なる反射型光学部材70〜73から構成してもよい。
In each of the first and second embodiments, the first narrow-band
・第1及び第2の各実施形態において、第1の狭帯域化光学系41は、各反射型光学部材48〜51のうち一部の光学部材だけ狭帯域化光学部材となる構成でもよい。同様に、第2の狭帯域化光学系41Aは、各反射型光学部材70〜73のうち一部の光学部材だけ狭帯域化光学部材となる構成でもよい。なお、狭帯域化光学部材とは、入射する露光光ELよりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビームを射出可能な光学部材である。
In each of the first and second embodiments, the first narrowband
・各実施形態において、狭帯域化光学系41,41A,41Bを、射出する狭帯域化ビームによるリレー用ミラー20での入射領域が、露光処理時にリレー用ミラー20において露光光ELが入射する入射領域よりも大きくなるように構成してもよい。
In each embodiment, the incident area at the
・各実施形態において、光源装置12側にチャンバ13内に供給する露光光ELの光量を検出し、該検出結果に基づき露光光ELの光量を調整する機能がある場合には、受光部44を省略してもよい。
In each embodiment, when there is a function of detecting the light amount of the exposure light EL supplied into the
・各実施形態において、受光部44に基づき検出した露光光ELの光量が予め設定された所定光量となるように光源装置12から供給される露光光ELの光量を調整した後、受光部44を退避位置に移動させ、リレー用ミラー20への異物の付着量の検出を行なってもよい。この場合、検出を行なう毎にリレー用ミラー20に入射する狭帯域化ビームの光量が変動することが規制されるため、検出した光電子の放出量を規格化しなくてもよくなる。
-In each embodiment, after adjusting the light quantity of the exposure light EL supplied from the
・各実施形態において、光電子検出部46は、電流計47から制御装置42に出力される電気信号を増幅させる増幅器(アンプともいう。)を備えた構成でもよい。
・各実施形態において、光源装置12とは異なる他の光源装置を設け、該他の光源装置から出力される光を用いてリレー用ミラー20における異物情報の検出を行なってもよい。ただし、他の光源装置は、露光光ELよりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビームを射出可能な光源を有することが望ましい。さらに、他の光源装置は、露光光ELの光路外に配置されることが望ましい。
In each embodiment, the
In each embodiment, another light source device different from the
・各実施形態において、露光装置11は、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハなどへ回路パターンを転写する露光装置であってもよい。また、露光装置11は、液晶表示素子(LCD)などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びCCD等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などであってもよい。 In each embodiment, the exposure apparatus 11 manufactures a reticle or mask used in not only a microdevice such as a semiconductor element but also a light exposure apparatus, an EUV exposure apparatus, an X-ray exposure apparatus, and an electron beam exposure apparatus. Therefore, an exposure apparatus that transfers a circuit pattern from a mother reticle to a glass substrate or a silicon wafer may be used. The exposure apparatus 11 is used for manufacturing a display including a liquid crystal display element (LCD) and the like, and is used for manufacturing an exposure apparatus that transfers a device pattern onto a glass plate, a thin film magnetic head, and the like. It may be an exposure apparatus that transfers to a wafer or the like, and an exposure apparatus that is used to manufacture an image sensor such as a CCD.
・各実施形態において、光源装置12は、例えばg線(436nm)、i線(365nm)、KrFエキシマレーザ(248nm)、F2レーザ(157nm)、Kr2レーザ(146nm)、Ar2レーザ(126nm)等を供給可能な光源であってもよい。また、光源装置12は、DFB半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(またはエルビウムとイッテルビウムの双方)がドープされたファイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を供給可能な光源であってもよい。
In each embodiment, the
また、こうした光を露光光ELとして用いる場合、狭帯域化光学部材は、透過型の光学部材であってもよい。例えば、狭帯域化光学部材として、回転位置によって透過する光の波長を変更できる光学部材でもよし、位置によって透過する光の波長を変更できる光学部材でもよい。 Further, when such light is used as the exposure light EL, the narrow band optical member may be a transmissive optical member. For example, an optical member that can change the wavelength of light that is transmitted depending on the rotational position or an optical member that can change the wavelength of light that is transmitted depending on the position may be used as the narrowband optical member.
・各実施形態において、光源装置12で用いられるEUV光発生物質は、気体状の錫(Sn)でもよいし、液体状又は固体状の錫でもよい。また、EUV光発生物質として、キセノン(Xe)を用いてもよい。
In each embodiment, the EUV light generating material used in the
・各実施形態において、光源装置12は、放電型プラズマ光源を有する装置でもよい。
・第1及び第2の各実施形態において、露光装置11は、50nm以下の波長を有する光であれば、任意の波長帯域を有する露光光ELを用いる露光装置でもよい。この場合の狭帯域化光学部材は、珪化モリブデン(MoSix)とシリコン(Si)とを交互に積層した多層膜を反射層として有する部材でも、露光光ELよりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビームを射出できる。
In each embodiment, the
In each of the first and second embodiments, the exposure apparatus 11 may be an exposure apparatus that uses exposure light EL having an arbitrary wavelength band as long as it has light having a wavelength of 50 nm or less. The band-narrowing optical member in this case is a member having a multilayer film in which molybdenum silicide (MoSi x ) and silicon (Si) are alternately laminated as a reflective layer, but having a narrower wavelength band than the exposure light EL. A beam can be emitted.
・各実施形態において、露光装置11を、ステップ・アンド・リピート方式の装置に具体化してもよい。
次に、本発明の実施形態の露光装置11によるデバイスの製造方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図9は、マイクロデバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造例のフローチャートを示す図である。
In each embodiment, the exposure apparatus 11 may be embodied as a step-and-repeat apparatus.
Next, an embodiment of a microdevice manufacturing method using the device manufacturing method by the exposure apparatus 11 of the embodiment of the present invention in the lithography process will be described. FIG. 9 is a flowchart illustrating a manufacturing example of a micro device (a semiconductor chip such as an IC or LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head, a micromachine, or the like).
まず、ステップS101(設計ステップ)において、マイクロデバイスの機能・性能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップS102(マスク製作ステップ)において、設計した回路パターンを形成したマスク(レチクルRなど)を製作する。一方、ステップS103(基板製造ステップ)において、シリコン、ガラス、セラミックス等の材料を用いて基板(シリコン材料を用いた場合にはウエハWとなる。)を製造する。 First, in step S101 (design step), function / performance design (for example, circuit design of a semiconductor device) of a micro device is performed, and pattern design for realizing the function is performed. Subsequently, in step S102 (mask manufacturing step), a mask (reticle R or the like) on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step S103 (substrate manufacturing step), a substrate (a wafer W when a silicon material is used) is manufactured using a material such as silicon, glass, or ceramics.
次に、ステップS104(基板処理ステップ)において、ステップS101〜ステップS104で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップS105(デバイス組立ステップ)において、ステップS104で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップS105には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程(チップ封入)等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップS106(検査ステップ)において、ステップS105で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。 Next, in step S104 (substrate processing step), using the mask and substrate prepared in steps S101 to S104, an actual circuit or the like is formed on the substrate by lithography or the like, as will be described later. Next, in step S105 (device assembly step), device assembly is performed using the substrate processed in step S104. Step S105 includes processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process (chip encapsulation) as necessary. Finally, in step S106 (inspection step), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the microdevice manufactured in step S105 are performed. After these steps, the microdevice is completed and shipped.
図10は、半導体デバイスの場合におけるステップS104の詳細工程の一例を示す図である。
ステップS111(酸化ステップ)においては、基板の表面を酸化させる。ステップS112(CVDステップ)においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップS113(電極形成ステップ)においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップS114(イオン打込みステップ)においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップS111〜ステップS114のそれぞれは、基板処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a detailed process of step S104 in the case of a semiconductor device.
In step S111 (oxidation step), the surface of the substrate is oxidized. In step S112 (CVD step), an insulating film is formed on the substrate surface. In step S113 (electrode formation step), an electrode is formed on the substrate by vapor deposition. In step S114 (ion implantation step), ions are implanted into the substrate. Each of the above steps S111 to S114 constitutes a pretreatment process at each stage of the substrate processing, and is selected and executed according to a necessary process at each stage.
基板プロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後、処理工程では、まず、ステップS115(レジスト形成ステップ)において、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップS116(露光ステップ)において、上で説明したリソグラフィシステム(露光装置11)によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップS117(現像ステップ)において、ステップS116にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンからなるマスク層を形成する。さらに続いて、ステップS118(エッチングステップ)において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップS119(レジスト除去ステップ)において、エッチングが済んで不要となった感光性材料を取り除く。すなわち、ステップS118及びステップS119において、マスク層を介して基板の表面を加工する。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、基板上に多重に回路パターンが形成される。 When the above-mentioned pretreatment process is completed in each stage of the substrate process, the posttreatment process is executed as follows. Thereafter, in the processing step, first, in step S115 (resist formation step), a photosensitive material is applied to the substrate. Subsequently, in step S116 (exposure step), the circuit pattern of the mask is transferred to the substrate by the lithography system (exposure apparatus 11) described above. Next, in step S117 (development step), the substrate exposed in step S116 is developed to form a mask layer made of a circuit pattern on the surface of the substrate. Subsequently, in step S118 (etching step), the exposed member other than the portion where the resist remains is removed by etching. In step S119 (resist removal step), the photosensitive material that has become unnecessary after the etching is removed. That is, in step S118 and step S119, the surface of the substrate is processed through the mask layer. By repeatedly performing these pre-processing steps and post-processing steps, multiple circuit patterns are formed on the substrate.
11…露光装置、14,16…光学系、20,22〜25,32〜37…光学部材としてのミラー、20a…入射面、27…光電子放出部としての反射層、40,40A,40B…異物情報検出装置、41,41A,41B…狭帯域化光学系、42…異物検出部、光量検出部としての制御装置、42a…記憶装置、44…受光部、45…受光部移動機構、46…光電子検出部、48〜51,70〜73…狭帯域化光学部材としての反射型光学部材、80,82,83…反射型光学部材、81…回折格子、81a…軸線、波長可変素子としての回折格子、84…変位機構、EL…放射ビームとしての露光光、NL1,NL2…狭帯域化ビーム、R…マスクとしてのレチクル、W…基板としてのウエハ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ...
Claims (20)
前記光学部材は、前記放射ビームが入射する入射面と、該入射面への前記放射ビームの入射に伴い光電子を放出する光電子放出部とを備え、
前記光学部材に、前記放射ビームよりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビームを照射する照射ステップと、
前記狭帯域化ビームによる前記光学部材の照射によって、前記光電子放出部から放出される光電子の放出量を検出する光電子検出ステップと、
該光電子検出ステップで検出した前記光電子の放出量に基づき前記光学部材に付着する異物情報を検出する異物情報検出ステップと、を有することを特徴とする異物情報検出方法。 A foreign matter information detection method for detecting foreign matter information attached to an optical member on which a radiation beam is incident,
The optical member includes an incident surface on which the radiation beam is incident, and a photoelectron emission unit that emits photoelectrons upon incidence of the radiation beam on the incident surface,
An irradiation step of irradiating the optical member with a narrow-band beam having a narrower wavelength band than the radiation beam;
A photoelectron detection step of detecting an emission amount of photoelectrons emitted from the photoelectron emission portion by irradiation of the optical member with the narrow-band beam;
A foreign matter information detection method, comprising: a foreign matter information detection step for detecting foreign matter information adhering to the optical member based on the photoelectron emission amount detected in the photoelectron detection step.
前記異物情報検出ステップでは、前記受光ステップで前記受光部が受光した前記狭帯域化ビームの光量と前記光電子検出ステップで検出した光電子の放出量とに基づき、前記光学部材に付着する異物情報を検出することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の異物情報検出方法。 A light receiving portion for receiving the narrowband beam is disposed on the emission source side of the narrowband beam, and further includes a light receiving step for receiving the narrowband beam at the light receiving portion;
In the foreign matter information detection step, foreign matter information attached to the optical member is detected based on the light amount of the narrow-band beam received by the light receiving unit in the light receiving step and the photoelectron emission amount detected in the photoelectron detection step. The foreign matter information detection method according to claim 1 or 2, wherein:
前記光電子検出ステップは、前記第1狭帯域化ビームによる前記光学部材の照射によって、前記光電子放出部から放出される光電子の第1放出量を検出する第1光電子検出ステップと、前記第2狭帯域化ビームによる前記光学部材の照射によって、前記光電子放出部から放出される光電子の第2放出量を検出する第2光電子検出ステップとを含み、
前記異物情報検出ステップでは、前記第1及び第2光電子検出ステップでそれぞれ検出した前記第1及び第2放出量に基づき、前記光学部材に付着する異物情報を検出することを特徴とする請求項1に記載の異物情報検出方法。 The irradiating step irradiates the optical member with a first irradiating step of irradiating the optical member with a first narrow-band beam and a second narrow-band beam having a wavelength band different from that of the first narrow-band beam. A second irradiation step,
The photoelectron detection step includes a first photoelectron detection step of detecting a first emission amount of photoelectrons emitted from the photoelectron emission unit by irradiation of the optical member with the first narrowband beam, and the second narrowband. A second photoelectron detection step of detecting a second emission amount of photoelectrons emitted from the photoelectron emission portion by irradiating the optical member with an activation beam,
2. The foreign matter information detection step detects foreign matter information attached to the optical member based on the first and second emission amounts detected in the first and second photoelectron detection steps, respectively. The foreign matter information detection method described in 1.
前記照射ステップは、前記狭帯域化ビームのピーク波長が連続して変化するように前記波長可変素子を変位させ、
前記光電子検出ステップは、前記光学部材からの光電子の放出量を、前記狭帯域化ビームのピーク波長毎に検出し、
前記異物情報検出ステップは、前記光電子検出ステップでの検出結果に基づき、前記各ピーク波長に対する前記光電子の各放出量を示す光電子スペクトルを求め、該光電子スペクトルに基づき前記光学部材に付着する異物情報を検出することを特徴とする請求項2に記載の異物情報検出方法。 The narrowband optical system has a wavelength variable element that changes a peak wavelength of the narrowband beam to be emitted by being displaced with respect to the optical path of the radiation beam,
In the irradiation step, the wavelength variable element is displaced so that a peak wavelength of the narrow-band beam continuously changes,
The photoelectron detection step detects the amount of photoelectrons emitted from the optical member for each peak wavelength of the narrowband beam,
The foreign matter information detection step obtains a photoelectron spectrum indicating each emission amount of the photoelectrons with respect to each peak wavelength based on a detection result in the photoelectron detection step, and obtains foreign matter information attached to the optical member based on the photoelectron spectrum. The foreign matter information detection method according to claim 2, wherein detection is performed.
前記異物情報検出ステップは、今回の前記光電子検出ステップで検出した光電子の放出量と、前記記憶装置に記憶される前回の前記光電子検出ステップで検出した光電子の放出量との比較結果に基づき、前記光学部材に付着する異物情報量を検出することを特徴とする請求項1〜請求項6のうち何れか一項に記載の異物情報検出方法。 A storage step of storing in a storage device the emission amount of the photoelectrons detected in the photoelectron detection step;
The foreign matter information detection step is based on a comparison result between the photoelectron emission amount detected in the current photoelectron detection step and the photoelectron emission amount detected in the previous photoelectron detection step stored in the storage device. The foreign matter information detection method according to claim 1, wherein the foreign matter information amount attached to the optical member is detected.
前記光学部材は、前記放射ビームが入射する入射面と、該入射面への前記放射ビームの入射に伴い光電子を放出する光電子放出部とを有し、
前記放射ビームの光路に配置され、前記放射ビームの波長帯域よりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビームを射出する狭帯域化光学系と、
前記光電子放出部から放出される光電子を検出する光電子検出部と、
該光電子検出部によって検出される前記光電子の放出量に基づき前記光学部材に付着する異物情報を検出する異物検出部と、を備えることを特徴とする異物情報検出装置。 A foreign matter information detection apparatus for detecting foreign matter information attached to an optical member on which a radiation beam is incident,
The optical member includes an incident surface on which the radiation beam is incident, and a photoelectron emission unit that emits photoelectrons upon incidence of the radiation beam on the incident surface,
A narrow-band optical system that is arranged in the optical path of the radiation beam and emits a narrow-band beam having a wavelength band narrower than the wavelength band of the radiation beam;
A photoelectron detector that detects photoelectrons emitted from the photoelectron emitter;
A foreign matter information detection apparatus comprising: a foreign matter detection unit that detects foreign matter information adhering to the optical member based on an emission amount of the photoelectrons detected by the photoelectron detection unit.
該受光部を支持し、前記光路に関して前記狭帯域化光学系と前記光学部材との間に設定される受光位置と前記光路外の退避位置との間で移動させる受光部移動機構と、
前記受光部が前記受光位置に配置される場合に、前記受光部による受光結果に基づき前記狭帯域化ビームの光量を検出する光量検出部と、をさらに備え、
前記異物検出部は、前記光電子検出部及び前記光量検出部による各検出結果に基づき前記光学部材に付着する異物情報を検出することを特徴とする請求項8に記載の異物情報検出装置。 A light receiving portion for receiving the radiation beam;
A light receiving unit moving mechanism that supports the light receiving unit and moves between a light receiving position set between the narrow-band optical system and the optical member with respect to the optical path and a retracted position outside the optical path;
A light amount detection unit that detects a light amount of the narrow-band beam based on a light reception result by the light reception unit when the light reception unit is disposed at the light reception position;
9. The foreign matter information detection apparatus according to claim 8, wherein the foreign matter detection unit detects foreign matter information adhering to the optical member based on detection results by the photoelectron detection unit and the light amount detection unit.
前記狭帯域化光学部材は、前記複数の反射型光学部材の少なくとも一つであることを特徴とする請求項10に記載の異物情報検出装置。 The narrow-band optical system has a plurality of reflective optical members,
The foreign matter information detection apparatus according to claim 10, wherein the narrow-band optical member is at least one of the plurality of reflective optical members.
前記光電子放出部は、モリブデン(Mo)と珪素(Si)との多層膜を有し、
前記狭帯域化光学部材は、前記放射ビームが入射する入射面側に設けられる、珪化モリブデン(MoSix)とシリコン(Si)との多層膜を有することを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の異物情報検出装置。 The radiation beam is composed of light having a wavelength of 50 nm or less,
The photoelectron emitting portion has a multilayer film of molybdenum (Mo) and silicon (Si),
The said narrow-band optical member has a multilayer film of molybdenum silicide (MoSi x ) and silicon (Si) provided on the incident surface side on which the radiation beam is incident. The foreign substance information detection apparatus described in 1.
該複数の狭帯域化光学部材の何れか一つの狭帯域化光学部材は、射出するビームの波長帯域の一部が他の狭帯域化光学部材から射出されるビームの波長帯域の一部と重なるように構成されていることを特徴とする請求項12に記載の異物情報検出装置。 The band-narrowing optical system has a plurality of the band-narrowing optical members,
One narrow band optical member of the plurality of narrow band optical members is configured such that a part of the wavelength band of the emitted beam overlaps a part of the wavelength band of the beam emitted from the other narrow band optical member. The foreign matter information detection device according to claim 12, wherein the foreign matter information detection device is configured as described above.
前記異物検出部は、前記第1の狭帯域化光学系が前記光路に配置される場合に前記光電子検出部によって検出される光電子の第1放出量と、前記第2の狭帯域化光学系が前記光路に配置される場合に前記光電子検出部によって検出される光電子の第2放出量とに基づき、前記光学部材に付着する異物情報を検出することを特徴とする請求項10〜請求項13のうち何れか一項に記載の異物情報検出装置。 The narrow-band optical system includes: a first narrow-band optical system that emits a first narrow-band beam as the radiation beam enters; and the first narrow-band beam as the radiation beam enters. A second narrow-band optical system that emits a second narrow-band beam having a different wavelength band;
The foreign object detection unit includes a first emission amount of photoelectrons detected by the photoelectron detection unit when the first band narrowing optical system is disposed in the optical path, and a second band narrowing optical system. The foreign matter information adhering to the optical member is detected based on a second emission amount of photoelectrons detected by the photoelectron detector when arranged in the optical path. The foreign substance information detection apparatus as described in any one of them.
前記光電子検出部は、前記変位機構によって前記波長可変素子が変位する場合、前記光電子放出部から放出される光電子を前記波長可変素子の変位位置毎に検出し、
前記異物検出部は、前記光電子検出部による検出結果に基づき、各ピーク波長に対する光電子の各放出量を示す光電子スペクトルを求め、該光電子スペクトルに基づき前記光学部材に付着する異物情報を検出することを特徴とすることを特徴とする請求項15又は請求項16に記載の異物情報検出装置。 A displacement mechanism for displacing the wavelength tunable element so that a peak wavelength of the narrow-band beam incident on the optical member changes;
When the wavelength variable element is displaced by the displacement mechanism, the photoelectron detector detects the photoelectrons emitted from the photoelectron emitter for each displacement position of the wavelength variable element,
The foreign matter detection unit obtains a photoelectron spectrum indicating each emission amount of photoelectrons for each peak wavelength based on a detection result by the photoelectron detection unit, and detects foreign matter information attached to the optical member based on the photoelectron spectrum. The foreign matter information detection device according to claim 15 or 16, wherein the foreign matter information detection device is characterized.
請求項8〜請求項17のうち何れか一項に記載の異物情報検出装置と、を備えることを特徴とする光学系。 An optical member having an incident surface on which the radiation beam is incident and a photoelectron emitting portion that emits photoelectrons upon incidence of the radiation beam on the incident surface;
An optical system comprising: the foreign matter information detection device according to any one of claims 8 to 17.
前記マスクを介した放射ビームを感光性材料が塗布された基板に照射する投影光学系と、を備え、
前記各光学系の少なくとも一方は、請求項18に記載の光学系であることを特徴とする露光装置。 An illumination optical system for directing a radiation beam to a mask on which a predetermined pattern is formed;
A projection optical system that irradiates a substrate coated with a photosensitive material with a radiation beam through the mask, and
The exposure apparatus according to claim 18, wherein at least one of the optical systems is the optical system according to claim 18.
前記リソグラフィ工程は、請求項19に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。 In a device manufacturing method including a lithography process,
The device manufacturing method according to claim 19, wherein the lithography process uses the exposure apparatus according to claim 19.
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