JP4474941B2 - 露光装置 - Google Patents

Description

本発明は、投影露光装置に関し、例えば、Ｘ線を用いてミラープロジェクション方式によりマスク上のパターンを感光性基板上に転写するＸ線投影露光装置に用いて好適な投影露光装置に関するものである。

従来、半導体素子などの製造に使用される露光装置は、マスク（レチクル）上に形成された回路パターンを、投影光学系を介してウエハ等の感光性基板上に投影転写する。感光性基板上にはレジストが塗布されており、投影光学系を介した投影露光によりレジストを感光させてマスクパターンに対応したレジストパターンを得ている。

ここで、露光装置の解像力Ｗは、露光光の波長λと投影光学系の開口数ＮＡとに依存し、次式で表される。
Ｗ＝ｋ×λ／ＮＡ （ｋ；定数）
従って、露光装置の解像力を向上させるためには、露光光の波長λを短くするか、あるいは投影光学系の開口数ＮＡを所定値以上に大きくすることが必要となる。
一般に、投影光学系の開口数ＮＡを所定値以上に大きくすることは光学設計の観点から困難であるため、今後は露光光の短波長化が必要となる。例えば、露光光として波長が２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザを用いると０．２５μｍの解像力が得られ、波長が１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザを用いると０．１８μｍの解像力が得られる。

また、露光光としてさらに波長の短いＸ線を用いた場合には、例えば波長が１３ｎｍで０．１μｍ以下の解像力が得られることになる。この技術は、最近ではＥＵＶ（Extreme Ultraviolet、極紫外線、軟Ｘ線）リソグラフィとも呼ばれており、従来の光リソグラフィでは実現不可能な４５ｎｍ以下の解像力を有するリソグラフィ技術として期待されている。

この種のＥＵＶリソグラフィを行うＥＵＶ露光装置においては、全ての光学素子は反射系であり、その表面にはＥＵＶ光を反射する多層膜などが施されている。ＥＵＶ光用の多層膜には、Ｍｏ／Ｓｉなどが用いられているが、その反射率は概ね７０％程度であり、残り３０％は多層膜に吸収されて熱に変わる。そのため、各ミラーはＥＵＶ光の照射により発熱し、ミラーの熱変形（熱膨張）を引き起こして光学系の特性を劣化させる懸念がある。そのため、ミラーの熱変形を抑制するための方策や、効率よくミラーを冷却するための方策が検討されており、ミラーで熱が発生しても光学系の特性を劣化させない工夫が種々検討されている（例えば特許文献１参照）。
特開平５−１９０４０９号公報

しかしながら、上述したような従来技術は、主として熱的な定常状態における特性に対するものであって、ＥＵＶ光を照射し始めた非定常状態においてはその挙動はさらに複雑であり、定常状態に到達するまでの間に光学系の特性も大きく変動すると考えられる。
従って、その間（非定常状態）に露光動作を行うと、光学系の熱的な非定常状態による特性劣化に起因して良好な像が得られない虞がある。
そこで、露光前に熱的に安定状態にしておくためにＥＵＶ光を照射して光学系を加熱する、いわゆる暖機運転を行うことも考えられるが、暖機用ＥＵＶ光によりウエハが感光しないようにしなければならない。従って、ステージにウエハが搭載されていない状態で予め光源から射出するＥＵＶ光を導入することにより光学系を温めておき、その後、一旦光源の運転を停止したところでウエハをステージに搭載して準備し、再度光源の運転を開始して露光を開始する必要がある。
この場合、ウエハをステージに搭載している間にＥＵＶ光の照射を停止する時間が存在するため、この間に光学系が冷めてしまい、露光開始時には再び熱的に非定常状態に陥っているという問題が生じる。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、光学素子が熱的に安定した状態での露光処理を可能にする露光装置を提供することを目的とする。
なお、本明細書で記載する定常状態とは、光学系（光学素子）の特性変動が露光性能を劣化させない範囲（仕様範囲）に収まっている状態のことである。

上記の目的を達成するために本発明は、実施の形態を示す図１ないし図３に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の露光装置は、露光光によりパターンの像を、光学素子（ＣＭ１〜ＣＭ６）を介して基板（１１２）に投影する露光装置（１００）であって、露光光により光学素子（ＣＭ１〜ＣＭ６）を予備加熱する際に、光学素子（ＣＭ１〜ＣＭ６）から基板（１１２）へ向かう露光光を遮光する遮光装置（Ｓ）を備え、前記遮光装置は、前記光学素子から前記基板へ向かう前記露光光を当該光学素子に向けて反射する反射面を有し、前記反射面は、反射率を互いに異ならせて複数設けられることを特徴とするものである。

従って、本発明の露光装置では、露光前に露光光によって光学素子（ＣＭ１〜ＣＭ６）を予備加熱することによって、光学素子（ＣＭ１〜ＣＭ６）が熱的に定常状態（安定状態）となった後に露光処理を実施することができる。予備加熱時には光学素子（ＣＭ１〜ＣＭ６）に照射された露光光が光学素子（ＣＭ１〜ＣＭ６）から基板（１１２）へ向けて出射されるが、遮光装置（Ｓ）により遮光されるため基板（１１２）を感光させることがない。そのため、本発明では、基板（１１２）をステージに搭載する際に光学素子に対する露光光の照射を停止させる必要がないため、光学素子（ＣＭ１〜ＣＭ６）が冷めてしまい再度熱的に非定常状態に陥ってしまうことを回避できる。

また、本発明では、遮光装置が光学素子から基板へ向かう露光光を光学素子に向けて反射する反射面を有する構成も好適に採用できる。
この場合、反射面（Ｒ１２）からの反射光によっても光学素子（ＣＭ１〜ＣＭ６）を加熱できるため、予備加熱に要する時間を短くしてスループットを向上させることが可能になる。

また、反射率を互いに異ならせて反射面（Ｒ１１、Ｒ１２）を複数設ける構成を採用した場合、予備加熱の初期には高反射率の反射面（Ｒ１２）で露光光を反射させることにより予備加熱時間の短縮化に寄与し、予備加熱の終盤には低反射率（例えば反射率ゼロ）の反射面（Ｒ１１）を用いることで、露光時により近い状態で光学素子（ＣＭ１〜ＣＭ６）に露光光を照射することができ、より定常状態に近い状態に近づけることが可能になる。

さらに、予備加熱時に、光学素子（ＣＭ１〜ＣＭ６）の加熱状態に基づいて光学素子に対する露光光の照射量を調整する調整装置（ＣＯＮＴ）を有する構成も好適である。
この場合も、予備加熱の初期には光学素子に対する露光光の照射量を（露光時よりも）多くすることにより予備加熱時間の短縮化に寄与し、予備加熱の終盤には照射量を減らして露光時と同等とすることで、露光時により近い状態で光学素子（ＣＭ１〜ＣＭ６）に露光光を照射することができ、より定常状態に近い状態に近づけることが可能になる。この場合、遮光装置（Ｓ）に、光学素子（ＣＭ１〜ＣＭ６）から基板（１１２）へ向かう露光光の光量を検出する検出装置（Ｓ１１、Ｓ１２）が設けられることが好ましい。
なお、本発明をわかりやすく説明するために、一実施例を示す図面の符号に対応付けて説明したが、本発明が実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。

本発明では、光学素子を定常状態とした後に露光処理を実施できるため、安定した良好なパターン像を基板上に転写することが可能になる。

以下、本発明の露光装置の実施の形態を、図１ないし図４を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る露光装置を模式的に示す図である。
この図に示すＥＵＶ露光装置（露光装置）１００は、ＥＵＶ光発生装置（レーザープラズマ光源）１０１を備えている。このＥＵＶ光発生装置１０１は、球状の真空容器１０２を備えており、この真空容器１０２の内部は、図示しない真空ポンプで排気（真空吸引）されている。
真空容器１０２内の図中上側には、多層膜放物面ミラー１０４が反射面１０４ａを図中下方（＋Ｚ方向）に向けて設置されている。

真空容器１０２の図中右方（＋Ｙ方向）には、レンズ１０６が配置されており、このレンズの右方には図示しないレーザー光源が配置されている。このレーザー光源は、−Ｙ方向に向けてパルスレーザー光１０５を放出する。このパルスレーザー光１０５は、レンズ１０６によって多層膜放物面ミラー１０４の焦点位置に集光する。この焦点位置には、ノズル先端から噴き出すキセノン（Ｘｅ）ガスが供給されており、集光されたパルスレーザー光１０５が噴き出したキセノンガス（標的材料１０３）に照射されるとプラズマ１０７が生成される。このプラズマ１０７は、１３ｎｍ付近の波長帯のＥＵＶ光（露光光）１０８を放射する。

真空容器１０２の下部には、可視光をカット（遮光）するＥＵＶ光フィルター１０９が設けられている。ＥＵＶ光１０８は、多層膜放物面ミラー１０４によって＋Ｚ方向に反射されてＥＵＶ光フィルター１０９を通過し、露光チャンバ１１０に導かれる。このとき、ＥＵＶ光１０８の可視光帯域のスペクトルがカットされる。

なお、本実施の形態においては、標的材料としてキセノンガスを用いているが、キセノンクラスターや液滴等でもよく、ズズ（Ｓｎ）等の物質であってもよい。またＥＵＶ光発生装置１０１としてレーザープラズマ光源を用いているが、放電プラズマ光源を採用することもできる。放電プラズマ光源とは、パルス高電圧の放電により標的材料をプラズマ化し、このプラズマからＥＵＶ光を放射させるものである。

ＥＵＶ光発生装置１０１の図中下方には、露光チャンバ１１０が設置されている。露光チャンバ１１０の内部には、照明光学系１１３が配置されている。照明光学系１１３は、コンデンサ系の反射鏡、フライアイ光学系の反射鏡等で構成されており（図では簡略化して示されている）、ＥＵＶ光発生装置１０１から入射したＥＵＶ光１０８を円弧状に成形し、図中左方（−Ｙ方向）に向けて照射する。

照明光学系１１３の左方には、反射鏡１１５が配置されている。この反射鏡１１５は、円形の凹面鏡であり、反射面１１５ａが図中右方（＋Ｙ方向）に向くように、図示しない保持部材により垂直に（Ｚ軸に平行に）保持されている。反射鏡１１５の図中右方には、光路折り曲げ反射鏡１１６が配置されている。この光路折り曲げ反射鏡１１６の図中上方には、反射型マスク１１１が反射面１１１ａが下向き（＋Ｚ方向）になるように水平（ＸＹ平面に平行）に配置されている。照明光学系１１３から放出されたＥＵＶ光は、反射鏡１１５により反射集光された後に、光路折り曲げ反射鏡１１６を介して、反射型マスク１１１の反射面１１１ａに達する。

反射鏡１１５、１１６は、反射面が高精度に加工された熱変形の少ない低熱膨張ガラス製の基板から構成されている。反射鏡１１５の反射面１１５ａには、ＥＵＶ光発生装置１０１の多層膜放物面ミラー１０４の反射面１０４ａと同様に、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とが交互に積層されたＭｏ／Ｓｉ多層膜が形成されている。
なお、波長が１０〜１５ｎｍのＥＵＶ光を用いる場合には、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）等の物質と、シリコン（Ｓｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）、４ホウ化炭素（Ｂ_４Ｃ）等の物質とを組み合わせた多層膜であってもよい。

反射型マスク１１１の反射面１１１ａにも多層膜からなる反射膜が形成されている。反射型マスク１１１の反射膜には、ウエハ（基板）１１２に転写するパターンに応じたマスクパターンが形成されている。反射型マスク１１１は、図中上方に図示されたマスクステージ１１７に取り付けられている。マスクステージ１１７は、少なくともＹ方向に移動可能であり、光路折り曲げ反射鏡１１６で反射されたＥＵＶ光は、反射型マスク１１１上で順次走査される。

反射型マスク１１１の図中下方には、上から順に投影光学系１１４、ウエハ（感光性樹脂を塗布した基板）１１２がそれぞれ配置されている。ウエハ１１２は、露光面１１２ａが図中上方（−Ｚ方向）を向くように、ＸＹＺ方向に移動可能なウエハステージ１１８上に固定されている。反射型マスク１１１によって反射されたＥＵＶ光は、投影光学系１１４により所定の縮小倍率（例えば１／４）に縮小されてウエハ１１２上に結像し、マスク１１１上のパターンがウエハ１１２上に転写される。

図２は、６枚の反射鏡で構成された投影光学系１１４を示す図である。
この図に示す投影光学系１１４は、６枚の反射鏡（光学素子）ＣＭ１〜ＣＭ６を備えており、反射型マスク１１１で反射されたＥＵＶ光をウエハ１１２に投影する。上流側（反射型マスク１１１に近い側）の４枚の反射鏡ＣＭ１〜ＣＭ４は、マスク１１１上のマスクパターンの中間像を形成する第１反射結像光学系Ｇ１を構成し、下流側（ウエハ１１２に近い側）の２つの反射鏡ＣＭ５、ＣＭ６は、マスクパターンの中間像をウエハ１１２上に縮小投影する第２反射結像光学系Ｇ２を構成している。

マスク１１１で反射されたＥＵＶ光は、第１凹面反射鏡ＣＭ１の反射面Ｒ１で反射されて、第２凹面反射鏡ＣＭ２の反射面Ｒ２で反射される。反射面Ｒ２で反射されたＥＵＶ光は、開口絞りＡＳを通過して、第３凸面反射鏡ＣＭ３の反射面Ｒ３及び第４凹面反射鏡ＣＭ４の反射面Ｒ４で順次反射された後、マスクパターンの中間像を形成する。そして、第１反射結像光学系Ｇ１を介して形成されたマスクパターンの中間像からのＥＵＶ光は、第５凸面反射鏡ＣＭ５の反射面Ｒ５及び第６凹面反射鏡ＣＭ６の反射面Ｒ６で順次反射された後、ウエハ１１２上にマスクパターンの縮小像を形成する。
すなわち、本実施の形態においてＥＵＶ光は、多層膜放物面ミラー１０４、ＥＵＶ光フィルター１０９、照明光学系１１３の反射鏡、反射鏡１１５、１１６、ＣＭ１〜ＣＭ６等の光学素子（以下、単に光学素子と称する）を介してウエハ１１２上にパターン像を形成する。

また、本実施の形態では、投影光学系１１４から出射したＥＵＶ光、すなわち第６凹面反射鏡ＣＭ６からウエハ１１２へ向かうＥＵＶ光を遮光及び非遮光を自在に切り替える遮光シャッタ（遮光装置）Ｓが設けられている（図１参照）。遮光シャッタＳは、ＸＹ平面に沿って配置されたＥＵＶ光吸収の強いＮｉ（ニッケル）やＣｒ（クロム）等のメンブレンや金属板等の薄板形状を呈しており、一端側（図１では−Ｙ方向側）において回転軸１によって支持されている。回転軸１は投影光学系１１４（の鏡筒）にＺ軸周りに回転自在に支持されている。そして、遮光シャッタＳは、制御装置（調整装置）ＣＯＮＴの制御下で回転軸１が回転することにより、ＥＵＶ光の光路に進出して遮光する位置（図１に示す位置）と、ＥＵＶ光の光路から退避する位置（図２に示す位置）との間を移動する。

上記の構成の露光装置においては、運転開始前にウエハ１１２をウエハステージ１１８に搭載し、露光開始位置へ移動させる間に、回転軸１を駆動して遮光シャッタＳを遮光位置に進出させた状態（閉状態）でＥＵＶ光発生装置１０１から投影光学系１１４内にＥＵＶ光を導入する。これにより、投影光学系１１４の直下にウエハ１１２が位置している場合であっても、当該ウエハ１１２にＥＵＶ光が照射されることなく、上記の光学素子に対してＥＵＶ光を照射して予備加熱する、いわゆる暖機運転を実施できる。

そして、これらの光学素子が熱的な定常状態（安定状態）となるまでに必要なＥＵＶ光の照射時間を予め実験やシミュレーション等で求めておき、この必要照射時間に達するまで暖機運転を実施する。ウエハ１１２の準備が完了してウエハ１１２が露光開始位置へ移動し、且つ暖機運転を所定時間実施して、光学素子が定常状態となったら、回転軸１を駆動して遮光シャッタＳをＥＵＶ光の光路から退避させる（開状態）ことにより、マスク１１１に形成されたパターン像をウエハ１１２上に投影する。

また、ウエハ１１２に対する露光処理が終了すると、遮光シャッタＳを閉状態とした後に、露光が終了したウエハを搬出し、次に露光処理を施すウエハをウエハステージ１１８に搭載して露光処理のための準備を行う。この間、光学素子へのＥＵＶ光照射は継続して行われているため、光学素子の熱的定常状態は維持される。そして、次処理のウエハの準備が整ったところで、遮光シャッタＳを開状態として、パターン像をウエハ上に投影する。

また、ＥＵＶ露光装置１００あるいは露光処理に関して軽微なトラブルが発生して一時的にレーザー光源あるいはＥＵＶ光発生装置１０１が停止した場合、短時間であっても光学素子は徐々に冷めてしまうが、露光処理を再開するにあたっては、遮光シャッタＳを閉状態としてウエハへのＥＵＶ光の照射を阻止させた状態でレーザー光源あるいはＥＵＶ光発生装置１０１を再始動させる。そして、定常状態となるまで、光学素子にＥＵＶ光を照射する（暖機運転する）。

このように、本実施の形態では、ウエハ１１２へ向かうＥＵＶ光を遮光シャッタＳにより遮光できるので、暖機運転を停止させることなく、光学素子を定常状態とした後にウエハ１１２に対する露光処理を実施できる。そのため、従来のように、特に露光処理の初期に光学素子が非定常状態のときに処理を開始することがなくなり、安定した良好なパターン像をウエハ１１２上に転写することが可能になる。

（第２実施形態）
続いて、本発明の露光装置の第２実施形態について図３を参照して説明する。
第２実施形態では、遮光シャッタの構成が上記第１実施形態と異なっている。
以下、詳細に説明する。

図３は、第２実施形態における遮光シャッタを示す外観斜視図である。
この図に示す遮光シャッタＳは、上面（投影光学系１１４と対向する面）Ｓｆに反射率の異なる反射面Ｒ１１、Ｒ１２を有している。より詳細には、遮光シャッタＳは反射率がほぼゼロの素材で形成されており、この素材が露出する箇所が反射面Ｒ１１となっている。そして、上面Ｓｆの一部は、多層膜が形成され、相対的に反射率の高い反射面Ｒ１２となっており、投影光学系１１４から出射したＥＵＶ光を投影光学系１１４に向けて、より詳細には第６凹面反射鏡ＣＭ６に向けて反射する構成となっている。反射面Ｒ１２は、遮光シャッタＳに対するＥＵＶ光の照明領域Ａよりも大きな範囲に形成されている。
また、反射面Ｒ１１、Ｒ１２のそれぞれには、当該反射面Ｒ１１、Ｒ１２をＥＵＶ光の光路に位置させたときの照明領域Ａ、Ａ内にＥＵＶ光の光量を検出する光電センサ（検出装置）Ｓ１１、Ｓ１２が設けられている。光電センサＳ１１、Ｓ１２の検出結果は、制御装置ＣＯＮＴに出力される。

上記の構成のＥＵＶ露光装置１００においては、暖機運転を行う際には遮光シャッタＳの反射面Ｒ１２をＥＵＶ光の光路上に位置させることにより、投影光学系１１４の第６凹面反射鏡ＣＭ６で反射して出射したＥＵＶ光を第６凹面反射鏡ＣＭ６に向けて反射させ、この反射光で光学素子を照射することができる。そのため、光学素子に対するＥＵＶ光の照射量を増加させることができ、光学素子が定常状態へ到達するまでの暖機運転の時間を短くすることができ、スループットを向上させることが可能になる。

また、露光開始直前まで反射面Ｒ１２からの反射光で光学素子を照射した場合、温めすぎて非定常状態になる可能性がある。そのため、本実施の形態では、反射面Ｒ１２からの反射光を用いて暖機運転を実施し、光学素子が定常状態に達したら制御装置ＣＯＮＴが回転軸１を駆動して遮光シャッタＳを回転させ、反射率がほぼゼロの反射面Ｒ１１をＥＵＶ光の光路に位置させる。つまり、本実施の形態では、光学素子の加熱状態に基づいて反射面Ｒ１１、Ｒ１２の使用を切り替えて光学素子に対するＥＵＶ光の照射量を調整する。
これにより、反射面Ｒ１１の反射光による光学素子への照射がなくなるため、過度な加熱を防止して光学素子の定常状態を維持することが可能になる。

また、本実施の形態では、予め暖機運転に必要なＥＵＶ光の積算照射量を露光実験やシミュレーション等で求めておき、実際の暖機運転時には制御装置ＣＯＮＴが光電センサＳ１２で検出される照射量を積算し、積算した値が求めておいた積算照射量に達したところで、または達する直前で調整装置として回転軸１を駆動して反射面Ｒ１１をＥＵＶ光の光路に位置させる手順も採用可能である。
この場合、暖機運転をより高精度に管理することが可能になり、常に定常状態での露光処理を実施することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施の形態では、光学素子に対する照射時間により暖機運転状態を調整する構成としたが、これに限定されるものではなく、光学素子に対する照度（照射エネルギー）を変えることで暖機運転状態を調整する構成としてもよい。また、照度を調整して光学素子の暖機運転を実施する場合、暖機運転が露光処理以外（例えばウエハ交換）の処理時間内で終了するように、初期段階では大きな照度で光学素子を照射し、その後整定のために露光処理時と同等の照度で光学素子を照射することが好ましい。

また、上記実施の形態では、遮光シャッタＳがＺ軸周りに回転することで、ＥＵＶ光を遮光または遮光解除する構成としたが、この他に遮光シャッタがスライドする構成や、虹彩絞りを用いる構成であってもよい。さらに、マスクのパターン形状に応じて遮光シャッタによる遮光領域の形状を調整し、マスクとウエハとの走査移動と同期して移動させれば、遮光シャッタをマスクに対する照明領域を設定するための移動ブラインドとして用いることも可能である。
また、光学素子を温める手段として他の手段を併用することも可能である。

また、上記実施の形態では、ウエハへ向かうＥＵＶ光を遮光する遮光装置を投影光学系とウエハとの間に配置する構成としたが、これに限定されるものではなく、投影光学系内に設けてもよい。また、遮光装置としてシャッタを設けたが、光学素子、例えば第６凹面反射鏡ＣＭ６を移動自在な構成としておき、暖機運転を実施する際には、ウエハに向かう方向とは異なる方向にＥＵＶ光を反射させるように反射鏡ＣＭ６を駆動する構成としてもよい。

なお、上記各実施形態の基板としては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。

露光装置１００としては、マスク１１１と基板１１２とを同期移動してマスク１１１のパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスク１１１と基板１１２とを静止した状態でマスク１１１のパターンを一括露光し、基板１１２を順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。また、本発明は基板１１２上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

また、本発明は、特開平１０−１６３０９９号公報、特開平１０−２１４７８３号公報、特表２０００−５０５９５８号公報などに開示されているツインステージ型の露光装置にも適用できる。

露光装置１００の種類としては、基板１１２に半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。

基板ステージ１１８やマスクステージ１１７にリニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージ１１７、１１８は、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。

各ステージ１１７、１１８の駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニットと、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により各ステージ１１７、１１８を駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をステージ１１７、１１８に接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をステージ１１７、１１８の移動面側に設ければよい。

基板ステージ１１８の移動により発生する反力は、投影光学系１１４に伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（USP 5,528,118）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
マスクステージ１１７の移動により発生する反力は、投影光学系１１４に伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（USP 5,874,820）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。また、特開平８−６３２３１号公報（USP 6,255,796）に記載されているように運動量保存則を用いて反力を処理してもよい。

本願実施形態の露光装置１００は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図４に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置１００によりマスクのパターンを基板に露光する露光処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

本発明の一実施形態に係る露光装置を模式的に示す図である。 ６枚の反射鏡で構成された投影光学系を示す図である。 第２実施形態に係る遮光シャッタを示す外観斜視図である。 半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。

符号の説明

ＣＭ１〜ＣＭ６ 反射鏡（光学素子）
ＣＯＮＴ 制御装置（調整装置）
Ｓ 遮光シャッタ（遮光装置）
Ｓ１１、Ｓ１２ 光電センサ（検出装置）
Ｒ１１、Ｒ１２ 反射面
１００ ＥＵＶ露光装置（露光装置）
１０４ 多層膜放物面ミラー（光学素子）
１０８ ＥＵＶ光（露光光）
１０９ ＥＵＶ光フィルター（光学素子）
１１２ ウエハ（基板）
１１４ 投影光学系
１１５、１１６ 反射鏡（光学素子）
ＣＭ１ 第１凹面反射鏡（光学素子）
ＣＭ２ 第２凹面反射鏡（光学素子）
ＣＭ３ 第３凸面反射鏡（光学素子）
ＣＭ４ 第４凹面反射鏡（光学素子）
ＣＭ５ 第５凸面反射鏡（光学素子）
ＣＭ６ 第６凹面反射鏡（光学素子）

Claims (5)

1. 露光光によりパターンの像を、光学素子を介して基板に投影する露光装置であって、
   前記露光光により前記光学素子を予備加熱する際に、前記光学素子から前記基板へ向かう前記露光光を遮光する遮光装置を備え、
   前記遮光装置は、前記光学素子から前記基板へ向かう前記露光光を当該光学素子に向けて反射する反射面を有し、
   前記反射面は、反射率を互いに異ならせて複数設けられることを特徴とする露光装置。
2. 請求項１記載の露光装置において、
   前記予備加熱時に、前記光学素子の加熱状態に基づいて前記光学素子に対する前記露光光の照射量を調整する調整装置を有することを特徴とする露光装置。
3. 請求項２記載の露光装置において、
   前記遮光装置には、前記光学素子から前記基板へ向かう前記露光光の光量を検出する検出装置が設けられることを特徴とする露光装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の露光装置において、
   前記露光光がＸ線であることを特徴とする露光装置。
5. 請求項４記載の露光装置において、
   前記光学素子は、マスクのパターンを前記基板に結像させるための複数の反射鏡を含み、
   前記遮光装置は、光路に沿って最も前記基板に近い反射鏡と前記基板との間に配置されることを特徴とする露光装置。

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