WO2007004358A1

WO2007004358A1 - 露光装置

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Publication number: WO2007004358A1
Application number: PCT/JP2006/309657
Authority: WO
Inventors: Masayuki Shiraishi
Original assignee: Nikon Corporation
Priority date: 2005-07-06
Filing date: 2006-05-15
Publication date: 2007-01-11
Also published as: EP1901336A1; EP1901336A4; KR20080016814A; EP1901336B1; KR101312854B1; JPWO2007004358A1; TWI411894B; CN100583394C; CN101164146A; TW200702950A; JP4992714B2

Abstract

　本発明は、光の照射熱による光学系の特性変動を正確に把握することの可能な露光装置を提供することを目的とする。そのために、本発明の露光装置は、光源（１ａ）から射出した光で被露光物（７）を露光する露光装置において、前記光の非露光波長成分の光量を検出する検出手段（１２，１３，９）を備えたことを特徴とする。したがって、たとえ、露光波長成分の光量と非露光波長成分の光量とが個別に変動しても、光学系の照射熱による特性変動を正確に把握することができる。その結果、高性能なミラー調整システムを実現することも可能である。

Description

明細書

露光装置

技術分野

[0001] 本発明は、フォトリソグラフィ一に適用される露光装置、例えば、露光波長が 50nm 以下である EUVL (EUVL: Extreme Ultra Violet Lithography)用の露光装置に関する。

背景技術

[0002] 一般の露光装置には、露光光の光量変動をモニタするための光量センサが搭載されている (特許文献 1, 2など参照)。特に、特許文献 1には、投影光学系の上流側及び下流側に光量センサを配置し、それらの光量センサの出力に基づき投影光学系の特性の変動量を推定し、それが抑えられるように投影光学系を調整するシステム（レンズ調整システム）が開示されている。このような調整システムは、次世代の露光装置である EUVL用の露光装置にも搭載されることが望ましい。

特許文献 1：特開平 9— 36018号公報

特許文献 2：特開平 11― 16816号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] しかし、本発明者は、この調整システムを EUVL用の露光装置へそのまま適用すると、システムが正常に稼働しない可能性のあることを見出した。その理由は、 EUVL 用の露光装置では EUVL用の特殊な光源 (EUV光源）が用いられること、及び、 EU V光を反射するための特殊なミラー（多層膜反射鏡)が用いられることなどにある。その場合、露光光の光量変動から投影光学系の特性の変動量を推定することは難しいと考えられる。

[0004] そこで本発明は、光の照射熱による光学系の特性変動を正確に把握することの可能な露光装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0005] 先ず、本発明者は、 EUV用の露光装置に固有の以下の各事情を考慮した。 [1]EUV光源からは、露光波長成分 (in— band光）以外に、非露光波長成分 (out band光）が放射されること (露光波長成分は、 EUV光であり、非露光波長成分は、余分な紫外光、可視光、赤外光などである。 ) o

[2] out— band光をカットするフィルタの挿入も検討されている力そのフィルタの揷入箇所は、なるべく上流（照明光学系のインテグレータより上流)である必要があって、その場合、比較的高い光量の EUV光にフィルタが曝されるので、耐久性の問題が生じること。

[3]EUVL用の光学系に多く用いられる多層膜反射鏡は、 in— band光に対し反射性を示すだけでなく out— band光にも反射性を示すこと。

[4] in- band光と out— band光の光量比は、 EUV光源の運転状態によって変動する可能性が高いこと。

[0006] これらの事情に鑑みると、 EUVL用の光学系の特性変動を正確に把握するためには、少なくとも、 in— band光と out— band光とを独立して検出する必要があることがゎカゝる。

そこで、本発明の露光装置は、光源から射出した光で被露光物を露光する露光装置において、前記光の非露光波長成分の光量を検出する検出手段を備えたことを特徴とする。

[0007] なお、前記検出手段は、前記光の露光波長成分の光量と非露光波長成分の光量とを独立して検出することが望ましい。

また、本発明の何れかの露光装置は、前記光源と前記被露光物との間に配置された投影光学系と、前記検出手段の出力に基づき前記投影光学系の調整を行う調整手段とを備えることが望まし、。

[0008] また、前記投影光学系は、少なくとも 1つのミラーを含み、前記調整手段による調整対象の少なくとも 1つは、光軸と垂直な方向の前記ミラーの位置であることが望ましいまた、前記投影光学系は、少なくとも 1つのミラーを含み、前記調整手段による調整対象の少なくとも 1つは、前記ミラーの姿勢であることが望ましい。

また、前記投影光学系は、前記光源側に配置されたマスクのパターンを前記被露光物へ投影するものであり、前記調整手段による調整対象の少なくとも 1つは、前記マスクと前記被露光物との相対位置であることが望ましい。

[0009] また、前記投影光学系は、前記光源側に配置されたマスクのパターンを前記被露光物へ投影するものであり、前記調整手段による調整対象の少なくとも 1つは、前記マスクと前記被露光物との少なくとも一方の姿勢であることが望ましい。

また、前記検出手段は、前記光の露光波長成分の光量と非露光波長成分の光量とを独立して検出するものであり、前記調整手段は、前記調整に当たり、前記露光波長成分の光量と、前記非露光波長成分の光量と、前記露光波長成分に対する前記投影光学系の特性情報と、前記非露光波長成分に対する前記投影光学系の特性情報とに基づき、前記投影光学系の調整内容を決定することが望ましい。

[0010] また、前記検出手段は、少なくとも、前記投影光学系を経由する前の前記光を検出対象とする第 1検出手段と、前記投影光学系を経由した後の前記光を検出対象とする第 2検出手段との 2つを含み、前記調整手段は、前記第 1検出手段が検出した前記露光波長成分の光量と、前記第 2検出手段が検出した前記露光波長成分の光量とに基づき、前記露光波長成分に対する前記投影光学系の特性情報を補正すると共に、前記第 1検出手段が検出した前記非露光波長成分の光量と、前記第 2検出手段が検出した前記非露光波長成分の光量とに基づき、前記非露光波長成分に対する前記投影光学系の特性情報を補正することが望ましい。

[0011] また、前記投影光学系の特性情報は、前記投影光学系内の各光学部材の各吸収係数を含むことが望ましい。

また、前記調整手段は、前記非露光波長成分に対する前記被露光物の反射率の情報を、前記調整内容へ反映させることが望ましい。

また、本発明の何れかの露光装置において、前記非露光波長成分に対する前記被露光物の反射率を検出する検出手段を更に備えてもよい。

[0012] また、前記検出手段は、前記光の露光波長成分の光量を検出する露光波長用センサと、前記光の非露光波長成分の光量を検出する非露光波長用センサとを備えてちょい。

また、前記検出手段は、前記光の露光波長成分又は非露光波長成分の光量を検出する特定波長用センサと、前記光の全波長成分の光量を検出する全波長用センサとを備えてもよい。

[0013] また、前記検出手段は、前記光の全波長成分の光量を検出可能な全波長用センサと、前記全波長用センサに対する入射光の波長を、露光波長、非露光波長、全波長のうち少なくとも 2つの間で切り替える切り替え手段とを備えてもよい。

また、前記光源は、 EUV光源であってもよい。

発明の効果

[0014] 本発明によれば、光の照射熱による光学系の特性変動を正確に把握することの可能な露光装置が実現する。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]第 1実施形態の投影露光装置の概略構成図である。

[図 2]光量センサ 12, 13の配置箇所を詳しく説明する図である。

[図 3]光量センサ 12, 13の構成、及び検出波長帯域を説明する図である。

[図 4]ミラー調整システムに関する制御部 9の動作フローチャートである。

[図 5]ステップ S2を説明する図である。

[図 6]ステップ S3を説明する図である。

[図 7]光量センサ 12, 13を複数ィ匕した例を示す図である。

[図 8]第 2実施形態の投影露光装置の概略構成図である。

[図 9]センサ部の変形例を説明する図である。

[図 10]センサ部の別の変形例を説明する図である。

[図 11]センサ部のさらに別の変形例を説明する図である。

[図 12]第 3実施形態のステージの自由度を説明する図である。

[図 13]第 3実施形態の調整量の決定方法を説明する図である。

[図 14]第 4実施形態の吸熱量の計算方法を説明する図である。

発明を実施するための最良の形態

[0016] [第 1実施形態]

以下、図 1、図 2、図 3、図 4、図 5、図 6、図 7を参照して本発明の第 1実施形態を説明する。本実施形態は、 EUVL用の投影露光装置の実施形態である。先ず、本投影露光装置の構成を説明する。

図 1は、本投影露光装置の概略構成図である。図 1に示すように、本投影露光装置には、放射装置 1、反射型のインテグレータ 3、コンデンサミラー 4、光路折り曲げミラ一 M、反射型のレチクル 5、レチクルステージ MS、反射型の投影光学系 6、ウェハ 7 、ウェハステージ WS、ミラー調整機構 8、光量センサ 12, 13などが配置されており、それらの各駆動部分は、回路やコンピュータなど力もなる制御部 9に接続されている。因みに、図 1の符号 100は、本投影露光装置の光路の全体を真空に保っための真空チャンバ一である。

[0017] 放射装置 1には、 EUV光源の 1種であるレーザプラズマ光源 laと、コリメータミラー leとが備えられる。レーザプラズマ光源 laからは、 in— band光である波長 13. 5nm の EUV光と、それ以外の波長の out— band光とが射出する。

レーザプラズマ光源 laから射出した光は、コリメータミラー le、インテグレータ 3、コンデンサミラー 4、光路折り曲げミラー Mを順に経由した後、レチクル 5の被照明領域を均一に照明する。レチクル 5の被照明領域で反射した光は、投影光学系 6へ入射する。

[0018] 投影光学系 6には、複数のミラー、例えば、 6枚のミラー Ml, M2, M3, M4, M5, M6が配置される。ミラー Ml, M2, M3, M4, M5, M6の反射作用を受けた光は、ウエノ、 7上にレチクル 5の縮小像を形成する。この縮小像は、レチクル 5の被照明領域内に形成されたパターンの縮小像である。この縮小像によって、ウェハ 7の表面の被露光領域が露光される。

[0019] 投景光学系 6内のミラー Ml, M2, M3, M4, M5, M6の間隔（各ミラーの光軸方向の位置）は、ミラー調整機構 8によって調整可能である。その調整の指示及び調整量 (各ミラーの光軸方向の調整量）は、制御部 9からミラー調整機構 8へと与えられる。これによつて、投影光学系 6の結像特性を調整することができる。

ここで、本投影露光装置内の各光学系には、 in— band光 (ここでは波長 13. 5nm の EUV光）を反射するための特性が付与されている。特に、図 1に示したインテグレータ 3内の各ミラー、コンデンサミラー 4、光路折り曲げミラー M、及び投影光学系 6内の各ミラー Ml, M2, M3, M4, M5, M6は、光の入射角度が 45° よりも小さい直入射型ミラーなので、その反射面に多層膜が形成される。多層膜の構成は、例えば、モリブデン（Mo)、シリコン（Si)、ルテニウム（Ru)、ロジウム（Rh)、珪素酸化物などの物質のうち 2以上の物質を積層させたものである。このような多層膜が形成されたミラ一の反射率は、例えば、 in— band光に対し約 60〜70%程度、 out— band光に対し約 80%程度である。

[0020] 次に、光量センサ 12, 13を詳細に説明する。

図 1中に示したとおり、光量センサ 12, 13の配置箇所は、レチクル 5を照明する光束中である。その配置箇所を、図 2に詳しく示した。図 2において符号 E'はレチクル 5 の被照射領域を示し、符号 Eはレチクル 5の転写領域を示している（転写領域とは、ゥェハ 7へ投影される領域のことを指す。 ) ₀このうち被照明領域 E，は転写領域 Eの全体をカバーしており、その転写領域 Eよりも若干大きい。光量センサ 12, 13が配置されるのは、被照明領域 E'を照明する光束中であって、かつ、転写領域 Eの外部に入射する光束中である。この箇所に配置された光量センサ 12, 13は、ウェハ 7へ向かう光束に影響を与えずに、その光束の光量をモニタすることができる。

[0021] 図 3は、光量センサ 12, 13の構成、及び検出波長帯域を説明する図である。

先ず、図 3 (a)の左側に示すとおり、光量センサ 12は、光電変換素子 SA上に波長選択フィルタ Fを設けてなる。光電変換素子 S Aは、シリコンホトダイオードなど力もなり、十分に広い波長帯域の光に感応する光電変換素子である。光電変換素子 SAが感応する波長帯域は、 in— band光の波長帯域（ここでは 13. 5nm)と out— band光の波長帯域とをカバーしている。また、波長選択フィルタ Fは、例えば、ジルコニウムやシリコンなどからなり、 in— band光に対してのみ透過性を有し、 out— band光を力ットする。よって、光量センサ 12は、 in— band光の単独の光量を検出することができる。この光量センサ 12の検出帯域は、例えば図 3 (b)中に符号 E で示したとおりであ

12

る。因みに、図 3 (b)中のカーブは、レーザプラズマ光源 laの発光スペクトルの一例であって、実際は、このカーブ通りになるとは限らず、またレーザプラズマ光源 laの運転状態によって変動する。

[0022] また、図 3 (a)の右側に示すとおり、光量センサ 13は、光量センサ 12に用いられたのと同じ特性の光電変換素子 SAからなる。よって、光量センサ 13は、 out— band光と in— band光との和の光量を検出することができる。この光量センサ 13の検出帯域は、例えば図 3 (b)中に符号 E で示すとおりである。

13

次に、本投影露光装置のミラー調整システムを説明する。

[0023] 図 4は、ミラー調整システムに関する制御部 9の動作フローチャートである。なお、図 4では、制御部 9の回路部分の動作とコンピュータ部分の動作とを区別せずに表現した。

図 4に示すとおり、制御部 9は、光量センサ 12, 13の出力を参照し (ステップ Sl)、それらの出力に基づき、投影光学系 6に入射する in— band光の光量と out— band 光の光量とを独立に算出し (ステップ S2)、算出した各光量に基づき投影光学系 6の調整量 (ここでは、各ミラーの光軸方向の調整量)を決定し (ステップ S3)、ミラー調整機構 8に対し調整の指示及び調整量 (ここでは、各ミラーの光軸方向の調整量)を与えて投影光学系 6の調整を行う（ステップ S4)。なお、これらのステップ S1〜S4は、露光期間中に繰り返し実行される。以下、ステップ S2, S3を詳細に説明する。

[0024] (ステップ S 2の説明）

いま、図 5 (a) , (b)に示すように、光量センサ 12, 13へ入射した in— band光の光量が A、 out— band光の光量が Bであったとする。また、光量センサ 12内の波長選択フィルタ Fの透過率を Pとおき、光電変換素子 SAの in— band光に対する感度係数 (変換効率)を Sとおき、光電変換素子 SAの out— band光に対する感度係数 (変換効率)を Tとおく。

[0025] このとき、光量センサ 12では、図 5 (a)に示すように、光量 Aの in— band光は、波長選択フィルタ Fの透過率 Pで減衰してから光電変換素子 SAへ入射し、変換効率 Sで電気信号に変換される。一方、光量センサ 12へ入射した光量 Bの out— band光は、波長選択フィルタ Fでカットされる。よって、光量センサ 12の出力 Xは、 X=AX P X S で表される。

[0026] また、光量センサ 13では、図 5 (b)に示すように、光量 Aの in— band光、光量 Bの o ut— band光の双方は、何ら減衰することなく光電変換素子 SAへ入射する。このうち、 in— band光は、変換効率 Sで電気信号に変換され、 out— band光は、変換効率 T で電気信号に変換される。よって、光量センサ 13の出力 Yは、 Y=A X S + B XTで表される。

[0027] 以上のことから、下式（1)が成り立つ。

[0028] [数 1]

…ひ)

したがって、制御部 9は、光量センサ 12の出力 X,光量センサ 13の出力 Yを下式（ 2)に当てはめることにより、 in— band光の光量 Aと、 out— band光の光量 Bとを、独立に算出する。この算出に必要な情報、すなわち「A」，「P」，「S」，「T」などの光量センサ 12, 13の特性に関する情報は、制御部 9が予め記憶している。

[0029] [数 2]

•••(2)

なお、算出した光量 A, Bは、光量センサ 12, 13へ入射した in— band光及び out - band光の光量を示すので、レチクル 5に入射する in - band光及び out - band光の光量に等しい。

次に、図 5 (c)に示すように、レチクル 5の in— band光に対する反射係数を G[R]、レチクル 5の out— band光に対する反射係数を H[R]とおくと、投影光学系 6へ入射する in— band光の光量 Cは、 C=A X G[R]で表され、投影光学系 6へ入射する out —band光の光量 Dは、 D=B X H[R]で表される。すなわち、下式（3)が成り立つ。

[0030] [数 3]

なお、反射係数 G[R] , H[R]は、レチクル毎に決まる係数である（ [ は、レチクルの関数であることを示している。 ) o

したがって、制御部 9は、光量 A, Bを上式（3)に当てはめることにより、投影光学系 6へ入射する in— band光の光量 Cと、投影光学系 6へ入射する out— band光の光量 Dとを、独立に推定する。

[0031] なお、この推定に必要な情報、すなわち「G (R)」，「H (R)」と、つたレチクル 5の特性に関する情報は、制御部 9が予め記憶している。

(ステップ S3の説明）

いま、図 6に示すように、投影光学系 6内のミラー Miの in— band光に対する吸熱係数を Ei、ミラー Miの out— band光に対する吸熱係数を Viとおく。但し、吸熱係数 Ei は、投影光学系 6へ入射する in— band光の光量が「 1」であつたときに in— band光が原因でミラー Miが吸収する熱量 (吸熱量)であり、また、吸熱係数 Viは、投影光学系 6へ入射する out— band光の光量力「l」であったときに out— band光が原因でミラ一 Miが吸収する熱量（吸熱量)である。なお、本明細書において、「ミラーの吸熱量」は、「ミラーで熱へ変化する光の光量」を指しており、単位時間当たりの光エネルギーなどによって表される。

[0032] このとき、投影光学系 6へ入射する in— band光の光量が Cならば、 in— band光によるミラー Miの吸熱量 wiは、 wi=C X Eiで表される。

また、投影光学系 6へ入射する out— band光の光量が Dならば、 out— band光によるミラー Miの吸熱量 wi，は、 wi， =D X Viで表される。

そして、 in— band光によるミラー Miの吸熱量 wiと、 out— band光によるミラー Miの吸熱量 wi'との和が、ミラー Miのトータルの吸熱量 Wiである。

[0033] したがって、制御部 9は、投影光学系 6へ入射する in— band光の光量 Cと out— ba nd光の光量 Dとを下式（4)に当てはめることにより、ミラー Ml, M2, M3, M4, M5

, M6の各吸熱量 Wl, W2, W3, W4, W5, W6を推定する。

[0034] [数 4]

なお、この推定に必要な情報、すなわち「E1」，「E2」，「E3」，「E4」，「E5」，「E6」 , 「VI」，「V2」，「V3」，「V4」，「V5」，「V6」と!ヽつたミラー Ml, M2, M3, M4, M5 , Μ6の特性に関する情報は、制御部 9が予め記憶している。因みに、ミラー Miの吸熱係数 Eiは、ミラー Mi及びそれより上流側のミラーの in - band光に対する反射率によって決まるものであり、ミラー Miの吸熱係数 Viは、ミラー Mi及びそれより上流のミラ一の out— band光に対する反射率によって決まるものである。

[0035] さらに、制御部 9は、ミラー Mlの吸熱量 W1と、その吸熱量の履歴とに基づき、この時点におけるミラー Mlの変形率 P1を計算する（少なくとも、ミラー Mlの吸熱量 W1と、その吸熱量の前回値とに基づけば、変形率 P1の計算は可能である。但し、その計算内容は、ミラー Mlに固有の熱収支の時定数によって決まる。 )₀なお、変形率 P1 の基準となる変形量は、 in— band光の光量 Cと out— band光の光量 Dとがそれぞれ基準値に保たれ続け、ミラー Mlが定常状態に至ったときの変形量である。

[0036] 同様に、制御部 9は、ミラー M2の吸熱量 W2と、その吸熱量の履歴とに基づき、この時点におけるミラー M2の変形率 P2を計算する (少なくとも、ミラー M2の吸熱量 W 2と、その吸熱量の前回値とに基づけば、変形率 P2の計算は可能である。但し、その計算内容は、ミラー M2に固有の熱収支の時定数によって決まる。 )₀なお、変形率 P 2の基準となる変形量は、 in— band光の光量 Cと out— band光の光量 Dとがそれぞれ基準値に保たれ続け、ミラー M2が定常状態に至ったときの変形量である。

[0037] 同様に、制御部 9は、ミラー M3の吸熱量 W3と、その吸熱量の履歴とに基づき、この時点におけるミラー M3の変形率 P3を計算する (少なくとも、ミラー M3の吸熱量 W 3と、その吸熱量の前回値とに基づけば、変形率 P3の計算は可能である。但し、その計算内容は、ミラー M3に固有の熱収支の時定数によって決まる。 )₀なお、変形率 P 3の基準となる変形量は、 in— band光の光量 Cと out— band光の光量 Dとがそれぞれ基準値に保たれ続け、ミラー M3が定常状態に至ったときの変形量である。

[0038] 同様に、制御部 9は、ミラー M4の吸熱量 W4と、その吸熱量の履歴とに基づき、この時点におけるミラー M4の変形率 P4を計算する (少なくとも、ミラー M4の吸熱量 W 4と、その吸熱量の前回値とに基づけば、変形率 P4の計算は可能である。但し、その計算内容は、ミラー M4に固有の熱収支の時定数によって決まる。 )₀なお、変形率 P 4の基準となる変形量は、 in— band光の光量 Cと out— band光の光量 Dとがそれぞれ基準値に保たれ続け、ミラー M4が定常状態に至ったときの変形量である。

[0039] 同様に、制御部 9は、ミラー M5の吸熱量 W5と、その吸熱量の履歴とに基づき、この時点におけるミラー M5の変形率 P5を計算する (少なくとも、ミラー M5の吸熱量 W 5と、その吸熱量の前回値とに基づけば、変形率 P5の計算は可能である。但し、その計算内容は、ミラー M5に固有の熱収支の時定数によって決まる。 )₀なお、変形率 P 5の基準となる変形量は、 in— band光の光量 Cと out— band光の光量 Dとがそれぞれ基準値に保たれ続け、ミラー M5が定常状態に至ったときの変形量である。

[0040] 同様に、制御部 9は、ミラー M6の吸熱量 W6と、その吸熱量の履歴とに基づき、この時点におけるミラー M6の変形率 P6を計算する (少なくとも、ミラー M6の吸熱量 W 6と、その吸熱量の前回値とに基づけば、変形率 P6の計算は可能である。但し、その計算内容は、ミラー M6に固有の熱収支の時定数によって決まる。 )₀なお、変形率 P 6の基準となる変形量は、 in— band光の光量 Cと out— band光の光量 Dとがそれぞれ基準値に保たれ続け、ミラー M6が定常状態に至ったときの変形量である。

[0041] 以上のとおり、ミラー Ml, M2, M3, M4, M5, M6の変形率 PI, P2, P3, P4, P 5, P6がそれぞれ既知となれば、この時点で投影光学系 6の結像特性に生じている変動量が既知となる。

さらに、制御部 9は、各ミラーの変形率 PI, P2, P3, P4, P5, P6に基づき、結像特性の変動を抑制するために必要な投影光学系 6の調整量 (ミラー Ml, M2, M3, M 4, M5, M6の調整量 Z , Z , Z , Z , Z , Z )を決定する（以上、ステップ S3の説明）

1 2 3 4 5 6

[0042] 以上、本投影露光装置には、 in— band光の光量と out— band光の光量とを独立して検出するためのセンサ部（光量センサ 12, 13)が備えられる（図 2,図 3参照)。そして、制御部 9は、検出した 2種類の光量に基づき、光の照射熱による投影光学系 6の結像特性の変動量を推定する。

したがって、仮に、 in— band光の光量と out— band光の光量とが個別に変動したとしても、投影光学系 6の結像特性の変動量は、正確に推定される。その結果、投影光学系 6の調整量は適正値となり、ミラー調整システムは正しく稼働することになる。

[0043] し力も、制御部 9は、検出した 2種類の光量に基づき、 in— band光による投影光学系 6の吸熱量と、 out— band光による投影光学系 6の吸熱量とを独立に推定し、かつ、それら吸熱量の和を、投影光学系 6のトータルの吸熱量とみなしている（式（1)〜式 (4)参照)。したがって、前述した変動量は、高精度に推定される。また、本投影露光装置のセンサ部は、一般的な光学素子である光電変換素子 SA 及び波長選択フィルタ Fから構成されるので（図 3 (a)参照）、極めてシンプルである。

[0044] (その他）

なお、本投影露光装置において、図 1に示したレチクル 5の前段にレチクルブラインドが配置される場合は、そのレチクルブラインドの入射側の面上に光量センサ 12, 1 3が設けられてもよい。

また、光量センサ 12, 13の配置箇所は、投影光学系 6とレチクル 5との間の光路や、投影光学系 6の内部の光路など、他の箇所であってもよい。但し、本投影露光装置の露光動作に影響を与えることのな、ように、投影光学系 6内の絞り部材 (不図示)よりも上流、かつ、その絞り部材を通過しない光線の光路中であることが望ましい。例えば、光量センサ 12, 13の配置箇所は、投影光学系 6内の絞り部材の入射側の面上であってもよい。

[0045] また、本投影露光装置には、光量センサ 12の出力（=in— band光の光量を示す出力）を利用した露光量制御システムが搭載されてもよい。その露光制御システムは、光量センサ 12の出力値や光量センサ 12の出力の時間積分値が予め決められた値に保たれるように、レーザプラズマ光源 laのパワーをフィードバック制御するものである。

また、本投影露光装置の光源には、レーザプラズマ光源 laの他に、放電プラズマ光源やシンクロトロン光源などの他の EUV光源が用いられてもよ、。

[0046] また、本投影露光装置のミラー調整機構 8は、投影光学系 6の結像特性を調整できるのであれば、ミラー Ml, M2, M3, M4, M5, M6の各位置を調整するものの他、例えば、ミラー Ml, M2, M3, M4, M5, M6の間の媒質の圧力を調整するものであってもよい。

また、本投影露光装置には、光量センサ 12, 13が 1つずつしか配置されていない力例えば、図 7に示すように、同じ光束の周りに複数個ずつ（図 7では 2個ずつ）配置されてもょ、。同じ光束の周りに配置された複数の光量センサの出力を利用すれば、その光束の光量をより高精度に検出することができる。

[0047] また、本投影露光装置では、ウェハ 7で反射した後に投影光学系 6へ戻る光の影響を無視した力 EUVLではウェハ 7で反射する光の光量が極めて小さい (詳細は後述)ので、それを無視しても十分な精度で調整をすることができる。

[第 2実施形態]

以下、図 8を参照して本発明の第 2実施形態を説明する。ここでは、第 1実施形態との相違点のみ説明する。

[0048] 図 8は、本投影露光装置の概略構成図である。構成上の主な相違点は、光量センサ 12と同じ光量センサ 12'と、光量センサ 13と同じ光量センサ 13'と力ウェハステージ WS上に設けられた点にある。以下、これらの光量センサ 12' , 13'を「ウェハ側センサ 12' , 13，」と称し、レチクル 5の近傍に設けられた光量センサ 12, 13を「レチタル側センサ 12, 13」と称す。

[0049] 本実施形態の制御部 9は、露光期間中に、レチクル側センサ 12, 13を利用した第 1実施形態と同様の調整を繰り返す。さらに、本実施形態の制御部 9は、露光期間外の適当なタイミング毎に、ウェハ側センサ 12' , 13'を利用して投影光学系 6の吸熱係数（El, VI, E2, V2, E3, V3, E4, V4, E5, V5, E6, V6)を補正する。

[0050] この補正は、投影光学系 6の反射 Z吸収特性の経時変化に対処するために行われるものである。なぜなら、投景光学系 6内のミラー Ml, M2, M3, M4, M5, M6の各反射率 Rl, R2, R3, R4, R5, R6は、投影露光装置内で発生するコンタミが原因で、経時と共に低下する可能性がある力もである。し力も、上流側のミラーほどコンタミが付着し易いので、経時変化も顕著である。

[0051] 以下、この補正に関する制御部 9の動作を詳細に説明する。

補正に当たり、制御部 9は、ウェハステージ WSを駆動し、ウェハ 7に代えてウェハ側センサ 12' , 13'を光路上に配置する。このとき、投影光学系 6からの光 (in— ban d光及び out— band光）は、ウェハ側センサ 12，， 13，へ入射する。

制御部 9は、このときのウェハ側センサ 12，の出力 X，と、ウェハ側センサ 13，の出力 Y'とを参照し、投影光学系 6から射出する in— band光の光量 C'と、投影光学系 6 力も射出する out— band光の光量 D'とをそれぞれ算出する。その算出方法は、第 1 実施形態において光量 A, Bを算出したのと同じである。

[0052] 出力 X' , Y'を参照したのと略同じタイミングで、制御部 9は、レチクル側センサ 12 の出力 Xと、レチクル側センサ 13の出力 Yとを参照し、投影光学系 6へ入射する in— band光の光量 Cと、投影光学系 6へ入射する out— band光の光量 Dとをそれぞれ算出する。その算出方法は、第 1実施形態で説明したとおりである。

さらに、制御部 9は、投影光学系 6から射出する in— band光の光量 C'と、投影光学系 6へ入射する in— band光の光量 Cとに基づき（前回値と比較し）、投影光学系 6の i n— band光に対する反射 Z吸収特性に変動があった力否かを判断し、変動があつた場合には、 in— band光に関する吸熱係数 (El, E2, E3, E4, E5, E6)の値を補正する。ここで、吸熱係数（El, E2, E3, E4, E5, E6)の各補正量（ Δ ΕΙ, Δ Ε2, Δ Ε3, Δ Ε4, Δ Ε5, Δ Ε6)は、光量 C, C'のみに基づいて決定されてもよいが、光量 C, C'だけでなぐ事前の測定で得られたデータ (すなわち、各ミラー Ml, M2, M 3, M4, M5, M6の in— band光に対する反射 Z吸収特性の経時変化カーブのデータ）に基づいて決定される方が、高精度な補正をする上で望ましい。なお、これらの判断や補正に必要な情報は、制御部 9が予め記憶している。

[0053] また、制御部 9は、投影光学系 6から射出する out— band光の光量 D'と、投影光学系 6へ入射する out— band光の光量 Dとに基づき（前回値と比較し）、投影光学系 6の out— band光に対する反射 Z吸収特性に変動があつたか否かを判断し、変動があった場合には、 out— band光に関する吸熱係数 (VI, V2, V3, V4, V5, V6)の値を補正する。ここで、吸熱係数 (VI, V2, V3, V4, V5, V6)の各補正量（ Δ VI, AV2, AV3, AV4, AV5, AV6)は、光量 D, D，のみに基づいて決定されてもよいが、光量 D, D'だけでなぐ事前の測定で得られたデータ（すなわち、各ミラー Ml , M2, M3, M4, M5, M6の out— band光に対する反射 Z吸収特性の経時変化力ーブのデータ）に基づいて決定される方が、高精度な補正をする上で望ましい。なお、これらの判断や補正に必要な情報は、制御部 9が予め記憶している。

[0054] 以上の補正によれば、投影光学系 6の反射 Z吸収特性に経時変化が生じたとしても、吸熱係数（El, VI, E2, V2, E3, V3, E4, V4, E5, V5, E6, V6)は、正しい値に更新される。その結果、本投影露光装置のミラー調整システムは、たとえ投影光学系 6の反射 Z吸収特性に経時変化が生じたとしても、正しく稼働し続けることになる [0055] し力も、本実施形態の制御部 9は、検出した 4種類の光量 (C, C , D, D' )に基づき、 in— band光に関する吸熱係数（El, E2, E3, E4, E5, E6)と、 out— band光に関する吸熱係数 (VI, V2, V3, V4, V5, V6)とを独立に補正するので、その補正精度は高い。

[その他]

なお、上述した各投影露光装置のセンサ部には、 in— band光の単独の光量を検出する光量センサ 12と、 in— band光と out— band光との和の光量を検出する光量センサ 13とが備えられた力 in— band光の光量と out— band光の光量とを独立して検出するためのセンサ部としては、その他に、図 9、図 10,図 11の何れかに示すようなセンサ部も適用可能である。

[0056] 図 9に示すセンサ部には、 in— band光に対してのみ透過性を有した波長選択フィルタ Fを光電変換素子 SA上に設けてなる光量センサ 12と、 out— band光に対してのみ透過性を有した波長選択フィルタ F'を光電変換素子 SA上に設けてなる光量センサ 13'とが備えられる。波長選択フィルタ F'の材料は、例えば、ガラスである。図 10に示すセンサ部には、 in— band光又は out— band光に対してのみ透過性を有した波長選択フィルタ Fと、 1つの光電変換素子 SAと、波長選択フィルタ Fを光電変換素子 SAの前面に対し挿脱する機構 15とが備えられる。

[0057] 図 11に示すセンサ部には、 in— band光に対してのみ透過性を有した波長選択フィルタ Fと、 out— band光に対してのみ透過性を有した波長選択フィルタ F'と、 1つの光電変換素子 SAと、光電変換素子 SAの前面に配置されるフィルタを波長選択フィルタ F, F'の間で切り替える機構 16とが備えられる。

なお、図 10又は図 11に示すセンサ部が用いられたときには、制御部 9は、機構 15 又は機構 16を駆動すると共に、駆動前のセンサ部の出力 Xと、駆動後のセンサ部の出力 Yとの双方を参照することになる。

[0058] [第 3実施形態]

以下、図 12、図 13を参照して本発明の第 3実施形態を説明する。本実施形態は、第 1実施形態の変形例である。ここでは、第 1実施形態との相違点のみ説明する。相違点は、結像性能の変動を抑制するための調整対象を、以下の各調整対象としたにある。

[0059] 'ミラー Ml, M2, M3, M4, M5 , M6の各々の光軸方向に垂直な方向（X軸方向 )の位置。

'ミラー Ml, M2, M3, M4, M5 , M6の各々の光軸方向及び X軸方向に垂直な方向（Y軸方向）の位置。

'ミラー Ml, M2, M3, M4, M5 , M6の各々の光軸方向（Z軸方向）の位置。

[0060] 'ミラー Ml, M2, M3, M4, M5 , M6の各々の X軸周り（0 軸方向）の配置角度。

X

'ミラー Ml, M2, M3, M4, M5 , M6の各々の Y軸周り（0 軸方向）の配置角度。

Y

'ミラー Ml, M2, M3, M4, M5 , M6の各々の Z軸周り（0 軸方向）の配置角度。

[0061] ·ウェハ 7の X軸方向の位置。

•ウェハ 7の Y軸方向の位置。

•ウェハ 7の Z軸方向の位置。

このため、本実施形態では、図 12に示すとおり、ミラー Ml, M2, M3, M4, M5, M6の各々は、 6自由度を持つミラーステージ MSI, MS2, MS3, MS4, MS5, M S6によってそれぞれ支持される。 6自由度とは、 X軸方向の位置の自由度、 Y軸方向の位置の自由度、 Z軸方向の位置の自由度、 Θ 軸方向の配置角度の自由度、 Θ

X Y

軸方向の配置角度の自由度、 Θ 軸方向の配置角度の自由度のことである。

Y

[0062] これらのミラーステージ MS 1, MS2, MS3, MS4, MS5, MS6力本実施形態のミラー調整機構 8 (図 1参照）に相当する。これらのミラーステージ MS 1, MS2, MS3 , MS4, MS5, MS6の各々には、例えば、パラレルリンク式のステージを適用することがでさる。

一方、ウェハ 7を支持するウェハステージ WSは、一般的な投影露光装置におけるそれと同様、少なくとも 3自由度を持っていればよい。 3自由度とは、 X軸方向の位置の自由度、 Y軸方向の位置の自由度、 Z軸方向の位置の自由度である。

[0063] 以下では、ミラーステージ MSiによるミラー Miの X軸方向の調整量を Xとおき、ミラ一ステージ MSiによるミラー Miの Y軸方向の調整量を Yとおき、ミラーステージ MSi によるミラー Miの Z軸方向の調整量を Zとおき、ミラーステージ MSiによるミラー Miの Θ 軸方向の調整量を 0 とおき、ミラーステージ MSiによるミラー Miの 0 軸方向の調整量を 0 とおき、ミラーステージ MSiによるミラー Miの 0 軸方向の調整量を 0 と

Z

おき、ウェハステージ WSによるウェハ 7の X軸方向の調整量を Xとおき、ウェハステ

w

ージ WSによるウェハ 7の Y軸方向の調整量を Yとおき、ウェハステージ WSによるゥ

w

ェハ 7の Z軸方向の調整量を Z とおく _c

w

[0064] このように、各ミラーの 6軸方向の調整量 X， Y， Z， θ , θ , θ , Χ, Υ, Ζ,

1 1 1 XI Yl Zl 2 2 2 θ , θ , θ , ···, Χ, Υ, Ζ, θ , θ , θ を利用すれば、投影光学系 6の結

Χ2 Υ2 Ζ2 6 6 6 Χ6 Υ6 Ζ6

像特性の変動が仮に複雑であった場合にも、それを確実に抑制することが可能と考えられる。上述したとおり、投影光学系 6は反射型であり、軸外し光学系であるため、ミラー Miに生じる変形が必ずしも回転対称ではなぐ結像特性に生じる変動の非回転対象となりうるので、このような抑制が極めて有効となる。

[0065] 但し、結像特性の変動の抑制を、各ミラーの調整量 X, Υ, Z, θ , θ , Θ だけ

i i i Xi Yi Zi で賄おうとすると、それら調整量を決定するための演算が複雑ィ匕する可能性がある。そこで、本実施形態では、各ミラーの調整量 X, Υ, Z, Θ ， Θ ， Θ 〖こ、ウェハ 7

i i i Xi Yi Zi

の調整量 X , Y , z を組み合わせる。

w w w

さて、以上の各調整量は、それぞれ第 1実施形態と同様、制御部 9により決定される。その決定がなされるタイミングは、第 1実施形態と同様、図 4のステップ S3である。

[0066] 図 13は、本実施形態の決定方法を説明する図である。

先ず、図 13(A)に示すとおり、各ミラーの調整量 X , Υ, Z, θ , θ , θ , X,

1 1 1 XI Yl Z1 2

Υ, Z, Θ ， Θ ， θ ， ···，Χ，Υ， Ζ， Θ ， Θ ， Θ が決定され、続いて、図 13 (

2 2 Χ2 Υ2 Ζ2 6 6 6 Χ6 Υ6 Ζ6

Β)に示すとおり、ウェハの調整量 X , Υ , Ζ が決定される（図 13(Β))。

W W W

[0067] 各ミラーの調整量 X , Υ, Ζ, Θ , θ , θ , Χ, Υ, Ζ, Θ ， θ ， θ ，…， X

1 1 1 XI Yl Zl 2 2 2 Χ2 Υ2 Ζ2 6

， Υ， Ζ， θ ， θ ， θ は、第 1実施形態において調整量 Ζ， Ζ， Ζ， Ζ， Ζ， Ζを

6 6 Χ6 Υ6 Ζ6 1 2 3 4 5 6 決定したのと同様に、各ミラーの変形率 P1, Ρ2, Ρ3, Ρ3, Ρ5, Ρ6に基づき決定される。

ここでは、次式（5)のとおり、各ミラーの変形率 P1, Ρ2, Ρ3, Ρ4, Ρ5, Ρ6を纏めて変形率ベクトル Ρとおく。

[0068] [数 5]

また、次式（6)のとおり、各ミラーの調整量 X, Y, Z , 0 , θ , θ , Χ, Υ, Ζ,

1 1 1 XI Υ1 Ζ1 2 2 2 θ , θ , θ , ···, Χ, Υ, Ζ, θ , θ , θ を纏めて調整量ベクトル Dとおく。

[0069] [数 6]

二のとき、各ミラーの調整量 X , Υ , Ζ , θ , θ , Θ , X , Υ , Ζ , θ , θ , Θ

は、以下の式（7)により一義的に決定される。

[0070] [数 7]

D = M,P -(7) 但し、式（7)において Mで示すのは、行数 36、列数 6のマトリクスである。このマトリ

1

タス Mは、式（8)に示すとおりである。

1

[数 8] m„ m₁₂ m₁₃ m₁₄ m₁₅ m_{] 6}

m₂₁ m₂₂ m₂₃ m₂₅ m₂₆

m,, m„ m,. m,₄ m„ m,_s

— (8)

m₄₁ m₃₆₃ このマトリクス Mの各要素 m の値は、投影光学系 6の設計データに基づく光学計

1 kl

算によって算出され、制御部 9が予め記憶している。このマトリクス Mは、変形率べク

1

トル Pを、結像特性の変動を抑制するのに必要な調整量ベクトル Dへと変換する変換マトリクスである。

[0072] 例えば、マトリクス Mを構成する第 1の列ベクトル [m , m , · ··, m ]は、ミラー M

1 11 21 361

1の変形率 PIが 1であるときに生じる結像特性の変動を、 6枚のミラーの 36種類の調整量で少しずつ抑制するのに必要な調整量ベクトル Dに相当する。

また、マトリクス Mを構成する第 2の列ベクトル [m , m , · ··, m ]は、ミラー M2の

1 12 22 362

変形率 P2が 1であるときに生じる結像特性の変動を、 6枚のミラーの 36種類の調整量で少しずつ抑制するのに必要な調整量ベクトル Dに相当する。

[0073] また、マトリクス Mを構成する第 3の列ベクトル [m , m , · ··, m ]は、ミラー M3の

1 13 23 363

変形率 P3が 1であるときに生じる結像特性の変動を、 6枚のミラーの 36種類の調整量で少しずつ抑制するのに必要な調整量ベクトル Dに相当する。

また、マトリクス Mを構成する第 4の列ベクトル [m , m , · ··, m ]は、ミラー M4の

1 14 24 364

変形率 P4が 1であるときに生じる結像特性の変動を、 6枚のミラーの 36種類の調整量で少しずつ抑制するのに必要な調整量ベクトル Dに相当する。

[0074] また、マトリクス Mを構成する第 5の列ベクトル [m , m , · ··, m ]は、ミラー M5の

1 15 25 365

変形率 P5が 1であるときに生じる結像特性の変動を、 6枚のミラーの 36種類の調整量で少しずつ抑制するのに必要な調整量ベクトル Dに相当する。

また、マトリクス Mを構成する第 6の列ベクトル [m , m , · ··, m ]は、ミラー M6の

1 16 26 366

変形率 P6が 1であるときに生じる結像特性の変動を、 6枚のミラーの 36種類の調整量で少しずつ抑制するのに必要な調整量ベクトル Dに相当する。

[0075] 但し、マトリクス Mの各要素 mの値は、抑制対象から、結像特性の変動のうち、像シフト成分が除外されるように設定されている。像シフト成分とは、 X軸方向の像シフト成分、 Y軸方向の像シフト成分、 Z軸方向の像シフト成分である。つまり、マトリクス M

1 の抑制対象は、結像特性の変動のうち、像シフト成分以外の主成分に限定される。また、マトリクス Mの各要素 mの値は、各ミラーの各調整量が許容範囲内（予め決

1 kl

められたストローク）に収まるように予め設定されている。

[0076] 以上のマトリクス Mを用いて各ミラーの調整量 X , Υ , Z , 0 , θ , Θ , X, Y

1 1 1 1 XI Yl Z1 2 2

, Z , θ , θ , Θ , ···, Χ, Υ, Ζ, θ , θ , Θ を決定すると、制御部 9は、決

2 Χ2 Υ2 Ζ2 6 6 6 Χ6 Υ6 Ζ6

定されたそれらの調整量 X , Υ, Ζ, Θ , θ , θ , Χ, Υ, Ζ, Θ ， θ ， θ ，

1 1 1 XI Yl Zl 2 2 2 X2 Y2 Z2

···, X, Y, Z , θ , Θ ' Θ に基づき、ウェハの調整量 X , Y , Zを決定する。

6 6 6 X6 Y6 Z6 W W W

[0077] ウェハの調整量 X， Y， Z を纏めて調整量ベクトル D とおくと、調整量 X， Y， Z

W W W W W W

は、以下の式（9)により一義的に決定される。

[数 9]

D_W =M₂D ---(9) 但し、式（9)において Mで示すのは、行数 3、列数 36のマトリクスである。このマトリ

2

タス Mの各要素の値も、投影光学系 6の設計データに基づく光学計算によって算出

2

され、制御部 9が予め記憶している。このマトリクス Mは、調整量ベクトル Dを、結像

2

特性の変動の像シフト成分を抑制するのに必要な調整量ベクトル Dへと変換する変

W

換マトリクスである

[0079] 以上、各ミラーの調整量 X , Y , Z , θ , θ , Θ , X, Y, Z , θ , θ , Θ ,

1 1 1 XI Yl Z1 2 2 2 X2 Y2 Z2

···, X, Y, Z , Θ ' Θ ' Θ の値と、ウェハの調整量 X , Y , Zの値とが決定さ

6 6 6 X6 Y6 Z6 W W W

れると、制御部 9は、図 4のステップ S4と同様のタイミングで、実際の調整を行う。この調整では、決定された調整量 X , Υ, Ζ, θ , θ , Θ の値と、調整の指示と

1 1 1 XI Yl Z1

力 Sミラーステージ MS 1へと与えられる。また、決定された調整量 X , Υ, Z , θ , Θ

2 2 2 X2 Y

, Θ の値と、調整の指示とがミラーステージ MS2へと与えられる。また、決定された

2 Z2

調整量 X， Y， Z， Θ ， Θ ， Θ の値と、調整の指示とがミラーステージ MS3へと

3 3 3 X3 Y3 Z3

与えられる。また、決定された調整量 X , Y, Z , θ , θ , Θ の値と、調整の指示

4 4 4 X4 Y4 Z4

とがミラーステージ MS4へと与えられる。また、決定された調整量 X , Υ, Z , θ ,

5 5 5 X5 θ , θ の値と、調整の指示とがミラーステージ MS5へと与えられる。また、決定さ

Υ5 Ζ5

れた調整量 X , Υ , Ζ , θ , θ , Θ の値と、調整の指示とがミラーステージ MS6

6 6 6 Χ6 Υ6 Ζ6

へと与えられる。また、決定された調整量 X , Υ , Ζの値と調整の指示とが、ウェハ w w w

ステージ WSへと与えられる。

[0080] その結果、ミラーステージ MSI, MS2, MS3, MS4, MS5, MS6は、投景光学系 6の結像特性の変動の主成分を抑制する方向に働き、ウェハステージ WSは、その変動の像シフト成分を抑制する方向に働く。

したがって、本実施形態によれば、投影光学系 6の結像特性に複雑な変動が生じたとしても、それを確実に抑制することができる。また、本実施形態では、調整量の種類が多数（39種類)あるものの、それらの調整量を決定するための演算に、予め決められたマトリクス（M , M )を利用するので、その決定は高速に行われる。例えば、図

1 2

4に示した 1ループの処理（ 1回の調整）を、投影露光装置の稼働時の 1ショットに 1回の頻度、或いは、 2〜3秒に 1回の頻度で実行し、結像特性の変動に追随することもできる。

[0081] なお、式（7) , (8)に必要なマトリクス M , Mの内容は、投影露光装置の露光条件（

1 2

照明条件、投影光学系 6の設定 NA等)ゃレチクル 5の種類によって異なる。このため、制御部 9は、複数種類のマトリクスを予め記憶すると共に、設定された露光条件とレチクル 5の種類との組み合わせに応じて、複数種類のマトリクスを適切に使い分けることが望ましい。

[0082] また、本実施形態では、ミラーステージ MSiによる調整と、ウェハステージ WSによる調整とが同じタイミングかつ同じ頻度で行われたが、両者のタイミングや頻度は、一致していなくても構わない。例えば、ミラーステージ MSiによる調整の頻度を高頻度（連続的）に設定し、ウェハステージ WSによる調整の頻度を 1ショットに 1回ずつの頻度に設定してもよい。

[0083] また、本実施形態では、ミラーステージ MSI, MS2, MS3, MS4, MS5, MS6の各々に 6自由度を付与したが、結像特性の変動抑制に対する要求精度が低い場合は、一部のミラーステージ又は全てのミラーステージの自由度を、 5自由度、 4自由度、 3自由度、 2自由度の何れかに引き下げてもよい。例えば、 5自由度に引き下げる場合は、 Θ 軸方向の自由度を無くすとよい。また、例えば、 3自由度に引き下げる場合

Ζ

は、 Θ 軸方向， Θ 軸方向， Θ 軸方向の自由度を無くすとよい。

Ζ X Υ

[0084] また、本実施形態では、結像特性の変動抑制にウェハステージ WSを利用したが、ウェハステージ WSの代わりにレチクノレステージ MSを利用してもよい。また、ウェハステージ WSとレチクルステージ MSとの双方を利用してもよい。レチクル 5とウェハ 7とを相対移動させれば、ウェハ 7のみを移動させたときと同様の効果が得られるからである。

また、本実施形態では、結像特性の変動の主成分の抑制に、 6つのミラーステージ MSI, MS2, MS3, MS4, MS5, MS6が割り当てられ、その変動の像シフト成分の抑制に、ウェハステージ WS (及び Z又はレチクルステージ MS)が割り当てられた力各成分の割り当て方は、これに限定されることは無い。主成分の一部がウェハステージ WS (及び Z又はレチクルステージ MS)に割り振られてもよい。但し、その場合、そのステージに対し姿勢の自由度（Θ 軸方向の配置角度の自由度、 Θ 軸方向

X Y

の配置角度の自由度、 0 軸方向の配置角度の自由度など）が付与されることが望ま

Z

しい。

[0085] また、本実施形態は、第 1実施形態の変形例であつたが、第 2実施形態を同様に変形することちでさる。

[第 4実施形態]

以下、図 14を参照して本発明の第 4実施形態を説明する。本実施形態は、第 1実施形態の変形例である。ここでは、第 1実施形態との相違点のみ説明する。

[0086] 相違点は、図 4ステップ S3における吸熱量の計算方法にある。

第 1実施形態では、ウェハ 7で反射した後に投影光学系 6へ戻る光 (戻り光)の影響を無視したが、実際には、 EUVL用のウェハ 7は、 in— band光に対しては反射性を示さないものの、 out— band光に対しては反射性を示すため、戻り光（out— band光力なる戻り光)を発生させる可能性がある。本実施形態の計算方法では、これが考慮される。

[0087] 図 14は、本実施形態の計算方法を説明する図である。図 14 (A)は、レチクル側から投影光学系 6へ入射する in— band光と out— band光とを示しており、図 14 (B)は、ウェハ側力も投影光学系 6へと戻る out— band光を示している。

ここでは、ミラー Miの in— band光に対する吸熱係数を、 Eiとおく。この吸熱係数 Ei は、第 1実施形態で説明したものと同じである。

[0088] また、ミラー Miの out— band光に対する吸熱係数を、 Vi, Vi，とおく。吸熱係数 Vi は、ウェハへ向かう out— band光（図 14 (A) )に関係するものであり、吸熱係数 Vi'は

、ウェハから戻る out— band光（図 14 (B) )に関係するものである。

具体的に、吸熱係数 Vi (図 14 (A) )は、投影光学系 6へ入射する out— band光の光量が「1」であったときに、ウェハへ向かう out— band光が原因でミラー Miが吸収する熱量（吸熱量)である。

[0089] 一方、吸熱係数 Vi' (図 14 (B) )は、投影光学系 6へ入射する out— band光の光量力 S「l」であったときに、ウェハ力も戻る out— band光が原因でミラー Miが吸収する熱量（吸熱量)である。

そこで、本実施形態の制御部 9は、投影光学系 6へ入射する in— band光の光量 C と、投影光学系 6へ入射する out— band光の光量 Dとを、下式（10)に当てはめることにより、ミラー Miの吸熱量 Wiを推定する。

[0090] [数 10]

E,

w, = [c D] .(10)

y +y なお、この推定に必要な情報、すなわち「E1」，「E2」，「E3」，「E4」，「E5」，「E6」 , 「V1 +V1，」，「V2+V2，」，「V3+V3，」，「V4+V4，」，「V5+V5，」，「V6 +V6 '」の情報は、制御部 9が予め記憶している。

[0091] このうち、吸熱係数 Eiの値は、第 1実施形態で説明したとおり、ミラー Mi及びそれより上流側のミラーの in— band光に対する反射率によって決まり、吸熱係数 Viの値は、第 1実施形態で説明したとおり、ミラー Mi及びそれより上流側のミラーの out— ban d光に対する反射率によって決まる。

一方、吸熱係数 Vi，の値は、ミラー Mi及び全てのミラーの out— band光に対する反射率と、ウェハ 7の out— band光に対する反射率との双方によって決まる。以下、具体的に説明する。 [0092] 説明では、簡単のため、ミラー Ml, M2, M3, M4, M5、 M6の in— band光に対する反射率を一律に aとし、ミラー Ml, M2, M3, M4, M5、 M6の out— band光に

in

対する反射率を一律に a とおく。また、ウェハ 7の out— band光に対する反射率を b

out

とおく。

このとき、吸熱係数 El， E2, E3, E4, E5, E6は、次のとおり表される（第 1実施形態においても同様)。

[0093] El = l-a

in

E2 = a X (1-a )

in in

E3 = a ²X (1-a )

in in

E4 = a ³X (1-a )

in in

E5 = a ⁴X (1-a )

in in

E6 = a ⁵X (1-a )

in in

また、吸熱係数 VI, V2, V3, V4, V5, V6は、次のとおり表される（第 1実施形態においても同様)。

[0094] VI =1— a

out

V2 = a X (1-a )

out out

V3 = a ²X (1-a )

out ut

V4 = a ³X (1-a )

out out

V5 = a ⁴X (1-a )

out out

V6 = a ⁵X (1-a )

out ut

そして、吸熱係数 V6，， V5，， V4，， V3，， V2', VI，は、ウェハの反射率 bを用いて次のとおり表される。

[0095] V6'=a ⁶XbX(l— a )

V5'=a XbX (1-a )

out

V4'=a XbX (1-a )

out

V3'=a XbX (1-a )

out

10

V2，=a XbX (1-a )

out

Vl'=a XbX (1-a ) したがって、本実施形態では、吸熱量の計算式（10)に、 in— band光に対するミラ一の反射率 aの値と、 out— band光に対するミラーの反射率 a の値とが反映される

in out

だけでなぐ out— band光に対するウェハ 7の反射率 bの値までもが反映されることになる。したがって、本実施形態によると、結像特性の変動をより高精度に抑制することが可能である。

[0096] なお、ウェハ 7の反射率 bの値は、経時変化しないとみなせるものの、ウェハ 7の種類によって様々である。このため、制御部 9は、計算式中の「b」の値を、変更可能な値 (パラメータ）として保有しておくことが望ましい。そのため、本実施形態の投影露光装置には、例えば、反射率 bの値をユーザ入力させるユーザインタフェース機能が搭載されることが望ましい。また、その機能の代わりに、反射率 bをウェハ 7から実測するセンサが搭載されてもよい。センサは、例えば、ウェハ 7の一部へ out— band光を投光する投光部と、その反射光の光量を検出する受光部とからなる。さらには、平均的な反射率 bの値 (例えば 0. 7)を予めデフォールト値として制御部 9に記憶させておけば、ユーザ入力や実測の手間を省くことも可能である。

[0097] また、本実施形態は、第 1実施形態の変形例であつたが、第 2実施形態又は第 3実施形態を同様に変形することもできる。

Claims

請求の範囲

[1] 光源から射出した光で被露光物を露光する露光装置において、

前記光の非露光波長成分の光量を検出する検出手段を備えた

ことを特徴とする露光装置。

[2] 請求項 1に記載の露光装置において、

前記検出手段は、

前記光の露光波長成分の光量と非露光波長成分の光量とを独立して検出することを特徴とする露光装置。

[3] 請求項 1又は請求項 2に記載の露光装置において、

前記光源と前記被露光物との間に配置された投影光学系と、

前記検出手段の出力に基づき前記投影光学系の調整を行う調整手段とを備えたことを特徴とする露光装置。

[4] 請求項 3に記載の露光装置において、

前記投影光学系は、

少なくとも 1つのミラーを含み、

前記調整手段による調整対象の少なくとも 1つは、

光軸と垂直な方向の前記ミラーの位置である

ことを特徴とする露光装置。

[5] 請求項 3又は請求項 4に記載の露光装置において、

前記投影光学系は、

少なくとも 1つのミラーを含み、

前記調整手段による調整対象の少なくとも 1つは、

前記ミラーの姿勢である

ことを特徴とする露光装置。

[6] 請求項 3〜請求項 5の何れか一項に記載の露光装置において、

前記投影光学系は、

前記光源側に配置されたマスクのパターンを前記被露光物へ投影するものであり、前記調整手段による調整対象の少なくとも 1つは、前記マスクと前記被露光物との相対位置である

ことを特徴とする露光装置。

[7] 請求項 3〜請求項 6の何れか一項に記載の露光装置において、

前記投影光学系は、

前記光源側に配置されたマスクのパターンを前記被露光物へ投影するものであり、前記調整手段による調整対象の少なくとも 1つは、

前記マスクと前記被露光物との少なくとも一方の姿勢である

ことを特徴とする露光装置。

[8] 請求項 3〜請求項 7の何れか一項に記載の露光装置において、

前記検出手段は、

前記光の露光波長成分の光量と非露光波長成分の光量とを独立して検出するものであり、

前記調整手段は、

前記調整に当たり、前記露光波長成分の光量と、前記非露光波長成分の光量と、前記露光波長成分に対する前記投影光学系の特性情報と、前記非露光波長成分に対する前記投影光学系の特性情報とに基づき、前記投影光学系の調整内容を決定する

ことを特徴とする露光装置。

[9] 請求項 8に記載の露光装置において、

前記検出手段は、少なくとも、

前記投影光学系を経由する前の前記光を検出対象とする第 1検出手段と、前記投影光学系を経由した後の前記光を検出対象とする第 2検出手段との 2つを含み、前記調整手段は、

前記第 1検出手段が検出した前記露光波長成分の光量と、前記第 2検出手段が検出した前記露光波長成分の光量とに基づき、前記露光波長成分に対する前記投影光学系の特性情報を補正すると共に、

前記第 1検出手段が検出した前記非露光波長成分の光量と、前記第 2検出手段が検出した前記非露光波長成分の光量とに基づき、前記非露光波長成分に対する前記投影光学系の特性情報を補正する

ことを特徴とする露光装置。

[10] 請求項 8又は請求項 9に記載の露光装置において、

前記投影光学系の特性情報は、

前記投影光学系内の各光学部材の各吸収係数を含む

ことを特徴とする露光装置。

[11] 請求項 8〜請求項 10の何れか一項に記載の露光装置において、

前記調整手段は、

前記非露光波長成分に対する前記被露光物の反射率の情報を、前記調整内容へ反映させる

ことを特徴とする露光装置。

[12] 請求項 11に記載の露光装置において、

前記非露光波長成分に対する前記被露光物の反射率を検出する検出手段を更に備えた

ことを特徴とする露光装置。

[13] 請求項 1〜請求項 12の何れか一項に記載の露光装置において、

前記検出手段は、

前記光の露光波長成分の光量を検出する露光波長用センサと、

前記光の非露光波長成分の光量を検出する非露光波長用センサとを備えることを特徴とする露光装置。

[14] 請求項 1〜請求項 12の何れか一項に記載の露光装置において、

前記検出手段は、

前記光の露光波長成分又は非露光波長成分の光量を検出する特定波長用センサと、

前記光の全波長成分の光量を検出する全波長用センサとを備える

ことを特徴とする露光装置。

[15] 請求項 1〜請求項 12の何れか一項に記載の露光装置において、

前記検出手段は、前記光の全波長成分の光量を検出可能な全波長用センサと、

前記全波長用センサに対する入射光の波長を、露光波長、非露光波長、全波長のうち少なくとも 2つの間で切り替える切り替え手段とを備える

ことを特徴とする露光装置。

[16] 請求項 1〜請求項 15の何れか一項に記載の露光装置において、

前記光源は、

EUV光源である

ことを特徴とする露光装置。