WO2013175835A1 - 反射鏡、投影光学系、露光装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents

反射鏡、投影光学系、露光装置、及びデバイス製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2013175835A1
WO2013175835A1 PCT/JP2013/057471 JP2013057471W WO2013175835A1 WO 2013175835 A1 WO2013175835 A1 WO 2013175835A1 JP 2013057471 W JP2013057471 W JP 2013057471W WO 2013175835 A1 WO2013175835 A1 WO 2013175835A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
multilayer film
light
reflecting mirror
thickness
substrate
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/057471
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
喜雄 川辺
千葉　洋
Original Assignee
株式会社ニコン
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ニコン filed Critical 株式会社ニコン
Priority to US14/402,666 priority Critical patent/US9606447B2/en
Publication of WO2013175835A1 publication Critical patent/WO2013175835A1/ja
Priority to US15/437,338 priority patent/US9864278B2/en
Priority to US15/857,286 priority patent/US10191387B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70316—Details of optical elements, e.g. of Bragg reflectors, extreme ultraviolet [EUV] multilayer or bilayer mirrors or diffractive optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/0816—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/0816—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers
    • G02B5/0825—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers the reflecting layers comprising dielectric materials only
    • G02B5/0833—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers the reflecting layers comprising dielectric materials only comprising inorganic materials only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/0816—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers
    • G02B5/085—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers at least one of the reflecting layers comprising metal
    • G02B5/0875—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers at least one of the reflecting layers comprising metal the reflecting layers comprising two or more metallic layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/0891—Ultraviolet [UV] mirrors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/702—Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/06—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diffraction, refraction or reflection, e.g. monochromators
    • G21K1/062—Devices having a multilayer structure
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K2201/00—Arrangements for handling radiation or particles
    • G21K2201/06—Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements
    • G21K2201/061—Arrangements for handling radiation or particles using diffractive, refractive or reflecting elements characterised by a multilayer structure

Definitions

  • the present invention relates to a reflecting mirror, a projection optical system, an exposure apparatus, and a device manufacturing method.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2012-115533 for which it applied on May 21, 2012, and uses the content here.
  • an EUV exposure apparatus that uses extreme ultraviolet (EUV) light as exposure light has been devised as disclosed in the following patent document.
  • EUV extreme ultraviolet
  • a multilayer film reflecting mirror having a multilayer film capable of reflecting at least part of incident light is used.
  • the reflectivity of the multilayer film may change depending on the incident angle of light with respect to the multilayer film. For example, when the reflectance in the multilayer film is lowered, there is a possibility that exposure light having a desired intensity is not irradiated onto the substrate. As a result, exposure failure may occur and a defective device may be manufactured.
  • An object of an aspect of the present invention is to provide a reflector having high reflectivity. Another object of the present invention is to provide a projection optical system and an exposure apparatus that can suppress the occurrence of exposure failure. This improves the throughput of the exposure apparatus. Moreover, the aspect of this invention aims at providing the device manufacturing method which can suppress generation
  • a reflecting mirror that reflects incident light includes a base material, and first and second layers alternately stacked on the base material, and is incident.
  • a multilayer film capable of reflecting at least part of the light, and the multilayer film is provided at a position that is rotationally symmetric with respect to the optical axis of the reflecting mirror with respect to the first part and the first part having the first thickness. And a second portion having a second thickness different from the first thickness.
  • a projection optical system having a plurality of optical elements and projecting an image of the first surface onto the second surface, wherein at least one of the optical elements is the first aspect.
  • a projection optical system that is a reflecting mirror is provided.
  • an exposure apparatus that exposes a substrate with exposure light, the exposure apparatus including the reflecting mirror of the first aspect.
  • a device manufacturing method including exposing a substrate using the exposure apparatus of the third aspect and developing the exposed substrate.
  • the aspect of the present invention it is possible to suppress a decrease in reflectance in the multilayer film. Moreover, according to the aspect of this invention, generation
  • an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each part will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system.
  • a predetermined direction in the horizontal plane is defined as the X-axis direction
  • a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as the Y-axis direction
  • a direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, the vertical direction) is defined as the Z-axis direction.
  • the rotation (tilt) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the ⁇ X, ⁇ Y, and ⁇ Z directions, respectively.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a multilayer film reflecting mirror 10 (reflecting mirror) according to the present embodiment.
  • a multilayer-film reflective mirror 10 includes a base material 5 and first and second layers 1 and 2 alternately stacked on the base material 5, and can reflect at least a part of incident light EL.
  • the multilayer film 4 is provided.
  • the light EL incident on the multilayer film 4 includes extreme ultraviolet light.
  • Extreme ultraviolet light is an electromagnetic wave in the soft X-ray region having a wavelength of about 11 to 14 nm, for example. Extreme ultraviolet light is reflected by the multilayer film 4. In the following description, extreme ultraviolet light is appropriately referred to as EUV light.
  • the light EL incident on the multilayer film 4 may be an electromagnetic wave in the soft X-ray region of about 5 to 50 nm or an electromagnetic wave of about 5 to 20 nm.
  • the light EL may be an electromagnetic wave having a wavelength of 193 nm or less.
  • the light EL may be vacuum ultra-violet (VUV) light such as ArF excimer laser light (wavelength 193 nm) and F 2 laser light (wavelength 157 nm).
  • the base material 5 is formed of, for example, ultra low expansion glass.
  • ULE manufactured by Corning
  • Zerodur registered trademark manufactured by Schott, or the like is used as the substrate 5.
  • the multilayer film 4 includes first layers 1 and second layers 2 that are alternately stacked with a predetermined period length d.
  • the period length d say the sum of the thickness of the first layer 1 d 1 and the thickness d 2 of the second layer 2 (d 1 + d 2).
  • the thickness d 1 of the first layer 1 and the thickness of the second layer 2 are set so that the phases of the reflected waves reflected at the interfaces between the first layer 1 and the second layer 2 coincide. each d 2 is set.
  • a set of the first layer 1 and the second layer 2 is appropriately referred to as a layer pair 7.
  • the first layer 1 is disposed on the substrate 5 side (the ⁇ Z side in the drawing) with respect to the second layer 2.
  • the multilayer film 4 is formed by laminating the layer pair 7 having the first layer 1 and the second layer 2 on the substrate 5.
  • layer pairs 7 are laminated on the substrate 5.
  • 50 pairs of layers 7 are laminated on the substrate 5.
  • the thickness of the multilayer film 4 includes the total thickness Da of the multilayer film 4 that is the sum of the thicknesses of a plurality of (for example, 50 sets) layer pairs 7.
  • the first layer 1 is formed of a material having a large difference between the refractive index with respect to EUV light and the refractive index of vacuum.
  • the second layer 2 is made of a material having a small difference between the refractive index with respect to EUV light and the refractive index of vacuum.
  • the first layer (heavy atom layer) 1 is formed of molybdenum (Mo).
  • the second layer (light atom layer) 2 is formed of silicon (Si). That is, the multilayer film 4 of this embodiment is a Mo / Si multilayer film in which molybdenum layers (Mo layers) and silicon layers (Si layers) are alternately stacked.
  • the thickness of the multilayer film 4 has a distribution.
  • the multilayer film 4 has a plurality of portions having different thicknesses.
  • the multilayer film 4 includes at least a first portion PA1 having a first thickness and a second portion PA2 having a second thickness different from the first thickness.
  • the thickness distribution of the multilayer film 4 does not have a rotational symmetry axis.
  • the multilayer film 4 has a thickness distribution that is not rotationally symmetric (a thickness distribution that is not rotationally symmetric).
  • the thickness distribution of the multilayer film 4 is non-rotational symmetric with respect to the center of the light EL incident region on the surface 4S of the multilayer film 4.
  • the thickness distribution of the multilayer film 4 is non-rotational symmetric with respect to any position on the XY plane in the surface 4S of the multilayer film 4.
  • the shape of the surface 5S of the base material 5 on which the multilayer film 4 is formed is determined so that the aberration due to the thickness distribution of the multilayer film 4 is reduced.
  • the surface 5S2 of the base material 5 on which the second portion PA2 is formed is arranged at a position farther from the surface 4S of the multilayer film 4 than the surface 5S1 of the base material 5 on which the first portion PA1 is formed.
  • the shape of the surface 5S of the substrate 5 is determined.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the surface 4S of the multilayer film 4.
  • the thickness of the multilayer film 4 is different between the first position (first portion PA1) and the second position (second portion PA2) of the surface 4S.
  • the first part PA1 and the second part PA2 have the same distance from the optical axis AX of the multilayer-film reflective mirror 10. That is, the distance between the first part PA1 and the optical axis AX is equal to the distance between the second part PA2 and the optical axis AX.
  • the first part PA1 and the second part PA2 are located on a circle centered on the optical axis AX.
  • the second portion PA2 is provided at a rotationally symmetric position with respect to the optical axis (reference axis) AX of the multilayer-film reflective mirror 10 with respect to the first portion PA1.
  • the thickness distribution of the multilayer film 4 does not have a rotational symmetry axis (a rotationally symmetric point).
  • the thickness distribution of the multilayer film 4 is not a rotationally symmetric distribution. This indicates that the thickness of the multilayer film 4 is different between the first part PA1 and the second part PA2 that are rotationally symmetric with respect to the optical axis (reference axis) AX.
  • the multilayer-film reflective mirror 10 has a thickness distribution in which the thickness of the multilayer film 4 changes in the azimuth direction of the optical axis AX (for example, the rotational direction around the optical axis AX, the ⁇ Z direction, etc.).
  • the multilayer reflector 10 has a thickness distribution that continuously changes along the azimuth direction of the optical axis AX.
  • the thickness distribution of the multilayer film 4 is axisymmetric with respect to a line passing through the center of the light EL incident region on the surface 4S of the multilayer film 4.
  • the thickness distribution of the multilayer film 4 is axisymmetric with respect to a line passing through the center of the incident region of the light EL and the optical axis AX on the surface 4S of the multilayer film 4.
  • the thickness distribution of the multilayer film 4 has a finite number of rotational symmetry axes on the surface 4S of the multilayer film 4.
  • the multilayer film 4 has a thickness distribution having finite rotational symmetry on the surface 4S of the multilayer film 4.
  • the multilayer-film reflective mirror 10 is provided at a position that is rotationally symmetric with respect to the optical axis AX of the multilayer-film reflective mirror 10 with respect to the first portion PA1 having the first thickness and the first portion PA1. And a second portion PA2 having a second thickness different from the first thickness.
  • the thickness distribution of the multilayer film 4 has a finite number of rotational symmetries on the surface 4S of the multilayer film 4
  • at least a part of the multilayer film reflector 10 is arranged with respect to the optical axis AX. In the rotationally symmetric position, there are portions where the thicknesses of the multilayer films differ from each other.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the incident angle of the light EL with respect to the surface 4S of the multilayer film 4 and the reflectance of the multilayer film 4 with respect to the incident light EL.
  • the reflectance characteristic with respect to the incident angle changes.
  • the multilayer film 4 having the periodic length da can reflect the light EL incident at the incident angles ⁇ ah to ⁇ ar.
  • the multilayer film 4 having the periodic length db can reflect the light EL incident at the incident angles ⁇ bh to ⁇ br.
  • the multilayer film 4 having the periodic length da reflects the light EL incident at the incident angle ⁇ am with the reflectance H1.
  • the multilayer film 4 having the periodic length db reflects the light EL incident at the incident angle ⁇ bm with the reflectance H1.
  • the incident angle ⁇ am is a central value of the incident angles ⁇ ah to ⁇ ar.
  • the incident angle ⁇ bm is a central value of the incident angles ⁇ bh to ⁇ br.
  • the reflectance H1 is the maximum reflectance (peak reflectance) when the light EL is incident on the surface 4S of the multilayer film 4 having the periodic length da at the incident angles ⁇ ah to ⁇ ar.
  • the reflectance H1 is the maximum reflectance (peak reflectance) when the light EL is incident on the surface 4S of the multilayer film 4 having the periodic length db at incident angles ⁇ bh to ⁇ br.
  • FIG. 3 shows an example in which the central value of the incident angle is the maximum reflectance, but the central value of the incident angle may not be the maximum reflectance.
  • the incident angle at which the reflectance H1 is obtained is ⁇ am
  • the light EL is incident on the surface 4S of the multilayer film 4 having the periodic length db.
  • the incident angle at which the reflectance H1 is obtained is ⁇ bm.
  • the reflectance H1 can be obtained by setting the period length of the multilayer film 4 on which the light EL is incident at the incident angle ⁇ am to da, and the period length of the multilayer film 4 on which the light EL is incident at the incident angle ⁇ bm. By setting the value to db, the reflectance H1 can be obtained.
  • the reflectance is substantially zero. In other words, even if the light EL is incident on the surface 4S of the multilayer film 4 having the periodic length da at the incident angle ⁇ bm, the light EL is not substantially reflected. Even if the light EL is incident on the surface 4S of the multilayer film 4 having the periodic length db at an incident angle ⁇ am, the reflectance is substantially zero. In other words, even if the light EL is incident on the surface 4S of the multilayer film 4 having the periodic length db at the incident angle ⁇ am, the light EL is not substantially reflected.
  • the multilayer film 4 is capable of reflecting light EL
  • the incident angle (incident angle range) can be adjusted.
  • the thickness d 2 of the first layer 1 having a thickness d 1 and a second layer 2 can be multi-layered film 4 is to increase the incident angle range of reflection possible light EL.
  • the thickness d 2 of the first layer 1 having a thickness d 1 and a second layer 2 can be multi-layered film 4 is to reduce the incident angle range of reflection possible light EL.
  • the multilayer film 4 can reflect the light EL incident at the incident angles ⁇ af to ⁇ at. Further, by adjusting at least one of the thickness d 2 of the first layer 1 having a thickness d 1 and a second layer 2, the maximum reflectance is adjusted. In the example shown in FIG. 3, the reflectance (maximum reflectance) H2 is smaller than the reflectance (maximum reflectance) H1.
  • the incident angle (incident angle range) that the multilayer film 4 can reflect can be adjusted also by adjusting the overall thickness Da of the multilayer film 4.
  • the maximum reflectance of the multilayer film 4 can be adjusted by adjusting the overall thickness Da of the multilayer film 4.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a multilayer film 4J according to a comparative example.
  • the light EL is incident at the position (part PAJ1) of the surface 4SJ of the multilayer film 4J at the first incident angle ⁇ a, and the light EL is incident at a position (part PAJ2) different from the part PAJ1 at the second incident angle ⁇ b.
  • the thickness of the portion PAJ1 is equal to the thickness of the portion PAJ2.
  • the light EL incident on the portion PAJ1 is reflected.
  • the light EL incident on the portion PAJ2 is not reflected.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the multilayer film 4 according to the present embodiment.
  • the light EL is incident on the first position (first portion PA1) of the surface 4S of the multilayer film 4 at the first incident angle ⁇ a, and the second incident angle is on a second position (second portion PA2) different from the first portion PA1.
  • Light EL is incident at ⁇ b.
  • the thickness of the first part PA1 and the thickness of the second part PA2 of the multilayer film 4 are different.
  • the first portion PA1 has a thickness capable of reflecting the light EL incident at the first incident angle ⁇ a.
  • the second portion PA2 has a thickness capable of reflecting the light EL incident at the second incident angle ⁇ b.
  • the first portion is configured so that the reflectance of the light EL is high in the first portion PA1 (first position) and the second portion PA2 (second position) and the difference in reflectance is small.
  • the thickness of the multilayer film 4 in PA1 and the second portion PA2 is determined.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the projection optical system PL according to the present embodiment.
  • Projection optical system PL has a plurality of optical elements and projects an image of first surface BJ onto second surface IM.
  • the light EL from the first surface BJ is applied to the second surface IM through the plurality of optical elements of the projection optical system PL.
  • at least one of the plurality of optical elements of the projection optical system PL is the multilayer film reflecting mirror 10 having the multilayer film 4.
  • an optical element having the widest incident angle range of the light EL may be used as the multilayer film reflecting mirror 10 according to the present embodiment.
  • the light EL from the first surface BJ is reflected by the optical element M1, and then reflected through the optical element M2, the optical element M3, the optical element M4, the optical element M5, and the optical element M6. Irradiates to two sides IM.
  • the optical element M3 may be the multilayer reflector 10
  • the optical element M5 may be the multilayer reflector 10.
  • at least one of the optical elements M1, M2, M4, and M6 may be the multilayer reflector 10, or all of the optical elements M1 to M6 may be the multilayer reflector 10.
  • FIGS. 7 and 8 are diagrams illustrating an example of the distribution of the incident angles of the light EL with respect to the multilayer film 4.
  • the distribution of the incident angles of the light EL with respect to the multilayer film 4 is axisymmetric with respect to a line parallel to the Y axis in the drawings.
  • the direction parallel to the Y axis is a scanning direction (scanning direction) when the substrate P is exposed in the exposure apparatus EX described later.
  • the multilayer film 4 has a portion where the incident angle of the light EL is 23.10 degrees.
  • the multilayer film 4 has a portion where the incident angle of the light EL is 1.155 degrees.
  • FIG. 9 is an example showing a difference between an incident angle distribution (for example, FIG. 7) of the maximum incident angle of the light EL incident on the multilayer film 4 and an incident angle distribution (for example, FIG. 8) of the minimum incident angle.
  • the incident angle of the light EL incident on the multilayer film 4 varies depending on changing the numerical aperture NA of the projection optical system PL or changing the image height.
  • the multilayer film 4 is formed in consideration of the incident angle distribution of the maximum incident angle and the incident angle distribution of the minimum incident angle.
  • the multilayer film 4 may have a thickness distribution as shown in FIG. In this case, in the multilayer film reflecting mirror 10, the thickness of the multilayer film 4 changes according to the gradation shown in FIG.
  • the multilayer film 4 has a high film thickness at a portion showing a high value in FIG. 9 and a low film thickness at a portion showing a low value.
  • the thickness distribution of the multilayer film 4 is axisymmetric with respect to a line parallel to the Y axis.
  • the direction parallel to the Y axis is a scanning direction (scanning direction) when the substrate P is exposed in the exposure apparatus EX described later.
  • the thickness distribution of the multilayer film 4 may be expressed in an orthogonal coordinate system. It may also be expressed in a polar coordinate system.
  • the thickness distribution of the multilayer film 4 may be represented by a series polynomial that should be represented by the distance from the optical axis AX and polar coordinates on the surface 4S of the multilayer film 4.
  • the thickness distribution of the multilayer film 4 may be represented by a Zernike polynomial.
  • FIG. 10 is a view showing an example of the exposure apparatus EX according to the present embodiment.
  • the exposure apparatus EX of the present embodiment is an EUV exposure apparatus that exposes a substrate P with EUV light.
  • the multilayer mirror 10 described above is used as an optical system of the EUV exposure apparatus EX according to the present embodiment.
  • an exposure apparatus EX includes a mask stage 11 movable while holding a mask M, a substrate stage 12 movable while holding a substrate P irradiated with exposure light EL, and light including EUV light ( (Exposure light)
  • a light source device 13 that generates EL
  • an illumination optical system IL that illuminates the mask M held on the mask stage 11 by the exposure light EL emitted from the light source device 13, and a mask that is illuminated by the exposure light EL
  • a projection optical system PL that projects an image of an M pattern onto the substrate P and at least a predetermined space through which the exposure light EL passes are formed, and the predetermined space is in a vacuum state (eg, 1.3 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa or less).
  • a chamber apparatus VC having a vacuum system.
  • the substrate P includes a substrate having a photosensitive film formed on a base material such as a semiconductor wafer.
  • the mask M includes a reticle on which a device pattern projected onto the substrate P is formed.
  • EUV light is used as the exposure light EL
  • the mask M is a reflective mask having a multilayer film capable of reflecting EUV light.
  • the multilayer film of the reflective mask includes, for example, a Mo / Si multilayer film and a Mo / Be multilayer film.
  • the exposure apparatus EX illuminates the reflection surface (pattern formation surface) of the mask M on which the multilayer film is formed with the exposure light EL, and exposes the substrate P with the reflection light of the exposure light EL reflected by the mask M.
  • the light source device 13 of this embodiment is a laser excitation type plasma light source device, and includes a laser device 15 that emits laser light and a supply member 16 that supplies a target material such as xenon gas.
  • the laser device 15 generates laser light having wavelengths in the infrared region and the visible region.
  • the laser device 15 includes, for example, a YAG laser, excimer laser or the like by semiconductor laser excitation.
  • the light source device 13 includes a first condensing optical system 17 that condenses the laser light emitted from the laser device 15.
  • the first condensing optical system 17 condenses the laser light emitted from the laser device 15 at a position 19.
  • the supply member 16 has a supply port for supplying a target material to the position 19.
  • the laser beam condensed by the first condensing optical system 17 is applied to the target material supplied from the supply member 16.
  • the target material irradiated with the laser light becomes a high temperature by the energy of the laser light, is excited to a plasma state, and generates light including EUV light when transitioning to a low potential state.
  • the light source device 13 may be a discharge plasma light source device.
  • the light source device 13 generates light (EUV light) having a spectrum in the extreme ultraviolet region.
  • the exposure apparatus EX includes a second collector mirror 18 disposed around the position 19.
  • the second condenser mirror 18 includes an elliptical mirror.
  • the second condenser mirror 18 including the elliptical mirror is arranged so that the first focal point and the position 19 substantially coincide.
  • the EUV light (exposure light) EL condensed at the second focal point by the second condenser mirror 18 is supplied to the illumination optical system IL.
  • the illumination optical system IL includes a plurality of optical elements 20, 21, 22, 23, 24 to which the exposure light EL from the light source device 13 is supplied, and illuminates the mask M with the exposure light EL from the light source device 13. At least one of the optical elements 20, 21, 22, 23, and 24 of the illumination optical system IL may be the multilayer-film reflective mirror 10 described above.
  • the optical element 20 of the illumination optical system IL is a third condenser mirror that functions as a collimator mirror, and the exposure light EL from the second condenser mirror 18 is supplied.
  • the exposure light EL from the second condenser mirror 18 is guided to the third condenser mirror 20.
  • the third condenser mirror 20 includes a parabolic mirror.
  • the third condenser mirror 20 is arranged so that its focal point and the second focal point of the second condenser mirror 18 substantially coincide.
  • the illumination optical system IL has an optical integrator 25.
  • the optical integrator 25 includes a reflective fly-eye mirror optical system.
  • the reflective fly-eye mirror optical system 25 includes an incident-side fly-eye mirror 21 and an exit-side fly-eye mirror 22.
  • the third condenser mirror 20 supplies the exposure light EL to the incident-side fly-eye mirror 21 of the reflective fly-eye mirror optical system 25 in a substantially collimated state.
  • the incident-side fly-eye mirror 21 includes a plurality of unit mirrors (reflective elements) having arc-shaped reflecting surfaces substantially similar to illumination fields arranged in parallel. Group).
  • the incident-side fly-eye mirror 21 is disposed at or near a position optically conjugate with the reflective surface of the mask M and the surface of the substrate P.
  • the exit-side fly-eye mirror 22 includes a plurality of unit mirrors (reflection element group) corresponding to the plurality of unit mirrors of the entrance-side fly-eye mirror 21.
  • Each of the unit mirrors of the emission side fly-eye mirror 22 has a rectangular shape and is arranged in parallel.
  • the exit-side fly-eye mirror 22 is disposed at or near a position optically conjugate with the pupil position of the projection optical system PL.
  • the collimated light from the third condenser mirror 20 enters the incident side fly-eye mirror 21, and the wavefront is divided by the incident side fly-eye mirror 21.
  • Each of the unit mirrors of the incident side fly-eye mirror 21 condenses the incident light and forms a plurality of condensing points (light source images).
  • a plurality of unit mirrors of the exit side fly-eye mirror 22 are arranged in the vicinity of the positions where the plurality of condensing points are formed.
  • a plurality of condensing points (secondary light sources) corresponding to the number of unit mirrors of the exit side fly-eye mirror 22 are formed on or near the exit surface of the exit side fly-eye mirror 22.
  • the illumination optical system IL has a condenser mirror 23.
  • the condenser mirror 23 is arranged so that the focal position of the condenser mirror 23 and the vicinity of the position of the secondary light source formed by the reflective fly-eye mirror optical system 25 substantially coincide.
  • the light from the secondary light source formed by the reflective fly-eye mirror optical system 25 is reflected and condensed by the condenser mirror 23 and supplied to the mask M via the optical path bending mirror 24.
  • the illumination optical system IL including the plurality of optical elements 20 to 24 uniformly illuminates the illumination area on the mask M with the exposure light EL emitted from the light source device 13.
  • the exposure light EL illuminated by the illumination optical system IL and reflected by the mask M enters the projection optical system PL.
  • the illumination optical system IL of this embodiment is a non-telecentric system in order to spatially separate the optical path between the light supplied to the mask M and the light reflected by the mask M and incident on the projection optical system PL. It is.
  • the projection optical system PL is also a mask-side non-telecentric system.
  • the mask stage 11 is a six-degree-of-freedom stage that can move in six directions including the X-axis, Y-axis, Z-axis, ⁇ X, ⁇ Y, and ⁇ Z directions while holding the mask M.
  • the mask stage 11 holds the mask M so that the reflective surface of the mask M and the XY plane are substantially parallel.
  • Position information of the mask stage 11 (mask M) is measured by the laser interferometer 41.
  • the laser interferometer 41 uses the measurement mirror provided on the mask stage 11 to measure position information regarding the X axis, the Y axis, and the ⁇ Z direction of the mask stage 11.
  • the surface position information (position information regarding the Z axis, ⁇ X, and ⁇ Y) of the surface of the mask M held on the mask stage 11 is detected by a focus / leveling detection system (not shown). Based on the measurement result of the laser interferometer 41 and the detection result of the focus / leveling detection system, the position of the mask M held on the mask stage 11 is controlled.
  • the exposure apparatus EX of the present embodiment is disposed at a position facing at least a part of the reflective surface of the mask M as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-356415, and the reflective surface of the mask M.
  • a blind member 60 for limiting the illumination area of the exposure light EL is provided.
  • the blind member 60 has an opening through which the exposure light EL can pass, and defines an illumination area of the exposure light EL on the reflective surface of the mask M.
  • the projection optical system PL includes a plurality of optical elements 31, 32, 33, 34, 35, 36 to which the exposure light EL from the mask M is supplied, and an image of the pattern of the mask M illuminated with the exposure light EL is a substrate. Project to P. At least one of the optical elements 31, 32, 33, 34, 35, and 36 of the projection optical system PL may be the multilayer reflector 10 described above.
  • the projection optical system PL includes a first mirror pair including a first reflecting mirror 31 having a concave reflecting surface and a second reflecting mirror 32 having a concave reflecting surface, and a third reflecting mirror having a predetermined reflecting surface. 33 and a second mirror pair including a fourth reflecting mirror 34 having a concave reflecting surface, a fifth reflecting mirror 35 having a convex reflecting surface, and a sixth reflecting mirror 36 having a concave reflecting surface. 3 mirror pairs.
  • each of the first reflecting mirror 31, the third reflecting mirror 33, and the fifth reflecting mirror 35 is disposed such that the reflecting surface faces the object plane side (mask M side) of the projection optical system PL.
  • Each of the second reflection mirror 32, the fourth reflection mirror 34, and the sixth reflection mirror 36 is disposed such that the reflection surface faces the image plane side (substrate P side) of the projection optical system PL. .
  • the exposure light EL from the mask M forms an intermediate image after reflecting the first mirror pair in the order of the first reflecting mirror 31 and the second reflecting mirror 32.
  • the light from the intermediate image reflects the second mirror pair in the order of the third reflecting mirror 33 and the fourth reflecting mirror 34.
  • the light reflected from the second mirror pair is guided to the substrate P after being reflected by the third mirror pair in the order of the fifth reflecting mirror 35 and the sixth reflecting mirror 36.
  • a field stop FS that restricts the projection area on the substrate P is disposed.
  • An aperture stop AS that limits the numerical aperture NA of the projection optical system PL is disposed between the first reflection mirror 31 and the second reflection mirror 32 of the first mirror pair.
  • the aperture stop AS has an aperture whose size (diameter) is variable. The size (aperture) of the opening is controlled by the aperture stop control unit 51.
  • the substrate stage 12 is a six-degree-of-freedom stage that can move in six directions including the X-axis, Y-axis, Z-axis, ⁇ X, ⁇ Y, and ⁇ Z directions while holding the substrate P.
  • the substrate stage 12 holds the substrate P so that the surface of the substrate P and the XY plane are substantially parallel.
  • the position information of the substrate stage 12 (substrate P) is measured by the laser interferometer 42.
  • the laser interferometer 42 measures position information regarding the X axis, the Y axis, and the ⁇ Z direction of the substrate stage 12 using a measurement mirror provided on the substrate stage 12.
  • surface position information position information regarding the Z axis, ⁇ X, and ⁇ Y
  • surface position information position information regarding the Z axis, ⁇ X, and ⁇ Y
  • a focus / leveling detection system not shown
  • the position of the substrate P held on the substrate stage 12 is controlled.
  • the illumination optical system IL When exposing the substrate P, the illumination optical system IL illuminates a predetermined illumination area on the mask M with the exposure light EL, and in synchronization with the movement of the mask stage 11 holding the mask M in the Y-axis direction, The substrate stage 12 holding P moves in the Y-axis direction. Thereby, the pattern image of the mask M is projected onto the substrate P via the projection optical system PL.
  • the thickness distribution of the multilayer film 4 does not have a rotational symmetry axis, and the light EL is reflected based on the incident angle of the light EL with respect to the surface 4S of the multilayer film 4.
  • the multilayer film 4 can reflect the incident light EL with high reflectivity. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of exposure failure due to a decrease in reflectance in the multilayer film and the occurrence of defective devices.
  • the portions of the plurality of multilayer films 4 in the circle centered on the optical axis of the multilayer film reflector have the same thickness, as described with reference to FIGS. 3 and 4, depending on the incident angle of the light EL May cause a portion where the light EL cannot be reflected. Further, if the incident angle range of the light EL that can be reflected is increased, for example, as described with reference to the line Ca2 in FIG. 3, there is a possibility that the maximum reflectance is lowered.
  • the thickness of the multilayer film 4 required in each of the first part PA1 and the second part PA2 is calculated so that the target reflectance is obtained in each of the first part PA1 and the second part PA2.
  • the multilayer film 4 is manufactured by fitting the calculation result to a function.
  • the multilayer-film reflective mirror 10 which has the multilayer film 4 of the expected reflectance can be manufactured. That is, a reflecting mirror having a high reflectance can be manufactured.
  • the multilayer-film reflective mirror 10 for at least one of the illumination optical system IL and the projection optical system PL, the optical performance of the optical systems IL and PL, and hence the exposure performance of the exposure apparatus EX, can be reduced. Can be suppressed. This improves the throughput of the exposure apparatus.
  • the multilayer film 4 is a Mo / Si multilayer film
  • the material for forming the multilayer film 4 is changed according to the wavelength band of EUV light. be able to.
  • EUV light having a wavelength band near 11.3 nm when EUV light having a wavelength band near 11.3 nm is used, a high reflectance can be obtained by using a Mo / Be multilayer film in which molybdenum layers (Mo layers) and beryllium layers (Be layers) are alternately stacked. Can be obtained.
  • ruthenium As a material for forming the first layer 1 of the multilayer film 4, ruthenium (Ru), molybdenum carbide (Mo 2 C), molybdenum oxide (MoO 2 ), molybdenum silicide (MoSi 2 ). ) Etc. may be used. Further, silicon carbide (SiC) can be used as a material for forming the second layer 2 of the multilayer film 4.
  • the multilayer-film reflective mirror 10 can be a reflective mirror having an aspherical surface or a free-form reflective surface.
  • a straight line passing through the origin of an expression representing an aspherical surface or a free-form surface, or a straight line passing through the center or center of gravity of the reflecting surface (reference line, reference axis) can be regarded as the “optical axis”.
  • the optical axis of a reflecting mirror having a spherical reflecting surface or other reflecting surface can be determined as a design reference.
  • a straight line passing through the origin of the expression representing the curved surface of the reflecting surface (reference line, reference axis) or a straight line passing through the center or center of gravity of the reflecting surface (reference line, reference axis) is the optical axis. It can be regarded as a design standard.
  • the substrate P in the above-described embodiment not only a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device but also a glass substrate for a display device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or an original mask (reticle) used in an exposure apparatus (synthetic quartz). , Silicon wafer) or the like is applied.
  • the exposure apparatus EX in addition to the step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that scans and exposes the pattern of the mask M by moving the mask M and the substrate P synchronously, the mask M and the substrate P Can be applied to a step-and-repeat type projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while the substrate P is stationary and the substrate P is sequentially moved stepwise.
  • stepper step-and-repeat type projection exposure apparatus
  • a reduced image of the second pattern may be partially exposed to the first pattern using the projection optical system and may be collectively exposed on the substrate P (stitch method). Lump exposure equipment).
  • the stitch type exposure apparatus can be applied to a step-and-stitch type exposure apparatus in which at least two patterns are partially overlapped and transferred on the substrate P, and the substrate P is sequentially moved.
  • two mask patterns are synthesized on a substrate via a projection optical system, and one shot area on the substrate is substantially formed by one scanning exposure.
  • the present invention can be applied to an exposure apparatus that performs double exposure simultaneously.
  • the present invention also includes a plurality of substrate stages as disclosed in US Pat. No. 6,341,007, US Pat. No. 6,400,441, US Pat. No. 6,549,269, US Pat. No. 6,590,634, US Pat. No. 6,208,407, US Pat. It can also be applied to a twin stage type exposure apparatus.
  • an exposure apparatus including a substrate stage for holding a substrate, a reference member on which a reference mark is formed, and / or a measurement stage on which various photoelectric sensors are mounted.
  • the present invention can also be applied to.
  • the present invention can also be applied to an exposure apparatus that includes a plurality of substrate stages and measurement stages.
  • the type of exposure apparatus EX is not limited to an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor element that exposes a semiconductor element pattern onto a substrate P, but an exposure apparatus for manufacturing a liquid crystal display element or a display, a thin film magnetic head, an image sensor (CCD).
  • the present invention can be widely applied to an exposure apparatus for manufacturing a micromachine, MEMS, DNA chip, reticle, mask, or the like.
  • the exposure apparatus EX of the present embodiment is manufactured by assembling various subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy.
  • various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy
  • various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy
  • various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy.
  • the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus.
  • the exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
  • a step 201 for designing the function / performance of the device, a step 202 for producing a mask (reticle) based on the design step, and a substrate as a base material of the device are manufactured.

Abstract

　反射鏡は、基材と、基材上に交互に積層された第１層及び第２層を含み、入射された光の少なくとも一部を反射可能な多層膜と、を備える。多層膜は、第１厚さを有する第１部分と、前記第１部分に対して前記反射鏡の光軸に回転対称な位置に設けられ、前記第１厚さとは異なる第２厚さを有する第２部分と、を備える。

Description

反射鏡、投影光学系、露光装置、及びデバイス製造方法
　本発明は、反射鏡、投影光学系、露光装置、及びデバイス製造方法に関する。
　本願は、２０１２年５月２１日に出願された特願２０１２－１１５５３３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置において、例えば下記特許文献に開示されているような、露光光として極端紫外（ＥＵＶ：Extreme Ultra-Violet）光を用いるＥＵＶ露光装置が案出されている。ＥＵＶ露光装置の光学系には、入射した光の少なくとも一部を反射可能な多層膜を有する多層膜反射鏡が用いられる。
米国特許出願公開第２００５／１５７３８４号
　多層膜反射鏡において、多層膜に対する光の入射角度により、その多層膜における反射率が変化する可能性がある。例えば、多層膜における反射率が低下すると、基板に所望の強度の露光光が照射されなくなる可能性がある。その結果、露光不良が発生し、不良デバイスが製造される可能性がある。
　本発明の態様は、反射率の高い反射鏡を提供することを目的とする。また、本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる投影光学系、及び露光装置を提供することを目的とする。これによって、露光装置のスループットが向上する。また、本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。これによって、デバイス製造のスループットが向上する。
　本発明の第１の態様に従えば、入射された光を反射する反射鏡であって、基材と、基材上に交互に積層された第１層及び第２層を含み、入射された光の少なくとも一部を反射可能な多層膜と、を備え、多層膜は、第１厚さを有する第１部分と、第１部分に対して反射鏡の光軸に回転対称な位置に設けられ、第１厚さとは異なる第２厚さを有する第２部分と、を有する反射鏡が提供される。
　本発明の第２の態様に従えば、複数の光学素子を有し、第１面の像を第２面に投影する投影光学系であって、光学素子の少なくとも一つが、第１の態様の反射鏡である投影光学系が提供される。
　本発明の第３の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、第１の態様の反射鏡を備える露光装置が提供される。
　本発明の第４の態様に従えば、第３の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
　本発明の態様によれば、多層膜における反射率の低下を抑制できる。また、本発明の態様によれば、露光不良の発生、及び不良デバイスの発生を抑制できる。これによって、反射率の高い反射鏡を用いることができる。また、露光装置のスループットが向上する。
本実施形態に係る多層膜反射鏡の一例を示す図である。 本実施形態に係る多層膜反射鏡を説明するための図である。 多層膜の表面に対する光の入射角度と反射率との関係の一例を示す図である。 比較例に係る多層膜を説明するための模式図である。 本実施形態に係る多層膜を説明するための模式図である。 本実施形態に係る光学系の一例を示す図である。 本実施形態に係る多層膜反射鏡の一例を説明するための図である。 本実施形態に係る多層膜反射鏡の一例を説明するための図である。 本実施形態に係る多層膜反射鏡の一例を説明するための図である。 本実施形態に係る露光装置の一例を示す図である。 本実施形態に係るデバイス製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
　図１は、本実施形態に係る多層膜反射鏡１０（反射鏡）の一例を示す模式図である。図１において、多層膜反射鏡１０は、基材５と、基材５上に交互に積層された第１層１及び第２層２を含み、入射された光ＥＬの少なくとも一部を反射可能な多層膜４とを備えている。
　本実施形態において、多層膜４に入射する光ＥＬは、極端紫外光を含む。極端紫外光は、例えば波長１１～１４ｎｍ程度の軟Ｘ線領域の電磁波である。極端紫外光は、多層膜４で反射される。以下の説明において、極端紫外光を適宜、ＥＵＶ光、と称する。
　なお、多層膜４に入射する光ＥＬが、５～５０ｎｍ程度の軟Ｘ線領域の電磁波でもよいし、５～２０ｎｍ程度の電磁波でもよい。また、光ＥＬは、１９３ｎｍ以下の波長の電磁波でもよい。例えば、光ＥＬが、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、及びＦ２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外（ＶＵＶ：Vacuum Ultra-Violet）光でもよい。
　基材５は、例えば超低膨張ガラスで形成される。基材５として、例えばコーニング社製ＵＬＥ、ショット社製Ｚｅｒｏｄｕｒ（登録商標）等が用いられる。
　多層膜４は、所定の周期長ｄで交互に積層された第１層１及び第２層２を含む。周期長ｄとは、第１層１の厚さｄ１と第２層２の厚さｄ２との和（ｄ１＋ｄ２）をいう。光干渉理論に基づいて、第１層１と第２層２との各界面で反射した反射波の位相が一致するように、第１層１の厚さｄ１及び第２層２の厚さｄ２のそれぞれが設定される。
　以下の説明において、１組の第１層１と第２層２とを適宜、層対７、と称する。本実施形態においては、１つの層対７に関して、第１層１が第２層２に対して基材５側（図中、－Ｚ側）に配置される。第１層１及び第２層２を有する層対７が基材５上に積層されることによって、多層膜４が形成される。
　基材５上には、例えば数十～数百組の層対７が積層される。一例として、本実施形態においては、基材５上に５０組の層対７が積層されている。
　本実施形態において、多層膜４の厚さとは、複数（例えば５０組）の層対７の厚さの和である多層膜４の全体の厚さＤａを含む。また、本実施形態において、多層膜４の厚さとは、１つの第１層１及び１つの第２層２を含む１つの層対７の厚さを含む。すなわち、本実施形態において、多層膜４の厚さとは、周期長ｄ（＝ｄ１＋ｄ２）を含む。
　第１層１は、ＥＵＶ光に対する屈折率と真空の屈折率との差が大きい物質で形成されている。第２層２は、ＥＵＶ光に対する屈折率と真空の屈折率との差が小さい物質で形成されている。本実施形態においては、第１層（重原子層）１は、モリブデン（Ｍｏ）で形成される。第２層（軽原子層）２は、シリコン（Ｓｉ）で形成される。すなわち、本実施形態の多層膜４は、モリブデン層（Ｍｏ層）とシリコン層（Ｓｉ層）とを交互に積層したＭｏ／Ｓｉ多層膜である。
　真空の屈折率ｎ＝１である。また、例えば波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光に対するモリブデンの屈折率ｎＭｏ＝０．９２であり、シリコンの屈折率ｎＳｉ＝０．９９８である。このように、第２層２は、ＥＵＶ光に対する屈折率が真空の屈折率と実質的に等しい物質で形成される。
　図１に示すように、本実施形態において、多層膜４の厚さには、分布がある。換言すれば、多層膜４は、厚さが異なる複数の部分を有する。図１に示すように、多層膜４は、少なくとも、第１厚さの第１部分ＰＡ１と、第１厚さとは異なる第２厚さの第２部分ＰＡ２とを有する。
　本実施形態において、多層膜４の厚さの分布（多層膜の厚さ分布）は、回転対称軸を持たない。多層膜４は、回転対称ではない厚さ分布（非回転対称の厚さ分布）を有する。本実施形態において、多層膜４の厚さの分布は、多層膜４の表面４Ｓにおける光ＥＬの入射領域の中心に対して非回転対称である。本実施形態において、多層膜４の厚さの分布は、多層膜４の表面４ＳにおけるＸＹ平面のあらゆる位置に対して非回転対称である。
　また、本実施形態においては、多層膜４の厚さの分布に起因する収差が小さくなるように、多層膜４が形成される基材５の表面５Ｓの形状が定められる。図１に示す例では、第２部分ＰＡ２が形成される基材５の表面５Ｓ２が、第１部分ＰＡ１が形成される基材５の表面５Ｓ１よりも多層膜４の表面４Ｓから遠い位置に配置されるように、基材５の表面５Ｓの形状が定められている。
　図２は、多層膜４の表面４Ｓを模式的に示す図である。図２において、表面４Ｓの第１位置（第１部分ＰＡ１）と第２位置（第２部分ＰＡ２）とでは、多層膜４の厚さが異なる。図２に示す例において、第１部分ＰＡ１及び第２部分ＰＡ２は、多層膜反射鏡１０の光軸ＡＸからの距離が等しい。すなわち、第１部分ＰＡ１と光軸ＡＸとの距離は、第２部分ＰＡ２と光軸ＡＸとの距離と等しい。換言すれば、第１部分ＰＡ１及び第２部分ＰＡ２は、光軸ＡＸを中心とした円上に位置する。このことは、第２部分ＰＡ２は、第１部分ＰＡ１に対して多層膜反射鏡１０の光軸（基準軸）ＡＸに回転対称な位置に設けられることを示している。
　このように、本実施形態においては、多層膜４の厚さの分布は、回転対称軸（回転対称の点）を持たない。換言すれば、多層膜４の厚さの分布は、回転対称の分布にはならない。このことは、光軸（基準軸）ＡＸに対して回転対称な第１部分ＰＡ１と第２部分ＰＡ２において、多層膜４の厚さが互いに異なっていることを示している。すなわち、多層膜反射鏡１０は、光軸ＡＸの方位角方向（例えば、光軸ＡＸまわりの回転方向やθＺ方向など）に多層膜４の厚さが変化する厚さ分布を有する。例えば、多層膜反射鏡１０は、光軸ＡＸの方位角方向に沿って連続的に変化する厚さ分布を有する。
　また、本実施形態においては、多層膜４の厚さの分布が、多層膜４の表面４Ｓにおいて、光ＥＬの入射領域の中心を通る線に対して線対称である。また、本実施形態においては、多層膜４の厚さの分布が、多層膜４の表面４Ｓにおいて、光ＥＬの入射領域の中心と光軸ＡＸを通る線に対して線対称である。また、本実施形態においては、多層膜４の厚さの分布が、多層膜４の表面４Ｓにおいて有限回の回転対称軸を持つ。多層膜４は、多層膜４の表面４Ｓにおいて有限回の回転対称性を有する厚さ分布を有する。なお、いずれの場合においても、多層膜反射鏡１０は、第１厚さを有する第１部分ＰＡ１と、第１部分ＰＡ１に対して多層膜反射鏡１０の光軸ＡＸに回転対称な位置に設けられ、第１厚さとは異なる第２厚さを有する第２部分ＰＡ２と、を備える。例えば、多層膜４の厚さの分布が、多層膜４の表面４Ｓにおいて有限回の回転対称性を有する場合であっても、多層膜反射鏡１０の少なくとも一部に、光軸ＡＸに対して回転対称な位置において、互いに多層膜の厚さが異なる部分を有する。
　図３は、多層膜４の表面４Ｓに対する光ＥＬの入射角度とその入射した光ＥＬに対する多層膜４の反射率との関係を示す図である。多層膜４の厚さを変えると、入射角度に対する反射率の特性が変化する。
　例えば、図３のラインＣａ１、Ｃｂ１で示すように、周期長ｄａの多層膜４は、入射角度θａｈ～θａｒで入射する光ＥＬを反射可能である。周期長ｄｂの多層膜４は、入射角度θｂｈ～θｂｒで入射する光ＥＬを反射可能である。
　また、周期長ｄａの多層膜４は、入射角度θａｍで入射した光ＥＬを反射率Ｈ１で反射する。周期長ｄｂの多層膜４は、入射角度θｂｍで入射した光ＥＬを反射率Ｈ１で反射する。入射角度θａｍは、入射角度θａｈ～θａｒの中央の値である。入射角度θｂｍは、入射角度θｂｈ～θｂｒの中央の値である。反射率Ｈ１は、周期長ｄａの多層膜４の表面４Ｓに入射角度θａｈ～θａｒで光ＥＬが入射したときの最大反射率（ピーク反射率）である。反射率Ｈ１は、周期長ｄｂの多層膜４の表面４Ｓに入射角度θｂｈ～θｂｒで光ＥＬが入射したときの最大反射率（ピーク反射率）である。
　なお、図３においては、ラインＣａ１、Ｃｂ１が左右対称であることとしたが、左右対称とはならない可能性がある。また、図３は、入射角度の中央の値が最大反射率である例を示すが、入射角度の中央の値が最大反射率とはならない可能性がある。
　このように、周期長ｄａの多層膜４の表面４Ｓに光ＥＬが入射するとき、反射率Ｈ１が得られる入射角度はθａｍであり、周期長ｄｂの多層膜４の表面４Ｓに光ＥＬが入射するとき、反射率Ｈ１が得られる入射角度はθｂｍである。換言すれば、光ＥＬが入射角度θａｍで入射する多層膜４の周期長をｄａにすることによって、反射率Ｈ１を得ることができ、光ＥＬが入射角度θｂｍで入射する多層膜４の周期長をｄｂにすることによって、反射率Ｈ１を得ることができる。
　また、図３に示すように、周期長ｄａの多層膜４の表面４Ｓに入射角度θｂｍで光ＥＬが入射したとしても、反射率は実質的に零である。換言すれば、周期長ｄａの多層膜４の表面４Ｓに入射角度θｂｍで光ＥＬが入射したとしても、光ＥＬは実質的に反射しない。
　また、周期長ｄｂの多層膜４の表面４Ｓに入射角度θａｍで光ＥＬが入射したとしても、反射率は実質的に零である。換言すれば、周期長ｄｂの多層膜４の表面４Ｓに入射角度θａｍで光ＥＬが入射したとしても、光ＥＬは実質的に反射しない。
　また、図３のラインＣａ２で示すように、第１層１の厚さｄ１及び第２層２の厚さｄ２の少なくとも一方を調整することによって、多層膜４が反射可能な光ＥＬの入射角度（入射角度範囲）を調整することができる。
　例えば、第１層１の厚さｄ１及び第２層２の厚さｄ２の少なくとも一方を調整することによって、多層膜４が反射可能な光ＥＬの入射角度範囲を大きくすることができる。また、第１層１の厚さｄ１及び第２層２の厚さｄ２の少なくとも一方を調整することによって、多層膜４が反射可能な光ＥＬの入射角度範囲を小さくすることができる。ラインＣａ２で示す例では、多層膜４は、入射角度θａｆ～θａｔで入射する光ＥＬを反射可能である。
　また、第１層１の厚さｄ１及び第２層２の厚さｄ２の少なくとも一方を調整することによって、最大反射率が調整される。図３に示す例では、反射率（最大反射率）Ｈ２は、反射率（最大反射率）Ｈ１よりも小さい。
　また、多層膜４の全体の厚さＤａを調整することによっても、多層膜４が反射可能な入射角度（入射角度範囲）を調整することができる。また、多層膜４の全体の厚さＤａを調整することによっても、多層膜４の最大反射率を調整することができる。
　このように、多層膜４の周期長ｄ、第１層１の厚さｄ１、第２層２の厚さｄ２、及び多層膜４の全体の厚さＤａの少なくとも一つを含む多層膜４の厚さに基づいて、反射可能な光ＥＬの入射角度（入射角度範囲）、及びその入射角度に対する反射率（最大反射率）の少なくとも一方が定められる。また、多層膜４の厚さを調整することによって、入射角度範囲及び最大反射率の少なくとも一方を調整することができる。
　図４は、比較例に係る多層膜４Ｊを示す模式図である。図４において、多層膜４Ｊの表面４ＳＪの位置（部分ＰＡＪ１）に第１入射角度θａで光ＥＬが入射し、部分ＰＡＪ１とは異なる位置（部分ＰＡＪ２）に第２入射角度θｂで光ＥＬが入射する。多層膜４Ｊにおいて、部分ＰＡＪ１の厚さと部分ＰＡＪ２の厚さとは等しい。部分ＰＡＪ１に入射した光ＥＬは、反射する。一方、部分ＰＡＪ２に入射した光ＥＬは、反射しない。
　図５は、本実施形態に係る多層膜４を示す模式図である。多層膜４の表面４Ｓの第１位置（第１部分ＰＡ１）に第１入射角度θａで光ＥＬが入射し、第１部分ＰＡ１とは異なる第２位置（第２部分ＰＡ２）に第２入射角度θｂで光ＥＬが入射する。
　多層膜４において、多層膜４の第１部分ＰＡ１の厚さと第２部分ＰＡ２の厚さとは異なる。第１部分ＰＡ１は、第１入射角度θａで入射した光ＥＬを反射可能な厚さである。第２部分ＰＡ２は、第２入射角度θｂで入射した光ＥＬを反射可能な厚さである。
　本実施形態においては、第１部分ＰＡ１（第１位置）と第２部分ＰＡ２（第２位置）とにおける光ＥＬの反射率が高く、かつ、反射率の差が小さくなるように、第１部分ＰＡ１及び第２部分ＰＡ２における多層膜４の厚さが定められている。
　図６は、本実施形態に係る投影光学系ＰＬの一例を示す図である。投影光学系ＰＬは、複数の光学素子を有し、第１面ＢＪの像を第２面ＩＭに投影する。第１面ＢＪからの光ＥＬは、投影光学系ＰＬの複数の光学素子を介して第２面ＩＭに照射される。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの複数の光学素子の少なくとも一つが、多層膜４を有する多層膜反射鏡１０である。
　例えば、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、光ＥＬの入射角度範囲が最も広い光学素子を、本実施形態に係る多層膜反射鏡１０としてもよい。図６に示す例では、第１面ＢＪからの光ＥＬは、光学素子Ｍ１で反射した後、光学素子Ｍ２、光学素子Ｍ３、光学素子Ｍ４、光学素子Ｍ５、及び光学素子Ｍ６を介して、第２面ＩＭに照射される。
　その場合、例えば光学素子Ｍ３が多層膜反射鏡１０でもよいし、光学素子Ｍ５が多層膜反射鏡１０でもよい。もちろん、光学素子Ｍ１、Ｍ２、Ｍ４、Ｍ６の少なくとも一つが多層膜反射鏡１０でもよいし、光学素子Ｍ１～Ｍ６の全部が多層膜反射鏡１０でもよい。
　図７及び図８は、多層膜４に対する光ＥＬの入射角度の分布の一例を示す図である。図７及び図８に示すように、本実施形態においては、多層膜４に対する光ＥＬの入射角度の分布は、図中、Ｙ軸と平行な線に対して線対称である。Ｙ軸と平行な方向は、後述する露光装置ＥＸにおいて、基板Ｐが露光されるときの走査方向（スキャン方向）である。
　例えば図７において、多層膜４は、光ＥＬの入射角度が２３．１０度である部分を有する。また、多層膜４は、光ＥＬの入射角度が１．１５５度である部分を有する。
　図９は、多層膜４に入射される光ＥＬの最大入射角度の入射角度分布（例えば、図７）と最小入射角度の入射角度分布（例えば、図８）との差分を示す一例である。多層膜４に入射される光ＥＬの入射角度は、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡを変更する場合や像高を変える場合などで変化する。本実施形態において、例えば、その最大入射角度の入射角度分布および最小入射角度の入射角度分布を考慮して、多層膜４が形成される。一例において、多層膜４は、図９に示すような厚さ分布を有することができる。この場合、多層膜反射鏡１０は、図９に示す階調に応じて多層膜４の厚さが変化する。例えば、多層膜４は、図９において高い値を示す箇所で高膜厚を有し、低い値を示す箇所で低膜厚を有する。
　また、本実施形態においては、多層膜４の厚さの分布が、Ｙ軸と平行な線に対して線対称である。Ｙ軸と平行な方向は、後述する露光装置ＥＸにおいて、基板Ｐが露光されるときの走査方向（スキャン方向）である。
　多層膜４の厚さの分布は、直交座標系で表されてもよい。また、極座標系で現されても良い。例えば、多層膜４の厚さの分布が、多層膜４の表面４Ｓにおいて光軸ＡＸからの距離と極座標で表されるべき級数多項式で表されてもよい。また、多層膜４の厚さの分布が、ツェルニケ多項式で表されてもよい。
　図１０は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの一例を示す図である。本実施形態の露光装置ＥＸは、ＥＵＶ光で基板Ｐを露光するＥＵＶ露光装置である。上述した多層膜反射鏡１０が、本実施形態に係るＥＵＶ露光装置ＥＸの光学系として用いられる。
　図１０において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持しながら移動可能なマスクステージ１１と、露光光ＥＬが照射される基板Ｐを保持しながら移動可能な基板ステージ１２と、ＥＵＶ光を含む光（露光光）ＥＬを発生する光源装置１３と、光源装置１３から射出される露光光ＥＬでマスクステージ１１に保持されているマスクＭを照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、少なくとも露光光ＥＬが通過する所定空間を形成し、その所定空間を真空状態（例えば、１．３×１０－３Ｐａ以下）にする真空システムを有するチャンバ装置ＶＣとを備えている。
　基板Ｐは、半導体ウエハ等の基材上に感光膜が形成されたものを含む。マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。本実施形態では、露光光ＥＬとしてＥＵＶ光が用いられ、マスクＭは、ＥＵＶ光を反射可能な多層膜を有する反射型マスクである。反射型マスクの多層膜は、例えばＭｏ／Ｓｉ多層膜、Ｍｏ／Ｂｅ多層膜を含む。
　露光装置ＥＸは、多層膜が形成されたマスクＭの反射面（パターン形成面）を露光光ＥＬで照明し、そのマスクＭで反射した露光光ＥＬの反射光で基板Ｐを露光する。
　本実施形態の光源装置１３は、レーザ励起型プラズマ光源装置であって、レーザ光を射出するレーザ装置１５と、キセノンガス等のターゲット材料を供給する供給部材１６とを含む。レーザ装置１５は、赤外領域及び可視領域の波長のレーザ光を発生する。レーザ装置１５は、例えば半導体レーザ励起によるＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等を含む。
　また、光源装置１３は、レーザ装置１５から射出されたレーザ光を集光する第１集光光学系１７を備えている。第１集光光学系１７は、レーザ装置１５から射出されたレーザ光を位置１９に集光する。供給部材１６は、位置１９にターゲット材料を供給する供給口を有する。第１集光光学系１７で集光されたレーザ光は、供給部材１６から供給されるターゲット材料に照射される。
　レーザ光が照射されたターゲット材料は、レーザ光のエネルギーによって高温になり、プラズマ状態に励起され、低ポテンシャル状態へ遷移する際に、ＥＵＶ光を含む光を発生する。なお、光源装置１３は、放電型プラズマ光源装置でもよい。
　光源装置１３は、極端紫外領域のスペクトルを有する光（ＥＵＶ光）を発生する。露光装置ＥＸは、位置１９の周囲に配置された第２集光ミラー１８を備えている。第２集光ミラー１８は、楕円鏡を含む。楕円鏡を含む第２集光ミラー１８は、その第１焦点と位置１９とが実質的に一致するように配置されている。
　第２集光ミラー１８により第２焦点に集光されたＥＵＶ光（露光光）ＥＬは、照明光学系ＩＬに供給される。照明光学系ＩＬは、光源装置１３からの露光光ＥＬが供給される複数の光学素子２０、２１、２２、２３、２４を含み、光源装置１３からの露光光ＥＬでマスクＭを照明する。照明光学系ＩＬの光学素子２０、２１、２２、２３、２４の少なくとも一つが、上述した多層膜反射鏡１０でもよい。
　照明光学系ＩＬの光学素子２０は、コリメータミラーとして機能する第３集光ミラーであって、第２集光ミラー１８からの露光光ＥＬが供給される。第２集光ミラー１８からの露光光ＥＬは、第３集光ミラー２０に導かれる。
　第３集光ミラー２０は、放物面鏡を含む。第３集光ミラー２０は、その焦点と第２集光ミラー１８の第２焦点とが実質的に一致するように配置されている。
　また、照明光学系ＩＬは、オプティカルインテグレータ２５を有する。本実施形態において、オプティカルインテグレータ２５は、反射型フライアイミラー光学系を含む。反射型フライアイミラー光学系２５は、入射側フライアイミラー２１及び射出側フライアイミラー２２を含む。第３集光ミラー２０は、露光光ＥＬを、実質的にコリメートした状態で、反射型フライアイミラー光学系２５の入射側フライアイミラー２１に供給する。
　入射側フライアイミラー２１は、例えば米国特許第６４５２６６１号等に開示されているように、並列に配列された照野と実質的に相似な円弧状の反射面を有する複数の単位ミラー（反射素子群）を含む。入射側フライアイミラー２１は、マスクＭの反射面及び基板Ｐの表面と光学的に共役な位置又はその近傍に配置されている。
　また、射出側フライアイミラー２２は、入射側フライアイミラー２１の複数の単位ミラーと対応する複数の単位ミラー（反射素子群）を含む。射出側フライアイミラー２２の単位ミラーのそれぞれは、矩形状であり、並列に配列されている。射出側フライアイミラー２２は、投影光学系ＰＬの瞳位置と光学的に共役な位置又はその近傍に配置されている。
　第３集光ミラー２０からのコリメートされた光は、入射側フライアイミラー２１に入射して、その入射側フライアイミラー２１によって波面分割される。
　入射側フライアイミラー２１の単位ミラーのそれぞれは、入射した光を集光し、複数の集光点（光源像）を形成する。それら複数の集光点が形成される位置近傍のそれぞれには、射出側フライアイミラー２２の複数の単位ミラーが配置されている。射出側フライアイミラー２２の射出面又はその近傍には、射出側フライアイミラー２２の単位ミラーの数に応じた複数の集光点（二次光源）が形成される。
　また、照明光学系ＩＬは、コンデンサミラー２３を有する。コンデンサミラー２３は、コンデンサミラー２３の焦点位置と反射型フライアイミラー光学系２５により形成される二次光源の位置近傍とが実質的に一致するように配置されている。反射型フライアイミラー光学系２５により形成された二次光源からの光は、コンデンサミラー２３で反射されるともに集光され、光路折り曲げミラー２４を介して、マスクＭに供給される。
　このように、複数の光学素子２０～２４を含む照明光学系ＩＬは、光源装置１３から射出される露光光ＥＬでマスクＭ上の照明領域を均一に照明する。照明光学系ＩＬにより照明され、マスクＭで反射した露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬに入射する。
　なお、マスクＭに供給される光と、マスクＭで反射して投影光学系ＰＬに入射する光との光路分離を空間的に行うために、本実施形態の照明光学系ＩＬは、非テレセントリック系である。また、投影光学系ＰＬもマスク側非テレセントリック系である。
　マスクステージ１１は、マスクＭを保持しながら、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能な６自由度ステージである。本実施形態においては、マスクステージ１１は、マスクＭの反射面とＸＹ平面とが実質的に平行となるように、マスクＭを保持する。
　マスクステージ１１（マスクＭ）の位置情報は、レーザ干渉計４１によって計測される。レーザ干渉計４１は、マスクステージ１１に設けられた計測ミラーを用いて、マスクステージ１１のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。
　また、マスクステージ１１に保持されているマスクＭの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹに関する位置情報）は、不図示のフォーカス・レベリング検出システムによって検出される。レーザ干渉計４１の計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて、マスクステージ１１に保持されているマスクＭの位置が制御される。
　　また、本実施形態の露光装置ＥＸは、例えば特開２００４－３５６４１５号公報等に開示されているような、マスクＭの反射面の少なくとも一部と対向する位置に配置され、マスクＭの反射面での露光光ＥＬの照明領域を制限するブラインド部材６０を備えている。ブラインド部材６０は、露光光ＥＬが通過可能な開口を有し、マスクＭの反射面での露光光ＥＬの照明領域を規定する。
　投影光学系ＰＬは、マスクＭからの露光光ＥＬが供給される複数の光学素子３１、３２、３３、３４、３５、３６を含み、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する。投影光学系ＰＬの光学素子３１、３２、３３、３４、３５、３６の少なくとも一つが、上述した多層膜反射鏡１０でもよい。
　投影光学系ＰＬは、凹面状の反射面を有する第１反射ミラー３１及び凹面状の反射面を有する第２反射ミラー３２を含む第１ミラー対と、所定形状の反射面を有する第３反射ミラー３３及び凹面状の反射面を有する第４反射ミラー３４を含む第２ミラー対と、凸面状の反射面を有する第５反射ミラー３５及び凹面状の反射面を有する第６反射ミラー３６を含む第３ミラー対とを備えている。
　それぞれのミラー対のうち、第１反射ミラー３１、第３反射ミラー３３、及び第５反射ミラー３５のそれぞれは、反射面が投影光学系ＰＬの物体面側（マスクＭ側）を向くように配置されており、第２反射ミラー３２、第４反射ミラー３４、及び第６反射ミラー３６のそれぞれは、反射面が投影光学系ＰＬの像面側（基板Ｐ側）を向くように配置されている。
　マスクＭからの露光光ＥＬは、第１反射ミラー３１及び第２反射ミラー３２の順で第１ミラー対を反射した後に中間像を形成する。中間像からの光は、第３反射ミラー３３及び第４反射ミラー３４の順で第２ミラー対を反射する。第２ミラー対を反射した光は、第５反射ミラー３５及び第６反射ミラー３６の順で第３ミラー対を反射して基板Ｐへ導かれる。中間像が形成される位置には、基板Ｐ上の投影領域を制限する視野絞りＦＳが配置されている。
　第１ミラー対の第１反射ミラー３１と第２反射ミラー３２との間には、投影光学系ＰＬの開口数ＮＡを制限する開口絞りＡＳが配置されている。開口絞りＡＳは、大きさ（口径）が可変な開口を有する。開口の大きさ（口径）は、開口絞り制御ユニット５１により制御される。
　基板ステージ１２は、基板Ｐを保持しながら、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能な６自由度ステージである。本実施形態においては、基板ステージ１２は、基板Ｐの表面とＸＹ平面とが実質的に平行となるように、基板Ｐを保持する。
　基板ステージ１２（基板Ｐ）の位置情報は、レーザ干渉計４２によって計測される。レーザ干渉計４２は、基板ステージ１２に設けられた計測ミラーを用いて、基板ステージ１２のＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に関する位置情報を計測する。また、基板ステージ１２に保持されている基板Ｐの表面の面位置情報（Ｚ軸、θＸ、及びθＹに関する位置情報）は、不図示のフォーカス・レベリング検出システムによって検出される。
　レーザ干渉計４２の計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて、基板ステージ１２に保持されている基板Ｐの位置が制御される。
　基板Ｐを露光するときには、照明光学系ＩＬがマスクＭ上の所定の照明領域を露光光ＥＬで照明しながら、マスクＭを保持したマスクステージ１１のＹ軸方向への移動と同期して、基板Ｐを保持した基板ステージ１２がＹ軸方向へ移動する。これにより、マスクＭのパターンの像が、投影光学系ＰＬを介して基板Ｐに投影される。
　以上説明したように、本実施形態によれば、多層膜４の厚さの分布が回転対称軸を持たず、多層膜４の表面４Ｓに対する光ＥＬの入射角度に基づいて、その光ＥＬが反射するように、多層膜４の各位置（各部分）で厚さを異ならせたので、その多層膜４は入射した光ＥＬを高い反射率で反射することができる。したがって、多層膜における反射率の低下に起因する露光不良の発生、及び不良デバイスの発生を抑制することができる。
　例えば、多層膜反射鏡の光軸を中心とする円の複数の多層膜４の部分を同じ厚さにした場合、図３及び図４を参照して説明したように、光ＥＬの入射角度によっては、光ＥＬを反射できない部分が生じる可能性がある。また、反射できる光ＥＬの入射角度範囲を大きくしようとすると、例えば図３のラインＣａ２を参照して説明したように、最大反射率が低下する可能性がある。
　本実施形態においては、例えば第１部分ＰＡ１及び第２部分ＰＡ２のそれぞれにおいて目標反射率が得られるように、第１部分ＰＡ１及び第２部分ＰＡ２のそれぞれにおいて必要な多層膜４の厚さを計算する。その計算結果を関数にフィッティングして多層膜４を製造する。これにより、所期の反射率の多層膜４を有する多層膜反射鏡１０を製造することができる。すなわち、反射率の高い反射鏡を製造することができる。
　また、本実施形態に係る多層膜反射鏡１０を照明光学系ＩＬ及び投影光学系ＰＬの少なくとも一方に用いることによって、それら光学系ＩＬ、ＰＬの光学性能、ひいては露光装置ＥＸの露光性能の低下を抑制できる。これによって、露光装置のスループットが向上する。
　なお、上述の各実施形態においては、多層膜４がＭｏ／Ｓｉ多層膜である場合を例にして説明したが、例えばＥＵＶ光の波長帯域に応じて、多層膜４を形成する材料を変更することができる。例えば、１１．３ｎｍ付近の波長帯域のＥＵＶ光を用いる場合には、モリブデン層（Ｍｏ層）とベリリウム層（Ｂｅ層）とを交互に積層したＭｏ／Ｂｅ多層膜を用いることで、高い反射率を得ることができる。
　また、上述の各実施形態において、多層膜４の第１層１を形成するための物質として、ルテニウム（Ｒｕ）、炭化モリブデン（Ｍｏ２Ｃ）、酸化モリブデン（ＭｏＯ２）、珪化モリブデン（ＭｏＳｉ２）等を用いてもよい。また、多層膜４の第２層２を形成する物質として、炭化シリコン（ＳｉＣ）を用いることができる。
　代替的に、多層膜反射鏡１０は、非球面または自由曲面の反射面を有する反射鏡を用いることができる。この場合、例えば、非球面または自由曲面を表す式の原点を通る直線や、反射面の中心または重心を通る直線（基準線、基準軸）を「光軸」とみなすことができる。
　一実施形態において、球面の反射面またはその他の反射面を有する反射鏡における光軸を設計上の基準として定めることができる。代替的及び／又は追加的に、反射面の曲面を表す式の原点を通る直線（基準線、基準軸）や、反射面の中心または重心を通る直線（基準線、基準軸）を光軸とみなし、設計上の基準として定めることができる。
　上述の実施形態の基板Ｐ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、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又はレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
　露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭ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Ｍと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐ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。
　さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとを実質的に静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとを実質的に静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。
　また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
　また、例えば米国特許第６６１１３１６号に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域を実質的に同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。
　また、本発明は、米国特許６３４１００７号、米国特許６４００４４１号、米国特許６５４９２６９号、及び米国特許６５９０６３４号、米国特許６２０８４０７号、米国特許６２６２７９６号などに開示されているような複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
　更に、例えば米国特許第６８９７９６３号等に開示されているように、基板を保持する基板ステージと基準マークが形成された基準部材及び／又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。
　露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐ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、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、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。
　本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願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及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デバイスは、図１１に示すように、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、前述した実施形態に従って、マスクのパターンからの露光光で基板Ｐを露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理（露光処理）を有する基板処理ステップ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、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。本発明の態様を実施することによって、デバイス製造のスループットが向上する。
　なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した装置等に関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
　１…第１層、２…第２層、４…多層膜、４Ｓ…表面、５…基材、５Ｓ…表面、１０…多層膜反射鏡（反射鏡）、ＥＸ…露光装置。

Claims (12)

  1. 　入射された光を反射する反射鏡であって、
    　基材と、
    　前記基材上に交互に積層された第１層及び第２層を含み、前記入射された光の少なくとも一部を反射可能な多層膜と、を備え、
    　前記多層膜は、
    　第１厚さを有する第１部分と、
    　前記第１部分に対して前記反射鏡の光軸に回転対称な位置に設けられ、前記第１厚さとは異なる第２厚さを有する第２部分と、を備える反射鏡。
  2. 　前記多層膜は、
    　前記第１部分に第１角度で入射された光を反射させ、
    　前記第２部分に第２角度で入射された光を反射させ、
    　前記第１部分と前記第２部分とにおける前記入射された光の反射率の差が小さくなるように、前記第１厚さと前記第２厚さとがそれぞれ定められる請求項１に記載の反射鏡。
  3. 　前記多層膜は、
    　前記反射鏡の光軸の方位角方向に変化する厚さ分布を有する請求項１または２に記載の反射鏡。
  4. 　前記多層膜は、
    　前記反射鏡の光軸に回転対称ではない厚さ分布を有する請求項１～３の何れか一項に記載の反射鏡。
  5. 　前記多層膜は、
    　前記多層膜の表面において前記光の入射領域の中心と、前記反射鏡の光軸とを通る線に対して線対称である請求項１～４のいずれか一項に記載の反射鏡。
  6. 　前記多層膜は、
    　前記多層膜の表面において有限回の回転対称性を有する厚さ分布を有する請求項１～６のいずれか一項に記載の反射鏡。
  7. 　前記多層膜の厚さ分布に起因する収差が小さくなるように、前記多層膜が形成される前記基材の表面の形状が定められる請求項１～６のいずれか一項に記載の反射鏡。
  8. 　前記基材は、
    　前記第１部分が形成される第１の表面と、
    　前記第１の表面に対して前記多層膜が積層される方向に離れて設けられ、前記第２部分が形成される第２の表面と、を有する請求項１～７のいずれか一項に記載の反射鏡。
  9. 　複数の光学素子を有し、第１面の像を第２面に投影する投影光学系であって、
    　前記光学素子の少なくとも一つが、請求項１～８のいずれか一項に記載の反射鏡である投影光学系。
  10. 　前記第１面からの光が複数の前記光学素子を介して前記第２面に照射され、
    　複数の前記光学素子のうち、少なくとも前記光の入射角度範囲が最も広い光学素子が前記反射鏡である請求項９に記載の投影光学系。
  11. 　露光光で基板を露光する露光装置であって、
    　請求項１～８のいずれか一項に記載の反射鏡を備える露光装置。
  12. 　請求項１１に記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
    　露光された前記基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。
PCT/JP2013/057471 2012-05-21 2013-03-15 反射鏡、投影光学系、露光装置、及びデバイス製造方法 WO2013175835A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/402,666 US9606447B2 (en) 2012-05-21 2013-03-15 Reflective mirror, projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
US15/437,338 US9864278B2 (en) 2012-05-21 2017-02-20 Reflective mirror, projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
US15/857,286 US10191387B2 (en) 2012-05-21 2017-12-28 Reflective mirror, projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-115533 2012-05-21
JP2012115533 2012-05-21

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/402,666 A-371-Of-International US9606447B2 (en) 2012-05-21 2013-03-15 Reflective mirror, projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
US15/437,338 Continuation US9864278B2 (en) 2012-05-21 2017-02-20 Reflective mirror, projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013175835A1 true WO2013175835A1 (ja) 2013-11-28

Family

ID=49623539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/057471 WO2013175835A1 (ja) 2012-05-21 2013-03-15 反射鏡、投影光学系、露光装置、及びデバイス製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (3) US9606447B2 (ja)
WO (1) WO2013175835A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017535760A (ja) * 2014-10-01 2017-11-30 クラトス・アナリテイカル・リミテツド イオン源のクリーニングに関する方法および装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016201564A1 (de) * 2016-02-02 2017-08-03 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zur Herstellung eines reflektiven optischen Elements und reflektives optisches Element
US10890849B2 (en) * 2016-05-19 2021-01-12 Nikon Corporation EUV lithography system for dense line patterning
SG11202001132SA (en) * 2017-08-08 2020-03-30 Supriya Jaiswal Materials, component, and methods for use with extreme ultraviolet radiation in lithography and other applications

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006029915A (ja) * 2004-07-14 2006-02-02 Nikon Corp 反射素子、露光装置
JP2006058023A (ja) * 2004-08-17 2006-03-02 Canon Inc 薄膜、それを有する光学素子、及び成膜方法
JP2010199503A (ja) * 2009-02-27 2010-09-09 Nikon Corp 光学素子、露光装置及びデバイス製造方法
JP2011022012A (ja) * 2009-07-16 2011-02-03 Canon Inc 光学素子
JP2011228699A (ja) * 2010-03-17 2011-11-10 Carl Zeiss Smt Gmbh 反射光学要素、投影系及び投影露光装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG102627A1 (en) 1996-11-28 2004-03-26 Nikon Corp Lithographic device
DE69829614T2 (de) 1997-03-10 2006-03-09 Asml Netherlands B.V. Lithographiegerät mit einer positioniervorrichtung mit zwei objekthaltern
US6897963B1 (en) 1997-12-18 2005-05-24 Nikon Corporation Stage device and exposure apparatus
US6208407B1 (en) 1997-12-22 2001-03-27 Asm Lithography B.V. Method and apparatus for repetitively projecting a mask pattern on a substrate, using a time-saving height measurement
JP4238390B2 (ja) 1998-02-27 2009-03-18 株式会社ニコン 照明装置、該照明装置を備えた露光装置および該露光装置を用いて半導体デバイスを製造する方法
KR100373209B1 (ko) 1999-09-11 2003-02-25 주식회사 엘지화학 재귀 반사체
US6504902B2 (en) * 2000-04-10 2003-01-07 Rigaku Corporation X-ray optical device and multilayer mirror for small angle scattering system
US20020171922A1 (en) 2000-10-20 2002-11-21 Nikon Corporation Multilayer reflective mirrors for EUV, wavefront-aberration-correction methods for same, and EUV optical systems comprising same
EP1364257A1 (en) 2001-02-27 2003-11-26 ASML US, Inc. Simultaneous imaging of two reticles
JP2004356415A (ja) 2003-05-29 2004-12-16 Nikon Corp 露光装置及び露光方法
JP2005308629A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Canon Inc ミラーユニット及びそれの製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006029915A (ja) * 2004-07-14 2006-02-02 Nikon Corp 反射素子、露光装置
JP2006058023A (ja) * 2004-08-17 2006-03-02 Canon Inc 薄膜、それを有する光学素子、及び成膜方法
JP2010199503A (ja) * 2009-02-27 2010-09-09 Nikon Corp 光学素子、露光装置及びデバイス製造方法
JP2011022012A (ja) * 2009-07-16 2011-02-03 Canon Inc 光学素子
JP2011228699A (ja) * 2010-03-17 2011-11-10 Carl Zeiss Smt Gmbh 反射光学要素、投影系及び投影露光装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017535760A (ja) * 2014-10-01 2017-11-30 クラトス・アナリテイカル・リミテツド イオン源のクリーニングに関する方法および装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20170206994A1 (en) 2017-07-20
US9864278B2 (en) 2018-01-09
US20150219997A1 (en) 2015-08-06
US10191387B2 (en) 2019-01-29
US9606447B2 (en) 2017-03-28
US20180120713A1 (en) 2018-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102438345B1 (ko) 결상 광학계, 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
TW201508411A (zh) 成像光學系統與包含此類型成像光學系統之用於微影的投影曝光裝置
JP2008270739A (ja) 光学装置、多層膜反射鏡、露光装置、及びデバイス製造方法
US10191387B2 (en) Reflective mirror, projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
KR101892766B1 (ko) 반사 결상 광학계, 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
US10353120B2 (en) Optical element, projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
US20090135510A1 (en) Reflective projection optical system, exposure apparatus, device manufacturing method, projection method, and exposure method
US8743342B2 (en) Reflective imaging optical system, exposure apparatus, and method for producing device
JP3958261B2 (ja) 光学系の調整方法
CN111133358B (zh) 用于将物场成像至像场的成像光学单元
TWI245324B (en) Projection optical system
JP6112201B2 (ja) 多層膜反射鏡、多層膜反射鏡の製造方法、投影光学系、露光装置、デバイスの製造方法
JP2007109957A (ja) ミラー取付構造、投影光学系および露光装置
JP2014120682A (ja) 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
US11092897B2 (en) Method for producing a mirror as an optical component for an optical system of a projection exposure apparatus for projection lithography
JP2011150227A (ja) 露光装置、およびデバイス製造方法
JP2012064725A (ja) 反射光学装置、照明装置、露光装置及びデバイス製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13793664

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14402666

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13793664

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP