JP2000098114A - 多光源形成反射鏡の製造方法及び該反射鏡を用いた光学装置 - Google Patents
多光源形成反射鏡の製造方法及び該反射鏡を用いた光学装置Info
- Publication number
- JP2000098114A JP2000098114A JP10268756A JP26875698A JP2000098114A JP 2000098114 A JP2000098114 A JP 2000098114A JP 10268756 A JP10268756 A JP 10268756A JP 26875698 A JP26875698 A JP 26875698A JP 2000098114 A JP2000098114 A JP 2000098114A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- basic
- reflection mirror
- mirror
- optical device
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Lenses (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決すべき課題】所定の面形状を繰り返し配列してな
る、多光源形成反射鏡を製造する場合、所定の形状を有
する基本反射鏡（要素反射素子）を個々に形成しても、
それらを組み合わせて多光源形成反射鏡に仕上げる手段
が無かった。それによって、スループットの良い、反射
型の投影露光系を用いた半導体露光装置を実現すること
が出来なかった。本発明は、光利用効率の良い、多光源
形成反射鏡を精度良く、安価に製造し、それによって、
スループットの良い半導体露光装置を提供することを目
的にする。 【解決手段】基本反射鏡の裏面に調整部材を設け、多光
源形成反射鏡の基盤に基準部材を設けて組み合わせるだ
けで形成できるようにする。
る、多光源形成反射鏡を製造する場合、所定の形状を有
する基本反射鏡（要素反射素子）を個々に形成しても、
それらを組み合わせて多光源形成反射鏡に仕上げる手段
が無かった。それによって、スループットの良い、反射
型の投影露光系を用いた半導体露光装置を実現すること
が出来なかった。本発明は、光利用効率の良い、多光源
形成反射鏡を精度良く、安価に製造し、それによって、
スループットの良い半導体露光装置を提供することを目
的にする。 【解決手段】基本反射鏡の裏面に調整部材を設け、多光
源形成反射鏡の基盤に基準部材を設けて組み合わせるだ
けで形成できるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射鏡の製造方法
及び半導体製造装置に関するものであり、特には、微小
な基本反射面の繰り返し配列により構成される反射面を
有する反射鏡の製造方法、反射型照明装置、更にはその
照明装置を用いた半導体露光装置に関するものである。
及び半導体製造装置に関するものであり、特には、微小
な基本反射面の繰り返し配列により構成される反射面を
有する反射鏡の製造方法、反射型照明装置、更にはその
照明装置を用いた半導体露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、ＤＲＡＭやＭＣＰ等の半導体デバ
イスの製造においては、最小線幅をより狭くする開発研
究が盛んに行われており、デザインルール０．１３μm
（４Ｇ・ＤＲＡＭ相当）、０．１μm（１６Ｇ・ＤＲＡ
Ｍ相当）、更には０．０７μm（３２Ｇ・ＤＲＡＭ相
当）の実現に向けて種々の技術が開発されている。この
最小線幅の問題と切っても切れない関係を有するのが、
露光時に生じる光の回折現象であり、これに起因する、
像や集光点のボケが必要な最小線幅を実現する時の最大
の問題点である。この回折現象の影響を押さえるために
は露光光学系の開口数（N.A.： Numerical aperture)を
大きくする必要があり、光学系の大口径化と波長の短波
長化が開発のポイントになっている。ところが、光の波
長が短くなると、特に 200 nm 以下になると、加工が容
易で、光吸収の少ない光学材料が見当たらなくなってく
る。そこで、透過光学系を捨てて、反射光学系による投
影光学系の開発がなされており、相当な成果を上げてい
る。その中に、複数の反射鏡の組み合わせによって、軟
Ｘ線に対して円弧状の光学視野（露光領域として使用出
来る領域）を実現し、マスクとウェハを投影縮小率比の
相対速度で、互いに同期して移動させることによってチ
ップ全体を露光しようとする方法がある。(例えば、Koi
chiro Hoh and Hiroshi Tanino ;“Feasibility Study
on the Extreme UV/Soft X-ray Projection-type Lith
ography”, Bulletin of the Electrontechnical Labor
atory Vol. 49, No.12, P.983-990, 1985、を参照
： 以後、参考文献１と記す）。ところで、最小線幅
と並んで上記の様な半導体デバイス製造にとって重要な
要素にいわゆるスループットがある。このスループット
に関与する要因としては、光源の発光強度、照明系の効
率、反射系に使用する反射鏡の反射率、ウェハ上の感光
材料・レジストの感度等がある。現在、光源としては、
ＡｒＦレーザー、Ｆ2レーザー、更に短波長光の光源と
してシンクロトロン放射光やレーザープラズマ光が開発
されており、反射鏡に関しても、反射率を上げる多層膜
からなる反射鏡の開発も急ピッチで行われ、実用化のレ
ベルに近い（詳細は前述の参考文献１、及び、Andrew
M. Hawryluk et al ;“Soft x-ray beamsplittersand h
ighly dispersive multilayer mirrors for use as sof
t x-ray laser cavity component”, SPIE Vol. 688 M
ultilayer Structure and Laboratory X-ray Laser Res
earch (1986) P.81-90及び、特開昭 ６３−３１２６４
０を参照： 以後、参考文献２と記す）。さて、照明系
の技術開発であるが、要求される、一様照明性や開口数
を実現する技術に関しては、例えば特開昭６０ー２３２
５５２号公報に矩形形状の照明領域を対象とした技術が
提案されている。しかし、上記投影系の様に投影光学系
の視野が円弧上である場合、照明視野が矩形形状では光
の利用効率が悪く、どうしても露光時間を短縮出来ず、
従って、スループットが上がらなかった。最近、この問
題を解決する方法として、投影光学系の有する光学視野
に合わせて照明視野を設定し、これによって照明効率を
上げ、スループットの問題を解決する方法が特願平１０
ー０４７４００に提案されている。この技術を図６を基
に簡単に説明する。図６は投影露光装置の概要図であ
り、光源１より出た光は提案になる多光源形成反射反射
鏡２、コンデンサー光学素子３及び反射鏡４を経てマス
クステージ５ｓ上に保持されたマスク５を照明する。マ
スク５には、ウェハステージ７ｓ上に保持されたウェハ
上に描くべきパターンが反射体図形として形成されてい
る。マスク上のパターンは２、３、４からなる反射型照
明光学装置によって照明され、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ
からなる投影光学装置６を通じてウェハ７上に投影され
る。この時投影光学装置の光学視野は製作すべきデバイ
スチップ全体をカバー出来るほど広くはなく、マスク５
とウェハ７を同期させて相対的に移動（スキャン）させ
ながら露光を行うことによってチップ全体のパターンを
ウェハ上に形成する。このために、ステージの移動量を
制御する、レーザー干渉距離計を含むマスクステージコ
ントローラ８とウェハステージコントローラ９が備わっ
ている。（このスキャンを伴う露光方式に関しては先の
参考文献１を参照）。この際のポイントは、多光源形成
反射鏡２をひとつ又は複数の微小な基本反射面の繰り返
し配列により反射鏡を構成することであり、その基本反
射面の外形状を投影光学装置の光学視野形状と相似形に
することである。これによって位置Ｐ２に多数の点光源
像Ｉがほぼ円形状に形成され、これがコンデンサー光学
素子によって必要な照明視野を形成する。上記のような
技術を用いると、マスク上の照明すべき領域を無駄無く
一様に照明出来、露光時間の短縮が可能になって、高い
スループットを有する半導体露光装置の実現が可能にな
る。
イスの製造においては、最小線幅をより狭くする開発研
究が盛んに行われており、デザインルール０．１３μm
（４Ｇ・ＤＲＡＭ相当）、０．１μm（１６Ｇ・ＤＲＡ
Ｍ相当）、更には０．０７μm（３２Ｇ・ＤＲＡＭ相
当）の実現に向けて種々の技術が開発されている。この
最小線幅の問題と切っても切れない関係を有するのが、
露光時に生じる光の回折現象であり、これに起因する、
像や集光点のボケが必要な最小線幅を実現する時の最大
の問題点である。この回折現象の影響を押さえるために
は露光光学系の開口数（N.A.： Numerical aperture)を
大きくする必要があり、光学系の大口径化と波長の短波
長化が開発のポイントになっている。ところが、光の波
長が短くなると、特に 200 nm 以下になると、加工が容
易で、光吸収の少ない光学材料が見当たらなくなってく
る。そこで、透過光学系を捨てて、反射光学系による投
影光学系の開発がなされており、相当な成果を上げてい
る。その中に、複数の反射鏡の組み合わせによって、軟
Ｘ線に対して円弧状の光学視野（露光領域として使用出
来る領域）を実現し、マスクとウェハを投影縮小率比の
相対速度で、互いに同期して移動させることによってチ
ップ全体を露光しようとする方法がある。(例えば、Koi
chiro Hoh and Hiroshi Tanino ;“Feasibility Study
on the Extreme UV/Soft X-ray Projection-type Lith
ography”, Bulletin of the Electrontechnical Labor
atory Vol. 49, No.12, P.983-990, 1985、を参照
： 以後、参考文献１と記す）。ところで、最小線幅
と並んで上記の様な半導体デバイス製造にとって重要な
要素にいわゆるスループットがある。このスループット
に関与する要因としては、光源の発光強度、照明系の効
率、反射系に使用する反射鏡の反射率、ウェハ上の感光
材料・レジストの感度等がある。現在、光源としては、
ＡｒＦレーザー、Ｆ2レーザー、更に短波長光の光源と
してシンクロトロン放射光やレーザープラズマ光が開発
されており、反射鏡に関しても、反射率を上げる多層膜
からなる反射鏡の開発も急ピッチで行われ、実用化のレ
ベルに近い（詳細は前述の参考文献１、及び、Andrew
M. Hawryluk et al ;“Soft x-ray beamsplittersand h
ighly dispersive multilayer mirrors for use as sof
t x-ray laser cavity component”, SPIE Vol. 688 M
ultilayer Structure and Laboratory X-ray Laser Res
earch (1986) P.81-90及び、特開昭 ６３−３１２６４
０を参照： 以後、参考文献２と記す）。さて、照明系
の技術開発であるが、要求される、一様照明性や開口数
を実現する技術に関しては、例えば特開昭６０ー２３２
５５２号公報に矩形形状の照明領域を対象とした技術が
提案されている。しかし、上記投影系の様に投影光学系
の視野が円弧上である場合、照明視野が矩形形状では光
の利用効率が悪く、どうしても露光時間を短縮出来ず、
従って、スループットが上がらなかった。最近、この問
題を解決する方法として、投影光学系の有する光学視野
に合わせて照明視野を設定し、これによって照明効率を
上げ、スループットの問題を解決する方法が特願平１０
ー０４７４００に提案されている。この技術を図６を基
に簡単に説明する。図６は投影露光装置の概要図であ
り、光源１より出た光は提案になる多光源形成反射反射
鏡２、コンデンサー光学素子３及び反射鏡４を経てマス
クステージ５ｓ上に保持されたマスク５を照明する。マ
スク５には、ウェハステージ７ｓ上に保持されたウェハ
上に描くべきパターンが反射体図形として形成されてい
る。マスク上のパターンは２、３、４からなる反射型照
明光学装置によって照明され、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ
からなる投影光学装置６を通じてウェハ７上に投影され
る。この時投影光学装置の光学視野は製作すべきデバイ
スチップ全体をカバー出来るほど広くはなく、マスク５
とウェハ７を同期させて相対的に移動（スキャン）させ
ながら露光を行うことによってチップ全体のパターンを
ウェハ上に形成する。このために、ステージの移動量を
制御する、レーザー干渉距離計を含むマスクステージコ
ントローラ８とウェハステージコントローラ９が備わっ
ている。（このスキャンを伴う露光方式に関しては先の
参考文献１を参照）。この際のポイントは、多光源形成
反射鏡２をひとつ又は複数の微小な基本反射面の繰り返
し配列により反射鏡を構成することであり、その基本反
射面の外形状を投影光学装置の光学視野形状と相似形に
することである。これによって位置Ｐ２に多数の点光源
像Ｉがほぼ円形状に形成され、これがコンデンサー光学
素子によって必要な照明視野を形成する。上記のような
技術を用いると、マスク上の照明すべき領域を無駄無く
一様に照明出来、露光時間の短縮が可能になって、高い
スループットを有する半導体露光装置の実現が可能にな
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の様な、円弧状の
照明視野を有する反射型照明光学装置用の多光源形成反
射鏡、及びその基本反射面を実際に設計した結果を図
７、８を用いて説明する。図７（ａ）に示すように、こ
の多光源形成鏡は、３種類の基本反射面（Ａ１、Ｂ１、
Ｃ１）から構成されている。すなわち、図７（ａ）の多
光源形成反射鏡の各列は、各基本反射面がＡ１、Ｂ１、
Ｃ１、…の順に配列されている。図８（ａ），（ｂ），
（ｃ）には、各基本反射面の形状を示す。これらの図に
示すように各基本反射面は、曲率半径Ｒの凹の球面４１
に、図７（ｂ）に示すようなＹＺ面に平行な円弧状帯
（平均半径がＺｈの円の円弧状帯）を投影した形状にな
っている。この時投影する円弧の円の中心を球面の中心
軸に合わせた場合の投影像がＡ１であり、円弧の中心を
球面の軸に垂直にＹｈだけずらせた場合の投影像がＢ
１、Ｃ１である。この投影像形状を切り出して基本反射
面とする。いずれも、ほぼ円弧状になる。少なくともＸ
方向より見れば完全な円弧状である。そしてＢ１，Ｃ１
をそれぞれＹ軸方向に平行移動してＡ１と組み合わせて
いく。このようにして出来た反射鏡に例えばＸ方向より
平行光線を入射させるとＡ１による点像が球面４１の焦
点に、Ｂ１による点像が焦点よりＹｈだけ横すれして、
Ｃ１による点像が焦点よりーＹｈだけ横ずれして形成さ
れる。ここで、例えば、基本反射面の、好適な実用的な
設計解としては、凹球面の曲率半径Ｒは１６０〜２００
ｍｍ、Ｚｈは４．５〜５．５ｍｍ、円弧の幅（円弧状帯
の幅）は０．３〜２ｍｍ、円弧の長さは４．５〜５．５
ｍｍ、Ｙｈは約２．３〜２．７mmとなり、更に表面粗さ
がＲｒｍｓ＜０．３ｎｍである。
照明視野を有する反射型照明光学装置用の多光源形成反
射鏡、及びその基本反射面を実際に設計した結果を図
７、８を用いて説明する。図７（ａ）に示すように、こ
の多光源形成鏡は、３種類の基本反射面（Ａ１、Ｂ１、
Ｃ１）から構成されている。すなわち、図７（ａ）の多
光源形成反射鏡の各列は、各基本反射面がＡ１、Ｂ１、
Ｃ１、…の順に配列されている。図８（ａ），（ｂ），
（ｃ）には、各基本反射面の形状を示す。これらの図に
示すように各基本反射面は、曲率半径Ｒの凹の球面４１
に、図７（ｂ）に示すようなＹＺ面に平行な円弧状帯
（平均半径がＺｈの円の円弧状帯）を投影した形状にな
っている。この時投影する円弧の円の中心を球面の中心
軸に合わせた場合の投影像がＡ１であり、円弧の中心を
球面の軸に垂直にＹｈだけずらせた場合の投影像がＢ
１、Ｃ１である。この投影像形状を切り出して基本反射
面とする。いずれも、ほぼ円弧状になる。少なくともＸ
方向より見れば完全な円弧状である。そしてＢ１，Ｃ１
をそれぞれＹ軸方向に平行移動してＡ１と組み合わせて
いく。このようにして出来た反射鏡に例えばＸ方向より
平行光線を入射させるとＡ１による点像が球面４１の焦
点に、Ｂ１による点像が焦点よりＹｈだけ横すれして、
Ｃ１による点像が焦点よりーＹｈだけ横ずれして形成さ
れる。ここで、例えば、基本反射面の、好適な実用的な
設計解としては、凹球面の曲率半径Ｒは１６０〜２００
ｍｍ、Ｚｈは４．５〜５．５ｍｍ、円弧の幅（円弧状帯
の幅）は０．３〜２ｍｍ、円弧の長さは４．５〜５．５
ｍｍ、Ｙｈは約２．３〜２．７mmとなり、更に表面粗さ
がＲｒｍｓ＜０．３ｎｍである。
【０００４】ところで、この様な多光源形成反射鏡を加
工する場合、その表面粗さの観点や面形状の加工精度か
ら考えて、まず、被加工物を第１の所定の曲面に仕上げ
ておき、その曲面の所定の位置より基本反射面を切り出
している。例えば、基板用の被加工物に、アルミ合金を
用い、図１に示すように、被加工物１１３をワークホル
ダ１１４に保持して回転させ、バイトホルダ１１１によ
って保持されたダイヤモンドバイト１１２を使ったＮＣ
切削加工機により第１の所定の曲面に形状創成する。こ
の後加工面を図２に示すように、被加工物をワークホル
ダ１１５に保持して回転させ、研磨皿１１６に貼り付け
られたポリシャ１１７を揺動軸を揺動させて研磨するこ
とによって必要となる表面粗さＲｒｍｓ＜０．３ｎｍを
満足させる。次に、本被加工物の一部を図３に示すよう
なワイヤ放電加工機により切り出し、これを張り合わせ
ることによって、図７のような複雑な形状を基本反射面
を有する多光源形成反射鏡を加工することができる。
工する場合、その表面粗さの観点や面形状の加工精度か
ら考えて、まず、被加工物を第１の所定の曲面に仕上げ
ておき、その曲面の所定の位置より基本反射面を切り出
している。例えば、基板用の被加工物に、アルミ合金を
用い、図１に示すように、被加工物１１３をワークホル
ダ１１４に保持して回転させ、バイトホルダ１１１によ
って保持されたダイヤモンドバイト１１２を使ったＮＣ
切削加工機により第１の所定の曲面に形状創成する。こ
の後加工面を図２に示すように、被加工物をワークホル
ダ１１５に保持して回転させ、研磨皿１１６に貼り付け
られたポリシャ１１７を揺動軸を揺動させて研磨するこ
とによって必要となる表面粗さＲｒｍｓ＜０．３ｎｍを
満足させる。次に、本被加工物の一部を図３に示すよう
なワイヤ放電加工機により切り出し、これを張り合わせ
ることによって、図７のような複雑な形状を基本反射面
を有する多光源形成反射鏡を加工することができる。
【０００５】しかしながら、この基本反射鏡を組み上げ
る工程は実際に光を照射して、ウェハ位置に置かれた撮
像素子上に照明視野を形成せしめ、この像をＣＲＴ上で
観察しながら１ヶづつ基本反射鏡を調節していた。この
ために調整に膨大は時間と手間が掛かり、従ってコスト
高の大きな要因になっていた。又、人の目を介して行う
作業なので調整のばらつきを避けることが出来ず、性能
も一定していなかった。。
る工程は実際に光を照射して、ウェハ位置に置かれた撮
像素子上に照明視野を形成せしめ、この像をＣＲＴ上で
観察しながら１ヶづつ基本反射鏡を調節していた。この
ために調整に膨大は時間と手間が掛かり、従ってコスト
高の大きな要因になっていた。又、人の目を介して行う
作業なので調整のばらつきを避けることが出来ず、性能
も一定していなかった。。
【０００６】そこで、本発明はこのような課題を解決す
るべく考案したものであり、設計通りの反射面形状を有
する多光源形成反射鏡を歩留まり良く製造できる製造方
法を提供することを第１の目的にし、更には、よりスル
ープットの高い半導体露光装置を得ることを第２の目的
にしている。
るべく考案したものであり、設計通りの反射面形状を有
する多光源形成反射鏡を歩留まり良く製造できる製造方
法を提供することを第１の目的にし、更には、よりスル
ープットの高い半導体露光装置を得ることを第２の目的
にしている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、第１の手段として、所定の曲面の一
部を面形状とする基本反射面を繰り返し配置してなる多
光源形成反射鏡を造する場合に、表面は所定の面形状を
有し、且つ表面粗さが所定の値以下である基本反射面を
有し、裏面は位置合わせの用の基準面を有する、小さな
基本反射鏡を複数個作成する工程と、基本反射鏡を組み
上げる基盤材に基準面を形成する工程と、各基本反射鏡
の裏面に形成された基準面と、基盤材に形成された基準
面を合わせることによって基本反射鏡を組み上げる工程
と、を有するようにした。 これによって人手をあまり
介さずに、正確に、低コストで基本反射鏡を組み上げら
れるので精度の良い、安価な多光源形成反射鏡が得られ
る。
めに、本発明では、第１の手段として、所定の曲面の一
部を面形状とする基本反射面を繰り返し配置してなる多
光源形成反射鏡を造する場合に、表面は所定の面形状を
有し、且つ表面粗さが所定の値以下である基本反射面を
有し、裏面は位置合わせの用の基準面を有する、小さな
基本反射鏡を複数個作成する工程と、基本反射鏡を組み
上げる基盤材に基準面を形成する工程と、各基本反射鏡
の裏面に形成された基準面と、基盤材に形成された基準
面を合わせることによって基本反射鏡を組み上げる工程
と、を有するようにした。 これによって人手をあまり
介さずに、正確に、低コストで基本反射鏡を組み上げら
れるので精度の良い、安価な多光源形成反射鏡が得られ
る。
【０００８】第２の手段として、複数の反射鏡からなる
反射型照明装置に上記第１の手段によって製造された多
光源形成反射鏡を有するようにした。これによって、反
射型照明装置の光利用効率が良くなり、コストも低減さ
れる。第３の手段として、光源、マスクを保持して移動
するマスクステージ、該マスクを照明する照明装置、該
マスク上ののパターンをウェハ上に投影する投影光学装
置、ウェハを保持して移動させるウェハステージを有す
る半導体露光装置に、上記第２の手段で得られた反射型
照明装置を用い、その反射型照明装置の多光源形成反射
鏡が有する基本反射面が前記投影光学装置の光学視野と
相似形であるようにした。これによって、露光装置とし
て、照明系と投影系の光学視野を合わせる事が出来、従
って、光利用効率が各段に向上してスループットの高い
半導体露光装置が得られる。
反射型照明装置に上記第１の手段によって製造された多
光源形成反射鏡を有するようにした。これによって、反
射型照明装置の光利用効率が良くなり、コストも低減さ
れる。第３の手段として、光源、マスクを保持して移動
するマスクステージ、該マスクを照明する照明装置、該
マスク上ののパターンをウェハ上に投影する投影光学装
置、ウェハを保持して移動させるウェハステージを有す
る半導体露光装置に、上記第２の手段で得られた反射型
照明装置を用い、その反射型照明装置の多光源形成反射
鏡が有する基本反射面が前記投影光学装置の光学視野と
相似形であるようにした。これによって、露光装置とし
て、照明系と投影系の光学視野を合わせる事が出来、従
って、光利用効率が各段に向上してスループットの高い
半導体露光装置が得られる。
【０００９】第４の手段として、第３の手段で得られる
半導体露光装置に、投影光学装置が複数の反射鏡からな
る反射型投影光学装置を用い、かつ投影光学装置の光学
視野が円弧状であるようにした。これによって、１５７
ｎｍの波長を有するＦ２レーザーや軟Ｘ線を利用する半
導体露光装置が得られる。なお、円弧状の投影系視野の
利用は、少ない反射鏡数で、広い視野が得られることに
よっている。
半導体露光装置に、投影光学装置が複数の反射鏡からな
る反射型投影光学装置を用い、かつ投影光学装置の光学
視野が円弧状であるようにした。これによって、１５７
ｎｍの波長を有するＦ２レーザーや軟Ｘ線を利用する半
導体露光装置が得られる。なお、円弧状の投影系視野の
利用は、少ない反射鏡数で、広い視野が得られることに
よっている。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明では、上記の様な多光源形
成反射鏡を製作する場合、ひとつの基板上に一体的に基
本反射面を順次機械的に形成し、その後で各々の基本反
射面の形状や表面粗さを修正する方法には性能に限度が
あること、また時間と手間がかかるため製作費用に関し
てもマイナスが大きいことを考慮して、先ず各々の基本
反射面を設計値通り製作し、しかる後にそれらを正確
に、安価に組み合わせる方がより高性能な多光源形成反
射鏡を、安価に得られる、という考えに立脚している。
成反射鏡を製作する場合、ひとつの基板上に一体的に基
本反射面を順次機械的に形成し、その後で各々の基本反
射面の形状や表面粗さを修正する方法には性能に限度が
あること、また時間と手間がかかるため製作費用に関し
てもマイナスが大きいことを考慮して、先ず各々の基本
反射面を設計値通り製作し、しかる後にそれらを正確
に、安価に組み合わせる方がより高性能な多光源形成反
射鏡を、安価に得られる、という考えに立脚している。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を、図面を用いて説明する。
ここで、例えば、基本反射面の、切り出すべき凹球面の
曲率半径Ｒは１８０ｍｍ、Ｚｈは５．０ｍｍ、円弧の幅
（円弧状帯の幅）は１．０ｍｍ、円弧の長さは５．０ｍ
ｍ、Ｙｈは約２．５mmの場合を例にとる。基本反射面を
有する小さな基本反射鏡の製作には前述のような方法が
適用可能である。ここに、再度記す。基板用の被加工物
にはアルミ合金に、無電解ニッケルをメッキしたものを
用いた。無電解ニッケルメッキは厚さが５０ミクロン以
下（加工後の値として）、これによって、アルミ合金で
は得られない表面粗さが数が得られる、という効果を有
している。まず、曲率半径１８０ｍｍの凹形状の球面被
加工物を、図１に示すようにダイヤモンドバイトを使っ
たＮＣ切削加工機により高精度に形状創成し、この後加
工面を図２に示すように研磨することによって必要とな
る表面粗さＲｒｍｓ＜０．３ｎｍを満足させる。
ここで、例えば、基本反射面の、切り出すべき凹球面の
曲率半径Ｒは１８０ｍｍ、Ｚｈは５．０ｍｍ、円弧の幅
（円弧状帯の幅）は１．０ｍｍ、円弧の長さは５．０ｍ
ｍ、Ｙｈは約２．５mmの場合を例にとる。基本反射面を
有する小さな基本反射鏡の製作には前述のような方法が
適用可能である。ここに、再度記す。基板用の被加工物
にはアルミ合金に、無電解ニッケルをメッキしたものを
用いた。無電解ニッケルメッキは厚さが５０ミクロン以
下（加工後の値として）、これによって、アルミ合金で
は得られない表面粗さが数が得られる、という効果を有
している。まず、曲率半径１８０ｍｍの凹形状の球面被
加工物を、図１に示すようにダイヤモンドバイトを使っ
たＮＣ切削加工機により高精度に形状創成し、この後加
工面を図２に示すように研磨することによって必要とな
る表面粗さＲｒｍｓ＜０．３ｎｍを満足させる。
【００１２】次に、本被加工物の一部を図３に示すよう
なワイヤ放電加工機により切り出す。もしくはフライス
加工により切り出しても良い。形成された基本反射鏡の
裏面に、図４（ａ）に示す様な、水平に位置決めを行う
基準面ｘ１、ｙ１、高さ方向の位置決めを行うための基
準面ｚ１を形成する。形成する方法としては、反射鏡を
ＮＣステージ付きのフライス旋盤に取り付け、反射鏡の
反射光が所定の位置になるようにＮＣステージを調節
し、この状態で反射鏡の裏面の基準面をフライス等で仕
上げる。一方、この基本反射鏡が組み込まれるベースと
なる基盤には図４（ｂ）に示すようにｘ１，ｙ１，ｚ１
に対応する基準面ｘ２，ｙ２，ｚ２を有するブロックが
設置されている。なお、このブロックは基本反射鏡を設
置する基盤上に、ミラーの設置間隔に合わせて高精度に
加工されている。そして要素光学素子に設けた基準面ｘ
１，ｙ１，ｚ１と、この要素光学素子が組み込まれるブ
ロックの基準面ｘ２，ｙ２，ｚ２を密着するように多数
個組み合わせることで、図５に示すように規則正しく正
確に位置決めされた基本反射鏡の組み合わせにより、高
精度で、安価な多光源形成反射鏡の製造が可能になる。
図５には２×４列の組み合わせのみを示しているが、
この方法で多数の基本反射鏡を基準面を基に並べて設置
することで図７に示すような多光源形成反射鏡の製作が
可能となった。
なワイヤ放電加工機により切り出す。もしくはフライス
加工により切り出しても良い。形成された基本反射鏡の
裏面に、図４（ａ）に示す様な、水平に位置決めを行う
基準面ｘ１、ｙ１、高さ方向の位置決めを行うための基
準面ｚ１を形成する。形成する方法としては、反射鏡を
ＮＣステージ付きのフライス旋盤に取り付け、反射鏡の
反射光が所定の位置になるようにＮＣステージを調節
し、この状態で反射鏡の裏面の基準面をフライス等で仕
上げる。一方、この基本反射鏡が組み込まれるベースと
なる基盤には図４（ｂ）に示すようにｘ１，ｙ１，ｚ１
に対応する基準面ｘ２，ｙ２，ｚ２を有するブロックが
設置されている。なお、このブロックは基本反射鏡を設
置する基盤上に、ミラーの設置間隔に合わせて高精度に
加工されている。そして要素光学素子に設けた基準面ｘ
１，ｙ１，ｚ１と、この要素光学素子が組み込まれるブ
ロックの基準面ｘ２，ｙ２，ｚ２を密着するように多数
個組み合わせることで、図５に示すように規則正しく正
確に位置決めされた基本反射鏡の組み合わせにより、高
精度で、安価な多光源形成反射鏡の製造が可能になる。
図５には２×４列の組み合わせのみを示しているが、
この方法で多数の基本反射鏡を基準面を基に並べて設置
することで図７に示すような多光源形成反射鏡の製作が
可能となった。
【００１３】尚、このように加工した面に対して、反射
率を上げるために、Ｆ2レーザーを光源に使用する時の
ために、アルミニュウム薄膜を約１００ｎｍの厚さに蒸
着によって形成し、さらにその上に同一真空層内にて酸
化防止と反射率の維持の観点よりＭｇＦ2を数十ｎｍの
厚さに蒸着により形成した。また、軟Ｘ線領域の光（電
磁波）を使用する時のためには、ＳｉとＭｏの多層膜に
よる反射鏡（前述の参考文献、１、２を参照）を形成し
た。
率を上げるために、Ｆ2レーザーを光源に使用する時の
ために、アルミニュウム薄膜を約１００ｎｍの厚さに蒸
着によって形成し、さらにその上に同一真空層内にて酸
化防止と反射率の維持の観点よりＭｇＦ2を数十ｎｍの
厚さに蒸着により形成した。また、軟Ｘ線領域の光（電
磁波）を使用する時のためには、ＳｉとＭｏの多層膜に
よる反射鏡（前述の参考文献、１、２を参照）を形成し
た。
【００１４】上記多光源形成反射鏡を半導体露光装置に
組み込むには、図６のように構成すれば良い。
組み込むには、図６のように構成すれば良い。
【００１５】
【発明の効果】上述のように、本発明によって提供され
る加工方法により、多数の基本反射面からなる複雑形状
の光学素子を高精度かつ高い加工効率で製造できる。ま
た本製造方法により得られた光学素子は、半導体デバイ
ス製造装置用の照明装置に好適である。
る加工方法により、多数の基本反射面からなる複雑形状
の光学素子を高精度かつ高い加工効率で製造できる。ま
た本製造方法により得られた光学素子は、半導体デバイ
ス製造装置用の照明装置に好適である。
【図１】本発明の実施例の研削図
【図２】本発明の実施例の研磨図
【図３】本発明の実施例の切り出し法
【図４】本発明に係る光学素子の組み合わせ調整部材
【図５】本発明に係る光学素子の組み合わせ調整法
【図６】本発明に係る投影光学系
【図７】本発明に係わる多光源形成反射鏡
【図８】本発明に係わる基本反射面の形状
１ ・・・・・ 光源 ２ ・・・・・ 多光源形成反射鏡 ３ ・・・・・ コンデンサー光学系 ４ ・・・・・ 反射鏡 ５ ・・・・・ マスク、 ５ｓ ・・・・・ マ
スクステージ ６ ・・・・・ 投影光学装置 ７ ・・・・・ ウェハ、 ７ｓ ・・・・・ ウ
ェハステージ ８ ・・・・・ マスクステージコントローラ ９ ・・・・・ ウェハステージコントローラ ４１ ・・・・・ 基本反射面を切り出す母体となる凹
球面 １１１ ・・・・・ バイトホルダ １１２ ・・・・・ ダイヤモンドバイト １１３ ・・・・・ 被加工物 １１４ ・・・・・ ワークホルダ １１５ ・・・・・ ワークホルダ １１６ ・・・・・ 研磨皿 １１７ ・・・・・ ポリシャ １１８ ・・・・・ 揺動軸 ２００ ・・・・・ 基本反射鏡 ２０１ ・・・・・ 調整部材 ２０２ ・・・・・ 多光源形成反射鏡の基盤 ２０３ ・・・・・ 基準部材 ３１０ ・・・・・ 被加工物 ３１１ ・・・・・ 放電ワイヤ ３１２ ・・・・・ 基本反射面 ３１３ ・・・・・ フライスカッタ Ａ１、Ｂ１、Ｃ１・基本反射面
スクステージ ６ ・・・・・ 投影光学装置 ７ ・・・・・ ウェハ、 ７ｓ ・・・・・ ウ
ェハステージ ８ ・・・・・ マスクステージコントローラ ９ ・・・・・ ウェハステージコントローラ ４１ ・・・・・ 基本反射面を切り出す母体となる凹
球面 １１１ ・・・・・ バイトホルダ １１２ ・・・・・ ダイヤモンドバイト １１３ ・・・・・ 被加工物 １１４ ・・・・・ ワークホルダ １１５ ・・・・・ ワークホルダ １１６ ・・・・・ 研磨皿 １１７ ・・・・・ ポリシャ １１８ ・・・・・ 揺動軸 ２００ ・・・・・ 基本反射鏡 ２０１ ・・・・・ 調整部材 ２０２ ・・・・・ 多光源形成反射鏡の基盤 ２０３ ・・・・・ 基準部材 ３１０ ・・・・・ 被加工物 ３１１ ・・・・・ 放電ワイヤ ３１２ ・・・・・ 基本反射面 ３１３ ・・・・・ フライスカッタ Ａ１、Ｂ１、Ｃ１・基本反射面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１７ (72)発明者 瀧野 日出雄 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 Ｆターム(参考） 2H042 DA01 DA02 DA10 DA18 DC02 DC09 DC10 DD01 DD08 DE07 2H087 KA21 NA04 NA05 TA00 TA02 3C049 AA04 AA09 AA11 AA12 AA19 AB04 CA01 CA04 CB03 CB04 5F046 AA05 AA07 AA08 BA05 CA04 CA08 CB03 CB23 CB24 DB05 DC05 DC12
Claims (4)
- 【請求項１】所定の曲面の一部を面形状とする基本反射
面を繰り返し配置してなる多光源形成反射鏡の製造方法
であって、表面は所定の面形状を有し、且つ表面粗さが
所定の値以下である基本反射面を有し、裏面は位置合わ
せの用の基準面を有する、小さな基本反射鏡を複数個作
成する工程と、基本反射鏡を組み上げる基盤材に基準面
を形成する工程と、各基本反射鏡の裏面に形成された基
準面と、基盤材に形成された基準面を合わせることによ
って基本反射鏡を組み上げる工程と、を有することを特
徴とした多光源形成反射鏡の製造方法。 - 【請求項２】複数の反射鏡からなる反射型照明装置であ
って、請求項１に記載の製造方法によって製造された多
光源形成反射鏡を有することを特徴とする反射型照明装
置。 - 【請求項３】光源、マスクを保持して移動するマスクス
テージ、該マスクを照明する照明装置、該マスク上のの
パターンをウェハ上に投影する投影光学装置、ウェハを
保持して移動させるウェハステージを有する半導体露光
装置であって、請求項２記載の反射型照明装置を有し、
該反射型照明装置の多光源形成反射鏡が有する基本反射
面は前記投影光学装置の光学視野と相似形であることを
特徴とする半導体露光装置。 - 【請求項４】請求項３記載の半導体露光装置であって、
該投影光学装置が複数の反射鏡からなる反射型投影光学
装置であり、かつ該投影光学装置の光学視野が円弧状で
あることを特徴とする半導体露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10268756A JP2000098114A (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 多光源形成反射鏡の製造方法及び該反射鏡を用いた光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10268756A JP2000098114A (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 多光源形成反射鏡の製造方法及び該反射鏡を用いた光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000098114A true JP2000098114A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=17462899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10268756A Pending JP2000098114A (ja) | 1998-09-22 | 1998-09-22 | 多光源形成反射鏡の製造方法及び該反射鏡を用いた光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000098114A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002067021A1 (fr) * | 2001-02-23 | 2002-08-29 | Nikon Corporation | Reflecteur polygone, et systeme optique d'eclairage et dispositif d'exposition a semi-conducteurs utilisant le reflecteur polygone |
| DE102007008448A1 (de) * | 2007-02-19 | 2008-08-21 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zur Herstellung von Spiegelfacetten für einen Facettenspiegel |
| DE102008040938A1 (de) | 2007-08-16 | 2009-02-19 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zur gleichzeitigen Erzeugung optischer Flächen von Feldfacetten für facettierte optische Komponenten, facettierte optische Komponente und Verfahren zur Herstellung, ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen facettierten Komponente und einen Mikrolithographieprojektor |
| JP2009276704A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-11-26 | Canon Inc | 光学素子及び該光学素子の製造方法 |
| JP2010500776A (ja) * | 2006-08-16 | 2010-01-07 | サイマー インコーポレイテッド | Ｅｕｖ光学器械 |
| JP2010192674A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Nikon Corp | 保持装置、光学系、露光装置及びデバイスの製造方法 |
| WO2012063852A1 (ja) * | 2010-11-09 | 2012-05-18 | 株式会社 ニコン | 反射光学部材、光学系、露光装置及びデバイスの製造方法 |
-
1998
- 1998-09-22 JP JP10268756A patent/JP2000098114A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002067021A1 (fr) * | 2001-02-23 | 2002-08-29 | Nikon Corporation | Reflecteur polygone, et systeme optique d'eclairage et dispositif d'exposition a semi-conducteurs utilisant le reflecteur polygone |
| US6984051B2 (en) | 2001-02-23 | 2006-01-10 | Nikon Corporation | Multifaceted reflecting mirror, illumination optical system based on use of the same, and semiconductor exposure apparatus |
| JP2010500776A (ja) * | 2006-08-16 | 2010-01-07 | サイマー インコーポレイテッド | Ｅｕｖ光学器械 |
| DE102007008448A1 (de) * | 2007-02-19 | 2008-08-21 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zur Herstellung von Spiegelfacetten für einen Facettenspiegel |
| JP2010519725A (ja) * | 2007-02-19 | 2010-06-03 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | ファセットミラー及び投影露光装置の製造方法 |
| DE102008040938A1 (de) | 2007-08-16 | 2009-02-19 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zur gleichzeitigen Erzeugung optischer Flächen von Feldfacetten für facettierte optische Komponenten, facettierte optische Komponente und Verfahren zur Herstellung, ein Beleuchtungssystem mit einer derartigen facettierten Komponente und einen Mikrolithographieprojektor |
| JP2009276704A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-11-26 | Canon Inc | 光学素子及び該光学素子の製造方法 |
| JP2010192674A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Nikon Corp | 保持装置、光学系、露光装置及びデバイスの製造方法 |
| WO2012063852A1 (ja) * | 2010-11-09 | 2012-05-18 | 株式会社 ニコン | 反射光学部材、光学系、露光装置及びデバイスの製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4990287B2 (ja) | 波長が１９３ｎｍ以下の照明システム用集光器 | |
| KR102438345B1 (ko) | 결상 광학계, 노광 장치 및 디바이스 제조 방법 | |
| JP6238140B2 (ja) | 投影露光装置のための照明光学ユニット | |
| JPH06214318A (ja) | 反射型ホモジナイザーおよび反射型照明光学装置 | |
| TW200842511A (en) | Position detection apparatus and exposure apparatus | |
| US7078700B2 (en) | Optics for extreme ultraviolet lithography | |
| JP2014530509A (ja) | コレクター | |
| JP2020112796A (ja) | 投影露光装置用の光学系 | |
| JPWO2002067021A1 (ja) | 多面反射鏡、それを用いた照明光学系及び半導体露光装置 | |
| US6335786B1 (en) | Exposure apparatus | |
| JP2000098114A (ja) | 多光源形成反射鏡の製造方法及び該反射鏡を用いた光学装置 | |
| TWI449951B (zh) | 照明光學系統、曝光裝置及製造裝置的方法 | |
| US10928733B2 (en) | Illumination optic for projection lithography | |
| TWI674588B (zh) | Ｅｕｖ反射鏡與包含ｅｕｖ反射鏡之光學系統 | |
| JP2000162415A (ja) | 反射鏡の製造方法又は反射型照明装置又は半導体露光装置 | |
| TWI276923B (en) | Projection optical system and exposure apparatus | |
| JP2000098108A (ja) | 多光源形成反射鏡の製造方法及び該反射鏡を用いた光学装置 | |
| JP2000162414A (ja) | 反射鏡の製造方法又は反射型照明装置又は半導体露光装置 | |
| JP7284766B2 (ja) | Ｅｕｖマイクロリソグラフィ用の結像光学ユニット | |
| JP2000098113A (ja) | 多光源形成反射鏡の製造方法及び該反射鏡を用いた光学装置 | |
| JP2002131520A (ja) | 多面反射鏡の製造方法および反射鏡を用いた露光装置 | |
| JP2000162416A (ja) | 多面反射鏡の製造方法又は反射型照明装置又は半導体露光装置 | |
| KR20170060172A (ko) | 반사 결상 광학계 | |
| JPH11326598A (ja) | 反射鏡およびその製造方法 | |
| JP2000098110A (ja) | 多光源形成反射鏡の製造方法及び該反射鏡を用いた光学装置 |