JP2001110713A - 反射型光学素子及び該光学素子を備える照明光学装置、投影露光装置、デバイス製造方法 - Google Patents
反射型光学素子及び該光学素子を備える照明光学装置、投影露光装置、デバイス製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １５７ｎｍ未満の光を効率良く均一な強度分
布の光とすることができる反射型光学素子、及び該素子
を用いる照明光学装置、投影露光装置を提供すること。 【解決手段】 内壁面Ｗを有する中空の部材からなる反
射型光学素子１０において、前記内壁面は１５７ｎｍよ
りも短い波長の光を反射する反射面１０Ｕ，１０Ｄ，１
０Ｒ，１０Ｌを有する。
布の光とすることができる反射型光学素子、及び該素子
を用いる照明光学装置、投影露光装置を提供すること。 【解決手段】 内壁面Ｗを有する中空の部材からなる反
射型光学素子１０において、前記内壁面は１５７ｎｍよ
りも短い波長の光を反射する反射面１０Ｕ，１０Ｄ，１
０Ｒ，１０Ｌを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの光を集
光して、均一な照度分布を形成するための反射型光学素
子、特に、微細なパターンを有する半導体集積回路を製
造するための投影露光装置に好適な反射型光学素子に関
する。
光して、均一な照度分布を形成するための反射型光学素
子、特に、微細なパターンを有する半導体集積回路を製
造するための投影露光装置に好適な反射型光学素子に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ，ＩＣ等の半導体素子の集積度の
高密度化に伴い、ＬＳＩ，ＩＣの製造に必要な投影露光
装置の解像力は年々向上している。この投影露光装置の
解像力は、投影光学系の投影露光レンズのウエハ側の開
口数に比例し、露光光の波長に反比例する。このため、
半導体分野では超微細なＩＣパターンを形成するために
露光光の波長をより短くすることが行われている。露光
光の波長は、波長３６５ｎｍの水銀灯のｉ線から波長２
４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光に主流が移りつつあ
る。また、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光も
実用化の段階に入り、さらに、波長１５７ｎｍのＦ2エ
キシマレーザ光も実用化の目処がたっている。
高密度化に伴い、ＬＳＩ，ＩＣの製造に必要な投影露光
装置の解像力は年々向上している。この投影露光装置の
解像力は、投影光学系の投影露光レンズのウエハ側の開
口数に比例し、露光光の波長に反比例する。このため、
半導体分野では超微細なＩＣパターンを形成するために
露光光の波長をより短くすることが行われている。露光
光の波長は、波長３６５ｎｍの水銀灯のｉ線から波長２
４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光に主流が移りつつあ
る。また、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光も
実用化の段階に入り、さらに、波長１５７ｎｍのＦ2エ
キシマレーザ光も実用化の目処がたっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、露光光
の波長が短くなってくると、屈折光学素子として使用で
きる材料の透過率が大幅に低下することから、短波長領
域における屈折光学素子を用いた光学系の実用化は困難
になる。
の波長が短くなってくると、屈折光学素子として使用で
きる材料の透過率が大幅に低下することから、短波長領
域における屈折光学素子を用いた光学系の実用化は困難
になる。
【０００４】このため、投影露光装置によりＬＳＩ，Ｉ
Ｃ等を製造するために、屈折光学素子を含まない反射型
の光学系等が提案されている。そして、レチクル上に形
成された回路パターンをウエハ上に焼き付けるための投
影露光装置の投影光学系に関しては、様々なタイプの反
射光学系が提案されている。
Ｃ等を製造するために、屈折光学素子を含まない反射型
の光学系等が提案されている。そして、レチクル上に形
成された回路パターンをウエハ上に焼き付けるための投
影露光装置の投影光学系に関しては、様々なタイプの反
射光学系が提案されている。
【０００５】しかしながら、波長が１５７ｎｍ未満の光
を用いた投影露光装置において、レチクル上を均一な照
度で照明するための照明光学系を構成しようとすると、
従来の屈折光学系で使用されている照明むらを低減する
ための光学素子であるフライアイレンズやロッド型オプ
ティカルインテグレータ等を使用できないので、均一な
照明光を得ることが不可能となっていた。
を用いた投影露光装置において、レチクル上を均一な照
度で照明するための照明光学系を構成しようとすると、
従来の屈折光学系で使用されている照明むらを低減する
ための光学素子であるフライアイレンズやロッド型オプ
ティカルインテグレータ等を使用できないので、均一な
照明光を得ることが不可能となっていた。
【０００６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、１５７ｎｍ未満の光を効率良く均一な強度分布の
光とすることができる反射型光学素子、及び該素子を用
いる照明光学装置、投影露光装置、デバイス製造方法を
提供することを目的とする。
あり、１５７ｎｍ未満の光を効率良く均一な強度分布の
光とすることができる反射型光学素子、及び該素子を用
いる照明光学装置、投影露光装置、デバイス製造方法を
提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、内壁面を有する中空の部材からなる光
学素子において、前記内壁面は１５７ｎｍよりも短い波
長の光を反射する反射面を有することを特徴とする光学
素子を提供する。
に、本発明では、内壁面を有する中空の部材からなる光
学素子において、前記内壁面は１５７ｎｍよりも短い波
長の光を反射する反射面を有することを特徴とする光学
素子を提供する。
【０００８】ここで、前記反射面は反射効率を高めるた
めに、単層又は多層の膜部材を有することが望ましい。
さらに好ましくは、この膜部材はＭｏ（モリブデン）／
Ｓｉ（シリコン），Ｗ（タングステン）／Ｓｉ，もしく
はＣｒ（クロム）／Ｃ（炭素），Ｎｉ（ニッケル）／
Ｃ，ＮｉＣｒ（ニッケル・クロム）／Ｃ等の多層膜であ
ることが好ましい。これにより、ＥＵＶ光（極端紫外光
で１００ｎｍ以下の波長のもの）に対しても高い反射率
で効率良く光を使用することができる。
めに、単層又は多層の膜部材を有することが望ましい。
さらに好ましくは、この膜部材はＭｏ（モリブデン）／
Ｓｉ（シリコン），Ｗ（タングステン）／Ｓｉ，もしく
はＣｒ（クロム）／Ｃ（炭素），Ｎｉ（ニッケル）／
Ｃ，ＮｉＣｒ（ニッケル・クロム）／Ｃ等の多層膜であ
ることが好ましい。これにより、ＥＵＶ光（極端紫外光
で１００ｎｍ以下の波長のもの）に対しても高い反射率
で効率良く光を使用することができる。
【０００９】また、本発明は、被照射面を照明する照明
光学装置において、光束を供給するための光源と、該光
源からの光束を内面反射させることにより複数の光源像
を形成する上述の反射型光学素子と、前記反射型光学素
子を介した光を前記被照射面へ向けるためのリレー光学
系とを有することを特徴とする照明光学装置を提供す
る。
光学装置において、光束を供給するための光源と、該光
源からの光束を内面反射させることにより複数の光源像
を形成する上述の反射型光学素子と、前記反射型光学素
子を介した光を前記被照射面へ向けるためのリレー光学
系とを有することを特徴とする照明光学装置を提供す
る。
【００１０】また、本発明は、所定のパターンが形成さ
れた投影原板を被露光基板上へ転写する投影露光装置に
おいて、上述の照明光学装置を備え、前記投影原板上に
前記被照射面を形成することを特徴とする投影露光装置
を提供する。
れた投影原板を被露光基板上へ転写する投影露光装置に
おいて、上述の照明光学装置を備え、前記投影原板上に
前記被照射面を形成することを特徴とする投影露光装置
を提供する。
【００１１】また、本発明は、上述の投影露光装置を用
いたデバイスの製造方法であって、前記被露光基板上に
感光材料を塗布する工程と、前記被露光基板上に前記投
影光学系を介して前記投影原板のパターンの像を投影す
る工程と、前記被露光基板上の前記感光材料を現像する
工程と、該現像後の感光材料をマスクとして前記被露光
基板上に所定の回路パターンを形成する工程とを有する
ことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
いたデバイスの製造方法であって、前記被露光基板上に
感光材料を塗布する工程と、前記被露光基板上に前記投
影光学系を介して前記投影原板のパターンの像を投影す
る工程と、前記被露光基板上の前記感光材料を現像する
工程と、該現像後の感光材料をマスクとして前記被露光
基板上に所定の回路パターンを形成する工程とを有する
ことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
【００１２】尚、本発明では、特に使用波長として、５
０ｎｍ以下のものが好ましい。
０ｎｍ以下のものが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態について説明する。 （第１実施形態）図１は、第１実施形態にかかる反射型
光学素子１０の形状を示す斜視図である。断面形状が長
方形ａｂｃｄの中空の四角柱であり、上側内壁面１０
Ｕ，下側内壁面１０Ｄ，右側内壁面１０Ｒ、左側内壁面
１０Ｌの４つの内壁面（以下この４つを総称する場合は
「内壁面Ｗ」という。）と、中空の入射端面１０Ｆと射
出端面１０Ｂとを有している。そして、内壁面Ｗは、波
長１５７ｎｍ未満の光に対して高い反射率を持つ一定の
厚さの多層膜ＭＬを有していて、使用波長がＥＵＶ光で
ある場合にはこの多層膜は前述のＭｏ／Ｓｉ，Ｗ／Ｓｉ
等の多層膜であることが好ましい。また、１５７ｎｍ未
満の光（特に、３０ｎｍ，１３ｎｍ，１１ｎｍの光）
は、空気中では吸収が多く光の利用効率が著しく低くな
るので、反射型光学素子１０は、少なくとも中空部分の
内部が真空排気されていること、又は使用波長に対して
透明、即ち吸収が少ない気体で満たされていることが望
ましい。さらに、反射型光学素子１０は金属又はセラミ
ック等で形成することができる。
の実施の形態について説明する。 （第１実施形態）図１は、第１実施形態にかかる反射型
光学素子１０の形状を示す斜視図である。断面形状が長
方形ａｂｃｄの中空の四角柱であり、上側内壁面１０
Ｕ，下側内壁面１０Ｄ，右側内壁面１０Ｒ、左側内壁面
１０Ｌの４つの内壁面（以下この４つを総称する場合は
「内壁面Ｗ」という。）と、中空の入射端面１０Ｆと射
出端面１０Ｂとを有している。そして、内壁面Ｗは、波
長１５７ｎｍ未満の光に対して高い反射率を持つ一定の
厚さの多層膜ＭＬを有していて、使用波長がＥＵＶ光で
ある場合にはこの多層膜は前述のＭｏ／Ｓｉ，Ｗ／Ｓｉ
等の多層膜であることが好ましい。また、１５７ｎｍ未
満の光（特に、３０ｎｍ，１３ｎｍ，１１ｎｍの光）
は、空気中では吸収が多く光の利用効率が著しく低くな
るので、反射型光学素子１０は、少なくとも中空部分の
内部が真空排気されていること、又は使用波長に対して
透明、即ち吸収が少ない気体で満たされていることが望
ましい。さらに、反射型光学素子１０は金属又はセラミ
ック等で形成することができる。
【００１４】図２に基づいて反射型光学素子１０の作用
について説明する。図２では説明の簡素化のため、ｙ−
ｚ断面、即ち反射型光素子１０の中心軸ＡＸに平行な面
内の断面ｂｄｆｈのみの光束を示す。入射光線Ｌｉｎ
は、上側内壁面１０Ｕ及び下側内壁面１０Ｄに形成され
た膜部材ＭＬ（不図示）で実線で示すように反射される
か、又は、内壁面で反射すること無く出射端面１０Ｂに
到達する。内壁面Ｗで反射された光線は、内壁面上の異
なる位置で反射した光線の組み合わせによって、入射端
面を含む平面上の仮想の虚光源点ＶＬ１，ＶＬ２，ＶＬ
３，ＶＬ４から供給された光線（図中、破線で示す）の
ように出射端面１０Ｂ重畳して照射する。この結果、出
射端面は多数の仮想光源点からの光により重畳して照射
されるので、出射端面ではその面内が均一性良く照明さ
れる。
について説明する。図２では説明の簡素化のため、ｙ−
ｚ断面、即ち反射型光素子１０の中心軸ＡＸに平行な面
内の断面ｂｄｆｈのみの光束を示す。入射光線Ｌｉｎ
は、上側内壁面１０Ｕ及び下側内壁面１０Ｄに形成され
た膜部材ＭＬ（不図示）で実線で示すように反射される
か、又は、内壁面で反射すること無く出射端面１０Ｂに
到達する。内壁面Ｗで反射された光線は、内壁面上の異
なる位置で反射した光線の組み合わせによって、入射端
面を含む平面上の仮想の虚光源点ＶＬ１，ＶＬ２，ＶＬ
３，ＶＬ４から供給された光線（図中、破線で示す）の
ように出射端面１０Ｂ重畳して照射する。この結果、出
射端面は多数の仮想光源点からの光により重畳して照射
されるので、出射端面ではその面内が均一性良く照明さ
れる。
【００１５】また、本実施形態の反射型光学素子１０で
は、入射端面１０Ｆと出射端面１０Ｂとの形状が長方形
の場合について説明したが、被照射領域の形状に応じて
いれば、例えば、図３（ａ）に示す円形開口、同図
（ｂ）に示す正方形、その他の同図（ｃ），（ｄ），
（ｅ）に示すような形状であっても良く、好ましくは、
被照射領域の形状と出射端面１０Ｂの形状とは相似形状
であることが望ましい。
は、入射端面１０Ｆと出射端面１０Ｂとの形状が長方形
の場合について説明したが、被照射領域の形状に応じて
いれば、例えば、図３（ａ）に示す円形開口、同図
（ｂ）に示す正方形、その他の同図（ｃ），（ｄ），
（ｅ）に示すような形状であっても良く、好ましくは、
被照射領域の形状と出射端面１０Ｂの形状とは相似形状
であることが望ましい。
【００１６】また、本実施形態の反射型光学素子１０で
は、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、中空な
反射型光学素子の中央部分に遮光部材Ｓを設けることに
より、出射端面側の光束の面積を変えることができる。
例えば、図９（ａ）は円形開口の中心部分を円形に遮光
した場合、同図（ｂ）は長方形開口の中心部分を長方形
に遮光した場合、（ｃ）は正方形開口の中心部分を正方
形に遮光した場合をそれぞれ示している。
は、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、中空な
反射型光学素子の中央部分に遮光部材Ｓを設けることに
より、出射端面側の光束の面積を変えることができる。
例えば、図９（ａ）は円形開口の中心部分を円形に遮光
した場合、同図（ｂ）は長方形開口の中心部分を長方形
に遮光した場合、（ｃ）は正方形開口の中心部分を正方
形に遮光した場合をそれぞれ示している。
【００１７】さらに、図９（ｄ），（ｅ），（ｆ），
（ｇ）にそれぞれ示すように、円形開口部が正方形とな
るように遮光した場合、円形開口部が長方形となるよう
に遮光した場合、長方形開口部が円形となるように遮光
した場合、正方形開口部が円形となるように遮光した場
合のような変形例もとり得る。
（ｇ）にそれぞれ示すように、円形開口部が正方形とな
るように遮光した場合、円形開口部が長方形となるよう
に遮光した場合、長方形開口部が円形となるように遮光
した場合、正方形開口部が円形となるように遮光した場
合のような変形例もとり得る。
【００１８】また、光線の反射効率を高めるための内壁
面Ｗが有する膜部材ＭＬは一定の厚さを有する場合に限
られない。例えば、多層膜の膜厚ｄが、内壁面Ｗの各部
分ごとで異なる入射光線Ｌｉｎの入射角に応じて、次式
のブラッグ反射の式を満足するようにすることが好まし
い。
面Ｗが有する膜部材ＭＬは一定の厚さを有する場合に限
られない。例えば、多層膜の膜厚ｄが、内壁面Ｗの各部
分ごとで異なる入射光線Ｌｉｎの入射角に応じて、次式
のブラッグ反射の式を満足するようにすることが好まし
い。
【００１９】
【数１】２ｄ×ｓｉｎθ＝ｎλ ここで、ｄ：多層膜の一層分の膜厚， θ：入射角， λ：入射光Ｌｉｎの波長， をそれぞれ示している。
【００２０】図４（ａ），（ｂ）は、入射角と多層膜の
膜厚との関係を模式的に示す図である。入射光線Ｌｉｎ
のうち、下側内壁面１０Ｄの位置Ａに入射角度θAで入
射し、反射した破線で示す光線は、次に、上側内壁面１
０Ｕの位置Ａ’に入射角度θ A'で入射し、反射する。ま
た、入射光線Ｌｉｎのうち、位置Ｂに入射角度θBで入
射し、反射した実線で示す光線は、ｆ点に至る。ここ
で、図４（ａ）における入射角度θAとθA'とは等しい
ので、ブラッグ反射の式に基づいて同図（ｂ）に斜線で
示すＡ、Ａ’を含む領域には同一の膜厚の多層膜が施さ
れている。また、Ａ点における入射角度θAとＢ点にお
ける入射角度θBとが異なるので、図４（ｂ）におい
て、斜線で示す領域Ａと横線で示す領域Ｂとは多層膜の
厚さが異なっている。さらに、内壁面Ｗでの反射回数が
多い場合は、場所毎に多層膜の厚さが異なる構造が周期
的に繰返される構成となる。加えて、多層膜ＭＬは内壁
面Ｗの全てで同一の種類の物質を用いても良い。さらに
好ましくは、Ａ，Ｂ各点での入射角度が上述のブラッグ
反射の式を満足すれば、Ａ点とＢ点とで異なる種類の物
質で構成することが望ましい。
膜厚との関係を模式的に示す図である。入射光線Ｌｉｎ
のうち、下側内壁面１０Ｄの位置Ａに入射角度θAで入
射し、反射した破線で示す光線は、次に、上側内壁面１
０Ｕの位置Ａ’に入射角度θ A'で入射し、反射する。ま
た、入射光線Ｌｉｎのうち、位置Ｂに入射角度θBで入
射し、反射した実線で示す光線は、ｆ点に至る。ここ
で、図４（ａ）における入射角度θAとθA'とは等しい
ので、ブラッグ反射の式に基づいて同図（ｂ）に斜線で
示すＡ、Ａ’を含む領域には同一の膜厚の多層膜が施さ
れている。また、Ａ点における入射角度θAとＢ点にお
ける入射角度θBとが異なるので、図４（ｂ）におい
て、斜線で示す領域Ａと横線で示す領域Ｂとは多層膜の
厚さが異なっている。さらに、内壁面Ｗでの反射回数が
多い場合は、場所毎に多層膜の厚さが異なる構造が周期
的に繰返される構成となる。加えて、多層膜ＭＬは内壁
面Ｗの全てで同一の種類の物質を用いても良い。さらに
好ましくは、Ａ，Ｂ各点での入射角度が上述のブラッグ
反射の式を満足すれば、Ａ点とＢ点とで異なる種類の物
質で構成することが望ましい。
【００２１】（第２実施形態）本実施形態は上述の反射
型光学素子を備える照明光学装置である。
型光学素子を備える照明光学装置である。
【００２２】ところで、まず、図５（ａ）に基づいて、
投射型表示装置に好適な従来のロッド型オプティカルイ
ンテグレータ１０３を備える照明光学系について説明す
る。ランプ１０１からの光線Ｌ１１は、反射面が光軸Ａ
Ｘを中心とする回転対称の楕円面である楕円鏡１０２に
より反射され、従来のロッド型オプティカルインテグレ
ータ１０３の入射端面１０３Ｆに入射する。次に、射出
端面１０３Ｂから出た光線Ｌ１２は、リレーレンズ１０
４とフィールドレンズ１０５とを介して、液晶パネル１
０６を照明する。また、図５（ｂ）は上記従来のロッド
型オプティカルインテグレータ１０３の作用を示す図で
あり、破線で光路を示すような複数の虚光源点ＶＬ１，
ＶＬ２等から発した光線がオプティカルインテグレータ
１０３の出射端面１０３Ｂを重畳照明しているのと同じ
状態になる。
投射型表示装置に好適な従来のロッド型オプティカルイ
ンテグレータ１０３を備える照明光学系について説明す
る。ランプ１０１からの光線Ｌ１１は、反射面が光軸Ａ
Ｘを中心とする回転対称の楕円面である楕円鏡１０２に
より反射され、従来のロッド型オプティカルインテグレ
ータ１０３の入射端面１０３Ｆに入射する。次に、射出
端面１０３Ｂから出た光線Ｌ１２は、リレーレンズ１０
４とフィールドレンズ１０５とを介して、液晶パネル１
０６を照明する。また、図５（ｂ）は上記従来のロッド
型オプティカルインテグレータ１０３の作用を示す図で
あり、破線で光路を示すような複数の虚光源点ＶＬ１，
ＶＬ２等から発した光線がオプティカルインテグレータ
１０３の出射端面１０３Ｂを重畳照明しているのと同じ
状態になる。
【００２３】しかしながら、上述したように波長１５７
ｎｍよりも短い波長領域では透明なガラス材料が存在し
ないので、ロッド型オプティカルインテグレータ１０３
はＥＵＶ光を透過させることができずに、図５（ａ）で
示した照明光学系はＥＵＶ光等では使用できない。
ｎｍよりも短い波長領域では透明なガラス材料が存在し
ないので、ロッド型オプティカルインテグレータ１０３
はＥＵＶ光を透過させることができずに、図５（ａ）で
示した照明光学系はＥＵＶ光等では使用できない。
【００２４】図６は、本実施形態にかかる照明光学装置
の概略構成を示す図である。光源Ｌがシンクロトロンの
様に大きく、楕円鏡内部に納まらない様な場合、光源か
ら供給された光は反射ミラーＭ１で反射され、反射面が
光軸ＡＸを中心とする回転対称の楕円面である楕円鏡Ｍ
２に入射する。楕円鏡Ｍ２に入射する光は第１焦点を通
る様になっているので、光源Ｌから出射された光は楕円
鏡で反射された後に楕円鏡Ｍ２の第２焦点近傍の集光点
ＣＰに集光する。
の概略構成を示す図である。光源Ｌがシンクロトロンの
様に大きく、楕円鏡内部に納まらない様な場合、光源か
ら供給された光は反射ミラーＭ１で反射され、反射面が
光軸ＡＸを中心とする回転対称の楕円面である楕円鏡Ｍ
２に入射する。楕円鏡Ｍ２に入射する光は第１焦点を通
る様になっているので、光源Ｌから出射された光は楕円
鏡で反射された後に楕円鏡Ｍ２の第２焦点近傍の集光点
ＣＰに集光する。
【００２５】反射型光学素子１０は、その入射端面１０
Ｆが集光点ＣＰの近傍に位置するように配置されてお
り、反射型光学素子１０の内壁面で反射して通過した光
は出射端面１０Ｂから射出される。凹面鏡Ｍ３は、反射
型光学素子１０の出射端面１０Ｂの像を被照射面である
反射型レチクルＲ上に形成するように配置されている。
そして、凹面鏡Ｍ３からの光は凹面鏡Ｍ４を介して反射
型レチクルＲを照明する。また、図６において、虚（仮
想）光源点からの主光線を破線、周辺光を実線でそれぞ
れ示す。なお、凹面鏡Ｍ３は図５（ａ）のリレーレンズ
１０４、凹面鏡Ｍ４はフィールドレンズ１０５にそれぞ
れ相当する。かかる構成により、反射型レチクルＲ面上
を均一に照明することができる。
Ｆが集光点ＣＰの近傍に位置するように配置されてお
り、反射型光学素子１０の内壁面で反射して通過した光
は出射端面１０Ｂから射出される。凹面鏡Ｍ３は、反射
型光学素子１０の出射端面１０Ｂの像を被照射面である
反射型レチクルＲ上に形成するように配置されている。
そして、凹面鏡Ｍ３からの光は凹面鏡Ｍ４を介して反射
型レチクルＲを照明する。また、図６において、虚（仮
想）光源点からの主光線を破線、周辺光を実線でそれぞ
れ示す。なお、凹面鏡Ｍ３は図５（ａ）のリレーレンズ
１０４、凹面鏡Ｍ４はフィールドレンズ１０５にそれぞ
れ相当する。かかる構成により、反射型レチクルＲ面上
を均一に照明することができる。
【００２６】また、反射型光学素子１０の出射端面１０
Ｂの断面形状と反射型レチクルＲの被照射領域の形状と
は幾何学的に同一又は相似の関係であることが好まし
い。この同一又は相似の関係にあると、被照射領域を照
明する光束の断面形状が凹面鏡Ｍ３により出射端面１０
Ｂと同一又は相似な共役像となるため、照明効率が向上
する。
Ｂの断面形状と反射型レチクルＲの被照射領域の形状と
は幾何学的に同一又は相似の関係であることが好まし
い。この同一又は相似の関係にあると、被照射領域を照
明する光束の断面形状が凹面鏡Ｍ３により出射端面１０
Ｂと同一又は相似な共役像となるため、照明効率が向上
する。
【００２７】また、光源Ｌの大きさが小さいレーザープ
ラズマＸ線源の場合、図７に示す様に、光源Ｌの発光源
を楕円鏡Ｍ２の第１焦点近傍となるように配置し、光源
Ｌからの光を楕円鏡Ｍ２の第２焦点近傍の集光点ＣＰに
集光させることもできる。なお、レーザプラズマＸ線源
は、レーザーＬＳ及びレンズＬＮによって第１焦点近傍
にレーザー光を集光させ、この集光点にむかってＸｅガ
ス又はＫｒガスを放出するようになっている。Ｘｅガス
又はＫｒガスは、ガス放出器ＧＳによって供給される。
これによりプラズマＸ線が放出される。
ラズマＸ線源の場合、図７に示す様に、光源Ｌの発光源
を楕円鏡Ｍ２の第１焦点近傍となるように配置し、光源
Ｌからの光を楕円鏡Ｍ２の第２焦点近傍の集光点ＣＰに
集光させることもできる。なお、レーザプラズマＸ線源
は、レーザーＬＳ及びレンズＬＮによって第１焦点近傍
にレーザー光を集光させ、この集光点にむかってＸｅガ
ス又はＫｒガスを放出するようになっている。Ｘｅガス
又はＫｒガスは、ガス放出器ＧＳによって供給される。
これによりプラズマＸ線が放出される。
【００２８】また、第１実施形態と同様に、反射型光学
素子１０は反射光率を高めるための多層膜、好ましくは
前述のようにＭ／Ｓｉ，Ｗ／Ｃ，Ｍｏ／Ｃ，Ｃｒ／Ｃ，
ＮｉＣｒ／Ｃ，Ｎｉ／Ｃｒ等の多層膜を有していること
が望ましい。さらに、反射型光学素子１０の少なくとも
中空部分は真空に排気されているか、又は使用波長に対
して透明な気体で満たされていることが望ましい。
素子１０は反射光率を高めるための多層膜、好ましくは
前述のようにＭ／Ｓｉ，Ｗ／Ｃ，Ｍｏ／Ｃ，Ｃｒ／Ｃ，
ＮｉＣｒ／Ｃ，Ｎｉ／Ｃｒ等の多層膜を有していること
が望ましい。さらに、反射型光学素子１０の少なくとも
中空部分は真空に排気されているか、又は使用波長に対
して透明な気体で満たされていることが望ましい。
【００２９】（第３実施形態）図８は第３実施形態にか
かる投影露光装置の概略構成を示す図である。第２実施
形態と同様の部分には同一の符合を付し、重複する部分
の説明は省略する。本実施形態にかかる投影露光装置
は、第２実施形態にかかる照明光学装置ＩＬと投影光学
系ＴＬとから構成される。照明光学装置ＩＬにより照明
された反射型レチクルＲで反射した光は、凹面鏡Ｍ５の
中央開口部ＡＰを通過し、凸面鏡Ｍ６により反射され
る。凸面鏡Ｍ６で反射された光は凹面鏡Ｍ５で反射さ
れ、反射型レチクルＲ上のパターン像がウエハＷ上に投
影される。かかる構成により、均一な照明光でパターン
像の投影を行うことができるので正確なパターン焼き付
けができる。
かる投影露光装置の概略構成を示す図である。第２実施
形態と同様の部分には同一の符合を付し、重複する部分
の説明は省略する。本実施形態にかかる投影露光装置
は、第２実施形態にかかる照明光学装置ＩＬと投影光学
系ＴＬとから構成される。照明光学装置ＩＬにより照明
された反射型レチクルＲで反射した光は、凹面鏡Ｍ５の
中央開口部ＡＰを通過し、凸面鏡Ｍ６により反射され
る。凸面鏡Ｍ６で反射された光は凹面鏡Ｍ５で反射さ
れ、反射型レチクルＲ上のパターン像がウエハＷ上に投
影される。かかる構成により、均一な照明光でパターン
像の投影を行うことができるので正確なパターン焼き付
けができる。
【００３０】また、本発明は、半導体素子の製造に用い
られる投影露光装置だけでなく、液晶表示素子等を含む
ディスプレイの製造に用いられる、デバイスパターンを
ガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド
の製造に用いられる、デバイスターンをセラミックウエ
ハ上に転写する露光装置、撮像素子（ＣＣＤなど）の製
造に用いられる露光装置等にも本発明を適用することが
できる。また、レチクル、又はマスクを製造するため
に、ガラス基板、又はシリコンウエハ等に回路パターン
を転写する露光装置にも本発明を適用できる。尚、波長
が１００ｎｍより大きい光では、アルミニウムなどの通
常の金属反射膜を使用しても構わない。
られる投影露光装置だけでなく、液晶表示素子等を含む
ディスプレイの製造に用いられる、デバイスパターンを
ガラスプレート上に転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド
の製造に用いられる、デバイスターンをセラミックウエ
ハ上に転写する露光装置、撮像素子（ＣＣＤなど）の製
造に用いられる露光装置等にも本発明を適用することが
できる。また、レチクル、又はマスクを製造するため
に、ガラス基板、又はシリコンウエハ等に回路パターン
を転写する露光装置にも本発明を適用できる。尚、波長
が１００ｎｍより大きい光では、アルミニウムなどの通
常の金属反射膜を使用しても構わない。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の反射型光
学素子によれば、簡便な構成で１５７ｎｍよりも短い波
長の光を用いて効率良く均一な強度分布の光を得ること
ができる。また、本発明の照明光学装置は上記反射型光
学素子を用いているので、１５７ｎｍよりも短い波長の
光で被照明領域を効率良く均一な強度分布で照明でき
る。さらに、本発明の投影露光装置によれば、１５７ｎ
ｍよりも短い波長の光を用いてレチクルに形成されてい
る微細パターンをウエハに投影することができる。加え
て、本発明のデバイス製造方法によれば微細パターンを
有するデバイスを容易に製造することができる。
学素子によれば、簡便な構成で１５７ｎｍよりも短い波
長の光を用いて効率良く均一な強度分布の光を得ること
ができる。また、本発明の照明光学装置は上記反射型光
学素子を用いているので、１５７ｎｍよりも短い波長の
光で被照明領域を効率良く均一な強度分布で照明でき
る。さらに、本発明の投影露光装置によれば、１５７ｎ
ｍよりも短い波長の光を用いてレチクルに形成されてい
る微細パターンをウエハに投影することができる。加え
て、本発明のデバイス製造方法によれば微細パターンを
有するデバイスを容易に製造することができる。
【図１】第１実施形態にかかる反射型光学素子の斜視図
である。
である。
【図２】反射型光学素子の作用を説明するための図であ
る。
る。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は第１実施形態の変形例を示す
図である。
図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は入射角度と膜厚との関係を説
明する図である。
明する図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は従来の照明光学系の構成を示
す図である。
す図である。
【図６】第２実施形態にかかる照明光学装置の構成を示
す図である。
す図である。
【図７】本発明にかかる照明光学装置の他の実施形態を
示す図である。
示す図である。
【図８】第３実施形態にかかる投影露光装置の構成を示
す図である。
す図である。
【図９】（ａ）〜（ｇ）は第１実施形態の他の変形例を
示す図である。
示す図である。
１０ 反射型光学素子 Ｗ 内壁面 ＭＬ 多層膜 Ｓ 遮蔽部材 Ｌ 光源 Ｍ１ 反射鏡 Ｍ２ 楕円鏡 Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５ 凹面鏡 Ｍ６ 凸面鏡 Ｒ 反射型レチクル Ｗ ウエハ
Claims (4)
- 【請求項１】 内壁面を有する中空の部材からなる反射
型光学素子において、 前記内壁面は１５７ｎｍよりも短い波長の光を反射する
反射面を有することを特徴とする反射型光学素子。 - 【請求項２】 被照射面を照明する照明光学装置におい
て、 光束を供給するための光源と、 該光源からの光束を内面反射させることにより複数の光
源像を形成する請求項１記載の反射型光学素子と、 前記反射型光学素子を介した光を前記被照射面へ向ける
ためのリレー光学系とを有することを特徴とする照明光
学装置。 - 【請求項３】 所定のパターンが形成された投影原板を
被露光基板上へ転写する投影露光装置において、 請求項２項記載の照明光学装置を備え、 前記投影原板上に前記被照射面を形成することを特徴と
する投影露光装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の投影露光装置を用いたデ
バイスの製造方法であって、 前記被露光基板上に感光材料を塗布する工程と、 前記被露光基板上に前記投影光学系を介して前記投影原
板のパターンの像を投影する工程と、 前記被露光基板上の前記感光材料を現像する工程と、 該現像後の感光材料をマスクとして前記被露光基板上に
所定の回路パターンを形成する工程とを有することを特
徴とするデバイス製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29001999A JP2001110713A (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | 反射型光学素子及び該光学素子を備える照明光学装置、投影露光装置、デバイス製造方法 |
| US09/685,142 US6552846B1 (en) | 1999-10-12 | 2000-10-11 | Catoptric optical element, illumination optical system equipped therewith, projection exposure apparatus and method for manufacturing semiconductor device |
| DE10050581A DE10050581A1 (de) | 1999-10-12 | 2000-10-12 | Katoptrisches optisches Element, damit ausgestattetes optisches Beleuchtungssystem, Projektionsbelichtungsvorrichtung und Verfahren zur Halbleiterbauelementherstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29001999A JP2001110713A (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | 反射型光学素子及び該光学素子を備える照明光学装置、投影露光装置、デバイス製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001110713A true JP2001110713A (ja) | 2001-04-20 |
Family
ID=17750746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29001999A Withdrawn JP2001110713A (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | 反射型光学素子及び該光学素子を備える照明光学装置、投影露光装置、デバイス製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6552846B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001110713A (ja) |
| DE (1) | DE10050581A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003050857A1 (fr) * | 2001-12-12 | 2003-06-19 | Nikon Corporation | Element et systeme optiques d'eclairage reflechissant, et dispositif d'exposition duv a euv |
| JP2017534902A (ja) * | 2014-09-23 | 2017-11-24 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 投影リソグラフィのための照明光学ユニット及びそのための中空導波管構成要素 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004032401A1 (de) * | 2004-07-03 | 2005-09-29 | Infineon Technologies Ag | Projektionsbelichtungseinrichtung, Illuminatorgeometrie, Hybridmaske und Verfahren zu deren Einsatz |
| US7963676B2 (en) * | 2006-10-23 | 2011-06-21 | Wu Kuohua Angus | Reflector window for use in a light lamp |
| DE102013204442A1 (de) | 2013-03-14 | 2014-10-02 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optischer Wellenleiter zur Führung von Beleuchtungslicht |
| DE102013213564A1 (de) | 2013-07-11 | 2015-01-15 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optische Hohlwellenleiter-Baugruppe |
| DE102016225563A1 (de) | 2016-12-20 | 2018-06-21 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Hohlwellenleiter zur Führung von EUV-Licht mit einer Nutzwellenlänge |
| DE102017205548A1 (de) | 2017-03-31 | 2018-10-04 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optische Baugruppe zum Führen eines Ausgabestrahls eines Freie-Elektronen-Lasers |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4477087A (en) * | 1983-07-20 | 1984-10-16 | Sutter Jr Leroy V | Seal formed out of a hard metal with a plating of soft metals |
| US4562583A (en) * | 1984-01-17 | 1985-12-31 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Spectral slicing X-ray telescope with variable magnification |
| JP3264224B2 (ja) | 1997-08-04 | 2002-03-11 | キヤノン株式会社 | 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 |
-
1999
- 1999-10-12 JP JP29001999A patent/JP2001110713A/ja not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-10-11 US US09/685,142 patent/US6552846B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-10-12 DE DE10050581A patent/DE10050581A1/de not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003050857A1 (fr) * | 2001-12-12 | 2003-06-19 | Nikon Corporation | Element et systeme optiques d'eclairage reflechissant, et dispositif d'exposition duv a euv |
| JP2017534902A (ja) * | 2014-09-23 | 2017-11-24 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 投影リソグラフィのための照明光学ユニット及びそのための中空導波管構成要素 |
| US10151929B2 (en) | 2014-09-23 | 2018-12-11 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Illumination optical unit for projection lithography and hollow waveguide component therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10050581A1 (de) | 2001-07-12 |
| US6552846B1 (en) | 2003-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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