JP2010192674A - Holding device, optical system, exposure device, and method for manufacturing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のミラー要素を保持する保持装置、複数のミラー要素が保持装置にて保持される光学部材を有する光学系、該光学系を備える露光装置及び該露光装置を用いるデバイスの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a holding device for holding a plurality of mirror elements, an optical system having an optical member on which the plurality of mirror elements are held by the holding device, an exposure apparatus having the optical system, and a device manufacturing method using the exposure apparatus It is about.
一般に、EUV(Extreme Ultraviolet )光を用いて、基板にパターンの像を投影する露光装置は、内部が真空雰囲気に設定されたチャンバを備えている。このチャンバ内には、所定のパターンが形成されたレチクルなどのマスクを照明するための照明光学系と、パターンの像を所定倍率まで縮小した状態でウエハ、ガラスプレートなどの基板に投影させる投影光学系とが設けられている。 Generally, an exposure apparatus that projects an image of a pattern on a substrate using EUV (Extreme Ultraviolet) light includes a chamber whose interior is set to a vacuum atmosphere. In this chamber, an illumination optical system for illuminating a mask such as a reticle on which a predetermined pattern is formed, and projection optics for projecting a pattern image onto a substrate such as a wafer or a glass plate in a state where the pattern image is reduced to a predetermined magnification A system is provided.
ところで、照明光学系は、マスクに形成される照明領域内での照度分布を均一化させるために、一対のフライアイミラーを備えている。これら各フライアイミラーは、反射面を有する複数のミラー要素をそれぞれ有している(特許文献1参照)。こうした各ミラー要素は、クーリングプレートとも呼ばれるベース部材上にそれぞれ配置されていた。 Incidentally, the illumination optical system includes a pair of fly-eye mirrors in order to make the illuminance distribution uniform in the illumination area formed on the mask. Each of these fly eye mirrors has a plurality of mirror elements each having a reflecting surface (see Patent Document 1). Each of these mirror elements has been arranged on a base member also called a cooling plate.
ところで、上記フライアイミラーは、一般的に、下記に示す方法で製造される。すなわち、単一のミラーブロックの表面に、複数のミラー要素の形状(凹面)を加工した後、この複数のミラー要素の表面のそれぞれに広帯域の入射角に対応した反射膜を製膜する。その後、ミラーブロックをベース部材上に固定させることにより、フライアイミラーを完成させていた。 By the way, the fly-eye mirror is generally manufactured by the following method. That is, after processing the shape (concave surface) of a plurality of mirror elements on the surface of a single mirror block, a reflective film corresponding to a broadband incident angle is formed on each of the surfaces of the plurality of mirror elements. Thereafter, the fly-eye mirror was completed by fixing the mirror block on the base member.
ところが、こうしたフライアイミラーにおいて、各ミラー要素の反射面には、ベース部材上においてどの位置に配置されるのかが不明であるため、反射膜として、露光光の入射角の範囲を比較的広帯域に設定した反射膜がそれぞれ製膜される。そのため、このようなミラー要素を使用するフライアイミラーでは、その入射面に入射する露光光の反射効率が低下する問題があった。 However, in such a fly-eye mirror, it is unclear where the mirror element is disposed on the reflection surface of each mirror element. Therefore, as a reflection film, the range of the incident angle of the exposure light is made relatively wide. Each of the set reflective films is formed. Therefore, the fly-eye mirror using such a mirror element has a problem that the reflection efficiency of the exposure light incident on the incident surface is lowered.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学部材としての性能を低下させることなく、複数のミラー要素を保持できる保持装置、光学系、露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a holding device, an optical system, an exposure apparatus, and a device that can hold a plurality of mirror elements without degrading performance as an optical member. It is to provide a manufacturing method.
上記の課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図1〜図10に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の光学部材は、複数のミラー要素(42)を保持する保持装置(40,45)において、前記複数のミラー要素(42)の各々に形成された取付面(56)に対向する設置面(41)を有するベース部材(40)と、前記設置面(41)における前記複数のミラー要素(42)の各々の位置を個別に位置決めする位置決め機構(45、46,48,50,51,70A,70B)と、該位置決め機構(45、46,48,50,51,70A,70B)によって位置決めされる前記複数のミラー要素(42)の各々の取付面(56)を前記設置面(41)側に付勢しつつ前記ベース部材(40)に固定させる固定機構(45、54,55,62,63)と、を備えることを要旨とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention adopts the following configuration corresponding to FIGS. 1 to 10 shown in the embodiment.
The optical member of the present invention is a mounting surface facing a mounting surface (56) formed on each of the plurality of mirror elements (42) in a holding device (40, 45) that holds the plurality of mirror elements (42). And a positioning mechanism (45, 46, 48, 50, 51, 70A) for individually positioning the positions of the base member (40) having (41) and the plurality of mirror elements (42) on the installation surface (41). , 70B) and the mounting surface (56) of each of the plurality of mirror elements (42) positioned by the positioning mechanism (45, 46, 48, 50, 51, 70A, 70B). And a fixing mechanism (45, 54, 55, 62, 63) that is fixed to the base member (40) while being biased to the side.
なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。 In order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, it has been described in association with the reference numerals of the drawings showing the embodiments, but it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments.
本発明によれば、光学部材としての性能を低下させることなく、複数のミラー要素を保持できる。 According to the present invention, it is possible to hold a plurality of mirror elements without degrading the performance as an optical member.
以下に、本発明を具体化した一実施形態について図1〜図7に基づき説明する。
図1に示すように、本実施形態の露光装置11は、光源装置12から射出される、波長が100nm程度以下の軟X線領域である極端紫外光、即ちEUV(Extreme Ultraviolet )光を露光光ELとして用いるEUV露光装置である。こうした露光装置11は、内部が大気よりも低圧の真空雰囲気に設定されるチャンバ13(図1では二点鎖線で囲まれた部分)を備えており、該チャンバ13内には、所定のパターンが形成された反射型のレチクルRと、表面にレジストなどの感光性材料が塗布されたウエハWとが設置される。なお、本実施形態の光源装置12としては、レーザ励起プラズマ光源が用いられており、該光源装置12は、波長が5〜20nm(例えば13.5nm)となるEUV光を露光光ELとして射出するようになっている。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
チャンバ13内には、該チャンバ13外に配置される光源装置12から射出された露光光ELが入射するようになっている。そして、チャンバ13内に入射した露光光ELは、照明光学系14を介してレチクルステージ15にて保持されるレチクルRを照明し、該レチクルRで反射した露光光ELは、投影光学系16を介してウエハステージ17に保持されるウエハWを照射するようになっている。
The exposure light EL emitted from the
照明光学系14は、チャンバ13の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される筐体18(図1で一点鎖線で囲まれた部分)を備えている。この筐体18内には、光源装置12から射出された露光光ELを集光するコリメート用ミラー19が設けられており、該コリメート用ミラー19は、入射した露光光ELを略平行に変換して射出するようになっている。そして、コリメート用ミラー19から射出された露光光ELは、オプティカルインテグレータの一種であるフライアイ光学系20(図1では破線で囲まれた部分)に入射するようになっている。このフライアイ光学系20は、一対のフライアイミラー21,22を備えており、該各フライアイミラー21,22のうち入射側に配置される入射側フライアイミラー21は、レチクルRの被照射面Ra(即ち、図1における下面であって、パターン形成面)とは光学的に共役となる位置に配置されている。こうした入射側フライアイミラー21で反射された露光光ELは、射出側に配置される射出側フライアイミラー22に入射するようになっている。
The illumination
また、照明光学系14には、射出側フライアイミラー22から射出された露光光ELを筐体18外に射出するコンデンサミラー23が設けられている。そして、コンデンサミラー23から射出された露光光ELは、後述する鏡筒27内に設置された折り返し用の反射ミラー24により、レチクルステージ15に保持されるレチクルRに導かれる。なお、照明光学系14を構成する各ミラー19,21〜24の反射面には、露光光ELを反射する反射層がそれぞれ形成されている。この反射層は、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)を交互に積層した多層膜から構成されている。
Further, the illumination
レチクルステージ15は、投影光学系16の物体面側に配置されており、レチクルRを静電吸着する吸着面25aを有する静電チャック25と、レチクルRをY軸方向(図1における左右方向であり、後述する走査方向に対応する)に所定ストロークで移動させる図示しないレチクルステージ駆動部と、静電チャック25を支持する支持ステージ26とを備えている。レチクルステージ駆動部は、レチクルRをX軸方向(図1において紙面と直交する方向)及びθz方向(Z軸周りの回転方向)にも移動可能に構成されている。なお、レチクルRの被照射面Raに露光光ELが照明される場合、該被照射面Raの一部には、X軸方向(走査方向に直交する非走査方向に対応する)に延びる略円弧状の照明領域が形成される。
The
投影光学系16は、露光光ELでレチクルRの被照射面Raを照明することにより形成されたパターンの像を所定の縮小倍率(例えば1/4倍)に縮小させる光学系であって、チャンバ13の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される鏡筒27を備えている。この鏡筒27内には、複数枚(本実施形態では6枚)の反射型のミラー28,29,30,31,32,33が収容されている。これら各ミラー28〜33は、図示しないミラー保持装置を介して鏡筒27にそれぞれ保持されている。なお、各ミラー28〜33は、それらの光軸がZ軸方向に延びるようにそれぞれ配置されている。
The projection
そして、物体面側であるレチクルR側から導かれた露光光ELは、第1ミラー28、第2ミラー29、第3ミラー30、第4ミラー31、第5ミラー32、第6ミラー33の順に反射され、ウエハステージ17に保持されるウエハWの被照射面Wa(即ち、図1における上面)に導かれる。こうした各ミラー28〜33の反射面には、露光光ELを反射する反射層がそれぞれ形成されている。この反射層は、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)を交互に積層した多層膜から構成されている。
The exposure light EL guided from the reticle R side, which is the object plane side, is in the order of the
ウエハステージ17は、ウエハWを静電吸着する吸着面34aを有する静電チャック34と、ウエハWをY軸方向に所定ストロークで移動させる図示しないウエハステージ駆動部とを備えている。このウエハステージ駆動部は、ウエハWをX軸方向及びZ軸方向(図1における上下方向)にも移動可能に構成されている。また、ウエハステージ17には、静電チャック34を保持する図示しないウエハホルダと、該ウエハホルダのZ軸方向における位置及びX軸周り、Y軸周りの傾斜角を調整する図示しないZレベリング機構とが組み込まれている。
The
本実施形態の露光装置11を用いてウエハWにパターンの像を投影する場合、露光光ELが照明光学系14によりレチクルRに照射され、レチクルRとウエハWとは投影光学系16に対して投影光学系16の縮小倍率に従った所定の速度比で走査方向(Y軸方向)に同期してそれぞれ移動する(同期走査)。このようにして、レチクルRのパターンは、ウエハW上の一つのショット領域に縮小された状態で形成(露光)される。その後、ウエハステージ17を駆動してウエハWをステップ移動した後、ウエハW上の次のショット領域に対してレチクルRのパターンが走査露光される。このようにステップ・アンド・スキャン方式でウエハW上の複数のショット領域に対して順次レチクルRのパターンの像が露光される。
When a pattern image is projected onto the wafer W using the
なお、本実施形態において、レチクルステージ15及びウエハステージ17で用いられる静電チャック25,34は、セラミックなどの誘電性材料から構成され且つ吸着面25a,34aを有する図示しない基体と、該基体内に配置される図示しない電極部とをそれぞれ備えている。そして、外部から電極部に電流が供給される場合に、基体の吸着面25a,34aには、レチクルR及びウエハWが被吸着物として静電吸着される。
In the present embodiment, the
次に、本実施形態のフライアイ光学系20を構成する一対のフライアイミラー21,22のうち入射側フライアイミラー21について図2〜図7に基づき説明する。
図2に示すように、入射側フライアイミラー21は、インバーなどの低熱膨張鋼又は合金製の厚板から構成される略直方体状のベース部材40(クーリングプレートともいう。)と、該ベース部材40の設置面41上に配置される多数のミラー要素42とを備え、該各ミラー要素42は、反射面43をそれぞれ有している。そして、入射側フライアイミラー21に入射した露光光ELの光束は、ミラー要素42の反射面43毎に波面分割され、波面分割された多数の光束が射出側フライアイミラー22側に射出される。
Next, of the pair of fly eye mirrors 21 and 22 constituting the fly eye optical system 20 of the present embodiment, the incident side
As shown in FIG. 2, the incident-side fly-
なお、ミラー要素42の各々の反射面43は、非走査方向に長く、走査方向に短い略長方形状で形成されている。また、本実施形態では、図7に示すように、ミラー要素42の反射面43の長さが短い方向(短手方向)を第1の方向Aというと共に、ミラー要素42の反射面の長さが長い方向(長手方向)を第2の方向Bといい、さらに、第1の方向Aと第2の方向Bとを含む面に対して直交する方向を第3の方向Cというものとする。
Each reflecting
ベース部材40の設置面41は、図2に示すように、第1の方向A及び第2の方向Bに平行な平面、即ち第3の方向Cと直交する平面である。また、ベース部材40内には、冷却水などの冷媒が流動する図示しない冷却用流路が形成されており、露光光ELの入射などに起因して各ミラー要素42で発生する熱エネルギーは、上記冷却用流路内を流動する冷媒によって吸熱される。また、ベース部材40の設置面41上には、第1の方向Aに沿って並設される複数(本実施形態では30枚)のミラー要素42から構成される複数列(本実施形態では4列)のミラー要素群44が形成されている。これら各ミラー要素群44は、第2の方向Bに沿ってそれぞれ並列されており、第2の方向Bにおいて互いに隣り合うミラー要素群44同士は、それぞれ接触している。
As shown in FIG. 2, the
なお、本実施形態では、各ミラー要素42は、後述する位置決め固定装置45によって、一枚ずつベース部材40に取り付けられる。しかも、位置決め固定装置45を介してベース部材40に取り付けられた各ミラー要素42は、設置面41上において第1の方向Aへの移動、第2の方向Bへの移動、及び第3の方向Cに沿って延びる図示しない軸線を中心とした回転方向への移動が個別に規制される。したがって、本実施形態では、ベース部材40及び位置決め固定装置45により、複数のミラー要素42を保持する保持装置が構成される。
In the present embodiment, each
次に、位置決め固定装置45について図3〜図7に基づき以下説明する。なお、本実施形態において、図7における左側を+A方向側と示すと共に、図7における右側を−A方向側と示すものとする。また、図7における紙面奥手側を+B方向側と示すと共に、図7における紙面手前側を−B方向側と示すものとする。さらに、図7における上側を+C方向側と示すと共に、図7における下側を−C方向側と示すものとする。
Next, the positioning and fixing
図3(a)(b)に示すように、位置決め固定装置45は、ベース部材40の設置面41上に配置され、且つ各ミラー要素42に個別対応する複数の規制部材46を備えている。これら各規制部材46は、第2の方向Bに沿って延びるリブを含んでいる。そして、設置面41上には、第1の方向Aに沿って所定間隔置きに並設される複数の規制部材46から構成される複数列(本実施形態では4列)の規制部材群47が形成されている。これら各規制部材群47は、第2の方向Bに沿ってそれぞれ並列されており、各ミラー要素群44に個別に対応している。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the positioning and fixing
また、第2の方向Bにおいて互いに隣り合う規制部材群47の間となる各位置、各規制部材群47のうち最も+B方向側に位置する規制部材群47の+B方向側の位置、及び各規制部材群47のうち最も−B方向側に位置する規制部材群47の−B方向側の位置には、ベース部材40の設置面41上を第1の方向Aに沿って延びる支持部材48がそれぞれ設けられている。各支持部材48の+A方向側の端部は、規制部材群47において最も+A方向側に位置する規制部材46と位置対応すると共に、各支持部材48の−A方向側の端部は、規制部材群47において最も−A方向側に位置する規制部材46と位置対応している。また、図4及び図5に示すように、各支持部材48の+B方向側には、該各支持部材48の+B方向側に位置するミラー要素群44を構成する各ミラー要素42に当接する当接面49が第1の方向Aに沿って延びるようにそれぞれ形成されている。
Further, each position between the
各支持部材48の−B方向側の部位には、+C方向側に向けて突出する複数(本実施形態では30個)の第1接触部50がそれぞれ設けられており、該各第1接触部50は、第1の方向Aに沿ってそれぞれ配置されている。また、各支持部材48の+B方向側の部位には、+C方向側に向けて突出する複数(本実施形態では30個)の第2接触部51がそれぞれ設けられており、該各第2接触部51は、第1の方向Aに沿ってそれぞれ配置されている。これら各第1接触部50及び各第2接触部51は、それらの間に位置する規制部材群47を構成する各規制部材46と第1の方向Aにおいて個別に対応するようにそれぞれ配置されている。すなわち、ベース部材40の設置面41上に取り付けられた各ミラー要素42の第2の方向Bにおける両側には、一対の接触部50,51がそれぞれ配置されている。なお、各支持部材48における各第1接触部50と各第2接触部51との第2の方向Bにおける間には、各第1接触部50の+B方向側への変位及び各第2接触部51の−B方向側への変位を許容するための空間がそれぞれ形成されている。
A plurality of (30 in the present embodiment)
各第1接触部50の基端部(即ち、−C方向側の端部)には、それらの−B方向側に第1抉り部52がそれぞれ形成されており、第1の方向Aにおいて互いに隣接する第1抉り部52は、第1の方向Aに沿って連続している。また、各第2接触部51の基端部には、それらの+B方向側に第2抉り部53がそれぞれ形成されており、第1の方向Aにおいて互いに隣接する第2抉り部53は、第1の方向Aに沿って連続している。また、各第2抉り部53は、それらの抉り量が各第1抉り部52の抉り量よりも少なくなるようにそれぞれ形成されている。すなわち、ミラー要素42毎の一対の接触部50,51が互いに離間する方向に変位した場合、第2接触部51の弾性復帰力のほうが、第1接触部50の弾性復帰力よりも大きくなる。また、各一対の接触部50,51の先端部(即ち、+C方向側の端部)には、互いに接近する方向に突出する第1係合部54,55がそれぞれ形成されている。
At the base end portion (that is, the end portion on the −C direction side) of each
次に、ミラー要素42について図4〜図7に基づき説明する。
図4及び図5に示すように、ミラー要素42は、第3の方向Cに平行な軸を中心に弓なりに湾曲した全体形状であって、ベース部材40の設置面41に対向する取付面56を有する取付部57と、該取付部57の+C方向側に設けられ且つ反射面43を有するミラー部58とを備えている。取付部57は、その第2の方向Bにおける長さである幅が、第2の方向Bにおいて互いに隣り合う支持部材48の間の間隔の幅よりも狭いと共に、一対の接触部50,51に設けられる両第1係合部54,55の間の間隔の幅よりも広くなるように形成されている。また、取付部57は、ミラー部58が一対の接触部50,51よりも+C方向側に位置するように形成されている。
Next, the
As shown in FIGS. 4 and 5, the
なお、本実施形態において、各ミラー要素42の取付面56には、インジウムやその合金などの軟質性の熱伝達物質から構成される図示しない軟金属層が形成されている。すなわち、各ミラー要素42は、それらの取付面56と設置面41との間に上記軟金属層が介在した状態でベース部材40にそれぞれ取り付けられる。ここで、本実施形態において、軟金属層とは、ミラー要素42を構成する材料及びベース部材40を構成する部材よりも剛性の低い材料から構成される層のことである。
In the present embodiment, a soft metal layer (not shown) made of a soft heat transfer material such as indium or an alloy thereof is formed on the mounting
取付部57の取付面56側には、図4及び図6(a)(b)に示すように、第2の方向Bに沿って延びる収容凹部59が形成されており、該収容凹部59内には、ミラー要素42をベース部材40に取り付けた場合に規制部材46が収容される。そして、収容凹部59の内壁において規制部材46の−A方向側の側面59aは、規制部材46に密接するようになっている。なお、取付部57の取付面56側において収容凹部59よりも−A方向側には、ミラー要素42が弓なりに湾曲した形状であることから、第2の方向Bにおける中央部に収容凹部59内と外部とを連通させる開口部60が形成されている。また、取付部57の取付面56側において収容凹部59よりも+A方向側には、図6(b)及び図7に示すように、+A方向側に配置されるミラー要素42の開口部60を介して、+A方向側に配置されるミラー要素42の収容凹部59内に収容される規制部材46に密接する平面状の密接面61が形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 6A and 6B, an
また、取付部57の+C方向側において第2の方向Bにおける両側には、図5及び図6(a)(b)に示すように、一対の接触部50,51に設けられた第1係合部54,55に対向する位置に凹状の第2係合部62,63がそれぞれ形成されている。そして、ミラー要素42がベース部材40上に取り付けられる場合、一対の接触部50,51が第2係合部62,63にそれぞれ係合するようになっている。具体的には、一対の接触部50,51が第2係合部62,63内の−C方向側の側面に対して+C方向側からそれぞれ圧接している。すなわち、ミラー要素42は、第2の方向Bにおける両側に位置する一対の接触部50,51によって挟持される。
Further, on both sides in the second direction B on the + C direction side of the mounting
ミラー要素42のミラー部58の+C方向側には、図5及び図6(a)(b)に示すように、反射膜が製膜された反射面43が形成されている。この反射面43は、第1の方向A及び第2の方向Bにおいて隣接する他の反射面43と連続するように形成されている。すなわち、第1の方向A及び第2の方向Bにおいて互いに隣接する反射面43同士の間には、ほとんど隙間が形成されないため、入射側フライアイミラー21からは、入射した露光光ELのロスを極力低減させた状態で、露光光ELが射出側フライアイミラー22側に射出される。
On the + C direction side of the
なお、各反射面43に入射する露光光ELの入射角は、ベース部材40の設置面41上での各反射面43の配置位置によって互いに異なる。本実施形態では、各反射面43には、各ミラー要素42のベース部材40の設置面41上での設置位置に個別対応した特性を有する反射膜がそれぞれ製膜される。すなわち、一つの反射面43には、該一つの反射面43に入射し得る露光光ELの入射角に対応した適切な特性の反射膜が製膜される。そして、反射膜が反射面43に製膜された各ミラー要素42は、一つずつベース部材40上にそれぞれ取り付けられる。ちなみに、本実施形態において、入射角に対応した適切な特性とは、その入射角で入射した露光光ELの反射効率が最も高くなるような特性のことを示している。
The incident angle of the exposure light EL incident on each reflecting
次に、ベース部材40の設置面41上にミラー要素42を取り付ける際の作用について説明する。
さて、ミラー要素42をベース部材40上に取り付ける際、ミラー要素42は、ベース部材40の設置面41に対して+C方向側から所定の取り付け位置に向けて押し付けられる。このとき、ミラー要素42に個別対応する一対の接触部50,51は、それらの第1係合部54,55がミラー要素42の取付部57の第2の方向Bにおける両側面に接触することにより、互いに離間する方向にそれぞれ変位する。その後、ミラー要素42の取付面56が上記軟金属層を介してベース部材40の設置面41に当接し、収容凹部59内に規制部材46が収容されると、一対の接触部50,51がそれぞれ弾性復帰することにより、一対の第1係合部54,55が該一対の第1係合部54,55に対向する両第2係合部62,63にそれぞれ係合する。すると、一対の接触部50,51の弾性復帰力によって、第1係合部54,55からは、第2係合部62,63を介してミラー要素42に対して規制部材46の第2の方向Bにおける中央に向けての押圧力がそれぞれ付与される(図5参照)。すなわち、ミラー要素42は、その取付面56がベース部材40の設置面41側に付勢された状態で該設置面41に固定される。
Next, an operation when the
Now, when the
この際、一対の接触部50,51のうち第2接触部51は、変形した際の弾性復帰力が第1接触部50の弾性復帰力よりも大きい。そのため、第2接触部51からミラー要素42に付与される第2押圧力は、第1接触部50からミラー要素42に付与される第1押圧力よりも大きい。すなわち、ミラー要素42には、+B方向側への押し付け力が付与されることになる。その結果、ミラー要素42の取付部57において支持部材48の当接面49に対向する部位は、支持部材48の当接面49に密着状態になる。すなわち、ミラー要素42の第2の方向Bへの移動が規制される。
At this time, the elastic return force when the
また、この状態では、ミラー要素42の収容凹部59内に規制部材46が収容されると共に、ミラー要素42の密接面61は、該ミラー要素42よりも+A方向側に位置する他のミラー要素42に個別対応する規制部材46に密接する(図7参照)。その結果、ミラー要素42は、第1の方向Aへの移動が規制されると共に、第3の方向Cに沿って延びる軸線を中心とした回転方向への移動が規制される。そのため、ウエハWへの露光処理中に、入射側フライアイミラー21を構成する各ミラー要素42の移動が規制される。こうして全てのミラー要素42がベース部材40の設置面41上に固定されると、入射側フライアイミラー21が完成する。
In this state, the regulating
また、各ミラー要素42の反射面43には、ミラー要素42の設置位置毎に適切な特性の反射膜がそれぞれ製膜されている。そのため、入射側フライアイミラー21に入射する露光光ELのうち各ミラー要素42に吸収される光量は、全ての反射面に同一特性の反射膜を製膜した従来の入射側フライアイミラーに比して少なくなる。その結果、レチクルRやウエハWには、高光強度の露光光ELが照射されることになる。
In addition, on the
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
(1)各ミラー要素42は、規制部材46及び一対の接触部50,51によって個別にベース部材40の設置面41上に位置決めされる。そして、個別に位置決めされた各ミラー要素42は、第1係合部54,55から付与される押圧力によって、それらの取付面56が設置面41側に付勢された状態でベース部材40にそれぞれ固定される。したがって、複数のミラー要素42から構成される入射側フライアイミラー21を、その性能を低下させることなく製造できる。
Therefore, in this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Each
(2)また、各ミラー要素42の反射面43には、ベース部材40での各ミラー要素42の設置位置に対応した特性の反射膜がそれぞれ製膜される。すなわち、全ての反射面43に同一特性の反射膜が製膜されるわけではない。そのため、入射側フライアイミラー21に入射した露光光ELのうち各ミラー要素42に吸収される光量を、全ての反射面43に同一特性の反射膜が製膜される場合に比して低減させることができる。したがって、レチクルRやウエハWを照射する露光光ELの増大に貢献でき、露光装置11を用いたウエハWへのパターンの形成効率を向上させることができる。
(2) In addition, a reflective film having characteristics corresponding to the installation position of each
(3)各ミラー要素42は、第1の方向A、第2の方向B、第3の方向Cに沿った軸線を中心とした回転方向への移動がそれぞれ規制される。そのため、露光処理中に各ミラー要素42が移動することが規制されるため、各ミラー要素42の移動に伴う入射側フライアイミラー21の特性の変化を抑制できる。
(3) Each
(4)本実施形態の規制部材46は、第2の方向Bに沿って延びるリブを含む。そのため、ミラー要素42は、その収容凹部59内において第2の方向Bにおける複数の位置で規制部材46に接触することになる。したがって、ミラー要素42の第1の方向Aへの移動を規制するための規制部材46以外に他の部材を設けることなく、第3の方向Cに沿った軸線を中心とした回転方向への移動も規制できる。
(4) The restricting
(5)また、ミラー要素42を支持部材48の当接面49に向けて押し付け力を付与することにより、ミラー要素42の第2の方向Bへの移動を規制できる。
(6)ミラー要素42の第2の方向Bにおける両側に配置される一対の接触部50,51によって、ミラー要素42の第2の方向Bへの移動を規制できると共に、ミラー要素42をベース部材40の設置面41上に固定できる。すなわち、ミラー要素42の第2の方向Bへの移動を規制する部材と、ミラー要素42をベース部材40上に固定させる部材とを別々に設ける場合に比して、部品点数の増大を抑制できる。したがって、位置決め固定装置45を、より簡単な構成にすることができる。
(5) Further, by applying a pressing force to the
(6) The pair of
(7)さらに、ミラー要素42の取付面56には、軟金属層が形成されている。そのため、軟金属層を設けない場合に比して、ミラー要素42の取付面56とベース部材40の設置面41との密着度を向上させることができる。したがって、ミラー要素42で発生した熱エネルギーをベース部材40側に速やかに移動させることができる。
(7) Furthermore, a soft metal layer is formed on the mounting
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・実施形態において、軟金属層は、各ミラー要素42やベース部材40を構成する各材料よりも軟質性を有する任意の熱伝達物質であれば、インジウムやその合金以外の他の任意の物質から構成されるものであってもよい。例えば、軟金属層は、高熱伝導性を有する液体金属(例えば、ガリウムやインジウムなどを含む液体金属)から構成されるものであってもよい。
The above embodiment may be changed to another embodiment as described below.
-In embodiment, if a soft metal layer is arbitrary heat transfer substances which have softness rather than each material which comprises each
・実施形態において、軟金属層を、各ミラー要素42の取付面56ではなく、ベース部材40の設置面41において各取付面56に対向する各位置にそれぞれ設けてもよい。
・実施形態において、各ミラー要素42の取付面56とベース部材40の設置面41との間には軟金属層を設けなくてもよい。この場合、各ミラー要素42の取付面56及びベース部材40の設置面41の平面度をそれぞれ高めるために、各取付面56及び設置面41に研磨加工をそれぞれ施すことが望ましい。
In the embodiment, the soft metal layer may be provided not at the mounting
In the embodiment, a soft metal layer may not be provided between the
・実施形態において、各支持部材48の+B方向側には、該支持部材48の+B方向側に位置するミラー要素群44を構成する各ミラー要素42に当接する当接面を設けてもよい。この場合、各ミラー要素42は、第2の方向Bにおける両側に位置する各支持部材48にそれぞれ当接することになる。こうした構成である場合、第2接触部51を、ミラー要素42に付与する第2押圧力が第1接触部50によってミラー要素42に付与される第1押圧力と同程度となるように構成することが望ましい。
In the embodiment, on the + B direction side of each
・実施形態において、ベース部材40の設置面41上における各ミラー要素42の設置位置のそれぞれには、図8に示すように、第2の方向Bに沿って配置される複数(図8では2つ)の規制部材70A,70Bを配置してもよい。すなわち、図8では、一つのミラー要素42に対して2つの規制部材70A,70Bが設けられる。このように構成しても、各ミラー要素42の第1の方向Aへの移動、及び各ミラー要素42の第3の方向Cに沿った軸線を中心とした回転方向への移動を規制できる。
In the embodiment, each of the installation positions of the
・実施形態において、複数のミラー要素42から構成される複数のミラーブロックをベース部材40の設置面41上に設置してもよい。この場合、ミラーブロックを構成する各ミラー要素42には、同一の特性を有する反射膜をそれぞれ製膜してもよい。また、ミラーブロック毎に適切な特性の反射膜を製膜してもよい。また、規制部材46,70A,70Bを、ミラー要素42毎ではなく、ミラーブロック毎に設けてもよい。また、一対の接触部50,51を、ミラー要素42毎ではなく、ミラーブロック毎に設けてもよい。こうした一対の接触部50,51は、ミラー要素42毎に設けられる一対の接触部50,51よりも第1の方向Aに沿った長さがそれぞれ長くなるように構成される。
In the embodiment, a plurality of mirror blocks including a plurality of
・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と同様に、平面状の設置面を有するベース部材と、該ベース部材上に配置される多数のミラー要素とを備え、各ミラー要素は、ベース部材上にそれぞれ移動不能な状態で取り付けられる。そこで、本発明を、射出側フライアイミラー22に具体化してもよい。
The exit-side fly-eye mirror 22 includes a base member having a flat installation surface and a large number of mirror elements arranged on the base member, similar to the entrance-side fly-
・各実施形態において、露光装置11を、レチクルRとウエハWとが相対移動した状態でレチクルRのパターンをウエハWへ転写し、ウエハWを順次ステップ移動させるスキャニング・ステッパに搭載してもよい。
In each embodiment, the
・各実施形態において、露光装置11は、EB(Electron Beam )を露光光ELとして用いる露光装置であってもよい。
・各実施形態において、EUV光を出力可能な光源装置12として、放電型プラズマ光源を有する光源装置であってもよい。
In each embodiment, the
In each embodiment, the
・各実施形態において、光源装置12は、例えばg線(436nm)、i線(365nm)、KrFエキシマレーザ(248nm)、F2レーザ(157nm)、Kr2レーザ(146nm)、Ar2レーザ(126nm)等を供給可能な光源であってもよい。また、光源装置12は、DFB半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(またはエルビウムとイッテルビウムの双方)がドープされたファイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を供給可能な光源であってもよい。
In each embodiment, the
次に、本発明の実施形態の露光装置11によるデバイスの製造方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図9は、マイクロデバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造例のフローチャートを示す図である。
Next, an embodiment of a microdevice manufacturing method using the device manufacturing method by the
まず、ステップS101(設計ステップ)において、マイクロデバイスの機能・性能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップS102(マスク製作ステップ)において、設計した回路パターンを形成したマスク(レチクルRなど)を製作する。一方、ステップS103(基板製造ステップ)において、シリコン、ガラス、セラミックス等の材料を用いて基板(シリコン材料を用いた場合にはウエハWとなる。)を製造する。 First, in step S101 (design step), function / performance design (for example, circuit design of a semiconductor device) of a micro device is performed, and pattern design for realizing the function is performed. Subsequently, in step S102 (mask manufacturing step), a mask (reticle R or the like) on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step S103 (substrate manufacturing step), a substrate (a wafer W when a silicon material is used) is manufactured using a material such as silicon, glass, or ceramics.
次に、ステップS104(基板処理ステップ)において、ステップS101〜ステップS104で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップS105(デバイス組立ステップ)において、ステップS104で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップS105には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程(チップ封入)等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップS106(検査ステップ)において、ステップS105で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。 Next, in step S104 (substrate processing step), using the mask and substrate prepared in steps S101 to S104, an actual circuit or the like is formed on the substrate by lithography or the like, as will be described later. Next, in step S105 (device assembly step), device assembly is performed using the substrate processed in step S104. Step S105 includes processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process (chip encapsulation) as necessary. Finally, in step S106 (inspection step), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the microdevice manufactured in step S105 are performed. After these steps, the microdevice is completed and shipped.
図10は、半導体デバイスの場合におけるステップS104の詳細工程の一例を示す図である。
ステップS111(酸化ステップ)おいては、基板の表面を酸化させる。ステップS112(CVDステップ)においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップS113(電極形成ステップ)においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップS114(イオン打込みステップ)においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップS111〜ステップS114のそれぞれは、基板処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a detailed process of step S104 in the case of a semiconductor device.
In step S111 (oxidation step), the surface of the substrate is oxidized. In step S112 (CVD step), an insulating film is formed on the substrate surface. In step S113 (electrode formation step), an electrode is formed on the substrate by vapor deposition. In step S114 (ion implantation step), ions are implanted into the substrate. Each of the above steps S111 to S114 constitutes a pretreatment process at each stage of the substrate processing, and is selected and executed according to a necessary process at each stage.
基板プロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップS115(レジスト形成ステップ)において、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップS116(露光ステップ)において、上で説明したリソグラフィシステム(露光装置11)によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップS117(現像ステップ)において、ステップS116にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンからなるマスク層を形成する。さらに続いて、ステップS118(エッチングステップ)において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップS119(レジスト除去ステップ)において、エッチングが済んで不要となった感光性材料を取り除く。すなわち、ステップS118及びステップS119において、マスク層を介して基板の表面を加工する。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、基板上に多重に回路パターンが形成される。 When the above-mentioned pretreatment process is completed in each stage of the substrate process, the posttreatment process is executed as follows. In this post-processing process, first, in step S115 (resist formation step), a photosensitive material is applied to the substrate. Subsequently, in step S116 (exposure step), the circuit pattern of the mask is transferred to the substrate by the lithography system (exposure apparatus 11) described above. Next, in step S117 (development step), the substrate exposed in step S116 is developed to form a mask layer made of a circuit pattern on the surface of the substrate. Subsequently, in step S118 (etching step), the exposed member other than the portion where the resist remains is removed by etching. In step S119 (resist removal step), the photosensitive material that has become unnecessary after the etching is removed. That is, in step S118 and step S119, the surface of the substrate is processed through the mask layer. By repeatedly performing these pre-processing steps and post-processing steps, multiple circuit patterns are formed on the substrate.
11…露光装置、14…照明光学系、16…投影光学系、21,22…反射光学部材としてのフライアイミラー、40…保持装置を構成するベース部材、41…設置面、42…ミラー要素、44…ミラー要素群、45…位置決め機構、固定機構及び保持装置を構成する位置決め固定装置、46…位置決め機構を構成する規制部材(第1規制部、リブ)、48…位置決め機構、第2規制部を構成する支持部材、49…当接面、50…位置決め機構、第2規制部を構成する接触部(第1接触部材)、51…位置決め機構、第2規制部を構成する接触部(第2接触部材)、54,55…固定機構を構成する第1係合部、56…取付面、59…収容凹部、62…固定機構を構成する第2係合部(第1凹部)、63…固定機構を構成する第2係合部(第2凹部)、70A,70B…位置決め機構を構成する規制部材(第1規制部)、EL…放射ビームとしての露光光、A…第1の方向、B…第2の方向、R…マスクとしてのレチクル、W…基板としてのウエハ。
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記複数のミラー要素の各々に形成された取付面に対向する設置面を有するベース部材と、
前記設置面における前記複数のミラー要素の各々の位置を個別に位置決めする位置決め機構と、
該位置決め機構によって位置決めされる前記複数のミラー要素の各々の取付面を前記設置面側に付勢しつつ前記ベース部材に固定させる固定機構と、を備えることを特徴とする保持装置。 In a holding device that holds a plurality of mirror elements,
A base member having an installation surface facing an attachment surface formed on each of the plurality of mirror elements;
A positioning mechanism for individually positioning each of the plurality of mirror elements on the installation surface;
A holding device comprising: a fixing mechanism that fixes each of the mounting surfaces of the plurality of mirror elements positioned by the positioning mechanism to the base member while urging the mounting surfaces toward the installation surface.
前記ミラー要素は、その前記取付面に形成され、且つ前記規制部材を収容可能に構成される収容凹部を有することを特徴とする請求項3に記載の保持装置。 The first restriction portion is formed at a position corresponding to the mirror element on the installation surface, and has a restriction member protruding with respect to the installation surface,
The holding device according to claim 3, wherein the mirror element has an accommodation recess formed on the mounting surface and configured to accommodate the restricting member.
前記ベース部材の前記設置面に設けられ、且つ前記ミラー要素群の前記第2の方向における両側に配置され、前記第1の方向に延び、前記第1接触部材と前記第2接触部材とを支持する支持部材をさらに備えることを特徴とする請求項7に記載の保持装置。 The plurality of mirror elements are configured such that a plurality of mirror element groups arranged adjacent to each other along the first direction are arranged along the second direction,
Provided on the installation surface of the base member and disposed on both sides of the mirror element group in the second direction, extending in the first direction, and supporting the first contact member and the second contact member The holding device according to claim 7, further comprising a supporting member.
前記第2接触部材は、前記ミラー要素を前記当接面に押圧する第1押圧力を付与することを特徴とする請求項8に記載の保持装置。 The support member has a contact surface that contacts one side of both sides of the mirror element in the second direction,
The holding device according to claim 8, wherein the second contact member applies a first pressing force that presses the mirror element against the contact surface.
前記固定機構は、前記第1接触部に設けられると共に、前記ミラー要素の前記第1凹部に係合して、前記ミラー要素を前記ベース部材の前記設置面側に押圧する第1係合部と、前記第2接触部に設けられると共に、前記ミラー要素の前記第2凹部に係合して、前記ミラー要素を前記ベース部材の前記設置面側に押圧する第2係合部とを有することを特徴とする請求項7〜請求項10のうち何れか一項に記載の保持装置。 The mirror element has a first recess formed on one side of both sides in the second direction, and a second recess formed on the other side of both sides in the second direction,
The fixing mechanism is provided at the first contact portion, and engages with the first concave portion of the mirror element to press the mirror element toward the installation surface of the base member. And a second engagement portion that is provided at the second contact portion and engages with the second recess of the mirror element to press the mirror element toward the installation surface of the base member. The holding device according to any one of claims 7 to 10, wherein the holding device is a feature.
前記一対の反射光学部材のうち少なくとも一方は、請求項1〜請求項14のうち何れか一項に記載の保持装置で保持されることを特徴とする光学系。 Comprising a pair of reflective optical members composed of a plurality of mirror elements;
At least one of the pair of reflective optical members is held by the holding device according to any one of claims 1 to 14.
前記マスクを介した放射ビームを感光性材料が塗布された基板に照射する投影光学系と、を備え、
前記照明光学系は、請求項15に記載の光学系で構成されることを特徴とする露光装置。 An illumination optical system for directing a radiation beam to a mask on which a predetermined pattern is formed;
A projection optical system that irradiates a substrate coated with a photosensitive material with a radiation beam through the mask, and
An exposure apparatus comprising the optical system according to claim 15.
前記リソグラフィ工程は、請求項16に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。 In a device manufacturing method including a lithography process,
17. The device manufacturing method using the exposure apparatus according to claim 16 in the lithography process.
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