JP3132086B2 - 光学素子の形状制御方法および露光装置 - Google Patents
光学素子の形状制御方法および露光装置Info
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学素子の形状制御方法
および露光装置に関し、特に理化学研究、分析装置、製
造装置等に広く利用されるシンクロトロン放射光または
高強度のレーザー光を対象とした光学素子の部分的な温
度変化より生ずる形状変化を防止した、特に半導体素子
製造用のリソグラフィーに好適なものである。
および露光装置に関し、特に理化学研究、分析装置、製
造装置等に広く利用されるシンクロトロン放射光または
高強度のレーザー光を対象とした光学素子の部分的な温
度変化より生ずる形状変化を防止した、特に半導体素子
製造用のリソグラフィーに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】近年シンクロトロン放射（ＳＲ）光やエ
キシマレーザー等の高強度の光束を放射する光源が開発
され、これを用いた理化学研究、分析装置、製造技術等
の光学装置が注目され、それらの研究開発が盛んになっ
てきている。
キシマレーザー等の高強度の光束を放射する光源が開発
され、これを用いた理化学研究、分析装置、製造技術等
の光学装置が注目され、それらの研究開発が盛んになっ
てきている。
【０００３】一般に光学装置では、反射、透過、集光、
発散、回折、分光、偏光、結像等の、目的の為に種々の
光学素子を必要とする。このうち特に高強度の光源を用
いた光学装置では使用される光線強度が高いため、多大
な熱負荷による光学素子の変形、性能劣化、照射損傷、
破壊等が問題となってくる。
発散、回折、分光、偏光、結像等の、目的の為に種々の
光学素子を必要とする。このうち特に高強度の光源を用
いた光学装置では使用される光線強度が高いため、多大
な熱負荷による光学素子の変形、性能劣化、照射損傷、
破壊等が問題となってくる。
【０００４】例えばＳＲ光技術の分野では近年マルチポ
ールウィグラーやアンジュレータといった所謂挿入型光
源の技術の進歩により光源からの放射パワーはキロワッ
トのオーダーに達している。
ールウィグラーやアンジュレータといった所謂挿入型光
源の技術の進歩により光源からの放射パワーはキロワッ
トのオーダーに達している。
【０００５】更に光源からの放射波長としてはＸ線から
真空紫外線領域の電磁波の場合が多く、大気中での減衰
を防ぐため、多くの場合真空槽や真空ビームライン中で
光学要素が組まれている。このため真空中に置かれた光
学素子では大気への伝導、対流による熱放散が起こら
ず、光学素子の温度が大気中に置かれた場合に比べ、大
幅に上昇する傾向があった。
真空紫外線領域の電磁波の場合が多く、大気中での減衰
を防ぐため、多くの場合真空槽や真空ビームライン中で
光学要素が組まれている。このため真空中に置かれた光
学素子では大気への伝導、対流による熱放散が起こら
ず、光学素子の温度が大気中に置かれた場合に比べ、大
幅に上昇する傾向があった。
【０００６】このような大きな熱負荷を受けると光学素
子は熱歪みのために変形し光学性能が著しく低下したり
極端な場合には光学素子自体の破壊も起こってくる（塚
本他、１９９０年秋委応用物理学会講演会予稿集Ｐ２−
５０１）。
子は熱歪みのために変形し光学性能が著しく低下したり
極端な場合には光学素子自体の破壊も起こってくる（塚
本他、１９９０年秋委応用物理学会講演会予稿集Ｐ２−
５０１）。
【０００７】光学素子の温度上昇による性能劣化を防ぐ
ため、光学素子の冷却法が種々工夫されてきており種々
と実施されている。これにより冷却法を実施しない場合
に比べ光学素子の温度上昇が大幅に抑制されるようにな
ってきている（例えばＴ．Ｏｖｅｒｓｌｕｉｚｅｎ ｅ
ｔ ａｌ．，Ｒｅｖ．Ｓｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．６０１
４９３（１９８９））。
ため、光学素子の冷却法が種々工夫されてきており種々
と実施されている。これにより冷却法を実施しない場合
に比べ光学素子の温度上昇が大幅に抑制されるようにな
ってきている（例えばＴ．Ｏｖｅｒｓｌｕｉｚｅｎ ｅ
ｔ ａｌ．，Ｒｅｖ．Ｓｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．６０１
４９３（１９８９））。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら高強度の
光束を放射する光源を利用した光学装置においては光学
素子の冷却を行っても、一般には光学素子の表面には通
常数〜数１０度の温度むらが残ってくる。この結果、光
学素子の形状が変形し、光学装置の光学性能が低下して
くる場合があった。
光束を放射する光源を利用した光学装置においては光学
素子の冷却を行っても、一般には光学素子の表面には通
常数〜数１０度の温度むらが残ってくる。この結果、光
学素子の形状が変形し、光学装置の光学性能が低下して
くる場合があった。
【０００９】例えば前述したＳＲ光を用いた分光装置で
は本来完全な平面であるべき分光結晶の表面が、素子の
冷却後も部分的に曲率半径が１００ｍ以下程度の凸面又
は凹面に変形し、この結果光源の強度に比例した分光光
の強度が得られないという問題点があった。
は本来完全な平面であるべき分光結晶の表面が、素子の
冷却後も部分的に曲率半径が１００ｍ以下程度の凸面又
は凹面に変形し、この結果光源の強度に比例した分光光
の強度が得られないという問題点があった。
【００１０】また例えば特開昭６３−１８６２６号公報
に示されるような半導体素子の製造用の微細パターン転
写用の投影露光装置においてはミラー等の光学素子の温
度むらを１／１００℃程度に制御することが要求され
る。しかしながら光学素子の冷却のみではこれに十分対
応することができないという問題点があった。
に示されるような半導体素子の製造用の微細パターン転
写用の投影露光装置においてはミラー等の光学素子の温
度むらを１／１００℃程度に制御することが要求され
る。しかしながら光学素子の冷却のみではこれに十分対
応することができないという問題点があった。
【００１１】本発明は高強度の光束を放射する光源を用
いたときの光学素子の温度むらを効果的に補正し、光学
素子の熱歪みによる変形を防止し、光学性能の低下を容
易に防止することができる半導体素子製造用のリソグラ
フィーに好適な光学素子の形状制御方法および露光装置
の提供を目的とする。
いたときの光学素子の温度むらを効果的に補正し、光学
素子の熱歪みによる変形を防止し、光学性能の低下を容
易に防止することができる半導体素子製造用のリソグラ
フィーに好適な光学素子の形状制御方法および露光装置
の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の光学素
子の形状制御方法は、光学素子の温度分布情報を測定
し、該測定に基づいて加熱手段により該光学素子を加熱
して該光学素子の温度むらを補正し、光学素子の熱歪み
による変形を抑制することを特徴としている。請求項２
の発明は請求項１の発明において、前記光学素子の表面
と裏面の少なくとも一方から該光学素子を加熱して温度
調整することを特徴としている。請求項３の発明は請求
項１の発明において、赤外線照射と電熱線の少なくとも
一方を用いて加熱を行なうことを特徴としている。請求
項４の発明は請求項１の発明において、前記温度分布情
報の測定は赤外線検出によって行なうことを特徴として
いる。請求項５の発明は請求項１の発明において、前記
光学素子はパターンを有する反射型マスクであることを
特徴としている。
子の形状制御方法は、光学素子の温度分布情報を測定
し、該測定に基づいて加熱手段により該光学素子を加熱
して該光学素子の温度むらを補正し、光学素子の熱歪み
による変形を抑制することを特徴としている。請求項２
の発明は請求項１の発明において、前記光学素子の表面
と裏面の少なくとも一方から該光学素子を加熱して温度
調整することを特徴としている。請求項３の発明は請求
項１の発明において、赤外線照射と電熱線の少なくとも
一方を用いて加熱を行なうことを特徴としている。請求
項４の発明は請求項１の発明において、前記温度分布情
報の測定は赤外線検出によって行なうことを特徴として
いる。請求項５の発明は請求項１の発明において、前記
光学素子はパターンを有する反射型マスクであることを
特徴としている。
【００１３】請求項６の発明の露光装置は、照明した反
射型マスクのパターンを縮小光学系を介してウエハに投
影露光する露光装置であって、該反射型マスクの温度分
布情報を測定する測定手段と、該測定手段の測定に基づ
いて加熱手段により該反射型マスクを加熱して該反射型
マスクの温度むらを補正し、反射型マスクの熱歪みによ
る変形を抑制する手段とを有することを特徴としてい
る。請求項７の発明は請求項６の発明において、前記反
射型マスクは、多層膜によるＸ線反射部を有するＸ線マ
スクであることを特徴としている。
射型マスクのパターンを縮小光学系を介してウエハに投
影露光する露光装置であって、該反射型マスクの温度分
布情報を測定する測定手段と、該測定手段の測定に基づ
いて加熱手段により該反射型マスクを加熱して該反射型
マスクの温度むらを補正し、反射型マスクの熱歪みによ
る変形を抑制する手段とを有することを特徴としてい
る。請求項７の発明は請求項６の発明において、前記反
射型マスクは、多層膜によるＸ線反射部を有するＸ線マ
スクであることを特徴としている。
【００１４】請求項８の発明は請求項１の発明におい
て、前記光学素子を支持するホルダーを有し、該ホルダ
ーは冷却機能を兼ねていることを特徴としている。
て、前記光学素子を支持するホルダーを有し、該ホルダ
ーは冷却機能を兼ねていることを特徴としている。
【００１５】請求項９の発明は請求項６の発明におい
て、前記反射型マスクを支持するホルダーを有し、該ホ
ルダーは冷却機能を兼ねていることを特徴としている。
て、前記反射型マスクを支持するホルダーを有し、該ホ
ルダーは冷却機能を兼ねていることを特徴としている。
【００１６】
【実施例】図１は本発明をシンクロトロン放射光を対象
とした光学素子として集光鏡を用いた光学装置に適用し
たときの実施例１の一部分の要部概略図である。
とした光学素子として集光鏡を用いた光学装置に適用し
たときの実施例１の一部分の要部概略図である。
【００１７】同図において１はシンクロトロン放射光で
ある。２は光学素子であり、集光鏡より成り、例えば炭
化ケイ素、ＳｉＣ材料の表面をトロイダル形状に研磨
し、軟Ｘ線反射用の多層膜を表面に形成してありシンク
ロトロン放射光１を反射し点状に集光する光学作用を有
している。
ある。２は光学素子であり、集光鏡より成り、例えば炭
化ケイ素、ＳｉＣ材料の表面をトロイダル形状に研磨
し、軟Ｘ線反射用の多層膜を表面に形成してありシンク
ロトロン放射光１を反射し点状に集光する光学作用を有
している。
【００１８】３はホルダーであり、集光鏡を支持してお
り水冷機構（不図示）により集光鏡２を側面および裏面
から冷却する冷却機能を兼ねている。４は温度分布測定
手段であり、例えばＩｎＳｂをセンサーとした赤外線カ
メラより成っている。
り水冷機構（不図示）により集光鏡２を側面および裏面
から冷却する冷却機能を兼ねている。４は温度分布測定
手段であり、例えばＩｎＳｂをセンサーとした赤外線カ
メラより成っている。
【００１９】５は加熱手段であり、赤外線ランプ５ａと
集光板（凹面鏡）５ｂを有している。加熱手段５は光学
素子２の表面側より光学素子の温度分布を制御してい
る。集光板５ｂは赤外線ランプ５ａより放射した赤外線
の指向性を高めている。
集光板（凹面鏡）５ｂを有している。加熱手段５は光学
素子２の表面側より光学素子の温度分布を制御してい
る。集光板５ｂは赤外線ランプ５ａより放射した赤外線
の指向性を高めている。
【００２０】７は他方の加熱手段であり、抵抗線を網状
に配置した発熱部７ａと発熱部７ａを駆動制御する駆動
部７ｂとを有しており光学素子２の裏面側より光学素子
の温度分布を制御している。
に配置した発熱部７ａと発熱部７ａを駆動制御する駆動
部７ｂとを有しており光学素子２の裏面側より光学素子
の温度分布を制御している。
【００２１】８は他方の温度分布測定手段としての熱電
対であり、光学素子２の裏面側の温度分布を測定してい
る。９は制御手段であり、２つの温度分布測定手段５，
８からの信号に基づいて光学素子２の温度分布が均一と
なり、光学素子に形状変化がなくなり安定するように２
つの加熱手段５，７を駆動制御している。
対であり、光学素子２の裏面側の温度分布を測定してい
る。９は制御手段であり、２つの温度分布測定手段５，
８からの信号に基づいて光学素子２の温度分布が均一と
なり、光学素子に形状変化がなくなり安定するように２
つの加熱手段５，７を駆動制御している。
【００２２】本実施例において放射光１の集光鏡２の入
射位置での放射光１に垂直な断面のビーム形状は約８０
ｍｍ×８ｍｍであり集光鏡２に対して１０度の視斜角
（入射角８０度）で入射している。入射光のパワー（光
強度）は断熱された銅ブロックに一定時間照射した時の
ブロックの温度上昇を参照して求めると約１２０ｗであ
った。放射光１は集光鏡２に斜めに入射しており、この
結果集光鏡２面上での照射面積は大きくなり、本実施例
では熱負荷密度は約３３ｍＷ／ｍｍ2となっている。
射位置での放射光１に垂直な断面のビーム形状は約８０
ｍｍ×８ｍｍであり集光鏡２に対して１０度の視斜角
（入射角８０度）で入射している。入射光のパワー（光
強度）は断熱された銅ブロックに一定時間照射した時の
ブロックの温度上昇を参照して求めると約１２０ｗであ
った。放射光１は集光鏡２に斜めに入射しており、この
結果集光鏡２面上での照射面積は大きくなり、本実施例
では熱負荷密度は約３３ｍＷ／ｍｍ2となっている。
【００２３】集光鏡２の大きさは放射光１の入射方向に
２００ｍｍ，それに垂直方向に１００ｍｍである。集光
鏡２の表面を赤外線カメラ４で温度分布を測定したとき
集光鏡２の長手方向には図２の曲線ａで示す温度分布が
あり、これに垂直方向にはほぼ均一な温度分布であっ
た。
２００ｍｍ，それに垂直方向に１００ｍｍである。集光
鏡２の表面を赤外線カメラ４で温度分布を測定したとき
集光鏡２の長手方向には図２の曲線ａで示す温度分布が
あり、これに垂直方向にはほぼ均一な温度分布であっ
た。
【００２４】この時、集光鏡２からの反射光１が集束す
る焦点位置でのスポットの大きさを写真フィルムの感光
法により評価すると直径約７ｍｍとなっている。
る焦点位置でのスポットの大きさを写真フィルムの感光
法により評価すると直径約７ｍｍとなっている。
【００２５】次に長尺型の赤外線ランプ５ａを有する加
熱手段５を図１に示すような位置に配置し、赤外線の集
光板５ｂと照射パワーを調整して集光鏡２の表面の温度
ができるだけ均一になる様に加熱放射した。この調整後
の集光鏡２の表面の温度分布は図２の曲線ｂに示すよう
に温度３５℃のほぼ均一な温度分布となった。この時放
射光１の焦点位置での反射光ビームのスポットの大きさ
は直径約４ｍｍであった。
熱手段５を図１に示すような位置に配置し、赤外線の集
光板５ｂと照射パワーを調整して集光鏡２の表面の温度
ができるだけ均一になる様に加熱放射した。この調整後
の集光鏡２の表面の温度分布は図２の曲線ｂに示すよう
に温度３５℃のほぼ均一な温度分布となった。この時放
射光１の焦点位置での反射光ビームのスポットの大きさ
は直径約４ｍｍであった。
【００２６】さらに集光鏡２の裏面の加熱手段７に通電
して熱電対７ａで裏面の温度をモニターしながら制御部
９によりその温度が集光鏡２の表面の温度と同一になる
様に加熱手段７の通電量を調整した。この時、集光鏡２
の表面および裏面の温度は約４０℃となった。この状態
で集光鏡２の焦点位置での反射ビームのスポットの大き
さを評価すると直径が約２ｍｍとなり、ほぼ設計値の集
光能が得られた。
して熱電対７ａで裏面の温度をモニターしながら制御部
９によりその温度が集光鏡２の表面の温度と同一になる
様に加熱手段７の通電量を調整した。この時、集光鏡２
の表面および裏面の温度は約４０℃となった。この状態
で集光鏡２の焦点位置での反射ビームのスポットの大き
さを評価すると直径が約２ｍｍとなり、ほぼ設計値の集
光能が得られた。
【００２７】このように本実施例では光学素子２の温度
分布を適切に制御し、これにより光学素子の形状変化を
防止し、良好なる光学性能を容易に得ることができるよ
うにしている。尚本実施例では光学素子として集光鏡
（凹面鏡）を用いた場合を示したが本発明に適用するこ
とができる光学素子としてはレンズ，反射鏡，ビームス
プリッター，偏光板，分光結晶，回折格子，光学フィル
ター，エタロン，多層膜鏡，露光装置用マスク，レチク
ル等がある。いずれの光学素子もＳＲ光やエキシマレー
ザー等の高強度の光源とともに使用される光学装置にお
いて適用可能である。
分布を適切に制御し、これにより光学素子の形状変化を
防止し、良好なる光学性能を容易に得ることができるよ
うにしている。尚本実施例では光学素子として集光鏡
（凹面鏡）を用いた場合を示したが本発明に適用するこ
とができる光学素子としてはレンズ，反射鏡，ビームス
プリッター，偏光板，分光結晶，回折格子，光学フィル
ター，エタロン，多層膜鏡，露光装置用マスク，レチク
ル等がある。いずれの光学素子もＳＲ光やエキシマレー
ザー等の高強度の光源とともに使用される光学装置にお
いて適用可能である。
【００２８】光学素子の温度分布測定手段としては赤外
線カメラの他に１次元または２次元の赤外線センサーア
レイ等が適用可能である。また前記光学素子内および表
面又は裏面に熱電対や白金抵抗体等の温度測定素子を埋
設あるいは付着可能な場合にはこれらの温度測定素子を
複数設置しても良い。これによれば光学素子の温度分布
を良好に求めることもできるので好ましい。
線カメラの他に１次元または２次元の赤外線センサーア
レイ等が適用可能である。また前記光学素子内および表
面又は裏面に熱電対や白金抵抗体等の温度測定素子を埋
設あるいは付着可能な場合にはこれらの温度測定素子を
複数設置しても良い。これによれば光学素子の温度分布
を良好に求めることもできるので好ましい。
【００２９】光学素子の加熱手段として用いた赤外線ラ
ンプは、光学素子の温度分布の形状に応じて、ランプの
形状を選択し、また集光鏡やアパチャー等を利用して、
効率よく部分加熱できるようにしている。赤外線ランプ
の照射波長幅は、その光学装置で使用する光の波長が含
まれないように選択するのがノイズ光の入射を防止する
ことができるので良い。また照射方向は光学装置の光学
系を乱さないように選択し、これにより光学性能の低下
を防止している。
ンプは、光学素子の温度分布の形状に応じて、ランプの
形状を選択し、また集光鏡やアパチャー等を利用して、
効率よく部分加熱できるようにしている。赤外線ランプ
の照射波長幅は、その光学装置で使用する光の波長が含
まれないように選択するのがノイズ光の入射を防止する
ことができるので良い。また照射方向は光学装置の光学
系を乱さないように選択し、これにより光学性能の低下
を防止している。
【００３０】また前記光学素子内および表面又は裏面に
電熱線等の加熱素子を埋設あるいは付着可能な場合は、
前記加熱素子を光学素子の所定部分に複数設置しても良
い。これによれば光学素子を部分可熱でき温度分布を均
一に制御することができるので好ましい。
電熱線等の加熱素子を埋設あるいは付着可能な場合は、
前記加熱素子を光学素子の所定部分に複数設置しても良
い。これによれば光学素子を部分可熱でき温度分布を均
一に制御することができるので好ましい。
【００３１】本実施例においては光学素子への放射光の
照射時には、まず温度分布測定手段を用いて光学素子の
温度分布を計測している。そして次にこの温度分布が均
一となる様に加熱手段を用いて光学素子の所定部分を加
熱し、光学素子の熱歪みによる形状変化が最小となるよ
うにしている。加熱の量は温度分布計測をくり返し行
い、そのデータを制御手段で分析し、加熱手段にフィー
ドバックすることにより適宣調整している。
照射時には、まず温度分布測定手段を用いて光学素子の
温度分布を計測している。そして次にこの温度分布が均
一となる様に加熱手段を用いて光学素子の所定部分を加
熱し、光学素子の熱歪みによる形状変化が最小となるよ
うにしている。加熱の量は温度分布計測をくり返し行
い、そのデータを制御手段で分析し、加熱手段にフィー
ドバックすることにより適宣調整している。
【００３２】また温度分布データの制御手段から加熱手
段へのフィードバックにあたっては有限要素法などの計
算手段により温度分布による光学素子の変形量を計算
し、光学素子の形状が装置の目的に対して最適なものと
なる様な加熱方法を求めて、加熱手段にフィードバック
するようにしても良い。
段へのフィードバックにあたっては有限要素法などの計
算手段により温度分布による光学素子の変形量を計算
し、光学素子の形状が装置の目的に対して最適なものと
なる様な加熱方法を求めて、加熱手段にフィードバック
するようにしても良い。
【００３３】特に反射型の光学素子においては光源から
の放射光の照射により熱は表面から流入し、光学素子の
裏面との間に温度分布を生じる。このため光学素子の表
面の温度分布を均一にしただけでは光学素子の変形をな
くすることが難しい。そこで本発明では反射型の光学素
子においては前述の如く光学素子の表面および裏面の両
方に加熱手段を設けるのが良い。これによれば光学素子
の表面と裏面での温度分布がより均一となり光学素子の
変形をより少なくすることができる。
の放射光の照射により熱は表面から流入し、光学素子の
裏面との間に温度分布を生じる。このため光学素子の表
面の温度分布を均一にしただけでは光学素子の変形をな
くすることが難しい。そこで本発明では反射型の光学素
子においては前述の如く光学素子の表面および裏面の両
方に加熱手段を設けるのが良い。これによれば光学素子
の表面と裏面での温度分布がより均一となり光学素子の
変形をより少なくすることができる。
【００３４】図３は本発明をレーザプラズマＸ線源を光
源とした軟Ｘ線用の半導体素子製造用の縮小投影型の露
光装置に適用した時の実施例２の模式図である。
源とした軟Ｘ線用の半導体素子製造用の縮小投影型の露
光装置に適用した時の実施例２の模式図である。
【００３５】１１はエキシマレーザである。エキシマレ
ーザ１１からの光束１１ａはレンズ１２で集光し、サマ
リウムＳｍ材料のターゲット１３に照射している。これ
よりターゲット１３よりレーザプラズマＸ線１４を発生
させている。ターゲット１３から発生したＸ線１４はベ
リリウムのフィルタ１５およびアパチャー１６を通過さ
せ、光学素子としての反射型マスク１７を照射してい
る。反射型マスク１７から反射したＸ線は縮小ミラー１
９で反射し、ウェハ位置２０にマスク１７の像を形成す
る。１８はホルダーであり反射型マスク１７を支持する
と共にマスク１７を冷却する機能を兼ねている。２１は
加熱手段でありマスク１７の表面に輪帯状に蒸着された
白金抵抗線を有し、マスク１７の表面を加熱している。
２２は赤外線カメラ、２３は他方の加熱手段であり反射
型マスク１７の裏面を加熱している。加熱手段２１，２
３は反射型マスク１７の温度分布を変化させる手段の一
要素を構成している。
ーザ１１からの光束１１ａはレンズ１２で集光し、サマ
リウムＳｍ材料のターゲット１３に照射している。これ
よりターゲット１３よりレーザプラズマＸ線１４を発生
させている。ターゲット１３から発生したＸ線１４はベ
リリウムのフィルタ１５およびアパチャー１６を通過さ
せ、光学素子としての反射型マスク１７を照射してい
る。反射型マスク１７から反射したＸ線は縮小ミラー１
９で反射し、ウェハ位置２０にマスク１７の像を形成す
る。１８はホルダーであり反射型マスク１７を支持する
と共にマスク１７を冷却する機能を兼ねている。２１は
加熱手段でありマスク１７の表面に輪帯状に蒸着された
白金抵抗線を有し、マスク１７の表面を加熱している。
２２は赤外線カメラ、２３は他方の加熱手段であり反射
型マスク１７の裏面を加熱している。加熱手段２１，２
３は反射型マスク１７の温度分布を変化させる手段の一
要素を構成している。
【００３６】本実施例における反射型マスク１７の表面
には特開平１−１７５７３１号公報で提案している方法
で多層膜を施した軟Ｘ線反射パターンが形成してある。
には特開平１−１７５７３１号公報で提案している方法
で多層膜を施した軟Ｘ線反射パターンが形成してある。
【００３７】また表面形状は光学的収差を少なくするた
め、曲面形状に加工している。縮小ミラー１９は複数個
のミラーを用いた縮小光学系を用いることも可能であ
り、縮小ミラー１９の表面は反射型マスク１７で反射さ
れる軟Ｘ線と同じ波長を反射するように多層膜をコート
している。縮小ミラー１９の縮小率は１／５である。本
実施例ではレーザープラズマＸ線源から発生する種々の
波長のＸ線のうち中心波長１３０Åの軟Ｘ線を用いてい
る。
め、曲面形状に加工している。縮小ミラー１９は複数個
のミラーを用いた縮小光学系を用いることも可能であ
り、縮小ミラー１９の表面は反射型マスク１７で反射さ
れる軟Ｘ線と同じ波長を反射するように多層膜をコート
している。縮小ミラー１９の縮小率は１／５である。本
実施例ではレーザープラズマＸ線源から発生する種々の
波長のＸ線のうち中心波長１３０Åの軟Ｘ線を用いてい
る。
【００３８】エキシマレーザーのエネルギーを５０ｍＪ
／パルス、繰り返し周波数を３００Ｈｚとしてサマリウ
ムターゲット１３よりＸ線を発生させ反射型マスク１７
の表面にＸ線を照射した。図４の曲線Ｃはこの時の赤外
線カメラ２２で測定したマスク表面の温度分布である。
同図に示すように温度分布はほぼ点対称型であり、中心
部分では周囲に比べ約１．２℃の温度上昇が見られた。
／パルス、繰り返し周波数を３００Ｈｚとしてサマリウ
ムターゲット１３よりＸ線を発生させ反射型マスク１７
の表面にＸ線を照射した。図４の曲線Ｃはこの時の赤外
線カメラ２２で測定したマスク表面の温度分布である。
同図に示すように温度分布はほぼ点対称型であり、中心
部分では周囲に比べ約１．２℃の温度上昇が見られた。
【００３９】この時ウェハ位置２０の前後の位置でレジ
ストを塗布したウェハ上にマスクの像を結像して評価し
たところ、約１０μｍの焦点面のずれがあり、また最大
０．０１％の像の歪曲があった。
ストを塗布したウェハ上にマスクの像を結像して評価し
たところ、約１０μｍの焦点面のずれがあり、また最大
０．０１％の像の歪曲があった。
【００４０】次に反射型マスク１７上の白金抵抗線２１
および裏面の加熱手段２３の加熱用ヒーター２３ａに通
電し、赤外線カメラ２２でモニターしながら加熱量を調
整したところ、図４の曲線ｄに示すようなほぼ均一の温
度分布となった。この時前記と同様の方法で結像状態を
評価したところ焦点面のずれは２μｍ以下となり、また
像の歪曲は０．００２％以下となった。
および裏面の加熱手段２３の加熱用ヒーター２３ａに通
電し、赤外線カメラ２２でモニターしながら加熱量を調
整したところ、図４の曲線ｄに示すようなほぼ均一の温
度分布となった。この時前記と同様の方法で結像状態を
評価したところ焦点面のずれは２μｍ以下となり、また
像の歪曲は０．００２％以下となった。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば光学素子の形状を温度調
整によって極めて正確に制御することができ、光学素子
の光学性能を維持することが可能である。特に近年その
技術開発の進歩のめざましいシンクロトロン放射源やレ
ーザープラズマＸ線源などの高輝度の光源を持つＸ線光
学装置において有効であり、たとえばＸ線縮小型の露光
装置に適用すれば極めて高い露光が可能となる。
整によって極めて正確に制御することができ、光学素子
の光学性能を維持することが可能である。特に近年その
技術開発の進歩のめざましいシンクロトロン放射源やレ
ーザープラズマＸ線源などの高輝度の光源を持つＸ線光
学装置において有効であり、たとえばＸ線縮小型の露光
装置に適用すれば極めて高い露光が可能となる。
【００４２】
【図１】 本発明の実施例１の要部概略図
【図２】 図１の光学素子の表面温度分布を示す説明図
【図３】 本発明の実施例２の要部概略図
【図４】 図３の反射型マスクの表面温度分布を示す説
明図
明図
１ シンクロトロン放射光 ２ 集光鏡 ３，１８ ホルダー ４，２２ 赤外線カメラ ５，７，２１，２３ 加熱手段 ８ 温度分布測定手段 ９，２４ 制御手段 １１ エキシマレーザ １１ａ エキシマレーザ光線 １２ 集光レンズ １３ ターゲット １５ ベリリウムフィルター １７ 反射型マスク １９ 縮小ミラー ２０ ウェハ位置
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21K 1/06 H05H 13/04
Claims (9)
- 【請求項１】 光学素子の温度分布情報を測定し、該測
定に基づいて加熱手段により該光学素子を加熱して該光
学素子の温度むらを補正し、光学素子の熱歪みによる変
形を抑制することを特徴とする光学素子の形状制御方
法。 - 【請求項２】 前記光学素子の表面と裏面の少なくとも
一方から該光学素子を加熱して温度調整することを特徴
とする請求項１記載の光学素子の形状制御方法。 - 【請求項３】 赤外線照射と電熱線の少なくとも一方を
用いて加熱を行なうことを特徴とする請求項１記載の光
学素子の形状制御方法。 - 【請求項４】 前記温度分布情報の測定は赤外線検出に
よって行なうことを特徴とする請求項１記載の光学素子
の形状制御方法。 - 【請求項５】 前記光学素子はパターンを有する反射型
マスクであることを特徴とする請求項１記載の光学素子
の形状制御方法。 - 【請求項６】 照明した反射型マスクのパターンを縮小
光学系を介してウエハに投影露光する露光装置であっ
て、該反射型マスクの温度分布情報を測定する測定手段
と、該測定手段の測定に基づいて加熱手段により該反射
型マスクを加熱して該反射型マスクの温度むらを補正
し、反射型マスクの熱歪みによる変形を抑制する手段と
を有することを特徴とする露光装置。 - 【請求項７】 前記反射型マスクは、多層膜によるＸ線
反射部を有するＸ線マスクであることを特徴とする請求
項６記載の露光装置。 - 【請求項８】 前記光学素子を支持するホルダーを有
し、該ホルダーは冷却機能を兼ねていることを特徴とす
る請求項１記載の光学素子の形状制御方法。 - 【請求項９】 前記反射型マスクを支持するホルダーを
有し、該ホルダーは冷却機能を兼ねていることを特徴と
する請求項６記載の露光装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03255800A JP3132086B2 (ja) | 1991-09-07 | 1991-09-07 | 光学素子の形状制御方法および露光装置 |
| DE69220868T DE69220868T2 (de) | 1991-09-07 | 1992-09-04 | System zur Stabilisierung der Formen von optischen Elementen, Belichtungsvorrichtung unter Verwendung dieses Systems und Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen |
| CA002077572A CA2077572C (en) | 1991-09-07 | 1992-09-04 | Method of and apparatus for stabilizing shapes of objects, such as optical elements, as well as exposure apparatus using same and method of manufacturing semiconductr devices |
| EP92308030A EP0532236B1 (en) | 1991-09-07 | 1992-09-04 | System for stabilizing the shapes of optical elements, exposure apparatus using this system and method of manufacturing semiconductor devices |
| US08/270,794 US5390228A (en) | 1991-09-07 | 1994-07-05 | Method of and apparatus for stabilizing shapes of objects, such as optical elements, as well as exposure apparatus using same and method of manufacturing semiconductor devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03255800A JP3132086B2 (ja) | 1991-09-07 | 1991-09-07 | 光学素子の形状制御方法および露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0566297A JPH0566297A (ja) | 1993-03-19 |
| JP3132086B2 true JP3132086B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=17283813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03255800A Expired - Fee Related JP3132086B2 (ja) | 1991-09-07 | 1991-09-07 | 光学素子の形状制御方法および露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3132086B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
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|---|---|---|---|---|
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| US7098994B2 (en) * | 2004-01-16 | 2006-08-29 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
| US7375794B2 (en) * | 2004-08-04 | 2008-05-20 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US8064151B2 (en) * | 2007-08-14 | 2011-11-22 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and thermal optical manipulator control method |
| CN102428408B (zh) | 2009-05-16 | 2014-11-05 | 卡尔蔡司Smt有限责任公司 | 包括光学校正布置的用于半导体光刻的投射曝光设备 |
| DE102010039930A1 (de) * | 2010-08-30 | 2012-03-01 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projektionsbelichtungsanlage |
| US20150212432A1 (en) * | 2012-09-25 | 2015-07-30 | Asml Netherlands B.V. | Reticle Heater to Keep Reticle Heating Uniform |
| JP2014137528A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ加工装置および曲率可変反射鏡ユニット |
-
1991
- 1991-09-07 JP JP03255800A patent/JP3132086B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0566297A (ja) | 1993-03-19 |
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