JP4590205B2 - Mirror holding method, optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method - Google Patents

Mirror holding method, optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method Download PDF

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)

Description

本発明は、ミラー保持方法、光学装置、露光装置、およびデバイス製造方法に関する。当該露光装置は、例えば、半導体集積回路等の製造に好適なものである。 The present invention relates to a mirror holding method , an optical apparatus , an exposure apparatus, and a device manufacturing method . The exposure apparatus is suitable for manufacturing , for example, a semiconductor integrated circuit.

半導体露光装置は、回路パターンを有する原版（レチクル）を基板（シリコンウエハ）に転写する装置である。光源として超高圧水銀ランプ（ｉ線）、ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザーが使われており、これらの波長の光ではレチクルのパターンをウエハ上に結像させるための投影光学系にはレンズが用いられている。   The semiconductor exposure apparatus is an apparatus that transfers an original (reticle) having a circuit pattern to a substrate (silicon wafer). Ultra-high pressure mercury lamp (i-line), KrF excimer laser, ArF excimer laser are used as the light source, and a lens is used for the projection optical system for imaging the reticle pattern on the wafer with light of these wavelengths. It has been.

高集積な回路を作成するために、投影レンズには高い解像力が要求される。そのために、半導体露光装置用のレンズは、収差が小さく抑えられている。   In order to create a highly integrated circuit, the projection lens is required to have high resolution. Therefore, the aberration of the lens for the semiconductor exposure apparatus is suppressed small.

しかしながら、近年の半導体集積回路の微細化が進むにつれて、露光装置の露光光の波長が短くなり、今後、ＥＵＶ光（極紫外線）を露光光として使用することが想定されている（特許文献１）。
特開２００３−１７２８５７号公報 However, as the miniaturization of semiconductor integrated circuits in recent years progresses, the wavelength of exposure light of an exposure apparatus becomes shorter, and it is assumed that EUV light (extreme ultraviolet rays) will be used as exposure light in the future (Patent Document 1). .
JP 2003-172857 A

ＥＵＶ光を使用するとＥＵＶ光を透過するレンズが存在しないため、光学系としてミラーを使用することになる。ただし、ミラーとして現在開発されているのはＥＵＶ光に対してせいぜい７０％前後の反射率しかない。そのため残りの３０％がミラーに吸収されて熱に変換され、ミラーの温度上昇を招く。この温度上昇によりミラーが熱膨張し、大きく変形し、収差が悪化してしまう。このため、ミラーを冷却する機構を設け、熱歪みを抑えることにより収差の悪化を抑制することができる。しかし、冷却によりミラーの温度上昇を抑制はしているものの、ミラー全体で温度上昇をゼロにできないために変形が生じてしまう。ミラーの変形が単純膨張または単純収縮であれば、曲率が主に変化するだけであるため、ミラー位置をずらすなどの補正をすることにより収差の悪化を抑制することができるが、従来のこの種のミラー保持機構においては、ミラー上の光照射領域の対称軸がミラー保持機構の対称軸と大きくずれており、そのため、ミラーは単純膨張または単純収縮はしなかった。   When EUV light is used, there is no lens that transmits EUV light, so a mirror is used as the optical system. However, what is currently developed as a mirror has a reflectance of at most about 70% with respect to EUV light. Therefore, the remaining 30% is absorbed by the mirror and converted into heat, leading to an increase in the temperature of the mirror. Due to this temperature rise, the mirror is thermally expanded, greatly deformed, and aberrations are deteriorated. For this reason, a mechanism for cooling the mirror is provided, and the deterioration of aberration can be suppressed by suppressing thermal distortion. However, although the temperature rise of the mirror is suppressed by cooling, the temperature rise cannot be made zero in the entire mirror, so that deformation occurs. If the deformation of the mirror is simple expansion or contraction, the curvature mainly changes. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of aberration by correcting the mirror position, etc. In this mirror holding mechanism, the symmetry axis of the light irradiation region on the mirror is greatly deviated from the symmetry axis of the mirror holding mechanism, so that the mirror did not simply expand or contract.

本発明は、ミラー面の非対称な変形を軽減させることを目的とする。 The present invention aims to reduce the asymmetrical deformation of the mirror surface.

上記目的を達成するために、本願発明としての第１のミラー保持方法は、ミラーをミラー保持機構で保持するミラー保持方法であって、
前記ミラーの光軸に直交する平面に投影された前記ミラーにおける光照射領域の中心が前記平面における前記ミラーの重心とずれていて、前記平面に投影された前記光照射領域の対称軸に関し、前記平面に投影された前記ミラー保持機構のミラー保持点が対称に配されるようにし、
前記ミラー保持点は、３点からなり、前記平面に投影された前記光照射領域の中心と前記平面に投影された前記３点とを結ぶ方向は、互いにほぼ１２０度ずれている、
ことを特徴とするミラー保持方法である。 In order to achieve the above object, a first mirror holding method as the present invention is a mirror holding method for holding a mirror with a mirror holding mechanism,
The center of the light irradiation area in the mirror projected on the plane perpendicular to the optical axis of the mirror is shifted from the center of gravity of the mirror in the plane, and the symmetry axis of the light irradiation area projected on the plane, The mirror holding points of the mirror holding mechanism projected onto the plane are arranged symmetrically,
The mirror holding point is composed of three points, and the direction connecting the center of the light irradiation region projected onto the plane and the three points projected onto the plane is shifted from each other by approximately 120 degrees.
This is a mirror holding method.

本願発明としての第２のミラー保持方法は、ミラーをミラー保持機構で保持するミラー保持方法であって、
前記ミラーの光軸に直交する平面に投影された前記ミラーにおける光照射領域の中心が前記平面における前記ミラーの重心とずれていて、前記平面に投影された前記光照射領域の対称軸に関し、前記平面に投影された前記ミラー保持機構のミラー保持点が対称に配されるようにし、
前記ミラー保持点は、３点からなり、前記平面における前記光照射領域の重心と前記平面に投影された前記３点とを結ぶ方向は、互いにほぼ１２０度ずれている、
ことを特徴とするミラー保持方法である。 The second mirror holding method as the present invention is a mirror holding method for holding a mirror with a mirror holding mechanism,
The center of the light irradiation area in the mirror projected on the plane orthogonal to the optical axis of the mirror is shifted from the center of gravity of the mirror in the plane, and the symmetry axis of the light irradiation area projected on the plane, The mirror holding points of the mirror holding mechanism projected onto the plane are arranged symmetrically,
The mirror holding point is composed of three points, and the direction connecting the center of gravity of the light irradiation region on the plane and the three points projected on the plane is shifted by approximately 120 degrees from each other.
This is a mirror holding method.

本願発明としての第１の光学装置は、ミラーと、ミラー保持機構とを有し、前記ミラーの光軸に直交する平面に投影された前記ミラーにおける光照射領域の中心が前記平面における前記ミラーの重心とずれている光学装置であって、
前記平面に投影された前記光照射領域の対称軸に関し、前記平面に投影された前記ミラー保持機構のミラー保持点が対称に配されていて、
前記ミラー保持点は、３点からなり、前記平面に投影された前記光照射領域の中心と前記平面に投影された前記３点とを結ぶ方向は、互いにほぼ１２０度ずれている、
ことを特徴とする光学装置である。 A first optical device according to the present invention includes a mirror and a mirror holding mechanism, and a center of a light irradiation region in the mirror projected on a plane orthogonal to the optical axis of the mirror is the mirror in the plane. An optical device deviating from the center of gravity,
With respect to the symmetry axis of the light irradiation region projected onto the plane, the mirror holding points of the mirror holding mechanism projected onto the plane are arranged symmetrically,
The mirror holding point is composed of three points, and the direction connecting the center of the light irradiation region projected onto the plane and the three points projected onto the plane is shifted from each other by approximately 120 degrees.
This is an optical device .

本願発明としての第２の光学装置は、ミラーと、ミラー保持機構とを有し、前記ミラーの光軸に直交する平面に投影された前記ミラーにおける光照射領域の中心が前記平面における前記ミラーの重心とずれている光学装置であって、
前記平面に投影された前記光照射領域の対称軸に関し、前記平面に投影された前記ミラー保持機構のミラー保持点が対称に配されていて、
前記ミラー保持点は、３点からなり、前記平面における前記光照射領域の重心と前記平面に投影された前記３点とを結ぶ方向は、互いにほぼ１２０度ずれている、
ことを特徴とする光学装置である。 A second optical device according to the present invention includes a mirror and a mirror holding mechanism, and a center of a light irradiation region in the mirror projected on a plane orthogonal to the optical axis of the mirror is the mirror in the plane. An optical device deviating from the center of gravity,
With respect to the symmetry axis of the light irradiation region projected onto the plane, the mirror holding points of the mirror holding mechanism projected onto the plane are arranged symmetrically,
The mirror holding point is composed of three points, and the direction connecting the center of gravity of the light irradiation region on the plane and the three points projected on the plane is shifted by approximately 120 degrees from each other.
This is an optical device.

また、本願発明としての露光装置は、上記第１または第２の光学装置を有し、当該光学装置を介して基板を露光することを特徴とする露光装置である。 The exposure apparatus as the present invention, possess the first or the second optical device is an exposure apparatus characterized by exposing a substrate through the optical device.

また、本願発明としてのデバイス製造方法は、上記露光装置により基板を露光する段階と、前記段階で露光された基板を現像する段階とを含むことを特徴とするデバイス製造方法である。 The device manufacturing method according to the present invention is a device manufacturing method comprising the steps of exposing a substrate by the exposure apparatus, and a step of developing the substrate exposed in the step.

本発明によれば、ミラー面の非対称な変形を軽減させることができる。 According to the present invention, it is possible to make reduce the asymmetric deformation of the mirror surface.

以下に本発明に適用される好ましい実施例を記載する。   Hereinafter, preferred embodiments applied to the present invention will be described.

図１は本発明の第一の実施形態に係わるミラー保持方法を取り入れた露光装置の一例を示す概略構成図である。この露光装置は波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を反射型マスクに均一に照射して同マスクからの反射光で同マスクのパターンをウエハ上に投影するものである。   FIG. 1 is a schematic block diagram showing an example of an exposure apparatus incorporating a mirror holding method according to the first embodiment of the present invention. This exposure apparatus uniformly irradiates a reflective mask with EUV light having a wavelength of about 13 nm, and projects the pattern of the mask onto the wafer with the reflected light from the mask.

図１において、１は露光雰囲気を大気と分離するチャンバで、不図示のポンプによって真空とされる。不図示の照明光学系より導かれた露光光Ｌはレチクル２で反射される。レチクル２で反射された露光光Ｌは投影光学系６を通過し、ウエハ４上に照射され、レチクル２上のパターンがウエハステージ３により位置決めされたウエハ４に転写される。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a chamber that separates the exposure atmosphere from the atmosphere, and is evacuated by a pump (not shown). The exposure light L guided from an illumination optical system (not shown) is reflected by the reticle 2. The exposure light L reflected by the reticle 2 passes through the projection optical system 6, is irradiated onto the wafer 4, and the pattern on the reticle 2 is transferred to the wafer 4 positioned by the wafer stage 3.

図２は投影光学系内のミラーとミラー保持機構に関する図である。ミラー保持部材１２は鏡筒５の壁に固定されており、ミラー支持部材１１はミラー保持部材１２に保持されている。ミラー支持部材１１とミラー保持部材１２の間には位置制御機構１５が設けられており、ミラー支持部材１１の位置と姿勢を制御している。ミラー支持部材１１の位置と姿勢を制御することにより、ミラー１０の位置と姿勢を制御している。ミラー１０は球１３を介してミラー支持部材１１で保持されている。ミラー１０にはＶ溝１４があり、球１３はＶ溝１４にはめ込まれている。また、ミラー支持部材１１には円錐状の穴があいており、この穴に球１３ははめ込まれており、球１３はミラー支持部材１１に対して位置は固定されている。ミラー１０の大きさは直径６０ｍｍから直径５００ｍｍ程度の範囲に収まる。   FIG. 2 is a diagram relating to a mirror and a mirror holding mechanism in the projection optical system. The mirror holding member 12 is fixed to the wall of the lens barrel 5, and the mirror support member 11 is held by the mirror holding member 12. A position control mechanism 15 is provided between the mirror support member 11 and the mirror holding member 12 to control the position and posture of the mirror support member 11. The position and orientation of the mirror 10 are controlled by controlling the position and orientation of the mirror support member 11. The mirror 10 is held by a mirror support member 11 via a sphere 13. The mirror 10 has a V-groove 14, and the sphere 13 is fitted in the V-groove 14. Further, the mirror support member 11 has a conical hole, and a sphere 13 is fitted in the hole, and the position of the sphere 13 is fixed with respect to the mirror support member 11. The size of the mirror 10 falls within the range of about 60 mm to 500 mm in diameter.

レンズで構成される光学系の場合、ほぼ中心に露光光が照射される。また、特開平０９−２１３６１８に示されるようないわゆるミラープロジェクション露光装置でもほぼ中心対象に露光光が照射される。しかし、ミラーで構成され、ミラーの片側にのみ露光光が照射される光学系では、ミラー保持点を図３（ｂ）に示すように、露光光の照射領域２０の対称軸２２と、ミラー１０の保持点の対称軸２１が一致しないように保持点を設けると、ミラーの歪みの対称性が悪くなる。図３（ｂ）ではミラー保持点の対称軸２１の右側では左側よりも照射量が多い。そのため、右側では左側よりも熱膨張量が多く、対称軸２１の左右でミラー１０の曲率が違ってくる。ＥＵＶ露光装置の露光光照射領域は、円弧状、楕円状、円弧と楕円の中間の形状、円状といった形状が考えられるが、それらのサイズを長軸、短軸であらわすと（円は長軸＝短軸であり、楕円の特別な場合であるので楕円に含める）、長軸は１００ｍｍから３００ｍｍ、短軸は２０ｍｍから３００ｍｍ程度となる。   In the case of an optical system composed of lenses, exposure light is irradiated almost at the center. Also, a so-called mirror projection exposure apparatus as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-213618 irradiates exposure light almost on the central object. However, in an optical system composed of a mirror and irradiated with exposure light only on one side of the mirror, the mirror holding point is shown in FIG. If the holding point is provided so that the symmetry axes 21 of the holding points do not coincide with each other, the symmetry of the distortion of the mirror is deteriorated. In FIG. 3B, the irradiation amount is larger on the right side of the symmetry axis 21 of the mirror holding point than on the left side. Therefore, the amount of thermal expansion is larger on the right side than on the left side, and the curvature of the mirror 10 differs on the left and right of the symmetry axis 21. The exposure light irradiation area of the EUV exposure apparatus may be an arc shape, an ellipse shape, an intermediate shape between an arc and an ellipse, or a circular shape. When these sizes are represented by a major axis and a minor axis (a circle is a major axis) = Minor axis, which is a special case of an ellipse, and is included in the ellipse), the major axis is about 100 mm to 300 mm, and the minor axis is about 20 mm to 300 mm.

そこで、図３（ａ）に示すように露光光の照射領域２０が円弧状である場合、対称軸２２と、ミラー１０の保持点の対称軸２１が一致するように保持点を設ける。こうすることにより、ミラー１０の歪みが対称的になり、光学性能を劣化させるような面形状の変形を抑えることができる。また、本実施例では、露光光の照射領域２０の対称軸２２とミラー１０の保持点の対称軸２１が完全に一致しているが、これらの対称軸のなす角が１０度以内であれば、露光光の照射領域２０の対称軸２２とミラー１０の保持点の対称軸２１がずれていても本発明の効果が得られる。   Therefore, as shown in FIG. 3A, when the exposure light irradiation region 20 has an arc shape, the holding point is provided so that the symmetry axis 22 and the symmetry axis 21 of the holding point of the mirror 10 coincide. By doing so, the distortion of the mirror 10 becomes symmetric, and the deformation of the surface shape that degrades the optical performance can be suppressed. In this embodiment, the symmetry axis 22 of the exposure light irradiation region 20 and the symmetry axis 21 of the holding point of the mirror 10 are completely coincident with each other, but if the angle formed by these symmetry axes is within 10 degrees. Even if the symmetry axis 22 of the exposure light irradiation region 20 and the symmetry axis 21 of the holding point of the mirror 10 are deviated, the effect of the present invention can be obtained.

以上の方法でミラー１０の最適な位置を保持することにより、光学性能を大きく劣化する非対称なミラーの面変形を抑えることができる。   By holding the optimum position of the mirror 10 by the above method, it is possible to suppress the surface deformation of the asymmetric mirror that greatly deteriorates the optical performance.

また、図３（ａ）ではミラー１０の保持点は、露光光の照射領域２０の対称軸２２と、ミラー１０の保持点の対称軸２１が一致しており、さらに、ミラー１０の中心における中心角をほぼ３等分する位置の３点で保持している。このため、図３（ａ）ではミラー１０の上半分に照射領域が偏っており、ミラー１０の上側の熱膨張が大きく、露光光が照射され始めてからミラー１０の温度が定常状態になるまでは、ミラー１０の露光光が照射される位置は徐々にずれていく。これに対し、図３（ｃ）では、ミラー１０の保持点は、露光光の照射領域２０の対称軸２２と、ミラー１０の保持点の対称軸２１が一致しており、さらに、露光光の照射領域２０に対して露光光の照射領域２０を中心として中心角をほぼ３等分する３点で保持している。ここで露光光の照射領域の中心とは円弧の長軸、短軸の中心点のことを指す。このため、ミラー１０の露光光が照射される位置がずれる量を小さくすることができる。これによれば、像のぼけが低減し，線幅精度が向上する。また、本実施例において、露光光の照射領域２０の中心とミラー保持機構の中心が完全に一致しているが、ミラー直径の４％までは露光光の照射領域２０の中心とミラー保持機構の中心がずれていてもかまわない。   In FIG. 3A, the holding point of the mirror 10 is such that the symmetry axis 22 of the irradiation region 20 of the exposure light and the symmetry axis 21 of the holding point of the mirror 10 coincide with each other. The corner is held at three points that divide the corner into three equal parts. For this reason, in FIG. 3A, the irradiation region is biased toward the upper half of the mirror 10, the thermal expansion on the upper side of the mirror 10 is large, and the temperature of the mirror 10 becomes steady after the exposure light starts to be irradiated. The position of the mirror 10 irradiated with the exposure light gradually shifts. On the other hand, in FIG. 3C, the holding point of the mirror 10 is such that the symmetry axis 22 of the exposure light irradiation region 20 and the symmetry axis 21 of the holding point of the mirror 10 coincide with each other. With respect to the irradiation region 20, the central angle is held at three points with the exposure light irradiation region 20 as the center. Here, the center of the exposure light irradiation region means the center point of the major axis and minor axis of the arc. For this reason, the amount by which the position irradiated with the exposure light of the mirror 10 is shifted can be reduced. This reduces image blur and improves line width accuracy. In this embodiment, the center of the exposure light irradiation region 20 and the center of the mirror holding mechanism completely coincide with each other, but the center of the exposure light irradiation region 20 and the center of the mirror holding mechanism are up to 4% of the mirror diameter. The center may be off.

図４は本発明における第二の実施例を示す。図４では露光光の照射領域が楕円となっている。図４（ａ）に示すように、露光光の照射領域２０の対称軸２２と、ミラー保持機構の対称軸２１が一致するように保持機構を設ける。こうすることにより、ミラー１０の歪みが対称的になり、光学性能を劣化させるような面形状の変形を抑えることができる。また、本実施例では、露光光の照射領域２０の対称軸２２とミラー保持機構の対称軸２１が完全に一致しているが、これらの対称軸のなす角が１０度以内であれば、露光光の照射領域２０の対称軸２２とミラー１０の保持点の対称軸２１がずれていても本発明の効果が得られる。   FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the exposure light irradiation area is an ellipse. As shown in FIG. 4A, the holding mechanism is provided so that the symmetry axis 22 of the exposure light irradiation region 20 and the symmetry axis 21 of the mirror holding mechanism coincide. By doing so, the distortion of the mirror 10 becomes symmetric, and the deformation of the surface shape that degrades the optical performance can be suppressed. In this embodiment, the symmetry axis 22 of the exposure light irradiation region 20 and the symmetry axis 21 of the mirror holding mechanism completely coincide with each other. However, if the angle formed by these symmetry axes is within 10 degrees, exposure is performed. Even if the symmetry axis 22 of the light irradiation region 20 and the symmetry axis 21 of the holding point of the mirror 10 are shifted, the effect of the present invention can be obtained.

図４（ｂ）では、露光光の照射領域２０の対称軸２２と、ミラー保持機構の対称軸２１が一致しており、さらに、露光光の照射領域２０を中心として中心角をほぼ３等分する３点で保持している。（露光光の照射領域の中心とは楕円の長軸、短軸の中心となる点のことを指す。）このため、ミラー１０の露光光が照射される位置がずれる量を小さくすることができる。これによれば、像のぼけが低減し，線幅精度が向上する。また、本実施例において、露光光の照射領域２０の中心がミラー保持機構の中心と完全に一致しているが、ミラー直径の４％までは露光光の照射領域２０の中心とミラー保持機構の中心がずれていてもかまわない。   In FIG. 4B, the symmetry axis 22 of the exposure light irradiation region 20 and the symmetry axis 21 of the mirror holding mechanism coincide with each other, and the central angle about the exposure light irradiation region 20 is substantially divided into three equal parts. Is held at 3 points. (The center of the exposure light irradiation area refers to a point that is the center of the major axis and minor axis of the ellipse.) For this reason, the amount of deviation of the position of the mirror 10 irradiated with the exposure light can be reduced. . This reduces image blur and improves line width accuracy. In this embodiment, the center of the exposure light irradiation region 20 is completely coincident with the center of the mirror holding mechanism, but the center of the exposure light irradiation region 20 and the center of the mirror holding mechanism are up to 4% of the mirror diameter. The center may be off.

図５は本発明における第三の実施例を示す。図５では露光光の照射領域が円弧と楕円との中間の形状をしている。図５（ａ）に示すように、露光光の照射領域２０の対称軸２２と、ミラー保持機構の対称軸２１が一致するように保持点を設ける。こうすることにより、ミラー１０の歪みが対称的になり、光学性能を劣化させるような面形状の変形を抑えることができる。また、本実施例では、露光光の照射領域２０の対称軸２２とミラー保持機構の対称軸２１が完全に一致しているが、これらの対称軸のなす角が１０度以内であれば、露光光の照射領域２０の対称軸２２とミラー１０の保持点の対称軸２１がずれていても本発明の効果が得られる。   FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. In FIG. 5, the irradiation area of the exposure light has an intermediate shape between an arc and an ellipse. As shown in FIG. 5A, the holding point is provided so that the symmetry axis 22 of the exposure light irradiation region 20 and the symmetry axis 21 of the mirror holding mechanism coincide with each other. By doing so, the distortion of the mirror 10 becomes symmetric, and the deformation of the surface shape that degrades the optical performance can be suppressed. In this embodiment, the symmetry axis 22 of the exposure light irradiation region 20 and the symmetry axis 21 of the mirror holding mechanism completely coincide with each other. However, if the angle formed by these symmetry axes is within 10 degrees, exposure is performed. Even if the symmetry axis 22 of the light irradiation region 20 and the symmetry axis 21 of the holding point of the mirror 10 are shifted, the effect of the present invention can be obtained.

図５（ｂ）では、露光光の照射領域２０の対称軸２２と、ミラー保持機構の対称軸２１が一致しており、さらに、露光光の照射領域２０を中心として中心角をほぼ３等分する３点で保持している。（露光光の照射領域の中心とは円弧と楕円の中間形状の長軸、短軸の中心となる点のことを指す。）このため、ミラー１０の露光光が照射される位置がずれる量を小さくすることがでる。これによれば、像のぼけが低減し、線幅精度が向上する。また、本実施例において、露光光の照射領域２０の中心とミラー保持機構の中心が完全に一致しているが、ミラー直径の４％までは露光光の照射領域２０の中心とミラー保持機構の中心がずれていてもかまわない。   In FIG. 5B, the symmetry axis 22 of the exposure light irradiation region 20 and the symmetry axis 21 of the mirror holding mechanism coincide with each other, and the central angle about the exposure light irradiation region 20 is substantially divided into three equal parts. Is held at 3 points. (The center of the exposure light irradiation area refers to the center of the major axis and the minor axis of the intermediate shape of the arc and ellipse.) For this reason, the amount by which the position of the mirror 10 irradiated with the exposure light is shifted. You can make it smaller. According to this, image blur is reduced and line width accuracy is improved. In this embodiment, the center of the exposure light irradiation region 20 and the center of the mirror holding mechanism completely coincide with each other, but the center of the exposure light irradiation region 20 and the center of the mirror holding mechanism are up to 4% of the mirror diameter. The center may be off.

図６は本発明における第四の実施例を示す。図６では露光光の照射領域が円弧形状である。図６（ａ）では、露光光の照射領域の重心は露光光の照射領域から外れてしまう。そこで、露光光の照射領域２０の対称軸２２と、ミラー１０の保持機構の対称軸２１が一致しており、さらに、露光光の照射領域２０に対して露光光の照射領域２０の重心を中心として中心角をほぼ３等分する３点でミラー１０を保持している。このため、ミラー１０の露光光が照射される位置がずれる量を小さくすることができる。これによれば、像のぼけが低減し，線幅精度が向上する。また、本実施例において、露光光の照射領域２０の重心とミラー保持機構の中心が完全に一致しているが、ミラー直径の４％までは露光光の照射領域２０の重心とミラー保持機構の中心がずれていてもかまわない。   FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 6, the exposure light irradiation region has an arc shape. In FIG. 6A, the center of gravity of the exposure light irradiation region deviates from the exposure light irradiation region. Therefore, the symmetry axis 22 of the exposure light irradiation area 20 and the symmetry axis 21 of the holding mechanism of the mirror 10 coincide with each other, and the center of gravity of the exposure light irradiation area 20 is centered with respect to the exposure light irradiation area 20. The mirror 10 is held at three points that divide the central angle into approximately three equal parts. For this reason, the amount by which the position irradiated with the exposure light of the mirror 10 is shifted can be reduced. This reduces image blur and improves line width accuracy. In this embodiment, the center of gravity of the exposure light irradiation area 20 and the center of the mirror holding mechanism completely coincide with each other, but the center of gravity of the exposure light irradiation area 20 and the mirror holding mechanism are up to 4% of the mirror diameter. The center may be off.

次にミラーを保持する機構について述べる。ミラー１０が露光熱により熱膨張したとき、図２においてミラー１０を各３点でｘ、ｙ、ｚ拘束すると、熱応力を逃がすことができず、面形状の変形が大きくなる。これに対し、本実施例では図２に示されるように、ミラー１０はＶ溝１４と球１３を用いて３ヶ所で保持されている。温度環境の変動によりミラー１０の熱膨張が生じても、球１３がＶ溝１４を半径方向に転がることにより、半径方向に膨張を許容することができる。したがってミラー１０はほぼ単純膨張、単純収縮をし、低次の単純変形となり、光学性能を大きく劣化させるような面形状の変形を抑えることができる。ミラー保持機構はこれに限られず、非対称変形を生じさせない、いかなる保持機構も適用できる。   Next, a mechanism for holding the mirror will be described. When the mirror 10 is thermally expanded by exposure heat, if the mirror 10 is restrained by x, y, and z at three points in FIG. 2, the thermal stress cannot be released and the surface shape is greatly deformed. On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the mirror 10 is held at three places using the V groove 14 and the ball 13. Even if thermal expansion of the mirror 10 occurs due to fluctuations in the temperature environment, the sphere 13 can allow the expansion in the radial direction by rolling the V-groove 14 in the radial direction. Therefore, the mirror 10 is substantially simply expanded and contracted, resulting in a low-order simple deformation, and the deformation of the surface shape that greatly deteriorates the optical performance can be suppressed. The mirror holding mechanism is not limited to this, and any holding mechanism that does not cause asymmetric deformation can be applied.

収差の補正は、ミラーの変形が曲率変化だけであれば、ミラー同士の間隔を調整することにより収差を維持することができるので、本発明を用いてミラーの曲率変化以外の変形を抑制することにより、収差の補正を行いやすくすることができる。   As for the correction of the aberration, if the deformation of the mirror is only a change in the curvature, the aberration can be maintained by adjusting the distance between the mirrors. Therefore, the present invention is used to suppress the deformation other than the change in the curvature of the mirror. This makes it easier to correct the aberration.

上述の実施例において、ミラー保持方法という言葉は、ミラー支持方法、ミラー保持（支持）機構、或いはミラー保持（支持）装置と交換可能に使用することができる。   In the above-described embodiments, the term mirror holding method can be used interchangeably with a mirror holding method, a mirror holding (supporting) mechanism, or a mirror holding (supporting) device.

次に、図７及び図８を参照して、上述のミラー保持（支持）方法を取り入れた露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図７は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。本実施形態においては、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウエハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は、前工程と呼ばれ、マスクとウエハを用いてリソグラフィー技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップ７）される。   Next, an embodiment of a device manufacturing method using an exposure apparatus incorporating the above-described mirror holding (supporting) method will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a flowchart for explaining how to fabricate devices (ie, semiconductor chips such as IC and LSI, LCDs, CCDs, etc.). In the present embodiment, the manufacture of a semiconductor chip will be described as an example. In step 1 (circuit design), a device circuit is designed. In step 2 (mask production), a mask on which the designed circuit pattern is formed is produced. In step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the mask and wafer. Step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process for forming a semiconductor chip using the wafer created in step 4. Including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device created in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).

図８は、ステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置５００によってマスクの回路パターンをウエハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。   FIG. 8 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the surface of the wafer. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. In step 15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the exposure apparatus 500 to expose a circuit pattern on the mask onto the wafer. In step 17 (development), the exposed wafer is developed. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), the resist that has become unnecessary after the etching is removed. By repeatedly performing these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. According to the device manufacturing method of the present embodiment, it is possible to manufacture a higher quality device than before. Thus, the device manufacturing method using the exposure apparatus and the resulting device also constitute one aspect of the present invention.

以上、本冷却装置を露光装置に適応した例を示した。本発明の冷却装置はＥＵＶ光に限定することなく、他のエキシマレーザー光にも適応することが可能である。また、マスクやウエハなどにも適応することが可能である。   In the above, the example which applied this cooling device to the exposure apparatus was shown. The cooling device of the present invention is not limited to EUV light, but can be applied to other excimer laser light. Also, it can be applied to masks and wafers.

本発明に係わる露光装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the exposure apparatus concerning this invention. 本発明に係わるミラーとミラー保持機構の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the mirror and mirror holding mechanism concerning this invention. 本発明の第一の実施例に係わるミラーにおける露光光の照射領域とミラー保持点に関する図である。It is a figure regarding the irradiation area | region and mirror holding point of the exposure light in the mirror concerning the 1st Example of this invention. 本発明の第二の実施例に係わるミラーにおける露光光の照射領域とミラー保持点に関する図である。It is a figure regarding the irradiation area | region and mirror holding point of the exposure light in the mirror concerning the 2nd Example of this invention. 本発明の第三の実施例に係わるミラーにおける露光光の照射領域とミラー保持点に関する図である。It is a figure regarding the irradiation area | region and mirror holding point of the exposure light in the mirror concerning the 3rd Example of this invention. 本発明の第四の実施例に係わるミラーにおける露光光の照射領域とミラー保持点に関する図である。It is a figure regarding the irradiation area | region and mirror holding point of the exposure light in the mirror concerning the 4th Example of this invention. 半導体チップ等のデバイスの製造フローManufacturing flow of devices such as semiconductor chips 図７のウエハプロセスのフローFlow of wafer process in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 本体チャンバ
２ レチクルステージ
３ ウエハステージ
４ ウエハ
５ 鏡筒
６ 投影光学系
１０ ミラー
１１ ミラー支持部材
１２ ミラー保持部材
１３ 球
１４ Ｖ溝
１５ ミラー位置制御機構
２０ 露光光照射領域
２１ ミラー保持点の対称軸
２２ 露光光照射領域の対称軸
Ｌ 露光光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body chamber 2 Reticle stage 3 Wafer stage 4 Wafer 5 Lens barrel 6 Projection optical system 10 Mirror 11 Mirror support member 12 Mirror holding member 13 Sphere 14 V groove 15 Mirror position control mechanism 20 Exposure light irradiation area 21 Axis of symmetry of mirror holding point 22 Axis of symmetry of exposure light irradiation area L Exposure light

Claims (8)

ミラーをミラー保持機構で保持するミラー保持方法であって、
前記ミラーの光軸に直交する平面に投影された前記ミラーにおける光照射領域の中心が前記平面における前記ミラーの重心とずれていて、前記平面に投影された前記光照射領域の対称軸に関し、前記平面に投影された前記ミラー保持機構のミラー保持点が対称に配されるようにし、
前記ミラー保持点は、３点からなり、前記平面に投影された前記光照射領域の中心と前記平面に投影された前記３点とを結ぶ方向は、互いにほぼ１２０度ずれている、
ことを特徴とするミラー保持方法。 A mirror holding method for holding a mirror with a mirror holding mechanism,
The center of the light irradiation area in the mirror projected on the plane perpendicular to the optical axis of the mirror is shifted from the center of gravity of the mirror in the plane, and the symmetry axis of the light irradiation area projected on the plane, The mirror holding points of the mirror holding mechanism projected onto the plane are arranged symmetrically,
The mirror holding point is composed of three points, and the direction connecting the center of the light irradiation region projected onto the plane and the three points projected onto the plane is shifted from each other by approximately 120 degrees .
Mirror holding how to characterized in that. ミラーをミラー保持機構で保持するミラー保持方法であって、
前記ミラーの光軸に直交する平面に投影された前記ミラーにおける光照射領域の中心が前記平面における前記ミラーの重心とずれていて、前記平面に投影された前記光照射領域の対称軸に関し、前記平面に投影された前記ミラー保持機構のミラー保持点が対称に配されるようにし、
前記ミラー保持点は、３点からなり、前記平面における前記光照射領域の重心と前記平面に投影された前記３点とを結ぶ方向は、互いにほぼ１２０度ずれている、
ことを特徴とするミラー保持方法。 A mirror holding method for holding a mirror with a mirror holding mechanism,
The center of the light irradiation area in the mirror projected on the plane perpendicular to the optical axis of the mirror is shifted from the center of gravity of the mirror in the plane, and the symmetry axis of the light irradiation area projected on the plane, The mirror holding points of the mirror holding mechanism projected onto the plane are arranged symmetrically,
The mirror holding point is composed of three points, and the direction connecting the center of gravity of the light irradiation region on the plane and the three points projected on the plane is shifted by approximately 120 degrees from each other .
Mirror holding how to characterized in that. 前記ミラーは極紫外線を反射するミラーであることを特徴とする請求項１または２に記載のミラー保持方法。 The mirror mirror holding method according to claim 1 or 2, characterized in that a mirror for reflecting the extreme ultraviolet. ミラーと、ミラー保持機構とを有し、前記ミラーの光軸に直交する平面に投影された前記ミラーにおける光照射領域の中心が前記平面における前記ミラーの重心とずれている光学装置であって、
前記平面に投影された前記光照射領域の対称軸に関し、前記平面に投影された前記ミラー保持機構のミラー保持点が対称に配されていて、
前記ミラー保持点は、３点からなり、前記平面に投影された前記光照射領域の中心と前記平面に投影された前記３点とを結ぶ方向は、互いにほぼ１２０度ずれている、
ことを特徴とする光学装置。 An optical device having a mirror and a mirror holding mechanism, wherein a center of a light irradiation region in the mirror projected on a plane orthogonal to the optical axis of the mirror is deviated from a center of gravity of the mirror in the plane;
With respect to the symmetry axis of the light irradiation region projected onto the plane, the mirror holding points of the mirror holding mechanism projected onto the plane are arranged symmetrically,
The mirror holding point is composed of three points, and the direction connecting the center of the light irradiation region projected onto the plane and the three points projected onto the plane is shifted from each other by approximately 120 degrees .
Optical device you wherein a. ミラーと、ミラー保持機構とを有し、前記ミラーの光軸に直交する平面に投影された前記ミラーにおける光照射領域の中心が前記平面における前記ミラーの重心とずれている光学装置であって、
前記平面に投影された前記光照射領域の対称軸に関し、前記平面に投影された前記ミラー保持機構のミラー保持点が対称に配されていて、
前記ミラー保持点は、３点からなり、前記平面における前記光照射領域の重心と前記平面に投影された前記３点とを結ぶ方向は、互いにほぼ１２０度ずれている、
ことを特徴とする光学装置。 An optical device having a mirror and a mirror holding mechanism, wherein a center of a light irradiation region in the mirror projected on a plane orthogonal to the optical axis of the mirror is deviated from a center of gravity of the mirror in the plane;
With respect to the symmetry axis of the light irradiation region projected onto the plane, the mirror holding points of the mirror holding mechanism projected onto the plane are arranged symmetrically,
The mirror holding point is composed of three points, and the direction connecting the center of gravity of the light irradiation region on the plane and the three points projected on the plane is shifted by approximately 120 degrees from each other .
Optical device you wherein a. 前記ミラーは極紫外線を反射するミラーであることを特徴とする請求項４または５に記載の光学装置。 The optical device according to claim 4, wherein the mirror is a mirror that reflects extreme ultraviolet rays. 請求項４乃至６のいずれか一項に記載の光学装置を有し、前記光学装置を介して基板を露光することを特徴とする露光装置。 Has an optical device according to any one of claims 4 to 6, the exposure apparatus characterized by exposing a substrate through the optical device. 請求項７に記載の露光装置により基板を露光する段階と、前記段階で露光された基板を現像する段階とを含むことを特徴とするデバイス製造方法。 8. A device manufacturing method comprising: exposing a substrate with the exposure apparatus according to claim 7; and developing the substrate exposed in the step.
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