JP4822417B2 - 露光装置および露光方法 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置および露光方法に関し、特に５〜４０ｎｍ程度の波長を有するＥＵＶ光を用いて半導体素子などのマイクロデバイスをフォトリソグラフィ工程で製造するのに好適な露光装置に関するものである。

この種の露光装置では、転写すべき回路パターンの微細化に伴って解像力の一層の向上が要求されており、露光光としてより短波長の光を用いるようになっている。なお、本明細書における「光」とは、目で見える狭義の「光」だけではなく、電磁波のうち１ｍｍよりも短い波長を有する、いわゆる赤外線からＸ線までを含む広義の「光」を意味する。近年、次世代装置として、５〜４０ｎｍ程度の波長を有するＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）光を用いる露光装置（以下、「ＥＵＶＬ（Ｅｘｔｒｅｍｅ ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ：極紫外リソグラフィ）露光装置」という）が提案されている。
このように非常に短いＥＵＶ光の波長域では、屈折光学部材として十分な透過率を有する物質が現存しないため、反射光学部材のみで構成された反射型の投影光学系を用いることになる。なお、ＥＵＶＬ露光装置では、透過型のマスクではなく反射型のマスクを用いるため、照明光をマスクに対して斜めから入射させる必要がある。これは、反射型のマスクに対して照明光を垂直入射させると、マスクに入射する照明光の光路とマスクで反射されて投影光学系へ向かう照明光の光路とが重なり合い、マスクを照明する照明系の光学部材が投影光学系の光路を遮るか、あるいは投影光学系の光学部材が照明系の光路を遮るからである。
また、ＥＵＶＬ露光装置では、反射型の投影光学系を介して細長い円弧状の実効露光領域（すなわち静止露光領域）しか得られないので、投影光学系に対してマスクおよび感光性基板（ウェハなど）を相対移動させつつマスクパターンを感光性基板上へスキャン露光（走査露光）することになる。したがって、感光性基板と光学的にほぼ共役な位置に、静止露光領域を規定するための視野絞りを設置する必要がある。従来のＥＵＶＬ露光装置では、照明系の光路中に視野絞りを設け、マスクと視野絞りとの間に結像反射光学系を介在させることにより、視野絞りをマスクと（ひいては感光性基板と）光学的に共役な位置に配置している。
一般に、ＥＵＶＬ露光装置では、反射面当りの反射率が比較的低いので、光量損失の回避ひいてはスループットの向上の観点から、光源と感光性基板との間に介在する光学系（すなわち照明光学系および投影光学系）における反射回数をできるだけ低減することが求められる。従来のＥＵＶＬ露光装置では、上述のようにマスクと視野絞りとの間に結像反射光学系を介在させているので、照明系の光路中における反射回数が比較的多く、結果として光量損失が大きくなり所要のスループットを確保することができなかった。
そこで、照明系の光路中における反射回数を低減して所要のスループットを確保するために、視野絞りを反射型のマスクに近接して配置する構成が考えられる。しかしながら、単に視野絞りを反射型のマスクに近接して配置する構成では、視野絞りにより所要光束の一部が遮られるため、投影光学系の結像性能に悪影響が及ぶことになり、マスクパターンを感光性基板上に歪みなく忠実に転写することができない可能性がある。
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、視野絞りを反射型のマスクに近接して配置する構成にもかかわらず投影光学系の結像性能への影響を良好に抑えて、マスクパターンを感光性基板上に忠実に且つ高スループットで転写することのできる露光装置および露光方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、所定のパターンが形成された反射型のマスクを照明するための照明系と、前記マスクのパターン像を感光性基板上に形成するための投影光学系とを備え、前記投影光学系に対して前記マスクおよび前記感光性基板を所定方向に沿って相対移動させて前記マスクのパターンを前記感光性基板上へ投影露光する露光装置において、
前記照明系は、前記マスクに近接して配置されて前記マスク上における照明領域を規定するための視野絞りを有し、
前記マスクと前記視野絞りとの間隔をｉｎとし、前記投影光学系のマスク側の開口数をＮＡとし、前記視野絞りの開口部の前記所定方向に沿った幅寸法をｗとし、前記マスクを照明する照明光の主光線の前記マスクへの入射角（ｒａｄ）をａｎとするとき、
ｉｎ＜０．５×ｗ／（２×ＮＡ＋ａｎ）
の条件を満足することを特徴とする露光装置を提供する。
本発明の第２形態では、所定のパターンが形成された反射型のマスクを照明する照明工程と、投影光学系に対して前記マスクおよび感光性基板を所定方向に沿って相対移動させて前記マスクのパターンを前記感光性基板上へ投影露光する露光工程とを含む露光方法において、
前記照明工程は、前記マスクに近接して配置された視野絞りを介して前記マスク上における照明領域を規定する照明領域規定工程を含み、
前記照明領域規定工程では、前記マスクと前記視野絞りとの間隔をｉｎとし、前記投影光学系のマスク側の開口数をＮＡとし、前記視野絞りの開口部の前記所定方向に沿った幅寸法をｗとし、前記マスクを照明する照明光の主光線の前記マスクへの入射角（ｒａｄ）をａｎとするとき、
ｉｎ＜０．５×ｗ／（２×ＮＡ＋ａｎ）
の条件を満足することを特徴とする露光方法を提供する。

第１図は、視野絞りを反射型のマスクに近接して配置する構成において発生する不都合を説明する図である。
第２Ａ図は、視野絞りをマスクに密着させたときにマスク上において得られる光強度分布を示す図である。
第２Ｂ図は、視野絞りをマスクから僅かに離間させたときにマスク上において得られる光強度分布を示す図である。
第３図は、本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。
第４図は、ウェハ上に形成される円弧状の露光領域（すなわち実効露光領域）と光軸との位置関係を示す図である。
第５図は、第３図の光源および照明光学系の内部構成を概略的に示す図である。
第６図は、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例について、そのフローチャートを示す図である。

第１図は、視野絞りを反射型のマスクに近接して配置する構成において発生する不都合を説明する図である。第１図を参照すると、視野絞りＦＳを反射型のマスクＭに近接して配置する構成では、開口数ＮＡｉｌｌを有する照明光束が視野絞りＦＳを介してマスクＭに入射する際、マスクＭ上の領域ｂに入射する光束は視野絞りＦＳによって全く遮られることはない。しかしながら、領域ｂの両側の領域ａおよびｃに入射する光束は、視野絞りＦＳによって部分的に遮られることになる。このとき、両側の領域ａおよびｃに入射する光束は、その外端に近付くほど視野絞りＦＳによって遮られる度合が大きくなる。
一方、投影光学系（第１図では不図示）から見ると、マスクＭ上の領域ｅからマスク側（物体側）開口数ＮＡｐｒｏを有する投影光学系に入射する光束は、視野絞りＦＳによって全く遮られることはない。しかしながら、領域ｅの両側の領域ｄおよびｆから投影光学系に入射する光束は、視野絞りＦＳによって部分的に遮られることになる。このとき、両側の領域ｄおよびｆからの光束は、その外端に近付くほど視野絞りＦＳによって遮られる度合が大きくなる。この場合、投影光学系を介して露光に寄与する結像光束は、第１図より明らかなように、マスクＭ上の領域ｂと領域ｅとが重なった領域、領域ａおよび領域ｆに入射して反射された光束である。
ここで、上述したように、領域ａおよび領域ｆに入射して反射された光束は、視野絞りＦＳによって部分的に遮られた光束である。したがって、照明系の射出瞳上に所要の面光源が形成されていても、投影光学系の入射瞳上に形成される面光源の像が部分的に欠けることになり、ひいては投影光学系の結像性能に悪影響が及ぶことになる。特に、領域ｆで反射された光束が感光性基板上で結像する領域では、他の結像領域と解像度が異なってしまうため、感光性基板上に形成されるマスクパターン像の均一性に大きな影響を与えることが予想される。
なお、視野絞りを反射型のマスクに近接して配置する構成において実用上最も問題となるのは、密集線パターンではなく、孤立線の線幅である。すなわち、密集線パターンはメモリー系の回路に多く使用されるが、線が接続されているか否かのみが重要であるため、線幅のばらつきが大きな問題になることは少ない。これに対し、ロジック系の回路では、等間隔に並んだ密集線パターンはほとんど無く、孤立したライン（孤立線）が縦横無尽にエリア内を走っているのが普通である。ここで、線幅にばらつきがあると、情報の伝達スピードに場所ムラが発生し、最悪の場合はデバイスとして成立しなくなってしまう。
一般に、デバイスがデバイスとして成立するために許容される孤立線の線幅ばらつきの許容量は、設計線幅の１０％程度と言われている。最終的に完成した製品の線幅ばらつきを１０％以下に抑えるには、露光装置に起因する線幅ばらつきを３％以下に抑える必要がある。さらに、露光装置に起因する線幅ばらつきを３％以下に抑えるには、視野絞りに起因する線幅ばらつきを多くとも１％以下に抑える必要がある。
さて、第１図において、投影光学系を介して露光に寄与する結像光束は、マスクＭ上の領域ｂと領域ｅとが重なった領域、領域ａおよび領域ｆに入射して反射された光束であるが、このうち領域ｂと領域ｅとが重なった領域に入射して反射された光束だけが投影光学系を介した正常な結像による露光を可能にする。逆に、領域ｆに入射して反射された光束は、投影光学系を介した結像に最も悪い影響を与える。したがって、第１図において領域ａの中点と領域ｆの中点との間隔ｇ、すなわち実効露光領域の幅（スキャン方向に沿った寸法）に光学的に対応する実効照明領域の幅ｇに対する領域ｆの幅を如何に小さくするかが、投影光学系の結像性能への影響を良好に抑えるための１つの基準となる。
なお、領域ｆに入射して反射された光束が投影光学系の結像性能に与える悪影響の程度は、投影光学系の像側開口数ＮＡｉやパターン線幅や照明光（露光光）の波長λなどに依存し、投影光学系が像の回折光をどの範囲まで拾えるかを示す値、すなわち通称ｋ１ファクターと呼ばれる値により決まる。ｋ１ファクターは、次の式（１）により定義される。
ｋ１＝（パターン線幅）×ＮＡｉ／λ （１）
一般に、ＥＵＶＬ露光装置では、ｋ１ファクターの値として０．４程度が予定されている。そこで、ｋ１＝０．４として後述の結像シミュレーションを行うと、孤立線の線幅ばらつきを１％以下に抑えるには、実効照明領域の幅ｇに対する領域ｆの幅の比が次の条件式（２）を満足する必要があることがわかった。
（領域ｆの幅）／（実効照明領域の幅ｇ）＜１／２ （２）
ここで、マスクと視野絞りとの間隔をｉｎとし、投影光学系のマスク側の開口数をＮＡとし、視野絞りの開口部のスキャン方向に沿った幅寸法をｗとし、マスクを照明する照明光の主光線のマスクへの入射角（ｒａｄ）をａｎとするとき、領域ｆの幅および実効照明領域の幅ｇは、次の式（３）および（４）によりそれぞれ表わされる。
領域ｆの幅＝２×ＮＡ×ｉｎ （３）
実効照明領域の幅ｇ＝ｗ−２×ｉｎ×ａｎ （４）
したがって、式（３）および（４）に示す関係を条件式（２）に代入すると、条件式（２）を次の条件式（５）のように変形することができる。
ｉｎ＜０．５×ｗ／（２×ＮＡ＋ａｎ） （５）
なお、孤立線の線幅ばらつきをさらに良好に抑えるには、条件式（２）の上限値（右辺の値）を１／４に設定することが好ましい。この場合、条件式（５）に対応する条件式として、次の条件式（６）が得られる。
ｉｎ＜０．５×ｗ／（４×ＮＡ＋ａｎ） （６）
ところで、開口部のスキャン方向に沿った幅寸法がｗの視野絞りをマスクに密着させて間隔ｉｎを０に設定すると、第２Ａ図に示すように、マスク上にはスキャン方向に沿った幅寸法がｗの領域に亘って均一な光強度分布が得られる。この場合、感光性基板上での積算露光量の分布を一様にするには、光源の１パルス発光に対応するマスクの走査移動量（スキャン移動量）の整数倍とマスク上の照明領域のスキャン方向に沿った幅寸法ｗとを一致させる必要がある。換言すれば、１パルス発光分のマスク走査移動量の整数倍と幅寸法ｗとを正確に一致させなければ、感光性基板上において一様な積算露光量分布を得ることができない。
実際には、マスクと視野絞りとの機械的干渉を避けるために、視野絞りをマスクから僅かに離間させることになる。この場合、第２Ｂ図に示すように、マスク上のスキャン方向に沿った光強度分布は、中央領域において均一であるが両側領域において緩やかに光強度が変化する性状になる。これは、上述したように、マスクＭ上の領域ｂに入射する光束は視野絞りＦＳによって全く遮られることはないが、領域ｂの両側の領域ａおよびｃに入射する光束は視野絞りＦＳによって部分的に遮られることになるからである。
ここで、マスク上のスキャン方向に沿った光強度分布において緩やかに光強度が変化する両側領域が存在すると、１パルス発光分のマスク走査移動量の整数倍とマスク上の照明領域のスキャン方向に沿った幅寸法ｗとを正確に一致させなくても、感光性基板上においてほぼ一様な積算露光量分布を得ることができるという利点がある。この目的のためには、緩やかに光強度が変化する片側領域のスキャン方向に沿った幅寸法ｗ’が照明領域のスキャン方向に沿った幅寸法ｗの１％よりも大きいこと、すなわち次の式（９ａ）に示す関係が成立することが好ましい。
ｗ／１００＜ｗ’ （９ａ）
一方、マスク上のスキャン方向に沿った光強度分布において緩やかに光強度が変化する片側領域のスキャン方向に沿った幅寸法ｗ’は、次の式（９ｂ）により表わされる。
ｗ’＝ＮＡ×ｉｎ×２ （９ｂ）
式（９ａ）および（９ｂ）より、１パルス発光分のマスク走査移動量の整数倍とマスク上の照明領域のスキャン方向に沿った幅寸法ｗとが正確に一致しなくても感光性基板上においてほぼ一様な積算露光量分布を得るには、マスクと視野絞りとの間隔ｉｎは次の条件式（９）を満足することが好ましい。
ｗ／（２００×ＮＡ）＜ｉｎ （９）
以下、結像シミュレーションに用いた式を簡単に説明する。まず、投影光学系の入射瞳上回折光振幅Ｄ（ξ，η）は、次の式（７）で表わされる。なお、式（７）において、（ξ，η）は投影光学系の入射瞳上の座標であり、（ｘ，ｙ）はマスク上の座標であり、Ｍ（ｘ，ｙ）はマスクの振幅透過率であり、ｋは２π／λで表わされる定数であり、「∫∫」はマスク上の視野に関する二重積分を表わす記号である。

また、感光性基板上の光強度分布Ｉ（Ｘ，Ｙ）は、次の式（８）で表わされる。なお、式（８）において、（Ｘ，Ｙ）は感光性基板上の座標であり、（δ，ε）は照明系の射出瞳に形成される実質的な面光源上の座標であり、Ｕ（δ，ε）は面光源の光強度分布であり、β（δ，ε，ｘ，ｙ）は面光源から投影光学系の入射瞳への結像倍率であり、Ｗ（ξ，η，Ｘ，Ｙ）は投影光学系の透過波面であり、最初の「∫∫」は面光源に関する二重積分を表わす記号であり、二番目の「∫∫」は投影光学系の像側開口数ＮＡに関する二重積分を表わす記号である。

本発明では、マスク上における照明領域を規定するための視野絞りをマスクに近接して配置する構成を採用しているが、マスクと視野絞りとの間隔ｉｎが条件式（５）または（６）を満足するように設定されているので、視野絞りによる遮光が投影光学系の結像性能に与える影響を良好に抑えることができる。また、視野絞りをマスクに近接して配置する構成を採用しているので、マスクと視野絞りとの間に結像反射光学系を介在させる必要がなく、照明系の光路中における反射回数を低減することができ、光量損失を小さく抑えて所要のスループットを確保することができる。なお、本発明では、マスクと視野絞りとの間隔ｉｎが条件式（９）を満足することが好ましい。この構成により、１パルス発光分のマスク走査移動量の整数倍とマスク上の照明領域のスキャン方向に沿った幅寸法ｗとを正確に一致させなくても、感光性基板上においてほぼ一様な積算露光量分布を得ることができる。
こうして、本発明の露光装置および露光方法では、視野絞りを反射型のマスクに近接して配置する構成にもかかわらず投影光学系の結像性能への影響を良好に抑えて、マスクパターンを感光性基板上に忠実に且つ高スループットで転写することができ、高精度なマイクロデバイスを高スループットで製造することができる。
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
第３図は、本発明の実施形態にかかる露光装置の全体構成を概略的に示す図である。また、第４図は、ウェハ上に形成される円弧状の露光領域（すなわち実効露光領域）と光軸との位置関係を示す図である。さらに、第５図は、第３図の光源および照明光学系の内部構成を概略的に示す図である。第３図において、投影光学系の光軸方向すなわち感光性基板であるウェハの法線方向に沿ってＺ軸を、ウェハ面内において第３図の紙面に平行な方向にＹ軸を、ウェハ面内において第３図の紙面に垂直な方向にＸ軸をそれぞれ設定している。
第３図の露光装置は、露光光を供給するための光源として、たとえばレーザプラズマ光源１を備えている。光源１から射出された光は、波長選択フィルタ（不図示）を介して、照明光学系２に入射する。ここで、波長選択フィルタは、光源１が供給する光から、所定波長（たとえば１３．４ｎｍまたは１１．５ｎｍ）のＥＵＶ光だけを選択的に透過させ、他の波長光の透過を遮る特性を有する。波長選択フィルタを透過したＥＵＶ光３は、照明光学系２および光路偏向鏡としての平面反射鏡４を介して、転写すべきパターンが形成された反射型のマスク（レチクル）Ｍを照明する。マスクＭは、そのパターン面がＸＹ平面に沿って延びるように、Ｙ方向に沿って移動可能なマスクステージ５によって保持されている。そして、マスクステージ５の移動は、レーザ干渉計６により計測されるように構成されている。
照明されたマスクＭのパターンからの光は、反射型の投影光学系ＰＬを介して、感光性基板であるウェハＷ上にマスクパターンの像を形成する。すなわち、ウェハＷ上には、第４図に示すように、たとえばＹ軸に関して対称な細長い円弧状の露光領域（すなわち静止露光領域）が形成される。第３図を参照すると、光軸ＡＸを中心とした半径φを有する円形状の領域（イメージサークル）ＩＦ内において、このイメージサークルＩＦに接するようにＸ方向の長さがＬＸでＹ方向の長さがＬＹの円弧状の実効露光領域ＥＲが設定されている。
ウェハＷは、その露光面がＸＹ平面に沿って延びるように、Ｘ方向およびＹ方向に沿って二次元的に移動可能なウェハステージ７によって保持されている。なお、ウェハステージ７の移動は、マスクステージ５と同様に、レーザ干渉計８により計測されるように構成されている。こうして、マスクステージ５およびウェハステージ７をＹ方向に沿って移動させながら、すなわち投影光学系ＰＬに対してマスクＭおよびウェハＷをＹ方向に沿って相対移動させながらスキャン露光（走査露光）を行うことにより、ウェハＷの１つの露光領域にマスクＭのパターンが転写される。
このとき、投影光学系ＰＬの投影倍率（転写倍率）が例えば１／４である場合、ウェハステージ７の移動速度をマスクステージ５の移動速度の１／４に設定して同期走査を行う。また、ウェハステージ７をＸ方向およびＹ方向に沿って二次元的に移動させながら走査露光を繰り返すことにより、ウェハＷの各露光領域にマスクＭのパターンが逐次転写される。
また、第５図を参照すると、レーザプラズマ光源１では、レーザ光源１１から発した光（非ＥＵＶ光）が集光レンズ１２を介して気体ターゲット１３上に集光する。ここで、たとえばキセノン（Ｘｅ）からなる高圧ガスがノズル１４より供給され、ノズル１４から噴射されたガスが気体ターゲット１３を形成する。気体ターゲット１３は、集光されたレーザ光によりエネルギーを得てプラズマ化し、ＥＵＶ光を発する。なお、気体ターゲット１３は、楕円反射鏡１５の第１焦点に位置決めされている。したがって、レーザプラズマ光源１から放射されたＥＵＶ光は、楕円反射鏡１５の第２焦点に集光する。一方、発光を終えたガスはダクト１６を介して吸引されて外部へ導かれる。
楕円反射鏡１５の第２焦点に集光したＥＵＶ光は、凹面反射鏡１７を介してほぼ平行光束となり、一対のフライアイミラー１８ａおよび１８ｂからなるオプティカルインテグレータ１８に導かれる。一対のフライアイミラー１８ａおよび１８ｂとして、たとえば特開平１１−３１２６３８号公報において本出願人が開示したフライアイミラーを用いることができる。なお、フライアイミラーのさらに詳細な構成および作用については、同公報における関連の記載を参照することができる。
こうして、第２フライアイミラー１８ｂの反射面の近傍、すなわちオプティカルインテグレータ１８の射出面の近傍には、所定の形状を有する実質的な面光源が形成される。ここで、実質的な面光源は、前述したように、照明光学系２の射出瞳位置またはその近傍、すなわち投影光学系ＰＬの入射瞳と光学的に共役な面またはその近傍に形成される。実質的な面光源からの光は、平面反射鏡４により偏向された後、マスクＭにほぼ平行に且つ近接して配置された視野絞り１９を介して、マスクＭ上に細長い円弧状の照明領域を形成する。照明されたマスクＭのパターンからの光は、投影光学系ＰＬを介して、ウェハＷ上にマスクパターンの像を形成する。
本実施形態では、視野絞り１９をマスクＭに近接して配置する構成を採用しているが、マスクＭと視野絞り１９との間隔ｉｎが上述の条件式（５）または（６）を満足するように設定されているので、視野絞り１９による遮光が投影光学系ＰＬの結像性能に与える影響を良好に抑えることができる。また、視野絞り１９をマスクＭに近接して配置する構成を採用しているので、マスクＭと視野絞り１９との間に結像反射光学系を介在させる必要がなく、照明系の光路中における反射回数を低減することができ、光量損失を小さく抑えて所要のスループットを確保することができる。さらに、マスクＭと視野絞り１９との間隔ｉｎが条件式（９）を満足するように設定されているので、１パルス発光分のマスク走査移動量の整数倍とマスクＭ上の照明領域のスキャン方向に沿った幅寸法ｗとを正確に一致させなくても、ウェハＷ上においてほぼ一様な積算露光量分布を得ることができる。
したがって、本実施形態の露光装置では、視野絞り１９を反射型のマスクＭに近接して配置する構成にもかかわらず投影光学系ＰＬの結像性能への影響を良好に抑えて、マスクパターンをウェハＷ上に忠実に且つ高スループットで転写することができる。
上述の実施形態にかかる露光装置では、照明系によってマスクを照明し（照明工程）、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板に露光する（露光工程）ことにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、本実施形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき第６図のフローチャートを参照して説明する。
先ず、第６図のステップ３０１において、１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ３０２において、その１ロットのウェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ３０３において、本実施形態の露光装置を用いて、マスク（レチクル）上のパターンの像がその投影光学系を介して、その１ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。
その後、ステップ３０４において、その１ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ３０５において、その１ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。
なお、上述の実施形態では、ＥＵＶ光を供給するための光源としてレーザプラズマ光源を用いているが、これに限定されることなく、他の適当な光源を用いることもできる。

産業上の利用の可能性

以上説明したように、本発明では、マスク上における照明領域を規定するための視野絞りをマスクに近接して配置する構成を採用しているが、マスクと視野絞りとの間隔が所定の条件式を満足するように設定されているので、視野絞りによる遮光が投影光学系の結像性能に与える影響を良好に抑えることができる。また、視野絞りをマスクに近接して配置する構成を採用しているので、マスクと視野絞りとの間に結像反射光学系を介在させる必要がなく、照明系の光路中における反射回数を低減することができ、光量損失を小さく抑えて所要のスループットを確保することができる。
したがって、本発明の露光装置および露光方法では、視野絞りを反射型のマスクに近接して配置する構成にもかかわらず投影光学系の結像性能への影響を良好に抑えて、マスクパターンを感光性基板上に忠実に且つ高スループットで転写することができ、高精度なマイクロデバイスを高スループットで製造することができる。

Claims (4)

1. 所定のパターンが形成された反射型のマスクを照明するための照明系と、前記マスクのパターン像を感光性基板上に形成するための投影光学系とを備え、前記投影光学系に対して前記マスクおよび前記感光性基板を所定方向に沿って相対移動させて前記マスクのパターンを前記感光性基板上へ投影露光する露光装置において、
   前記照明系は、前記マスクに近接して配置されて前記マスク上における照明領域を規定するための視野絞りを有し、
   前記マスクと前記視野絞りとの間隔をｉｎとし、前記投影光学系のマスク側の開口数をＮＡとし、前記視野絞りの開口部の前記所定方向に沿った幅寸法をｗとし、前記マスクを照明する照明光の主光線の前記マスクへの入射角（ｒａｄ）をａｎとするとき、
   ｉｎ＜０．５×ｗ／（２×ＮＡ＋ａｎ）
   の条件を満足することを特徴とする露光装置。
2. 請求の範囲第１項に記載の露光装置において、
   前記マスクと前記視野絞りとの間隔ｉｎは、
   ｗ／（２００×ＮＡ）＜ｉｎ
   の条件を満足することを特徴とする露光装置。
3. 所定のパターンが形成された反射型のマスクを照明する照明工程と、投影光学系に対して前記マスクおよび感光性基板を所定方向に沿って相対移動させて前記マスクのパターンを前記感光性基板上へ投影露光する露光工程とを含む露光方法において、
   前記照明工程は、前記マスクに近接して配置された視野絞りを介して前記マスク上における照明領域を規定する照明領域規定工程を含み、
   前記照明領域規定工程では、前記マスクと前記視野絞りとの間隔をｉｎとし、前記投影光学系のマスク側の開口数をＮＡとし、前記視野絞りの開口部の前記所定方向に沿った幅寸法をｗとし、前記マスクを照明する照明光の主光線の前記マスクへの入射角（ｒａｄ）をａｎとするとき、
   ｉｎ＜０．５×ｗ／（２×ＮＡ＋ａｎ）
   の条件を満足することを特徴とする露光方法。
4. 請求の範囲第３項に記載の露光方法において、
   前記マスクと前記視野絞りとの間隔ｉｎは、
   ｗ／（２００×ＮＡ）＜ｉｎ
   の条件を満足することを特徴とする露光方法。

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