WO2005096680A1 - 光源ユニット、照明光学装置、露光装置および露光方法 - Google Patents

光源ユニット、照明光学装置、露光装置および露光方法 Download PDF

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WO2005096680A1
WO2005096680A1 PCT/JP2005/006040 JP2005006040W WO2005096680A1 WO 2005096680 A1 WO2005096680 A1 WO 2005096680A1 JP 2005006040 W JP2005006040 W JP 2005006040W WO 2005096680 A1 WO2005096680 A1 WO 2005096680A1
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light source
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euv
plasma
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PCT/JP2005/006040
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Hiroyuki Kondo
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Nikon Corporation
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    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7085Detection arrangement, e.g. detectors of apparatus alignment possibly mounted on wafers, exposure dose, photo-cleaning flux, stray light, thermal load
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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    • G03F7/70008Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70033Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001X-ray radiation generated from plasma
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    • H05G2/001X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/008X-ray radiation generated from plasma involving a beam of energy, e.g. laser or electron beam in the process of exciting the plasma

Definitions

  • Light source unit illumination optical device, exposure apparatus and exposure method
  • the present invention relates to a light source unit, an illumination optical device, an exposure device, and an exposure method. More specifically, the present invention is directed to an exposure apparatus used for manufacturing micro devices such as semiconductor devices by using EUV light (extreme ultraviolet light) having a wavelength of about 5 to 50 nm by photolithography.
  • EUV light extreme ultraviolet light
  • the present invention relates to a light source unit suitable for the present invention.
  • the term “light” refers to a broad term “V” having a wavelength shorter than 1 mm and having a wavelength shorter than 1 mm among electromagnetic waves that are not only visible in the narrow sense of “light”, but also includes V, so-called infrared rays to X-rays. It means “light”.
  • EUV Extreme UltraViolet Lithography: extreme ultraviolet lithography
  • EUV Extreme UltraViolet
  • an LPP light source laser plasma light source
  • a laser beam is focused on a target material (target material), and the target material is turned into plasma to obtain EUV light.
  • a DPP light source discharge plasma light source
  • a discharge plasma light source when a voltage is applied between the electrodes while the target material exists between the electrodes, a discharge occurs between the electrodes when a certain voltage is exceeded, and the target material is turned into plasma. You. This discharge causes a large current to flow between the electrodes, and the magnetic field generated by the large current compresses the plasma itself into a minute space, causing the plasma temperature to rise. EUV light is emitted (radiated) from this high-temperature plasma. Disclosure of the invention
  • the plasma generation position (that is, the light emission position) may change with time due to electrode depletion due to long-time operation.
  • the nozzle is deformed or worn out due to the influence of ions such as plasma force generated near the nozzle for supplying the target material.
  • the supply path of the target material changes over time due to deformation or wear of the nozzle, and the plasma generation position may change over time.
  • the condensing position of the laser beam may change over time, and the plasma generation position may change over time.
  • the angular distribution (in-plane distribution) of the EUV light radiated from the plasma beam and incident on the reflecting mirror (condensing mirror) changes.
  • the angular distribution of light intensity of EUV light supplied from the unit changes.
  • a target material is turned into plasma, and a light source main body that emits generated plasma light EUV light;
  • a reflecting mirror for reflecting the EUV light radiated from the light source body in a predetermined direction and an axial symmetry of an angular distribution (in-plane distribution) of the light intensity of the EUV light incident on the reflecting mirror are detected.
  • a light source comprising: an adjustment system for adjusting the light source body such that an angular distribution (in-plane distribution) of the light intensity is substantially axially symmetric based on a detection result of the detection system.
  • an adjustment system for adjusting the light source body such that an angular distribution (in-plane distribution) of the light intensity is substantially axially symmetric based on a detection result of the detection system.
  • a light source body for converting a target material into plasma and radiating EUV light generated by plasma plasma
  • a reflecting mirror for reflecting the EUV light radiated from the light source body and condensing the EUV light at a predetermined position
  • a detection system for detecting the axial symmetry of the angular distribution (in-plane distribution) of the EUV light intensity through the predetermined position
  • an adjustment system for adjusting the position and orientation of the reflecting mirror based on the detection result of the detection system so that the angular distribution (in-plane distribution) of the light intensity is substantially axially symmetric.
  • V a light source unit characterized in that:
  • a light source main body that converts a target material into plasma and emits EUV light generated by plasma plasma
  • a reflecting mirror for reflecting and condensing EUV light radiated from the light source body, a detection system for detecting a condensing position of EUV light reflected by the reflecting mirror, and a detection result of the detection system And an adjustment system for adjusting the light-collecting position to be substantially a predetermined position based on the light source unit.
  • a light source main body for converting target material into plasma by discharging between a pair of electrodes and radiating EUV light generated from plasma plasma
  • a reflecting mirror for reflecting the EUV light radiated from the light source main body in a predetermined direction; and a detection system for detecting a light emitting position of the EUV light of the plasma force beam;
  • a light source unit comprising: an adjustment system for adjusting the positions of the pair of electrodes so that the light emission position becomes substantially a predetermined position based on a detection result of the detection system.
  • a fifth embodiment of the present invention is characterized in that the light source unit according to the first to fourth embodiments includes a light guide optical system for guiding EUV light from the light source unit to a surface to be irradiated.
  • an illumination optical device Provided is an illumination optical device.
  • a light source main body for converting target material into plasma and radiating generated plasma light EUV light
  • a reflecting mirror for reflecting and condensing EUV light radiated from the light source main body, and a collimator for converting EUV light condensed by the reflecting mirror into substantially parallel light
  • An optical integrator arranged between the collimator mirror and the irradiated surface; and a detection system for detecting the axial symmetry of the angular distribution (in-plane distribution) of the light intensity of the EUV light incident on the optical integrator.
  • An illumination optical device comprising: an adjustment system for adjusting the angular distribution (in-plane distribution) of the light intensity to be substantially axially symmetric based on the detection result of the detection system.
  • an illumination optical device for illuminating a reflective mask having a predetermined pattern formed thereon, and a pattern image of the mask is provided on a photosensitive substrate.
  • An exposure apparatus comprising: a projection optical system for forming an image.
  • the angular distribution (in-plane distribution) of the EUV light entering the reflecting mirror or the EUV light once collected and diverged by the reflecting mirror is substantially axially asymmetric due to various causes. Become Even in some cases, it can be adjusted so that the angular distribution of the light intensity is substantially axially symmetric. Further, in the present invention, even if the condensing position of EUV light reflected by the reflecting mirror and the light emitting position of EUV light from the plasma may change due to various causes, the light collecting position and the light emitting position are kept at predetermined positions. Can be adjusted to
  • the light source unit of the present invention EUV light having a desired light intensity angle distribution (in-plane distribution) is stably supplied, and the light emission position (plasma generation position) and the light condensing position are almost changed. It can be stably maintained at a predetermined position. Therefore, in the exposure apparatus and the exposure method of the present invention, the light source unit that stably supplies the EUV light having the desired light intensity angular distribution (in-plane distribution) or the light emitting position and the light condensing position are stably set to almost predetermined positions.
  • a mask pattern can be faithfully transferred onto a photosensitive substrate under desired illumination conditions, and a high-precision micro device can be manufactured with high throughput.
  • FIG. 1 is a view schematically showing an overall configuration of an exposure apparatus including a light source unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a positional relationship between a still exposure area formed on a wafer and an optical axis.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing an internal configuration of a light source unit of a DPP light source type.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing an internal configuration of an LPP light source type light source unit.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing an internal configuration of an illumination optical system and a projection optical system.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a detection system for detecting axial symmetry of an angular distribution of light intensity of EUV light incident on a concave reflecting mirror in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing a configuration of an adjustment system that adjusts a light source body such that an angular distribution of light intensity is substantially axially symmetric based on a detection result of the detection system of FIG. 6.
  • FIG. 8 Schematic of how the angular distribution of the light intensity of EUV light incident on the concave reflecting mirror changes when the focusing position of the laser light changes relative to the droplet or liquid column target.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing a configuration of a detection system for detecting the axial symmetry of the angular distribution of the light intensity of EUV light that is once collected and diverged by the concave reflecting mirror in the second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing a configuration of an adjustment system that adjusts the position and orientation of the concave reflecting mirror so that the angular distribution of light intensity is substantially axially symmetric based on the detection result of the detection system in FIG. .
  • FIG. 11 schematically shows a configuration of a detection system that detects a condensing position of EUV light reflected by a concave reflecting mirror and a configuration of an adjustment system that adjusts a condensing position of EUV light in a third embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram schematically showing a configuration of a detection system for detecting a light emission position of EUV light from plasma in a fourth embodiment.
  • FIG. 13 the configuration of a detection system for detecting the axial symmetry of the angular distribution of the light intensity of the EUV light incident on the optical integrator, and the adjustment is made so that the angular distribution of the light intensity is substantially axially symmetric. It is a figure which shows the structure of an adjustment system schematically.
  • FIG. 14 is a diagram schematically showing a configuration of a measurement system for measuring the position of the reflecting surface of the concave reflecting mirror and a configuration of a driving system for positioning the reflecting surface of the concave reflecting mirror at a predetermined position.
  • FIG. 15 is a view schematically showing an example of a scattered particle removing mechanism applicable to the DPP light source type light source unit shown in FIG. 3.
  • FIG. 16 is a view schematically showing an example of a scattered particle removing mechanism applicable to the LPP light source type light source unit shown in FIG. 4.
  • FIG. 17 is a flowchart showing an example of a technique for obtaining a semiconductor device as a micro device.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of an exposure apparatus including a light source unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a positional relationship between a still exposure area formed on a wafer and an optical axis.
  • the Z axis is set along the optical axis direction of the projection optical system, that is, the normal direction of the photosensitive substrate W
  • the Y axis is set in the direction parallel to the plane of FIG.
  • the X axis is set in the direction of W in the direction perpendicular to the plane of FIG.
  • the exposure apparatus of the present embodiment includes a DPP light source type light source cut 1 or an LPP light source type light source cut 2 for supplying exposure light.
  • Light source Exposure light supplied from the unit 1 or 2 for example, EUV light (X-ray) L having a wavelength of 13.5 nm (or 11.5 nm) should be transferred via the illumination optical system 3 and the plane reflecting mirror 4
  • the reflective mask (reticle) M on which the pattern is formed is illuminated.
  • the mask M is held by a mask stage 5 that can move in the Y direction so that its pattern surface extends along the XY plane.
  • the movement of the mask stage 5 is configured to be measured by the laser interferometer 6.
  • the illuminated light from the pattern of the mask M forms an image of the mask pattern on the wafer W as a photosensitive substrate via the reflective projection optical system PL. That is, on the wafer W, as shown in FIG. 2, for example, an arc-shaped exposure region ER (that is, a static exposure region or an effective exposure region) symmetrical with respect to the Y axis and elongated in the X direction is formed.
  • ER that is, a static exposure region or an effective exposure region
  • an arc-shaped stationary exposure area ER is set so as to be in contact with the image circle IF.
  • the wafer W is held by a stage 7 that can move two-dimensionally in the X and Y directions so that the exposure surface extends along the XY plane.
  • the movement of the wafer stage 7 is configured to be measured by the laser interferometer 8, similarly to the mask stage 5.
  • scan exposure scanning
  • the pattern of the mask M is transferred to one shot area of the wafer W.
  • the pattern of the mask M is sequentially transferred to each shot area of the wafer W.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing an internal configuration of a light source unit of a DPP light source type.
  • the light source unit 1 of the DPP light source type includes a light source body 11, a concave reflecting mirror 12, and a chamber 13 accommodating the light source body 11 and the concave reflecting mirror 12.
  • the light source body 11 is a power supply for applying a high pulse voltage between a pair of electrodes 11a and 1 ib provided on a partition 13a of the chamber 13 and a pair of electrodes 1 la and 1 lb at an interval.
  • FIG. 11 For example, illustration is omitted between a first electrode 11a having a cylindrical shape and a second electrode lib having a concentric cylindrical shape surrounding the first electrode 11a.
  • Gas supply source Xenon (Xe) gas 1 Id is supplied.
  • Xe Xenon
  • a high-pulse voltage from a power supply source 1 lc is applied between the first electrode 1 la and the second electrode 1 lb while xenon gas 1 Id as a target gas (target material) is supplied, Discharge occurs between 1 la of 1 electrode and 1 lb of 2nd electrode.
  • This discharge ionizes the xenon gas lid to generate plasma, and the generated plasma is converged by electromagnetic force to become high-temperature and high-density plasma P, and EUV light is radiated from the plasma P.
  • tin (Sn) is used as a target.
  • the concave reflecting mirror 12 has a reflecting surface 12 a having a concave shape (spherical shape, aspherical shape, spheroidal shape, etc.), and is attached to a partition 13 a of the chamber 13.
  • the concave reflecting mirror 12 is a reflecting mirror main body made of a metal having a high curability and a high thermal conductivity such as nickel (Ni), aluminum (A1), copper (Cu), and silicon (Si).
  • a reflective surface is formed by coating a multilayer film 12a made of, for example, Mo / Si on the reflective surface 12b.
  • the multilayer film 12a has a characteristic of selectively reflecting EUV light having a wavelength of 13.5 nm and preventing deterioration and deformation of an optical surface.
  • a cooling mechanism 14 for cooling the concave reflecting mirror 12, whose temperature tends to rise by receiving radiant heat from the light source body 11, is mounted on the back side of the concave reflecting mirror 12.
  • the cooling mechanism 14 for example, heat transmitted from the reflecting surface 12a of the concave reflecting mirror 12 through the reflecting mirror body 12b having a high thermal conductivity is efficiently removed by the action of a circulating refrigerant (water, oil, gas, etc.). Is discharged to
  • the EUV light radiated from the light source body 11 is reflected by the concave reflecting mirror 12 toward the pair of electrodes (11a, 1 lb) toward the pair of electrodes (11a, 1 lb), and is reflected from the opening 15 formed in the partition wall 13a of the chamber 13. Focus at position P1.
  • the collected EUV light is guided to the outside of the chamber 13 through the opening 15 and is incident on the selection filter 16 arranged near the opening 15.
  • the selection filter 16 is a thin film formed of zirconium (Zr), silicon (Si), silicon nitride (SiN), or the like, blocks visible light and ultraviolet light from the light source body 11, and has a desired wavelength of 13.5 nm. It has the property of selectively transmitting EUV light having a wavelength.
  • a vacuum exhaust device 17 such as a vacuum pump is connected to the chamber 13. This true Due to the operation of the air exhaust device 17, a substantially vacuum atmosphere is formed inside the chamber 13. Similarly, in order to suppress EUV light attenuation, almost a vacuum atmosphere is formed in all optical paths from the light source unit 1 to the wafer W via the illumination optical system 3 and the projection optical system PL. I have. It should be noted that a reduced pressure atmosphere filled with an appropriate inert gas without being limited to a vacuum atmosphere can be formed in all optical paths.
  • the target gas lid supplied between the pair of electrodes (11a, lib) is exhausted to the outside of the chamber 13 by the action of the vacuum exhaust device 17 after the plasma P is generated.
  • the relatively small opening 15 formed in the partition 13 a of the chamber 13 separates a low degree of vacuum on the side of the light source unit 1 in the chamber 13 from a high degree of vacuum on the side of the illumination optical system 3 in the differential stage. Used for exhaust. Due to this differential evacuation, even if the degree of vacuum on the light source unit 1 side is low, the degree of vacuum on the downstream side of the opening 15 is kept good. If the differential exhaust by the opening 15 is insufficient, it is effective to arrange the selection filter 16 near the opening 15 and use it for differential exhaust. However, if the differential exhaust through the opening 15 is sufficient, or if visible light and ultraviolet light reaching the opening 15 from the light source body 11 are negligible, the installation of the selection filter 16 can be omitted. .
  • a pulse from the power supply source 1 lc is provided between the first electrode 1 la and the second electrode 1 lb while the xenon gas lid is supplied. High voltage is applied.
  • EUV light is radiated from the plasma P generated by the discharge between the pair of electrodes 11a and lib. EUV light radiated from the plasma P is incident on the concave reflecting mirror 12, and is reflected by the multilayer reflecting surface 12a toward the pair of electrodes (11a, lib).
  • EUV light having a desired wavelength (13.5 nm) selectively reflected by the multilayer film reflecting surface 12a of the concave reflecting mirror 12 is condensed at a predetermined position P1 of the opening 15 and further passed through a selection filter 16 to have a further wavelength. After being selected, it enters the illumination optical system 3 as EUV light L.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing an internal configuration of an LPP light source type light source unit.
  • the light source unit 2 of the LPP light source type includes a vacuum vessel (chamber) 21, a vacuum pump (vacuum exhaust device) 22 connected to the vacuum vessel 21, and a predetermined position inside the vacuum vessel 21. And a concave reflecting mirror 24 attached to a partition wall of the vacuum vessel 21.
  • the inside of the vacuum vessel 21 is evacuated by the action of the vacuum pump 22, and is set to a substantially vacuum state so that EUV light radiated from the plasma P described below does not attenuate.
  • all optical paths from the light source unit 2 through the illumination optical system 3 and the projection optical system PL to Ueno and W are set in a substantially vacuum state.
  • a reduced pressure atmosphere filled with a suitable inert gas which is not limited to a vacuum atmosphere, can be formed in all optical paths.
  • the gas jet nozzle 23 is formed of, for example, stainless steel and connected to a gas cylinder (not shown) filled with a target gas such as xenon (Xe) gas.
  • a target gas such as xenon (Xe) gas.
  • the target gas in the gas cylinder is injected from the gas jet nozzle 23 into the inside of the vacuum vessel 21 via a pipe and a valve.
  • the target gas 23a injected along the predetermined path from the gas jet nozzle 23 becomes a target material when generating the plasma P.
  • tin (Sn) or the like can be used as the target.
  • the concave reflecting mirror 24 has a spheroidal reflecting surface 24 a, for example, and is attached to the partition wall of the vacuum vessel 21.
  • the concave reflecting mirror 24 is positioned so that its first focal position substantially coincides with a predetermined position at which the plasma P is to be generated, the reflecting surface 24a is located inside the vacuum vessel 21, and the back surface (the side opposite to the reflecting surface 24a). Is exposed to the atmosphere outside the vacuum vessel 21.
  • the concave reflecting mirror 24 is formed by coating a multilayer film 24a made of, for example, MoZSi as a reflecting surface on a reflecting mirror main body 24b formed of, for example, low thermal expansion glass (Zerodur, ULE, or the like).
  • the multilayer film 24a as a reflection surface is formed in a region other than the central transmission region 24c on the surface of the concave reflection mirror 24.
  • the multilayer film 24a has characteristics of selectively reflecting EUV light having a wavelength of 13.5 nm and preventing deterioration and deformation of an optical surface.
  • the uppermost layer of the multilayer film is coated with ruthenium (Ru) to reduce organic pollution and oxidation.
  • a cooling mechanism 25 is mounted on the back side of the concave reflecting mirror 24 for cooling the concave reflecting mirror 24, the temperature of which is likely to rise due to radiant heat from the plasma P. In the cooling mechanism 25, heat transmitted from the reflecting surface 24a of the concave reflecting mirror 24 via the reflecting mirror main body 24b is discharged to the outside by, for example, the action of a circulating refrigerant (water, oil, gas, or the like).
  • the light source unit 2 is provided with a laser arranged at an interval on the back side of the concave reflecting mirror 24. It comprises a light source 26, and a lens 27 arranged in the optical path between the laser light source 26 and the concave reflecting mirror 24.
  • a laser light source 26 such as a YAG laser light source and a lens 27 are arranged along the optical axis of the concave reflecting mirror 24 and thus along the optical axis of the light source unit 2.
  • the laser light supplied from the laser light source 26 is condensed by the lens 27 and generates plasma P near the gas jet nozzle 23 through the central transmission area 24c of the concave reflecting mirror 24.
  • the light is condensed at a position on the optical axis, that is, at or near the first focal point of the concave reflecting mirror 24.
  • the laser light source 26 and the lens 27 constitute a laser irradiation system for irradiating the target gas 23 a supplied from the gas jet nozzle 23 with laser light so as to converge it.
  • the laser light supplied from the laser light source 26 is focused on the target gas 23a injected along the predetermined path from the gas jet nozzle 23, so that plasma P is generated at or near the laser light focusing position. Also, this plasma P force is radiated by EUV light. That is, the laser irradiation system (26, 27) and the gas jet nozzle 23 constitute a light source main body that converts the target gas 23a into plasma and emits EUV light generated by the generated plasma P power.
  • the target gas 23a injected from the gas jet nozzle 23 is discharged to the outside of the vacuum vessel 21 by the action of the vacuum pump 22 after the plasma P is generated.
  • the reflector body 24b is not made of a transparent material such as low thermal expansion glass.
  • nickel (Ni), aluminum (A1), copper (Cu), and silicon (Si) have high workability and high thermal conductivity. It can be made of high metal to increase the cooling efficiency.
  • a light-transmitting optical member for example, a window member made of quartz or the like
  • the light source unit 2 includes a selection filter 28 and a pinhole member 29 arranged at a position facing the concave reflecting mirror 24 inside the vacuum vessel 21.
  • the selection filter 28 is a thin film formed of zirconium (Zr), silicon (Si), silicon nitride (SiN), or the like, and shields visible light and ultraviolet light from the plasma P and has a desired wavelength of 13.5 nm. It has the property of transmitting EUV light of a wavelength.
  • the selection filter 28 may be disposed in front of the pinhole member 29 as shown in FIG. May be placed.
  • the pinhole member 29 is disposed so that the center of the pinhole 29a substantially coincides with the second focal point position of the concave reflecting mirror 24, and unnecessary light scattered by the concave reflecting mirror 24 and concave surface It has a function of blocking unnecessary light directly incident from the plasma P without being reflected by the reflection surface 24a of the projection mirror 24. Further, the pinhole member 29 is used for differential evacuation to separate a low degree of vacuum upstream of the pinhole 29a, ie, the light source unit 2 side, and a high degree of vacuum downstream of the pinhole 29a, ie, the illumination optical system 3 side. You. Due to this differential evacuation, even if the degree of vacuum on the light source unit 2 side is low, the degree of vacuum downstream of the pinhole member 29 is kept good.
  • the laser light supplied from the laser light source 26 passes through the lens 27 and the central transmission area 24c of the concave reflecting mirror 24 from the gas jet nozzle 23 through a predetermined path. Is condensed on the target gas 23a injected along. The target gas 23a jetted at supersonic speed from the gas jet nozzle 23 becomes hot due to the energy of the focused laser beam, and generates a plasma P at or near the first focal position of the concave reflecting mirror 24. . When the ions in the plasma P transition to the low potential state, EUV light is emitted (radiated) from the plasma P.
  • the EUV light radiated from the plasma P enters the concave reflecting mirror 24, and is reflected toward the plasma P by the multilayer reflecting surface 24a.
  • the EUV light of a desired wavelength (13.5 nm) selectively reflected by the multilayer film reflecting surface 24a of the concave reflecting mirror 24 is further wavelength-selected through the selection filter 28, and the pinhole 29a of the pinhole member 29 is After being condensed at a predetermined position P1 at or near the position, the light is incident on the illumination optical system 3 as EUV light L.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing the internal configuration of the illumination optical system and the projection optical system.
  • the EUV light L supplied from the light source unit 1 of the DPP light source type or the light source unit 2 of the LPP light source becomes a substantially parallel light beam via a collimator mirror (concave reflecting mirror) 31 and forms a pair of fly lights.
  • the light enters an optical integrator 32 composed of eye mirrors 32a and 32b.
  • a fly-eye mirror disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 11-312638 of the present applicant can be used.
  • a fly-eye mirror disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 11-312638 of the present applicant can be used.
  • For a more detailed configuration and operation of the fly-eye mirror see the relevant The description can be referred to.
  • a substantial surface light source having a predetermined shape is formed near the reflection surface of the second fly-eye mirror 32b, that is, near the exit surface of the optical integrator 32.
  • the light having the substantial surface light source power forms a slender arc-shaped illumination area on the mask M.
  • the illuminated light having the pattern power of the mask M forms an image of the mask pattern on the wafer W via a projection optical system PL having a plurality of reflecting mirrors (six reflecting mirrors M1 to M6 in FIG. 4 as an example).
  • the basic configuration of the light source unit 1 of the DPP light source type, the light source unit 2 of the LPP light source type, and the illumination optical system 3 according to the present embodiment has been described above.
  • the characteristic configurations of the DPP light source type light source unit 1 and the LPP light source type light source unit 2 of the present embodiment will be described with reference to the first to fourth examples.
  • the characteristic configuration of the illumination optical device (1, 3; 2, 3) of the present embodiment will be described with reference to a fifth embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a detection system for detecting axial symmetry of an angular distribution of light intensity of EUV light incident on a concave reflecting mirror in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing a configuration of an adjustment system that adjusts the light source body such that the angular distribution of light intensity is substantially axially symmetric based on the detection result of the detection system in FIG.
  • the detection system according to the first embodiment includes four detection units 61 to 64 arranged around a concave reflecting mirror (12; 24) (63 and 64 in FIG. 6A). And a control unit 65 to which outputs from the detection units 61 to 64 are respectively supplied.
  • the four detection units 61 to 64 have the same basic configuration as each other, and are arranged, for example, at positions substantially rotationally symmetric with respect to the optical axis of the concave reflecting mirror (12; 24).
  • the first detection unit 61 includes, for example, a photodetector 61a such as a photodiode and a concave reflecting mirror (11; 23, 26, 27). 12; 24) and a multilayer mirror 61b that reflects only EUV light of a predetermined wavelength (13.5 nm) out of the light reaching the periphery and guides the EUV light to the photodiode 6la.
  • the first detection unit 61 includes a photodiode as shown in FIG. 6 (c).
  • a selection filter 61c leading to 61a the multilayer mirror 61b has the same characteristics as the multilayer film forming the reflection surface (12a; 24a) of the concave reflecting mirror (12:24), and the selection filter 61c is the same as the selection filter (16; 28). It has similar properties.
  • the reflecting surface of the concave reflecting mirror (12:24) is radially divided into a plurality of parts (multiple mirror substrates may be used, and a multilayer film formed on one substrate may be used).
  • the EUV light intensity distribution may be monitored by measuring the photoelectrons emitted from the individual reflecting surfaces or the photoelectron flows flowing to the individual reflecting surfaces.
  • outputs from the detection units 61 to 64 are supplied to the control unit 65, respectively.
  • the control unit 65 detects the axial symmetry of the angular distribution (in-plane distribution) of the light intensity of the EUV light incident on the concave reflecting mirror (12; 24) based on the output from each of the detection units 61 to 64.
  • the internal configuration of each detection unit, the number and arrangement of the detection units, and the like are not limited to the configuration example of FIG. 6, and various modifications are possible.
  • the adjustment system of the first embodiment applied to the LPP light source type light source unit 2 changes the focal position P2 of the laser light from the laser light source 26 as shown in Fig. 7 (a).
  • a parallel flat plate 67 that is arranged in the optical path of the laser irradiation system (26, 27) and can be tilted with respect to the optical axis,
  • a driving unit 66a for performing the tilt driving of the lens 27 and the driving of the lens 27 along the optical axis.
  • the plane-parallel plate 67 can be arranged between the power lens 27 in which the plane-parallel plate 67 is arranged between the laser light source 26 and the lens 27 and the focusing position P2.
  • the adjustment system of the first embodiment applied to the light source unit 2 adjusts the position and orientation of the gas jet nozzle 23 in response to a command from the control unit 65, as shown in FIG. 7B. It has a nozzle adjustment unit 66b for adjustment.
  • the nozzle adjusting unit 66b adjusts the position and posture of the gas jet nozzle 23 by driving the nozzle stage 23b, which holds the gas jet nozzle 23, for example, via a suitable actuator (such as a piezo element).
  • a suitable actuator such as a piezo element
  • FIG. 8 schematically shows how the angular distribution of the light intensity of EUV light incident on the concave reflecting mirror changes when the focusing position of the laser light changes relative to the droplet or liquid columnar target.
  • FIG. 8 when the laser beam L1 (indicated by a solid line in the drawing) of the laser irradiation system (26, 27) is condensed at almost the center of the target 23a supplied along the direction perpendicular to the paper surface, The angular distribution of the light intensity of the EUV light incident on the concave reflecting mirror 24 is almost axially symmetric with respect to the laser optical axis as shown by the solid line D1 in the figure.
  • the concave reflecting mirror is used.
  • the angular distribution of the light intensity of the EUV light incident on 24 becomes substantially axially asymmetric with respect to the laser optical axis as shown by the broken line D2 in the figure.
  • the focusing position P2 of the laser light relative to the target 23a, it is possible to adjust the axial symmetry of the light intensity and angular distribution of the EUV light incident on the concave reflecting mirror 24.
  • the parallel flat plate 67 is tilted and driven through the driving unit 66a receiving an instruction from the control unit 65.
  • the focusing position P2 of the laser light from the laser light source 26 is changed by driving the lens 27 in the optical axis direction as necessary.
  • the position and orientation of the nozzle 23 are adjusted via the nozzle adjustment unit 66b which has received a command from the control unit 65, and the path of the target 23a ejected from the nozzle 23 is changed.
  • the angular distribution of the light intensity of the EUV light incident on the concave reflecting mirror 24 can be adjusted substantially axially symmetrically by changing the focusing position P2 of the laser light or changing the path of the target 23a. If the target position is controlled by the nozzle adjustment unit 66b to be constant, the angular distribution can be adjusted without changing the light emission position.
  • the adjustment system of the first embodiment applied to the DPP light source type light source unit 1 receives a command from the control unit 65 and discharges a pair of electrodes (
  • An electrode driving unit 66c such as a motor is provided as an electrode driving unit for rotating 11a, l ib) around the discharge axis.
  • the pair of electrodes (11a, lib) rotate around the discharge axis due to the operation of the electrode driving unit 66c receiving a command from the control unit 65, and thus the light of EUV light incident on the concave reflecting mirror 12.
  • the axis of the intensity distribution also rotates.
  • the so-called averaging effect Thereby, the angular distribution of the light intensity of the EUV light incident on the concave reflecting mirror 12 can be adjusted to be almost axially symmetric.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing the configuration of a detection system for detecting the axial symmetry of the angular distribution of the light intensity of EUV light that is once collected and diverged by the concave reflecting mirror in the second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram schematically showing a configuration of an adjustment system that adjusts the position and orientation of the concave reflecting mirror so that the angular distribution of light intensity is substantially axially symmetric based on the detection result of the detection system of FIG. .
  • the detection system of the second embodiment employs a concave reflecting mirror (12; 24) at a predetermined position P1 around the effective luminous flux L3 of EUV light that condenses and diverges. And four control units 75 to which the outputs from the detection units 71 to 74 are respectively supplied. ing.
  • the four detection units 71 to 74 have the same basic configuration as each other, and for example, the effective light beam L3 of the EUV light via the predetermined position P1 It is arranged at a position substantially rotationally symmetric with respect to the central axis.
  • the first detection unit 71 includes a photodetector 71a such as a photodiode and an effective light flux L3 from the light source body (11; 23, 26, 27).
  • a selective filter 71b that transmits only EUV light of a predetermined wavelength (13.5 nm) out of light reaching the surroundings and guides the EUV light to a photodiode 71a
  • the second detection unit 71 includes a photodiode 71a and a light source body (11; 23, 26, 27) around the effective light flux L3. And a multilayer mirror 71c that reflects only EUV light of a predetermined wavelength (13.5 nm) out of the light reaching to the photodiode 71a.
  • the multilayer mirror 71c has the same characteristics as the multilayer mirror 61b of the first embodiment, and the selection filter 71b has the same characteristics as the selection filter 61c of the first embodiment. Note that a multilayer mirror and a selection filter may be used in combination.
  • outputs from the detection units 71 to 74 are supplied to the control unit 75, respectively.
  • the control unit 75 controls the angular distribution (in-plane) of the EUV light that is condensed and diverged at a predetermined position P1 by the concave reflecting mirror (12; 24). Distribution) is detected.
  • each detection unit The internal configuration, the number and arrangement of the detection units, and the like are not limited to the configuration example of FIG. 9, and various modifications are possible.
  • the adjusting system of the second embodiment includes a reflecting mirror adjusting unit 76 that adjusts the position and orientation of the concave reflecting mirror (12; 24) in response to a command from the control unit 75.
  • the reflecting mirror adjusting section 76 changes the position and the posture of the concave reflecting mirror (12; 24) by driving the concave reflecting mirror (12; 24) through an appropriate actuator (such as a piezo element).
  • an appropriate actuator such as a piezo element
  • the light is focused at a predetermined position P1 by the cooperation of the reflector adjusting means (76) shown in FIG. 10, the focusing position changing means (27, 66a, 67) and the nozzle adjusting means (66b).
  • the angular distribution of the diverging EUV light can be adjusted more accurately and quickly.
  • the adjustment system of the second embodiment When the adjustment system of the second embodiment is applied to the light source unit 1 of the DPP light source type, it is preferable that the adjustment system has an electrode driving means (66c) as necessary.
  • the angular distribution of the EUV light that converges and diverges at the predetermined position P1 by the cooperative action of the reflector adjusting means (76) and the electrode driving means (66c) shown in FIG. It can be adjusted quickly.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration of a detection system for detecting the converging position of EUV light reflected by the concave reflecting mirror and a configuration of an adjusting system for adjusting the converging position of EUV light in the third embodiment.
  • the detection system of the third embodiment should collect EUV light reflected by the concave reflecting mirror 24 as shown in FIG. 11 (a). It has a two-dimensional photodetector 81 attached to the light incident side surface of the pinhole member 29 disposed at the predetermined position P1, and a control unit 82 to which an output from the two-dimensional photodetector 81 is supplied. .
  • the two-dimensional photodetector 81 is formed, for example, by arranging photodiodes 81a to 81d in respective fan-shaped divided regions obtained by dividing the light incident side surface of the pinhole member 29 into four. In this case, if the focusing position of the EUV light reflected by the concave reflecting mirror 24 is displaced from the pinhole 29a of the pinhole member 29, the output signal of at least one of the four photodiodes 81a to 81d is output. Changes.
  • the outputs from the four photodiodes 81a to 81d as the two-dimensional photodetector 81 are supplied to the control unit 82, respectively.
  • the control unit 82 detects the condensing position and the intensity distribution of the EUV light reflected by the concave reflecting mirror 24 based on the outputs from the photodiodes 8 la to 81 d.
  • the four photodiodes 8 la to 8 Id are arranged at the predetermined position P1 where the EUV light reflected by the concave reflecting mirror 12 should be collected. good.
  • the arrangement is not limited to the configuration using a plurality of photodiodes, but is simply arranged in the vicinity of a plurality of divided metal plates, and the photoelectrons or the flowing photoelectron flows emitted from the respective metal plates are separated. It may be measured.
  • a configuration using a two-dimensional imaging device arranged on the light incident surface of the pinhole member is also possible. For a detection system that detects the condensing position of EUV light reflected by the concave reflecting mirror (12; 24), Various modifications are possible without being limited to the configuration example of FIG.
  • the adjustment system of the third embodiment has a reflector adjustment unit 76 (see FIG. 10) that adjusts the position and attitude of the concave reflector (12; 24) in response to a command from the control unit 82. .
  • the reflecting mirror adjusting unit 76 changes the position and posture of the concave reflecting mirror (12; 24) by driving the concave reflecting mirror (12; 24) via an appropriate actuator (such as a piezo element). In this way, the position and orientation of the concave reflecting mirror (12; 24) are changed by the operation of the reflecting mirror adjusting unit 76 receiving the command from the control unit 82, and reflected by the concave reflecting mirror (12; 24). It is possible to adjust the EUV light focusing position to be substantially the predetermined position P1.
  • the adjustment system according to the third embodiment is applied to the light source unit 2 of the LPP light source type, as an emission position changing means for changing the emission position of EUV light from the plasma P, It has a focus position changing means (27, 66a, 67) shown in FIG. 7 (a) and a nozzle adjusting means (66b) shown in FIG. 7 (b).
  • the light emitting position of the EUV light from the plasma P is changed by the action of the light condensing position changing means (27, 66a, 67) and the nozzle adjusting means (66b), which receive the instruction from the control unit 82, and the concave surface is formed.
  • the focusing position of the EUV light reflected by the reflecting mirror 24 can be adjusted so as to be substantially at the predetermined position P1.
  • a pair of electrodes An electrode position changing means 83 for changing the position of 11a, lib
  • the electrode position changing means 83 changes the positions of the pair of electrodes (11a, 1 lb) by integrally driving the electrodes (11a, 1 lb) via an appropriate actuator (such as a piezo element).
  • an appropriate actuator such as a piezo element
  • the position of the pair of electrodes (11a, lib) is changed by the action of the electrode position changing means 83 which has received the command from the control unit 82, and the position of the EUV light emission from the plasma P is changed.
  • the focus position of the EUV light reflected by the concave reflecting mirror 12 can be adjusted so as to be substantially the predetermined position P1.
  • FIG. 12 is a diagram schematically showing a configuration of a detection system for detecting the emission position of EUV light from the plasma force in the fourth embodiment.
  • the detection system according to the fourth embodiment includes two detection units 91 and 92 arranged around the effective beam of EUV light incident on the concave reflecting mirror (12; 24) from the plasma P. And a control unit 93 to which outputs from the detection units 91 and 92 are respectively supplied.
  • the two detection units 91 and 92 have the same basic configuration as each other.
  • each detection unit 91 (92) is arranged in the optical path between the plasma P and the two-dimensional CCD 91a (92a), for example, a two-dimensional imaging device 91a (92a) such as a two-dimensional CCD. 9 lb (92b).
  • the outputs from the detection units 91 and 92 are supplied to the control unit 93, respectively.
  • the control unit 93 detects the emission position of EUV light from the plasma P based on the outputs from the detection units 91 and 92.
  • the internal configuration of each detection unit, the number and arrangement of the detection units, and the like are not limited to the configuration example of FIG. 12, and various modifications are possible.
  • an electrode position changing means 83 for adjusting the positions of the pair of electrodes (11a, lib) in response to a command from the control unit 93.
  • the position (for example, X, ⁇ , Z directions) of the pair of electrodes (11a, lib) is changed by the action of the electrode position changing means 83 which receives the command from the control unit 93, and the It can be adjusted so that the emission position of EUV light is almost at a predetermined position.
  • the operation of the condensing position changing means (27, 66a, 67) and the nozzle adjusting means (66b) receiving the instruction from the control unit 93 causes the emission position of the EUV light from the plasma P to be substantially at the predetermined position.
  • Fig. 13 shows the configuration of a detection system that detects the axial symmetry of the angular distribution of the light intensity of EUV light incident on the optical integrator, and adjusts the angular distribution of the light intensity to be approximately axially symmetric in the fifth embodiment. It is a figure which shows the structure of an adjustment system schematically.
  • the detection system of the fifth embodiment uses an ammeter 101 connected to a plurality of element mirrors among a number of element mirrors 32aa constituting the first fly-eye mirror 32a. And a control unit 102 to which the output of the ammeter 101 is supplied.
  • the ammeter 101 detects a current generated by emission of photoelectrons of each element mirror force, that is, a photoelectron current.
  • the output of the ammeter 101 is supplied to the control unit 102.
  • the control unit 102 based on the output from the ammeter 101, that is, based on the information on the amount of photoelectron current generated in each element mirror, enters the EUV light that enters the first fly-eye mirror 32a, and then enters the optical integrator 32 Detects the axial symmetry of the angular distribution of light intensity of EUV light. Note that the same number of ammeters 101 as the number of element mirrors to be detected may be used, or the photoelectron current from each element mirror may be sequentially detected by one or a small number of ammeters 101 in a time division manner. Good.
  • the adjustment system of the fifth embodiment has a mirror adjustment unit 103 that adjusts the position and orientation of the collimator mirror 31 in response to a command from the control unit 102.
  • Mirror effect The adjusting unit 103 changes the position and orientation of the collimator mirror 31 by driving the collimator mirror 31 via an appropriate actuator (such as a piezo element). In this way, the position and orientation of the collimator mirror 31 are changed by the action of the mirror adjustment unit 103 receiving the instruction from the control unit 102, and the angular distribution (in-plane distribution) of the light intensity of the EUV light incident on the optical integrator 32 ) Can be adjusted almost axisymmetrically.
  • the position or orientation of the collimator mirror 31 is changed to achieve the axial symmetry of the angular distribution (in-plane distribution). It is also possible to control the mask so that the illuminance distribution on the mask is uniform by making the mask darker.
  • the adjusting system of the fifth embodiment includes a reflecting mirror adjusting unit 76 (see FIG. 10) that adjusts the position and orientation of the concave reflecting mirror (12; 24) in response to a command from the control unit 102.
  • a reflecting mirror adjusting unit 76 see FIG. 10 that adjusts the position and orientation of the concave reflecting mirror (12; 24) in response to a command from the control unit 102.
  • the position and orientation of the concave reflecting mirror (12; 24) are changed by the operation of the reflecting mirror adjusting unit 76 which has received a command from the control unit 102, and the light intensity of the EUV light incident on the optical integrator 32 is reduced.
  • the angular distribution can be adjusted substantially axisymmetrically.
  • the converging position of the EUV light reflected by the concave reflecting mirror (12; 24) and the light emitting position of the EUV light from the plasma P change due to various causes as described above. Even in this case, it is possible to adjust the light-collecting position and the light-emitting position to predetermined positions by applying the configuration of the third embodiment or the fourth embodiment. That is, in the light source unit of the present embodiment, the light emission position (plasma generation position) and the light condensing position can be stably maintained at approximately the predetermined positions. Further, in the present embodiment, the angular distribution (in-plane distribution) of the light intensity of EUV light incident on the optical integrator 32 may be substantially axially asymmetric due to various causes as described above.
  • the illumination optical device of the present embodiment can stably illuminate the irradiated surface (mask M) with EUV light having a desired light intensity angle distribution (in-plane distribution).
  • the light source unit that stably supplies EUV light having a desired light intensity angle distribution (in-plane distribution), and the light emission position and the light condensing position are stably set to almost predetermined positions.
  • the desired illumination conditions for example, a uniform irradiation light amount
  • the mask pattern can be faithfully transferred onto the photosensitive substrate.
  • the configurations of the first to fifth embodiments may be applied independently, or the configurations of a plurality of embodiments may be appropriately combined and applied.
  • the reflecting surface (12a; 24a) of the concave reflecting mirror (12; 24) is directly exposed to the plasma P, and the influence of the radiation heat from the plasma P and the influence of the irradiation heat of EUV light are reduced. Therefore, it is necessary to replace the concave reflecting mirror (12; 24). Therefore, in order to easily and accurately replace the concave reflecting mirror (12; 24), measurement for measuring the position (and posture) of the reflecting surface (12a; 24a) of the concave reflecting mirror (12; 24) is performed.
  • FIG. 14 is a diagram schematically showing a configuration of a measurement system for measuring the position of the reflecting surface of the concave reflecting mirror and a configuration of a driving system for positioning the reflecting surface of the concave reflecting mirror at a predetermined position.
  • the measurement system shown in FIG. 14 includes, for example, three measurement units 51 to 53 (53 is not shown) and a control unit 54 to which outputs from the respective measurement units 51 to 53 are supplied.
  • the three measurement units 51 to 53 have the same basic configuration as each other. That is, each measurement unit 51 (52, 53) is provided with a semiconductor laser 51a (52a, 53a) for emitting measurement light toward the reflecting surface (12a; 24a) of the concave reflecting mirror (12; 24). , The reflecting surface of the concave reflecting mirror (12; 24) (12a; And a two-dimensional CCD 51b (52b, 53b) for detecting the position of the measurement light reflected at 24a).
  • the control unit 54 measures the position (and posture) of the reflecting surface (12a; 24a) of the concave reflecting mirror (12; 24) based on the output from each of the measuring units 51 to 53.
  • the driving system 55 (corresponding to the reflecting mirror adjusting unit 76 in FIG. 10) that receives the command from the control unit 54 drives the concave reflecting mirror (12; 24) via an appropriate actuator (such as a piezo element).
  • an appropriate actuator such as a piezo element.
  • the reflecting surface (12a; 24a) of the concave reflecting mirror (12; 24) is positioned at a predetermined position.
  • a laser diode semiconductor laser
  • the present invention is not limited to this.
  • a light-emitting diode (LED) and a lens may be used. May be used.
  • the configuration of the measurement system for measuring the position of the reflecting surface (12a; 24a) of the concave reflecting mirror (12; 24) is not limited to the configuration example of FIG. It is.
  • a scattered particle removing mechanism for removing scattered particles emitted from the plasma P in an optical path between the plasma P and the concave reflecting mirror (12; 24) is provided. It is preferred that
  • FIG. 15 is a diagram schematically showing an example of a scattered particle removing mechanism applicable to the DPP light source type light source unit shown in FIG.
  • the scattered particle removing mechanism in FIG. 15 includes a cover 18 that covers the concave reflecting mirror 12.
  • the cover 18 accommodates rotating wings 19 (scattered particle blocking members) rotatable about a rotating shaft 19a.
  • the rotating shaft 19a is driven to rotate via a rotation introducing portion 19b by the action of a driving system (not shown) provided outside the chamber 13.
  • Refrigerant for example, cooling water, florinate, helium (He) gas, or the like
  • Refrigerant flows through rotation shaft 19a, and rotating blade 19 is cooled by the action of the refrigerant.
  • Pipe 18a is attached to cover 18 and buffer gas (He, Ar, N, Ne, Kr, H, etc.)
  • the peripheral force of the concave reflecting mirror 12 is also introduced into the cover 18 via the pipe 18a.
  • the scattered particle removal mechanism shown in FIG. 15 the scattered particles emitted from the plasma P near the pair of electrodes (11a, lib) collide with the buffer gas molecules introduced into the chamber 113, and The kinetic energy decreases and floats inside the chamber 13.
  • the scattered particles entering the cover 18 adhere to the rotating wings 19 by colliding with the rotating wings 19.
  • the scattered particles that have entered the cover 18 are eliminated by the rotating wings 19 and do not substantially reach the concave reflecting mirror 12, thereby preventing a decrease in the reflectance of the concave reflecting mirror 12 due to adhesion of the scattered particles. it can.
  • the scattered particles are easily attached and deposited by cooling the rotating wings 19, the scattered particles can be more effectively eliminated.
  • the buffer gas is introduced into the cover 18 from the vicinity of the concave reflecting mirror 12 and the buffer gas flows out of the opening of the cover 18 to the outside. It is more preferable because the scattered particles that have entered can be eliminated.
  • the rotary wings 19 be replaceable.
  • the rotating speed of the rotary wings 19 is preferably as fast as possible in order to reduce unevenness in the amount of light on the mask. For example, the speed may be 10 revolutions per minute or more. If the ratio of the repetition frequency of EUV light emission is not made to be an integral multiple, it is good because the position where the blade blocks the light beam does not become the same.
  • the blades may be turned while changing the rotation speed. Particularly, it is more preferable to make the rotation speed random.
  • the scattered particle removing mechanism is arranged between the plasma P and the concave reflecting mirror 12.
  • the pair of reflecting mirrors constituting the condensing optical system for example, a concave reflecting mirror and a convex reflecting mirror.
  • a scattered particle removing mechanism as shown in FIG. 15 can be provided to remove scattered particles.
  • FIG. 16 is a diagram schematically showing an example of a scattered particle removing mechanism applicable to the LPP light source type light source unit shown in FIG.
  • the scattered particle removing mechanism in FIG. 16 includes a cover 40 that covers the concave reflecting mirror 24.
  • a pipe 41 is attached to the cover 40, and a noffeer gas (He, Ar, Kr, N, Ne, H, etc.) is introduced into the cover 40 via the pipe 41.
  • a noffeer gas He, Ar, Kr, N, Ne, H, etc.
  • a fin 42 is provided in an optical path between the plasma P and the concave reflecting mirror 24.
  • An opening 42a is formed at the center of the fin 42, and the laser light emitted from the laser light source 26 and having passed through the concave reflecting mirror 24 reaches the position of the plasma P via the opening 42a.
  • the scattered particle removing mechanism of FIG. 16 the scattered particles emitted from the plasma P collide with the buffer gas molecules introduced into the chamber 21 and their kinetic energy is reduced, and the scattered particles float in the chamber 21. I do.
  • the scattered particles entering the cover 40 adhere to the fins 42 by colliding with the fins 42 (scattered particle prevention members).
  • the scattered particles that have entered the cover 40 are eliminated by the fins 42 and the reflectance of the concave reflecting mirror 24, which does not substantially reach the concave reflecting mirror 24, can be prevented from decreasing.
  • the buffer gas is introduced from the vicinity of the concave reflecting mirror 24 and the gas flows out from the opening of the cover 40 to the outside. It is more preferable because particles can be excluded. By making the cross-sectional shape of the fin 40 as shown in FIG. 16, light loss can be minimized. By cooling the fin 40, the scattered particles are easily attached and deposited, so that the scattered particles can be more effectively eliminated. Further, it is preferable to rotate the fin 40 around the laser optical axis (optical axis of EUV light) because the ability to remove flying particles increases. Also, the fins 40 are preferably replaceable.
  • the present invention is applied.
  • the present invention can be applied to general light source units of a DPP light source type and light source units of an LPP light source type, without being limited thereto.
  • a configuration in which EUV light radiated from the plasma generated by a discharge between a pair of electrodes is condensed using an oblique incidence mirror, Schwarzschild optical system, etc.
  • the present invention can also be applied to an LPP light source type light source unit having the following.
  • the present invention can be applied to an LPP light source type light source unit having a configuration in which laser light is focused on a target without passing through a concave reflecting mirror, for example. .
  • the mask is illuminated by the illumination system (illumination step), and the transfer pattern formed on the mask is exposed on the photosensitive substrate using the projection optical system (exposure).
  • a micro device semiconductor element, image pickup element, liquid crystal display element, thin film magnetic head, etc.
  • An example of a method for obtaining a semiconductor device as a micro device by forming a predetermined circuit pattern on a wafer or the like as a photosensitive substrate by using the method will be described with reference to a flowchart of FIG.
  • step 301 of FIG. 17 a metal film is deposited on one lot of wafers.
  • step 302 a photoresist is applied on the metal film on the one lot wafer.
  • step 303 using the exposure apparatus of the present embodiment, an image of the pattern on the mask (reticle) is sequentially exposed to each shot area on the wafer of the lot through the projection optical system. Transcribed.
  • step 304 the photoresist on the one lot of wafers is developed, and in step 305, etching is performed on the one lot of wafers using the resist pattern as a mask, thereby forming a resist on the mask.
  • a circuit pattern force corresponding to the above pattern is formed in each shot area on each wafer.
  • a device such as a semiconductor element is manufactured by forming a circuit pattern of an upper layer and the like. According to the above-described semiconductor device manufacturing method, a semiconductor device having an extremely fine circuit pattern can be obtained with high throughput.

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Abstract

 所望の光強度角度分布(面内分布)を有するEUV光を安定的に供給することのできる光源ユニット。標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマ(P)からEUV光を輻射させる光源本体(11)と、光源本体から輻射されたEUV光を所定の方向に反射するための反射鏡(12)と、反射鏡に入射するEUV光の光強度の角度分布(面内分布)の軸対称性を検出するための検出系と、検出系の検出結果に基づいて光強度の角度分布(面内分布)がほぼ軸対称になるように光源本体を調整するための調整系とを備えている。

Description

明 細 書
光源ユニット、照明光学装置、露光装置および露光方法
技術分野
[0001] 本発明は、光源ユニット、照明光学装置、露光装置および露光方法に関する。さら に詳細には、本発明は、 5〜50nm程度の波長を有する EUV光 (極端紫外線)を用 V、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イエ程で製造するのに使用 される露光装置に好適な光源ユニットに関するものである。
背景技術
[0002] 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つている。な お、本明細書における「光」とは、目で見える狭義の「光」だけではなぐ電磁波のうち lmmよりも短 、波長を有する、 V、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、 5〜50nm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」 t 、う)が提案されて 、る。
[0003] 現在、 EUV光を供給する光源として、以下に示す 3つのタイプの光源が提案されて いる。
(1) SR (シンクロトロン放射光)を供給する光源
(2) LPP (Laser Produced Plasma)光源
(3) DPP (Discharge Produced Plasma)光源。
[0004] LPP光源(レーザプラズマ光源)では、ターゲット材料 (標的材料)上にレーザ光を 集光し、ターゲット材料をプラズマ化して EUV光を得る。一方、 DPP光源 (放電ブラ ズマ光源)では、電極間にターゲット材料が存在する状態で電極間に電圧を印加す ると、ある電圧を越えたところで電極間に放電が生じ、ターゲット材料がプラズマ化す る。この放電によって電極間に大電流が流れ、この大電流によって生じる磁場により プラズマ自身が微小空間内に圧縮され、プラズマ温度が上昇する。この高温プラズ マカゝら EUV光が放出(輻射)される。 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] DPP光源では、たとえば長時間に亘る運転に起因する電極の消耗により、プラズマ 生成位置 (すなわち発光位置)が経時的に変化することがある。また、 LPP光源では 、長時間に亘つて運転すると、ターゲット材料を供給するノズルの近傍に生成される プラズマ力ものイオンなどの影響によりノズルが変形したり消耗したりする。その結果 、ノズルの変形や消耗によりターゲット材料の供給経路が経時的に変化し、ひいては プラズマ生成位置が経時的に変化することがある。
[0006] あるいは、 LPP光源では、レーザ光の集光位置が経時的に変化し、ひいてはプラ ズマ生成位置が経時的に変化することがある。 DPP光源や LPP光源において、ブラ ズマ生成位置が変化すると、プラズマカゝら輻射されて反射鏡 (集光ミラー)に入射する EUV光の光強度の角度分布(面内分布)が変化し、ひいては光源ユニットから供給 される EUV光の光強度の角度分布が変化してしまう。
[0007] また、消耗した電極やノズルや反射鏡を交換する際に、新たな部品を元の位置に 正確に取り付けることができず、交換取付け誤差が発生することがある。この場合、部 品の交換前とは異なる位置にプラズマが生成されたり、反射鏡を介して EUV光の集 光される位置すなわち集光位置が部品交換前の集光位置から位置ずれしたりする。 このように、プラズマ生成位置や集光位置が変化すると、すなわち光源位置が変化 すると、照明条件が変化することになり、露光装置に適用される場合には正確な露光 を行うことができなくなる。
[0008] 本発明は、所望の光強度角度分布 (面内分布)を有する EUV光を安定的に供給 することのできる光源ユニットを提供することを目的とする。また、本発明は、発光位 置 (プラズマ生成位置)や集光位置をほぼ所定位置に安定的に維持することのできる 光源ユニットを提供することを目的とする。また、本発明は、所望の光強度角度分布( 面内分布)を有する EUV光を安定的に供給する光源ユニットまたは発光位置や集光 位置をほぼ所定位置に安定的に維持する光源ユニットを用いて、所望の照明条件の もとでマスクパターンを感光性基板上に忠実に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。 課題を解決するための手段
[0009] 前記目的を達成するために、本発明の第 1形態では、標的材料をプラズマ化し、生 成されたプラズマカゝら EUV光を輻射させる光源本体と、
前記光源本体カゝら輻射された EUV光を所定の方向に反射するための反射鏡と、 前記反射鏡に入射する EUV光の光強度の角度分布 (面内分布)の軸対称性を検 出するための検出系と、
前記検出系の検出結果に基づいて、前記光強度の角度分布 (面内分布)がほぼ軸 対称になるように前記光源本体を調整するための調整系とを備えていることを特徴と する光源ユニットを提供する。
[0010] 本発明の第 2形態では、標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマカゝら EUV光 を輻射させる光源本体と、
前記光源本体カゝら輻射された EUV光を反射して所定位置に集光させるための反 射鏡と、
前記所定位置を介した EUV光の光強度の角度分布 (面内分布)の軸対称性を検 出するための検出系と、
前記検出系の検出結果に基づいて、前記光強度の角度分布 (面内分布)がほぼ軸 対称になるように前記反射鏡の位置および姿勢を調整するための調整系とを備えて
V、ることを特徴とする光源ユニットを提供する。
[0011] 本発明の第 3形態では、標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマカゝら EUV光 を輻射させる光源本体と、
前記光源本体から輻射された EUV光を反射して集光させるための反射鏡と、 前記反射鏡で反射された EUV光の集光位置を検出するための検出系と、 前記検出系の検出結果に基づいて、前記集光位置がほぼ所定位置になるように調 整するための調整系とを備えていることを特徴とする光源ユニットを提供する。
[0012] 本発明の第 4形態では、一対の電極間の放電により標的材料をプラズマ化し、生成 されたプラズマカゝら EUV光を輻射させる光源本体と、
前記光源本体カゝら輻射された EUV光を所定の方向に反射するための反射鏡と、 前記プラズマ力ゝらの EUV光の発光位置を検出するための検出系と、 前記検出系の検出結果に基づいて、前記発光位置がほぼ所定位置になるように前 記一対の電極の位置を調整するための調整系とを備えていることを特徴とする光源 ユニットを提供する。
[0013] 本発明の第 5形態では、第 1形態〜第 4形態の光源ユニットと、該光源ユニットから の EUV光を被照射面へ導くための導光光学系とを備えていることを特徴とする照明 光学装置を提供する。
[0014] 本発明の第 6形態では、標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマカゝら EUV光 を輻射させる光源本体と、
前記光源本体から輻射された EUV光を反射して集光させるための反射鏡と、 前記反射鏡でー且集光された EUV光をほぼ平行光に変換するためのコリメ一タミ ラーと、
前記コリメータミラーと被照射面との間に配置されたオプティカルインテグレータと、 前記オプティカルインテグレータに入射する EUV光の光強度の角度分布(面内分 布)の軸対称性を検出するための検出系と、
前記検出系の検出結果に基づいて、前記光強度の角度分布 (面内分布)がほぼ軸 対称になるように調整するための調整系とを備えていることを特徴とする照明光学装 置を提供する。
[0015] 本発明の第 7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 ための第 5形態または第 6形態の照明光学装置と、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ていることを特徴とする露光装置を 提供する。
[0016] 本発明の第 8形態では、第 5形態または第 6形態の照明光学装置を用いて所定の ノ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、投影光学系を介して 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ことを 特徴とする露光方法を提供する。
発明の効果
[0017] 本発明では、反射鏡に入射する EUV光や反射鏡により一旦集光して発散する EU V光の光強度の角度分布 (面内分布)が様々な原因により実質的に軸非対称になる ことがあっても、光強度の角度分布がほぼ軸対称になるように調整することができる。 また、本発明では、反射鏡で反射された EUV光の集光位置やプラズマからの EUV 光の発光位置が様々な原因により変化することがあっても、集光位置や発光位置が 所定位置になるように調整することができる。
[0018] すなわち、本発明の光源ユニットでは、所望の光強度角度分布 (面内分布)を有す る EUV光を安定的に供給したり、発光位置 (プラズマ生成位置)や集光位置をほぼ 所定位置に安定的に維持したりすることができる。したがって、本発明の露光装置お よび露光方法では、所望の光強度角度分布(面内分布)を有する EUV光を安定的 に供給する光源ユニットまたは発光位置や集光位置をほぼ所定位置に安定的に維 持する光源ユニットを用いて、所望の照明条件のもとでマスクパターンを感光性基板 上に忠実に転写することができ、ひいては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。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]本発明の実施形態にカゝかる光源ユニットを備えた露光装置の全体構成を概略 的に示す図である。
[図 2]ウェハ上に形成される静止露光領域と光軸との位置関係を示す図である。
[図 3]DPP光源タイプの光源ユニットの内部構成を概略的に示す図である。
[図 4]LPP光源タイプの光源ユニットの内部構成を概略的に示す図である。
[図 5]照明光学系および投影光学系の内部構成を概略的に示す図である。
[図 6]第 1実施例において凹面反射鏡に入射する EUV光の光強度の角度分布の軸 対称性を検出する検出系の構成を概略的に示す図である。
[図 7]図 6の検出系の検出結果に基づいて光強度の角度分布がほぼ軸対称になるよ うに光源本体を調整する調整系の構成を概略的に示す図である。
[図 8]液滴状または液柱状のターゲットに対してレーザ光の集光位置が相対的に変 化すると凹面反射鏡に入射する EUV光の光強度の角度分布が変化する様子を模 式的に示す図である。
[図 9]第 2実施例において凹面反射鏡により一旦集光して発散する EUV光の光強度 の角度分布の軸対称性を検出する検出系の構成を概略的に示す図である。 [図 10]図 9の検出系の検出結果に基づいて光強度の角度分布がほぼ軸対称になる ように凹面反射鏡の位置および姿勢を調整する調整系の構成を概略的に示す図で ある。
[図 11]第 3実施例において凹面反射鏡で反射された EUV光の集光位置を検出する 検出系の構成、および EUV光の集光位置を調整する調整系の構成を概略的に示 す図である。
[図 12]第 4実施例においてプラズマからの EUV光の発光位置を検出する検出系の 構成を概略的に示す図である。
[図 13]第 5実施例においてオプティカルインテグレータに入射する EUV光の光強度 の角度分布の軸対称性を検出する検出系の構成、および光強度の角度分布がほぼ 軸対称になるように調整する調整系の構成を概略的に示す図である。
[図 14]凹面反射鏡の反射面の位置を計測する計測系の構成および凹面反射鏡の反 射面を所定の位置に位置決めする駆動系の構成を概略的に示す図である。
[図 15]図 3に示す DPP光源タイプの光源ユニットに適用可能な飛散粒子除去機構の 一例を概略的に示す図である。
[図 16]図 4に示す LPP光源タイプの光源ユニットに適用可能な飛散粒子除去機構の 一例を概略的に示す図である。
[図 17]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。 発明を実施するための最良の形態
[0020] 本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図 1は、本発明の実施形態 にかかる光源ユニットを備えた露光装置の全体構成を概略的に示す図である。また、 図 2は、ウェハ上に形成される静止露光領域と光軸との位置関係を示す図である。図 1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 Wの法線方向 に沿って Z軸を、ウェハ Wの面内において図 1の紙面に平行な方向に Y軸を、ウェハ Wの面内にぉ ヽて図 1の紙面に垂直な方向に X軸をそれぞれ設定して 、る。
[0021] 図 1を参照すると、本実施形態の露光装置は、露光光を供給するための DPP光源 タイプの光源ュ-ット 1または LPP光源タイプの光源ュ-ット 2を備えている。光源ュ ニット 1または 2から供給された露光光、例えば 13. 5nm (または 11. 5nm)の波長を 有する EUV光 (X線) Lは、照明光学系 3および平面反射鏡 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。
[0022] 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、図 2に示すように、たとえば Y軸に関して対称で X方向に沿って細長く延びる円弧 状の露光領域 (すなわち静止露光領域または実効露光領域) ERが形成される。
[0023] 図 2を参照すると、光軸 AXを中心とした円形状の領域 (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に接するように円弧状の静止露光領域 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エノ、ステージ 7によって保持されている。ゥェ 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。
[0024] 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つのショット領域 にマスク Mのパターンが転写される。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の各ショッ ト領域にマスク Mのパターンが逐次転写される。
[0025] 図 3は、 DPP光源タイプの光源ユニットの内部構成を概略的に示す図である。図 3 を参照すると、 DPP光源タイプの光源ユニット 1は、光源本体 11と、凹面反射鏡 12と 、光源本体 11および凹面反射鏡 12を収容するチャンバ 13とを備えている。光源本 体 11は、チャンバ 13の隔壁 13aに設けられた一対の電極 11aおよび l ibと、間隔を 隔てた一対の電極 1 laと 1 lbとの間にパルス高電圧を印加するための電力供給源 1 lcとを有する。 [0026] 光源本体 11では、例えば円筒状の形態を有する第 1電極 11aと、この第 1電極 11a を包囲する同心円筒状の形態を有する第 2電極 l ibとの間に、図示を省略したガス 供給源カゝらキセノン (Xe)ガス 1 Idが供給される。ターゲットガス (標的材料)としての キセノンガス 1 Idが供給された状態で第 1電極 1 laと第 2電極 1 lbとの間に電力供給 源 1 lcからのパルス高電圧が印加されると、第 1電極 1 laと第 2電極 1 lbとの間に放 電が起こる。この放電によりキセノンガス l idがイオンィ匕してプラズマが生成され、生 成されたプラズマが電磁力により収斂されて高温で高密度のプラズマ Pとなり、このプ ラズマ Pから EUV光が輻射される。なお、ターゲットとして、たとえばスズ (Sn)等を用 いることちでさる。
[0027] 凹面反射鏡 12は、凹面形状 (球面形状、非球面形状、回転楕円面形状など)の反 射面 12aを有し、チャンバ 13の隔壁 13aに取り付けられている。凹面反射鏡 12は、 例えばニッケル (Ni) ,アルミニウム (A1) ,銅(Cu) ,シリコン(Si)のようなカ卩ェ性が高 く且つ熱伝導率の高い金属で形成された反射鏡本体 12b上に、反射面として例えば Mo/Si製の多層膜 12aをコートすることにより形成されている。
[0028] 多層膜 12aは、波長が 13. 5nmの EUV光を選択的に反射するとともに光学面の 劣化および変形を防ぐ特性を有する。凹面反射鏡 12の裏面側には、光源本体 11か らの輻射熱を受けて温度が上昇し易い凹面反射鏡 12を冷却するための冷却機構 1 4が取り付けられている。冷却機構 14では、たとえば循環する冷媒 (水、オイル、ガス など)の作用により、凹面反射鏡 12の反射面 12aから熱伝導率の高い反射鏡本体 1 2bを介して伝わった熱が効率良く外部へ排出される。
[0029] 光源本体 11から輻射された EUV光は、凹面反射鏡 12により一対の電極(11a, 1 lb)側に向力つて反射され、チャンバ 13の隔壁 13aに形成された開口部 15の所定 位置 P1に集光する。ー且集光した EUV光は、開口部 15を介してチャンバ 13の外部 へ導かれ、開口部 15の近傍に配置された選択フィルタ 16に入射する。選択フィルタ 16は、ジルコニウム(Zr)、シリコン(Si)、または窒化シリコン(SiN)などにより形成さ れた薄膜であって、光源本体 11からの可視光および紫外光を遮るとともに 13. 5nm の所望波長の EUV光を選択的に透過させる特性を有する。
[0030] チャンバ 13には、真空ポンプのような真空排気装置 17が接続されている。この真 空排気装置 17の作用により、チャンバ 13の内部にはほぼ真空雰囲気が形成されて いる。同様に、 EUV光の減衰を抑えるために、光源ユニット 1から照明光学系 3およ び投影光学系 PLを経てウェハ Wに至るまでのすベての光路中においてほぼ真空雰 囲気が形成されている。なお、真空雰囲気に限定されることなぐ適当な不活性ガス で満たされた減圧雰囲気をすベての光路中にお ヽて形成することもできる。一対の 電極(11a, l ib)の間に供給されたターゲットガス l idは、プラズマ Pが生成された後 に真空排気装置 17の作用によりチャンバ 13の外部へ排出される。
[0031] チャンバ 13の隔壁 13aに形成された比較的小さな開口部 15は、チャンバ 13内の 光源ユニット 1側の低い真空度と後段の照明光学系 3側の高い真空度とを分離する 差動排気に利用される。この差動排気により、光源ユニット 1側の真空度が低くても、 開口部 15よりも下流側の真空度が良好に保たれる。開口部 15による差動排気が不 十分な場合には、開口部 15の近傍に選択フィルタ 16を配置して差動排気に利用す ることが有効である。ただし、開口部 15による差動排気が十分な場合や、光源本体 1 1から開口部 15に達する可視光および紫外光が無視できる程度であれば、選択フィ ルタ 16の設置を省略することもできる。
[0032] 本実施形態の DPP光源タイプ Sの光源ユニット 1では、キセノンガス l idが供給され た状態で第 1電極 1 laと第 2電極 1 lbとの間に電力供給源 1 lcからのパルス高電圧 が印加される。その結果、一対の電極 11aと l ibとの間の放電により生成されたブラ ズマ Pから EUV光が輻射される。プラズマ Pから輻射された EUV光は凹面反射鏡 12 に入射し、その多層膜反射面 12aにより一対の電極(11a, l ib)側に向力つて反射 される。凹面反射鏡 12の多層膜反射面 12aにより選択的に反射された所望波長(13 . 5nm)の EUV光は開口部 15の所定位置 P1にー且集光し、選択フィルタ 16を介し てさらに波長選択された後、 EUV光 Lとして照明光学系 3に入射する。
[0033] 図 4は、 LPP光源タイプの光源ユニットの内部構成を概略的に示す図である。図 4 を参照すると、 LPP光源タイプの光源ユニット 2は、真空容器 (チャンバ) 21と、真空 容器 21に接続された真空ポンプ (真空排気装置) 22と、真空容器 21の内部の所定 位置に配置されたガスジェットノズル 23と、真空容器 21の隔壁に取り付けられた凹面 反射鏡 24とを備えている。 [0034] 真空容器 21の内部は、真空ポンプ 22の作用により排気され、後述のプラズマ Pか ら輻射された EUV光が減衰しないようにほぼ真空状態に設定されている。同様に、 E UV光の減衰を抑えるために、光源ユニット 2から照明光学系 3および投影光学系 PL を経てウエノ、 Wに至るまでのすベての光路中がほぼ真空状態に設定されている。な お、真空雰囲気に限定されることなぐ適当な不活性ガスで満たされた減圧雰囲気を すべての光路中にお 、て形成することもできる。
[0035] ガスジェットノズル 23は、例えばステンレス鋼により形成され、キセノン (Xe)ガスのよ うなターゲットガスが充填されたガスボンベ(不図示)に接続されている。ガスボンベ内 のターゲットガスは、配管およびバルブなどを介して、ガスジェットノズル 23から真空 容器 21の内部に噴射される。ガスジェットノズル 23から所定経路に沿って噴射され たターゲットガス 23aは、プラズマ Pを生成する際の標的材料となる。なお、ターゲット として、たとえばスズ (Sn)等を用いることもできる。
[0036] 凹面反射鏡 24は、例えば回転楕円面形状の反射面 24aを有し、真空容器 21の隔 壁に取り付けられている。凹面反射鏡 24は、その第 1焦点位置がプラズマ Pを生成す べき所定位置とほぼ一致するように位置決めされ、反射面 24aは真空容器 21の内部 に位置し、裏面 (反射面 24aと反対側の面)は真空容器 21の外部の大気側に露出し ている。凹面反射鏡 24は、例えば低熱膨張ガラス (ゼロデュア一や ULE等)により形 成された反射鏡本体 24b上に、反射面として例えば MoZSi製の多層膜 24aをコート すること〖こより形成されている。
[0037] ただし、反射面としての多層膜 24aは、凹面反射鏡 24の表面の中央透過領域 24c を除く領域に形成されている。多層膜 24aは、波長が 13. 5nmの EUV光を選択的に 反射するとともに光学面の劣化および変形を防ぐ特性を有する。具体的には、例え ば多層膜の最上層にルテニウム (Ru)をコートし、有機汚染や酸化を低減して 、る。 凹面反射鏡 24の裏面側には、プラズマ Pからの輻射熱を受けて温度が上昇し易い 凹面反射鏡 24を冷却するための冷却機構 25が取り付けられている。冷却機構 25で は、たとえば循環する冷媒 (水、オイル、ガスなど)の作用により、凹面反射鏡 24の反 射面 24aから反射鏡本体 24bを介して伝わった熱が外部へ排出される。
[0038] また、光源ユニット 2は、凹面反射鏡 24の裏面側に間隔を隔てて配置されたレーザ 光源 26、およびレーザ光源 26と凹面反射鏡 24との間の光路中に配置されたレンズ 27を備えている。例えば YAGレーザ光源のようなレーザ光源 26およびレンズ 27は、 凹面反射鏡 24の光軸ひいては光源ユニット 2の光軸に沿って配置されている。レー ザ光源 26から供給されたレーザ光は、レンズ 27の集光作用を受け、凹面反射鏡 24 の中央透過領域 24cを介して、ガスジェットノズル 23の近傍にお!、てプラズマ Pを生 成すべき光軸上の位置、すなわち凹面反射鏡 24の第 1焦点またはその近傍に集光 する。
[0039] こうして、レーザ光源 26およびレンズ 27は、ガスジェットノズル 23から供給されるタ 一ゲットガス 23aに対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系を 構成して ヽる。ガスジェットノズル 23から所定経路に沿って噴射されたターゲットガス 23aに対してレーザ光源 26から供給されたレーザ光が集光することにより、レーザ光 の集光位置またはその近傍にプラズマ Pが生成され、このプラズマ P力も EUV光が輻 射される。すなわち、レーザ照射系(26, 27)およびガスジェットノズル 23は、 ターゲットガス 23aをプラズマ化し、生成されたプラズマ Pカゝら EUV光を輻射させる光 源本体を構成している。
[0040] なお、ガスジェットノズル 23から噴射されたターゲットガス 23aは、プラズマ Pが生成 された後に真空ポンプ 22の作用により真空容器 21の外部へ排出される。また、反射 鏡本体 24bを低熱膨張ガラスのような透明材料ではなぐ例えばニッケル (Ni) ,アル ミニゥム (A1) ,銅 (Cu) ,シリコン (Si)のような加工性が高く且つ熱伝導率の高い金属 で形成して冷却効率を高めることもできる。ただし、この構成では、レーザ光源 26から のレーザ光が通過する中央透過領域 24cに対応する部分に開口部を設け、この開 口部に光透過性の光学部材 (例えば石英製の窓部材等)を取り付ける必要がある。
[0041] また、光源ユニット 2は、真空容器 21の内部において凹面反射鏡 24に対向する位 置に配置された選択フィルタ 28およびピンホール部材 29を備えて 、る。選択フィル タ 28は、ジルコニウム(Zr)、シリコン(Si)、または窒化シリコン(SiN)などにより形成 された薄膜であって、プラズマ Pからの可視光や紫外光を遮るとともに 13. 5nmの所 望波長の EUV光を透過させる特性を有する。選択フィルタ 28は、図 4に示すようにピ ンホール部材 29の前側に配置されて 、てもよ 、し、ピンホール部材 29の後側に配 置されていてもよい。
[0042] 一方、ピンホール部材 29は、そのピンホール 29aの中心が凹面反射鏡 24の第 2焦 点位置とほぼ一致するように配置され、凹面反射鏡 24で散乱した不要光や、凹面反 射鏡 24の反射面 24aで反射されることなくプラズマ Pから直接入射する不要光などを 遮る機能を有する。また、ピンホール部材 29は、ピンホール 29aの上流側すなわち 光源ユニット 2側の低い真空度とピンホール 29aの下流側すなわち照明光学系 3側 の高い真空度とを分離する差動排気に利用される。この差動排気により、光源ュニッ ト 2側の真空度が低くても、ピンホール部材 29よりも下流側の真空度が良好に保たれ る。
[0043] 本実施形態の LPP光源タイプ Sの光源ユニット 2では、レーザ光源 26から供給され たレーザ光が、レンズ 27および凹面反射鏡 24の中央透過領域 24cを介して、ガスジ エツトノズル 23から所定経路に沿って噴射されたターゲットガス 23aに集光する。ガス ジェットノズル 23から超音速で噴射されたターゲットガス 23aは、集光されたレーザ光 のエネルギを受けて高温になり、凹面反射鏡 24の第 1焦点位置またはその近傍にプ ラズマ Pを生成する。このプラズマ P中のイオンが低ポテンシャル状態へ遷移する際 に、プラズマ Pから EUV光が放出(輻射)される。
[0044] プラズマ Pから輻射された EUV光は凹面反射鏡 24に入射し、その多層膜反射面 2 4aによりプラズマ P側に向かって反射される。凹面反射鏡 24の多層膜反射面 24aに より選択的に反射された所望波長(13. 5nm)の EUV光は、選択フィルタ 28を介し てさらに波長選択され、ピンホール部材 29のピンホール 29aの位置またはその近傍 の所定位置 P1に集光した後に、 EUV光 Lとして照明光学系 3に入射する。
[0045] 図 5は、照明光学系および投影光学系の内部構成を概略的に示す図である。図 5 を参照すると、 DPP光源タイプの光源ユニット 1または LPP光源タイプの光源ユニット 2から供給された EUV光 Lは、コリメータミラー(凹面反射鏡) 31を介してほぼ平行光 束となり、一対のフライアイミラー 32aおよび 32bからなるオプティカルインテグレータ 32に入射する。一対のフライアイミラー 32aおよび 32bとして、たとえば本出願人の特 開平 11— 312638号公報に開示され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。
[0046] こうして、第 2フライアイミラー 32bの反射面の近傍、すなわちオプティカルインテグ レータ 32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 。実質的な面光源力 の光は、平面反射鏡 4により偏向された後、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のパターン力 の光は、複数 の反射鏡(図 4では例示的に 6つの反射鏡 M1〜M6)力 なる投影光学系 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。
[0047] 以上、本実施形態にカゝかる DPP光源タイプの光源ユニット 1、 LPP光源タイプの光 源ユニット 2、および照明光学系 3について基本的な構成を説明した。以下、第 1実 施例〜第 4実施例を参照して、本実施形態の DPP光源タイプの光源ユニット 1およ び LPP光源タイプの光源ユニット 2の特徴的な構成について説明する。また、第 5実 施例を参照して、本実施形態の照明光学装置(1, 3 ; 2, 3)の特徴的な構成につい て説明する。
[0048] [第 1実施例]
図 6は、第 1実施例において凹面反射鏡に入射する EUV光の光強度の角度分布 の軸対称性を検出する検出系の構成を概略的に示す図である。図 7は、図 6の検出 系の検出結果に基づいて光強度の角度分布がほぼ軸対称になるように光源本体を 調整する調整系の構成を概略的に示す図である。図 6 (a)を参照すると、第 1実施例 にかかる検出系は、凹面反射鏡(12 ; 24)の周囲に配置された 4つの検出ユニット 61 〜64 (図 6 (a)では 63および 64は不図示)と、各検出ユニット 61〜64からの出力が それぞれ供給される制御部 65とを備えて ヽる。
[0049] 4つの検出ユニット 61〜64は、互いに同じ基本構成を有し、たとえば凹面反射鏡( 12 ; 24)の光軸に関してほぼ回転対称な位置に配置されている。一例として、第 1検 出ユニット 61は、図 6 (b)に示すように、たとえばフォトダイオードのような光検出器 61 aと、光源本体(11 ; 23, 26, 27)から凹面反射鏡(12 ; 24)の周囲に達する光のうち 所定波長(13. 5nm)の EUV光だけを反射してフォトダイオード 6 laへ導く多層膜ミ ラー 61bとを有する。
[0050] あるいは、別の態様として、第 1検出ユニット 61は、図 6 (c)に示すように、フォトダイ オード 61aと、光源本体(11 ; 23, 26, 27)から凹面反射鏡(12 ; 24)の周囲に達す る光のうち所定波長(13. 5nm)近傍の EUV光だけを透過させてフォトダイオード 61 aへ導く選択フィルタ 61cとを有する。ここで、多層膜ミラー 61bは凹面反射鏡(12 : 2 4)の反射面(12a; 24a)を形成する多層膜と同様の特性を有し、選択フィルタ 61cは 選択フィルタ(16 ; 28)と同様の特性を有する。あるいは、凹面反射鏡(12 : 24)の反 射面が放射状に複数に分割されて ヽる場合 (ミラー基板が複数であっても良 ヽし、 1 つの基板上に成膜されている多層膜が複数に分割されていても良い)、個々の反射 面から放出される光電子または個々の反射面に流れる光電子流を測定し、 EUV光 強度分布をモニターしても良 、。
[0051] 第 1実施例では、各検出ユニット 61〜64からの出力が制御部 65へそれぞれ供給 される。制御部 65は、各検出ユニット 61〜64からの出力に基づいて、凹面反射鏡( 12 ; 24)に入射する EUV光の光強度の角度分布(面内分布)の軸対称性を検出す る。なお、第 1実施例において、各検出ユニットの内部構成、検出ユニットの数や配 置などについては、図 6の構成例に限定されることなく様々な変形例が可能である。
[0052] LPP光源タイプの光源ユニット 2に適用される第 1実施例の調整系は、図 7 (a)に示 すように、レーザ光源 26からのレーザ光の集光位置 P2を変化させるための集光位置 変化手段として、レーザ照射系(26, 27)の光路中に配置されて光軸に対して傾動 可能な平行平面板 67と、制御部 65からの指令を受けて平行平面板 67の傾斜駆動 およびレンズ 27の光軸に沿った駆動を行うための駆動部 66aとを有する。図 7 (a)で は、平行平面板 67がレーザ光源 26とレンズ 27との間に配置されている力 レンズ 27 と集光位置 P2との間に平行平面板 67を配置することもできる。
[0053] また、光源ユニット 2に適用される第 1実施例の調整系は、図 7 (b)に示すように、制 御部 65からの指令を受けてガスジェットノズル 23の位置および姿勢を調整するため のノズル調整部 66bを有する。ノズル調整部 66bは、たとえばガスジェットノズル 23を 保持して!/ヽるノズルステージ 23bを適当なァクチユエータ(ピエゾ素子など)を介して 駆動することにより、ガスジェットノズル 23の位置および姿勢を調整し、ひいてはガス ジェットノズル 23から噴射されるターゲットガス 23aの経路を変化させる。なお、ガス 状のターゲット材料に代えて、液体状のターゲット材料を連続的に噴射したり、液滴と して供給したりしても良い。
[0054] 図 8は、液滴状または液柱状ターゲットに対してレーザ光の集光位置が相対的に変 化すると凹面反射鏡に入射する EUV光の光強度の角度分布が変化する様子を模 式的に示す図である。図 8において、紙面に垂直な方向に沿って供給されるターゲッ ト 23aのほぼ中心位置に、レーザ照射系(26, 27)力 のレーザ光 L1 (図中実線で 示す)が集光する場合、凹面反射鏡 24に入射する EUV光の光強度の角度分布は 図中実線 D1で示すようにレーザ光軸に関してほぼ軸対称になる。
[0055] し力しながら、ターゲット 23aの中心から実質的に外れた位置に、レーザ照射系(26 , 27)力 のレーザ光 L2 (図中破線で示す)が集光する場合、凹面反射鏡 24に入射 する EUV光の光強度の角度分布は図中破線 D2で示すようにレーザ光軸に関して 実質的に軸非対称になる。換言すれば、ターゲット 23aに対してレーザ光の集光位 置 P2を相対的に変化させることにより、凹面反射鏡 24に入射する EUV光の光強度 角度分布の軸対称性を調整することができる。
[0056] そこで、光源ユニット 2に適用される第 1実施例の調整系では、制御部 65からの指 令を受けた駆動部 66aを介して、平行平面板 67の傾斜駆動を行うことにより、また必 要に応じてレンズ 27の光軸方向駆動を行うことにより、レーザ光源 26からのレーザ光 の集光位置 P2を変化させる。また、制御部 65からの指令を受けたノズル調整部 66b を介して、ノズル 23の位置および姿勢を調整し、ひいてはノズル 23から噴射されるタ 一ゲット 23aの経路を変化させる。こうして、レーザ光の集光位置 P2の変化やターゲ ット 23aの経路の変化により、凹面反射鏡 24に入射する EUV光の光強度の角度分 布をほぼ軸対称に調整することができる。ノズル調整部 66bによりターゲット位置が一 定になるように制御すると、発光位置を変えずに角度分布を調整することができる。
[0057] 一方、 DPP光源タイプの光源ユニット 1に適用される第 1実施例の調整系は、図 7 ( c)に示すように、制御部 65からの指令を受けて放電に際して一対の電極(11a, l ib )を放電軸廻りに回転させるための電極駆動手段として、たとえばモータのような電極 駆動部 66cを有する。この場合、制御部 65からの指令を受けた電極駆動部 66cの作 用により、一対の電極(11a, l ib)が放電軸廻りに回転し、ひいては凹面反射鏡 12 に入射する EUV光の光強度分布も軸回転する。その結果、いわゆる平均化効果に より、凹面反射鏡 12に入射する EUV光の光強度の角度分布をほぼ軸対称に調整 することができる。
[0058] [第 2実施例]
図 9は、第 2実施例において凹面反射鏡により一旦集光して発散する EUV光の光 強度の角度分布の軸対称性を検出する検出系の構成を概略的に示す図である。図 10は、図 9の検出系の検出結果に基づいて光強度の角度分布がほぼ軸対称になる ように凹面反射鏡の位置および姿勢を調整する調整系の構成を概略的に示す図で ある。図 9 (a)を参照すると、第 2実施例に力かる検出系は、凹面反射鏡(12 ; 24)に より所定位置 P1でー且集光して発散する EUV光の有効光束 L3の周囲に配置され た 4つの検出ユニット 71〜74 (図 9 (a)では 73および 74は不図示)と、各検出ュ-ッ ト 71〜74からの出力がそれぞれ供給される制御部 75とを備えている。
[0059] 4つの検出ユニット 71〜74は、第 1実施例の検出ユニット 61〜64と同様に、互い に同じ基本構成を有し、たとえば所定位置 P 1を介した EUV光の有効光束 L3の中心 軸線に関してほぼ回転対称な位置に配置されている。一例として、第 1検出ユニット 7 1は、図 9 (b)に示すように、たとえばフォトダイオードのような光検出器 71aと、光源本 体(11 ; 23, 26, 27)から有効光束 L3の周囲に達する光のうち所定波長(13. 5nm )の EUV光だけを透過させてフォトダイオード 71aへ導く選択フィルタ 71bとを有する
[0060] あるいは、別の態様として、第 2検出ユニット 71は、図 9 (c)に示すように、フォトダイ オード 71aと、光源本体(11 ; 23, 26, 27)力 有効光束 L3の周囲に達する光のうち 所定波長(13. 5nm)の EUV光だけを反射してフォトダイオード 71aへ導く多層膜ミ ラー 71cとを有する。ここで、多層膜ミラー 71cは第 1実施例の多層膜ミラー 61bと同 様の特性を有し、選択フィルタ 71bは第 1実施例の選択フィルタ 61cと同様の特性を 有する。なお、多層膜ミラーと選択フィルタとを併用しても良い。
[0061] 第 2実施例では、各検出ユニット 71〜74からの出力が制御部 75へそれぞれ供給 される。制御部 75は、各検出ユニット 71〜74からの出力に基づいて、凹面反射鏡( 12 ; 24)により所定位置 P1でー且集光して発散する EUV光の光強度の角度分布 ( 面内分布)の軸対称性を検出する。なお、第 2実施例においても、各検出ユニットの 内部構成、検出ユニットの数や配置などについては、図 9の構成例に限定されること なく様々な変形例が可能である。
[0062] 第 2実施例の調整系は、図 10に示すように、制御部 75からの指令を受けて凹面反 射鏡(12; 24)の位置および姿勢を調整する反射鏡調整部 76を有する。反射鏡調整 部 76は、凹面反射鏡(12; 24)を適当なァクチユエータ (ピエゾ素子など)を介して駆 動することにより、その位置および姿勢を変化させる。こうして、制御部 75からの指令 を受けた反射鏡調整部 76の作用により、凹面反射鏡(12; 24)の位置および姿勢を 変化させて、所定位置 P1で一旦集光して発散する EUV光の角度分布をほぼ軸対 称に調整することができる。
[0063] なお、第 2実施例の調整系は、 LPP光源タイプの光源ユニット 2に適用される場合、 必要に応じて、図 7 (a)に示す集光位置変化手段(27, 66a, 67)や、図 7 (b)に示す ノズル調整手段 (66b)を有することが好ましい。この場合、図 10に示す反射鏡調整 手段 (76)と集光位置変化手段 (27, 66a, 67)やノズル調整手段 (66b)との協働作 用により、所定位置 P1でー且集光して発散する EUV光の角度分布をさらに正確に 且つ迅速に調整することができる。
[0064] また、第 2実施例の調整系は、 DPP光源タイプの光源ユニット 1に適用される場合、 必要に応じて、電極駆動手段(66c)を有することが好ましい。この場合、図 10に示す 反射鏡調整手段 (76)と電極駆動手段 (66c)との協働作用により、所定位置 P1で一 且集光して発散する EUV光の角度分布をさらに正確に且つ迅速に調整することが できる。
[0065] [第 3実施例]
図 11は、第 3実施例にお 、て凹面反射鏡で反射された EUV光の集光位置を検出 する検出系の構成、および EUV光の集光位置を調整する調整系の構成を概略的に 示す図である。第 3実施例に力かる検出系は、 LPP光源タイプの光源ユニット 2に適 用される場合、図 11 (a)に示すように、凹面反射鏡 24で反射された EUV光が集光 すべき所定位置 P1に配置されたピンホール部材 29の光入射側の面に取り付けられ た二次元光検出器 81と、二次元光検出器 81からの出力が供給される制御部 82とを 備えている。 [0066] 二次元光検出器 81は、たとえばピンホール部材 29の光入射側の面を 4分割して得 られる扇状の各分割領域にフォトダイオード 81a〜81dを配置することにより形成され ている。この場合、凹面反射鏡 24で反射された EUV光の集光位置がピンホール部 材 29のピンホール 29aから位置ずれすると、 4つのフォトダイオード 81a〜81dのうち の少なくとも 1つのフォトダイオードの出力信号が変化する。
[0067] 第 3実施例では、二次元光検出器 81としての 4つのフォトダイオード 81a〜81dから の出力が制御部 82へそれぞれ供給される。制御部 82は、各フォトダイオード 8 la〜 81 dからの出力に基づ 、て、凹面反射鏡 24で反射された EUV光の集光位置および 強度分布を検出する。同様に、 DPP光源タイプの光源ユニット 1に適用する場合にも 、凹面反射鏡 12で反射された EUV光が集光すべき所定位置 P1に 4つのフォトダイ オード 8 la〜8 Idを配置すれば良い。
[0068] なお、第 3実施例において、ピンホール部材の光入射面における分割数をさらに増 やすことにより、 EUV光の集光位置や強度分布をさらに高精度に検出することがで きる。また、複数のフォトダイオードを用いる構成に限定されることなぐ単に複数の分 割された金属板魏光位置の近傍に配置し、それぞれの金属板カゝら放出される光電 子または流れる光電子流を計測しても良い。また、ピンホール部材の光入射面に配 置した二次元撮像素子を用いる構成も可能であり、凹面反射鏡(12; 24)で反射され た EUV光の集光位置を検出する検出系について、図 11の構成例に限定されること なく様々な変形例が可能である。
[0069] 第 3実施例の調整系は、制御部 82からの指令を受けて凹面反射鏡(12 ; 24)の位 置および姿勢を調整する反射鏡調整部 76 (図 10を参照)を有する。反射鏡調整部 7 6は、凹面反射鏡(12; 24)を適当なァクチユエータ (ピエゾ素子など)を介して駆動 することにより、その位置および姿勢を変化させる。こうして、制御部 82からの指令を 受けた反射鏡調整部 76の作用により、凹面反射鏡(12; 24)の位置および姿勢を変 化させて、凹面反射鏡( 12; 24)で反射された EUV光の集光位置がほぼ所定位置 P 1になるように調整することができる。
[0070] また、第 3実施例の調整系は、 LPP光源タイプの光源ユニット 2に適用される場合、 プラズマ Pからの EUV光の発光位置を変化させるための発光位置変化手段として、 図 7 (a)に示す集光位置変化手段(27, 66a, 67)および図 7 (b)に示すノズル調整 手段 (66b)を有する。こうして、制御部 82からの指令を受けた集光位置変化手段(2 7, 66a, 67)およびノズル調整手段(66b)の作用により、プラズマ Pからの EUV光の 発光位置を変化させて、凹面反射鏡 24で反射された EUV光の集光位置がほぼ所 定位置 P1になるように調整することができる。
[0071] また、第 3実施例の調整系は、 DPP光源タイプの光源ユニット 1に適用される場合、 図 11 (b)に示すように、制御部 82からの指令を受けて一対の電極(11a, l ib)の位 置を変化させる電極位置変化手段 83を有する。電極位置変化手段 83は、一対の電 極( 11 a, 1 lb)を適当なァクチユエータ (ピエゾ素子など)を介して一体的に駆動する ことにより、その位置を変化させる。こうして、制御部 82からの指令を受けた電極位置 変化手段 83の作用により、一対の電極(11a, l ib)の位置を変化させ、ひいてはプ ラズマ Pからの EUV光の発光位置を変化させて、凹面反射鏡 12で反射された EUV 光の集光位置がほぼ所定位置 P1になるように調整することができる。
[0072] [第 4実施例]
図 12は、第 4実施例においてプラズマ力ゝらの EUV光の発光位置を検出する検出 系の構成を概略的に示す図である。図 12を参照すると、第 4実施例に力かる検出系 は、プラズマ Pから凹面反射鏡( 12; 24)へ入射する EUV光の有効光束の周囲に配 置された 2つの検出ユニット 91および 92と、各検出ユニット 91および 92からの出力 がそれぞれ供給される制御部 93とを備えている。 2つの検出ユニット 91および 92は 、互いに同じ基本構成を有する。
[0073] すなわち、各検出ユニット 91 (92)は、たとえば二次元 CCDのような二次元撮像素 子 91a (92a)と、プラズマ Pと二次元 CCD91a (92a)との間の光路中に配置されたピ ンホール部材 9 lb (92b)を有する。第 4実施例では、各検出ユニット 91および 92か らの出力が制御部 93へそれぞれ供給される。制御部 93は、各検出ユニット 91およ び 92からの出力に基づいて、プラズマ Pからの EUV光の発光位置を検出する。なお 、第 4実施例においても、各検出ユニットの内部構成、検出ユニットの数や配置など については、図 12の構成例に限定されることなく様々な変形例が可能である。
[0074] 第 4実施例の調整系は、 DPP光源タイプの光源ユニット 1に適用される場合、図 11 (b)に示すように、制御部 93からの指令を受けて一対の電極(11a, l ib)の位置を 調整する電極位置変化手段 83を有する。こうして、制御部 93からの指令を受けた電 極位置変化手段 83の作用により、一対の電極(11a, l ib)の位置(例えば X, Υ, Z 方向)を変化させ、ひいてはプラズマ Pからの EUV光の発光位置がほぼ所定位置に なるよう〖こ調整することがでさる。
[0075] 第 4実施例の調整系は、 LPP光源タイプの光源ユニット 2に適用される場合、図 7 (a )に示す集光位置変化手段(27, 66a, 67)および図 7 (b)に示すノズル調整手段 (6 6b)を有する。こうして、制御部 93からの指令を受けた集光位置変化手段(27, 66a , 67)およびノズル調整手段(66b)の作用により、プラズマ Pからの EUV光の発光位 置がほぼ所定位置になるように調整することができる。
[0076] [第 5実施例]
図 13は、第 5実施例にお 、てオプティカルインテグレータに入射する EUV光の光 強度の角度分布の軸対称性を検出する検出系の構成、および光強度の角度分布を ほぼ軸対称に調整する調整系の構成を概略的に示す図である。図 13 (a)を参照す ると、第 5実施例に力かる検出系は、第 1フライアイミラー 32aを構成する多数の要素 ミラー 32aaのうちの複数の要素ミラーに接続された電流計 101と、この電流計 101の 出力が供給される制御部 102とを備えて 、る。
[0077] 要素ミラー 32aaに EUV光が入射すると、入射光の強度に応じた数の光電子が金 属の表面力 放出される。電流計 101では、各要素ミラー力 の光電子の放出により 発生する電流すなわち光電子電流を検出する。第 5実施例では、電流計 101の出力 が制御部 102へ供給される。制御部 102は、電流計 101からの出力に基づいて、す なわち各要素ミラーで発生した光電子電流量に関する情報に基づいて、第 1フライア イミラー 32aに入射する EUV光ひいてはオプティカルインテグレータ 32に入射する E UV光の光強度の角度分布の軸対称性を検出する。なお、検出対象の要素ミラーの 数と同数の電流計 101を用いてもょ 、し、 1つあるいは少数の電流計 101により時分 割方式で各要素ミラーからの光電子電流を順次検出してもよい。
[0078] 第 5実施例の調整系は、図 13 (b)に示すように、制御部 102からの指令を受けてコ リメータミラー 31の位置および姿勢を調整するミラー調整部 103を有する。ミラー調 整部 103は、コリメータミラー 31を適当なァクチユエータ(ピエゾ素子など)を介して駆 動することにより、その位置および姿勢を変化させる。こうして、制御部 102からの指 令を受けたミラー調整部 103の作用により、コリメータミラー 31の位置および姿勢を 変化させて、オプティカルインテグレータ 32に入射する EUV光の光強度の角度分布 (面内分布)をほぼ軸対称に調整することができる。あるいは、光学素子の汚染など によりマスク上の照度分布が均一ではなくなつたときに、コリメータミラー 31の位置ま たは姿勢を変化させることにより、角度分布 (面内分布)の軸対称性を意図的に悪ィ匕 させてマスク上の照度分布が均一になるように制御しても良 、。
[0079] また、第 5実施例の調整系は、制御部 102からの指令を受けて凹面反射鏡(12 ; 24 )の位置および姿勢を調整する反射鏡調整部 76 (図 10を参照)を有する。この場合、 制御部 102からの指令を受けた反射鏡調整部 76の作用により、凹面反射鏡(12 ; 24 )の位置および姿勢を変化させて、オプティカルインテグレータ 32に入射する EUV 光の光強度の角度分布をほぼ軸対称に調整することができる。
[0080] 以上のように、本実施形態では、電極やノズルの変形または消耗、消耗した電極や ノズルや凹面反射鏡の交換取付け誤差、ターゲットガスに対するレーザ光の集光位 置の変化など様々な原因により、凹面反射鏡(12 ; 24)に入射する EUV光や、凹面 反射鏡(12; 24)により一旦集光されて発散しつつ光源ユニット(1; 2)から供給される EUV光の光強度の角度分布(面内分布)が実質的に軸非対称になることがあっても 、上述の第 1実施例または第 2実施例の構成を適用することにより光強度の角度分布 がほぼ軸対称になるように調整することができる。すなわち、本実施形態の光源ュ- ットでは、所望の光強度角度分布(面内分布)を有する EUV光を安定的に供給する ことができる。
[0081] また、本実施形態では、上述したような様々な原因により、凹面反射鏡(12 ; 24)で 反射された EUV光の集光位置やプラズマ Pからの EUV光の発光位置が変化するこ とがあっても、上述の第 3実施例または第 4実施例の構成を適用することにより集光 位置や発光位置が所定位置になるように調整することができる。すなわち、本実施形 態の光源ユニットでは、発光位置 (プラズマ生成位置)や集光位置をほぼ所定位置 に安定的に維持することができる。 [0082] さらに、本実施形態では、上述したような様々な原因により、オプティカルインテグレ ータ 32に入射する EUV光の光強度の角度分布(面内分布)が実質的に軸非対称に なることがあっても、上述の第 5実施例の構成を適用することにより光強度の角度分 布がほぼ軸対称になるように調整することができる。すなわち、本実施形態の照明光 学装置では、所望の光強度角度分布 (面内分布)を有する EUV光で被照射面 (マス ク M)を安定的に照明することができる。
[0083] したがって、本実施形態の露光装置では、所望の光強度角度分布 (面内分布)を 有する EUV光を安定的に供給する光源ユニット、発光位置や集光位置をほぼ所定 位置に安定的に維持する光源ユニット、または所望の光強度角度分布 (面内分布) を有する EUV光で被照射面を安定的に照明する照明光学装置を用いて、所望の照 明条件 (例えば均一な照射光量分布)のもとでマスクパターンを感光性基板上に忠 実に転写することができる。なお、本実施形態では、第 1乃至第 5実施例の構成をそ れぞれ単独で適用してもょ ヽし、複数の実施例の構成を適宜組み合わせて適用して ちょい。
[0084] ところで、本実施形態では、凹面反射鏡( 12; 24)の反射面( 12a; 24a)がプラズマ Pに直接さらされ、プラズマ Pからの輻射熱の影響および EUV光の照射熱の影響を 受けるため、凹面反射鏡(12 ; 24)を交換することが必要になる。そこで、凹面反射鏡 ( 12; 24)を容易に且つ正確に交換するために、凹面反射鏡( 12; 24)の反射面( 12 a; 24a)の位置 (および姿勢)を計測するための計測系と、この計測系の計測結果に 基づ 、て凹面反射鏡( 12; 24)の反射面( 12a; 24a)を所定の位置に位置決めする ための駆動系とを備えて!/、ることが好ま 、。
[0085] 図 14は、凹面反射鏡の反射面の位置を計測する計測系の構成および凹面反射鏡 の反射面を所定の位置に位置決めする駆動系の構成を概略的に示す図である。図 14に示す計測系は、たとえば 3つの計測ユニット 51〜53 (53は不図示)と、各計測 ユニット 51〜53からの出力がそれぞれ供給される制御部 54とを備えている。 3つの 計測ユニット 51〜53は、互いに同じ基本構成を有する。すなわち、各計測ユニット 5 1 (52, 53)は、凹面反射鏡(12 ; 24)の反射面(12a ; 24a)に向力つて計測光を射出 するための半導体レーザ 51a (52a, 53a)と、凹面反射鏡(12 ; 24)の反射面(12a; 24a)で反射された計測光の位置を検出するための二次元 CCD51b (52b, 53b)と を有する。
[0086] 制御部 54は、各計測ユニット 51〜53からの出力に基づいて、凹面反射鏡(12 ; 24 )の反射面(12a ; 24a)の位置(および姿勢)を計測する。こうして、制御部 54からの 指令を受けた駆動系 55 (図 10の反射鏡調整部 76に対応)が、適当なァクチユエータ (ピエゾ素子など)を介して凹面反射鏡( 12; 24)を駆動することにより、凹面反射鏡( 12 ; 24)の反射面(12a ; 24a)が所定の位置に位置決めされる。なお、図 14におい ては、レーザダイオード (半導体レーザ)を用いたが、これに限定されることなぐ発光 ダイオード (LED)とレンズ等とで構成しても良いし、 CCDに代えて 4分割フォトダイォ ードを用いても良い。また、凹面反射鏡(12 ; 24)の反射面(12a; 24a)の位置を計 測するための計測系の構成については、図 14の構成例に限定されることなぐ様々 な変形例が可能である。
[0087] また、本実施形態では、プラズマ Pからの EUV光の輻射に際して放出される飛散粒 子 (デブリ)が凹面反射鏡( 12; 24)の反射面(12a ; 24a)に付着すると、凹面反射鏡 (12 ; 24)の反射特性 (光学特性)が劣化し、その交換頻度が増大してしまう。そこで 、本実施形態では、プラズマ Pから放出される飛散粒子をプラズマ Pと凹面反射鏡(1 2; 24)との間の光路中にお 、て除去するための飛散粒子除去機構を備えて 、ること が好ましい。
[0088] 図 15は、図 3に示す DPP光源タイプの光源ユニットに適用可能な飛散粒子除去機 構の一例を概略的に示す図である。図 15の飛散粒子除去機構は、凹面反射鏡 12を 覆うカバー 18を備えている。カバー 18の中には、回転軸 19aを中心として回転可能 な回転羽 19 (飛散粒子阻止部材)が収納されている。回転軸 19aは、チャンバ一 13 の外部にある駆動系(不図示)の作用により、回転導入部 19bを介して回転駆動され る。
[0089] 回転軸 19a内には冷媒 (例えば、冷却水、フロリナート、ヘリウム (He)ガスなど)が 流れるように構成されており、この冷媒の作用により回転羽 19が冷却される。カバー 1 8には配管 18aが取り付けられており、バッファガス(He, Ar, N , Ne, Kr, Hなど)
2 2 が配管 18aを介して凹面反射鏡 12の周辺力もカバー 18内へ導入される。 [0090] 図 15の飛散粒子除去機構において、一対の電極(11a, l ib)近傍のプラズマ Pか ら放出された飛散粒子は、チャンバ一 13内に導入されたバッファガス分子と衝突して その運動エネルギーが減少し、チャンバ一 13内を浮遊する。そして、カバー 18内に 入った飛散粒子は、回転羽 19に衝突することにより回転羽 19に付着する。これによ り、カバー 18内に侵入した飛散粒子は回転羽 19により排除されて凹面反射鏡 12に 実質的に達することなぐ飛散粒子の付着などによる凹面反射鏡 12の反射率低下を 防ぐことができる。
[0091] 特に、回転羽 19の冷却により飛散粒子が付着 '堆積し易くなつているので、より効 果的に飛散粒子を排除することができる。また、凹面反射鏡 12の近傍からバッファガ スがカバー 18内に導入され、カバー 18の開口部からバッファガスが外部へ流出する ように構成することにより、このガス流の作用によってもカバー 18内に侵入した飛散 粒子を排除することができるのでより好ましい。また、回転羽 19は交換可能であること が好ましい。回転羽 19の回転速度はできるだけ速い方力 マスク上での光量ムラを 低減する上で好ましい。例えば、毎分 10回転以上とすれば良い。また、 EUV光の発 光の繰り返し周波数の比が整数倍にならないようにすると、羽根が光束を遮る位置が 同じにならなくなるので良い。あるいは、回転速度を変えながら羽根を回してもよぐ 特に回転速度をランダムにするとより好ましい。なお、上述の説明ではプラズマ Pと凹 面反射鏡 12との間に飛散粒子除去機構を配置しているが、集光光学系を構成する 一対の反射鏡間 (たとえば凹面反射鏡と凸面反射鏡のような複数の反射鏡の間)の 光路中にお 、て飛散粒子を除去するために、図 15に示すような飛散粒子除去機構 を酉己置することちできる。
[0092] 図 16は、図 4に示す LPP光源タイプの光源ユニットに適用可能な飛散粒子除去機 構の一例を概略的に示す図である。図 16の飛散粒子除去機構は、凹面反射鏡 24を 覆うカバー 40を備えている。カバー 40には配管 41が取り付けられ、ノ ッファガス (He , Ar, Kr, N , Ne, Hなど)が配管 41を介してカバー 40内に導入される。カバー 40
2 2
の中にお 、て、プラズマ Pと凹面反射鏡 24との間の光路中にフィン 42が設けられて いる。フィン 42の中心には開口部 42aが形成され、レーザ光源 26から射出されて凹 面反射鏡 24を通過したレーザ光は開口部 42aを介してプラズマ Pの位置に達する。 [0093] 図 16の飛散粒子除去機構において、プラズマ Pから放出された飛散粒子は、チヤ ンバー 21内に導入されたバッファガス分子と衝突してその運動エネルギーが減少し 、チャンバ一 21内を浮遊する。そして、カバー 40内に入った飛散粒子は、フィン 42 ( 飛散粒子阻止部材)に衝突することによりフィン 42に付着する。これにより、カバー 4 0内に侵入した飛散粒子はフィン 42により排除されて凹面反射鏡 24に実質的に達 することなぐ凹面反射鏡 24の反射率低下を防ぐことができる。
[0094] 凹面反射鏡 24の近傍からバッファガスを導入し、カバー 40の開口部からガスが外 部へ流出するように構成することにより、このガス流の作用によってもカバー 40内に 侵入した飛散粒子を排除することができるのでより好ましい。フィン 40の断面形状を 図 16に示すような形状にすることにより、光の損失を最小限に抑えることができる。フ イン 40を冷却することにより飛散粒子が付着 '堆積し易くなるので、より効果的に飛散 粒子を排除することができる。また、フィン 40をレーザ光軸 (EUV光の光軸)の周りに 回転させても飛散粒子の除去能力が増すので好ましい。また、フィン 40は交換可能 であることが好ましい。
[0095] なお、上述の実施形態では、図 3に示すような基本構成を有する DPP光源タイプの 光源ユニット 1、および図 4に示すような基本構成を有する LPP光源タイプの光源ュ ニット 2に対して本発明を適用している。し力しながら、これに限定されることなぐ一 般的な DPP光源タイプの光源ユニットおよび LPP光源タイプの光源ユニットに対して 本発明を適用することができる。具体的には、図 3に示す構成とは異なり、たとえば一 対の電極間の放電により生成されたプラズマカゝら輻射された EUV光を斜入射ミラー ゃシュバルッシルド光学系などを用いて集光する構成を有する LPP光源タイプの光 源ユニットに対しても本発明を適用することができる。また、図 4に示す構成とは異な り、たとえば凹面反射鏡を通過することなくターゲットにレーザ光を集光させる構成を 有する LPP光源タイプの光源ユニットに対しても本発明を適用することができる。
[0096] 上述の実施形態に力かる露光装置では、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図 17のフローチヤ ートを参照して説明する。
[0097] 先ず、図 17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。
[0098] 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力 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。
符号の説明
[0099] 1 DPP光源タイプの光源ユニット
2 LPP光源タイプの光源ユニット
3 照明光学系
5 マスクステージ
7 ウェハステージ
11 光源本体
11a, l ib 電極
12, 24 凹面反射鏡
13 チャンバ
15 開口部
16, 28 選択フィルタ
21 真空容器 23 ガスジェットノズル
26 レーザ光源
29 ピンホール部材
31 コリメータミラー
32 ォプティカノレインテグレータ
32a, 32b フライアイミラー
M マスク
PL 投影光学系
W ウェハ

Claims

請求の範囲
[1] 標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマカゝら EUV光を輻射させる光源本体と、 前記光源本体カゝら輻射された EUV光を所定の方向に反射するための反射鏡と、 前記反射鏡に入射する EUV光の光強度の角度分布の軸対称性を検出するため の検出系と、
前記検出系の検出結果に基づいて、前記光強度の角度分布がほぼ軸対称になる ように前記光源本体を調整するための調整系とを備えていることを特徴とする光源ュ ニット。
[2] 前記検出系は、前記反射鏡の周囲に配置された複数の光検出器を有することを特 徴とする請求項 1に記載の光源ユニット。
[3] 前記検出系は、前記光源本体から前記反射鏡の周囲に達する光のうち所定波長の
EUV光だけを反射して各光検出器へ導くための複数のミラーをさらに有することを特 徴とする請求項 2に記載の光源ユニット。
[4] 前記検出系は、前記光源本体から前記反射鏡の周囲に達する光のうち所定波長の
EUV光だけを透過させて各光検出器へ導くための複数の選択フィルタをさらに有す ることを特徴とする請求項 2または 3に記載の光源ユニット。
[5] 前記光源本体は、前記標的材料を供給するためのノズルと、該ノズルカゝら供給される 前記標的材料に対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系とを 有し、
前記調整系は、前記レーザ光の集光位置を変化させるための集光位置変化手段 を有することを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれか 1項に記載の光源ユニット。
[6] 前記光源本体は、前記標的材料を供給するためのノズルと、該ノズルカゝら供給される 前記標的材料に対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系とを 有し、
前記調整系は、前記ノズルの位置および姿勢を調整するためのノズル調整手段と 、レーザ光の集光位置を変化させるための集光位置変化手段とを有することを特徴 とする請求項 1乃至 4のいずれ力 1項に記載の光源ユニット。
[7] 前記集光位置変化手段は、前記レーザ照射系の光路中に配置されて光軸に対して 傾動可能な平行平面板を有することを特徴とする請求項 5または 6に記載の光源ュ ニット。
[8] 前記光源本体は、放電により前記標的材料をプラズマ化するための一対の電極を有 し、
前記調整系は、放電に際して前記一対の電極を放電軸廻りに回転させるための電 極駆動手段を有することを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれか 1項に記載の光源 ユニット。
[9] 標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマカゝら EUV光を輻射させる光源本体と、 前記光源本体カゝら輻射された EUV光を反射して所定位置に集光させるための反 射鏡と、
前記所定位置を介した EUV光の光強度の角度分布の軸対称性を検出するための 検出系と、
前記検出系の検出結果に基づいて、前記光強度の角度分布がほぼ軸対称になる ように前記反射鏡の位置および姿勢を調整するための調整系とを備えていることを特 徴とする光源ユニット。
[10] 前記検出系は、前記所定位置を介した EUV光の有効光束の周囲に配置された複 数の光検出器を有することを特徴とする請求項 9に記載の光源ユニット。
[11] 前記検出系は、前記光源本体から前記有効光束の周囲に達する光のうち所定波長 の EUV光だけを透過させて各光検出器へ導くための複数の選択フィルタをさらに有 することを特徴とする請求項 10に記載の光源ユニット。
[12] 前記検出系は、前記光源本体から前記有効光束の周囲に達する光のうち所定波長 の EUV光だけを反射して各光検出器へ導くための複数のミラーをさらに有することを 特徴とする請求項 10または 11に記載の光源ユニット。
[13] 前記光源本体は、前記標的材料を供給するためのノズルと、該ノズルカゝら供給される 前記標的材料に対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系とを 有し、
前記調整系は、前記レーザ光の集光位置を変化させるための集光位置変化手段 を有することを特徴とする請求項 9乃至 12のいずれか 1項に記載の光源ユニット。
[14] 前記光源本体は、前記標的材料を供給するためのノズルと、該ノズルカゝら供給される 前記標的材料に対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系とを 有し、
前記調整系は、前記ノズルの位置および姿勢を調整するためのノズル調整手段と 、レーザ光の集光位置を変化させるための集光位置変化手段とを有することを特徴 とする請求項 9乃至 12のいずれか 1項に記載の光源ユニット。
[15] 前記集光位置変化手段は、前記レーザ照射系の光路中に配置されて光軸に対して 傾動可能な平行平面板を有することを特徴とする請求項 13または 14に記載の光源 ユニット。
[16] 前記光源本体は、放電により前記標的材料をプラズマ化するための一対の電極を有 し、
前記調整系は、放電に際して前記一対の電極を放電軸廻りに回転させるための電 極駆動手段を有することを特徴とする請求項 9乃至 12のいずれか 1項に記載の光源 ユニット。
[17] 標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマカゝら EUV光を輻射させる光源本体と、 前記光源本体から輻射された EUV光を反射して集光させるための反射鏡と、 前記反射鏡で反射された EUV光の集光位置を検出するための検出系と、 前記検出系の検出結果に基づいて、前記集光位置がほぼ所定位置になるように調 整するための調整系とを備えていることを特徴とする光源ユニット。
[18] 前記検出系は、前記所定位置に配置された二次元光検出器を有することを特徴とす る請求項 17に記載の光源ユニット。
[19] 前記調整系は、前記反射鏡の位置および姿勢を調整するための反射鏡調整手段を 有することを特徴とする請求項 17または 18に記載の光源ユニット。
[20] 前記調整系は、前記プラズマからの EUV光の発光位置を変化させるための発光位 置変化手段を有することを特徴とする請求項 17乃至 19のいずれか 1項に記載の光 源ユニット。
[21] 前記光源本体は、前記標的材料を供給するためのノズルと、該ノズルカゝら供給される 前記標的材料に対して集光するようにレーザ光を照射するためのレーザ照射系とを 有し、
前記発光位置変化手段は、前記ノズルの位置および姿勢を調整するためのノズル 調整手段と、レーザ光の集光位置を変化させるための集光位置変化手段とを有する ことを特徴とする請求項 17乃至 20のいずれか 1項に記載の光源ユニット。
[22] 前記集光位置変化手段は、前記レーザ照射系の光路中に配置されて光軸に対して 傾動可能な平行平面板を有することを特徴とする請求項 21に記載の光源ユニット。
[23] 前記集光位置変化手段は、前記レーザ照射系の光路中に配置されて光軸に沿って 移動可能なレンズを有することを特徴とする請求項 21または 22に記載の光源ュ-ッ
[24] 前記光源本体は、放電により前記標的材料をプラズマ化するための一対の電極を有 し、
前記発光位置変化手段は、前記一対の電極の位置を変化させるための電極位置 変化手段を有することを特徴とする請求項 17乃至 20のいずれか 1項に記載の光源 ユニット。
[25] 一対の電極間の放電により標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマカゝら EUV 光を輻射させる光源本体と、
前記光源本体カゝら輻射された EUV光を所定の方向に反射するための反射鏡と、 前記プラズマ力ゝらの EUV光の発光位置を検出するための検出系と、
前記検出系の検出結果に基づいて、前記発光位置がほぼ所定位置になるように前 記一対の電極の位置を調整するための調整系とを備えていることを特徴とする光源 ユニット。
[26] 前記検出系は、前記プラズマからの光をピンホールを介して検出するための複数の 二次元光検出器を有することを特徴とする請求項 25に記載の光源ユニット。
[27] 請求項 1乃至 26のいずれ力 1項に記載の光源ユニットと、該光源ユニットからの EUV 光を被照射面へ導くための導光光学系とを備えていることを特徴とする照明光学装 置。
[28] 標的材料をプラズマ化し、生成されたプラズマカゝら EUV光を輻射させる光源本体と、 前記光源本体から輻射された EUV光を反射して集光させるための反射鏡と、 前記反射鏡でー且集光された EUV光をほぼ平行光に変換するためのコリメ一タミ ラーと、
前記コリメータミラーと被照射面との間に配置されたオプティカルインテグレータと、 前記オプティカルインテグレータに入射する EUV光の光強度の角度分布の軸対称 性を検出するための検出系と、
前記検出系の検出結果に基づいて、前記光強度の角度分布がほぼ軸対称になる ように調整するための調整系とを備えていることを特徴とする照明光学装置。
[29] 前記オプティカルインテグレータは、前記コリメータミラー側力 順に、第 1フライァイミ ラーと第 2フライアイミラーとを有し、
前記検出系は、前記 EUV光の入射を受けて前記第 1フライアイミラーの要素ミラー から放出される光電子電流を検出するための電流計を有することを特徴とする請求 項 28に記載の照明光学装置。
[30] 前記調整系は、前記反射鏡の位置および姿勢を調整するための反射鏡調整手段を 有することを特徴とする請求項 28または 29に記載の照明光学装置。
[31] 前記調整系は、前記コリメータミラーの位置および姿勢を調整するためのミラー調整 手段を有することを特徴とする請求項 28乃至 30のいずれか 1項に記載の照明光学 装置。
[32] 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請求項 27乃至 31の いずれか 1項に記載の照明光学装置と、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ていることを特徴とする露光装置。
[33] 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ことを特徴 とする請求項 32に記載の露光装置。
[34] 請求項 27乃至 31のいずれか 1項に記載の照明光学装置を用いて所定のパターン が形成された反射型のマスクを照明する照明工程と、投影光学系を介して前記マス 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ことを特徴とす る露光方法。
[35] 前記露光工程では、前記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 光することを特徴とする請求項 34に記載の露光方法。
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