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JP2004080021A - Method and apparatus for adjusting optical system, exposure apparatus - Google Patents

Method and apparatus for adjusting optical system, exposure apparatus Download PDF

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JP2004080021A JP2003281566A JP2003281566A JP2004080021A JP 2004080021 A JP2004080021 A JP 2004080021A JP 2003281566 A JP2003281566 A JP 2003281566A JP 2003281566 A JP2003281566 A JP 2003281566A JP 2004080021 A JP2004080021 A JP 2004080021A
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Abstract

【課題】 EUV光を用いた場合においても安定して微細なパターンを転写することができる光学系の調整方法及び装置、露光装置を提供することを例示的目的とする。
【解決手段】 多層膜ミラーを有する光学系の調整方法であって、前記光学系の使用波長の光を用いて、前記光学系の波面収差を計測する第1の計測ステップと、前記使用波長と異なる波長の光を用いて、前記光学系の波面収差を計測する第2の計測ステップと、前記第1の計測結果に基づいて、多層膜ミラーの多層膜の一部を除去するステップと、前記除去ステップの後に、前記第2の計測結果に基づいて、前記多層膜ミラーを調節するステップとを有することを特徴とする調整方法を提供する。
【選択図】     図12
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adjustment method and apparatus of an optical system capable of transferring a fine pattern stably even when EUV light is used, and an exposure apparatus.
A method of adjusting an optical system having a multilayer mirror, comprising: a first measurement step of measuring wavefront aberration of the optical system using light having a wavelength used by the optical system; A second measurement step of measuring the wavefront aberration of the optical system using light of different wavelengths, and a step of removing a part of a multilayer film of a multilayer mirror based on the first measurement result; Adjusting the multilayer mirror based on the second measurement result after the removing step.
[Selection diagram] FIG.

Description

 本発明は、半導体ウェハ用の単結晶基板、液晶ディスプレイ(LCD)用のガラス基板などの被処理体を露光する露光装置を調整する調整方法及び装置に関する。本発明は、特に、露光光源として紫外線や軟X線(EUV:extreme ultraviolet光)を利用して露光を行う露光装置に好適である。 The present invention relates to an adjustment method and apparatus for adjusting an exposure apparatus for exposing an object to be processed such as a single crystal substrate for a semiconductor wafer and a glass substrate for a liquid crystal display (LCD). The present invention is particularly suitable for an exposure apparatus that performs exposure using ultraviolet light or soft X-rays (EUV: extreme @ ultraviolet) as an exposure light source.

 フォトリソグラフィー(焼き付け)技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造する際に、マスク(レチクル)に形成された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する縮小投影露光装置が従来から使用されている。 When manufacturing microscopic semiconductor devices such as semiconductor memories and logic circuits using photolithography (baking) technology, the circuit pattern formed on a mask (reticle) is projected onto a wafer or the like by a projection optical system to form the circuit pattern. 2. Related Art A reduction projection exposure apparatus for transferring has been conventionally used.

 縮小投影露光装置で転写できる最小の寸法(解像度)は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数(NA)に反比例する。従って、波長を短くすればするほど、解像度はよくなる。このため、近年の半導体素子の微細化への要求に伴い短波長化が進められ、超高圧水銀ランプ(i線(波長約365nm))、KrFエキシマレーザー(波長約248nm)、ArFエキシマレーザー(波長約193nm)と用いられる紫外線光の波長は短くなってきた。 The minimum dimension (resolution) that can be transferred by the reduction projection exposure apparatus is proportional to the wavelength of light used for exposure and inversely proportional to the numerical aperture (NA) of the projection optical system. Therefore, the shorter the wavelength, the better the resolution. For this reason, with the recent demand for miniaturization of semiconductor elements, the wavelength has been shortened, and an ultra-high pressure mercury lamp (i-line (wavelength: about 365 nm)), a KrF excimer laser (wavelength: about 248 nm), an ArF excimer laser (wavelength: (Approximately 193 nm) and the wavelength of the ultraviolet light used has become shorter.

 しかし、半導体素子は急速に微細化しており、紫外線光を用いたリソグラフィーでは限界がある。そこで、0.1μm以下の非常に微細な回路パターンを効率よく転写するために、紫外線光よりも更に波長が短い、波長10nm乃至15nm程度の軟X線(EUV光)を用いた縮小投影光学系が開発されている(例えば、特許文献1参照。)。 However, semiconductor elements are rapidly miniaturized, and there is a limit in lithography using ultraviolet light. Therefore, in order to efficiently transfer a very fine circuit pattern of 0.1 μm or less, a reduction projection optical system using soft X-rays (EUV light) having a wavelength shorter than that of ultraviolet light and having a wavelength of about 10 nm to 15 nm. Has been developed (for example, see Patent Document 1).

 EUV光の波長領域では、物質による光の吸収が非常に大きくなるので、可視光や紫外線光で用いられるような光の屈折を利用した屈折型光学系は実用的ではなく、EUV光を用いた露光装置では光の反射を利用した反射型光学系が用いられる。この場合、マスクも反射鏡の上に吸収体によって転写すべきパターンが形成された反射型マスクが用いられる。 In the wavelength region of EUV light, the absorption of light by a substance becomes extremely large, so that a refraction type optical system using refraction of light such as that used in visible light or ultraviolet light is not practical, and EUV light is used. In the exposure apparatus, a reflection type optical system utilizing light reflection is used. In this case, a reflective mask in which a pattern to be transferred by an absorber is formed on a reflecting mirror is used as the mask.

 EUV光を用いた露光装置を構成する反射型光学素子としては、光学定数の異なる2種類の物質を交互に積層した多層膜反射鏡が用いられる。例えば、精密な形状に研磨されたガラス基板の表面にモリブデン(Mo)層とケイ素(Si:シリコン)層を交互に積層する。かかる層の厚さは、例えば、モリブデン層の厚さは2nm、ケイ素層の厚さは5nm程度である。一般に、2種類の物質の層の厚さを加えたものは膜周期と呼ばれ、上記例では膜周期は7nmとなる。 (4) As a reflection type optical element constituting an exposure apparatus using EUV light, a multilayer film reflection mirror in which two kinds of substances having different optical constants are alternately laminated is used. For example, a molybdenum (Mo) layer and a silicon (Si: silicon) layer are alternately stacked on the surface of a glass substrate polished to a precise shape. As for the thickness of such a layer, for example, the thickness of the molybdenum layer is about 2 nm, and the thickness of the silicon layer is about 5 nm. In general, the sum of the thicknesses of the layers of the two kinds of substances is called a film period, and in the above example, the film period is 7 nm.

 このような多層膜反射鏡にEUV光を入射させると、特定の波長のEUV光が反射される。入射角をθ、EUV光の波長をλ、膜周期をdとすると、近似的には、以下に示す数式1の関係を満足するような波長λを中心とした狭いバンド幅のEUV光だけが効率よく反射される。このときのバンド幅は、0.6nm乃至1.0nm程度である。 (4) When EUV light is incident on such a multilayer reflector, EUV light of a specific wavelength is reflected. Assuming that the incident angle is θ, the wavelength of the EUV light is λ, and the film period is d, approximately only EUV light having a narrow bandwidth centered on the wavelength λ that satisfies the relationship of the following formula 1 is approximately obtained. It is reflected efficiently. The bandwidth at this time is about 0.6 nm to 1.0 nm.

Figure 2004080021
Figure 2004080021

 反射されるEUV光の反射率は最大で0.7程度であり、反射されなかったEUV光は多層膜中あるいは基板中で吸収され、そのエネルギーの大部分が熱になる。従って、光学系全系での反射率を高めるために多層膜反射鏡の枚数は最小限に抑えることが必要である。 (4) The reflectance of the reflected EUV light is about 0.7 at the maximum, and the EUV light that is not reflected is absorbed in the multilayer film or the substrate, and most of the energy becomes heat. Therefore, it is necessary to minimize the number of multilayer mirrors in order to increase the reflectivity of the entire optical system.

 そこで、EUV光に用いられる投影光学系は、4枚乃至6枚程度の多層膜反射鏡で構成され、かかる多層膜反射鏡の反射面は、平面、凸面又は凹面の球面又は非球面の面形状を有する。
特開平10−70058号公報
Therefore, the projection optical system used for EUV light is composed of about four to six multilayer film reflecting mirrors, and the reflecting surface of the multilayer film reflecting mirror has a flat, convex or concave spherical or aspherical surface shape. Having.
JP-A-10-70058

 しかし、投影光学系の多層膜反射鏡の面形状は、非常に高い精度であることが要求される。例えば、投影光学系を構成する多層膜反射鏡の枚数をn、EUV光の波長をλとすると、許容される形状誤差σ(rms値)は数式2に示すマレシャルの式で与えられる。 However, the surface shape of the multilayer reflector in the projection optical system is required to be very high precision. For example, assuming that the number of multilayer mirrors constituting the projection optical system is n and the wavelength of EUV light is λ, an allowable shape error σ (rms value) is given by the Marechal equation shown in Equation 2.

Figure 2004080021
Figure 2004080021

 例えば、投影光学系を構成する多層膜反射鏡を4枚、EUV光の波長を13nmとした場合、形状誤差σは0.23nmとなる。また、分解能30nmのパターン転写を行う場合、投影光学系全系に許容される波面収差量は0.4nm程度である。 For example, when the projection optical system has four multilayer film reflecting mirrors and the wavelength of EUV light is 13 nm, the shape error σ is 0.23 nm. When performing pattern transfer with a resolution of 30 nm, the amount of wavefront aberration allowed in the entire projection optical system is about 0.4 nm.

 研磨によって形状誤差を上記許容値内に収めることは困難であるし、また、十分に精度良く研磨された多層膜反射鏡であっても自重による変形や複数の多層膜反射鏡を組み合わせるときに生じたアライメントに起因する誤差は避けられない。例えば、"2nd International Workshop on EUV Lithography Source October 17−19"において発表された「At Wavelength Testing of an EUVL Four Mirror Ring Field System」(Goldberg,et al、LLBL,UC Berkeley,LLNL)の内容を参照するに、繰り返しアライメントを行った後でも投影光学系全系を通じて1nm程度の波面収差が残っている。即ち、投影光学系を構成する多層膜反射鏡(基板)の面形状誤差、アライメント誤差、多層膜反射鏡の自重変形などによって、被処理体(例えば、ウェハなど)面上での波面は、計算により求まる理想的な波面からのずれ、所謂、波面収差を持つ。その結果、投影光学系の結像性能を十分に発揮することができず、解像度の低下やコントラストの低下などが起こり、微細なパターンの転写ができなくなる。 It is difficult to keep the shape error within the above tolerance by polishing, and even if the multilayer reflector is polished with sufficient accuracy, it may be deformed by its own weight or when combining multiple multilayer reflectors. Errors due to misalignment are inevitable. For example, "2nd International Workshop on EUV Lithography Source October 17-19" was published in "At Wavelength Testing of an EUVL Four Mirror Ring Field System" (Goldberg, et al, LLBL, UC Berkeley, LLNL) to see the contents of the Even after the repeated alignment, a wavefront aberration of about 1 nm remains throughout the entire projection optical system. That is, the wavefront on the surface of the object to be processed (for example, a wafer or the like) is calculated due to a surface shape error of the multilayer mirror (substrate) constituting the projection optical system, an alignment error, and the own-weight deformation of the multilayer mirror. Has a so-called wavefront aberration. As a result, the imaging performance of the projection optical system cannot be sufficiently exhibited, and the resolution and the contrast are lowered, so that a fine pattern cannot be transferred.

 そこで、本発明は、EUV光を用いた場合においても安定して微細なパターンを転写することができる光学系の調整方法及び装置、露光装置を提供することを例示的目的とする。 Accordingly, it is an exemplary object of the present invention to provide a method and an apparatus for adjusting an optical system and an exposure apparatus capable of stably transferring a fine pattern even when EUV light is used.

 上記目的を達成するために、本発明の一側面としての調整方法は、多層膜ミラーを有する光学系の調整方法であって、前記光学系の使用波長の光を用いて、前記光学系の波面収差を計測する第1の計測ステップと、前記使用波長と異なる波長の光を用いて、前記光学系の波面収差を計測する第2の計測ステップと、前記第1の計測結果に基づいて、多層膜ミラーの多層膜の一部を除去するステップと、前記除去ステップの後に、前記第2の計測結果に基づいて、前記多層膜ミラーを調節するステップとを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an adjustment method according to one aspect of the present invention is an adjustment method of an optical system having a multilayer mirror, wherein light having a wavelength used by the optical system is used to adjust a wavefront of the optical system. A first measurement step of measuring aberration, a second measurement step of measuring wavefront aberration of the optical system using light having a wavelength different from the used wavelength, and a multi-layer based on the first measurement result. The method includes a step of removing a part of the multilayer film of the film mirror, and a step of adjusting the multilayer film mirror based on the second measurement result after the removing step.

 本発明の別の側面としての調整方法は、多層膜ミラーを有する光学系の調整方法であって、前記多層膜ミラーを調節するステップと、前記調節ステップの後に、前記多層膜ミラーの情報を取得するステップと、前記使用波長での前記光学系の波面収差が低減するように多層膜ミラーの多層膜の一部を除去するステップと、前記除去ステップの後に、前記情報に基づいて、前記多層膜ミラーを調節するステップとを有することを特徴とする。 An adjustment method according to another aspect of the present invention is an adjustment method for an optical system having a multilayer mirror, wherein the step of adjusting the multilayer mirror and the step of obtaining information of the multilayer mirror after the adjusting step are performed. And removing a part of the multilayer film of the multilayer mirror so as to reduce the wavefront aberration of the optical system at the used wavelength, and after the removing step, based on the information, the multilayer film Adjusting the mirror.

 本発明の更に別の側面としての調整方法は、多層膜ミラーを有する光学系の調整方法であって、前記光学系の波面収差を該光学系の使用波長と異なる波長の光を用いて計測するステップと、前記計測ステップで計測した前記波面収差に基づいて、前記多層膜ミラーの多層膜の一部を除去するステップとを有することを特徴とする。 An adjustment method according to still another aspect of the present invention is an adjustment method for an optical system having a multilayer mirror, wherein the wavefront aberration of the optical system is measured using light having a wavelength different from the wavelength used by the optical system. And a step of removing a part of the multilayer film of the multilayer mirror based on the wavefront aberration measured in the measurement step.

 本発明の更に別の側面としての調整装置は、多層膜ミラーを有する光学系の調整装置であって、前記光学系の波面収差を該光学系の使用波長と異なる波長を有する光を用いて計測する計測部と、前記多層膜ミラーの多層膜の一部を除去する除去部と、前記計測部が計測した前記波面収差に基づいて、前記多層膜ミラーの多層膜の一部を除去するように前記除去部を制御する制御部とを有することを特徴とする。 An adjusting device according to still another aspect of the present invention is an adjusting device for an optical system having a multilayer mirror, wherein the wavefront aberration of the optical system is measured using light having a wavelength different from the wavelength used by the optical system. A measuring unit, a removing unit that removes a part of the multilayer film of the multilayer mirror, and a part of the multilayer film of the multilayer mirror based on the wavefront aberration measured by the measuring unit. A control unit for controlling the removal unit.

 本発明の更に別の側面としての光学系は上述の調整方法を用いて調整されたことを特徴とする。 光学 An optical system according to still another aspect of the present invention is characterized in that the optical system is adjusted using the above-described adjustment method.

 本発明の更に別の側面としての露光装置は、上述の調整装置を有することを特徴とする。 露 光 An exposure apparatus as still another aspect of the present invention includes the above-described adjustment apparatus.

 本発明の更に別の側面としての露光装置は、光源からの光を、上述の光学系を介して被処理体に導いて当該被処理体を露光することを特徴とする。 露 光 An exposure apparatus according to still another aspect of the present invention is characterized in that light from a light source is guided to a target object through the above-described optical system to expose the target object.

 本発明の更に別の側面としての露光装置は、光源からの光でマスクを照明する照明光学系と、該マスクのパターンを被処理体に投影する投影光学系とを有する露光装置において、複数の多層膜ミラーを有する前記投影光学系の波面収差を、露光光の波長と異なる波長を有する光を用いて計測する計測部を有することを特徴とする。 An exposure apparatus as still another aspect of the present invention is an exposure apparatus having an illumination optical system for illuminating a mask with light from a light source, and a projection optical system for projecting a pattern of the mask onto an object to be processed. It is characterized in that it has a measuring unit for measuring the wavefront aberration of the projection optical system having a multilayer mirror using light having a wavelength different from the wavelength of the exposure light.

 本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、露光された前記被処理体に所定のプロセスを行うステップとを有することを特徴とする。 A device manufacturing method according to still another aspect of the present invention includes a step of exposing an object to be processed using the above-described exposure apparatus, and a step of performing a predetermined process on the exposed object to be processed. And

 本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。 Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

 本発明の調整方法及び装置によれば、多層膜ミラーを有する光学系に発生する全系の波面収差に基づいて、かかる多層膜ミラーの一部を除去することで波面収差を低減し、EUV光を用いた場合においても安定して微細なパターンを転写することができる光学系を提供することができる。よって、かかる光学系を用いた露光装置は、高品位なデバイスを露光性能良く提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the adjustment method and apparatus of this invention, based on the wavefront aberration of the whole system which arises in the optical system which has a multilayer mirror, wavefront aberration is reduced by removing a part of such multilayer mirror, and EUV light It is possible to provide an optical system capable of stably transferring a fine pattern even when the optical system is used. Therefore, an exposure apparatus using such an optical system can provide a high-quality device with good exposure performance.

 以下、添付図面を参照して本発明の例示的一態様である光学系の調整装置及び調整方法について説明する。但し、本発明は、これらの実施例に限定するものではなく、本発明の目的が達成される範囲において、各構成要素が代替的に置換されてもよい。ここで、図2は、本発明の調整装置100の概略ブロック図である。 Hereinafter, an optical system adjustment apparatus and an adjustment method according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments, and each component may be replaced as long as the object of the present invention is achieved. Here, FIG. 2 is a schematic block diagram of the adjusting device 100 of the present invention.

 調整装置100は、コーティングミーリングの手法を利用して、多層膜ミラーを有する光学系の調整を行う。コーティングミーリングは、個々の多層膜ミラーの基板面形状の補正方法として、「SUB−nm Figure Error Correction of a Multilayer Mirror by Its Surface Milling」(Masaki Yamamoto,Nuclear Instruments and Method in Physics Research A,467−468(2001)pp.1282−1285)において提案されている。以下、図3乃至図8を参照して、コーティングミーリングについて説明する。 Adjusting device 100 adjusts an optical system having a multilayer mirror using a coating milling technique. Coating milling is a method of correcting the substrate surface shape of each multilayer film mirror, as described in "SUB-nm {Figure} Correction \ of \ a \ Multilayer \ mirror \ by \ Its \ Surface \ M \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\. (2001) pp. 1282-1285). Hereinafter, the coating milling will be described with reference to FIGS.

 図3(a)に示すように、平坦なミラー基板310上に均一に多層膜320が成膜されている多層膜ミラー300に位相の揃った平行光Aを入射すると、図3(b)に示すように、完全に位相の揃った(即ち、反射波面の揃った)反射光Bが得られる。しかし、図4(a)に示すように、多層膜320の膜数が一層対異なる部分320aからの反射光の波面B´との比較をする場合、図4(b)に示すように、反射光の波面B´に位相の違いが生じる。ここで、図3は、膜数が均一な多層膜における入射光と反射波面の関係を示す概略模式図、図4は、膜数が一層対異なる多層膜における入射光と反射波面の関係を示す概略模式図である。 As shown in FIG. 3A, when parallel light A having a uniform phase is incident on a multilayer mirror 300 in which a multilayer film 320 is uniformly formed on a flat mirror substrate 310, the light becomes as shown in FIG. As shown in the figure, reflected light B having a completely uniform phase (that is, a uniform reflected wavefront) is obtained. However, as shown in FIG. 4A, when comparing with the wavefront B ′ of the reflected light from the portion 320a in which the number of layers of the multilayer film 320 is different from that of the multilayer film 320, as shown in FIG. A phase difference occurs in the wavefront B 'of light. Here, FIG. 3 is a schematic diagram showing the relationship between incident light and a reflected wavefront in a multilayer film having a uniform number of films, and FIG. 4 shows the relationship between incident light and a reflected wavefront in a multilayer film having a different number of films. It is a schematic diagram.

 一方、多層膜ミラーの反射率は、多層膜の周期数に依存する。図5に多層膜ミラーの反射率特性を示す。同図は、横軸に多層膜の周期数を、縦軸に最大値で規格化した反射率を採用している。図5を参照するに、40層対程度までは多層膜の周期数の増加と共に反射率は大きく増加する。しかし、40層対以上では反射率はほぼ飽和する。即ち、反射率が飽和した後に、十分な多層膜の周期数が積層された状態、例えば、60層対程度積層された状態であれば多層膜の周期数の違いにより生じる現象は波面の違いだけである。 On the other hand, the reflectivity of the multilayer mirror depends on the number of periods of the multilayer. FIG. 5 shows the reflectance characteristics of the multilayer mirror. In the figure, the horizontal axis represents the number of periods of the multilayer film, and the vertical axis represents the reflectance standardized by the maximum value. Referring to FIG. 5, the reflectivity greatly increases as the number of periods of the multilayer film increases up to about 40 layer pairs. However, when the number of layers is 40 or more, the reflectance is almost saturated. That is, after the reflectance is saturated, if the number of periods of the multilayer film is sufficiently stacked, for example, if about 60 layers are stacked, the phenomenon caused by the difference in the number of periods of the multilayer film is only the difference in the wavefront. It is.

 以下、MoSi多層膜ミラーに13.5nmのEUV光を入射角10°で入射した場合において、最上層の多層膜を原点とし、最上層から多層膜を削る場合について考える。多層膜を削る量を除去量と呼ぶ。Mo/Si多層膜ミラーに13.5nmのEUV光を入射角10°で入射した場合における、多層膜の除去量と反射率のグラフを図6(a)、多層膜の除去量と波面のずれ量のグラフを図6(b)に示す。一般に、Mo/Si多層膜ミラーは、Moの酸化の影響を考慮し、Si層を最上層にするため、本実施形態においてもSi層を最上層として計算を行った。図6(a)及び図6(b)を参照するに、多層膜を1層対(6.99nm)除去することで、反射光の波面が0.025波長程度動くことが分かる。また、波面のずれ量を空間的な反射位置のずれに換算したグラフを図6(c)に示す。ここで、入射光の波長をλ、波面のずれ量をWとすると、空間的な反射位置のずれLは以下の数式3により与えられる。 Hereinafter, a case will be considered in which, when EUV light of 13.5 nm is incident on the MoSi multilayer film mirror at an incident angle of 10 °, the multilayer film of the uppermost layer is set as the origin and the multilayer film is cut from the uppermost layer. The removal amount of the multilayer film is referred to as a removal amount. FIG. 6A is a graph of the removal amount of the multilayer film and the reflectance when the EUV light of 13.5 nm is incident on the Mo / Si multilayer film mirror at an incident angle of 10 °. A graph of the amount is shown in FIG. In general, in the Mo / Si multilayer mirror, the calculation was performed with the Si layer as the uppermost layer also in the present embodiment in order to consider the influence of Mo oxidation in order to make the Si layer the uppermost layer. Referring to FIG. 6A and FIG. 6B, it can be seen that the wavefront of the reflected light moves by about 0.025 wavelength by removing one layer pair (6.99 nm) of the multilayer film. FIG. 6C shows a graph in which the shift amount of the wavefront is converted into the shift of the spatial reflection position. Here, assuming that the wavelength of the incident light is λ and the shift amount of the wavefront is W, the shift L of the spatial reflection position is given by the following Equation 3.

Figure 2004080021
Figure 2004080021

 本実施形態では、図6(c)を参照するに、多層膜を1層対(6.99nm)除去することは反射位置が0.2nm程度動くことに等しい。図6(a)から分かるようにコーティングミーリングを行うと、屈折率の関係からSi層に比べ、Mo層で大きく反射率及び波面が変化する。上述したように、60層対程度積層していれば、反射率は多層膜の周期に関して飽和しているので、1周期膜厚を取り除くと反射率は変化せずに波面だけが変化する。 In the present embodiment, referring to FIG. 6C, removing one layer pair (6.99 nm) of the multilayer film is equivalent to moving the reflection position by about 0.2 nm. As can be seen from FIG. 6A, when coating milling is performed, the reflectivity and the wavefront change largely in the Mo layer compared to the Si layer due to the relationship of the refractive index. As described above, when about 60 pairs are stacked, the reflectance is saturated with respect to the period of the multilayer film. Therefore, if one periodic film thickness is removed, the reflectance does not change and only the wavefront changes.

 図3乃至図6を参照して説明した関係を用いれば、多層膜ミラーの基板面形状の0.2nm程度の補正を、多層膜を一層対(6.99nm)除去することで容易に達成することができる。 Using the relationship described with reference to FIGS. 3 to 6, the correction of the substrate surface shape of the multilayer mirror by about 0.2 nm can be easily achieved by removing one pair (6.99 nm) of the multilayer film. be able to.

 例えば、図7(a)に示すように、歪んだミラー基板410に均一な多層膜420が成膜された多層膜ミラー400の場合を考える。コーティングミーリングは位相を遅らせる手法であるので、もっとも位相の遅れている多層膜ミラー400のA点を原点としてコーティングミーリングを行う。図6で示したように、Si層で波面の変化は少なく、Mo層で大きく波面が変化するが、上述したようにMo層は酸化に弱い。このため特殊なコーティングをしない場合は、Mo層の中間でコーティングミーリングを終えて連続的に波面を調整するのは望ましくない。よって、図7(b)に示すように、MoとSiをあわせた層を1層対ずつ取り除き不連続的に波面を調整する。Si層に関しては酸化されにくくまた波面に大きな影響を及ぼさないためSi層の中間でコーティングミーリングを終えたとしてもかまわない。上述したように、13.5nmのEUV光を入射角10°で入射した場合、多層膜を1層対(6.99nm)ずつ除去することで0.2nm刻みで、空間的な反射位置すなわちミラー基板の形状誤差を補正することができる。ここで、図7は、歪んだミラー基板410に均一な多層膜420が成膜された多層膜ミラー400の概略断面図であって、図7(a)は、コーティングミーリングを施す前の多層膜ミラー400、図7(b)は、コーティングミーリングを施した後の多層膜ミラー400を示す。 {For example, consider the case of a multilayer mirror 400 in which a uniform multilayer film 420 is formed on a distorted mirror substrate 410 as shown in FIG. Since the coating milling is a method of delaying the phase, the coating milling is performed with the point A of the multilayer mirror 400 having the most delayed phase as the origin. As shown in FIG. 6, the change in the wavefront is small in the Si layer, and the wavefront changes largely in the Mo layer, but the Mo layer is vulnerable to oxidation as described above. Therefore, when no special coating is performed, it is not desirable to continuously adjust the wavefront after finishing the coating milling in the middle of the Mo layer. Therefore, as shown in FIG. 7B, the layer in which Mo and Si are combined is removed one by one to adjust the wavefront discontinuously. Since the Si layer is hardly oxidized and does not significantly affect the wavefront, the coating milling may be completed in the middle of the Si layer. As described above, when EUV light of 13.5 nm is incident at an incident angle of 10 °, the multilayer film is removed by one layer pair (6.99 nm), and the spatial reflection position, that is, the mirror, is removed at intervals of 0.2 nm. The shape error of the substrate can be corrected. Here, FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a multilayer mirror 400 in which a uniform multilayer film 420 is formed on a distorted mirror substrate 410, and FIG. 7A shows a multilayer film before coating milling is performed. Mirror 400, FIG. 7 (b), shows multilayer mirror 400 after coating milling.

 図7(a)及び図7(b)を参照するに、B点におけるミラー基板410の形状がA点から見て0.4nmの形状誤差をもち、C点が0.2nmの形状誤差をもつ場合、B点の多層膜420を2層対除去し、さらにC点の多層膜420を1層対除去することでミラー基板410の形状誤差に起因する波面収差が補正できる。 Referring to FIGS. 7A and 7B, the shape of the mirror substrate 410 at the point B has a shape error of 0.4 nm as viewed from the point A, and the shape of the point C has a shape error of 0.2 nm. In this case, the wavefront aberration caused by the shape error of the mirror substrate 410 can be corrected by removing the pair of multilayer films 420 at the point B and removing the pair of multilayer films 420 at the point C.

 同様に、例えば、図8(a)に示すように、端部E点に比べ中心部F点が盛り上がっているミラー基板510に均一な多層膜520が成膜された多層膜ミラー500の場合を考える。ここでは多層膜ミラー500のE点の位相が相対的に最も遅れているので、E点を原点としてコーティングミーリングを行う。図8(a)及び図8(b)を参照するに、端部E点と中心部F点とのミラー基板510の形状誤差が0.4nm程度でその間が連続的に変化している場合、中心部F点の多層膜520を2層対除去する。さらに、その両脇を1層対除去することで基板の形状誤差に起因する波面収差が補正できる。いずれの例においても、コーティングミーリングを行うには多層膜の膜数を減少させても反射率が減少しないように十分な膜数を積層させるのが好ましい。ここで、図8は、端部E点に比べ中心部F点が盛り上がっているミラー基板510に均一な多層膜520が成膜された多層膜ミラー500の概略断面図であって、図8(a)は、コーティングミーリングを施す前の多層膜ミラー500、図8(b)は、コーティングミーリングを施した後の多層膜ミラー500を示す。 Similarly, for example, as shown in FIG. 8A, the case of a multilayer mirror 500 in which a uniform multilayer film 520 is formed on a mirror substrate 510 in which a point F at the center is raised from a point E at the end. Think. Here, since the phase of point E of the multilayer mirror 500 is relatively late, coating milling is performed with the point E as the origin. Referring to FIG. 8A and FIG. 8B, when the shape error of the mirror substrate 510 between the end point E and the center point F is about 0.4 nm and the distance between the points changes continuously. The two layers of the multilayer film 520 at the central point F are removed. Furthermore, by removing one layer pair on both sides, the wavefront aberration caused by the shape error of the substrate can be corrected. In any case, in order to perform coating milling, it is preferable to stack a sufficient number of films so that the reflectance does not decrease even if the number of multilayer films is reduced. Here, FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a multilayer mirror 500 in which a uniform multilayer film 520 is formed on a mirror substrate 510 in which a central point F is raised as compared with an end E point. FIG. 8A shows the multilayer mirror 500 before coating milling, and FIG. 8B shows the multilayer mirror 500 after coating milling.

 調整装置100は、図2によく示されるように、計測部110と、除去部120と、制御部130とを有する。 The adjustment device 100 includes a measurement unit 110, a removal unit 120, and a control unit 130, as is often shown in FIG.

 計測部110は、光学系の全体の波面収差を計測し、例えば、点回折干渉計などの波面収差計測装置(PDI:Point Diffraction Interferometer)で構成される。以下、露光装置の投影光学系を光学系とした例を基にPDIの説明をする。露光装置のマスク面に相当する面上にピンホールを置き、該ピンホールから光(軟X線、紫外線、可視光、赤外線など)の球面波を発生させる。ピンホール下流に位置する回折格子によりビームを2分割し、一方を、投影光学系を通過させてウェハ面位置の検出器に導き、残りの一方を参照波面として検出器に導く。 The measurement unit 110 measures the entire wavefront aberration of the optical system, and is configured by, for example, a wavefront aberration measurement device (PDI: Point Diffraction Interferometer) such as a point diffraction interferometer. Hereinafter, PDI will be described based on an example in which the projection optical system of the exposure apparatus is an optical system. A pinhole is placed on a surface corresponding to a mask surface of an exposure apparatus, and a spherical wave of light (soft X-ray, ultraviolet light, visible light, infrared light, or the like) is generated from the pinhole. The beam is split into two by a diffraction grating located downstream of the pinhole, one of which is passed through a projection optical system and guided to a detector at a wafer surface position, and the other is guided to a detector as a reference wavefront.

 2つの波面を検出器面上で干渉させることで投影光学系によって生じる波面収差を観測する。上記の手法で、ウェハ面上のある一点に関する波面収差の観測が終了する。マスク相当面上のピンホールの位置を移動してマスクの照明領域全面にわたって波面収差を観測し、投影光学系の全体の波面収差を計測する。 波 Observe the wavefront aberration caused by the projection optical system by making the two wavefronts interfere on the detector surface. With the above method, the observation of the wavefront aberration at a certain point on the wafer surface ends. The position of the pinhole on the mask equivalent surface is moved to observe the wavefront aberration over the entire illumination area of the mask, and the wavefront aberration of the entire projection optical system is measured.

 除去部120は、例えば、スパッタリングやイオンビームミーリングによって、多層膜の一部を除去する。スパッタリングは、加速したイオンを多層膜ミラーの表面(即ち、多層膜)に入射して原子を剥ぎ取ることによって多層膜を除去する。イオンビームミーリングは、イオン源を正電位状態に保ち、不活性ガスを用いてプラズマを発生させ、イオン源より不活性ガスイオンを引き出し多層膜ミラーに照射しエッチングを行う。 The removing unit 120 removes a part of the multilayer film by, for example, sputtering or ion beam milling. Sputtering removes the multilayer film by causing accelerated ions to enter the surface of the multilayer mirror (ie, the multilayer film) and strip off the atoms. In ion beam milling, an ion source is maintained at a positive potential, plasma is generated using an inert gas, and inert gas ions are extracted from the ion source and irradiated to a multilayer mirror to perform etching.

 制御部130は、計測部110と除去部120に接続され、計測部110が計測した波面収差に基づいて、多層膜を除去する条件(即ち、除去領域及び除去量)を決定すると共に、決定した条件に従って多層膜ミラーの一部を除去するように除去部120を制御する。また、制御部130は、計測部110が計測した波面収差に基づいて、多層膜ミラーの調整量(即ち、位置及び角度)を算出する。 The control unit 130 is connected to the measurement unit 110 and the removal unit 120, and determines and determines the conditions for removing the multilayer film (that is, the removal area and the removal amount) based on the wavefront aberration measured by the measurement unit 110. The removing unit 120 is controlled to remove a part of the multilayer mirror according to the conditions. Further, the control unit 130 calculates an adjustment amount (that is, a position and an angle) of the multilayer mirror based on the wavefront aberration measured by the measurement unit 110.

 以下、図1を参照して、実施例1としての上述の調整装置100を利用した本発明の調整方法1000を説明する。図1は、本発明の調整方法を説明するためのフローチャートである。ここでは、Mo/Si多層膜ミラーで構成される露光装置の投影光学系の調整を例に説明する。 Hereinafter, an adjusting method 1000 of the present invention using the above-described adjusting device 100 as the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a flowchart for explaining the adjustment method of the present invention. Here, the adjustment of the projection optical system of the exposure apparatus including the Mo / Si multilayer mirror will be described as an example.

 まず、マレシャルの式で示したように、投影光学系の各々のMo/Si多層膜ミラーのミラー基板の面精度を十分な精度で研磨する(ステップ1002)。十分な精度で研磨が完成したミラー基板にMoとSiを交互に積層し多層膜を成膜する(ステップ1004)。例えば、全ミラーに、Mo層の厚さが2nm、Si層の厚さが5nm程度の多層膜を成膜する。 First, as shown by the Marechal equation, the surface accuracy of the mirror substrate of each Mo / Si multilayer mirror of the projection optical system is polished with sufficient accuracy (step 1002). Mo and Si are alternately stacked on a mirror substrate which has been polished with sufficient accuracy to form a multilayer film (step 1004). For example, a multilayer film having a Mo layer thickness of about 2 nm and a Si layer thickness of about 5 nm is formed on all mirrors.

 次に、多層膜を成膜した多層膜ミラーを投影光学系の鏡筒へ組み込む(ステップ1006)。そして、計測部110により、投影光学系を通じた波面収差をウェハ面上で計測する(ステップ1008)。かかる投影光学系をEUV光の波長領域で用いる場合、用いる波長と同じEUV光を用いて波面収差を計測する。 Next, the multilayer mirror on which the multilayer film is formed is incorporated into the lens barrel of the projection optical system (step 1006). Then, the measurement unit 110 measures the wavefront aberration through the projection optical system on the wafer surface (step 1008). When such a projection optical system is used in the wavelength region of EUV light, wavefront aberration is measured using EUV light having the same wavelength as that used.

 計測した収差波面と許容量を比較し(ステップ1010)、波面収差が許容量の範囲内、例えば、分解能30nmの転写を行う場合、0.4nm以下であれば鏡筒への組み込み作業を完了とする。波面収差が許容量以上の場合は、ミラー位置の調整回数と規定回数を比較し(ステップ1012)、規定回数内の場合、制御部130により、測定した波面収差の結果からミラーのアライメント調整量(即ち、ミラーの位置及び/又は角度)を算出する(ステップ1014)。制御部130は、予め計算で各ミラーの回転および移動により発生する波面の変化を変化表として示し、その変化表を用いても良い。 The measured aberration wavefront is compared with the permissible amount (step 1010), and when the wavefront aberration is within the permissible range, for example, when transferring at a resolution of 30 nm, if the wavefront aberration is 0.4 nm or less, the incorporation work into the lens barrel is completed. I do. If the wavefront aberration is equal to or more than the allowable amount, the number of adjustments of the mirror position is compared with the specified number of times (step 1012). That is, the position and / or angle of the mirror are calculated (step 1014). The control unit 130 may show in advance a change in the wavefront caused by the rotation and movement of each mirror as a change table by calculation, and use the change table.

 制御部130は、算出されたアライメント調整量に基づいて、投影光学系のミラー調整を行う(ステップ1016)。算出された量のミラー調整を行った後に計測部110により波面収差を測定する(ステップ1008)。波面収差が許容値以下であれば(ステップ1010)、組み込み作業を完了とし、許容値以上であれば(ステップ1010)、計測部110による波面収差の測定(ステップ1008)からミラー調整(ステップ1016)までの手順を繰り返す。投影光学系で発生する波面収差が最小となるようにアライメントを行う。しかし、ミラー基板の面形状誤差や、ミラーの自重によるたわみなどによって発生する波面収差を全てミラー位置の調整で取り除くことは困難であるのでミラーの位置調整を行う規定回数を定めて行う。 The control unit 130 performs mirror adjustment of the projection optical system based on the calculated alignment adjustment amount (Step 1016). After performing the mirror adjustment of the calculated amount, the wavefront aberration is measured by the measurement unit 110 (step 1008). If the wavefront aberration is equal to or smaller than the allowable value (step 1010), the assembling work is completed. If the wavefront aberration is equal to or larger than the allowable value (step 1010), the mirror is adjusted (step 1016) from the measurement of the wavefront aberration by the measuring unit 110 (step 1008). Repeat steps up to. The alignment is performed so that the wavefront aberration generated in the projection optical system is minimized. However, it is difficult to remove all the wavefront aberrations caused by the surface shape error of the mirror substrate and the deflection caused by the weight of the mirror by adjusting the mirror position. Therefore, the specified number of times of the mirror position adjustment is determined and performed.

 ミラー位置調整の規定回数に達しても波面収差の量が許容値以上であれば(ステップ1012)、前述したコーティングミーリングを行う。 (4) If the amount of wavefront aberration is equal to or more than the allowable value even after the specified number of mirror position adjustments has been reached (step 1012), the above-described coating milling is performed.

 計測部110によりウェハ面上で測定される波面収差は投影光学系全系に関しての波面収差である。個々のミラーに関してコーティングミーリングを行う必要はなく、所定のミラーを選びそのミラーにコーティングミーリングを行って投影光学系全系の波面収差補正を行う。その所定のミラーは1枚に限らず複数枚であっても良い。制御部130は、波面収差の計測結果からミラーの多層膜の一部を除去する条件(即ち、補正量及び補正場所)を決定する(ステップ1018)。鏡筒からコーティングミーリングを行うミラーを取り出し、除去部120により所望の場所の多層膜をミラーから取り除く(ステップ1020)。 The wavefront aberration measured on the wafer surface by the measuring unit 110 is a wavefront aberration for the entire projection optical system. It is not necessary to perform coating milling for each mirror, and a predetermined mirror is selected and coating mirroring is performed on the mirror to correct the wavefront aberration of the entire projection optical system. The number of the predetermined mirror is not limited to one, but may be plural. The control unit 130 determines a condition (that is, a correction amount and a correction location) for removing a part of the multilayer film of the mirror from the measurement result of the wavefront aberration (Step 1018). The mirror for performing the coating milling is taken out of the lens barrel, and the multilayer film at a desired location is removed from the mirror by the removing unit 120 (step 1020).

 コーティングミーリングを行ったミラーを鏡筒へ組み込み(ステップ1006)、計測部110による波面収差の計測(ステップ1008)からミラー調整(ステップ1016)までの手順を繰り返す。波面収差が許容値以下にならない場合は、更にコーティングミーリングにより補正を行い、同様のステップを繰り返す。 (4) The mirror that has been subjected to the coating milling is assembled into a lens barrel (Step 1006), and the procedure from the measurement of the wavefront aberration by the measuring unit 110 (Step 1008) to the mirror adjustment (Step 1016) is repeated. If the wavefront aberration does not fall below the allowable value, correction is further performed by coating milling, and the same steps are repeated.

 ステップ1008からステップ1020までの手順を繰り返し、全系の波面収差が許容量以下になった時点で光学系の調整が終了となる。 手 順 The procedure from step 1008 to step 1020 is repeated, and the adjustment of the optical system ends when the wavefront aberration of the entire system becomes equal to or less than the allowable amount.

 なお、この後、露光波長と波長の異なる光(紫外線、可視光、赤外線)により投影光学系の波面収差を測定してミラーの情報(ミラーの角度や位置に関する情報)を取得し、そのミラーの情報に基づいて、後述する露光装置自体に搭載した露光光と異なる光を用いる波面収差計測装置で波面収差を計測しながら投影光学系を露光装置に組み込んだり、多層膜ミラーの位置や角度の調整をしたりしてもよい。 After that, the wavefront aberration of the projection optical system is measured with light having different wavelengths from the exposure wavelength (ultraviolet light, visible light, infrared light), and information on the mirror (information on the angle and position of the mirror) is obtained. Based on the information, the projection optical system is incorporated into the exposure device while measuring the wavefront aberration using a wavefront aberration measurement device that uses light different from the exposure light mounted on the exposure device itself described later, and the position and angle of the multilayer mirror are adjusted. You may also do.

 紫外線光、可視光、赤外線光によってかかる投影光学系の波面収差を計測する場合、一度コーティングミーリングを行った後に再度それらの光(紫外線、可視光、赤外線)でミーリングした領域の波面を計測するのは困難である。コーティングミーリングを行った領域は多層膜に段差ができており、紫外線、可視光、赤外線で波面を観測すると波面が大きくずれて観測され、EUV波長の波面収差とは異なって観測される。よって、紫外線、可視光、赤外線によって波面収差を計測する場合、上記説明したようにステップ1006からステップ1020までの手順を繰り返して複数回のミーリングを行うことは困難である。 When measuring the wavefront aberration of such a projection optical system using ultraviolet light, visible light, and infrared light, once the coating milling is performed, the wavefront of the area milled with those lights (ultraviolet light, visible light, and infrared light) is measured again. It is difficult. In the region where the coating milling is performed, a step is formed in the multilayer film. When the wavefront is observed with ultraviolet light, visible light, or infrared light, the wavefront is observed to be largely shifted, and is observed differently from the wavefront aberration of the EUV wavelength. Therefore, when measuring the wavefront aberration using ultraviolet light, visible light, or infrared light, it is difficult to repeat the procedure from step 1006 to step 1020 to perform milling a plurality of times as described above.

 そこで、以下のような方法で光学系の調整を行えばよく、図12を参照して、その紫外線、可視光、赤外線によって波面収差を計測する場合の光学系調整過程を説明する。ステップ1016までの手順は、図1を用いて説明したEUV光を用いて波面収差を計測する場合と同じであり、ステップ1008においては、露光波長での光波面収差計測が行われる。 Therefore, the adjustment of the optical system may be performed by the following method, and the optical system adjustment process in the case where the wavefront aberration is measured by the ultraviolet light, visible light, and infrared light will be described with reference to FIG. The procedure up to step 1016 is the same as the case of measuring the wavefront aberration using the EUV light described with reference to FIG. 1, and in step 1008, the optical wavefront aberration measurement at the exposure wavelength is performed.

 また、図12においても、ミラー位置調整の規定回数に達しても波面収差の量が許容値以上であれば(ステップ1012)、前述したコーティングミーリングを行う。ここで、コーティングミーリングを行う前に、露光波長以外の光を用いた前述の波面収差計測装置により、光学系の波面計測を行いミラーの情報(ミラーの角度や位置に関する情報)を取得しておく(ステップ1017)。後のステップ1020、1022で、ミラーを鏡筒から取り出しコーティングミーリングを行い、ミーリング終了時に再度鏡筒に組み込むのであるが、その際にミラー位置等を再現させるために、その情報を使用する。ここでは露光波長以外の光を用いた干渉計を用いたが、ミラーの位置が再現できるのであればこの手段に限らない。露光波長以外の光とは例えば紫外線光、可視光、赤外線光である。 Also, in FIG. 12, if the amount of the wavefront aberration is equal to or more than the allowable value even after the specified number of mirror position adjustments is reached (step 1012), the above-described coating milling is performed. Here, before performing the coating milling, the wavefront measurement of the optical system is performed by the above-described wavefront aberration measuring device using light other than the exposure wavelength to acquire mirror information (information on the angle and position of the mirror). (Step 1017). In subsequent steps 1020 and 1022, the mirror is taken out of the lens barrel and coating milling is performed. When the milling is completed, the mirror is incorporated into the lens barrel again. At that time, the information is used to reproduce the mirror position and the like. Here, an interferometer using light other than the exposure wavelength is used, but the present invention is not limited to this means as long as the position of the mirror can be reproduced. Light other than the exposure wavelength is, for example, ultraviolet light, visible light, or infrared light.

 計測部110により波面収差を測定し、その計測結果から制御部130はミラーの多層膜の一部を除去する条件を決定する(ステップ1018)。鏡筒からコーティングミーリングを行うミラーを取り出し、除去部120により所望の場所の多層膜をミラーから取り除く(ステップ1020)。 The wavefront aberration is measured by the measurement unit 110, and the control unit 130 determines conditions for removing a part of the mirror multilayer film from the measurement result (step 1018). The mirror for performing the coating milling is taken out of the lens barrel, and the multilayer film at a desired location is removed from the mirror by the removing unit 120 (step 1020).

 さらに、光学系へミラーを組み込み(ステップ1022)、露光波長以外の光で波面収差を測定する(ステップ1024)。ここで、上述したようにコーティングミーリングを行った後に計測される波面はステップ1017で計測した波面とは大きくずれて観測される。 Furthermore, a mirror is incorporated into the optical system (Step 1022), and the wavefront aberration is measured with light other than the exposure wavelength (Step 1024). Here, the wavefront measured after performing the coating milling as described above is observed with a great deviation from the wavefront measured in step 1017.

 そこで、コーティングミーリングを行った領域は除去して波面収差を測定する。コーティングミーリングを行った領域を除去する方法としては、多層膜ミラーのコーティングミーリングを行った領域に入射又は反射する光を遮蔽するマスクを設けても良いし、波面の測定データのうちコーティングミーリングを行った領域からの波面に相当するデータをデータ処理の際に除去しても構わない。 Therefore, the area subjected to coating milling is removed and the wavefront aberration is measured. As a method of removing the area subjected to the coating milling, a mask may be provided to block light incident or reflected on the area of the multilayer mirror subjected to the coating milling, or the coating milling may be performed among the wavefront measurement data. The data corresponding to the wavefront from the region may be removed at the time of data processing.

 計測した波面収差と許容値を比較し(ステップ1026)許容値以下であれば光学系の調整が終了となる。許容値以上の場合は、ミラー位置の調整回数と規定回数を比較する(ステップ1028)。規定回数内の場合、アライメントによる調整(ステップ1022からステップ1032)を繰り返す。なお、許容値はステップ1017で求めたミラーの情報に基づいて決定される。 (4) The measured wavefront aberration is compared with the allowable value (step 1026). If the measured value is equal to or smaller than the allowable value, the adjustment of the optical system ends. If the number is equal to or larger than the allowable value, the number of adjustments of the mirror position is compared with the specified number (step 1028). If the number is within the specified number, the adjustment by alignment (steps 1022 to 1032) is repeated. Note that the allowable value is determined based on the mirror information obtained in step 1017.

 ミラー位置調整の規定回数に達しても波面収差の量が許容値以上であれば(ステップ1028)、光学素子研磨(1002)からの手順を再度行う。 (4) If the amount of wavefront aberration is equal to or more than the allowable value even after reaching the specified number of mirror position adjustments (step 1028), the procedure from the optical element polishing (1002) is performed again.

 かかる調整方法を用いることで、波面収差の補正された投影光学系が実現される。 投影 By using such an adjustment method, a projection optical system in which the wavefront aberration is corrected is realized.

 実施例1及び2においてはステップ1008において波面収差計測を露光波長、すなわちEUV光において行った。露光波長での波面計測はたとえばシンクロトン光源などの大型設備が必要となることがある。しかし、露光波長以外の光(紫外線光、可視光、赤外線光等)によって計測された波面と、露光波長で計測された波面との関係が既知の場合、露光波長以外の光での波面計測のみで露光波長の場合の波面の情報を得ることができ、そのような大型設備が必要とならない。 In the first and second embodiments, in step 1008, the wavefront aberration was measured at the exposure wavelength, that is, EUV light. Wavefront measurement at the exposure wavelength may require large equipment, such as a synchrotron light source. However, if the relationship between the wavefront measured with light other than the exposure wavelength (ultraviolet light, visible light, infrared light, etc.) and the wavefront measured at the exposure wavelength is known, only the wavefront measurement with light other than the exposure wavelength is performed. Thus, information on the wavefront at the exposure wavelength can be obtained, and such a large facility is not required.

 露光波長以外の光によって計測された波面と、露光波長で計測された波面との関係はシミュレーション等により求めることが可能である。例えばEUV光での理想的な結像性能を持った光学系を仮定する。次にその光学系において、シミュレーションにより可視光を用いた場合の結像面上での波面収差を計算する。そして、可視光を用いて実測された波面収差と、上記シミュレーションでの波面収差の差の2乗和を取り、それが最小となるようにすることで、EUV光に換算した場合の波面収差が低減される。 関係 The relationship between the wavefront measured by light other than the exposure wavelength and the wavefront measured by the exposure wavelength can be obtained by simulation or the like. For example, an optical system having ideal imaging performance with EUV light is assumed. Next, in the optical system, the wavefront aberration on the imaging plane when visible light is used is calculated by simulation. Then, by taking the sum of squares of the difference between the wavefront aberration actually measured using visible light and the wavefront aberration in the above simulation, and minimizing the sum, the wavefront aberration when converted to EUV light is obtained. Reduced.

 また、露光波長以外の光を用いて計測された波面収差から、露光波長で計測された波面収差への換算式を実験的に求めても良い。例えば基準となる鏡筒を用意し、EUV光を用いて波面収差を計測し、露光に十分な精度まで波面収差を低減しておく。次に例えば可視光を用いてその基準となる鏡筒の波面収差を計測する。EUV、可視光の結像面での波面収差をツェルニケの多項式に展開し、その差分を求めておく。 Alternatively, a conversion equation for converting the wavefront aberration measured using light other than the exposure wavelength to the wavefront aberration measured at the exposure wavelength may be experimentally obtained. For example, a reference lens barrel is prepared, the wavefront aberration is measured using EUV light, and the wavefront aberration is reduced to an accuracy sufficient for exposure. Next, the wavefront aberration of the reference lens barrel is measured using, for example, visible light. The wavefront aberration on the image plane of EUV and visible light is developed into a Zernike polynomial, and the difference is obtained in advance.

 調整時には可視光で波面収差を計測し、その波面収差をツェルニケの多項式に展開し、既知の差分を加えることでEUV光での波面収差を求めることができる。 At the time of adjustment, the wavefront aberration is measured with visible light, the wavefront aberration is developed into a Zernike polynomial, and the wavefront aberration in EUV light can be obtained by adding a known difference.

 いずれの場合にせよ、露光波長以外の光(紫外線光、可視光、赤外線光等)による波面計測から露光波長での波面の情報を得ることができる。 In any case, information on the wavefront at the exposure wavelength can be obtained from wavefront measurement using light other than the exposure wavelength (ultraviolet light, visible light, infrared light, etc.).

 実施例3における光学系調整過程を図14に示す。ステップ1006の光学系組立までの手順は実施例1及び変形例での調整過程と同じである。ステップ1008での波面計測は露光波長以外の光により行われる。計測された波面はステップ1009において前述したような方法により露光波長で計測される波面に換算される。その換算された波面収差量が許容値以下になるように調整が行われる。 FIG. 14 shows an optical system adjustment process in the third embodiment. The procedure up to the assembly of the optical system in step 1006 is the same as the adjustment process in the first embodiment and the modification. The wavefront measurement in step 1008 is performed using light other than the exposure wavelength. In step 1009, the measured wavefront is converted into a wavefront measured at the exposure wavelength by the method described above. Adjustment is performed so that the converted wavefront aberration amount becomes equal to or less than an allowable value.

 以下の調整過程は図12に示す実施例1での調整過程と同じであるが、図14中の露光波長以外での波面計測ステップ1017は図14中のステップ1008の波面計測で代替可能であるので省略しても構わない。 The following adjustment process is the same as the adjustment process in the first embodiment shown in FIG. 12, but the wavefront measurement step 1017 other than the exposure wavelength in FIG. 14 can be replaced by the wavefront measurement in step 1008 in FIG. So you can omit it.

 本実施例では一度、可視光とEUV光との波面収差の関係を求めておけば、以降は可視光での波面計測だけでEUV光の波面収差を低減した光学系を得ることができる。よって生産時にシンクロトン光源などの大型設備が必要なく、簡便な装置だけで高い結像性能を持った露光装置が実現される。 In the present embodiment, once the relationship between the wavefront aberrations of the visible light and the EUV light is determined, an optical system in which the wavefront aberration of the EUV light is reduced can be obtained only by measuring the wavefront with the visible light. Therefore, a large-scale facility such as a synchrotron light source is not required at the time of production, and an exposure apparatus having high imaging performance can be realized only with a simple apparatus.

 以上の実施例1〜3では、光学系組立(ステップ1006、ステップ1022)のための波面収差の測定(ステップ1008、1024)を調整装置100により実行していた。しかし、その場合、調整装置100で投影光学系を最終調整した後、更にその投影光学系を露光装置に組み込む工程が必要となってしまう。従って、その際にまた、その投影光学系に収差が発生してしまうことがありうる。 In the first to third embodiments, the measurement of the wavefront aberration (steps 1008 and 1024) for assembling the optical system (steps 1006 and 1022) is performed by the adjustment device 100. However, in this case, after the adjustment of the projection optical system by the adjustment device 100, a step of further incorporating the projection optical system into the exposure apparatus is required. Therefore, at that time, an aberration may occur in the projection optical system.

 そこで、露光装置自体に上述のPDIを搭載して、光学系組立及び波面収差測定を実行しても良い。 Therefore, the above-described PDI may be mounted on the exposure apparatus itself to perform optical system assembly and wavefront aberration measurement.

 その場合の、具体的な波面収差の測定の方法について、後に詳細を説明する図9の露光装置700を基に説明する。 {In this case, a specific method of measuring the wavefront aberration will be described based on the exposure apparatus 700 in FIG. 9 described in detail later.

 まず、露光装置の投影光学系730にミラーを組み込む(ステップ1006、ステップ1022)。 First, a mirror is incorporated in the projection optical system 730 of the exposure device (Step 1006, Step 1022).

 次に、ウェハステージ745及びマスクステージ725を駆動し、ウェハステージ上のPS/PDIマスク778とマスクステージ上のピンホール776の夫々を露光領域に配置する。それぞれは露光時のマスク位置、ウェハ位置の一点に対応する。 Next, the wafer stage 745 and the mask stage 725 are driven, and the PS / PDI mask 778 on the wafer stage and the pinhole 776 on the mask stage are respectively arranged in the exposure area. Each corresponds to one point of the mask position and the wafer position at the time of exposure.

 そして、露光光と異なる波長の光(紫外線、可視光、赤外線等)を発生する光源770からの光をファイバー772でマスクステージ725に設けたピンホール776まで導き、そのピンホールから球面波を発生させる。さらに、不図示のグレーティングステージに搭載された回折格子774でその球面波を2つに分割し、投影光学系730、ウェハステージ745上の図13に示したPS/PDIマスク780を介し検出手段(CCD等)でその分割されたそれぞれの光を干渉させて検出することにより、投影光学系730の波面収差を露光装置上で測定することができる(ステップ1008、1024)。ここで、図13は、ウェハステージ745上に設けたPS/PDIマスク780を表す図であり、781が開口である。コーティングミーリングのための波面収差の測定にEUV光を用いた場合であっても、その後の光学系組立及び波面収差測定をこのように露光装置に搭載した露光波長以外の光を用いた波面収差計測装置により実行することが可能である。 Then, light from a light source 770 that generates light (ultraviolet light, visible light, infrared light, etc.) having a wavelength different from the exposure light is guided to a pinhole 776 provided on a mask stage 725 by a fiber 772, and a spherical wave is generated from the pinhole. Let it. Further, the spherical wave is split into two by a diffraction grating 774 mounted on a grating stage (not shown), and is detected via a projection optical system 730 and a PS / PDI mask 780 shown in FIG. By causing each of the divided light beams to interfere with each other and to be detected by a CCD or the like, the wavefront aberration of the projection optical system 730 can be measured on the exposure apparatus (steps 1008 and 1024). Here, FIG. 13 is a diagram illustrating a PS / PDI mask 780 provided on the wafer stage 745, and reference numeral 781 denotes an opening. Even when EUV light is used for measuring the wavefront aberration for coating milling, the subsequent optical system assembly and wavefront aberration measurement are performed using the light other than the exposure wavelength mounted on the exposure apparatus. It can be performed by the device.

 なお、前述の露光光を用いて波面収差の測定をする場合(図1及び図12のステップ1008)には、マスクステージにマスク720の代わりにピンホール板を置き、同様に波面収差を計測することが可能である。 When the wavefront aberration is measured using the above-described exposure light (step 1008 in FIGS. 1 and 12), a pinhole plate is placed on the mask stage instead of the mask 720, and the wavefront aberration is measured similarly. It is possible.

 以下、図9を参照して、本発明の例示的な露光装置700について説明する。ここで、図9は、本発明の例示的な露光装置700の概略構成図である。本発明の露光装置200は、露光用の照明光としてEUV光(例えば、波長13.4nm)を用いて、ステップ・アンド・スキャン方式の露光を行う投影露光装置である。 Hereinafter, an exemplary exposure apparatus 700 of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an exemplary exposure apparatus 700 of the present invention. The exposure apparatus 200 of the present invention is a projection exposure apparatus that performs step-and-scan exposure using EUV light (for example, a wavelength of 13.4 nm) as illumination light for exposure.

 図9を参照するに、露光装置700は、照明装置710と、マスク(レチクル)720と、マスク720を載置するマスクステージ725と、投影光学系730と、被処理体740と、被処理体Wを載置するウェハステージ745と、アライメント検出機構750と、フォーカス位置検出機構760とを有する。 Referring to FIG. 9, an exposure apparatus 700 includes an illumination device 710, a mask (reticle) 720, a mask stage 725 on which the mask 720 is mounted, a projection optical system 730, a processing target 740, and a processing target. It has a wafer stage 745 on which W is placed, an alignment detection mechanism 750, and a focus position detection mechanism 760.

 また、図9に示すように、EUV光は大気に対する透過率が低いため、少なくともEUV光が通る光路は真空雰囲気Aであることが好ましい。 As shown in FIG. 9, the transmittance of EUV light to the atmosphere is low, so that at least the optical path through which EUV light passes is preferably a vacuum atmosphere A.

 照明装置710は、投影光学系730の円弧状の視野に対応する円弧状のEUV光(例えば、波長13.4nm)によりマスク720を照明する照明装置であって、EUV光源712と、照明光学系714より構成される。 The illumination device 710 illuminates the mask 720 with arc-shaped EUV light (for example, a wavelength of 13.4 nm) corresponding to the arc-shaped field of view of the projection optical system 730, and includes an EUV light source 712 and an illumination optical system. 714.

 EUV光源712は、例えば、レーザープラズマ光源が用いられる。これは真空容器中のターゲット材に高強度のパルスレーザー光を照射し、高温のプラズマを発生させ、これから放射される、例えば、波長13nm程度のEUV光を利用するものである。ターゲット材としては、金属膜、ガスジェット、液滴などが用いられる。放射されるEUV光の平均強度を高くするためにはパルスレーザーの繰り返し周波数は高い方が良く、通常数kHzの繰り返しで運転される。 (4) As the EUV light source 712, for example, a laser plasma light source is used. In this method, a high-intensity pulsed laser beam is irradiated to a target material in a vacuum vessel to generate high-temperature plasma, and EUV light having a wavelength of, for example, about 13 nm emitted from the plasma is used. As the target material, a metal film, a gas jet, a droplet, or the like is used. In order to increase the average intensity of the emitted EUV light, the repetition frequency of the pulse laser is preferably high, and the operation is usually performed at a repetition rate of several kHz.

 照明光学系714は、集光ミラー、オプティカルインテグレーターなどから構成される。集光ミラーはレーザープラズマからほぼ等方的に放射されるEUV光を集める役割を果たす。オプティカルインテグレーターはマスクを均一に所定の開口数で照明する役割を持っている。またマスクの照明領域を円弧状に限定するためのアパーチャが設けられる。 The illumination optical system 714 includes a condenser mirror, an optical integrator, and the like. The collecting mirror plays a role in collecting EUV light emitted almost isotropically from the laser plasma. The optical integrator has a role of illuminating the mask uniformly with a predetermined numerical aperture. Further, an aperture for limiting the illumination area of the mask to an arc shape is provided.

 マスク720は、反射型マスクで、その上には転写されるべき回路パターン(又は像)が形成され、マスクステージ725に支持及び駆動される。マスク720から発せられた回折光は、投影光学系730で反射されて被処理体740上に投影される。マスク720と被処理体740とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置700は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であるため、マスク720と被処理体740を走査することによりマスク720のパターンを被処理体740上に縮小投影する。 The mask 720 is a reflective mask on which a circuit pattern (or image) to be transferred is formed, and is supported and driven by the mask stage 725. The diffracted light emitted from the mask 720 is reflected by the projection optical system 730 and projected on the target object 740. The mask 720 and the object to be processed 740 are arranged in an optically conjugate relationship. Since the exposure apparatus 700 is a step-and-scan exposure apparatus, it scans the mask 720 and the object 740 to reduce and project the pattern of the mask 720 onto the object 740.

 マスクステージ725は、マスク720を支持して図示しない移動機構に接続されている。マスクステージ725は、当業界周知のいかなる構成をも適用することができる。図示しない移動機構はリニアモーターなどで構成され、少なくともX方向にマスクステージを駆動することでマスク720を移動することができる。露光装置700は、マスク720と被処理体740を同期した状態で走査する。ここで、マスク720又は被処理体740面内で走査方向をX、それに垂直な方向をY、マスク720又は被処理体740面に垂直な方向をZとする。 The mask stage 725 supports the mask 720 and is connected to a moving mechanism (not shown). As the mask stage 725, any structure known in the art can be applied. A moving mechanism (not shown) is configured by a linear motor or the like, and can move the mask 720 by driving the mask stage at least in the X direction. The exposure apparatus 700 scans the mask 720 and the object 740 in synchronization. Here, the scanning direction within the mask 720 or the object 740 is X, the direction perpendicular thereto is Y, and the direction perpendicular to the mask 720 or the object 740 is Z.

 投影光学系730は複数の反射ミラー(即ち、多層膜ミラー)を用いて、マスク720面上のパターンを像面上に縮小投影する。ミラー枚数は4枚乃至6枚程度である。少ない枚数のミラーで広い露光領域を実現するには、光軸から一定の距離だけ離れた細い円弧状の領域(リングフィールド)だけを用いて、マスク720と被処理体740を同時に走査して広い面積を転写する。投影光学系730の開口数NAは、0.1乃至0.3程度である。かかる投影光学系730を構成する多層膜ミラーの調整に前述した本発明の調整装置100及び調整方法1000を適用することができ、波面収差が低減され、優れた結像性能を発揮する。 The projection optical system 730 uses a plurality of reflection mirrors (that is, a multilayer mirror) to reduce and project the pattern on the mask 720 onto the image plane. The number of mirrors is about four to six. In order to realize a wide exposure area with a small number of mirrors, the mask 720 and the object to be processed 740 are simultaneously scanned and widened using only a thin arc-shaped area (ring field) separated by a certain distance from the optical axis. Transfer area. The numerical aperture NA of the projection optical system 730 is about 0.1 to 0.3. The adjustment apparatus 100 and the adjustment method 1000 of the present invention described above can be applied to the adjustment of the multilayer mirror constituting the projection optical system 730, and the wavefront aberration is reduced and excellent imaging performance is exhibited.

 被処理体740は、本実施形態ではウェハであるが、球状半導体、液晶基板その他の被処理体を広く含む。被処理体740には、フォトレジストが塗布されている。フォトレジスト塗布工程は、前処理と、密着性向上剤塗布処理と、フォトレジスト塗布処理と、プリベーク処理とを含む。前処理は、洗浄、乾燥などを含む。密着性向上剤塗布処理は、フォトレジストと下地との密着性を高めるための表面改質(即ち、界面活性剤塗布による疎水性化)処理であり、HMDS(Hexamethyl−disilazane)などの有機膜をコート又は蒸気処理する。プリベークは、ベーキング(焼成)工程であるが現像後のそれよりもソフトであり、溶剤を除去する。 The processing object 740 is a wafer in the present embodiment, but includes a spherical semiconductor, a liquid crystal substrate, and other processing objects. A photoresist is applied to the object to be processed 740. The photoresist application step includes a pretreatment, an adhesion improver application process, a photoresist application process, and a pre-bake process. The pretreatment includes washing, drying, and the like. The adhesion improver application treatment is a surface modification treatment (that is, a hydrophobic treatment by applying a surfactant) for increasing the adhesion between the photoresist and the base, and the organic film such as HMDS (Hexamethyl-disilazane) is treated. Coat or steam. Prebaking is a baking (firing) step, but is softer than that after development, and removes the solvent.

 ウェハステージ745は、ウェハチャックによって被処理体740を支持する。ウェハステージ745は、例えば、リニアモーターを利用してXYZ方向に被処理体740を移動する。マスク720と被処理体740は、同期して走査される。また、マスクステージ725とウェハステージ745の位置は、例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。 The wafer stage 745 supports the object to be processed 740 by a wafer chuck. The wafer stage 745 moves the object 740 in the XYZ directions using, for example, a linear motor. The mask 720 and the object 740 are scanned synchronously. Further, the positions of the mask stage 725 and the wafer stage 745 are monitored by, for example, a laser interferometer or the like, and both are driven at a constant speed ratio.

 アライメント検出機構750によってマスク720の位置と投影光学系730の光軸との位置関係、および被処理体740の位置と投影光学系300の光軸との位置関係が計測され、マスク720の投影像が被処理体740の所定の位置に一致するようにマスクステージ725およびウェハステージ745の位置と角度が設定される。 The alignment detection mechanism 750 measures the positional relationship between the position of the mask 720 and the optical axis of the projection optical system 730, and the positional relationship between the position of the processing target 740 and the optical axis of the projection optical system 300, and the projected image of the mask 720 is measured. The position and angle of the mask stage 725 and the wafer stage 745 are set so that the target position coincides with a predetermined position of the processing target 740.

 また、フォーカス位置検出機構760によって被処理体740面でZ方向のフォーカス位置が計測され、ウェハステージ745の位置及び角度を制御することによって、露光中は常時被処理体740面を投影光学系730による結像位置に保つ。 Further, the focus position in the Z direction is measured on the surface of the object 740 by the focus position detection mechanism 760, and the position and angle of the wafer stage 745 are controlled so that the surface of the object 740 is constantly exposed during the exposure. To maintain the imaging position.

 露光において、照明装置710から射出されたEUV光はマスク720を照明し、マスク720面上のパターンを被処理体740面上に結像する。本実施携帯において、像面は円弧状(リング状)の像面となり、マスク720と被処理体740を縮小倍率比の速度比で走査することにより、マスク720の全面を露光する。 In the exposure, the EUV light emitted from the illumination device 710 illuminates the mask 720 and forms a pattern on the mask 720 on the object 740. In this embodiment, the image plane is an arc-shaped (ring-shaped) image plane, and the entire surface of the mask 720 is exposed by scanning the mask 720 and the object 740 at a reduction ratio.

 次に、図10及び図11を参照して、上述の露光装置700を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図10は、デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ1(回路設計)では、デバイスの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ3(ウェハ製造)では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ4(ウェハプロセス)は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ5(組み立て)は、後工程と呼ばれ、ステップ4によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含む。ステップ6(検査)では、ステップ5で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷(ステップ7)される。 Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus 700 will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a flowchart for explaining the manufacture of devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, LCDs, CCDs, and the like). Here, the manufacture of a semiconductor chip will be described as an example. In step 1 (circuit design), the circuit of the device is designed. Step 2 (mask fabrication) forms a mask on which the designed circuit pattern is formed. In step 3 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 (wafer process) is referred to as a preprocess, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the mask and the wafer. Step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer created in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). Including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation check test and a durability test of the semiconductor device created in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).

 図11は、ステップ4のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ11(酸化)では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ14(イオン打ち込み)では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ16(露光)では、露光装置700によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ17(現像)では、露光したウェハを現像する。ステップ18(エッチング)では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。 FIG. 11 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the surface of the wafer. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition or the like. Step 14 (ion implantation) implants ions into the wafer. In step 15 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the exposure apparatus 700 to expose a circuit pattern on the mask onto the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. Step 18 (etching) removes portions other than the developed resist image. Step 19 (resist stripping) removes unnecessary resist after etching. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. According to the device manufacturing method of the present embodiment, it is possible to manufacture a higher-quality device than before.

 以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は、光学系であって多層膜ミラーとそれ以外の光学要素(レンズ、回折格子等)を有するものにも適用できる。また、例えば、本発明は、ArFエキシマレーザーやF2レーザーなどの波長200nm以下の紫外線用の投影光学系に適用することもでき、大画面をスキャン露光する露光装置にもスキャンしない露光をする露光装置にも適用可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the invention. For example, the present invention can be applied to an optical system having a multilayer mirror and other optical elements (such as a lens and a diffraction grating). Further, for example, the present invention can be applied to a projection optical system for ultraviolet rays having a wavelength of 200 nm or less, such as an ArF excimer laser or an F2 laser, and an exposure apparatus that performs scanning exposure on a large screen and an exposure apparatus that does not scan. Is also applicable.

本発明の調整方法を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an adjustment method according to the present invention. 本発明の調整装置の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the adjustment device of the present invention. 膜数が均一な多層膜における入射光と反射波面の関係を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a relationship between incident light and a reflected wavefront in a multilayer film having a uniform number of films. 膜数が一層対異なる多層膜における入射光と反射波面の関係を模式的に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a relationship between incident light and a reflected wavefront in a multilayer film having a different number of films. 多層膜ミラーの反射率特性を示すグラフである。5 is a graph showing the reflectance characteristics of a multilayer mirror. 多層膜ミラーの多層膜の一部を除去した際の効果を示すグラフである。9 is a graph showing an effect when a part of the multilayer film of the multilayer mirror is removed. 歪んだミラー基板に均一な多層膜が成膜された多層膜ミラーの概略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of a multilayer mirror in which a uniform multilayer film is formed on a distorted mirror substrate. 端部に比べて中心部が盛り上がっているミラー基板に均一な多層膜が成膜された多層膜ミラーの概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a multilayer mirror in which a uniform multilayer film is formed on a mirror substrate whose central portion is higher than an end portion. 本発明の例示的な露光装置の構成を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an exemplary exposure apparatus of the present invention. 本発明の露光装置を有するデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart for explaining a device manufacturing method having the exposure apparatus of the present invention. 図10に示すステップ4のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。11 is a detailed flowchart of a wafer process in Step 4 shown in FIG. 本発明の調整方法を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an adjustment method according to the present invention. PS/PDIマスクを表す概略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view illustrating a PS / PDI mask. 本発明の調整方法を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an adjustment method according to the present invention.

符号の説明Explanation of reference numerals

100      調整装置
110      計測部
120      除去部
130      制御部
700      露光装置
710      照明装置
720      マスク
730      投影光学系
740      被処理体
750      アライメント検出機構
760      フォーカス位置検出機構
REFERENCE SIGNS LIST 100 adjustment device 110 measuring unit 120 removing unit 130 control unit 700 exposure device 710 illumination device 720 mask 730 projection optical system 740 workpiece 750 alignment detection mechanism 760 focus position detection mechanism

Claims (18)

 多層膜ミラーを有する光学系の調整方法であって、
 前記光学系の使用波長の光を用いて、前記光学系の波面収差を計測する第1の計測ステップと、
 前記使用波長と異なる波長の光を用いて、前記光学系の波面収差を計測する第2の計測ステップと、
 前記第1の計測結果に基づいて、多層膜ミラーの多層膜の一部を除去するステップと、
 前記除去ステップの後に、前記第2の計測結果に基づいて、前記多層膜ミラーを調節するステップとを有することを特徴とする調整方法。
An adjustment method of an optical system having a multilayer mirror,
A first measurement step of measuring wavefront aberration of the optical system using light having a wavelength used by the optical system;
A second measurement step of measuring wavefront aberration of the optical system using light having a wavelength different from the used wavelength;
Removing a part of the multilayer film of the multilayer mirror based on the first measurement result;
Adjusting the multilayer mirror based on the second measurement result after the removing step.
 多層膜ミラーを有する光学系の調整方法であって、
 前記多層膜ミラーを調節するステップと、
 前記調節ステップの後に、前記多層膜ミラーの情報を取得するステップと、
 前記使用波長での前記光学系の波面収差が低減するように多層膜ミラーの多層膜の一部を除去するステップと、
 前記除去ステップの後に、前記情報に基づいて、前記多層膜ミラーを調節するステップとを有することを特徴とする調整方法。
An adjustment method of an optical system having a multilayer mirror,
Adjusting the multilayer mirror;
Obtaining the information of the multilayer mirror after the adjusting step;
Removing a part of the multilayer film of the multilayer mirror so that the wavefront aberration of the optical system at the used wavelength is reduced,
Adjusting the multilayer mirror based on the information after the removing step.
 多層膜ミラーを有する光学系の調整方法であって、
 前記光学系の波面収差を該光学系の使用波長と異なる波長の光を用いて計測するステップと、
 前記計測ステップで計測した前記波面収差に基づいて、前記多層膜ミラーの多層膜の一部を除去するステップとを有することを特徴とする調整方法。
An adjustment method of an optical system having a multilayer mirror,
Measuring the wavefront aberration of the optical system using light having a wavelength different from the wavelength used by the optical system,
Removing a part of the multilayer film of the multilayer mirror based on the wavefront aberration measured in the measurement step.
 前記除去ステップは、前記計測ステップで計測した前記波面収差を前記光学系の前記使用波長での波面収差に換算し、該換算した波面収差が低減するように、前記多層膜ミラーの多層膜の一部を除去することを特徴とする請求項3記載の調整方法。 The removing step converts the wavefront aberration measured in the measuring step into a wavefront aberration at the working wavelength of the optical system, and reduces one of the multilayer films of the multilayer mirror so that the converted wavefront aberration is reduced. 4. The adjustment method according to claim 3, wherein the portion is removed.  前記除去ステップは、予め実験又はシミュレーションにより得た、前記使用波長と異なる波長での前記光学系の波面収差と前記使用波長での前記光学系の波面収差との関係に基づいて、前記多層膜ミラーの多層膜の一部を除去することを特徴とする請求項3記載の調整方法。 The removing step is based on a relationship between a wavefront aberration of the optical system at a wavelength different from the working wavelength and a wavefront aberration of the optical system at the working wavelength obtained in advance by experiment or simulation. 4. The adjustment method according to claim 3, wherein a part of the multilayer film is removed.  前記除去ステップの後、前記光学系の波面収差を前記使用波長以外の光を用いて計測する再計測ステップを更に有することを特徴とする請求項1又は2記載の調整方法。 3. The adjustment method according to claim 1, further comprising, after the removing step, a re-measurement step of measuring the wavefront aberration of the optical system using light other than the used wavelength.  前記除去ステップの後、前記光学系の波面収差を前記使用波長以外の光を用いて計測する再計測ステップと、
 前記再計測ステップの計測結果に基づいて、前記多層膜ミラーを調節するステップとを更に有することを特徴とする請求項3記載の調整方法。
After the removing step, a re-measurement step of measuring the wavefront aberration of the optical system using light other than the used wavelength,
4. The adjusting method according to claim 3, further comprising: adjusting the multilayer mirror based on a measurement result of the re-measurement step.
 前記除去ステップの後、前記多層膜ミラーの多層膜の一部が除去された領域を除いた前記光学系の波面収差を使用波長以外の光を用いて計測する再計測ステップを更に有することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の調整方法。 After the removing step, the method further includes a re-measurement step of measuring the wavefront aberration of the optical system except for a region where a part of the multilayer film of the multilayer mirror is removed by using light other than the wavelength used. The adjustment method according to any one of claims 1 to 3, wherein  前記再計測ステップでは、前記多層膜ミラーの多層膜の一部が除去された領域にマスクをすることで計測を行うことを特徴とする請求項8記載の調整方法。 9. The adjustment method according to claim 8, wherein in the re-measurement step, the measurement is performed by masking an area of the multilayer mirror where a part of the multilayer film is removed.  前記再計測ステップでは、計測データのうち前記多層膜ミラーの多層膜の一部が除去された領域に相当するデータをデータ処理の際に除くことを特徴とする請求項8記載の調整方法。 9. The adjustment method according to claim 8, wherein in the re-measurement step, data corresponding to a region where a part of the multilayer film of the multilayer mirror has been removed from the measurement data is excluded during data processing.  前記使用波長と異なる波長の光は、紫外線、可視光又は赤外線であることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の調整方法。 4. The adjustment method according to claim 1, wherein the light having a wavelength different from the used wavelength is ultraviolet light, visible light, or infrared light.  前記多層膜ミラーを調節するステップでは、前記多層膜ミラーの位置又は角度を調整することを特徴とする請求項1又は2記載の調整方法。 3. The adjusting method according to claim 1, wherein in the step of adjusting the multilayer mirror, a position or an angle of the multilayer mirror is adjusted.  多層膜ミラーを有する光学系の調整装置であって、
 前記光学系の波面収差を該光学系の使用波長と異なる波長を有する光を用いて計測する計測部と、
 前記多層膜ミラーの多層膜の一部を除去する除去部と、
 前記計測部が計測した前記波面収差に基づいて、前記多層膜ミラーの多層膜の一部を除去するように前記除去部を制御する制御部とを有することを特徴とする調整装置。
An optical system adjustment device having a multilayer mirror,
A measurement unit that measures the wavefront aberration of the optical system using light having a wavelength different from the wavelength used by the optical system,
A removing unit that removes a part of the multilayer film of the multilayer mirror;
A controller configured to control the removing unit so as to remove a part of the multilayer film of the multilayer mirror based on the wavefront aberration measured by the measuring unit.
 請求項13記載の調整装置を有することを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus comprising the adjustment device according to claim 13.  請求項1乃至12のうちいずれか一項記載の調整方法を用いて調整されたことを特徴とする光学系。 An optical system adjusted using the adjustment method according to any one of claims 1 to 12.  光源からの光を、請求項15記載の光学系を介して被処理体に導いて当該被処理体を露光することを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that guides light from a light source to an object to be processed through the optical system according to claim 15, and exposes the object to be processed.  光源からの光でマスクを照明する照明光学系と、該マスクのパターンを被処理体に投影する投影光学系とを有する露光装置において、
 複数の多層膜ミラーを有する前記投影光学系の波面収差を、露光光の波長と異なる波長を有する光を用いて計測する計測部を有することを特徴とする露光装置。
In an exposure apparatus having an illumination optical system that illuminates a mask with light from a light source, and a projection optical system that projects a pattern of the mask onto an object to be processed,
An exposure apparatus, comprising: a measurement unit that measures a wavefront aberration of the projection optical system having a plurality of multilayer mirrors using light having a wavelength different from the wavelength of exposure light.
 請求項16又は17記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
 露光された前記被処理体に所定のプロセスを行うステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。
Exposing the object to be processed using the exposure apparatus according to claim 16 or 17,
Performing a predetermined process on the exposed object to be processed.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008205376A (en) * 2007-02-22 2008-09-04 Nikon Corp Multilayer reflector, exposure apparatus, device manufacturing method, multilayer reflector manufacturing method
JP2008225190A (en) * 2007-03-14 2008-09-25 Tohoku Univ Multilayer surface shape processing method and surface shape processing apparatus
JP2009010373A (en) * 2007-06-20 2009-01-15 Advanced Mask Technology Center Gmbh & Co Kg EUV mask and method for correcting EUV mask
JP2009043906A (en) * 2007-08-08 2009-02-26 Nikon Corp EUV exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP2009521117A (en) * 2005-12-23 2009-05-28 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー Optical imaging device with determination of imaging error
JP2009534860A (en) * 2006-04-24 2009-09-24 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー Projection exposure system and method of use thereof
JP2013537710A (en) * 2010-07-30 2013-10-03 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Method and apparatus for calibrating an optical system of a projection exposure tool for microlithography

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009521117A (en) * 2005-12-23 2009-05-28 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー Optical imaging device with determination of imaging error
JP2009534860A (en) * 2006-04-24 2009-09-24 カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー Projection exposure system and method of use thereof
US8908149B2 (en) 2006-04-24 2014-12-09 Carl Zeiss Smt Gmbh Projection exposure system and use thereof
JP2008205376A (en) * 2007-02-22 2008-09-04 Nikon Corp Multilayer reflector, exposure apparatus, device manufacturing method, multilayer reflector manufacturing method
JP2008225190A (en) * 2007-03-14 2008-09-25 Tohoku Univ Multilayer surface shape processing method and surface shape processing apparatus
JP2009010373A (en) * 2007-06-20 2009-01-15 Advanced Mask Technology Center Gmbh & Co Kg EUV mask and method for correcting EUV mask
JP2009043906A (en) * 2007-08-08 2009-02-26 Nikon Corp EUV exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP2013537710A (en) * 2010-07-30 2013-10-03 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Method and apparatus for calibrating an optical system of a projection exposure tool for microlithography

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