(57)【要約】【課題】  供給する光を基準点に対して所定の位置に維持することを可能とする光源装置、当該光源装置を有し、優れた露光性能を実現する露光装置を提供する。【解決手段】  プラズマを生成し、前記プラズマから放射される光を供給する光源装置であって、前記プラズマから放射される光の位置を一定に維持する維持手段を有することを特徴とする光源装置を提供する。【選択図】          図１
2006032578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマを生成し、前記プラズマから放射される光を供給する光源装置であって、
前記プラズマから放射される光の位置を一定に維持する維持手段を有することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
ターゲットを供給するターゲット供給装置と、
レーザー光を射出するレーザー発生部と、前記ターゲットに前記レーザー光を集光する集光素子とを有し、前記プラズマを生成するレーザー装置と、
前記プラズマから放射される光を集光する光学部材とを更に有することを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
ワークガスを供給するガス供給装置と、
前記ワークガスに対して電圧を印加する電極を有し、前記プラズマを生成する印加装置と、
前記プラズマから放射される光を集光する光学部材とを更に有することを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項４】
前記維持手段は、前記光の位置を検出する第１の検出手段、前記プラズマの位置を検出する第２の検出手段、前記光学部材の位置及び／又は角度を検出する第３の検出手段、前記集光素子の位置及び／又は角度を検出する第４の検出手段のうち少なくとも一の検出手段と、
前記光学部材の位置及び／又は角度を調整する第１の調整手段、前記集光素子の位置及び／又は角度を調整する第２の調整手段、前記ターゲット供給装置の位置及び／又は角度を調整する第３の調整手段のうち少なくとも一の調整手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記光の位置を一定に維持するように、前記調整手段を制御する制御部とを有することを特徴とする請求項３記載の光源装置。
【請求項５】
前記維持手段は、前記光の位置を検出する第１の検出手段、前記プラズマの位置を検出する第２の検出手段、前記光学部材の位置及び／又は角度を検出する第３の検出手段、前記電極の位置及び／又は角度を検出する第４の検出手段のうち少なくとも一の検出手段と、
前記光学部材の位置及び／又は角度を調整する第１の調整手段、前記電極の位置及び／又は角度を調整する第２の調整手段のうち少なくとも一の調整手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記光の位置を一定に維持するように、前記調整手段を制御する制御部とを有することを特徴とする請求項３記載の光源装置。
【請求項６】
レチクルに形成されたパターンを被処理体に露光する露光装置であって、
請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の光源装置と、
前記光源装置から供給される光を用いて前記レチクルを照明する照明光学系と、
前記レチクルに形成されたパターンを前記被処理体に投影する投影光学系とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項７】
請求項６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を現像する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。
【請求項８】
被測定体の反射率を測定する測定装置であって、
請求項１乃至５記載のうちいずれか一項記載の光源装置と、
前記光源装置から供給された光を前記被測定体に照射する照射手段と、
前記被測定体から反射した前記光を検出する検出手段とを有することを特徴とする測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、光源装置に係り、特に、ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、液晶パネルなどの表示素子、磁気ヘッドなどの検出素子、ＣＣＤなどの撮像素子といった各種デバイス、マイクロメカニクスで用いる微細パターンの製造に用いられる露光装置に使用される光源に関する。本発明の光源装置は、例えば、Ｘ線や極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光を光源として利用する露光装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
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、レチクル（又はマスク）に描画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。
【０００３】
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高くなる。このため、近年の半導体素子の微細化への要求に伴い露光光の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）と用いられる紫外光の波長は短くなってきた。
【０００４】
しかし、半導体素子は急速に微細化しており、紫外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、紫外光よりも更に波長が短い、波長１０ｎｍ乃至１５ｎｍ程度の極端紫外（ＥＵＶ）光を用いた縮小投影露光装置（以下、「ＥＵＶ露光装置」と称する。）が開発されている。
【０００５】
ＥＵＶ光源としては、例えば、レーザープラズマ光源が用いられる。レーザープラズマ光源は、真空容器中に置かれたターゲット材（金属薄膜、不活性ガス、液滴など）に高強度のパルスレーザーを照射し、高温のプラズマを発生させ、かかるプラズマから放射される、例えば、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を利用するものである。
【０００６】
このようなＥＵＶ光源は、上述したように、半導体素子の製造において、ＥＵＶ露光装置の光源として注目されており、その調整についても種々の提案がなされている。例えば、プラズマ（の発生位置）から発生するＥＵＶ光をピンホールカメラ及びＣＣＤによって検知し、ターゲットを供給する位置、若しくは、パルスレーザーを照射する位置（パルスレーザーの集光点の位置）を制御することで、ＥＵＶ光の発生位置を所定の位置に保つ提案がある（例えば、特許文献１乃至４参照。）。
【特許文献１】特開２０００−５６０９９号公報
【特許文献２】特開２０００−３４０３９５号公報
【特許文献３】特開２００１−２６７０９６号公報
【特許文献４】特開２００１−３２０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、このような従来技術は、レーザーロッドの温度変化やレーザー光の第２高調波発生用の結晶の温度変化などに起因するパルスレーザー光の発散角や射出方向の変化や、ターゲットの交換等によりＥＵＶ光源内部でＥＵＶ光の発生位置が変動した場合には調整が可能であるが、例えば、集光ミラーの位置や角度が変動した場合や、ＥＵＶ光源と後段の光学系との位置関係が温度変化や振動などにより変動した場合には調整ができなくなる。従って、ＥＵＶ光源から供されるＥＵＶ光が一定でなくなり、露光装置においては、露光量不足や露光量ムラ、結像位置の変化等を引き起こし、露光性能の低下を招いてしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、供給する光を基準点に対して所定の位置に維持することを可能とする光源装置、当該光源装置を有し、優れた露光性能を実現する露光装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての光源装置は、プラズマを生成し、前記プラズマから放射される光を供給する光源装置であって、前記プラズマから放射される光の位置を一定に維持する維持手段を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の別の側面としての露光装置は、レチクルに形成されたパターンを被処理体に露光する露光装置であって、上述の光源装置と、前記光源装置から供給される光を用いて前記レチクルを照明する照明光学系と、前記レチクルに形成されたパターンを前記被処理体に投影する投影光学系とを有することを特徴とする。
【００１１】
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を現像するステップとを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の更に別の側面としての測定装置は、被測定体の反射率を測定する測定装置であって、上述の光源装置と、前記光源装置から供給された光を前記被測定体に照射する照射手段と、前記被測定体から反射した前記光を検出する検出手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
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。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、供給する光を基準点に対して所定の位置に維持することを可能とする光源装置、当該光源装置を有する露光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての光源装置１００について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。図１は、光源装置１００の構成を模式的に示す概略断面図である。
【００１６】
光源装置１００は、ターゲット（標的部材）ＴＧにレーザー光ＬＬを照射してプラズマＰＬを生成し、かかるプラズマＰＬから放射されるＥＵＶ光ＥＬを供給する光源装置である。光源装置１００は、図１に示すように、ターゲット供給装置１１０と、レーザー装置１２０と、光学部材１３０と、維持手段２００とを有する。
【００１７】
ターゲット供給装置１１０は、ターゲット射出部１１２を介して、真空又は減圧環境に維持されたチャンバＣＢの所定の位置にターゲットＴＧを供給する。ターゲット供給装置１１０は、後述するレーザー装置１２０のレーザー光ＬＬの発光に同期して断続的にターゲットＴＧを供給する。ターゲットＴＧは、本実施形態では、液滴であるが、銅、錫、アルミニウム等の金属の固体でもよく、また、Ｘｅのガス、クラスタでもよい。
【００１８】
レーザー装置１２０は、レーザー発生部１２２と、集光素子１２４とを有し、ターゲットＴＧにレーザー光ＬＬを照射してプラズマＰＬを生成する機能を有する。
【００１９】
レーザー発生部１２２は、レーザー光ＬＬを発生させると共に、発生させたレーザー光ＬＬを射出する。レーザー光ＬＬは、本実施形態では、パルスレーザーであり、プラズマＰＬ（ターゲットＴＧ）から放射されるＥＵＶ光ＥＬ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よく、レーザー発生部１２２は、通常数ｋＨｚの繰り返し周波数で運転される。
【００２０】
集光素子１２４は、レンズ、ミラー、平行平板ガラスなどから構成され、レーザー発生部１２２から射出されるレーザー光ＬＬを、レーザー導入窓ＬＷを介してチャンバＣＢ内に導光する。レーザー導入窓ＬＷは、チャンバＣＢの隔壁の一部として用いられ、レーザー光ＬＬを透過する部材からなる。集光素子１２４は、本実施形態では、集光レンズ１２４ａ及び反射ミラー１２４ｂから構成される。集光素子１２４は、ＥＵＶ光ＥＬを効率よく供給するために、レーザー光ＬＬを、ターゲットＴＧ上でプラズマＰＬの生成に必要、且つ、十分なスポットサイズ及びエネルギー密度となるように集光する機能を有する。
【００２１】
光学部材１３０は、プラズマＰＬから放射されるＥＵＶ光ＥＬを集光し、ＥＵＶ光ＥＬを供給する供給位置ＳＰＰに導光する機能を有する。換言すれば、光学部材１３０は、供給位置ＳＰＰに配置される後段の光学系など（例えば、露光装置の場合には、照明光学系など）にＥＵＶ光ＥＬを供給する。
【００２２】
光学部材１３０は、本実施形態では、反射面に光を強め合う作用を有する多層膜を設けたプラズマＰＬの付近を焦点とする回転放物面形状の多層膜ミラーからなり、プラズマＰＬから放射されたＥＵＶ光を集光せずに（即ち、集光点を形成せずに）、平行光として後段の光学系に供給する。２０ｎｍ以下の波長を有するＥＵＶ光ＥＬを反射することが可能な多層膜は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）層とシリコン（Ｓｉ）層を交互に２０層ほど積層したＭｏ／Ｓｉ多層膜や、Ｍｏ層とベリリウム（Ｂｅ）層を交互に積層したＭｏ／Ｂｅ多層膜などがある。
【００２３】
維持手段２００は、供給するＥＵＶ光ＥＬの位置と供給位置ＳＰＰの基準となる基準点ＳＴＰとの位置関係を維持する機能を有する。換言すれば、維持手段１４０は、光源装置１００が供給するＥＵＶ光ＥＬの供給位置ＳＰＰを常に一定に保つ。なお、基準点ＳＴＰは、光源装置１００がＥＵＶ光ＥＬを供給する後段の光学系に設けられている。
【００２４】
維持手段２００は、本実施形態では、光学部材１３０の位置及び角度を調整する調整手段２１０と、供給位置ＳＰＰに供給されるＥＵＶ光ＥＬ位置に対応した検出位置での角度を検出する検出手段２２０と、検出手段２２０の検出結果を基に、調整手段２１０を制御する制御部２３０とを有する。なお、本実施形態において「ＥＵＶ光ＥＬの角度」、「ＥＵＶ光ＥＬの位置（ずれ）」等といった表現を用いるが、特に断らない限り「ＥＵＶ光ＥＬを代表する中心光線」に対しての表現であるとする。
【００２５】
検出手段２２０は、基準点ＳＴＰに対して（即ち、ＥＵＶ光ＥＬが供給される後段の光学系などに）接続部材ＣＭを介して剛に接続されている。制御部２３０は、本実施形態では、検出手段２２０の検出結果に基づいて、ＥＵＶ光ＥＬの供給位置ＳＰＰと基準点ＳＴＰとの位置関係を一定に維持するように、調整手段２１０を制御する。なお、制御部２３０は、後述する別の維持手段においても、同様の機能を有する。また、制御部２３０は、ＥＵＶ光ＥＬの供給位置ＳＰＰと基準点ＳＴＰとの位置関係を一定に維持するために必要な動作（例えば、計算等）を全て制御する。
【００２６】
以下、図２乃至図７、図２４及び図２５を参照して、維持手段２００について具体的に説明する。図２は、検出手段２２０の構成の一例を示す概略斜視図である。検出手段２２０は、図２に示すように、本実施形態では、ピンホール板２２１及び２次元センサ２２２で構成される。
【００２７】
図２を参照するに、光学部材１３０で反射されたＥＵＶ光ＥＬは、ピンホール板２２１が有するピンホール２２１ａを通過して、２次元センサ２２２に照射される。ここで、ＥＵＶ光ＥＬが照射される２次元センサ２２２上の照射点をＩＲＰとし、照射点ＩＲＰの中心位置を（Ｘ１，Ｙ１）とする。
【００２８】
図３は、図２に示す検出手段２２０において、Ｘ軸方向だけを取り出した図である。図３を参照するに、ピンホール板２２１のピンホール２２１ａから２次元センサ２２２までの距離をＬ１とすると、角度Ｗｙ１は、Ｗｙ１＝−Ｘ１／Ｌ１で表される。但し、角度Ｗｙは、図３に示すＷｙ＋の方向を正とする。
【００２９】
図４は、２次元センサ２２２の一例として２次元ＣＣＤ２２２Ａを示す概略平面図である。図４を参照するに、２次元ＣＣＤ２２２Ａは、数万個乃至数百万個の画素２２２Ａａが並べられており、各画素からの出力を処理することで照射点ＩＲＰの中心位置（Ｘ１，Ｙ１）を算出することができる。
【００３０】
図５は、２次元センサ２２２の一例として４分割センサ２２２Ｂを示す概略平面図である。図５を参照するに、４分割センサ２２２Ｂは、４つのセンサ２２２Ｂａ、２２２Ｂｂ、２２２Ｂｃ及び２２２Ｂｄからなる。例えば、センサ２２２Ｂａに照射されるエネルギーをＥａ、センサ２２２Ｂｂに照射されるエネルギーをＥｂ、センサ２２２Ｂｃに照射されるエネルギーをＥｃ、センサ２２２Ｂｄに照射されるエネルギーをＥｄとすると、４分割センサ２２２ＢをＥＵＶ光ＥＬに対して動かすなどして、ＥＵＶ光ＥＬの位置（Ｘ，Ｙ）とＰ＝（Ｅａ＋Ｅｂ−Ｅｃ−Ｅｄ）／（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ＋Ｅｄ）、Ｑ＝（Ｅａ＋Ｅｄ−Ｅｂ−Ｅｃ）／（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ＋Ｅｄ）の関係を予め取得しておけば、Ｐ＝Ｐ（ｘ，ｙ）及びＱ＝Ｑ（Ｘ，Ｙ）の関係を得ることができる。従って、Ｐ及びＱの値から、４分割センサ２２２Ｂ上の照射点ＩＲＰの中心位置（Ｘ１，Ｙ１）を算出することができる。
【００３１】
このように、ピンホール板２２１及び２次元センサ２２２で構成される検出手段２２０は、基準点ＳＴＰに対して接続部材ＣＭを介して剛に接続されているため、光源装置１００の位置が後段の光学系に対して変動した場合に、検出位置におけるＥＵＶ光ＥＬの角度の変化、ひいては供給位置ＳＰＰにおける位置の変化を正確に検出することができる。
【００３２】
図２４は、図２に示す検出手段２２０の別の検出手段２２０Ｄの構成を示す概略断面図である。図２に示す検出手段２２０においては、ピンホール板２２１と、２次元センサ２２２とを組み合わせてＥＵＶ光ＥＬの角度を検出したが、検出手段２２０Ｄは、図２４に示すように、第１のスリット２２１Ｄと、第２のスリット２２２Ｄと、第１の光量センサ２２３Ｄと、第１のスリット２２１Ｄよりも前段に配置された第２の光量センサ２２４Ｄとを有する。また、図２４（ａ）に示されるように、第１のスリット２２１Ｄと第２のスリット２２２Ｄとは、互いに光源装置１００の光軸（図２４中、二点鎖線で表している）に対して垂直方向にずれた位置に配置されている。
【００３３】
第１のスリット２２１Ｄ及び第２のスリット２２２Ｄを、図２４（ａ）に示すように配置すると、例えば、図２４（ｂ）に示すようにＥＵＶ光ＥＬが第１の光量センサ２２３Ｄ及び第２の光量センサ２２４Ｄに対して垂直に入射した場合と、図２４（ｃ）及び図２４（ｃ）に示すようにＥＵＶ光ＥＬが第１の光量センサ２２３Ｄ及び第２の光量センサ２２４Ｄに対して角度を有して入射した場合には、第１の光量センサ２２３Ｄに入射するＥＵＶ光ＥＬの光量が変化することを利用してＥＵＶ光ＥＬの角度を検出することができる。
【００３４】
但し、第１の光量センサ２２３Ｄのみで検出している場合には、ＥＵＶ光ＥＬの光量全体が変化した場合に、ＥＵＶ光ＥＬの角度変化と区別がつかない。このような場合には、第２の光量センサ２２４Ｄを用いて光量を規格化することでＥＵＶ光ＥＬの角度を算出することが可能である。例えば、第１の光量センサ２２３Ｄの出力をＥ１、第２の光量センサ２２４Ｄの出力をＥ２とした場合に、予めＥＵＶ光ＥＬの角度を変化させるなどして、角度とＥ１／Ｅ２の関係を取得しておけば、Ｅ１／Ｅ２の出力からＥＵＶ光ＥＬの角度を算出することができる。
【００３５】
図２５は、検出手段２２０の別の構成を示す概略断面図である。図２に示す検出手段２２０は、ピンホール板２２１と、２次元センサ２２２との組み合わせで構成したが、本実施形態では、凹面ミラー２２５と、２次元センサ２２２を組み合わせている。
【００３６】
図２５を参照するに、ＥＵＶ光ＥＬは、凹面ミラー２２５で結像され、２次元センサ２２２上に照射点ＩＲＰを形成する。ここで、予めＥＵＶ光ＥＬの角度を変化させるなどして、角度に応じた照射点ＩＲＰの座標（位置）を取得しておけば、照射点ＩＲＰの位置からＥＵＶ光ＥＬの角度を検出することができる。
【００３７】
図６は、調整手段２１０の構成の一例を示す概略斜視図である。図６を参照するに、調整手段２１０は、光学部材１３０をＷｘ方向に回転駆動する駆動機構２１１と、光学部材１３０をＷｙ方向に回転駆動する駆動機構２１２とを有し、光学部材１３０を駆動することで、ＥＵＶ光ＥＬの角度を自由に変えることができる。
【００３８】
図７は、検出手段２２０の検出結果を基にした光学部材１３０の具体的な駆動について説明する図である。なお、図７では、説明を簡単にするために、Ｙ軸周りのみを示している。図２及び図３におけるＥＵＶ光ＥＬの角度をＷｙ１とし、図７において、光学部材１３０のＹ軸周りの回転をＷｙとしたとき、光学部材１３０を駆動する駆動量をΔＷｙとする。この場合、光学部材１３０をΔＷｙ＝１／２×Ｗｙ１だけ駆動すれば、ＥＵＶ光ＥＬを供給位置ＳＰＰに戻すことができる。同様に、Ｘ軸周りの回転をＷｘとしたとき、光学部材１３０を駆動する駆動量をΔＷｘとする。この場合、光学部材１３０をΔＷｘ＝１×Ｗｘ１だけ駆動すれば、ＥＵＶ光ＥＬを供給位置ＳＰＰに戻すことができる。また、光学部材１３０を一度駆動してもＥＵＶ光ＥＬを供給位置ＳＰＰに戻すことができない場合には、照射点ＩＲＰの中心位置（Ｘ１、Ｙ１）から駆動量ΔＷｘ及びΔＷｙを算出し、光学部材１３０の駆動を繰り返し行ってもよい。
【００３９】
以下、図８及び図９を参照して、光源装置１００の変形例である光源装置１００Ａについて説明する。図８は、光源装置１００Ａの構成を示す概略断面図である。光源装置１００Ａは、図１に示す光源装置１００と同様であるが、維持手段２００Ａの構成が異なる。維持手段２００Ａは、本実施形態では、検出手段２２０と、制御部２３０と、調整手段２４０とを有する。調整手段２４０は、例えば、反射ミラー１２４ｂのＸ軸回転を担うＸ軸ステージと、反射ミラー１２４ｂのＹ軸回転を担うＹ軸ステージとを有し、各々のステージが独立に駆動するように構成される。
【００４０】
図９は、図８に示す光源装置１００Ａの主要部分を示す概略断面図である。なお、図９では、説明を簡単にするために、ターゲットＴＧは、Ｘ軸に対して平行に供給されているものとする。図９において、反射ミラー１２４ｂからＥＵＶ光ＥＬの発生点（即ち、プラズマＰＬ）までのＸ軸方向の設計上の距離をＤ１とし、ＥＵＶ光ＥＬの発生点（即ち、プラズマＰＬ）から光学部材１３０までのＹ軸方向の設計上の距離をＤ２とし、反射ミラー１２４ｂからＥＵＶ光ＥＬの発生点（即ち、プラズマＰＬ）までのＹ軸方向の設計上の距離をＤ３とする。
【００４１】
レーザー光ＬＬの光軸とＸ軸との設計上のなす角θは、以下の数式１で表される。
【００４２】
【数１】
2006032578.tif 000003
【００４３】
従って、距離Ｄ１は、以下の数式２で表される。
【００４４】
【数２】
2006032578.tif 000004
【００４５】
このとき、ＥＵＶ光ＥＬの発生点（プラズマＰＬ）の位置をΔＸだけ移動する（プラズマＰＬ’の位置）ことでＥＵＶ光ＥＬの角度を変更しようとする。反射ミラー１２４ｂの駆動量をΔＷｙとすれば、以下の数式３を満足する駆動量ΔＷｙを算出し、かかる駆動量ΔＷｙに基づいて反射ミラー１２４ｂを駆動すればよい。
【００４６】
【数３】
2006032578.tif 000005
【００４７】
数式３において、ΔＷｙに２倍の係数をかける理由は、反射ミラー１２４ｂがΔＷｙ動けば、反射ミラー１２４ｂで反射されるレーザー光ＬＬの光軸は２倍の角度分だけ動くためである。
【００４８】
一方、数式３を変形した以下の数式４をΔＸ／Ｄ３＜＜１、且つ、ΔＷｙ＜＜１（ΔＸ／Ｄ３及びΔＷｙが１に比べて十分に小さい）として解くと以下の数式５が得られる。
【００４９】
【数４】
2006032578.tif 000006
【００５０】
【数５】
2006032578.tif 000007
【００５１】
従って、駆動量ΔＷｙだけ反射ミラー１２４ｂを駆動すればよい。
【００５２】
ＥＵＶ光ＥＬが供給位置ＳＰＰに対してＷｙ１だけ傾いている場合、Ｗｙ１は、以下の数式６で表される。
【００５３】
【数６】
2006032578.tif 000008
【００５４】
従って、以下の数式７を満足する駆動量ΔＷｙだけ反射ミラー１２４ｂを駆動すればよい。
【００５５】
【数７】
2006032578.tif 000009
【００５６】
以上では、ＥＵＶ光ＥＬが供給位置ＳＰＰに対してＸ軸方向にずれた場合に、反射ミラー１２４ｂをＷｙ方向に駆動することについて説明したが、ＥＵＶ光ＥＬが供給位置ＳＰＰに対してＹ軸方向にずれた場合も同様に、以下の数式８を満足する駆動量ΔＷｘに基づいて、反射ミラー１２４ｂをＷｘ方向に駆動すればよい。
【００５７】
【数８】
2006032578.tif 000010
【００５８】
また、本実施形態では詳しく説明しないが、ターゲットＴＧの位置を変えることでも同様の効果を得ることができる。
【００５９】
以下、図１０及び図１２を参照して、光源装置１００の変形例である光源装置１００Ｂについて説明する。図１０は、光源装置１００Ｂの構成を示す概略断面図である。光源装置１００Ｂは、図１に示す光源装置１００と同様であるが、維持手段２００Ｂの構成が異なる。維持手段２００Ｂは、本実施形態では、調整手段２１０と、制御部２３０と、検出手段２５０とを有する。検出手段２５０は、プラズマＰＬからのＥＵＶ光ＥＬを検出するセンサ２５２と、ＥＵＶ光ＥＬをセンサ２５２に結像させる光学素子２５４とから構成され、プラズマＰＬ（即ち、ＥＵＶ光ＥＬの発生点）の位置を検出する。光学素子２５４は、本実施形態では、凸レンズであるが、凹面ミラーであっても同様の効果を得ることができる。
【００６０】
光源装置１００Ｂは、検出手段２５０によってプラズマＰＬの位置を検出することができるため、ＥＵＶ光ＥＬの光軸が供給位置ＳＰＰからずれた場合に、光学部材１３０をどのように駆動すればよいのかを制御部２３０にデータとして格納しておき、かかるデータに基づいて光学部材１３０を駆動することで、ＥＵＶ光ＥＬの角度と基準点ＳＴＰとの位置関係を一定に維持することができる。
【００６１】
図１１は、図１０に示す光源装置１００Ｂの主要部分を示す概略断面図である。図１１において、検出手段２５０は、プラズマＰＬ（の位置）がプラズマＰＬ’（の位置）に移動したことを検出する。これにより、ＥＵＶ光ＥＬもプラズマＰＬ’から発生するＥＵＶ光ＥＬ’に変わり、図１１に示すように、角度が変動する。この場合、調整手段２１０を介して光学部材１３０を駆動し、光学部材１３０’のように姿勢を変えることで、ＥＵＶ光ＥＬ’の角度変化させ、所定の角度のＥＵＶ光ＥＬ’’に戻すことができる。
【００６２】
以下、図１２及び図１３を参照して、光源装置１００Ａの変形例である光源装置１００Ｃについて説明する。図１２は、光源装置１００Ｃの構成を示す概略断面図である。光源装置１００Ｃは、図８に示す光源装置１００Ａと同様であるが、維持手段２００Ｃの構成が異なる。維持手段２００Ｃは、本実施形態では、検出手段２２０と、制御部２３０と、調整手段２４０及び２６０とを有する。調整手段２６０は、ターゲット供給装置１１０の位置及び／又は角度を調整する機能を有する。換言すれば、調整手段２６０は、チャンバＣＢ内に供給するターゲットＴＧの位置を変えることができる。調整手段２６０は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及び各軸周りの６軸を有するステージとして具現化される。また、構成を簡単にするために、Ｘ軸周り、Ｙ軸周り及びＺ軸の３軸を有するステージを調整手段２６０としてもよい。
【００６３】
図１３は、図１２に示す光源装置１００Ｃの主要部分を示す概略斜視図である。図１３（ａ）に示すように、ターゲットＴＧ上に集光点がくるようにレーザー光ＬＬを照射すれば、安定したＥＵＶ光ＥＬを得ることができる。しかし、上述したように、調整手段２４０によって反射ミラー１２４ｂを駆動した場合には、必ずしもターゲットＴＧ上に集光点がくるとは限らない。そこで、調整手段２４０を介して反射ミラー１２４ｂを駆動し、レーザー光ＬＬの集光点が距離Δαだけ変動した場合に、図１３（ｂ）に示すように、調整手段２６０によってターゲット供給装置１１０を駆動してターゲットＴＧの位置も距離Δαだけ移動させることで、安定したＥＵＶ光ＥＬを得ることができる。
【００６４】
以下、図１４及び図１５を参照して、光源装置１００Ｂの変形例である光源装置１００Ｄについて説明する。図１４は、光源装置１００Ｄの構成を示す概略断面図である。光源装置１００Ｄは、図１０に示す光源装置１００Ｂと同様であるが、維持手段２００Ｄの構成が異なる。維持手段２００Ｄは、本実施形態では、調整手段２１０、２４０及び２６０と、制御部２３０と、検出手段２７０及び２８０とを有する。検出手段２７０は、光学部材１３０の位置及び／又は角度を検出する機能を有する。検出手段２８０は、反射ミラー１２４ｂの位置及び／又は角度を検出する機能を有する。検出する方法としては例えばガイド部分に取り付けられたエンコーダにより位置や角度を読み取る方法、またはミラーの背面と基準面との距離を複数の点において測距センサで計測する方法が一例として考えられる。
【００６５】
光源装置１００Ｄは、検出手段２７０及び／又は２８０の検出結果を基に、調整手段２１０、２４０、２６０のうち少なくとも一を駆動することで、ＥＵＶ光ＥＬの角度を基準点ＳＴＰに対して一定に保持することができる。
【００６６】
図１５は、図１４に示す光源装置１００Ｄの主要部分を示す概略断面図である。なお、光学部材１３０の位置や角度が変動した場合に、ＥＵＶ光ＥＬの発生点（即ち、プラズマＰＬの位置）をどの位置に移動すればよいかは予め分かっているものとする。図１５を参照するに、光学部材１３０（の位置）が光学部材１３０’（の位置）に移動したことを検出手段２７０は検出する。光学部材１３０’の位置では、ＥＵＶ光ＥＬはＥＵＶ光ＥＬ’となり、変動する。この場合、プラズマＰＬの位置をプラズマＰＬ’の位置にすることで、ＥＵＶ光ＥＬ’を所定の位置に戻すことができることがわかっているため、反射ミラー１２４ｂを調整手段２４０によって適当に駆動し、所定のＥＵＶ光ＥＬ’’に戻すことができる。このとき、ターゲットＴＧの位置をターゲットＴＧ’の位置に移動させることで、ＥＵＶ光ＥＬ’’も安定して発生させることができる。
【００６７】
図１５では、光学部材１３０が変動した場合に、光学部材１３０以外を駆動することでＥＵＶ光ＥＬを所定に保つ例を説明したが、例えば、反射ミラー１２４ｂが変動した場合に、光学部材１３０及びターゲット供給装置１１０（即ち、ターゲットＴＧの位置）を駆動することでも同様の効果を得ることができる。
【００６８】
以下、図１６乃至図２３を参照して、光源装置１００の変形例である光源装置１００Ｅについて説明する。図１６は、光源装置１００Ｅの構成を示す概略断面図である。光源装置１００Ｅは、図１に示す光源装置１００と同様であるが、光学部材１３０Ａと維持手段２００Ｅの構成が異なる。
【００６９】
光学部材１３０Ａは、本実施形態では、プラズマＰＬの付近を第１焦点とする回転楕円面形状の多層膜ミラーであり、第２焦点ＦＰ付近にＥＵＶ光を一旦集光する。
【００７０】
維持手段２００Ｅは、本実施形態では、調整手段２１０、２４０及び２６０と、制御部２３０と、検出手段２９０とを有する。検出手段２９０は、ＥＵＶ光ＥＬの位置を検出する機能を有する。なお、検出手段２９０の具体的な構成等については後述する。  光源装置１００Ｅは、検出手段２９０によって検出されたＥＵＶ光ＥＬの位置に基づいて、ターゲット供給装置１１０、調整手段２１０、２４０及び２６０を介して、反射ミラー１２４ｂ、光学部材１３０Ａのうちのいずれか、又は、全てを駆動し、ＥＵＶ光ＥＬの位置を基準点ＳＴＰに対して所定に保つことができる。
【００７１】
図１７は、図１６に示す光源装置１００Ｅの主要部分を示す概略断面図である。図１７において、検出手段２９０は、所定の位置からずれたＥＵＶ光ＥＬ’を検出する。この場合、光学部材１３０Ａの位置を光学部材１３０Ａ’の位置に駆動すると共に、プラズマＰＬの位置（即ち、ＥＵＶ光ＥＬの発光点）をプラズマＰＬ’に駆動することで、ＥＵＶ光ＥＬ’の位置をＥＵＶ光ＥＬの位置（即ち、所定の位置）に戻すことができる。
【００７２】
ここで、検出手段２９０について説明する。図１８は、検出手段２９０の一例として４分割センサ２９０Ａを示す概略平面図である。図１８を参照するに、４分割センサ２９０Ａは、４つのセンサ２９２Ａａ、２９２Ａｂ、２９２Ａｃ及び２９２Ａｄから構成され、中央にピンホール２９４Ａを有する。ピンホール２９４Ａは、例えば、露光に十分なＥＵＶ光ＥＬを通過させる大きさ、且つ、ＥＵＶ光ＥＬの位置の変動が検出できる大きさで形成される。例えば、ＥＵＶ光ＥＬがガウス分布の形状を有する強度分布の場合には、ピンホール２９４Ａの直径を６σ（σは、ガウス分布の広がりを表現する量）程度にすれば、ＥＵＶ光ＥＬの透過光量に影響を及ぼすことなく、ＥＵＶ光ＥＬの位置を検出することができる。
【００７３】
図１９及び図２０は、４分割センサ２９０Ａ（のピンホール２９４Ａ）とＥＵＶ光ＥＬの位置関係、及び、４分割センサ２９０Ａで検出されるＥＵＶ光ＥＬの強度を示す図である。図１９及び図２０において、ＥＬａは、ＥＵＶ光ＥＬの一部であって、例えば、露光に用いられる光、ＥＬｂ（ＥＬｂ１及びＥＬｂ２）は、露光には用いないが、４分割センサ２９０Ａに照射され、ＥＵＶ光ＥＬの位置の検出に用いられる光を示している。
【００７４】
図１９を参照するに、ＥＵＶ光ＥＬは、４分割センサ２９０Ａのピンホール２９４Ａの中心部分に照射されている。この場合、４分割センサ２９０Ａのセンサ２９２Ａａ乃至２９２Ａｄには、エネルギーが均等に照射されている。しかし、図２０に示すように、ＥＵＶ光ＥＬが、４分割センサ２９０Ａのピンホール２９４Ａの中心部分に照射されていない場合には、４分割センサ２９０Ａのセンサ２９２Ａａに一番多くのエネルギーが照射されていることになる。この場合、例えば、センサ２９２Ａａに照射されるエネルギーをＥａ、センサ２９２Ａｂに照射されるエネルギーをＥｂ、センサ２９２Ａｃに照射されるエネルギーをＥｃ、センサ２９２Ａｄに照射されるエネルギーをＥｄとすると、上述した４分割センサ２２２Ｂと同様に、Ｐ及びＱの値から、４分割センサ２９２Ａに照射されるＥＵＶ光ＥＬの位置（Ｘ、Ｙ）を算出することができる。
【００７５】
図２１は、検出手段２９０の一例としてフィルタ２９２Ｂを用いた検出機構２９０Ｂの構成を示す概略斜視図である。図２１を参照するに、検出機構２９０Ｂは、フィルタ２９２ＢにＥＵＶ光ＥＬが照射されたときに散乱する散乱光ＳＥＬをレンズ２９４Ｂで結像し、ＣＣＤ２９６Ｂで計測することで、散乱光ＳＥＬの位置を検出することができる。ＣＣＤ２９６Ｂが検出する光は、ＥＵＶ光ＥＬがフィルタ２９２Ｂに照射されたときに発生する赤外線でもよいし、ＥＵＶ光ＥＬと同時にプラズマＰＬで発生する可視光でもよい。ＥＵＶ光ＥＬの散乱光ＳＥＬを検出する場合には、レンズ２９４Ｂの代わりに多層膜ミラーを使用してもかまわない。
【００７６】
図２２は、検出手段２９０の一例として２次元ＣＣＤ２９２Ｃを用いた検出機構２９０Ｃの構成を示す概略斜視図である。図２２を参照するに、検出機構２９０Ｃは、２次元ＣＣＤ２９２Ｃを移動機構２９４Ｃを用いて任意のタイミングでＥＵＶ光ＥＬの光路中に挿脱可能に構成することで、ＥＵＶ光ＥＬの位置を検出することができる。２次元ＣＣＤ２９２Ｃは、例えば、露光時にはＥＵＶ光ＥＬの光路中から退避し、定期的又は随時（例えば、ウェハ交換時など）、光路中に挿入され、ＥＵＶ光ＥＬの位置を検出する。また、移動機構２９４Ｃも十分に剛に構成されているので、検出機構２９０Ｃは、移動機構２９４Ｃが無い場合と同様に、正確に基準点ＳＴＰとの位置関係を検出することができる。
【００７７】
図２３は、検出手段２９０の一例としてワイヤ２９２Ｄａ乃至２９２Ｄｄを用いた検出機構２９０Ｄの構成を示す概略斜視図である。図２３を参照するに、ワイヤ２９２Ｄａ乃至２９２Ｄｄは、電流計２９４Ｄａ乃至２９４Ｄｄを介してチャンバＣＢに接続されている。検出機構２９０ＤにＥＵＶ光ＥＬが照射されると、光源効果によってワイヤ２９２Ｄａ乃至２９２Ｄｄに電子ｅが放出される。従って、検出機構２９０Ｄは、ワイヤ２９２Ｄａ乃至２９２Ｄｄに流れる電流（即ち、電子ｅ）の大きさを検出することで、ＥＵＶ光ＥＬの位置を検出することができる。なお、ワイヤ２９２Ｄａ乃至２９２Ｄｄを十分に細くすれば、後段の光学系に供給するＥＵＶ光ＥＬをほとんど損なうことなく、ＥＵＶ光ＥＬの位置を検出することができる。
【００７８】
図３３はＥＵＶ光源１００Ｅから射出されるＥＵＶ光について説明したものである。プラズマＰＬから射出されたＥＵＶ光ＥＬは集光ミラー１３０Ａによって反射され、集光点ＦＰで一旦集光する。ここで光軸の方向にＺ軸座標をとる。集光点ＦＰで一旦集光した光はＺ＝Ｚ０平面上をＸＹ方向に自在に動く検出手段２９０Ｅによってその位置に照射される光の角度と強度を同時に計測することができる。光源１００ＥにはプラズマＰＬから発散するデブリを除去するためのデブリ除去装置５０２が置かれている。そのためプラズマＰＬからのＥＵＶ光ＥＬは、その一部が欠けており、集光点ＦＰから離れた位置では図３４（ａ）に示すように中央部分の光量が無いドーナッツ状の強度を示す。それをあるＸ座標の位置で切り取った断面が図３４（ｂ）である。図３４（ｂ）ではＹ方向に検出手段２９０Ｅをスキャンすることで得られた光量をプロットしたグラフである。ここにはドーナッツ上の強度に対応した５０５ａ、５０５ｂと二つのピークが現れている。
【００７９】
図３５を使って検出手段２９０Ｅについて説明する。検出手段２９０Ｅのピンホール５０６から入射したＥＵＶ光ＥＬはピンホールの後方に置かれた２次元センサ５０７上の位置５０８に照射される。このことにより入射光の角度を検出することができる。２次元センサは例えば２次元ＣＣＤを使ってもよいし２次元ＰＳＤを使用してもよい。図３６は角度の算出方法を示している。ピンホール５０６からＥＵＶ光ＥＬが通過し２次元センサ５０７上にｄＹだけ変化した位置に照射されたとするとＥＬの角度はｔａｎθ＝ｄＹ／Ｌ１で計算することができる。
【００８０】
図３７は図３３〜図３６までに説明した検出手段２９０Ｅを使ってＥＵＶ光源１００Ｅの光軸の角度を具体的に算出する方法について説明した図である。図３７において集光点ＦＰの位置がＦＰａからＺ方向にｄＺ，Ｙ方向にｄＹだけずれた場合を考える。図３３と同じようにＺ＝Ｚ０面上をスキャンしてその位置における強度と入射角度を計測する。入射角度を計測した結果が例えば図４０となったとする。図３８においてはＹ＝ｄＹにおいて入射光の角度が０であり計測位置Ｙにおける入射角のタンジェント（ｔａｎθ）が５０９のような直線にプロットされる。この直線の傾きをａとする。一方移動した集光点ＦＰｂからＺ＝Ｚ０平面までの距離をＬ２とすると入射光の角度はｔａｎθ＝Ｙ／Ｌ２で表すことができるので、Ｙ／ｔａｎθ＝Ｌ２となるが、これが即ち直線５０９の傾きとなる。このことから集光点ＦＰのＺ方向とＹ方向への変動を算出することができる。ここでは集光点ＦＰのＺ，Ｙ方向への変動のみについて扱ったが、Ｙ方向への算出方法と同様な方法でＸ方向の変動を計測することができる。
【００８１】
さらに、検出手段２９０Ｅをスキャンして得られる強度分布が図３７のように表される場合、５０５ａの重心をＧ１，５０５ｂの重心がＧ２と計算されたとする。さらに、Ｇ１，Ｇ２の中間点をＧとすると光軸５０８が点Ｇを通過することがわかる。このことから光軸の角度ψはｔａｎψ＝（Ｇ−ｄＹ）／Ｌ２で与えることができる。ここで示した角度はＸ軸周りの回転量ψについてのみ説明したが同じようにＹ軸周りの回転量についても計測することができる。
【００８２】
このようにして集光点を持つＥＵＶ光源の中間集光点の位置変動と光軸の角度変動を計測することができる。
【００８３】
以下、図２６及び図２７を参照して、光源装置１００の変形例である光源装置１００Ｆについて説明する。図２６は、光源装置１００Ｆの構成を示す概略断面図である。光源装置１００Ｆは、上述の維持手段１００乃至１００Ｅの構成を全て有し、ＥＵＶ光ＥＬの光軸の位置及び／又は角度を基準点ＳＴＰに対して所定の位置（即ち、供給位置ＳＰＰ）に保つことができる。
【００８４】
図２７は、図２６に示す光源装置１００Ｆの主要部分を示す概略断面図である。なお、図２７では、説明を簡単にするために、Ｙ軸周りのみを示している。また、ＥＵＶ光ＥＬの発生点（即ち、プラズマＰＬの位置）から光学部材１３０までの距離をＬ４とし、検出手段２９０から光学部材１３０までの距離をＬ５とする。
【００８５】
図２７を参照するに、プラズマＰＬの位置をプラズマＰＬ’の位置に移動し、光学部材１３０の位置を光学部材１３０’の位置に移動すると共に、角度をｑ１だけ移動すると、検出手段２９０の位置においては、ＥＵＶ光ＥＬからＥＵＶ光ＥＬ’に変わることで、光軸の位置は、以下の数式９に示されるように、光軸の角度は、以下の数式１０に示されるように変動する。
【００８６】
【数９】
2006032578.tif 000011
【００８７】
【数１０】
2006032578.tif 000012
【００８８】
これを利用して、露光装置１００Ｆは、ＥＵＶ光ＥＬの光軸の位置及び角度を供給位置ＳＰＰに維持することができる。
【００８９】
上述してきた維持手段は、レーザープラズマ方式の光源装置に限らず、図２８に示すような、ディスチャージ方式の光源装置１００Ｇにも適用することができる。図２８は、本発明の一側面としての光源装置１００Ｇの構成を示す概略断面図である。ディスチャージ方式の光源装置は、レーザープラズマ方式の光源装置と比較して、ターゲット供給装置や、レーザー装置がないが、基本的な構成については、レーザープラズマ方式の光源装置と同一である。
【００９０】
図２８において、１９０は放電型のプラズマ光源、１９１は電圧を印加する電界印加装置、１９２は付加的に取り付けられた電極、１９３は電極１９２に対して適当な電圧を印加する電界印加装置である。また、維持手段の一部を構成するものとして、光源装置１００Ｇは、プラズマ光源１９０の位置及び／角度を検出する検出手段１９４と、プラズマ光源１９０の位置及び／角度を調整する調整手段１９５とを有する。
【００９１】
光源装置１００Ｇにおいて、プラズマＰＬで発生したＥＵＶ光ＥＬは、光学部材１３０で集光され、後段の光学系に導光される。また、ＥＵＶ光ＥＬの発生位置（即ち、プラズマＰＬ）を検出するために、検出手段２５０が配置されている。
【００９２】
図２８において、電界印加装置１９３によって電界を変化させたときに、プラズマＰＬの位置がどう変化するかを予め取得しておき、ＥＵＶ光ＥＬを供給する場合には、検出手段２７０で検出されたプラズマＰＬの位置の変化に応じて、電界印加装置１９３を介して電界を変化させることで、ＥＵＶ光ＥＬの供給位置ＳＰＰに供給することができる。換言すれば、供給するＥＵＶ光ＥＬの光軸と基準点ＳＰＰとの位置関係を一定に維持することができる。
【００９３】
また、電界の印加は、プラズマ発生装置１９０の電界印加装置１９１のみを用いてもよいし、付加的に取り付けられた電界印加装置１９３と組み合わせて用いてもよい。
【００９４】
また、検出手段２２０、２９０及び１９４などを用いて、ＥＵＶ光ＥＬの光軸の位置及び角度を検出し、適当な調整手段２７０及び１９５や、電界印加装置１９１及び１９３を用いてＥＵＶ光ＥＬの光軸の位置及び角度を基準点ＳＴＰに対して一定に維持することができる。
【００９５】
光源装置１００Ｇは、例えば、ＥＵＶ光ＥＬの角度を検出手段２２０で検出して光学部材１３０を駆動することもできるし、プラズマＰＬの位置を検出手段２５０で検出して光学部材１３０を駆動することもできるし、ＥＵＶ光ＥＬの光軸の位置や角度を検出手段２２０及び２９０で検出して適当な調整手段２１０及び１９５や電界印加装置１９１及び１９３を用いて、ＥＵＶ光ＥＬを基準点ＳＴＰと供給位置ＳＰＰとの位置関係を一定に維持することができる。
【００９６】
以上のように、光源装置１００乃至１００Ｇによれば、様々な要因に起因するＥＵＶ光の発生位置の変動を検出し、適当な調整手段によって、供給するＥＵＶ光の供給する光を基準点に対して所定の位置に維持することができる。従って、光源装置１００乃至１００Ｇは、例えば、露光装置などに安定したＥＵＶ光を供給することができる。
【００９７】
以下、図２９を参照して、本発明の光源装置１００を適用した例示的な露光装置３００について説明する。ここで、図２９は、本発明の一側面としての露光装置３００の構成を示す概略ブロック図である。
【００９８】
本発明の露光装置３００は、露光用の照明光としてＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）を用いて、例えば、ステップ・アンド・スキャン方式やステップ・アンド・リピート方式でレチクル３２０に形成された回路パターンを被処理体３４０に露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる。）を例に説明する。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」とは、レチクルに対してウェハを連続的にスキャン（走査）してレチクルパターンをウェハに露光すると共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次の露光領域に移動する露光方法である。「ステップ・アンド・リピート方式」は、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次のショットの露光領域に移動する露光方法である。
【００９９】
図２９を参照するに、露光装置３００は、照明装置３１０と、レチクル３２０を載置するレチクルステージ３２５と、投影光学系３３０と、被処理体３４０を載置するウェハステージ３４５と、アライメント検出機構３５０と、フォーカス位置検出機構３６０とを有する。
【０１００】
照明装置３１０は、投影光学系３３０の円弧状の視野に対する円弧状のＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）によりレチクル３２０を照明する照明装置であって、光源装置１００と、照明光学系３１４とを有する。
【０１０１】
光源装置１００は、上述した通りのいかなる形態をも適用可能であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【０１０２】
照明光学系３１４は、集光ミラー３１４ａ、オプティカルインテグレーター３１４ｂから構成される。集光ミラー３１４ａ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３１４ｂは、レチクル３２０を均一に所定の開口数で照明する役割を持っている。
【０１０３】
レチクル３２０は、反射型レチクルで、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、レチクルステージ３２５に支持及び駆動されている。レチクル３２０から発せられた回折光は、投影光学系３３０で反射されて被処理体３４０上に投影される。レチクル３２０と被処理体３４０とは、光学的に共役の関係に配置される。露光装置３００は、スキャナーであるため、レチクル３２０と被処理体３４０を走査することによりレチクル３２０のパターンを被処理体３４０上に縮小投影する。
【０１０４】
レチクルステージ３２５は、レチクル３２０を支持して図示しない移動機構に接続されている。レチクルステージ３２５は、当業界周知のいかなる構造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方向にレチクルステージ３２５を駆動することでレチクル３２０を移動することができる。露光装置３００は、レチクル３２０と被処理体３４０を同期した状態で走査する。
【０１０５】
投影光学系３３０は、複数の反射ミラー（即ち、多層膜ミラー）３３０ａを用いて、レチクル３２０面上のパターンを像面である被処理体３４０上に縮小投影する。複数のミラー３３０ａの枚数は、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、レチクル３２０と被処理体３４０を同時に走査して広い面積を転写する。投影光学系３３０の開口数（ＮＡ）は、０．２乃至０．３程度である。
【０１０６】
被処理体３４０は、本実施形態ではウェハであるが、液晶基板その他の被処理体を広く含む。被処理体３４０には、フォトレジストが塗布されている。
【０１０７】
ウェハステージ３４５は、ウェハチャック３４５ａによって被処理体３４０を支持する。ウェハステージ３４５は、例えば、リニアモーターを利用してＸＹＺ方向に被処理体３４０を移動する。レチクル３２０と被処理体３４０は、同期して走査される。また、レチクルステージ３２５の位置とウェハステージ３４５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。
【０１０８】
アライメント検出機構３５０は、レチクル３２０の位置と投影光学系３３０の光軸との位置関係、及び、被処理体３４０の位置と投影光学系３３０の光軸との位置関係を計測し、レチクル３２０の投影像が被処理体３４０の所定の位置に一致するようにレチクルステージ３２５及びウェハステージ３４５の位置と角度を設定する。
【０１０９】
フォーカス位置検出機構３６０は、被処理体３４０面でフォーカス位置を計測し、ウェハステージ３４５の位置及び角度を制御することによって、露光中、常時被処理体３４０面を投影光学系３３０による結像位置に保つ。
【０１１０】
露光において、照明装置３１０から射出されたＥＵＶ光はレチクル３２０を照明し、投影光学系３３０によりレチクル３２０面上のパターンを被処理体３４０面上に結像する。本実施形態において、像面は円弧状（リング状）の像面となり、レチクル３２０と被処理体３４０を縮小倍率比の速度比で走査することにより、レチクル３２０の全面を露光する。露光装置３００に用いられる照明装置３１０が有する光源装置１００は、供給するＥＵＶ光の位置を所定の位置に維持することができる。従って、露光装置３００は、優れた露光性能を達成し、高いスループットで経済性よくデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素子、撮像素子（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を提供することができる。
【０１１１】
次に、図３０及び図３１を参照して、上述の露光装置３００を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図３０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行程であり、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、これが出荷（ステップ７）される。
【０１１２】
図３１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３００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。このように、露光装置３００を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【０１１３】
また、光源装置１００は、図３２に示すように、被測定体ＯＭの反射率を測定する測定装置４００にも適用することができる。図３２は、本発明の一側面としての測定装置４００の構成を示す概略斜視図である。測定装置４００は、光源装置１００と、前置鏡４１０と、スリット４２０と、回折格子４３０と、スリット４４０と、後置鏡４５０と、検出器４６０とを有する。
【０１１４】
図３２を参照するに、測定装置４００は、レーザー光源部１１０で発生したレーザー光ＬＬをレーザー光学系３２で集光及び反射して、ターゲット供給装置１０から供給されたターゲットＴＧに対して照射することでＥＵＶ光ＥＬを発生する。ＥＵＶ光ＥＬは、集光ミラー４２で集光され、前置鏡４１０及びスリット４２０を通過し、回折格子４３０で分光された後、スリット４４０で所望の波長のみが選択され、後置鏡４５０で再び反射された後、被測定体ＯＭに照射され、被測定体ＯＭで反射された光の大きさを検出器４６０で検出する。測定装置４００は、光源装置１００を用いることにより、より高精度な反射率の測定を行うことが可能となる。
【０１１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の一側面としての光源装置の構成を模式的に示す概略断面図である。
【図２】図１に示す検出手段の構成の一例を示す概略断面図である。
【図３】図２に示す検出手段において、Ｘ軸方向だけを取り出した図である。
【図４】図２に示す２次元センサの一例として２次元ＣＣＤを示す概略平面図である。
【図５】図２に示す２次元センサの一例として４分割センサを示す概略平面図である。
【図６】図１に示す調整手段の構成の一例を示す概略斜視図である。
【図７】検出手段の検出結果を基にした光学部材の具体的な駆動について説明する図である。
【図８】図１に示す光源装置の変形例である光源装置の構成を示す概略断面図である。
【図９】図８に示す光源装置の主要部分を示す概略断面図である。
【図１０】図１に示す光源装置の変形例である光源装置の構成を示す概略断面図である。
【図１１】図１０に示す光源装置の主要部分を示す概略断面図である。
【図１２】図８に示す光源装置の変形例である光源装置の構成を示す概略断面図である。
【図１３】図１２に示す光源装置の主要部分を示す概略斜視図である。
【図１４】図１０に示す光源装置の変形例である光源装置の構成を示す概略断面図である。
【図１５】図１４に示す光源装置の主要部分を示す概略断面図である。
【図１６】図１に示す光源装置の変形例である光源装置の構成を示す概略断面図である。
【図１７】図１６に示す光源装置の主要部分を示す概略断面図である。
【図１８】図１６に示す検出手段の一例として４分割センサを示す概略平面図である。
【図１９】図１８に示す４分割センサ（のピンホール）とＥＵＶ光の位置関係、及び、４分割センサで検出されるＥＵＶ光の強度を示す図である。
【図２０】図１８に示す４分割センサ（のピンホール）とＥＵＶ光の位置関係、及び、４分割センサで検出されるＥＵＶ光の強度を示す図である。
【図２１】図１６に示す検出手段の一例としてフィルタを用いた検出機構の構成を示す概略斜視図である。
【図２２】図１６に示す検出手段の一例として２次元ＣＣＤを用いた検出機構を示す概略斜視図である。
【図２３】図１６に示す検出手段の一例としてワイヤを用いた検出機構の構成を示す概略斜視図である。
【図２４】図２に示す検出手段の別の検出手段の構成を示す概略断面図である。
【図２５】図２に示す検出手段の別の構成を示す概略断面図である。
【図２６】図１に示す光源装置の変形例である光源装置の構成を示す概略断面図である。
【図２７】図２６に示す光源装置の主要部分を示す概略断面図である。
【図２８】本発明の一側面としての光源装置の構成を示す概略断面図である。
【図２９】本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図３０】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。
【図３１】図３０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。
【図３２】本発明の一側面としての測定装置の構成を示す概略斜視図である。
【図３３】図１６のＥＵＶ光源から射出されるＥＵＶ光についての説明図である。
【図３４】図１６のＥＵＶ光源から射出されるＥＵＶ光の集光点からは成れた位置での強度分布を示す図である。
【図３５】図３３の検出手段の説明図である。
【図３６】角度の算出方法の説明図である。
【図３７】角度の算出方法の説明図である。
【図３８】角度の算出方法の説明図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１００                        光源装置
１１０                        ターゲット供給装置
１２０                        レーザー装置
１２４                        集光素子
１２４ｂ                      反射ミラー
１３０                        光学部材
１９０                        プラズマ光源
１９１                        電界印加装置
１９２                        電極
１９３                        電界印加装置
２００                        維持手段
２１０                        調整手段
２２０                        検出手段
２２１                        ピンホール板
２２１ａ                      ピンホール
２２２                        ２次元センサ
２２２Ａ                      ２次元ＣＣＤ
２２２Ｂ                      ４分割センサ
２２０Ｄ                      検出手段
２２１Ｄ                      第１のスリット
２２２Ｄ                      第２のスリット
２２３Ｄ                      第１の光量センサ
２２４Ｄ                      第２の光量センサ
２２５                        凹面ミラー
２３０                        制御部
２５０                        検出手段
２６０                        調整手段
２７０、２８０及び２９０      検出手段
２９０Ａ                      ４分割センサ
２９２Ｂ                      フィルタ
２９４Ｂ                      レンズ
２９６Ｂ                      ＣＣＤ
１００Ａ乃至１００Ｇ          光源装置
２００Ａ乃至２００Ｅ          維持手段
３００                        露光装置
４００                        測定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
2006032578.tif 000015
【図４】
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【図５】
2006032578.tif 000017
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006032578.tif 000021
【図１０】
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【図１１】
2006032578.tif 000023
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
2006032578.tif 000040
【図２９】
2006032578.tif 000041
【図３０】
2006032578.tif 000042
【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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