(57)【要約】【課題】  複数の反射部材を用いて構成されるＥＵＶ露光装置において、マスク面上における照明光の強度ムラの発生を抑制することができる露光装置を提供する。【解決手段】  照明光を供給するプラズマ光源２０と、プラズマ光源２０からの照明光を集光する集光ミラー２７とを有する光源部２と、マスクＭのパターンを感光性基板Ｗに露光するために、光源部２からの照明光によりマスクＭを照明する照明光学系ＩＬを有する露光部３とを備える露光装置において、照明光学系ＩＬは、複数の要素ミラーを有するフライアイミラーを備え、集光ミラー２７は、照明光を集光する複数の部分ミラーを有し、部分ミラーは、複数の要素ミラーにおける少なくとも２つの要素ミラーよりなる集合体の外形形状に基づいて定められた形状を有する。【選択図】  図１
2006080109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を供給する光源と、該光源からの照明光を集光する集光ミラーとを有する光源部と、
マスクのパターンを感光性基板に露光するために、前記光源部からの前記照明光により前記マスクを照明する照明光学系を有する露光部とを備える露光装置において、
前記照明光学系は、複数の要素ミラーを有する要素ミラー群を備え、
前記集光ミラーは、前記照明光を集光する複数の部分ミラーを有し、
前記部分ミラーは、前記複数の要素ミラーにおける少なくとも２つの要素ミラーよりなる集合体の外形形状に基づいて定められた形状を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記部分ミラーの形状は、前記複数の要素ミラーにおける少なくとも２つの要素ミラーよりなる集合体の外形形状と相似形状、または、前記複数の要素ミラーにおける少なくとも２つの要素ミラーよりなる集合体の外形形状を含む形状であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
照明光を供給する光源と、該光源からの照明光を集光する集光ミラーとを有する光源部と、
マスクのパターンを感光性基板に露光するために、前記光源部からの前記照明光により前記マスクを照明する照明光学系を有する露光部とを備える露光装置において、
前記照明光学系は、複数の要素ミラーを有する要素ミラー群を備え、
前記集光ミラーは、前記複数の要素ミラーにおける少なくとも２つの要素ミラーよりなる集合体の外形形状に基づいて定められた開口形状を持つ開口部を有することを特徴とする露光装置。
【請求項４】
前記開口部の形状は、前記複数の要素ミラーにおける少なくとも２つの要素ミラーよりなる集合体の外形形状と相似形状、または、前記複数の要素ミラーにおける少なくとも２つの要素ミラーよりなる集合体の外形形状を含む形状であることを特徴とする請求項３記載の露光装置。
【請求項５】
前記光源は、前記照明光として極端紫外光を射出する光源を含み、
前記光源部は、前記開口部を通してレーザ光を前記光源に導くレーザ光射出手段を含むことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
照明光を供給する光源と、該光源からの照明光を集光する集光ミラーとを有する光源部と、
マスクのパターンを感光性基板に露光するために、前記光源部からの前記照明光により前記マスクを照明する照明光学系を有する露光部とを備える露光装置において、
前記照明光学系は、複数の要素ミラーを有する要素ミラー群を備え、
前記集光ミラーは、前記照明光を集光する複数の部分ミラーを有し、
前記複数の部分ミラーは、該複数の部分ミラーの継ぎ目の影が前記要素ミラー群の有効領域に形成されないように構成されることを特徴とする露光装置。
【請求項７】
前記要素ミラー群は、前記マスク面と光学的に共役な位置またはその近傍に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記光源は、前記照明光として極端紫外光を射出する光源を含むことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項６及び請求項７の何れか一項に記載の露光装置。
【請求項９】
光源からの光をマスクに照明する照明光学系を備え、前記マスクのパターンを感光性基板に露光するための露光装置において、
前記照明光学系は、前記光源と前記被照明物体との間の光路に配置された第１光学部材と、前記第１光学部材と前記被照明物体との間の光路に配置された第２光学部材とを有し、
前記第１光学部材は、並列配置された複数の第１光学要素を有し、
前記第２光学部材は、並列配置された複数の第２光学要素を有し、
前記第１光学部材を構成する多数の第１光学要素の継ぎ目が、前記第２光学部材を構成する多数の第２光学要素の非有効領域に形成されるように、前記多数の第１光学素子は構成されることを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
マスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、
前記露光工程により露光された感光性基板を現像する現像工程とを含むマイクロデバイスの製造方法であって、
前記露光工程は、請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【請求項１１】
光源からの光を被照明物体へ導く照明装置において、
前記光源と前記被照明物体との間の光路に配置された第１光学部材と、前記第１光学部材と前記被照明物体との間の光路に配置された第２光学部材とを有し、
前記第１光学部材は、並列配置された複数の第１光学要素を有し、
前記第２光学部材は、並列配置された複数の第２光学要素を有し、
前記第１光学部材を構成する多数の第１光学素子の継ぎ目が、前記第２光学部材を構成する多数の第２光学要素の非有効領域に形成されるように、前記多数の第１光学素子は構成されることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバイスをリソグラフィ工程で製造するための照明装置、露光装置及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体集積回路の製造においては、マスク上に形成された非常に微細なパターンを感光性基板上に転写するために、可視光あるいは紫外光を利用したフォトリソグラフィの手法が用いられている。このフォトリソグラフィの手法を用いた製造工程では、マスク上に形成された原画となるパターンを、投影光学系を介してフォトレジスト等の感光剤が塗布された感光性基板上に投影露光する投影露光装置が用いられている。
【０００３】
近年、半導体集積回路の高集積化、高密度化を実現するために、回路の線幅を更に細く、又は、パターンを更に精細にする必要があることから、投影露光装置において解像度の向上が要求されている。投影露光装置において解像度を上げるために、露光光源として、これまでに水銀灯（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）等を用いた投影露光装置が実用化されており、より解像度を上げるために更なる短波長化が進められ、露光光の波長が１５７ｎｍより短い光（例えば、ＥＵＶ光）を用いてマスクのパターンを感光性基板上に投影露光するＥＵＶ露光装置の開発が進められている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１‐３１２６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＥＵＶ光を射出する光源としてプラズマ光源が用いられるが、このプラズマ光源から射出したＥＵＶ光を集光ミラーで集光しＥＵＶ光を露光装置の露光部に導く場合、マスク面上に集光ミラーの構成に基づく照明光の強度ムラが発生する場合がある。即ち、外形が大きな集光ミラーは、一体で製作することができないため、複数の部分ミラーを組み合わせて製作される。集光ミラーで集光され反射されたＥＵＶ光は、マスク面と光学的に共役な位置に配置されているフライアイミラーに入射する。この時、集光ミラーを構成する部分ミラーの継ぎ目部分においては、ＥＵＶ光が反射されないため、フライアイミラー上に部分ミラーの継ぎ目の影が形成される。フライアイミラー上に影が形成されると、マスク面上において照明光の強度ムラが生じる。
【０００６】
この発明の課題は、集光ミラーを構成する部分ミラーの継ぎ目の影に基づいてマスク面上で照明光の強度ムラが発生することを防止した照明装置、露光装置、及び該露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の露光装置は、照明光を供給する光源と、該光源からの照明光を集光する集光ミラーとを有する光源部と、マスクのパターンを感光性基板に露光するために、前記光源部からの前記照明光により前記マスクを照明する照明光学系を有する露光部とを備える露光装置において、前記照明光学系は、複数の要素ミラーを有する要素ミラー群を備え、前記集光ミラーは、前記照明光を集光する複数の部分ミラーを有し、前記部分ミラーは、前記複数の要素ミラーにおける少なくとも２つの要素ミラーよりなる集合体の外形形状に基づいて定められた形状を有することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２記載の露光装置は、前記部分ミラーの形状が、前記複数の要素ミラーにおける少なくとも２つの要素ミラーよりなる集合体の外形形状と相似形状、または、前記複数の要素ミラーにおける少なくとも２つの要素ミラーよりなる集合体の外形形状を含む形状であることを特徴とする。
【０００９】
この請求項１及び請求項２記載の露光装置によれば、部分ミラーの形状を、複数の要素ミラーにおける少なくとも２つの要素ミラーよりなる集合体（要素ミラーの集合体）の外形形状に基づいて定められた形状、例えば、相似形状や要素ミラーの集合体の外形形状を含む形状としている。従って、部分ミラーの構成に基づく影が要素ミラー群に掛かることによるマスク面上における照明光の強度ムラの発生を防止し、高い精度でマスクパターンを感光性基板に露光することができる。
【００１０】
また、請求項３記載の露光装置は、照明光を供給する光源と、該光源からの照明光を集光する集光ミラーとを有する光源部と、マスクのパターンを感光性基板に露光するために、前記光源部からの前記照明光により前記マスクを照明する照明光学系を有する露光部とを備える露光装置において、前記照明光学系は、複数の要素ミラーを有する要素ミラー群を備え、前記集光ミラーは、前記複数の要素ミラーにおける少なくとも２つの要素ミラーよりなる集合体の外形形状に基づいて定められた開口形状を持つ開口部を有することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４記載の露光装置は、前記開口部の形状が、前記複数の要素ミラーにおける少なくとも２つの要素ミラーよりなる集合体の外形形状と相似形状、または、前記複数の要素ミラーにおける少なくとも２つの要素ミラーよりなる集合体の外形形状を含む形状であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５記載の露光装置は、前記光源が、前記照明光として極端紫外光を射出する光源を含み、前記光源部は、前記開口部を通してレーザ光を前記光源に導くレーザ光射出手段を含むことを特徴とする。
【００１３】
この請求項３乃至請求項５記載の露光装置によれば、集光ミラーが有する開口部の開口形状を要素ミラーの集合体の外形形状に基づいて、例えば、相似形状、または、要素ミラーの集合体の外形形状を含む形状としている。従って、開口部の影が要素ミラー群に掛かった場合であっても、影が掛かる要素ミラーを最小限に抑えることができるため、マスク面上での照明光の強度ムラの発生を抑制し、高い精度でマスクパターンを感光性基板に露光することができる。
【００１４】
また、請求項６記載の露光装置は、照明光を供給する光源と、該光源からの照明光を集光する集光ミラーとを有する光源部と、マスクのパターンを感光性基板に露光するために、前記光源部からの前記照明光により前記マスクを照明する照明光学系を有する露光部とを備える露光装置において、前記照明光学系は、複数の要素ミラーを有する要素ミラー群を備え、前記集光ミラーは、前記照明光を集光する複数の部分ミラーを有し、前記複数の部分ミラーは、該複数の部分ミラーの継ぎ目の影が前記要素ミラー群の有効領域に形成されないように構成されることを特徴とする。
【００１５】
この請求項６記載の露光装置によれば、複数の部分ミラーの継ぎ目の影が、複数の要素ミラーを有する要素ミラー群の有効領域または有効反射領域に形成されないため、マスク面上における強度ムラの発生を適切に防止し、高い精度でマスクパターンを感光性基板に露光することができる。
【００１６】
また、請求項７記載の露光装置は、前記要素ミラー群が、前記マスク面と光学的に共役な位置またはその近傍に配置されることを特徴とする。この請求項７記載の露光装置によれば、マスク面と光学的に共役な位置またはその近傍に配置される要素ミラー群に部分ミラーの継ぎ目の影が形成されないようにすることにより、マスク面上における照明光の強度ムラの発生を防止することができる。
【００１７】
また、請求項８記載の露光装置は、前記光源が、前記照明光として極端紫外光を射出する光源を含むことを特徴とする。この請求項８記載の露光装置によれば、照明光として極端紫外光を用いる場合においても、マスク面上における集光ミラーの形状に基づく照明光の強度ムラの発生を防止することができる。
【００１８】
また、請求項９の露光装置は、光源からの光をマスクに照明する照明光学系を備え、前記マスクのパターンを感光性基板に露光するための露光装置において、前記照明光学系は、前記光源と前記被照明物体との間の光路に配置された第１光学部材と、前記第１光学部材と前記被照明物体との間の光路に配置された第２光学部材とを有し、前記第１光学部材は、並列配置された複数の第１光学要素を有し、前記第２光学部材は、並列配置された複数の第２光学要素を有し、前記第１光学部材を構成する多数の第１光学要素の継ぎ目が、前記第２光学部材を構成する多数の第２光学要素の非有効領域に形成されるように、前記多数の第１光学要素は構成されることを特徴とする。
【００１９】
この請求項９記載の露光装置によれば、光学部材が反射部材に限らず屈折部材等においても照明ムラの発生を防止することができる。
【００２０】
また、請求項１０記載のマイクロデバイスの製造方法は、マスクのパターンを感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された感光性基板を現像する現像工程とを含むマイクロデバイスの製造方法であって、前記露光工程は、請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とする。
【００２１】
この請求項１０記載のマイクロデバイスの製造方法によれば、請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の露光装置を用いて露光を行うため、マスクに形成された微細なパターンを感光性基板に転写することができ、極めて良好なるマイクロデバイスを製造することができる。
【００２２】
また、請求項１１の照明装置は、光源からの光を被照明物体へ導く照明装置において、前記光源と前記被照明物体との間の光路に配置された第１光学部材と、前記第１光学部材と前記被照明物体との間の光路に配置された第２光学部材とを有し、前記第１光学部材は、並列配置された複数の第１光学要素を有し、前記第２光学部材は、並列配置された複数の第２光学要素を有し、前記第１光学部材を構成する多数の第１光要素子の継ぎ目が、前記第２光学部材を構成する多数の光学要素の非有効領域に形成されるように、前記多数の第１光学要素は構成されることを特徴とする。
【００２３】
この請求項１１記載の照明装置によれば、第１光学部材を構成する多数の第１光要素子の継ぎ目が、第２光学部材に形成されることがないため、被照明物体に対して極めて良好なる照明を行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明の露光装置によれば、照明光学系内での光学部材の継ぎ目等の影による悪影響を防止できるため、マスク面上に照明光の強度ムラ（強度分布の不均一性）が発生することを防止し、高い精度でマスクパターンを感光性基板に露光することができる。
【００２５】
また、この発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、マスクに形成された微細なパターンを感光性基板に転写することができるため、極めて良好なるマイクロデバイスを製造することができる。
【００２６】
また、この発明による照明装置によれば、照明光学系内での光学部材の継ぎ目等の影による悪影響を防止できるため、良好なる照明を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる投影露光装置について説明する。図１は、実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。この投影露光装置は、図１に示すように、約５〜４０ｎｍの波長のＥＵＶ（extreme ultra violet、極端紫外）光を射出する光源部２、及び光源部２からの照明光によりマスクを照明して、マスクのパターンを感光性基板に露光する露光部３を備えている。
【００２８】
光源部２は、プラズマ光源２０を有する。プラズマ光源２０は、レーザ光源（レーザ光射出手段）２１により射出され集光光学系２２で集光されたレーザ光を透過窓２３を介して光源チャンバ２４内に導き、光源チャンバ２４内に導かれたレーザ光によりターゲット供給ノズル２５から滴下された液体キセノン（Ｘｅ）の液滴（標的材料）２６を照射することにより、高温のプラズマを生成し、このプラズマからの輻射によりＥＵＶ（extreme ultra violet、極端紫外）光を放射する光源である。
【００２９】
プラズマ光源２０から射出した光束は、集光ミラー２７により集光され、光源チャンバ２４に設けられた開口部２８を介して光源部２から射出し露光部３に入射する。ここで露光部３は、露光チャンバ３０内に、後述するコリメータミラー４０、反射型フライアイ光学系４１，４２、コンデンサ光学系４３，４４により構成される照明光学系ＩＬ、マスクステージＭＳ、反射型投影光学系ＰＬ、ウエハステージＷＳ等が収容されて構成されている。
【００３０】
なお、コリメータ４０、反射型フライアイ光学系（４１、４２）、コンデンサー光学系（４３、４４）の反射面には、モリブデン、ルテニウム、ロジウム、珪素、珪素化合物の内の複数の物質を堆積させた多層膜が形成されている。
【００３１】
図２に示すように、光源部２から射出したＥＵＶ光は、コリメータミラー４０により反射され集光されることにより略平行光束となる。ＥＵＶ光は、略平行光束の状態でオプィカルインテグレータを構成する反射型フライアイ光学系へ導かれ、反射型フライアイ光学系を構成する一方の入射側反射型フライアイミラー（要素ミラー群）４１に入射する。
【００３２】
この入射側反射型フライアイミラー４１は、球面ミラーにより構成され並列に配列された複数の反射素子（要素ミラー）を有し、後述する被照射面または露光面としてのマスク（レチクル）Ｍや感光性基板（ウエハ）Ｗと光学的に共役な位置またはその近傍に配置されている。入射側反射型フライアイミラー４１に入射したＥＵＶ光は、入射側反射型フライアイミラー４１により反射され、反射型フライアイ光学系を構成する他方の射出側反射型フライアイミラー４２に入射する。この射出側反射型フライアイミラー４２は、球面ミラーにより構成され並列に配列された複数の反射素子を有し、照明光学系の瞳面またはその近傍に、あるいは投影光学系ＰＬの瞳面と実質的に光学的に共役な位置に配置されている。
【００３３】
図３は入射側反射型フライアイミラー４１、図４は射出側反射型フライアイミラー４２を示す正面図である。入射側反射型フライアイミラー４１のそれぞれの要素ミラー４１ａ及び射出側反射型フライアイミラー４２のそれぞれの要素光学系４２ａは、一対一に対応した状態でそれぞれ配列されており、同一の焦点距離を有している。入射側反射型フライアイミラー４１に入射した光束は、入射側反射型フライアイミラー４１のそれぞれの要素ミラー４１ａにより波面分割される。入射側反射型フライアイミラー４１により波面分割された多数の光束は、射出側反射型フライアイミラー４２に入射し、射出側反射型フライアイミラー４２のそれぞれの要素光学系４２ａは、波面分割された個々の光束を１本ずつ受ける。ここで、入射側反射型フライアイミラー４１の要素ミラー４１ａとマスクＭ上の被露光面と共役となるように配置されているため、射出側反射型フライアイミラー４２がケーラー照明における面光源となる。
【００３４】
ここで、入射側反射型フライアイミラー４１には、集光ミラー２７により集光されたＥＵＶ光の光束がコリメータミラー４０を介して入射する。集光ミラー２７は、図５に示すように、並列的に配置された複数の部分ミラー２７ａにより構成されており、透過窓２３を介して導かれたレーザ光を通過させるための開口部２７ｂが設けられている。部分ミラー２７ａは、図５に示すように、図３に示す入射側反射型フライアイミラー４１を構成する複数の要素ミラー４１ａにおける少なくとも２つの要素ミラー４１ａよりなる集合体（要素ミラー４１ａの集合体）の外形形状と略相似の形状を有している。開口部２７ｂも、図５に示すように、要素ミラー４１ａの集合体の外形形状と略相似の形状を有している。また、部分ミラー２７ａは、ＥＵＶ光を反射しない部分、即ち、一の部分ミラー２７ａと隣接する他の部分ミラー２７ａとの継ぎ目の影が、入射側反射型フライアイミラー４１を構成する要素ミラー４１ａの集合体の外縁部以外の部分に形成されないように配置されている。従って、部分ミラー２７ａの継ぎ目の影が、要素ミラー４１ａの集合体の外縁部を除く部分に形成されことを防ぐことによって、マスクＭ上における照明光の強度ムラの発生を防止している。
【００３５】
射出側反射型フライアイミラー４２により反射されたＥＵＶ光は、コンデンサ光学系を構成する一方の入射側反射型コンデンサミラー４３に入射する。この入射側反射型コンデンサミラー４３は、球面ミラーにより構成されている。入射側反射型コンデンサミラー４３に入射したＥＵＶ光は、入射側反射型コンデンサミラー４３により反射され、反射型コンデンサ光学系を構成する他方の射出側反射型コンデンサミラー４４に入射する。この射出側反射型コンデンサミラー４４は、球面ミラーにより構成されている。
【００３６】
コンデンサ光学系に入射したＥＵＶ光は、入射側反射型コンデンサミラー４３、射出側反射型コンデンサミラー４４により順次反射されて、所定の回路パターンが形成され、マスクステージＭＳに載置された反射型マスクＭ上を重畳的に均一照明する。反射型マスクＭにより反射されたＥＵＶ光は、図示しない複数の結像用反射部材を備える反射型投影光学系ＰＬを介して、ウエハステージＷＳに載置されレジストが塗布された感光性基板としてのウエハＷ上にマスクＭに形成されたパターン像を投影露光する。
【００３７】
なお、この投影露光装置においては、部分ミラー２７ａの形状を、要素ミラー４１ａの集合体と略相似の形状としているが、部分ミラー２７ａの形状は、要素ミラー４１ａの集合体の外形形状に基づく形状であれば、相似形状でなくてもよい。例えば、要素ミラーの集合体の外形形状を含む形状であってもよい。
【００３８】
また、上述の実施の形態においては、集光ミラー２７を構成する部分ミラー２７ａは、隣接する部分ミラー２７ａと所定の間隔を開けて配置されているが、要素ミラー群４１を構成する要素ミラー４１ａが隣接する要素ミラー４１ａと間隔を開けないで配置されている場合には、集光ミラー２７を構成する部分ミラー２７ａも隣接する部分ミラー２７ａと間隔を開けないで配置することが好ましい。
【００３９】
また、上述の実施の形態においては、露光光源として約５〜４０ｎｍの波長のＥＵＶ（extreme ultra violet、極端紫外）光源を用いているが、水銀灯（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）等を用いるようにしてもよい。
【００４０】
また、上述の実施の形態においては、部分ミラー２７ａは、複数の要素ミラー４１ａの中で、縦方向に隣接する少なくとも２つの要素ミラー４１ａの集合体の形状と略相似の形状を有しているが、縦方向及び横方向に隣接する少なくとも２つの要素ミラー４１ａの集合体の形状と略相似の形状を有するようにしてもよい。
【００４１】
この実施の形態にかかる投影露光装置によれば、集光ミラー２７を構成する部分ミラー２７ａは、入射側反射型フライアイミラー４１を構成する要素ミラー４１ａの集合体の外形形状と略相似の形状を有している。また、部分ミラー２７ａの継ぎ目の影が要素ミラー４１ａの集合体の外縁部以外の部分に掛からないように部分ミラー２７ａが配置されている。換言すれば、部分ミラー２７ａの継ぎ目の影が要素ミラー４１ａの有効反射領域（光学作用領域）外に形成されるように部分ミラー２７ａの形状や配置が決定されている。
【００４２】
すなわち、図３のように、上下方向の方向に沿って配列された多数のミラー要素の集合体の複数を並列配置して構成された要素ミラー群を用いた場合、図５に示されるように、多数のミラー要素の集合体の輪郭領域や周縁領域（要素ミラー群の有効領域または有効反射領域でない領域）にて、部分ミラーの継ぎ目の影が形成されるように部分ミラー２７ａが構成されている。このため、部分ミラー２７ａの継ぎ目の影がフライアイミラー４１上に掛かる場合であっても、要素ミラー４１ａの集合体の外縁部のみに掛かるため、マスク面上における照明光の強度ムラの発生を防止し、高い精度でマスクパターンをウエハに露光することができる。なお、上述の実施の形態の場合、部分ミラーの影が要素ミラーの縁を多少越えて有効領域にも形成されたとしても、強度ムラが許容できる範囲であれば実質的に問題ない。
【００４３】
また、この実施の形態にかかる投影露光装置によれば、集光ミラー２７に形成された開口部２７ｂは、入射側反射型フライアイミラー４１を構成する要素ミラー４１ａの集合体の外形形状と略相似の形状を有している。従って、開口部の影が入射側反射型フライアイミラー４１に掛かった場合であっても、影が掛かる要素ミラー４１ａを最小限に抑えることができるため、マスク面上での照明光の強度ムラの発生を抑制し、高い精度でマスクパターンを感光性基板に露光することができる。
【００４４】
上述の実施の形態では、反射面に多層膜を用いた直入射型のフライアイミラーに関して説明したが、これに限るものではく、斜入射型のフライアイミラーを用いることも可能である。斜入射型のフライアイミラーを用いた場合にも、集光ミラーの部分ミラー形状が斜入射型のフライアイミラーの要素ミラーの集合体と同じ、あるいは相似形状であれば良い。
【００４５】
また、上述の実施の形態では、集光ミラーを構成する部分ミラーの継ぎ目の影がフライアイミラーに形成されないようにする構成を代表させて、２つの反射部材の関係を説明したが、本発明は反射部材に限らず、屈折部材、回折部材、拡散部材等に適用できること言うまでもない。
【００４６】
さらに、上述の実施の形態では、露光装置について説明したが、発明は、露光装置以外の各種の照明装置に適用することもできる。
【００４７】
上述の実施の形態にかかる露光装置では、照明光学系によってレチクル（マスク）を照明し、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板（ウエハ）に露光する（露光工程）ことにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて感光性基板としてのウエハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図６のフローチャートを参照して説明する。
【００４８】
先ず、図６のステップＳ３０１において、１ロットのウエハ上に金属膜が蒸着される。次のステップＳ３０２において、その１ロットのウエハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップＳ３０３において、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その１ロットのウエハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップＳ３０４において、その１ロットのウエハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップＳ３０５において、その１ロットのウエハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウエハ上の各ショット領域に形成される。
【００４９】
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述のマイクロデバイス製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、感光性基板上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、極めて微細な回路パターンを有するマイクロデバイスを精度良く得ることができる。なお、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０５では、ウエハ上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウエハ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。
【００５０】
また、上述の実施の形態にかかる露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図７のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図７において、パターン形成工程Ｓ４０１では、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィ工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２へ移行する。
【００５１】
次に、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２では、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルタの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルタを形成する。そして、カラーフィルタ形成工程Ｓ４０２の後に、セル組み立て工程Ｓ４０３が実行される。セル組み立て工程Ｓ４０３では、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタ等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程Ｓ４０３では、例えば、パターン形成工程Ｓ４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルタ形成工程Ｓ４０２にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。
【００５２】
その後、モジュール組み立て工程Ｓ４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上述の実施の形態にかかる露光装置を用いて露光を行うため、感光性基板上における解像力やコントラスト等の低下を防止することができ、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスを精度良く得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明の実施の形態にかかる投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態にかかる露光部の概略構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態にかかる入射側反射型フライアイミラーの正面図である。
【図４】この発明の実施の形態にかかる射出側反射型フライアイミラーの正面図である。
【図５】この発明の実施の形態にかかる集光ミラーの正面図である。
【図６】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての半導体デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態にかかるマイクロデバイスとしての液晶表示素子の製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
２…光源部、３…露光部、２７…集光ミラー、２７ａ…部分ミラー、２７ｂ…開口部、４０…コリメータミラー、４１…入射側反射型フライアイミラー、４２…射出側反射型フライアイミラー、４３…入射側反射型コンデンサミラー、４４…射出側反射型コンデンサミラー、Ｍ…マスク、ＩＬ…照明光学系、ＭＳ…マスクステージ、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、ＷＳ…ウエハステージ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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