(57)【要約】【課題】有効反射面の面精度の確保を実現し得る反射鏡、及び、それを有する露光装置を提供する。【解決手段】反射鏡となる母材１０からガラス基板１１を切り出す際には、透過光を用いた検査等で予め母材１０内部の脈理状態を測定する。本実施の形態の場合は、ガラス基板１１の表面（反射面の少なくとも有効反射面）１１ａにおいて、母材１０中の脈理１３と表面１１ａとが略平行となる位置でガラス基板１１を切り出す。こうして切り出したガラス基板１１は、表面１１ａを工具で研磨しても脈理１３の形状が出現しないので、良好な面精度の確保し得る。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板と、
該ガラス基板の一面（反射面）上に成膜された、極端紫外光（ＥＵＶ光）を反射する多層膜と、を備える反射鏡であって、
前記ガラス基板の反射面の少なくとも有効反射面において、該ガラス基板のガラス素材中の脈理と前記反射面とが略平行であることを特徴とする反射鏡。
【請求項２】
ＥＵＶ光を発生させるＥＵＶ光源と、
該ＥＵＶ光源からのＥＵＶ光を、原版を介して感応基板に導く反射光学系と、を備える露光装置であって、
前記光学系中の反射鏡が、
ガラス基板と、
該ガラス基板の一面（反射面）上に成膜された、ＥＵＶ光を反射する多層膜と、を備え、
前記ガラス基板の反射面の少なくとも有効反射面において、該ガラス基板のガラス素材中の脈理と前記反射面とが略平行であることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス基板上に多層膜が成膜された反射鏡、及び、それを有する露光装置に関する。特には、有効反射面の面精度を確保できる反射鏡等に関する。
なお、反射面の有効反射面とは、該反射面内において、実際に露光装置での有効なパターン形成に関与するＥＵＶ光を反射する領域を意味する。
【０００２】
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、半導体集積回路の微細化に伴い、光の回折限界によって制限される光学系の解像力を向上させるために、現在主流である可視光や紫外線に代えて、これらより短い波長（１１〜１４ｎｍ）のＸ線（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ光）を使用した露光技術が開発されている。この技術は、最近ではＥＵＶリソグラフィと呼ばれており、従来の波長１９０ｎｍ程度の光線を用いた光露光では実現不可能な、７０ｎｍ以下の解像力を得られる技術として期待されている。
【０００３】
ＥＵＶ露光装置の投影結像光学系としては、複数（４枚あるいは６枚、８枚等）の反射鏡を備えるものが検討されている。このような光学系では、反射多層膜により微弱な反射光の位相を多数重畳させ、全体として高い反射率を得る。各反射鏡は、低膨張ガラス基板の反射面上に多層膜が成膜されてなる。１３．４ｎｍ付近の波長域で用いられる多層膜反射鏡の反射面には、モリブデン（Ｍｏ）層とシリコン（Ｓｉ）層を交互に積層したＭｏ／Ｓｉ多層膜を成膜すると、垂直入射で６７．５％の反射率が得られることが知られている。あるいは、波長１１．３ｎｍ付近の波長域で用いられる多層膜反射鏡の反射面には、Ｍｏ層とベリリウム（Ｂｅ）層を交互に積層したＭｏ／Ｂｅ多層膜を成膜すると、垂直入射で７０．２％の反射率が得られることが知られている。
【０００４】
以下、図面を参照しつつ、ＥＵＶ光露光装置の概要について説明する。
図６は、ＥＵＶ光露光装置の概略構成例を示すブロック図である。
図６に示す露光装置は、ＥＵＶ源１０１と、このＥＵＶ源１０１から射出したＥＵＶ光１００を反射型マスク１０２に照射する照明光学系１０３と、反射型マスク１０２上の回路パターンをウェハ１０４上に投影するＥＵＶ投影光学系１０５と、マスクステージ１０６及びウェハステージ１０７から構成されている。
【０００５】
この露光装置においては、ＥＵＶ源１０１から発したＥＵＶ光１００が照明光学系１０３を経て反射型マスク１０２に照射される。反射型マスク１０２で反射したＥＵＶ光１００は、投影光学系１０５に入射する。投影光学系１０５を通ったＥＵＶ光１００は、ウェハ１０４上に到達し、反射型マスク１０２上のパターンがウェハ１０４上に縮小転写される。露光時において、反射型マスク１０２、ウェハ１０４は、それぞれステージ１０６、１０７上で走査される。ウェハ１０４の走査速度は、常に反射型マスク１０２の走査速度の所定倍率となるように同期している。その結果、光学系の視野よりも大きい領域に広がるパターンを転写することができる。
【０００６】次いで、図７を参照して、ＥＵＶ光露光装置の投影光学系鏡筒の構成例について説明する。
図７は、ＥＵＶ光露光装置の反射型の投影光学系（６枚光学系）の一例を示す図である。
図７に示す反射光学系鏡筒は、計６枚の非球面反射鏡Ｍ１〜Ｍ６と、これら各反射鏡Ｍ１〜６を保持する保持機構Ｋ１〜Ｋ６並びに位置調整機構（図示されず）等を備えている。各反射鏡に付した符号は、数字が大きくなるに連れて光学系の上流側から下流側に位置することを意味する。
【０００７】
図７に示すように、各非球面反射鏡Ｍ１〜Ｍ６の反射面Ｍ１ａ〜Ｍ６ａは、回転対称の凹型非球面状に形成されている。反射型マスク１０２（図６参照）から射出したＥＵＶ光は、各反射鏡反射面Ｍ１ａ〜Ｍ６ａで反射し（図７中１点鎖線で示す）、ウェハ１０４（図６参照）上に結像する。反射鏡反射面Ｍ１ａ〜Ｍ６ａには、前述したＭｏ／ＳｉあるいはＭｏ／Ｂｅを交互に重ねた多層膜が成膜されている。
【０００８】
この例の光学系における結像フィールドは、軸外しの位置で輪帯形状を有している。各反射鏡反射面Ｍ１ａ〜Ｍ６ａの有効反射面（実際に露光装置でＥＵＶ光を反射する領域）は、必ずしも円形ではなく輪帯形状が多い。これに対応して、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６の外形形状も必ずしも円形ではなく、楕円形状や輪帯形状、あるいは、これらの一部に穴や切欠を設けた形状となっている。さらに、反射鏡Ｍ１〜Ｍ６の外形の一部に穴や切欠が形成されたものも用いることができる。
【０００９】
保持機構Ｋ１〜Ｋ６は、各反射鏡Ｍ１〜Ｍ６を鏡筒１に保持するための機構である。位置調整機構（図示されず）は、例えばピエゾモータ等で構成されており、鏡筒１と保持機構Ｋ１〜Ｋ６間に介装されている。位置調整機構は、組み立て時あるいはその後において反射鏡Ｍ１〜Ｍ６の位置を調整するための機構である。
【００１０】
ところで、このようなＥＵＶ光学系で用いる反射鏡は、多層膜の成膜された有効反射面でのみ反射率を得ることができればよい。そのため、透過光学系のようにエネルギ線がレンズ内部を透過する場合とは異なり、ガラス基板の表面（反射面）の形状精度を確保することに重点が置かれ、ガラス基板内部の性状はあまり重要視されていなかった。そこで、例えばＳｉＯ２−ＴｉＯ２（低膨張ガラス、コーニング社製の商品「ＵＬＥ」）のように、ガラス内部の脈理は多いかもしれないが熱膨張係数の小さいガラス製品が、ＥＵＶ光学系用の反射鏡にとっては好都合な素材の一つであるとされていた。
【００１１】
ＥＵＶ光学系用の反射光学系は、いわゆる回折限界の光学系であり、波面収差（ＷＦＥ）を充分に小さくしておかないと設計値通りの光学性能が得られない。回折限界の光学系における波面収差の許容値の目安として、波面収差の二乗平均平方根（ＲＭＳ）で使用波長の１４分の１という基準がある。これは、Ｓｔｒｅｈｌ比（収差のある光学系と無収差光学系との間の点像強度の最大値の比）が８０％以上になるための条件である。実際の露光装置の投影光学系は、この値よりも低い収差となるように製造されている。
【００１２】
露光波長がおよそ１３ｎｍのＥＵＶリソグラフィにおいては、ＷＦＥのＲＭＳは１ｎｍ以下となる。使用するミラーの枚数をｎとすると、個々のミラーに許容される形状誤差（ＦＥ）は、
ＦＥ＝ＷＥＦ／２／√ｎ・（ＲＭＳ）
で与えられる。ここで、２で割っているのは、反射光学系のために、入射光と反射光の両方が形状誤差の影響を受けるためである。したがって、回折限界の光学系において、個々のミラーに許容されるＦＥは、波長λと使用するミラーの枚数ｎに対して、
ＦＥ＝λ／２８／√ｎ・（ＲＭＳ）
で与えられる。波長が１３ｎｍで６枚系の光学系の場合、一枚のミラーに許容される形状誤差は０．１９ｎｍ（ＲＭＳ）となる。
【００１３】
この値は極めて微小であり、これを達成するために、ガラス基板の加工・研磨精度に対しても厳しい精度が要求される。この観点から、最近では、ガラス素材内部の脈理がガラス基板の加工・研磨精度に与える影響についても注視されつつある。
【００１４】
ここで、ガラス基板の脈理が反射鏡の面形状に与える影響について、図面を参照しつつ詳細に述べる。
図８は、脈理を有するガラス基板の例を示す断面図である。
図９は、脈理を有するガラス基板の表面を横切って加工・研磨する際の表面近傍の断面図である。
図１０は、脈理を有するガラス基板の表面を横切って加工・研磨した後の表面近傍の断面図である。
【００１５】
ここでいう脈理とは、ガラス基板の内部が均一な性状ではなく、屈折率の分布を有している状態（屈折率の不均一性）を表す。屈折率が不均一な部分は帯状・波状になっており、図８に示すように、ガラス基板１の脈理３は、基板内部に或る周期をもって波形に分布している場合も多く見受けられる。ガラス基板１の内部の不均一性は、脈理３の分布にしたがって密度分布が発生していると考えることができる。そもそも、ガラス素材は、溶融状態の材料をガラス転移点以下に急冷したものであるから、その際の冷却速度の差に伴って密度がさまざまに変化し得る。さらに、ガラス基板の屈折率は、各構成原子の空間的密度に依存するため、密度分布が屈折率分布を発生させる要因の一つとも考えられる。
【００１６】
ここで、図９に示すように、密度分布をもつガラス基板１を切り出し、表面１ａを工具５で加工・研磨する場合を考える。加工・研磨の際に工具５からガラス基板１の表面１ａに与えられる力は、表面形状を創成するために必要な量だけを加えるのが一般的である。そこで、仮にこの力が一定であるとした場合、ガラス基板１の表面１ａに密度分布が存在すると、その分布にしたがって加工・研磨の度合いにも差ができることとなる。
【００１７】
その結果、脈理３を有するガラス基板１の表面１ａを横切って一定の力で加工・研磨したとしても、表面１ａの脈理３の密度分布にしたがって良好に研磨できる部分とそうではない部分との形状が顕現し、図１０に示すように凹凸状となってしまう。これは、もともとガラス基板１に存在した脈理３の分布形状が、研磨によって表面１ａ上に出現したためであるといえる。
【００１８】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、有効反射面の面精度の確保を実現し得る反射鏡、及び、それを有する露光装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の反射鏡は、ガラス基板と、  該ガラス基板の一面（反射面）上に成膜された、極端紫外光（ＥＵＶ光）を反射する多層膜と、を備える反射鏡であって、  前記ガラス基板の反射面の少なくとも有効反射面において、該ガラス基板のガラス素材中の脈理と前記反射面とが略平行であることを特徴とする。
【００２０】
ガラス素材中の脈理の状態は、ガラスが透明であること及び脈理が屈折率分布であることにより、透過光を用いた検査等で容易に知ることができる。本発明に係る反射鏡を作製する際には、このようにして予めガラス素材中の脈理の状態を測定し、ガラス基板の反射面の少なくとも有効反射面において、ガラス素材中の脈理と反射面とが略平行となるように加工する。こうして得られる反射鏡は、加工・研磨によって有効反射面に脈理の形状が出現しないので、良好な面精度の確保を実現し得る。
【００２１】
なお、一般には、ガラス素材中の脈理の状態を予め測定したとしても、脈理に対して完全に平行となるように加工するのが困難な場合も多い。このような場合には、ガラス基板の反射面の少なくとも有効反射面を横切る脈理（つまり加工・研磨後に反射面上に現れる脈理）が最小となる位置を探し、その位置から加工を行うようにする。こうすることによって、従来のように脈理の存在とは無関係に加工していた場合に比べ、有効反射面の面精度をより確保し易くなる。
【００２２】
本発明の露光装置は、ＥＵＶ光を発生させるＥＵＶ光源と、  該ＥＵＶ光源からのＥＵＶ光を、原版を介して感応基板に導く反射光学系と、を備える露光装置であって、  前記光学系中の反射鏡が、  ガラス基板と、  該ガラス基板の一面（反射面）上に成膜された、ＥＵＶ光を反射する多層膜と、を備え、  前記ガラス基板の反射面の少なくとも有効反射面において、該ガラス基板のガラス素材中の脈理と前記反射面とが略平行であることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
図１は、反射鏡の基板となる脈理を有するガラス基板の表面を加工・研磨する際の表面近傍の断面図である。
図２は、本発明にしたがって脈理の存在する母材からガラス基板を切り出す例を示す模式的平面図である。
図３は、従来の方法にしたがって脈理の存在する母材からガラス基板を切り出す例を示す模式的平面図である。
【００２４】
本実施の形態では、図２に示すように母材１０からガラス基板１１を切り出し、図１に示すように基板表面１１ａを工具１５で研磨する場合を考える。母材１０は、一例でコーニング社製の低膨張ガラス（ＳｉＯ２−ＴｉＯ２ガラス）商品名「ＵＬＥ」のように、ＥＵＶ光学系用の反射鏡にとって好都合とされている素材からなり、内部には脈理１３が存在するものとする。ガラス基板１１の外形は、一例で直径２００〜５００ｍｍの凹面鏡状である。
【００２５】
母材１０からガラス基板１１を切り出す際には、透過光を用いた検査等で予め母材１０内部の脈理状態を測定する。この例の脈理１３は、図２あるいは図３に示す状態で存在している。そこで、本実施の形態に係る図２の場合は、ガラス基板１１の表面（反射面の少なくとも有効反射面）１１ａにおいて、母材１０中の脈理１３と表面１１ａとが略平行となる位置でガラス基板１１を切り出す。こうして切り出したガラス基板１１は、図１に示すように表面１１ａを工具１５で研磨しても、脈理１３の形状が出現しないので、良好な面精度の確保を実現し得る。
【００２６】
これに対し、従来の図３に示す場合は、母材１０内部の脈理１３の存在とは無関係に切り出していた。そのため、図１０を用いて前述したように、脈理の密度分布にしたがって良好に研磨できる部分とそうではない部分との形状が顕現してしまう。こうなると、表面が凹凸状となって良好な面精度が確保できないこととなる。
【００２７】
図４は、本発明にしたがって脈理の存在する母材からガラス基板を切り出す他の例を示す模式的平面図である。
図５は、従来の方法にしたがって脈理の存在する母材からガラス基板を切り出す他の例を示す模式的平面図である。
母材１０´中の脈理１３´が、図４あるいは図５に示す波状で存在している場合は、脈理１３´とガラス基板１１の表面１１ａとが完全に平行となる位置で切り出すのは不可能である。このような場合には、ガラス基板１１の表面１１ａを横切る脈理（つまり加工・研磨後に反射面上に現れる脈理）が最小となる位置（図４参照）を探し、その位置から切り出すようにする。こうすることによって、従来のように脈理の存在は無関係に切り出していた場合（図５参照）に比べ、有効反射面の面精度をより確保し易くなる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、有効反射面の面精度を確保できる反射鏡、及び、それを有する露光装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】反射鏡の基板となる脈理を有するガラス基板の表面を加工・研磨する際の表面近傍の断面図である。
【図２】本発明にしたがって脈理の存在する母材からガラス基板を切り出す例を示す模式的平面図である。
【図３】従来の方法にしたがって脈理の存在する母材からガラス基板を切り出す例を示す模式的平面図である。
【図４】本発明にしたがって脈理の存在する母材からガラス基板を切り出す他の例を示す模式的平面図である。
【図５】従来の方法にしたがって脈理の存在する母材からガラス基板を切り出す他の例を示す模式的平面図である。
【図６】ＥＵＶ光露光装置の概略構成例を示すブロック図である。
【図７】ＥＵＶ光露光装置の反射型の投影光学系（６枚光学系）の一例を示す図である。
【図８】脈理を有するガラス基板の例を示す断面図である。
【図９】脈理を有するガラス基板の表面を横切って加工・研磨する際の表面近傍の断面図である。
【図１０】脈理を有するガラス基板の表面を横切って加工・研磨した後の表面近傍の断面図である。
【符号の説明】
１０、１０´  母材
１１  ガラス基板
１１ａ  基板表面
１３、１３´  脈理
１５  工具
【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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【図８】
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【図９】
2004325986.tif 000011
【図１０】
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