(57)【要約】  光学特性の劣化を抑えながら、ウェハ上のＯｏＢ照射量を低減した投影光学系を提供する。本発明による投影光学系は、所定の第１波長光とは異なる第２波長光に対する反射率が所定反射率よりも低い第１反射鏡と、前記第２波長光に対する反射率が前記所定反射率よりも高い第２反射鏡と、を有する。投影光学系の反射鏡を、ウェハ上の異なる２点に対応する反射領域が重なり合う比率が大きい反射鏡（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ５、Ｍ６）と、反射領域が重なり合う比率が小さい反射鏡（Ｍ３、Ｍ４）と、に分類した場合に、反射領域が重なり合う比率が小さい反射鏡のうち、投影光学系の光路において最上流の反射鏡（Ｍ３）を第２反射鏡とする。
2007105406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面のパターンの像を第２面に投影する投影光学系であって、
前記投影光学系は、所定の波長光に対する反射率が所定反射率よりも低い第１反射鏡と、前記波長光に対する反射率が前記所定反射率よりも高い第２反射鏡と、を有し、
前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、前記第１反射鏡が前記第２反射鏡よりも第１面側に位置していることを特徴とする投影光学系。
【請求項２】
前記投影光学系はさらに反射鏡を有し、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、最も第１面側に位置している反射鏡が前記第１反射鏡であることを特徴とする請求項１に記載の投影光学系。
【請求項３】
第１面のパターンの像を第２面に投影する投影光学系であって、
前記投影光学系は、所定の波長光に対する反射率が所定反射率よりも低い第１反射鏡と、前記波長光に対する反射率が前記所定反射率よりも高い第２反射鏡と、を有し、
前記投影光学系の反射鏡のうち最も照度が高くなる位置の反射鏡が前記第２反射鏡であることを特徴とする投影光学系。
【請求項４】
前記投影光学系はさらに反射鏡を有し、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、前記最も照度が高くなる位置の第２反射鏡よりも第１面側に位置している反射鏡のうちの少なくとも１つが前記第１反射鏡であることを特徴とする請求項３に記載の投影光学系。
【請求項５】
前記投影光学系はさらに反射鏡を有し、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、最も第１面側に位置している反射鏡が前記第１反射鏡であることを特徴とする請求項３に記載の投影光学系。
【請求項６】
前記投影光学系はさらに反射鏡を有し、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、前記最も照度が高くなる位置の第２反射鏡よりも第１面側に位置している反射鏡の全てが前記第１反射鏡であることを特徴とする請求項３に記載の投影光学系。
【請求項７】
第１面のパターンの像を第２面に投影する投影光学系であって、
前記投影光学系は、所定の波長光に対する反射率が所定反射率よりも低い第１反射鏡と、前記波長光に対する反射率が前記所定反射率よりも高い第２反射鏡と、を有し、
前記第１面から前記第２面へ向かう光路において、前記パターンの中間像が形成される位置の近傍の反射鏡が前記第２反射鏡であることを特徴とする投影光学系。
【請求項８】
前記投影光学系はさらに反射鏡を有し、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、前記パターンの中間像が形成される位置の近傍の第２反射鏡よりも第１面側に位置している反射鏡のうちの少なくとも１つが前記第１反射鏡であることを特徴とする請求項７に記載の投影光学系。
【請求項９】
前記投影光学系はさらに反射鏡を有し、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、最も第１面側に位置している反射鏡が前記第１反射鏡であることを特徴とする請求項７に記載の投影光学系。
【請求項１０】
前記投影光学系はさらに反射鏡を有し、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、前記パターンの中間像が形成される位置の近傍の第２反射鏡よりも第１面側に位置している反射鏡の全てが前記第１反射鏡であることを特徴とする請求項７に記載の投影光学系。
【請求項１１】
第１面のパターンの像を第２面に投影する投影光学系であって、
前記投影光学系は、所定の波長光に対する反射率が所定反射率よりも低い第１反射鏡と、前記波長光に対する反射率が前記所定反射率よりも高い第２反射鏡と、を有し、
前記第２面上の所定の第１点に集まる光束が反射鏡上で反射される領域を第１点対応反射領域とし、前記第２面上の前記第１点とは異なる第２点に集まる光束が反射鏡上で反射される領域を第２点対応反射領域とし、前記第１点対応反射領域と前記第２点対応反射領域とが重なる領域を共通反射領域とした場合に、前記第１点対応反射領域に対する前記共通反射領域の比率が所定比率よりも小さい反射鏡のうち、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、最も第１面側に位置している反射鏡が前記第２反射鏡であることを特徴とする投影光学系。
【請求項１２】
前記投影光学系はさらに反射鏡を有し、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、前記最も第１面側に位置している第２反射鏡よりも第１面側に位置している反射鏡のうちの少なくとも１つが前記第１反射鏡であることを特徴とする請求項１１に記載の投影光学系。
【請求項１３】
前記投影光学系はさらに反射鏡を有し、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、最も第１面側に位置している反射鏡が前記第１反射鏡であることを特徴とする請求項１１に記載の投影光学系。
【請求項１４】
前記投影光学系はさらに反射鏡を有し、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、前記最も第１面側に位置している第２反射鏡よりも第１面側に位置している反射鏡の全てが前記第１反射鏡であることを特徴とする請求項１１に記載の投影光学系。
【請求項１５】
前記第１点対応反射領域に対する共通反射領域の比率が前記所定比率よりも小さい反射鏡の全てが前記第２反射鏡であることを特徴とする請求項１１に記載の投影光学系。
【請求項１６】
前記第１点対応反射領域に対する共通反射領域の比率が前記所定比率よりも大きい反射鏡のうちの少なくとも１つが前記第１反射鏡であることを特徴とする請求項１１に記載の投影光学系。
【請求項１７】
前記第１点対応反射領域に対する共通反射領域の比率が前記所定比率よりも大きい反射鏡の全てが前記第１反射鏡であることを特徴とする請求項１１に記載の投影光学系。
【請求項１８】
前記投影光学系が所定幅の円弧状露光領域を有し、前記第１点を前記円弧状露光領域の幅方向の中心を通る円弧の一端とし、前記第２点を前記円弧状露光領域の幅方向の中心を通る円弧の他端とした場合に、前記第１点対応反射領域に対する前記共通反射領域の比率が所定比率よりも小さい反射鏡のうち、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、最も第１面側に位置している反射鏡が前記第２反射鏡であることを特徴とする請求項１１に記載の投影光学系。
【請求項１９】
前記第１点対応反射領域に対する共通反射領域の比率が零である反射鏡のうち、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、最も第１面側に位置している反射鏡が前記第２反射鏡であることを特徴とする請求項１８に記載の投影光学系。
【請求項２０】
前記投影光学系が前記波長光とは異なる波長の露光光を用いて第１面のパターンの像を第２面に投影する投影光学系であり、前記所定反射率が前記露光光に対する反射率であることを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれかに記載の投影光学系。
【請求項２１】
第１面のパターンの像を第２面に投影する投影光学系であって、
前記投影光学系は、第１反射鏡と、所定の波長光に対する反射率が第１反射鏡よりも高い第２反射鏡と、を有することを特徴とする投影光学系。
【請求項２２】
前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、前記第１反射鏡が前記第２反射鏡よりも第１面側に位置していることを特徴とする請求項２１に記載の投影光学系。
【請求項２３】
前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、最も第１面側に位置している反射鏡が前記第１反射鏡であることを特徴とする請求項２１に記載の投影光学系。
【請求項２４】
前記第１反射鏡における照度が前記第２反射鏡における照度よりも低いことを特徴とする請求項２１に記載の投影光学系。
【請求項２５】
前記投影光学系の反射鏡のうち最も照度が高くなる位置の反射鏡が前記第２反射鏡であることを特徴とする請求項２１に記載の投影光学系。
【請求項２６】
前記第１面から前記第２面へ向かう光路において、前記パターンの中間像が形成される位置の近傍の反射鏡が前記第２反射鏡であることを特徴とする請求項２１に記載の投影光学系。
【請求項２７】
前記第２面上の所定の第１点に集まる光束が反射鏡上で反射される領域を第１点対応反射領域とし、前記第２面上の前記第１点とは異なる第２点に集まる光束が反射鏡上で反射される領域を第２点対応反射領域とし、前記第１点対応反射領域と前記第２点対応反射領域とが重なる領域を共通反射領域とし、前記第１点対応反射領域に対する前記共通反射領域の比率を共通領域比率とした場合に、前記第１反射鏡の共通領域比率が前記第２反射鏡の共通領域比率よりも大きいことを特徴とする請求項２１に記載の投影光学系。
【請求項２８】
前記投影光学系が所定幅の円弧状露光領域を有し、前記第１点を前記円弧状露光領域の幅方向の中心を通る円弧の一端とし、前記第２点を前記円弧状露光領域の幅方向の中心を通る円弧の他端とした場合に、前記第１反射鏡の共通領域比率が前記第２反射鏡の共通領域比率よりも大きいことを特徴とする請求項２７に記載の投影光学系。
【請求項２９】
前記共通領域比率が零である反射鏡のうち、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、最も第１面側に位置している反射鏡が前記第２反射鏡であることを特徴とする請求項２８に記載の投影光学系。
【請求項３０】
前記投影光学系が前記波長光とは異なる波長の露光光を用いて第１面のパターンの像を第２面に投影することを特徴とする請求項２１から請求項２９のいずれかに記載の投影光学系。
【請求項３１】
前記露光光がＥＵＶ光であることを特徴とする請求項２０又は請求項３０に記載の投影光学系。
【請求項３２】
露光を行うために第１面のパターンの像を第２面に投影する投影光学系であって、
前記第１面と前記第２面との間に露光光を反射する複数の反射鏡を備え、前記複数の反射鏡が、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、前記第２面側に位置する反射鏡または前記第２面に到達する露光光とは異なる波長の光を低減する機構を備えた第１反射鏡と、前記機構を備えていない第２反射鏡とからなり、
前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、最も前記第１面側に位置している反射鏡が前記第１反射鏡であることを特徴とする投影光学系。
【請求項３３】
前記第１反射鏡の前記波長光に対する反射率が前記第２反射鏡の前記波長光に対する反射率の半分よりも低いことを特徴とする請求項１から請求項３２のいずれかに記載の投影光学系。
【請求項３４】
前記第１反射鏡が前記波長光を吸収する層を有する反射鏡であることを特徴とする請求項１から請求項３３のいずれかに記載の投影光学系。
【請求項３５】
前記第１反射鏡が多層膜と、該多層膜上に設けられた前記波長光を吸収する層とを有する反射鏡であることを特徴とする請求項１から請求項３４のいずれかに記載の投影光学系。
【請求項３６】
前記波長光を吸収する層が酸化ケイ素、炭素、ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ホウ素、窒化ホウ素のいずれか又はこれらの組合せからなることを特徴とする請求項３４又は請求項３５に記載の投影光学系。
【請求項３７】
前記第１反射鏡が多層膜と、該多層膜上に設けられた付加層又はメンブレンを有し、前記多層膜の反射面が前記付加層又はメンブレンの反射面に対して傾斜している反射鏡であることを特徴とする請求項１から請求項３３のいずれかに記載の投影光学系。
【請求項３８】
前記付加層又はメンブレンがケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素のいずれか又はこれらの組合せからなることを特徴とする請求項３７に記載の投影光学系。
【請求項３９】
請求項１から請求項３８のいずれかに記載の投影光学系を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項４０】
請求項３９に記載された露光装置を使用して露光転写する工程を有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影光学系、該投影光学系を備える露光装置および該露光装置を使用する半導体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方法として高い処理速度が得られる縮小投影露光法が広く利用されている。近年、半導体集積回路素子の微細化の進展に伴い、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、従来の紫外線に代わって、これより波長の短い波長０．５乃至５０ｎｍ程度の軟Ｘ線を使用した投影リソグラフィ技術が開発されている（たとえば、D. Tichenor, et al., SPIE 2437 (1995) 292を参照）。この技術は、最近ではＥＵＶ（Extreme Ultraviolet: 極紫外線）リソグラフィとも呼ばれている。ＥＵＶリソグラフィは、従来の光リソグラフィ（波長１９０ｎｍ程度以上）では実現不可能な、５０ｎｍ以下の解像力を有する将来のリソグラフィ技術として期待されている。この波長域では物質の屈折率が１に非常に近いので、屈折や反射を利用した従来の光学素子は使用できない。そこで、屈折率が１よりも僅かに小さいことによる全反射を利用した斜入射ミラーや、界面での微弱な反射光の位相を合わせて多数重畳させて、全体として高い反射率を得る多層膜反射鏡などが使用される。【０００３】
ＥＵＶ露光装置に使用されるＥＵＶ光源からは、露光に必要なＥＵＶ光（露光光）の他に、露光光とは異なる波長の光（たとえば、ＥＵＶ光よりも波長の長い紫外線、可視光、赤外線など）が放出される。これら露光光とは異なる波長の光をＯｏＢ（Out of band）光と呼称する。露光光にＯｏＢ光が含まれていると、以下の問題を生じる。【０００４】
１）光学系に余分なエネルギーを照射することになるので、投影光学系の熱収差（反射鏡の照射熱による変形に起因する収差）を生じさせて投影光学系の結像特性が劣化する。【０００５】
２）ＯｏＢ光の中のレジストに感度のある波長成分（紫外線など）がウェハへ到達すると、これらはパターンを解像せずに背景雑音となり、光学系のフレアと同じ効果を及ぼして像のコントラストを低下させて解像力を劣化させる。【０００６】
３）露光に寄与しないＯｏＢ光がウェハに到達すると、ウェハを加熱して熱膨張を生じさせるので、アライメント精度の劣化や、ディストーションの増大が生じる。【０００７】
ＯｏＢ光を除去するためには、一般にはフィルタが用いられる。ＥＵＶ光の波長領域用のＯｏＢ光除去フィルタとして、ベリリウム（Ｂｅ）やジルコニウム（Ｚｒ）等のごく薄い（１μｍ以下）自立薄膜（メンブレン）タイプのフィルタを使用することができる（たとえば、特開2003-14893号公報）。しかし、このようなメンブレンタイプのフィルタは、非常に壊れやすく大口径化が難しく、また、ＥＵＶ光の透過率が低い（５０％程度以下）などの欠点を有していた。【０００８】
メンブレンタイプのフィルタに代わる手段として、ＯｏＢ光の反射を抑制する多層膜反射鏡が提案されている（たとえば、特開平6-148399号公報）。この多層膜反射鏡は、多層膜の最上層にＯｏＢ光の反射を防止する反射防止層を設けたものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＯｏＢ光の反射防止層を設けた多層膜反射鏡は、ＯｏＢ光を通常の多層膜反射鏡よりもよく吸収するばかりでなく、ＥＵＶ光も吸収する。したがって、ＯｏＢ光の反射防止層を設けた多層膜反射鏡を使用する場合に、通常の多層膜反射鏡を使用する場合とウェハ上のＥＵＶ光照度を同一にするために、投影光学系へ入射するＥＵＶ光の強度を、通常の多層膜反射鏡を使用する場合よりも高くする必要がある。このため、吸収熱による変形が大きくなり、収差が大きくなってしまい、投影光学系の光学特性が劣化する。【００１０】
したがって、光学特性の劣化を抑えながら、ウェハ上のＯｏＢ照射量を低減した投影光学系に対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による投影光学系は、第１面のパターンの像を第２面に投影する投影光学系であって、前記投影光学系は、所定の波長光に対する反射率が所定反射率よりも低い第１反射鏡と、前記波長光に対する反射率が前記所定反射率よりも高い第２反射鏡と、を有し、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、前記第１反射鏡が前記第２反射鏡よりも第１面側に位置していることを特徴とする。【００１２】
本発明によれば、第１反射鏡が第２反射鏡よりも第１面側に位置しているので、第１面側に位置している第１反射鏡が十分に所定の波長光を吸収する。したがって、この第１反射鏡よりも第２面側に位置している反射鏡に対する所定の波長光の影響が低減される。【００１３】
本発明による投影光学系は、第１面のパターンの像を第２面に投影する投影光学系であって、前記投影光学系は、所定の波長光に対する反射率が所定反射率よりも低い第１反射鏡と、前記波長光に対する反射率が前記所定反射率よりも高い第２反射鏡と、を有し、前記投影光学系の反射鏡のうち最も照度が高くなる位置の反射鏡が前記第２反射鏡であることを特徴とする。【００１４】
本発明によれば、最も照度が高くなる位置の反射鏡が第２反射鏡であるので、単位面積当りの吸収量が最も大きい反射鏡の変形を抑えることができる。【００１５】
本発明による投影光学系は、第１面のパターンの像を第２面に投影する投影光学系であって、前記投影光学系は、所定の波長光に対する反射率が所定反射率よりも低い第１反射鏡と、前記波長光に対する反射率が前記所定反射率よりも高い第２反射鏡と、を有し、前記第１面から前記第２面へ向かう光路において、前記パターンの中間像が形成される位置の近傍の反射鏡が前記第２反射鏡であることを特徴とする。【００１６】
投影光学系において、パターンの中間像が形成される位置の近傍では光束が絞られる。したがって、中間像が形成される位置の近傍の反射鏡の照度は高くなる。本発明によれば、パターンの中間像が形成される位置の近傍の反射鏡が前記第２反射鏡であるので、照度が高くても単位面積当りの吸収量は抑えられ、反射鏡の変形を抑えることができる。【００１７】
本発明による投影光学系は、第１面のパターンの像を第２面に投影する投影光学系であって、前記投影光学系は、所定の波長光に対する反射率が所定反射率よりも低い第１反射鏡と、前記波長光に対する反射率が前記所定反射率よりも高い第２反射鏡と、を有し、前記第２面上の所定の第１点に集まる光束が反射鏡上で反射される領域を第１点対応反射領域とし、前記第２面上の前記第１点とは異なる第２点に集まる光束が反射鏡上で反射される領域を第２点対応反射領域とし、前記第１点対応反射領域と前記第２点対応反射領域とが重なる領域を共通反射領域とした場合に、前記第１点対応反射領域に対する前記共通反射領域の比率が所定比率よりも小さい反射鏡のうち、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、最も第１面側に位置している反射鏡が前記第２反射鏡であることを特徴とする。【００１８】
後述のように、第１点対応反射領域に対する共通反射領域の比率が所定比率よりも大きい反射鏡は、照射熱による変形が生じても対応することができる。しかし、第１点対応反射領域に対する共通反射領域の比率が所定比率よりも小さい反射鏡は、照射熱による変形が生じた場合に対応することが困難である。本発明によれば、第１点対応反射領域に対する前記共通反射領域の比率が所定比率よりも小さい反射鏡のうち、最も第１面側に位置している反射鏡が前記第２反射鏡であるので、照射熱による変形に対する対応が困難である反射鏡の変形を抑えることができる。【００１９】
本発明による投影光学系は、第１面のパターンの像を第２面に投影する投影光学系であって、前記投影光学系は、第１反射鏡と、所定の波長光に対する反射率が第１反射鏡よりも高い第２反射鏡と、を有することを特徴とする。本発明によれば、第１反射鏡と第２反射鏡とを組み合わせているので、光学特性の劣化を抑えることができる。【００２０】
本発明による投影光学系は、露光を行うために第１面のパターンの像を第２面に投影する投影光学系であって、前記第１面と前記第２面との間に露光光を反射する複数の反射鏡を備える。本発明による投影光学系は、前記複数の反射鏡が、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、前記第２面側に位置する反射鏡または前記第２面に到達する露光光とは異なる波長の光を低減する機構を備えた第１反射鏡と、前記機構を備えていない第２反射鏡とからなり、前記第１面から前記第２面へ向かう光路に沿って、最も前記第１面側に位置している反射鏡が前記第１反射鏡であることを特徴とする。【００２１】
本発明によれば、最も第１面側に位置している反射鏡が第１反射鏡であるので、最も第１面側に位置している反射鏡以外の反射鏡に到達する、露光光とは異なる波長の光は低減される。したがって、最も第１面側に位置している反射鏡以外の反射鏡に対する露光光とは異なる波長の光の影響が低減される。【００２２】
本発明による露光装置は、上記いずれかに記載の投影光学系を備えることを特徴とする。【００２３】
本発明による露光装置によれば、反射鏡の変形を抑えながら、ウェハに対する所定の波長光の影響を抑えることができる。【００２４】
本発明による半導体デバイスの製造方法は、本発明による露光装置を使用して露光転写する工程を有することを特徴とする。【００２５】
本発明による半導体デバイスの製造方法によれば、反射鏡の変形を抑えながら、ウェハに対する所定の波長光の影響を抑えることができるので、高い精度で半導体デバイスを製造することができる。【００２６】
本発明によれば、第１反射鏡と第２反射鏡を組み合わせ、投影光学系におけるそれぞれの反射鏡において光がどのように反射されるかを考慮して、第１反射鏡とする反射鏡と第２反射鏡とする反射鏡を定めることにより、光学特性の劣化を抑えながら、ウェハ上のＯｏＢ照射量を低減した投影光学系が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】投影光学系の各反射鏡Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６面上で光が反射される領域の形状を模式的に示した図である。
【図２】反射鏡Ｍ５、Ｍ６で反射された光束がウェハ面上の所定の一点に集まる様子を模式的に示した図である。
【図３】ウェハ面上の露光領域と反射鏡上の対応反射領域、共通反射領域の関係を模式的に示した図である。
【図４】反射鏡の調整方法を説明するための模式図である。
【図５】多層膜反射鏡を使用したＥＵＶ露光装置の構成を示す図である。
【図６】第１反射鏡の構成の一例を示す図である。
【図７】別のタイプの第１反射鏡の構成を示す図である。
【図８】第２反射鏡の構成の一例を示す図である。
【図９】反射鏡冷却装置の構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明の半導体デバイス製造方法の実施形態の一例を示す流れ図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下において、所定の波長光（たとえば、ＯｏＢ光の所定波長光）に対する反射率が低い反射鏡を第１反射鏡と呼称し、所定の波長光に対する反射率が高い反射鏡を第２反射鏡と呼称する。【００２９】
図５は、多層膜反射鏡を使用したＥＵＶ露光装置の構成を示す図である。【００３０】
光源３１から放出された露光光（本実施形態ではＥＵＶ光）を含む照明光３２は、照明光学系３３において、コリメータミラーとして作用する凹面反射鏡３４を介してほぼ平行光束となり、一対のフライアイミラー３５ａおよび３５ｂからなるオプティカルインテグレータ３５に入射する。こうして、フライアイミラー３５ａの反射面の近傍、すなわちオプティカルインテグレータ３５の射出面の近傍には、所定の形状を有する実質的な面光源が形成される。実質的な面光源からの光は平面反射鏡３６により偏向された後、マスクＭ上に細長い円弧状の照明領域を形成する。ここで、円弧状の照明領域を形成するための開口板は、図示していない。【００３１】
マスクＭの表面で反射された投影光１は、その後、投影光学系３７の多層膜反射鏡Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６で順に反射されて、マスクＭの表面に形成されたパターンの像を、ウェハ２上に塗布されたレジスト３上に投影する。このように、投影光学系３７は第１面（本実施形態ではマスクの表面であり、以下マスク面と呼称することがある）のパターンの像を第２面（本実施形態ではウェハ上レジスト面であり、以下ウェハ面と呼称することがある）に投影する。図５に示した投影光学系において、反射鏡Ｍ３およびＭ４との間で反射鏡Ｍ３の近傍にパターンの中間像が形成される。なお、以下において、第１面から第２面へ向かう光路に沿って、第１面側を上流、第２面側を下流と呼称することがある。【００３２】
図６は、第１反射鏡の構成の一例を示す図である。第１反射鏡１００は、石英や低熱膨張性ガラスからなる基板１０１の上に、ＥＵＶ光反射膜１０２が形成され、その上にＯｏＢ光吸収膜１０３が形成されている。ＥＵＶ光反射膜１０２は、それぞれがＭｏ層１０６とＳｉ層１０８からなる４０層対の多層構造を有する。Ｍｏ層１０６の厚さはたとえば２．４ｎｍであり、Ｓｉ層１０８の厚さはたとえば４．５ｎｍである。ＥＵＶ光反射膜１０２の構成は、たとえば、モリブデン（Ｍｏ）、シリコン（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ベリリウム（Ｂｅ）、珪素酸化物などの物質のうち２以上の物質を積層させたものであってもよい。【００３３】
ＯｏＢ光吸収膜１０３は、酸化シリコン（ＳｉＯ）、炭素（Ｃ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）、窒化ホウ素（ＢＮ）のいずれか、または混合物からなる層、または、これらの層の複数層（たとえば、２層）構造からなる。ＯｏＢ光吸収膜１０３は主にＯｏＢ光を吸収するので、ＯｏＢ光吸収膜１０３の厚さを調整することにより、ＯｏＢ光吸収膜１０３を備えた第１反射鏡のＯｏＢ光に対する反射率は、所定反射率よりも低くすることができる。ＯｏＢ光吸収膜１０３の厚さが１ｎｍよりも薄い場合、ＯｏＢ光の吸収が不十分となりＯｏＢ光の影響が下流の反射鏡やウェハに及んでしまう。また、ＯｏＢ光吸収膜１０３の厚さが５０ｎｍよりも厚い場合、ＥＵＶ光もよく吸収されてしまう。そこで、ＯｏＢ光吸収膜１０３の厚さは、好ましくは１〜５０ｎｍ程度である。そして、第１反射鏡１００のＯｏＢ光に対する反射率は、好ましくはＥＵＶ光に対する反射率よりも低く、より好ましくは０〜４０％、さらに好ましくは０〜１０％である。【００３４】
なお、ＯｏＢ光吸収膜１０３はＥＵＶ光反射膜１０２の酸化を抑制することもできるが、さらに酸化を抑制するために、ＥＵＶ光反射膜１０２とＯｏＢ光吸収膜１０３の間やＯｏＢ光吸収膜１０３の上に、酸化抑制膜を設けてもよい。酸化抑制膜は、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ニオブ（Ｎｂ）、白金（Ｐｔ）のいずれか、またはこれらの合金からなる層、または、これらの層の複数層（たとえば、２層）構造からなる。【００３５】
ＯｏＢ光を吸収するＯｏＢ光吸収膜１０３を備えた第１反射鏡１００の代わりに、ＯｏＢ光を抑制する別のタイプの反射鏡を使用してもよい。図７は、別のタイプの第１反射鏡の構成を示す図である。別のタイプの第１反射鏡１１０は、ＥＵＶ光反射膜１０２の上に付加層１０５またはメンブレン１０７を備える。付加層１０５またはメンブレン１０７は、ケイ素（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）などから形成される。付加層１０５またはメンブレン１０７の厚さはたとえば０．０５〜１μｍ程度であり、付加層１０５またはメンブレン１０７によるＥＵＶ光の吸収は少ない。ＥＵＶ光反射膜１０２の反射面と付加層１０５またはメンブレン１０７の反射面とは、平行ではなく、所定の角度をなすように傾斜して構成される。【００３６】
第１反射鏡１１０に入射するＥＵＶ光は、ＥＵＶ光反射膜１０２の反射面で反射されて光路下流の反射鏡またはウェハに到達する。一方、ＯｏＢ光は、付加層１０５またはメンブレン１０７の反射面で、ＥＵＶ光とは異なる方向に反射されてＥＵＶ光の光路から外れ、光路下流の反射鏡またはウェハに到達することはない。ＥＵＶ光反射膜１０２の反射面と付加層１０５またはメンブレン１０７の反射面とのなす角は、たとえば５〜３０度程度である。上記の別のタイプの反射鏡１１０では、ＥＵＶ光の光路に沿った下流方向から見てＯｏＢ光に対する反射率が低くされているので、この別のタイプの反射鏡１１０も第１反射鏡と呼称する。なお、ＥＵＶ光の光路から外れたＯｏＢ光を吸収するために、ＯｏＢ光が反射する方向にＯｏＢ光に対する吸収率が高い材料を取り付けておくとよい。ＯｏＢ光に対する吸収率が高い材料としては、カーボンブラックまたは活性炭などのような多孔質材料などが挙げられる。【００３７】
これらの第１反射鏡は、後述の第２反射鏡と比べて、ＥＵＶ光の反射率低下はごく僅かだが、ＯｏＢ光に対する反射率を大幅に（たとえば、十分の一以下程度に）低下させることが出来る。すなわち、第１反射鏡は、ＯｏＢ光に対する反射を抑制する。【００３８】
図８は、第２反射鏡の構成の一例を示す図である。第２反射鏡１２０は、石英や低熱膨張性ガラスからなる基板１０１の上に、ＥＵＶ光反射膜１０２が形成されている。ＥＵＶ光反射膜１０２は、それぞれがＭｏ層１０６とＳｉ層１０８からなる４０層対の多層構造を有する。Ｍｏ層１０６の厚さはたとえば２．４ｎｍであり、Ｓｉ層１０８の厚さはたとえば４．５ｎｍである。なお、ＥＵＶ光反射膜１０２の構成は、たとえば、モリブデン（Ｍｏ）、シリコン（Ｓｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ベリリウム（Ｂｅ）、珪素酸化物などの物質のうち２以上の物質を積層させたものであってもよい。また、ＥＵＶ光反射膜１０２の酸化を抑制するために、ＥＵＶ光反射膜１０２の上に、酸化抑制膜を設けてもよい。酸化抑制膜は、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、ニオブ（Ｎｂ）、白金（Ｐｔ）のいずれか、またはこれらの合金からなる層、または、これらの層の複数層（たとえば、２層）構造からなる。【００３９】
第１反射鏡および第２反射鏡は、光を吸収して熱を蓄えるので、反射鏡の温度が上昇する。反射鏡の温度が上昇すると、先に述べたように、反射鏡が変形し、光学系の収差を生じる。反射鏡の温度上昇を抑制するために、反射鏡冷却装置を設けてもよい。【００４０】
図９は、反射鏡冷却装置の構成の一例を示す図である。冷却装置は、反射鏡３０１の、反射面以外の周囲に設けた第１受熱板３０３、第１受熱板３０３に接してその周囲に設けた冷却機構３０５、冷却機構３０５から離れて設けられた防熱機構３０８から構成される。第１受熱板３０３は、高輻射率・光熱伝導率の金属またはセラミック製の薄板であり、反射鏡３０１からの熱を受け取る。冷却機構３０５は、ヒートパイプおよび冷却ジャケットから構成され、第１受熱板３０３の受けた熱を吸収する。防熱機構３０８は、ヒートパイプからなる加熱装置３０７および第２受熱板３０９から構成され、第１受熱板３０３および冷却機構３０５が、他の反射鏡などへ熱的な影響を与えるのを防止する。【００４１】
投影光学系において第１反射鏡と第２反射鏡を組み合わせて使用した場合の投影光学系の特性について、以下に説明する。【００４２】
表１乃至６は、投影光学系の各反射鏡におけるＥＵＶ光、ＯｏＢ光および両者の合計の照射量、吸収量、照度、吸収などのデータを示す。有効面積は反射鏡面上で光が反射される領域の面積を示す値である。照度は照射量を有効面積で除した値であり、吸収は吸収量を有効面積で除した値である。第１反射鏡のＥＵＶ光に対する反射率は６０％であり、ＯｏＢ光に対する反射率は１０％である。第２反射鏡のＥＵＶ光に対する反射率は６５％であり、ＯｏＢ光に対する反射率は８０％である。なお、以下の表において、反射鏡Ｍ１からＭ６のうち、第１反射鏡を使用した反射鏡には記号＊を付してＭｉ＊（ｉは１〜６）で示している。【００４３】
表１は、図５における反射鏡Ｍ１からＭ６の全てを第２反射鏡とした場合に、各反射鏡におけるＥＵＶ光、ＯｏＢ光および両者の合計の照射量、吸収量、照度、吸収などのデータを示す。表１において、ウェハ上のＯｏＢ照射量は、１０５ｍＷである。
【表１】
2007105406.tif 000003
【００４４】
表２は、図５における反射鏡Ｍ１からＭ６の全てを第１反射鏡とした場合に、各反射鏡におけるＥＵＶ光、ＯｏＢ光および両者の合計の照射量、吸収量、照度、吸収などのデータを示す。表２において、ウェハ上のＯｏＢ照射量は、０．００１ｍＷである。この値は、反射鏡Ｍ１からＭ６の全てを第２反射鏡とした場合を示す表１の値１０５ｍＷの０．０００９５％である。このように、ウェハ上のＯｏＢ照射量は、反射鏡Ｍ１からＭ６の全てを第１反射鏡とすることにより大幅に低減される。
【表２】
2007105406.tif 000004
【００４５】
しかし、表２において、たとえば、反射鏡Ｍ３の合計吸収は、１０．３ｍＷ／ｃｍ２であり、表１における８．１ｍＷ／ｃｍ２より大きい。その理由を以下に説明する。第１反射鏡はＯｏＢ光を第２反射鏡よりもよく吸収するばかりでなく、ＥＵＶ光も第２反射鏡よりも吸収する。したがって、第１反射鏡を使用する場合に、第２反射鏡を使用する場合とウェハ上のＥＵＶ光照度を同一にするために、反射鏡Ｍ１へ入射するＥＵＶ光の強度を、第２反射鏡を使用する場合よりも高くする必要がある。そこで、反射鏡Ｍ１からＭ６の全てを第１反射鏡とした場合には、各反射鏡でＥＵＶ光の吸収量が増加する。実際、表２のデータを表１のデータと比較すると、反射鏡Ｍ３のＯｏＢ光吸収量は５１ｍＷから５．９ｍＷに減少しているが、ＥＵＶ光吸収量は１９２ｍＷから３０２ｍＷに増加している。このように、上流の第１反射鏡でＯｏＢ光を吸収した結果、ある第１反射鏡でＯｏＢ光吸収量が第２反射鏡の場合よりも減少しても、ＥＵＶ光の吸収量が増加することによって、合計の吸収量が増加する場合が生じる。【００４６】
反射鏡Ｍ１からＭ６の全てを第１反射鏡とした場合に、特定の反射鏡、たとえば、反射鏡Ｍ３の合計の吸収量が増加し、吸収熱による変形が、反射鏡Ｍ１からＭ６の全てを第２反射鏡とした場合よりも大きくなり、収差が大きくなる。後述のように、Ｍ３のようなタイプの反射鏡は、吸収熱による変形に起因する収差に対応することができないので、反射鏡Ｍ１からＭ６の全てを第１反射鏡とした場合の投影光学系の光学特性は、全て第２反射鏡を使用した場合よりもかえって劣化する。このように、反射鏡Ｍ１からＭ６の全てを第１反射鏡とした場合には、ウェハ上のＯｏＢ照射量は、大幅に低減されるが、投影光学系の光学特性は、全て第２反射鏡を使用した場合よりもかえって劣化する。【００４７】
ここで、投影光学系の各反射鏡上で光がどのように反射されるかを考えてみる。図２は、反射鏡Ｍ５、Ｍ６で反射された光束がウェハ面上の所定の一点に集まる様子を模式的に示した図である。図２に示すように、ウェハ面上の露光領域の一点に集まる光束は、一方向からだけウェハ面上に到達するのではなく、ある広がりをもった立体角空間から一点に収束しており、反射鏡上の有限な面積をもつ領域で反射している。このウェハ面上の露光領域の一点に集まる光束が反射鏡上で反射される領域を対応反射領域と呼称する。この対応反射領域は各反射鏡の反射面上でほぼ円形の形状をしており、露光領域上の異なる二点に対応する各反射鏡の対応反射領域はお互いに一部重なり合うことがある。この対応反射領域が重なり合う領域を共通反射領域と呼称する。【００４８】
対応反射領域と共通反射領域の関係を図示すると図３のようになる。図３は、ウェハ面上の露光領域と反射鏡上の対応反射領域、共通反射領域の関係を模式的に示した図である。図３（Ａ）に示すように、投影光学系が所定幅の円弧状露光領域４１を有しており、円弧状露光領域４１の幅方向の中心を通る円弧４２の一端４３を第１点、他端４４を第２点とする。この場合、図３（Ｂ）に示すように、第１点４３に集まる光束が反射鏡上で反射される領域が第１点対応反射領域４５であり、第２点４４に集まる光束が反射鏡上で反射される領域が第２点対応反射領域４６である。そして、第１点対応反射領域４５と第２点対応反射領域４６とが重なる領域４７が共通反射領域である。上記では、円弧状露光領域４１の幅方向の中心を通る円弧４２の両端の二点について、対応反射領域と共通反射領域の関係を説明しているが、露光領域の任意の二点でも同様に考えることができる。また、円弧４２の全体に対応する反射鏡上の対応反射領域は、対応反射領域の円を連続的にずらして重ねた形になる。【００４９】
図１は、投影光学系の各反射鏡Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６面上で光が反射される領域の形状を模式的に示した図である。投影光学系が所定幅の円弧状の露光領域を有している場合、各反射鏡面上で光が反射される領域は、図１に示すように円を連続的にずらして重ねた形になる。【００５０】
図１に示すように、反射鏡は、対応反射領域に対する共通反射領域の比率（共通領域比率）が大きい反射鏡（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ５、Ｍ６）と、共通領域比率が小さい反射鏡（Ｍ３、Ｍ４）とに分類される。なお、対応反射領域に対する共通反射領域の比率が小さいとは、円弧状露光領域の両端の二点に対応する反射鏡上の対応反射領域が重ならず、共通領域比率が零である場合を含む。共通領域比率が小さい反射鏡における、円弧状露光領域の両端の二点に対応する反射鏡上の共通領域比率は、好ましくは約４０％よりも小さく、より好ましくは０〜２０％、さらに好ましくは０〜１０％である。【００５１】
共通領域比率が大きい（たとえば、４０％より大きい）反射鏡の照射熱による変形は、反射鏡全体の曲率半径の変化のような比較的低次の（すなわち、 空間周波数の低い）変形であり、この変形は反射鏡の位置等の調整により対応することが可能である。【００５２】
図４は、反射鏡の調整方法を説明するための模式図である。図４において、反射鏡２０１が点線に示す形状に変形した場合、焦点の位置は距離ｄだけ左方向に移動する。そこで、焦点位置を補正するように反射鏡２０１を距離ｄだけ右方向に移動させる。このようにして、共通領域比率が大きい反射鏡では、照射熱による反射鏡全体の曲率半径の変化のような変形に対応することができる。なお、反射鏡の移動量はその反射鏡での倍率や変形量に応じて適宜変わることは言うまでもない。【００５３】
一方、共通領域比率が小さい（たとえば、４０％より小さい）反射鏡の照射による熱変形は、局所的な反射鏡の変形を生じるので比較的高次の（すなわち、 空間周波数の高い）変形となる。このような変形は反射鏡の位置調整などによって対応することはできない。【００５４】
また、図１に示すように、露光領域上の点の位置と対応する各反射鏡の反射領域は異なる。共通領域比率が大きい反射鏡では、円弧状露光領域の両端の二点に対応する反射鏡上の対応反射領域は重なり合っているが、共通領域比率が小さい反射鏡では、対応反射領域は重ならない。たとえば、図３に示す円弧状露光領域４１の幅方向の中心を通る円弧４２の一端４３と他端４４に対応する反射鏡上の対応反射領域を考えた場合、対応反射領域に対する共通反射領域の比率は、Ｍ１が４６％、Ｍ２が４７％、Ｍ３が０％、Ｍ４が０％、Ｍ５が５５％、Ｍ６が８０％である。したがって、共通領域比率が大きい反射鏡では、照射熱による変形は露光領域上のどの位置でもほぼ同様の収差を発生させるが、共通領域比率が小さい反射鏡では、照射熱による変形は露光領域上の位置によって極端に異なる収差を発生させてしまう。この点からも、共通領域比率が小さい反射鏡では、照射熱による変形は対応が困難であり、できるだけ小さくするのが望ましい。【００５５】
そこで、本発明の第１の実施形態によれば、照射熱による変形が生じても対応が可能な共通領域比率が大きい反射鏡を第１反射鏡とし、照射熱による変形に対応するのが困難な共通領域比率が小さい反射鏡を第２反射鏡とし、マスク面からウェハ面へ向かう光路に沿って、第１反射鏡を第２反射鏡よりもマスク面側に位置するようにする。そして、マスク面側に位置する第１反射鏡によってＯｏＢ光を吸収させる。【００５６】
たとえば、照射熱による変形が生じても対応が可能な共通領域比率が大きい反射鏡のうち、マスク面からウェハ面へ向かう光路に沿って、最もマスク面側の反射鏡（Ｍ１）を第１反射鏡としてＯｏＢ光を吸収させる。また、照射熱による変形に対応するのが困難な共通領域比率が小さい反射鏡（Ｍ３、Ｍ４）およびＭ１以外の共通領域比率が大きい反射鏡（Ｍ２、Ｍ５、Ｍ６）を第２反射鏡とする。【００５７】
最上流の反射鏡Ｍ１は、常に共通領域比率が大きい反射鏡であるので、「共通領域比率が大きい反射鏡のうち、最上流の反射鏡」は、投影光学系の最上流の反射鏡でもある。最上流の反射鏡Ｍ１は、第１反射鏡として十分にＯｏＢ光を吸収する。【００５８】
表３は、マスク面からウェハ面へ向かう光路に沿って、最もマスク面側の反射鏡（Ｍ１）を第１反射鏡とし、共通領域比率が小さい反射鏡（Ｍ３、Ｍ４）およびＭ１以外の共通領域比率が大きい反射鏡（Ｍ２、Ｍ５、Ｍ６）を第２反射鏡とした場合の、各反射鏡におけるＥＵＶ光、ＯｏＢ光および両者の合計の照射量、吸収量、照度などのデータを示す。ウェハ上のＯｏＢ照射量は、１４．４ｍＷである。この値は、反射鏡Ｍ１からＭ６の全てを第２反射鏡とした場合を示す表１の値１０５ｍＷの１３．７％であり、低減されている。また、共通領域比率が小さい反射鏡Ｍ３の合計吸収は、６．７ｍＷ／ｃｍ２であり、表１における８．１ｍＷ／ｃｍ２より小さく、共通領域比率が小さい反射鏡Ｍ４の合計吸収は、２．２ｍＷ／ｃｍ２であり、表１における２．８ｍＷ／ｃｍ２より小さい。したがって、本実施形態においては、共通領域比率が小さい反射鏡の照射熱による変形を抑えることができる。
【表３】
2007105406.tif 000005
【００５９】
本発明の第２の実施形態によれば、照射熱による変形が生じても対応が可能な共通領域比率が大きい反射鏡のうち、マスク面からウェハ面へ向かう光路に沿って、最もマスク面側の共通領域比率が小さい反射鏡（Ｍ３）よりマスク面側の反射鏡（Ｍ１、Ｍ２）を第１反射鏡としてＯｏＢ光を吸収させる。また、照射熱による変形に対応するのが困難な共通領域比率が小さい反射鏡（Ｍ３、Ｍ４）およびＭ３よりウェハ側の共通領域比率が大きい反射鏡（Ｍ５、Ｍ６）を第２反射鏡とする。第１反射鏡とした上流の共通領域比率が大きい反射鏡（Ｍ１、Ｍ２）が十分にＯｏＢ光を吸収するので、下流の共通領域比率が大きい反射鏡（Ｍ５、Ｍ６）は第２反射鏡とした。本実施形態においては、第１の実施形態と比較して、第１反射鏡の数を増加させることにより、ウェハ上のＯｏＢ照射量をさらに小さくすることができる。【００６０】
表４は、マスク面からウェハ面へ向かう光路に沿って、最もマスク面側の共通領域比率が小さい反射鏡（Ｍ３）よりマスク面側の反射鏡（Ｍ１、Ｍ２）を第１反射鏡とし、共通領域比率が小さい反射鏡（Ｍ３、Ｍ４）およびＭ３よりウェハ面側の共通領域比率が大きい反射鏡（Ｍ５、Ｍ６）を第２反射鏡とした場合の、各反射鏡におけるＥＵＶ光、ＯｏＢ光および両者の合計の照射量、吸収量、照度などのデータを示す。ウェハ上のＯｏＢ照射量は、２．０ｍＷである。この値は、反射鏡Ｍ１からＭ６の全てを第２反射鏡とした場合を示す表１の値１０５ｍＷの１．９％であり、十分に低減されている。また、共通領域比率が小さい反射鏡Ｍ３の合計吸収は、６．５ｍＷ／ｃｍ２であり、表１における８．１ｍＷ／ｃｍ２より小さく、共通領域比率が小さい反射鏡Ｍ４の合計吸収は、２．１ｍＷ／ｃｍ２であり、表１における２．８ｍＷ／ｃｍ２より小さい。したがって、共通領域比率が小さい反射鏡の照射熱による変形を抑えることができる。
【表４】
2007105406.tif 000006
【００６１】
本発明の第３の実施形態によれば、全ての反射鏡を第２反射鏡とした場合に、合計照度の最も高い反射鏡を（Ｍ３）を第２反射鏡とし、その他の反射鏡（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６）を第１反射鏡とする。全ての反射鏡を第２反射鏡とした場合に、合計照度の最も高い反射鏡は、有効反射領域が比較的小さい反射鏡である。合計照度の最も高い反射鏡は、単位面積当りの合計吸収量（吸収）も最も高く、吸収熱による変形を生じやすいので第２反射鏡とする。反射鏡Ｍ３を除いて第１反射鏡としたので、第１および第２の実施形態に比較して、ウェハ上のＯｏＢ照射量を小さくすることができる。【００６２】
既に述べたように、図５に示した投影光学系において、反射鏡Ｍ３およびＭ４との間で反射鏡Ｍ３の近傍に中間像が形成される。したがって、反射鏡Ｍ３は、中間像が形成される位置の近傍の反射鏡でもある。中間像が形成される位置の近傍では、光束が絞られるので反射鏡の照度も高くなる。【００６３】
表５は、全ての反射鏡を第２反射鏡とした場合に、合計照度の最も高い反射鏡を（Ｍ３）を第２反射鏡とし、その他の反射鏡（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６）を第１反射鏡とした場合の、各反射鏡におけるＥＵＶ光、ＯｏＢ光および両者の合計の照射量、吸収量、照度などのデータを示す。ウェハ上のＯｏＢ照射量は、０．００５ｍＷである。この値は、反射鏡Ｍ１からＭ６の全てを第２反射鏡とした場合を示す表１の値１０５ｍＷの０．００４８％であり、十分に低減されている。また、共通領域比率が小さい反射鏡Ｍ３の合計吸収は、８．１ｍＷ／ｃｍ２であり、表１における８．１ｍＷ／ｃｍ２と等しく、共通領域比率が小さい反射鏡Ｍ４の合計吸収は、３．１ｍＷ／ｃｍ２であり、表１における２．８ｍＷ／ｃｍ２よりやや増加している。したがって、共通領域比率が小さい反射鏡の照射熱による変形を、表１の場合とほぼ同様に抑えることができる。
【表５】
2007105406.tif 000007
【００６４】
本発明の第４の実施形態によれば、照射熱による変形が生じても対応が可能な共通領域比率が大きい反射鏡（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ５、Ｍ６）を第１反射鏡として、ＯｏＢ光を吸収させ、照射熱による変形に対応するのが困難な共通領域比率が小さい反射鏡（Ｍ３、Ｍ４）を、比較的光を吸収しない第２反射鏡とする。本実施形態においては、反射鏡Ｍ３、Ｍ４を第２反射鏡としたので、共通領域比率が小さい反射鏡の照射熱による変形を抑えることができる。【００６５】
表６は、共通領域比率が大きい反射鏡（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ５、Ｍ６）を第１反射鏡とし、共通領域比率が小さい反射鏡（Ｍ３、Ｍ４）を第２反射鏡とした場合の、各反射鏡におけるＥＵＶ光、ＯｏＢ光および両者の合計の照射量、吸収量、照度などのデータを示す。ウェハ上のＯｏＢ照射量は、０．０４ｍＷである。この値は、反射鏡Ｍ１からＭ６の全てを第２反射鏡とした場合を示す表１の値１０５ｍＷの０．０３８％であり、十分に低減されている。また、共通領域比率が小さい反射鏡Ｍ３の合計吸収は、７．６ｍＷ／ｃｍ２であり、表１における８．１ｍＷ／ｃｍ２より小さく、共通領域比率が小さい反射鏡Ｍ４の合計吸収は、２．５ｍＷ／ｃｍ２であり、表１における２．８ｍＷ／ｃｍ２より小さい。したがって、共通領域比率が小さい反射鏡の照射熱による変形を抑えることができる。
【表６】
2007105406.tif 000008
【００６６】
このように、本発明によれば、露光装置の投影光学系において、第１反射鏡と第２反射鏡を組み合わせることにより、共通領域比率が小さい反射鏡の照射熱による変形による光学特性の劣化を抑えながら、ウェハ上のＯｏＢ照射量を低減することができる。【００６７】
本発明による露光装置の構成は、投影光学系の反射鏡が、上記のように第１反射鏡と第２反射鏡とから構成される露光装置である。なお、マスクＭは、第１反射鏡の最上層に吸収層を設けたものであってもよい。このようなマスクを使用すると、通常の反射マスクを使用する場合よりも、投影光学系３７へ入射するＯｏＢ光が低減される。したがって、投影光学系の熱収差が低減され、ＯｏＢ光によるフレアが抑制されるので解像力が向上する。また、照明光学系の反射鏡として第１反射鏡を用いてもよい。さらに、上記では主にＥＵＶ光を露光光として使用した投影光学系および露光装置について説明しているが、本発明はＥＵＶ光に限らずさまざまな波長の光を露光光として使用した投影光学系および露光装置に適用することができる。【００６８】
以下、本発明に係わる半導体デバイスの製造方法の実施の形態の例を説明する。図１０は、本発明の半導体デバイス製造方法の実施形態の一例を示す流れ図である。この例の製造工程は以下の各工程を含む。
（１）ウェハを製造するウェハ製造工程(またはウェハを準備するウェハ準備工程)
（２）露光に使用するマスクを製作するマスク製造工程(またはマスクを準備するマスク準備工程)
（３）ウェハに必要な露光処理を行うウェハプロセッシング工程
（４）ウェハ上に形成されたチップを１個ずつ切り出し、動作可能にならしめるチップ組立工程
（５）できたチップを検査するチップ検査工程【００６９】
なお、それぞれの工程はさらにいくつかのサブ工程からなっている。【００７０】
これらの主工程の中で、半導体デバイスの性能に決定的な影響を及ぼす主工程がウェハプロセッシング工程である。この工程では、設計された回路パターンをウェハ上に順次積層し、メモリやＭＰＵとして動作するチップを多数形成する。このウェハプロセッシング工程は、以下の各工程を含む。
（１）絶縁層となる誘電体膜や配線部、あるいは電極部を形成する金属薄膜などを形成する薄膜形成工程（ＣＶＤやスパッタリングなどを用いる）
（２）この薄膜層やウェハ基板を酸化する酸化工程
（３）薄膜層やウェハ基板などを選択的に加工するためにマスク（レクチル）を用いてレジストのパターンを形成するリソグラフィ工程
（４）レジストパターンにしたがって薄膜層や基板を加工するエッチング工程（たとえばドライエッチング技術を用いる）
（５）イオン・不純物注入拡散工程
（６）レジスト剥離工程
（７）さらに加工されたウェハを検査する検査工程【００７１】
なお、ウェハプロセッシング工程は必要な層数だけ繰り返し行い、設計通り動作する半導体デバイスを製造する。【００７２】
本実施形態においては、上記リソグラフィ工程において、本発明による露光装置を使用している。したがって、露光装置において、投影光学系の熱収差が低減され、ＯｏＢ光によるフレアが抑制されるので解像力が向上し、高い精度で半導体デバイスを製造することができる。
【図１】
2007105406.tif 000009
【図２】
2007105406.tif 000010
【図３】
2007105406.tif 000011
【図４】
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【図５】
2007105406.tif 000013
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007105406.tif 000017
【図１０】
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【国際調査報告】
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