【手続補正書】
【提出日】平成19年10月22日(2007.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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集光する集光ミラーを有する光源と、前記集光ミラーが集光した前記光でレチクルを照明する照明光学系とを有し、前記レチクルのパターンを被処理体に露光する露光装置であって、
前記集光ミラーと前記照明光学系との間に配置され、前記光の特性を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記プラズマの状態を変化させる手段とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記光の特性は、前記光の集光点の位置、前記集光点から発散する発散角度内での強度分布、前記光のスペクトル及び前記集光点での光強度の少なくとも一つ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】
前記プラズマの状態を変化させる手段は、前記プラズマの位置及び前記プラズマの電子温度の少なくとも一方を変化させることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記プラズマの生成中において、前記光の特性を前記プラズマの位置の変化速度に応じた時間間隔ごとに検出することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記プラズマの生成中において、前記光の特性を常に検出することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記集光点と前記照明光学系との間に配置されることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項７】
前記光は、１０ｎｍ乃至１５ｎｍの波長を有することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項８】
プラズマを生成する生成部と、
前記プラズマから放射される光を集光する集光ミラーと、
前記生成部及び前記集光ミラーを収納するチャンバと、
前記チャンバに収納され、前記光の集光点における前記光の特性を検出する検出手段とを有することを特徴とする光源装置。
【請求項９】
前記光の特性は、少なくとも、前記光の集光点の位置、前記集光点から発散する発散角度内での強度分布、前記集光点での光強度及び前記光のスペクトルの一であることを特徴とする請求項８記載の光源装置。
【請求項１０】
請求項１乃至７のうちいずれか一項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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、露光装置、光源装置及びデバイス製造方法に関する。本発明は、例えば、露光光源として極端紫外線（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光を利用する露光装置に好適である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて微細な半導体素子を製造する際に、レチクル（又はマスク）に描画されたパターンを投影光学系によってウェハ等に投影して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。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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露光光の短波長化が進められている。例えば、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。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
ＥＵＶ露光装置は、光源として、レーザー光をターゲット材に照射してプラズマを生成することによりＥＵＶ光を発生させるレーザープラズマ光源を典型的に使用する。また、電極にガスを流して放電することによってプラズマを生成してＥＵＶ光を発生させる放電型プラズマ光源を典型的に使用する。プラズマからのＥＵＶ光は、集光ミラーによって集光点に集光され、かかる集光点から発散して後段の照明光学系に入射する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
また、露光装置の高解像度化を達成するためには、レチクルを均一に照明することが極めて重要であり、そのためには、集光点から発散されるＥＵＶ光の強度が発散角度内で均一であることが望ましい。しかし、ＥＵＶ光源は、長期にわたって運転（使用）すると、集光点から照明光学系に入射するＥＵＶ光の強度の変化や、集光点から発散される発散角度内での強度分布の変化を生じる。これは、ＥＵＶ光源の構成部材の劣化に起因する。例えば、レーザープラズマ光源の場合には、ターゲット材を供給するノズルがプラズマから発生するデブリの衝突によって侵食されて変形することで、ＥＵＶ光を発生するプラズマの位置が変動する。また、放電型プラズマ光源の場合には、プラズマからの熱により電極が溶解及び変形することで、ＥＵＶ光を発生するプラズマの位置が変動する。その結果、集光点の位置が変化して照明光学系に入射するＥＵＶ光の強度が低下したり、集光点から発散される発散角度内での強度分布が初期とは異なったりするからである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
そこで、プラズマの生成位置をピンホールカメラ及び／又はＣＣＤによって検出し、ターゲットを供給する位置を制御することで、プラズマの生成位置を所定の位置に保つ提案がされている。また、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、プラズマの生成位置を所定の位置に保つ提案がされている（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明は、プラズマからのＥＵＶ光の特性（例えば、集光点の位置、集光点でのＥＵＶ光の強度、集光点から発散する発散角度内での強度分布及びスペクトルなど）を維持し、レチクルを均一に照明して優れた露光性能を発揮する露光装置を提供する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の一側面としての露光装置は、プラズマを生成し、前記プラズマから放射される光を集光する集光ミラーを有する光源と、前記集光ミラーが集光した前記光でレチクルを照明する照明光学系とを有し、前記レチクルのパターンを被処理体に露光する露光装置であって、前記集光ミラーと前記照明光学系との間に配置され、前記光の特性を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記プラズマの状態を変化させる手段とを有することを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明によれば、プラズマからのＥＵＶ光の特性を維持し、レチクルを均一に照明して優れた露光性能を発揮する露光装置を提供することができる。ここで、光の特性とは、例えば、集光点の位置、集光点でのＥＵＶ光の強度、集光点から発散する発散角度内での強度分布及びスペクトルなどのことである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の露光装置１は、露光用の照明光としてＥＵＶ光を用いて、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３００に形成された回路パターンを被処理体６００に露光する投影露光装置である。本実施例においては、ＥＵＶ光として、波長１３．４ｎｍの光を用いた。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。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
図１を参照するに、露光装置１は、光源装置１００と、照明光学系２００と、レチクル３００を載置するレチクルステージ４００と、投影光学系５００と、被処理体６００を載置するウェハステージ７００とを有し、さらに、アライメント検出機構８００と、フォーカス位置検出機構９００とを有する。なお、光源装置１００と照明光学系２００とは、照明装置を構成し、投影光学系５００の円弧状の視野に対する円弧状のＥＵＶ光（例えば、１３．４ｎｍ）によりレチクル３００を照明する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
プラズマＰＬからのＥＵＶ光ＥＬは、デブリ粒子を除去するデブリフィルタ１２０を通過し、回転楕円面を反射面とする２対のミラーで構成される集光ミラー１３０によって反射され、集光点ＣＰに集光する。なお、上述したように、ＥＵＶ光ＥＬは、ガスによって吸収される性質を有する。かかる吸収を防ぐために、生成部１１０、デブリフィルタ１２０、集光ミラー１３０及びステージ１４０は、図示しない真空排気系によって排気がなされた光源チャンバ１５０の内部に配置された構成となっている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
集光点ＣＰに集光したＥＵＶ光ＥＬは、後述する照明光学系２００を構成する光学素子が内部に配置された照明系チャンバ２５０に導入される。そして、照明系ミラー２１０で反射された後、オプティカルインテグレーター２２０に入射し、更に、照明系ミラー２１０を経てレチクル３００を均一に照明する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
照明系チャンバ２５０は、ガスによるＥＵＶ光の吸収を防ぐために、光源チャンバ１５０と同様に、図示しない真空排気系による排気がなされている。なお、光源チャンバ１５０の内部は、真空排気系による排気がなされているものの、ノズル１１２から供給されるガスが存在する。従って、光源チャンバ１５０と照明系チャンバ２５０との境界には、ＥＵＶ光ＥＬを透過し、且つ、光源チャンバ１５０に存在するガスが照明系チャンバ２５０に流入しないように、アパーチャ１５２が設けられている。そのため、光源チャンバ１５０と照明系チャンバ２５０との間で差動排気がなされている。アパーチャ１５２の大きさが小さいほど、光源チャンバ１５０から照明系チャンバ２５０に流入するガスの量を少なくすることができる。そのため、アパーチャ１５２の位置を集光点ＣＰの位置と一致させ、アパーチャ１５２の大きさを集光点ＣＰの大きさと略一致させることが好ましい。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
検出手段１７０は、集光点ＣＰと照明光学系２００との間に位置するＥＵＶ光ＥＬの特性を検出する機能を有し、本実施形態では、集光点ＣＰの近傍のＥＵＶ光ＥＬの強度分布を測定する強度分布測定装置１７０Ａとして具現化される。強度分布測定装置１７０Ａは、図示しないＹ軸ステージ及びＹ軸ステージ駆動源によってＹ軸方向に移動可能に構成される。これにより、強度分布測定装置１７０Ａは、露光装置１が露光を行っている場合には、図２に示すように、ＥＵＶ光ＥＬの光路を遮らない位置に配置される。また、ＥＵＶ光ＥＬの強度分布を測定する場合には、図３に示すように、ＥＵＶ光ＥＬの光路上に配置することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
蛍光板１７２Ａは、ＥＵＶ光ＥＬの入射側に、ＥＵＶ光ＥＬを透過すると共に、２０ｎｍ以上の波長を有する紫外線光を吸収する材料及び赤外光を吸収する材料から構成されるフィルタ１７４Ａを有する。ここで、２０ｎｍ以上の波長を有する紫外線光を吸収する材料とは、例えば、ジルコニウム（Ｚｒ）であり、赤外光を吸収する材料とは、例えば、シリコン（Ｓｉ）である。蛍光板１７２Ａは、ＥＵＶ光ＥＬと同様に照明光学系２００に向かう紫外線光及び赤外光をフィルタ１７４Ａで吸収し、集光点ＣＰからのＥＵＶ光ＥＬを可視光ＶＬに変換する。可視光ＶＬは、露光に用いるＥＵＶ光ＥＬに比例した強度を有する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図３に示したプラズマＰＬの位置及びプラズマＰＬの位置に対応して決まる集光点ＣＰの位置は、光源装置１００を構成する電極１１４、デブリフィルタ１２０及び集光ミラー１３０の初期状態における位置である。強度分布測定装置１７０Ａを用いて測定したＥＵＶ光ＥＬの強度分布を図５に示す。図５に示すＥＵＶ光ＥＬの強度分布は、蛍光板１７２ＡでのＥＵＶ光ＥＬの像と同様となっており、白い部分ＷＰにＥＵＶ光ＥＬが照射され、黒い部分ＢＰにはＥＵＶ光ＥＬが照射されていない。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
強度分布測定装置１７０Ａを用いたＥＵＶ光ＥＬの強度分布の測定は、露光装置１の稼働（露光）中のうち、例えば、ウェハの交換時などのＥＵＶ光ＥＬが必要ないタイミングで行うことが好ましい。これにより、スループットを落とすことなく、ＥＵＶ光ＥＬの強度分布の測定が可能となる。また、ＥＵＶ光ＥＬの強度分布の測定を行う時間間隔は、プラズマＰＬの位置の変化速度に応じて設定すればよい。例えば、時間あたりの変化が少ないと予想される場合には時間間隔を長く設定し、時間あたりの変化が大きいと予想される場合には時間間隔を小さく設定する。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
本実施形態では、強度分布測定装置１７０ＡがＥＵＶ光ＥＬの強度分布を測定（配置）する位置を、集光点ＣＰと照明光学系２００（詳細には、照明光学系２００の最も光源装置１００側の照明系ミラー２１０）との間としたが、これに限定するものではない。例えば、強度分布測定装置１７０Ａは、集光点ＣＰの近傍や、図１０に示すように、集光ミラー１３０と集光点ＣＰの位置との間に配置してもよい。しかし、プラズマＰＬからのノイズの影響が大きくなる可能性があるため、この観点からは、集光点ＣＰと照明光学系２００との間に配置することが好ましい。但し、照明光学系２００よりも後段でＥＵＶ光ＥＬの特性を検出すると、光源装置１００を構成する要素の劣化に、照明光学系２００を構成する要素の劣化の要因が加わり、ＥＵＶ光ＥＬの特性の変化の要因が分離できないため、好ましくない。ここで、図１０は、集光ミラー１３０と集光点ＣＰの位置との間に強度分布測定装置１７０Ａを配置した場合の光源装置１００を示す概略断面図である。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
また、本実施形態では、光源装置１００を長期間にわたって運転（使用）することで、プラズマＰＬの位置がＺ軸方向に変化する場合を説明した。しかし、例えば、プラズマＰＬの位置がＹ軸方向に変化する場合は、生成部１１０をＹ軸方向に移動させてプラズマＰＬの位置を補正すればよい。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
このように、光源装置１００は、集光点ＣＰから発散する発散角度内でのＥＵＶ光ＥＬの強度分布を強度分布測定装置１７０Ａによって検出する。そして、かかる検出結果を基にプラズマＰＬの位置を補正することで、レチクル３００を安定して均一に照明することが可能となる。また、光源装置１００は、レチクル３００の照明の均一化により、照明光学系２００が有する照明均一化のためのオプティカルインテグレーターを最小限にすることができる。これにより、ＥＵＶ光ＥＬの強度を低下させる要因である反射面の数を低減することができ、効率のよい照明が可能となるため、スループットの高い露光装置を実現することができる。更に、光源装置１００は、光源装置１００を構成する部材に劣化が生じても露光装置１としては初期と変わらない性能を維持することができ、光源装置１００を交換するまでの寿命が長くなり、ランニングコストの低減につながるというメリットも有する。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図３に示す構成においては、光源装置１００の長期運転により、例えば、集光ミラー１３０の外周側のミラー１３２のみが劣化し、ＥＵＶ光ＥＬを反射しなくなった場合には、集光点ＣＰからの発散角度が変化する。そのため、集光点ＣＰの位置を把握することができない。一方、図１１に示す構成においては、光源装置１００の長期運転により、集光点ＣＰからの発散角度に変化が生じても、強度分布測定装置１７０Ａは、位置ＺＡ及び位置ＺＢの少なくとも２つの位置でＥＵＶ光ＥＬの強度を検出することができる。そのため、集光点ＣＰの位置を把握することができる。これにより、上述したように、ステージ１４０を駆動して適切な位置にプラズマＰＬの位置を補正することができる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
強度検出器１７０Ｂは、アパーチャ１５２の直後、且つ、ＥＵＶ光ＥＬの光路上に挿脱可能に設けられ、ＥＵＶ光ＥＬの強度を検出する。強度検出器１７０Ｂは、例えば、ＥＵＶ光ＥＬの入射側に、ＥＵＶ光ＥＬを透過すると共に、２０ｎｍ以上の波長を有する紫外線光を吸収する材料及び赤外光を吸収する材料から構成されるフィルタを有するフォトダイオード又はＣＣＤで構成される。そして、ＥＵＶ光ＥＬの強度に比例した信号を出力する。ここで、２０ｎｍ以上の波長を有する紫外線光を吸収する材料とは、例えば、ジルコニウム（Ｚｒ）であり、赤外光を吸収する材料とは、例えば、シリコン（Ｓｉ）である。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
また、後段の照明光学系２００において、光源装置１００からのＥＵＶ光ＥＬが最初に入射する光学素子が、図１３に示すように、凹面鏡２３２と凸面鏡２３４から構成されるシュバルツシルト反射鏡２３０で構成される。このような場合、集光点ＣＰから発散するＥＵＶ光ＥＬのうち、レチクル３００の照明には用いない（即ち、Ｚ軸とのなす角が小さい）ＥＵＶ光ＥＬ１のみの強度を検出する位置に、強度検出器１７０Ｂを配置することが可能である。これにより、光源装置１００の運転中（プラズマＰＬの生成中）において、常にＥＵＶ光ＥＬ１の強度を検出することができる。ここで、図１３は、検出手段１７０として強度検出器１７０Ｂを用いた光源装置１００の構成を示す概略断面図である。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
例えば、プラズマＰＬの位置の変動により、集光点ＣＰの位置がＺ軸のプラス方向に変化した場合には、強度検出器１７０Ｂに入射するＥＵＶ光ＥＬ１が多くなるために強度検出器１７０Ｂが検出する強度は大きくなる。また、集光点ＣＰの位置がＺ軸のマイナス方向に変化した場合には、強度検出器１７０Ｂに入射するＥＵＶ光ＥＬ１が少なくなるために強度検出器１７０Ｂが検出する強度は小さくなる。これを利用することによって、強度検出器１７０Ｂが検出するＥＵＶ光ＥＬ１の強度に基づいて、集光点ＣＰの位置が適正な位置となるように、プラズマＰＬの位置を調整することができる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
プラズマＰＬからのＥＵＶ光ＥＬを集光する集光ミラー１３０又は１３０Ａと照明光学系２００との間における集光点ＣＰの位置を検出する。集光点ＣＰにおけるＥＵＶ光ＥＬの強度を検出する。集光点ＣＰから発散する発散角度内での強度分布を検出する。これまで検出手段１７０は、これらのうちの少なくとも１つを検出したが、ＥＵＶ光ＥＬの特性を検出する物理量はこれらに限定されるものではない。同様に、これまでは、検出手段１７０の検出するＥＵＶ光ＥＬの特性に基づいて、プラズマＰＬの位置を補正していたが、補正する対称はプラズマＰＬの位置に限定するものではない。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
例えば、照明光学系２００に入射するＥＵＶ光ＥＬのスペクトルを検出する。そして、かかる検出結果に基づいて（即ち、検出したＥＵＶ光ＥＬのスペクトルからプラズマＰＬのプラズマ電子温度が最適であるかどうかを把握し）、プラズマＰＬのプラズマ電子温度を調整してもよい。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
検出手段１７０をスペクトル測定装置１７０Ｃとし、スペクトル測定装置１７０Ｃが検出するＥＵＶ光ＥＬのスペクトルに基づいて、プラズマＰＬのプラズマ電子温度を調整する光源装置１００を図１５に示す。図１５を参照するに、照明系チャンバ２５０に入射したＥＵＶ光ＥＬのほとんどは、上述したように、照明系ミラー２１０で反射される。しかし、一部のＥＵＶ光ＥＬは照明系ミラー２１０に入射せず、スペクトルを測定するための被測定光ＭＬとしてスペクトル測定装置１７０Ｃに入射する。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
次いで、被測定光ＭＬは、例えば、ジルコニウム（Ｚｒ）薄膜で構成される可視光カットフィルタ１７４Ｃによって可視光や赤外光がカットされる。そして、平面結像型回折格子１７５Ｃに対して略垂直方向の向きに設けたＹ軸角度を制限するエッジアパーチャ１７６ＣによってＹＺ平面内での特定方向へ制限される。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
更に、被測定光ＭＬは、平面結像型回折格子１７５Ｃに入射してｙ軸方向に波長分散し、検出器であるＣＣＤ１７７Ｃに、短波長はｙ軸のマイナス側、長波長はｙ軸のプラス側に分散されて入射する。これにより、ＣＣＤ１７７Ｃの出力は各波長の強度に比例した信号となる。かかる波長毎の信号強度を波長毎に高次光カットミラー１７２Ｃ及び１７３Ｃの反射率、可視光カットフィルタ１７４Ｃの透過率、平面結像型回折格子１７５Ｃの回折効率で除算する。そうすることによって、波長毎の強度比、即ち、スペクトルを検出することができる。但し、スペクトル測定装置１７０Ｃは、かかる構成に限るものではなく、被測定光ＭＬ（ＥＵＶ光ＥＬ）の強度等に応じて他の構成であってもよい。なお、スペクトル測定装置１７０Ｃが検出した被測定光ＭＬ（ＥＵＶ光ＥＬ）のスペクトルは、プラズマＰＬのプラズマ電子温度を調整する調整手段１８０に送られる。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
スペクトル測定装置１７０Ｃで検出される被測定光ＭＬのスペクトルは、プラズマＰＬを生成するガスをキセノン（Ｘｅ）とすると、光源装置１００の構成部材が劣化していない場合、図１７に示すようなグラフとなる。ＥＵＶ露光装置では、１３．５ｎｍ近傍である約２％のバンド幅のＥＵＶ光、即ち、約１３．３６５ｎｍ乃至１３．６３５ｎｍの波長を有する光（以下、「１３．５ｎｍ２％バンド幅の光」と称する。）が用いられる。それに対応した１３．５ｎｍのピークは、Ｉ１３．５ｎｍの強度を有するが、プラズマＰＬからのＥＵＶ光ＥＬは、１３．５ｎｍに対応したエネルギー遷移以外のエネルギー遷移の光、即ち、１３．５ｎｍ以外の波長を有する光も多く含まれる。そのうち１１ｎｍの波長を有する光が最も強度が強く、Ｉ１１ｎｍの強度を有する。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
光源装置１００の構成部材が劣化していない場合では、プラズマＰＬのプラズマ電子温度は、３０ｅＶ程度の最適化された温度となっている。その結果、露光に用いる１３．５ｎｍ２％バンド幅の光が露光に必要な十分な強度を有し、また、それ以外の光は、露光装置１を構成する何れかの部材に吸収される。なお、吸収された光は露光装置１にとって熱負荷となるが、かかる熱負荷は露光装置１の冷却能力を上回らないように設定されている。また、プラズマＰＬからのＥＵＶ光ＥＬの強度角度分布などの特性も、レチクル３００での照明むらがないような状態となっている。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
しかし、光源装置１００の構成部材が劣化し、例えば、電極１１４の形状が変わることによってプラズマＰＬの状態が変わるため、プラズマＰＬのプラズマ電子温度は変化する。プラズマＰＬのプラズマ電子温度が最適なプラズマ電子温度よりも低くなると、スペクトル測定装置１７０Ｃが検出するスペクトルは、図１８に示すように、１３．５ｎｍのピークはＩ’１３．５ｎｍの強度に変わる。また、１１ｎｍの波長を有する光はＩ’１１ｎｍの強度に変わる。即ち、プラズマＰＬのプラズマ電子温度が最適なプラズマ電子温度よりも低い場合には、（Ｉ’１１ｎｍ／Ｉ’１３．５ｎｍ）＜（Ｉ１１ｎｍ／Ｉ１３．５ｎｍ）となる。また、プラズマＰＬのプラズマ電子温度が最適なプラズマ電子温度よりも高い場合には、（Ｉ’１１ｎｍ／Ｉ’１３．５ｎｍ）＞（Ｉ１１ｎｍ／Ｉ１３．５ｎｍ）となる。
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
プラズマＰＬのプラズマ電子温度が最適なプラズマ電子温度でない場合には、１３．５ｎｍ２％バンド幅の光が露光に必要な十分な強度に満たなかったり、十分な強度はあるものの露光装置１の熱負荷が過大になったりする。また、プラズマＰＬからのＥＵＶ光ＥＬの強度角度分布がレチクル３００での照明むらを生じるようなものになるなど、露光装置１の性能を損なうことになる。
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
調整手段１８０は、スペクトル測定装置１７０Ｃが検出した被測定光ＭＬのスペクトルから、（１１ｎｍの強度／１３．５ｎｍの強度）を算出する。それと共に、プラズマ電子温度が最適な場合の（Ｉ１１ｎｍ／Ｉ１３．５ｎｍ）と比較し、（１１ｎｍの強度／１３．５ｎｍの強度）＜（Ｉ１１ｎｍ／Ｉ１３．５ｎｍ）であればプラズマ電子温度が最適な状態よりも低いと判断する。そして、プラズマＰＬのプラズマ電子温度が（１１ｎｍの強度／１３．５ｎｍの強度）＝（Ｉ１１ｎｍ／Ｉ１３．５ｎｍ）となるように、電極１１４への印加電圧を上げる。また、プラズマ電子温度が最適な場合の（Ｉ１１ｎｍ／Ｉ１３．５ｎｍ）と比較し、（１１ｎｍの強度／１３．５ｎｍの強度）＞（Ｉ１１ｎｍ／Ｉ１３．５ｎｍ）であればプラズマ電子温度が最適な状態よりも高いと判断する。そして、プラズマＰＬのプラズマ電子温度が（１１ｎｍの強度／１３．５ｎｍの強度）＝（Ｉ１１ｎｍ／Ｉ１３．５ｎｍ）となるように、電極１１４への印加電圧を下げる。
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
このように、プラズマＰＬからのＥＵＶ光ＥＬを集光する集光ミラー１３０と照明光学系２００との間の位置におけるＥＵＶ光ＥＬのスペクトル特性からプラズマＰＬのプラズマ電子温度を調整する。そして、プラズマＰＬのプラズマ電子温度を常に最適に維持することによって、安定して露光を行うことができる。なお、プラズマ電子温度の判断には、１１ｎｍ及び１３．５ｎｍの強度だけではなく、プラズマ電子温度の変化によって強度比が変化する２つの波長を用いればよく、他の波長のＥＵＶ光や紫外光及び可視光であってもよい。また、プラズマＰＬを生成するガスの種類に応じて、プラズマ電子温度の変化によって強度比が変化する２つの波長を選択すればよい。また、プラズマＰＬのプラズマ電子温度を制御するパラメータは、電極１１４への印加電圧に限らず、例えば、プラズマＰＬを生成するガスの流量などのプラズマ電子温度を変えることができるものであればよい。
【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
スペクトル測定装置１７０Ｃで検出される被測定光ＭＬのスペクトルは、図２０に示すグラフのように、プラズマＰＬからのＥＵＶ光ＥＬに集光ミラー１３０Ａの反射率を乗じたものとなる。そのため、ＥＵＶ光の波長領域では１３．５ｎｍ近傍のみの波長成分が存在するが、複数のエネルギー遷移に応じた複数の輝線が存在する。
【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
調整手段１８０は、スペクトル測定装置１７０Ｃで検出される被測定光ＭＬのスペクトル（即ち、複数の輝線のうちの２つの強度比）から、プラズマＰＬのプラズマ電子温度が最適であるかどうか判断する。波長λ１での強度をＩλ１、波長λ２での強度をＩλ２とし、且つ、λ１＜λ２である場合を考える。図２０を参照するに、調整手段１８０は、（Ｉλ１／Ｉλ２）＜最適なプラズマ電子温度での（波長λ１の強度／波長λ２での強度）であればプラズマ電子温度が最適な状態よりも低いと判断する。そして、（Ｉλ１／Ｉλ２）＞最適なプラズマ電子温度での（波長λ１の強度／波長λ２での強度）であればプラズマ電子温度が最適な状態よりも高いと判断する。更に、調整手段１８０は、最適なプラズマ電子温度よりも低いと判断した場合には、ステージ１４０を介してレーザー集光光学系１１２ＡをＺ軸方向に移動させることによってレーザー光ＬＬをターゲット材上で絞って集光面積を小さくする。そして、レーザー光ＬＬのパワー密度を大きくしてプラズマＰＬのプラズマ電子温度を高くする。また、最適なプラズマ電子温度よりも高いと判断した場合には、ステージ１４０を介してレーザー集光光学系１１２ＡをＺ軸方向に移動させることによってレーザー光ＬＬのターゲット材上での集光面積を大きくする。そして、レーザー光ＬＬのパワー密度を小さくしてプラズマＰＬのプラズマ電子温度を低くする。
【手続補正４０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
以上のように、光源装置１００及び１００Ａは、プラズマＰＬからのＥＵＶ光ＥＬを集光する集光ミラー１３０及び１３０Ａと照明光学系２００との間の位置におけるＥＵＶ光ＥＬの特性を検出する。そして、かかる検出結果に基づいてプラズマＰＬの状態を補正することで、レチクル３００を安定して均一に照明することができる。ここで、ＥＵＶ光ＥＬの特性とは、例えば、集光点ＣＰの位置、集光点ＣＰにおけるＥＵＶ光ＥＬの強度、集光点ＣＰから発散する発散角度内での強度分布及びスペクトルのことである。
【手続補正４１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
アライメント検出機構８００は、レチクル３００の位置と投影光学系５００の光軸との位置関係、及び、被処理体６００の位置と投影光学系５００の光軸との位置関係を計測する。そして、レチクル３００の投影像が被処理体６００の所定の位置に一致するようにレチクルステージ４００及びウェハステージ７００の位置と角度を設定する。