【手続補正書】
【提出日】平成19年4月11日(2007.4.11)
【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】
ターゲットにレーザー光を照射してプラズマを生成し、前記プラズマから放射される光を取り出す光源装置であって、
前記ターゲットの位置を検出する第１の検出手段と、
前記レーザー光の集光点の位置を調整する調整手段と、
前記第１の検出手段が検出する前記ターゲットの位置と前記レーザー光の集光点が一致するように、前記調整手段を制御する第１の制御部とを有することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記プラズマから放射される光の集光点の位置を検出する第２の検出手段と、
前記プラズマから放射される光の集光点の位置を変動させる変動手段と、
前記第２の検出手段が検出する前記光の集光点の位置を、安定した強度の前記光が供給できる範囲内となるように、前記変動手段を制御する第２の制御部とを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】
前記第１の制御部と前記第２の制御部は、同一であることを特徴とする請求項２記載の光源装置。
【請求項４】
前記調整手段は、前記レーザー光を集光する光学系と、
前記光学系を駆動する駆動機構とを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５】
前記変動手段は、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、
前記集光ミラーの位置及び姿勢を駆動する駆動機構とを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６】
ターゲットにレーザー光を照射してプラズマを生成し、前記プラズマから放射される光を取り出す光源装置であって、
前記ターゲットの位置が変動したときに、前記レーザー光の集光点が前記ターゲットの供給位置に照射されるように、前記レーザー光の集光点の位置を制御する手段を有する光源装置。
【請求項７】
ターゲットにレーザー光を照射してプラズマを生成し、前記プラズマから放射される光を取り出す光源装置であって、
前記ターゲットの位置変動によって前記光の発生位置が変動したときに、前記光の集光点が変動しないように、前記光を集光する集光ミラーの位置、姿勢及び形状の少なくとも一を制御する手段を有することを特徴とする光源装置。
【請求項８】
前記ターゲットは、液滴であることを特徴とする請求項１、６、７のうちいずれか一項記載の光源装置。
【請求項９】
前記光は、２０ｎｍ以下の波長を有することを特徴とする請求項１、６、７のうちいずれか一項記載の光源装置。
【請求項１０】
ターゲットにレーザー光を照射してプラズマを生成し、前記プラズマから放射される光を取り出す光発生方法であって、
前記ターゲットの位置を取得するステップと、
前記取得ステップで取得した前記ターゲットの位置に、前記レーザー光が集光するように、前記レーザー光の集光点を調整する光学系の駆動量を算出するステップと、
前記算出ステップで算出した駆動量に従って、前記光学系を駆動するステップとを有することを特徴とする光発生方法。
【請求項１１】
ターゲットにレーザー光を照射してプラズマを生成し、前記プラズマから放射される光を取り出す光発生方法であって、
前記ターゲットの位置を取得するステップと、
前記取得ステップで取得した前記ターゲットの位置から前記プラズマの位置を算出する第１の算出ステップと、
前記第１の算出ステップで算出された前記プラズマの位置を基に、前記レーザー光の集光点が前記ターゲットの供給位置となるように、前記レーザー光の集光点の位置を変動させる集光ミラーの駆動量を算出する第２の算出ステップと、
前記算出ステップで算出した駆動量に従って、前記集光ミラーを駆動するステップとを有することを特徴とする光発生方法。
【請求項１２】
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９記載のうちいずれか一項記載の光源装置と、
前記光源装置から取り出された光を用いて前記レチクルを照明する光学系とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項１３】
請求項１２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露光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１４】
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９記載のうちいずれか一項記載の光源装置と、
前記光源装置から取り出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。
【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、光源装置に係り、特に、半導体チップ、液晶パネル等の表示素子、磁気ヘッド等の検出素子、ＣＣＤ等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用いられる光源に関する。本発明は、Ｘ線や極端紫外線（ＥＵＶ：ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光を光源として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技術を用いて半導体メモリ等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）に描画されたパターンを投影光学系によってウェハ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。そして、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光源としては、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、発生したプラズマから放射される、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を利用するレーザープラズマ光源が用いられる。
【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】
このようなＥＵＶ光源は、上述したように、半導体製造においてその光源として注目されているが、一般に、ＥＵＶ露光装置において、光学素子のアライメントが終了すると、それ以降の調整（例えば、ＥＵＶ光の集光点の位置補正など）は行われていなかった。なお、ＥＵＶ光源の調整として、単に、ＥＵＶ光の発生位置を所定の位置に保つ提案はされている（例えば、特許文献１参照。）。かかる提案は、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とＣＣＤによって検知する。そして、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光の発生位置を制御している。
【特許文献１】特開２０００−５６０９９号公報
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
そこで、本発明は、ターゲットに対して最適な位置にレーザーを照射すると共に、発生する光の集光点の位置を所定の位置に維持し、優れた露光性能を有する露光装置を実現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。
【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】
本発明の別の側面としての光源装置は、ターゲットにレーザー光を照射してプラズマを生成し、前記プラズマから放射される光を取り出す光源装置であって、前記ターゲットの位置が変動したときに、前記レーザー光の集光点が前記ターゲットの供給の位置に照射されるように、前記レーザー光の集光点の位置を制御する手段を有する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の更に別の側面としての光発生方法は、ターゲットにレーザー光を照射してプラズマを生成し、前記プラズマから放射される光を取り出す光発生方法であって、前記ターゲットの位置を取得するステップと、前記取得ステップで取得した前記ターゲットの位置から前記プラズマの位置を算出する第１の算出ステップと、前記第１の算出ステップで算出された前記プラズマの位置を基に、前記レーザー光の集光点が前記ターゲットの供給の位置となるように、前記レーザー光の集光点の位置を変動させる集光ミラーの駆動量を算出する第２の算出ステップと、前記算出ステップで算出した駆動量に従って、前記集光ミラーを駆動するステップ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】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明によれば、ターゲットに対して最適な位置にレーザーを照射すると共に、発生する光の集光点の位置を所定の位置に維持し、優れた露光性能を有する露光装置を実現する光源装置、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。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
レーザー光源部２０は、ターゲットＴＧに向けてレーザー光ＬＬを射出し、プラズマＰＬを生成する。レーザー光ＬＬは、本実施形態では、パルスレーザーである。ターゲットＴＧ（プラズマＰＬ）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いため、レーザー光源部２０は、通常数ｋＨｚの繰り返し周波数で運転される。
【手続補正１２】
【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】
変動手段４０は、プラズマＰＬから放射されるＥＵＶ光ＥＬの集光点ＥＣＰの位置を変動させる機能を有し、集光ミラー４２と、駆動装置４４とを有する。プラズマＰＬは、非常に高温であり、例えば、露光に適合したＥＵＶ光ＥＬを発生する。
【手続補正１３】
【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】
集光ミラー４２は、例えば、反射面に光を強め合う作用を有する多層膜を設けた回転楕円形の多層膜ミラーからなる。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、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多層膜等である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
駆動装置４４は、集光ミラー４２の位置及び姿勢を駆動する機能を有する。駆動装置４４が集光ミラー４２の位置及び姿勢を駆動することで、集光ミラー４２の焦点位置が変動し、その結果、ＥＵＶ光ＥＬの集光点ＥＣＰの位置が変動する。なお、駆動装置４４は、集光ミラー４２の形状（即ち、曲率や焦点位置）を変える機能を有してもよい。例えば、集光ミラー４２を複数の板部材で構成し、かかる板部材を駆動装置４４が駆動することで集光ミラー４２の形状を変える。また、複数の異なる形状の集光ミラー４２をターレットに配置し、かかるターレットを駆動装置４４で駆動させて集光ミラー４２を交換させることもできる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
制御部６０は、図示しないＣＰＵ、メモリを有し、光源装置１の動作を制御する。制御部６０は、駆動機構３４、駆動装置４４、ターゲット検出手段５０と電気的に接続されている。制御部６０は、本実施形態では、ターゲット検出手段５０からの検出結果を基に、調整手段３０を制御する。換言すれば、制御部６０は、ターゲット検出手段５０が検出するターゲットＴＧの位置とレーザー光ＬＬの集光点ＬＣＰが一致するように、駆動機構３４を介して、レーザー光ＬＬの集光点ＬＣＰの位置を制御する。また、ターゲットＴＧが所定の位置ＴＳＰからずれて供給された際、ＥＵＶ光ＥＬの集光点ＬＣＰの位置がターゲットＴＧの供給位置に応じて変動する（プラズマＰＬの生成される位置が変わるため）。そこで、制御部６０は、集光点ＥＣＰが所定の位置ＥＳＰとなるように、変動手段４０を制御する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
以下、ターゲットＴＧの位置とレーザー光ＬＬの集光点ＬＣＰを一致させる制御について説明する。まず、ターゲット供給装置１０から供給されるターゲットＴＧの位置をターゲット検出手段５０で検出する。ターゲット検出手段５０の検出したターゲットＴＧの位置に基づいて、制御部６０は、駆動機構３４を介してレーザー光学系３２を駆動し、レーザー光ＬＬの集光点ＬＣＰがターゲットＴＧの位置と一致するように調整する。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
図４は、ＥＵＶ光ＥＬの集光点ＥＣＰの位置の補正について説明する図である。上述したように、ターゲットＴＧが供給される位置に応じてレーザー光ＬＬの集光点ＬＣＰを変えると、それに応じてプラズマＰＬが生成される位置も変わる。そして、図４（ａ）に示すように、ＥＵＶ光ＥＬの集光点ＥＣＰが所定の位置ＥＳＰからずれてしまう。そこで、制御部６０に制御された駆動装置４４を介して集光ミラー４２の位置及び姿勢を変え、図４（ｂ）に示すように、ＥＵＶ光ＥＬの集光点ＥＣＰと所定の位置ＥＳＰとのずれを補正する。
【手続補正１８】
【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】
算出されたＥＵＶ光ＥＬの発光位置の変動により、制御部６０は、集光点ＥＣＰの位置を所定の位置ＥＳＰと一致させるために必要な集光ミラー４２の駆動量を算出し、駆動装置４４を介して集光ミラー４２の位置及び姿勢を制御する。ＥＵＶ光ＥＬの発光点と集光点ＥＣＰの位置の関係は、発光点と集光ミラー４２、集光点ＥＣＰの位置関係を予め計測しておき、かかる計測結果に基づいて、集光ミラー４２の駆動量を算出する。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
以上、説明したように、光源装置１によれば、ターゲットＴＧに対して常に一定の位置にレーザー光ＬＬを照射する（レーザー光ＬＬがターゲットＴＧに常に集光する）。なおかつ、発生するＥＵＶ光ＥＬの集光点ＥＣＰを所定の範囲内に制御することができるため、安定した位置及び強度のＥＵＶ光ＥＬを発生することが可能となる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
光源装置１の動作において、レーザー光源部２０から射出されたレーザー光ＬＬは、レーザー光学系３２で集光され、レーザー導入窓ＬＷからチャンバＣＢ内へ導かれる。チャンバＣＢに導入されたレーザー光ＬＬは、ターゲット供給装置１０から供給されるターゲットＴＧに照射され、プラズマＰＬを生成する。プラズマＰＬから発生したＥＵＶ光ＥＬは、集光ミラー４２で集光され、例えば、後段の光学系に導かれる。このとき、光源装置１は、調整手段３０及び変動手段４０によって、ターゲットＴＧに対して最適な位置にレーザー光ＬＬを照射すると共に、発生するＥＵＶ光ＥＬの集光点ＥＣＰの位置を所定の位置に維持することができる。そのため、例えば、優れた露光性能を有する露光装置を実現することができる。
【手続補正２１】
【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】
本発明の露光装置３００は、ＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）を用いて、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。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
ここで、図９を参照する。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。
【手続補正２３】
【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】
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する。また、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。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
図１２を参照するに、測定装置４００は、レーザー光源部２０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る。そして、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１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。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
１                            光源装置
１０                          ターゲット供給装置
２０                          レーザー光源部
３０                          調整手段
３２                          レーザー光学系
３２ａ                        平面ミラー
３４                          駆動機構
４０                          変動手段
４２                          集光ミラー
４４                          駆動装置
５０                          ターゲット検出手段
６０                          制御部
７０                          集光点検出手段
７０Ａ                        ４分割センサ
７２                          ピンホール
７４ａ乃至７４ｄ              センサ
８０                          制御部
３００                        露光装置
４００                        測定装置