(57)【要約】【課題】  コンタミネーションの影響を受けにくく、メンテナンス作業が容易な収差測定用基板を提供する。【解決手段】  本発明による収差測定用基板（１０１、１０３）には、投影光学装置のレチクルのパターンを感応基板上に転写する投影光学系の収差測定用のパターン（１０７）が形成されている。本発明による収差測定用基板は、投影光学装置のレチクルステージに係合する、レチクルと同じ形状の部分（１０１）を含み、当該レチクルと同じ形状の部分によって投影光学装置のレチクルステージにレチクルと同じ方法で着脱できるように構成されていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学装置のレチクルのパターンを感応基板上に転写する投影光学系の収差測定用のパターンが形成された収差測定用基板であって、投影光学装置のレチクルステージに係合する、レチクルと同じ形状の部分を含み、当該レチクルと同じ形状の部分によって投影光学装置のレチクルステージにレチクルと同じ方法で着脱できるように構成されていることを特徴とする収差測定用基板。
【請求項２】
収差測定用のパターンが形成された収差測定用パターン基板を備えることを特徴とする請求項１に記載の収差測定用基板。
【請求項３】
前記収差測定用パターン基板が、前記レチクルと同じ形状の部分に接合されていることを特徴とする請求項２に記載の収差測定用基板。
【請求項４】
前記収差測定用パターン基板が、前記レチクルと同じ形状の部分の一部を構成していることを特徴とする請求項２に記載の収差測定用基板。
【請求項５】
位置合せ用のアライメントマークを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の収差測定用基板。
【請求項６】
前記収差測定用のパターンは、少なくとも一つの開口であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の収差測定用基板。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の収差測定用基板を着脱可能なレチクルステージと、  前記レチクルステージに取り付けられたレチクルのパターンを感応基板上に転写する投影光学系とを備え、前記レチクルステージには、前記収差測定用基板を取り付けた場合に、前記収差測定用パターンを介して前記投影光学系に照明光を導く貫通光が形成されていることを特徴とする露光装置。
【請求項８】
前記収差測定用基板を搬送中の衝突から保護するための保護カバーが取り付けられた状態で搬送されてきた前記収差測定用基板を、前記保護カバーを取り外して前記レチクルステージに取り付けることができるように構成された請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
請求項１から６のいずれかに記載の収差測定用基板を用いて露光装置を製造する方法であって、
レチクルステージに前記収差測定用基板を取り付けた場合に、前記収差測定用パターンを介して前記投影光学系に照明光を導く貫通孔をレチクルステージに形成するステップと、
前記収差測定用基板を前記レチクルステージに取り付けるステップと、
投影光学系に対して前記収差測定用パターンを位置決めするステップと、
前記レチクルステージの前記貫通孔および前記収差測定用パターンを介して、前記投影光学系に照明光を照射するステップと、
前記収差測定用パターンおよび前記投影光学系を通過した照明光を測定することにより投影光学系の収差を測定するステップと、
測定された収差が所望の値を満足するように、前記投影光学系を構成し直すステップと、を含むことを特徴とする露光装置を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影光学装置のレチクル（マスク）のパターンを感応基板上に転写する投影光学系の収差を測定するために使用される収差測定用基板に関する。特に、投影光学装置のレチクルステージにレチクルと同じ方法で着脱できるように構成されている収差測定用基板に関する。また、当該収差測定用基板をレチクルステージに取り付けて、投影光学系の収差を測定することができるように構成された露光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、ＥＵＶ（Extreme Ultraviolet: 極紫外線）を使用したＥＵＶリソグラフィ技術が開発されている。
【０００３】
解像力を向上させるために、ＥＵＶリソグラフィ技術に使用される露光装置の投影光学系の収差をできるだけ小さくするように、投影光学系を構成するのが好ましい。したがって、露光装置の投影光学系の収差を高精度で測定することが重要である。
【０００４】
ＥＵＶ光学系の収差を測定する種々の方法が提案されている（たとえば、非特許文献１）。このような測定方法を、本体において実施することができるように構成された露光装置の開発が進められている。
【０００５】
図８は、投影光学系の収差の測定を、本体において実施することができるように構成された露光装置の構成を示す図である。図８において、露光装置のレチクルステージを２０１、投影光学系を２０５、ウェハステージを２０７で示す。レチクルステージ２０１には、レチクルチャック２０３を介してレチクル１０１０が、着脱可能に取り付けられる。
【０００６】
さらに、レチクルステージ２０１には、部材１０３０を介して収差測定用基板１０５０が取り付けられる。収差測定用基板１０５０は、ピンホールを有している。部材１０３０は、レチクル１０１０の面と収差測定用基板１０５０の面とが同一面内に配置されるような高さを有する。また、部材１０３０には、収差測定用基板１０５０のピンホールに、光を導く貫通孔が形成されている。
【０００７】
レチクルステージ２０１には、部材１０３０の貫通孔を介して、収差測定用基板１０５０のピンホールに、光を導く貫通孔が形成されている。
【０００８】
さらに、レチクルステージ２０１の貫通孔および部材１０３０の貫通孔を介して、収差測定用基板１０５０のピンホールに、光を照射するように、ＥＵＶ光源２０９と反射鏡２１１とが設けられる。
【０００９】
ＥＵＶ光源２０９から発したＥＵＶ光は、反射鏡２１１で反射され、レチクルステージ２０１の貫通孔および部材１０３０の貫通孔を介して、収差測定用基板１０５０のピンホールを通過し、投影光学系２０５を照射する。投影光学系２０５を通過したＥＵＶ光は、ウェハステージ２０７に設けられた測定装置２１３によって測定される。測定装置２１３は、スリット２１４およびＣＣＤカメラ２１５を含む、干渉法による測定装置である。
【００１０】
このように、収差測定用基板１０５０のピンホールを通過させたＥＵＶ光で投影光学系２０５を照射し、投影光学系２０５を通過したＥＵＶ光を測定することによって、投影光学系２０５の収差を測定することができる。
【００１１】
【非特許文献１】P. Naulleau, et al., J. Vac. Sci. Technol. B, Vol. 18, P2939, 2000
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図８に示した露光装置の構成において、収差測定用基板は、レチクルステージに取り付けられたままであるため、収差測定用基板のピンホールにコンタミネーションが付着し、ピンホール径が変わってしまう。
【００１３】
また、収差測定用基板は、真空環境に設置されたままであるため、交換を含むメンテナンス作業が容易ではない。
【００１４】
したがって、コンタミネーションの影響を受けにくく、メンテナンス作業が容易な収差測定用基板に対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明による収差測定用基板には、投影光学装置のレチクルのパターンを感応基板上に転写する投影光学系の収差測定用のパターンが形成されている。本発明による収差測定用基板は、投影光学装置のレチクルステージに係合する、レチクルと同じ形状の部分を含み、当該レチクルと同じ形状の部分によって投影光学装置のレチクルステージにレチクルと同じ方法で着脱できるように構成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、レチクルと同じ形状の部分によって投影光学装置のレチクルステージにレチクルと同じ方法で着脱できるように構成されているので、レチクルと同様に、レチクルステージに容易に取り付けることができ、またレチクルステージから容易に取り外すことができる。したがって、収差測定用基板の収差測定用パターンは、コンタミネーションの影響を受けにくく、また、メンテナンス作業が容易である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、コンタミネーションの影響を受けにくく、メンテナンス作業が容易な収差測定用基板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の第一の実施形態による収差測定用基板の構成を示す図である。図１（ａ）は、収差測定用基板を、投影光学系に対向する側から見た図であり、図１（ｂ）は、側面から見た図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）の部分拡大図である。
【００１９】
本実施形態において、収差測定用基板は、通常の操業に使用されるレチクルと同じ形状を有するレチクル基板１０１と収差測定用のパターンが形成されたピンホール基板１０３とから構成される。
【００２０】
レチクル基板１０１は、本発明を実施可能なレチクルと同じ形状の部分を有していればよく、通常使われるレチクルと全く同一の形状ではなくても良い。収差測定用基板は、レチクル基板１０１によって投影光学装置のレチクルステージに、通常のレチクルと同様に取り付けることができる。
【００２１】
ピンホール基板１０３は、収差測定用パターン基板であり、本実施形態において、投影光学系の収差測定用パターンは、ピンホールである。勿論、ラインアンドスペース等の他のパターンを用いて収差測定を行うことも可能である。また、一つの開口だけではなく、複数の開口を設けておくことも可能である。
【００２２】
ピンホール基板１０３は、接着によってまたはメカ押えでレチクル基板１０１に接合される。ピンホール基板１０３を接合する際に、ピンホールの形成された面とレチクル基板の、通常のレチクルの場合にレチクルのパターンが形成される面の高さを合わせるようにする。
【００２３】
本実施形態においては、収差測定用パターン基板としてのピンホール基板にピンホールを形成した後にレチクル基板に接合することによって、収差測定用パターンを備えた収差測定用基板を容易に製造することができる。
【００２４】
図１（ｃ）に示すように、ピンホール基板１０３の表面には、ピンホール膜１０５が形成されており、ピンホール膜１０５にピンホール１０７が形成される。また、ピンホール基板１０３には、ピンホール１０７に光を導く貫通孔１０９が形成される。ピンホール基板１０３の材質は、シリコンなど、ピンホール膜１０５の材質は、タンタルまたはニッケルなどである。ピンホール１０７の径は、１００ｎｍ程度である。ピンホール１０７および貫通孔１０９は、リソグラフィと同様の手法によって形成してもよい。ピンホール膜１０５上の、貫通孔１０５に対応する位置に、複数のピンホールを設けて、投影光学系を照射する光の量を増加するようにしてもよい。レチクル基板１０１の表面には、ＥＵＶ反射膜または吸収膜１１１を設けてもよい。
【００２５】
レチクル基板１０１上のアライメントマーク１１３またはピンホール基板１０３上のアライメントマーク１１５を設けてもよい。アライメントマーク１１３または１１５によって、レチクルステージ上で位置合せするのが容易となる。
【００２６】
図２は、本発明の第１の実施形態による露光装置の構成を示す図である。図２において、露光装置のレチクルステージを２０１、投影光学系を２０５、ウェハステージを２０７で示す。レチクルステージ２０１には、レチクルチャック２０３を介してレチクルと同じ形状のレチクル基板１０１が、着脱可能に取り付けられる。レチクル基板１０１には、ピンホール基板１０３が接合されている。
【００２７】
このように、ピンホール基板１０３が接合されたレチクル基板１０１は、レチクルステージ２０１から容易に取り外すことができるので、ピンホール基板１０３は、コンタミネーションの影響を受けにくく、また、メンテナンス作業が容易である。
【００２８】
レチクルステージ２０１には、ピンホール基板１０３のピンホールに、光を導く貫通孔２１６が形成されている。
【００２９】
さらに、レチクルステージ２０１の貫通孔を介して、ピンホール基板１０３のピンホールに、光を照射するように、ＥＵＶ光源２０９と反射鏡２１１とが設けられる。
【００３０】
ＥＵＶ光源２０９から発したＥＵＶ光は、反射鏡２１１で反射され、レチクルステージ２０１の貫通孔２１６を介して、ピンホール基板１０３のピンホールを通過し、投影光学系２０５を照射する。投影光学系２０５を通過したＥＵＶ光は、ウェハステージ２０７に設けられた測定装置２１３によって測定される。測定装置２１３は、スリット２１４およびＣＣＤカメラ２１５を含む、干渉法による測定装置である。
【００３１】
このように、ピンホール基板１０３のピンホールを通過させたＥＵＶ光で投影光学系２０５を照射し、投影光学系２０５を通過したＥＵＶ光を測定することによって、投影光学系２０５の収差を測定することができる。
【００３２】
図３は、ピンホール基板１０３が接合されたレチクル基板１０１を収納するケースの構成を示す図である。ケースは、下カバー部２３３と上カバー部２３１からなる。図３（ａ）は上カバー部２３１を取り付けた状態を示す図、図３（ｂ）は上カバー部２３１を取り外した状態を示す図である。
【００３３】
図４は、ケースの下カバー部２３３に載せられた、ピンホール基板１０３が接合されたレチクル基板１０１を搬送する搬送アーム２２１を示す図である。ピンホール基板１０３が接合されたレチクル基板１０１は、上カバー部２３１を取り外して底面部２３３に載せられ、さらに搬送アーム２２１に載せられて搬送され、レチクルチャック２０３に取り付けられる。その後、搬送アーム２２１とレチクルステージ２０１が相対的に重力方向に動くことにより下カバー部２３３はレチクル基板１０１から取り外され、取り外された下カバー部２２１は搬送アーム２２１によって搬出される。ここで、下カバー部２３３の面積は、搬送中の外部の障害物との衝突などから、ピンホール基板１０３が接合されたレチクル基板１０１を保護できるように、ピンホール基板１０３が接合されたレチクル基板１０１の対応する面積に比較して十分に広くなるようにする。
【００３４】
ピンホール基板１０３が接合されたレチクル基板１０１の、搬送アーム２２１に対する相対的な位置は、通常のレチクルの、搬送アーム２２１に対する相対的な位置と異なる場合もある。このような場合には、レチクル基板１０１に検出の容易なマークを付けてそのマークの位置を検出するか、またはレチクル基板自体の画像を採取してレチクル基板１０１の位置を検出し、当該位置に基づいて搬送アーム２２１を移動させて、レチクル基板１０１をレチクルステージ２０３に取り付けるようにしてもよい。
【００３５】
図５は、本発明の第二の実施形態による収差測定用基板の構成を示す図である。本実施形態において、収差測定用基板は、レチクルと同じ形状を有するレチクル基板１０１から構成される。収差測定用のパターンが形成されたピンホール基板１０３１は、レチクル基板１０１１の一部を構成している。
【００３６】
レチクル基板１０１１は、本発明を実施可能なレチクルと同じ形状の部分を有していればよく、通常使われるレチクルと全く同じ形状である必要は無い。収差測定用基板は、レチクル基板１０１１によって投影光学装置のレチクルステージに、通常のレチクルと同様に取り付けることができる。
【００３７】
ピンホール基板１０３１は、収差測定用パターン基板であり、本実施形態において、投影光学系の収差測定用パターンは、ピンホールである。
【００３８】
ピンホール基板１０３１は、接着によってまたはメカ押えでレチクル基板１０１１の他の部分に接合される。ピンホール基板１０３１を接合する際に、ピンホールの形成された面とレチクル基板の、通常のレチクルの場合にレチクルのパターンが形成される面の高さを合わせるようにする。
【００３９】
本実施形態においては、第一の実施形態の場合と異なり、ピンホール基板がレチクル基板から突出していないので、通常の操業で使用するレチクルと全く同様に取り扱うことができ、レチクル基板の搬送やレチクルステージへの着脱の際に都合がよい。
【００４０】
図６は、本発明の第２の実施形態による露光装置の構成を示す図である。
【００４１】
図６において、露光装置のレチクルステージを２０１１、投影光学系を２０５、ウェハステージを２０７で示す。レチクルステージ２０１１には、レチクルチャック２０３１を介してレチクルと同じ形状のレチクル基板１０１１が、着脱可能に取り付けられる。レチクル基板１０１１は、その一部としてピンホール基板１０３１を含む。
【００４２】
このように、ピンホール基板１０３１を含むレチクル基板１０１１は、レチクルステージ２０１１から容易に取り外すことができるので、ピンホール基板１０３１は、コンタミネーションの影響を受けにくく、また、メンテナンス作業が容易である。
【００４３】
レチクルステージ２０１１には、ピンホール基板１０３１のピンホールに光を導く貫通孔が形成されている。
【００４４】
さらに、レチクルステージ２０１１の貫通孔を介して、ピンホール基板１０３１のピンホールに、光を照射するように、ＥＵＶ光源２０９と反射鏡２１１とが設けられる。
【００４５】
ＥＵＶ光源２０９から発したＥＵＶ光は、反射鏡２１１で反射され、レチクルステージ２０１１の貫通孔を介して、ピンホール基板１０３１のピンホールを通過し、投影光学系２０５を照射する。投影光学系２０５を通過したＥＵＶ光は、ウェハステージを２０７に設けられた測定装置２１３によって測定される。測定装置２１３は、スリット２１４およびＣＣＤカメラ２１５を含む、干渉法による測定装置である。
【００４６】
このように、ピンホール基板１０３１のピンホールを通過させたＥＵＶ光で投影光学系２０５を照射し、投影光学系２０５を通過したＥＵＶ光を測定することによって、投影光学系２０５の収差を測定することができる。
【００４７】
図７は、本発明による収差測定用基板を用いて露光装置を製造する方法を示す流れ図である。
【００４８】
図７のステップＳ０１０において、レチクルステージに収差測定用基板を取り付けた場合に、収差測定用パターンを介して投影光学系に照明光を導く貫通孔をレチクルステージに形成する。ステップＳ０２０において、収差測定用基板をレチクルステージに取り付ける。ステップＳ０３０において、投影光学系に対して収差測定用パターンを位置決めする。位置決めする際には、収差測定用基板に付けたアライメントマークを使用してもよい。ステップＳ０４０において、レチクルステージの貫通孔および収差測定用パターンを介して、投影光学系に照明光を照射する。ステップＳ０５０において、収差測定用パターンおよび投影光学系を通過した照明光を測定することにより投影光学系の収差を測定する。収差の測定は、たとえば、図２または図６に示されるように、ウェハステージ２０７に設けられ、スリット２１４およびＣＣＤカメラ２１５を含む、干渉法による測定装置によって行う。ステップＳ０６０において、測定された収差が仕様値を満たすように、投影光学系を構成し直す。
【００４９】
本方法により、投影光学系の収差が小さい露光装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第一の実施形態による収差測定用基板の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による露光装置の構成を示す図である。
【図３】ピンホール基板が接合されたレチクル基板を収納するケースの構成を示す図である。
【図４】ケースの底面部に載せられた、ピンホール基板が接合されたレチクル基板を搬送する搬送アームを示す図である。
【図５】本発明の第二の実施形態による収差測定用基板の構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による露光装置の構成を示す図である。
【図７】本発明による収差測定用基板を用いて露光装置を製造する方法を示す流れ図である。
【図８】投影光学系の収差の測定を、本体において実施することができるように構成された露光装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０１、１０１１…レチクル基板、１０３、１０３１…ピンホール基板、２０１、２０１１…レチクルステージ、２０５…投影光学系、２０７…ウェハステージ
【図１】
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【図２】
2007088315.tif 000004
【図３】
2007088315.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007088315.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007088315.tif 000009
【図８】
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