(57)【要約】【課題】  所望の線幅均一性を有するＥＵＶ露光装置を提供する。【解決手段】光源から射出した極端紫外光をマスクＲ上に導く照明光学系ＩＬと、前記マスクを介した前記極端紫外光を基板Ｗ上に導く投影光学系ＰＬと、前記マスクを載置するマスクステージＭＳと、前記基板を載置する基板ステージＷＳとを備え、前記マスクステージと前記基板ステージとを前記投影光学系に対して走査移動させることにより前記マスクに形成されているパターンを前記基板上に露光するＥＵＶ露光装置において、前記照明光学系は、前記マスクＲまでの光路中に前記極端紫外光の一部を遮光する遮蔽部材１４を備え、前記遮蔽部材は、前記基板上に形成される露光領域内であって前記投影光学系の結像性能むらが生じている領域を含む領域を遮光する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出した極端紫外光をマスク上に導く照明光学系と、前記マスクを介した前記極端紫外光を基板上に導く投影光学系と、前記マスクを載置するマスクステージと、前記基板を載置する基板ステージとを備え、前記マスクステージと前記基板ステージとを前記投影光学系に対して走査移動させることにより前記マスクに形成されているパターンを前記基板上に露光するＥＵＶ露光装置において、
前記照明光学系は、前記マスクまでの光路中に前記極端紫外光の一部を遮光する遮蔽部材を備え、
前記遮蔽部材は、前記基板上に形成される露光領域内であって前記投影光学系の結像性能むらが生じている領域を含む領域を遮光することを特徴とするＥＵＶ露光装置。
【請求項２】
前記投影光学系の結像性能むらは、前記投影光学系のフレアむらであることを特徴とする請求項１記載のＥＵＶ露光装置。
【請求項３】
前記投影光学系の結像性能むらは、前記投影光学系の波面収差むらであることを特徴とする請求項１記載のＥＵＶ露光装置。
【請求項４】
前記投影光学系の結像性能むらは、前記投影光学系の像歪むらであることを特徴とする請求項１記載のＥＵＶ露光装置。
【請求項５】
前記投影光学系の結像性能むらは、前記投影光学系の焦点位置むらであることを特徴とする請求項１記載のＥＵＶ露光装置。
【請求項６】
前記遮蔽部材は、前記マスクステージ及び前記基板ステージの走査方向と交差する方向に延びた遮光部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載のＥＵＶ露光装置。
【請求項７】
前記露光領域は、輪帯状の形状を有し、
前記遮蔽部材は、輪帯状の遮光部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載のＥＵＶ露光装置。
【請求項８】
前記遮蔽部材は、前記マスクステージと光学的に共役な位置またはその近傍に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載のＥＵＶ露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、露光光として極短紫外光（ＥＵＶ光）を用いるＥＵＶ露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、露光光として波長５〜４０ｎｍの領域の極短紫外光（ＥＵＶ光）を用いる投影露光装置（ＥＵＶ露光装置）の実用化が進められている。ＥＵＶ露光装置は、所望の回路パターンが形成されたレチクルにＥＵＶ光を照射する照明光学系と、レチクルに形成された回路パターンをウエハ上に縮小転写する投影光学系とを備えている。ここでＥＵＶ露光装置の投影光学系は、ＥＵＶ光が透過する硝材が存在しないため、例えば６枚の非球面ミラーで構成された投影光学系であるリングフィールド光学系が使用され、投影光学系に対してレチクルとウエハとを相対的に同期スキャンさせることにより露光を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３１２６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＥＵＶ露光装置の重要な性能の一つは露光した回路パターンの線幅制御性である。線幅が所望の値からずれてしまうと、製作したデバイスの電気特性が劣化してしまう。線幅はさまざまな要因で変化するが、特に投影光学系の結像性能の影響を強く受ける。例えば、ＥＵＶ露光装置の投影光学系には一般にフレアが認められる。フレア自体は形成したレジストパターンの線幅を変化させるが、特に露光フィールド内においてフレア量にむらがあると線幅にむらを生じてしまう。また、投影光学系の波面収差むらも同様で、露光フィールド内で波面の形状や振幅値が異なると、線幅にむらが生じてしまう。更に、像歪むらやフィールド内の焦点位置むらも同様に線幅むらの原因となる。
【０００５】
本発明の課題は、所望の線幅均一性を有するＥＵＶ露光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のＥＵＶ露光装置は、光源から射出した極端紫外光をマスク（Ｒ）上に導く照明光学系（ＩＬ）と、前記マスクを介した前記極端紫外光を基板（Ｗ）上に導く投影光学系（ＰＬ）と、前記マスクを載置するマスクステージ（ＭＳ）と、前記基板を載置する基板ステージ（ＷＳ）とを備え、前記マスクステージと前記基板ステージとを前記投影光学系に対して走査移動させることにより前記マスクに形成されているパターンを前記基板上に露光するＥＵＶ露光装置において、前記照明光学系は、前記マスクまでの光路中に前記極端紫外光の一部を遮光する遮蔽部材（１４）を備え、前記遮蔽部材は、前記基板上に形成される露光領域内であって前記投影光学系の結像性能むらが生じている領域を含む領域を遮光することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、遮蔽部材が基板上に形成される露光領域内であって投影光学系の結像性能むらが生じている領域を含む領域を遮光するため、投影光学系の結像性能むらの大きい領域を通過する光束は結像に寄与せず、その結果、線幅均一性が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、実施の形態にかかるＥＵＶ露光装置の説明を行う。図１は、実施の形態にかかるＥＵＶ露光装置の構成図である。以下の説明においては、図１に示す直交座標系を設定し、この直交座標を用いて説明を行なう。この直交座標においては、投影光学系ＰＬの光軸方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な方向でレチクル（マスク）Ｒ及びウエハＷの同期移動方向（走査方向）をＸ軸方向とし、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交する方向（非走査方向）をＹ軸方向とする。
【０００９】
この実施の形態にかかるＥＵＶ露光装置は、図１に示すように、所望の回路パターンが形成され、マスクステージＭＳに保持された下面反射型のレチクルＲに光源（図示せず）から射出されたＥＵＶ光を照射する照明光学系ＩＬと、レチクルＲに形成された回路パターンを基板ステージＷＳに保持されたウエハＷ上に縮小転写する投影光学系ＰＬとを備えている。ここで投影光学系ＰＬには、例えば６枚の非球面ミラーで構成されたリングフィールド光学系が用いられている。
【００１０】
このＥＵＶ露光装置は、ウエハＷ上に輪帯形状の露光フィールド１０を形成し（図２参照）、投影光学系ＰＬに対してマスクステージＭＳと基板ステージＷＳを相対的に同期走査させることにより、レチクルＲに形成された回路パターンをウエハＷ上に縮小転写している。
【００１１】
照明光学系ＩＬには、中間像が形成される位置に配置される輪帯状の開口部を有し、輪帯状の照明領域を形成する視野絞り１２に近接して配置される遮光部材１４が備えられている。図３は、遮蔽部材１４の構成を示す図である。遮蔽部材１４の遮光部１４ａは、図２に示す露光フィールド１０の形状と相似形状の輪帯形状を有している。ここで遮光部１４ａの輪帯形状は、マスクステージＭＳ及び基板ステージＷＳの走査方向（Ｘ方向）と直交（交差）する方向（Y方向）に延びている。
【００１２】
遮蔽部材１４は、図２に示す露光フィールド１０のフレアが大きい領域１０ａ、即ち投影光学系ＰＬの結像性能むらであるフレアが大きい領域を通過する光束を遮光する。したがって、投影光学系ＰＬの結像性能むらであるフレアの大きい領域を通過する光束は結像に寄与せず、その結果、線幅均一性が改善される。
【００１３】
ここで照明光束を遮蔽する際は、照明むらを劣化させないようにすることが好ましい。図４は、輪帯状の視野内の照明強度分布を示す図である。輪帯内（輪帯幅方向）の照明強度分布は必ずしも均一ではなく、走査露光後に均一な強度が得られるようになっている。即ち、例えば輪帯幅方向の照明強度分布は図４の照明強度Ａに示したような、不均一な強度分布となっている。一方、輪帯の円周方向の強度分布は照明強度Ｂに示すように一定であるため、図３に示した輪帯状の遮光部１４ａを有する遮蔽部材１４を配置した場合、走査後の照明むらは劣化しない。したがって、遮蔽部１４ａを輪帯形状とすることによって照明むらを劣化させることなく、光束の一部、即ち投影光学系ＰＬの結像性能むらを生じさせる光束を遮ることができる。
【００１４】
なお、上述の実施の形態においては、遮蔽部材１４を照明光学系ＩＬの光路中の中間像が形成される位置に配置したが、レチクル面と光学的に共役な位置あるいはその近傍の他の位置に配置してもよい。たとえば、遮蔽部材をレチクルに近接して配置してもよく、また、視野絞りと一体化してもよい。また、照明光学系に反射型インテグレータを用いる場合は、インテグレータの反射表面がレチクル面と共役になる場合が多い。そのような場合は、インテグレータの反射表面近傍に、遮蔽部材を配置してもよい。近傍な位置とは、レチクル面と光学的に共役な位置と、この共役位置に最も近いミラーとの間の位置を含む。
【００１５】
また、インテグレータが複数の微小ミラーで構成される場合は、個々のミラーの表面近傍に遮蔽部材を配置すればよい。一部の微小ミラーの表面近傍に遮蔽部材を配置した場合は、線幅むらの低減効果は下がるが、露光フィールド全体の照明強度を高めることができる。線幅むらを微小に補正する場合には、こちらのほうが好ましい。
【００１６】
また、上述の実施の形態においては、投影光学系の結像性能むらとしてフレアを例としてあげ、フレアむらの影響の低減について説明したが、この発明は、投影光学系の結像性能むらである波面収差むら、あるいは像歪むら、あるいは焦点位置むらの低減にも適応できる。フレアの場合と同様に、露光フィールド内で波面収差あるいは像歪あるいは焦点位置ずれの大きい領域を通過する光束を遮蔽するように、遮蔽部材を配置する。フレア、波面収差、像歪、焦点位置の複数の項目を同時に低減する場合は、遮蔽部材として複数の輪帯部を設けるとよい。また、複数の微小ミラーで構成されるインテグレータの近傍に複数の遮蔽部材を配置し、個々の微小ミラーに対する遮蔽位置を変えてもよい。例えばある微小ミラーの近傍にはフレアむらを低減する遮蔽部材を配置し、別の微小ミラーの近傍に波面収差むらを低減する遮蔽部材を配置すると、フレアむらと波面収差むらを同時に改善することができる。
【００１７】
また、フレアむら低減用の遮蔽部材、波面収差むら低減用の遮蔽部材、像歪むら低減用の遮蔽部材、焦点位置むら低減用の遮蔽部材をそれぞれ用意しておき、投影光学系の決像性能むらの中でどの結像性能むらを低減するかにより、遮蔽部材を切換えて使用しても良い。この切換えは、ターレット状にそれぞれの遮蔽部材を形成して行なうようにしても良い。この場合には、遮蔽部材を切換えることにより、照明光の照明強度が変化することになるため、遮蔽部材毎に照明光の照明強度を一定にするためのＮＤフィルタを設けておき、遮蔽部材と一緒にＮＤフィルタも切換える様にしても良い。これにより遮蔽部材を切換えた場合においても一定のスループットで露光を行うことができる。また、遮蔽部材を照明光学系の光路中に配置したことにより照明光の照明強度が低下する場合には、光源から射出される照明光の照明強度を高くすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施の形態に係るＥＵＶ露光装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る露光フィールドを示す図である。
【図３】この発明の実施の形態に係る遮蔽部材の構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る輪帯状の視野内の照明強度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０…露光フィールド、１２…視野絞り、１４…遮蔽部材、１４ａ…遮光部、ＩＬ…照明光学系、Ｒ…レチクル、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、ＭＳ…マスクステージ、ＷＳ…基盤ステージ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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