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JP2007095767A - Exposure apparatus - Google Patents

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JP2007095767A
JP2007095767A JP2005279773A JP2005279773A JP2007095767A JP 2007095767 A JP2007095767 A JP 2007095767A JP 2005279773 A JP2005279773 A JP 2005279773A JP 2005279773 A JP2005279773 A JP 2005279773A JP 2007095767 A JP2007095767 A JP 2007095767A
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mask
exposure
light
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JP2005279773A
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Japanese (ja)
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Noriyuki Hirayanagi
徳行 平柳
Hideya Inoue
英也 井上
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure apparatus which can appropriately measure the height position of a reflection type mask, even if an exposure area regulating member is placed between the reflection type mask and a projection optical system. <P>SOLUTION: A mask stage 55 wherein a reflection type mask M is placed on, and a substrate stage 56 wherein a sensitive substrate W is mounted, are synchronously moved relatively in the scanning direction to a projection optical system PL. A pattern formed on the reflection type mask M is transferred onto the sensitive substrate W by using an exposing light 32. Such the exposure apparatus includes an exposure area regulating member 1 which is arranged between the reflection type mask M and the projection optical system PL, and has an opening to regulate an exposure area; and a detection means to detect the height of the reflection type mask M, by directing a detection light 3 to the reflection type mask M and receiving the detection light reflected on the reflection type mask M. The exposure area regulating member 1 is formed of a member that does not transmit the exposing light 32 but the detection light 3. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、半導体素子、液晶表示素子等のマイクロデバイスをリソグラフィ工程で製造するための露光装置に関するものである。   The present invention relates to an exposure apparatus for manufacturing microdevices such as semiconductor elements and liquid crystal display elements in a lithography process.

近年、半導体集積回路の微細化に伴い、解像力を更に向上させるために、短い波長(11〜14nm)のEUV(Extreme Ultra Violet)光を使用した投影リソグラフィ技術が開発されている。この波長域では、従来のレンズのような透過屈折型の光学素子を使用できず、ミラー等の反射型の光学素子を使用し、マスクも反射型マスクを用いる。   In recent years, along with miniaturization of semiconductor integrated circuits, projection lithography technology using EUV (Extreme Ultra Violet) light with a short wavelength (11 to 14 nm) has been developed in order to further improve the resolution. In this wavelength range, a transmission / refraction type optical element such as a conventional lens cannot be used, a reflection type optical element such as a mirror is used, and a reflection type mask is also used.

反射型マスクを用いた露光装置においては、露光領域以外の領域に入射する不要光を除去するために、反射型マスクの近傍に円弧状の開口を有する視野制限スリットが設けられている。露光時には、マスクを載置するマスクステージが移動し、マスク面に形成されたパターンが、逐次照明される。マスクの表面は必ずしも平坦ではなく、また、マスクをマスクステージに取り付けたときに、高さ方向の位置が変動したり、傾いた状態で取り付けられる場合がある。このような場合には、マスクと投影光学系との距離が変動し、ウエハ上に露光したときに像のボケ、倍率や転写位置等の誤差が生じるおそれがある。このような倍率や転写位置の誤差を防止するために、マスクの高さ方向の位置を測定、かつ制御する必要がある。   In an exposure apparatus using a reflective mask, a field limiting slit having an arc-shaped opening is provided in the vicinity of the reflective mask in order to remove unnecessary light incident on a region other than the exposure region. At the time of exposure, the mask stage on which the mask is placed moves, and the pattern formed on the mask surface is sequentially illuminated. The surface of the mask is not necessarily flat, and when the mask is attached to the mask stage, the position in the height direction may be changed or attached in an inclined state. In such a case, the distance between the mask and the projection optical system fluctuates, and there is a possibility that errors such as image blur, magnification, and transfer position may occur when the wafer is exposed. In order to prevent such errors in magnification and transfer position, it is necessary to measure and control the position in the height direction of the mask.

マスクの高さ方向の位置の測定は、干渉計等を用いて行なわれる(例えば、特許文献1参照)。また、マスクの測定面に斜め方向から光を照射し、マスク面により反射された光が受光面上に入射する位置を計測することによっても行なわれる。即ち、マスクの測定面の高さが変化すると、計測される光の入射位置が変動する。したがって、計測される光の入射位置の変動量を求めることにより、マスクの測定面の高さを測定することができる。   The position of the mask in the height direction is measured using an interferometer or the like (see, for example, Patent Document 1). Further, the measurement is performed by irradiating the measurement surface of the mask with light from an oblique direction and measuring the position where the light reflected by the mask surface enters the light receiving surface. That is, when the height of the measurement surface of the mask changes, the incident position of the measured light changes. Therefore, the height of the measurement surface of the mask can be measured by obtaining the amount of variation in the incident position of the light to be measured.

米国特許第6359678号明細書US Pat. No. 6,359,678

ところで、上述の視野制限スリットを備えたEUV露光装置においては、露光中に反射型マスクの露光面の高さ方向の位置を上述の光学的方法により計測する場合、視野制限スリットが計測光を遮るため、反射型マスクの高さ方向の位置を計測することができない。   By the way, in the EUV exposure apparatus provided with the above-mentioned field-of-view restriction slit, when measuring the position in the height direction of the exposure surface of the reflective mask during exposure by the above-mentioned optical method, the field-of-view restriction slit blocks the measurement light. Therefore, the position in the height direction of the reflective mask cannot be measured.

この発明の課題は、反射型マスクと投影光学系との間に露光領域規定部材が設置されている場合においても反射型マスクの高さ位置を良好に計測することができる露光装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an exposure apparatus that can satisfactorily measure the height position of a reflective mask even when an exposure area defining member is installed between the reflective mask and the projection optical system. It is.

この発明の露光装置は、反射型マスク(M)を載置するマスクステージ(55)と、感応基板(W)を載置する基板ステージ(56)とを投影光学系(PL)に対して相対的に走査方向に同期移動させて、露光光(32)により前記感応基板(W)上に前記反射型マスク(M)に形成されたパターンを転写する露光装置において、前記反射型マスク(M)と前記投影光学系(PL)との間に配置され、露光領域を規定する開口部(S)を有する露光領域規定部材(1)と、前記反射型マスク(M)に対して検出光(3)を照射し、前記反射型マスク(M)により反射された検出光(3)を受光することにより前記反射型マスクの高さを検出する検出手段(4)とを備え、前記露光領域規定部材(1)は、前記露光光(32)を透過させず、前記検出光(3)を透過させる部材により形成されることを特徴とする。   In the exposure apparatus of the present invention, a mask stage (55) on which a reflective mask (M) is placed and a substrate stage (56) on which a sensitive substrate (W) is placed are relative to the projection optical system (PL). In the exposure apparatus for transferring the pattern formed on the reflective mask (M) onto the sensitive substrate (W) by the exposure light (32) by synchronously moving in the scanning direction, the reflective mask (M) And the projection optical system (PL), an exposure region defining member (1) having an opening (S) for defining an exposure region, and detection light (3) with respect to the reflective mask (M). ) And detecting means (4) for detecting the height of the reflective mask by receiving the detection light (3) reflected by the reflective mask (M), and the exposure area defining member (1) does not transmit the exposure light (32); Characterized in that it is formed by members that transmits detection light to (3).

この発明の露光装置によれば、露光領域規定部材が露光光を反射し、検出光を透過させる部材により形成されているため、検出光が露光領域規定部材に遮光されることなく、反射型マスク上に到達することができる。したがって、露光中においても検出手段により反射型マスクの高さ位置を良好に計測することができる。   According to the exposure apparatus of the present invention, since the exposure area defining member is formed of a member that reflects the exposure light and transmits the detection light, the reflection mask is not shielded by the exposure area defining member. Can reach up. Accordingly, the height position of the reflective mask can be satisfactorily measured by the detecting means even during exposure.

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる露光装置について説明する。図1は、実施の形態にかかる露光装置の概略構成を示す図である。また、以下の説明においては、図1中に示した直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。XYZ直交座標系は、X軸及びY軸が感応基板としてのウエハWに対して平行となるよう設定され、Z軸がウエハWに対して直交する方向に設定されている。図中のXYZ座標系は、実際にはXY平面が水平面に平行な面に設定され、Z軸が鉛直方向に設定される。また、この実施の形態では、ウエハWを移動させる方向(走査方向)をX方向に設定している。   An exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an exposure apparatus according to the embodiment. In the following description, the orthogonal coordinate system shown in FIG. 1 is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The XYZ orthogonal coordinate system is set so that the X axis and the Y axis are parallel to the wafer W as the sensitive substrate, and the Z axis is set in a direction orthogonal to the wafer W. In the XYZ coordinate system in the figure, the XY plane is actually set to a plane parallel to the horizontal plane, and the Z axis is set to the vertical direction. In this embodiment, the direction (scanning direction) in which the wafer W is moved is set to the X direction.

EUV光源31から射出したEUV光(露光光)32は、照明光学系33を構成し、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及び35bからなるオプティカルインテグレータ35に入射する。一対のフライアイミラー35a及び35bとして、例えば米国特許第6452661号公報に開示されたフライアイミラーを用いることができる。   The EUV light (exposure light) 32 emitted from the EUV light source 31 constitutes an illumination optical system 33, becomes a substantially parallel light beam via a concave reflecting mirror 34 that acts as a collimator mirror, and consists of a pair of fly-eye mirrors 35a and 35b. The light enters the optical integrator 35. As the pair of fly-eye mirrors 35a and 35b, for example, a fly-eye mirror disclosed in US Pat. No. 6,452,661 can be used.

第2フライアイミラー35b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、露光領域規定部材1の細長い円弧状の視野制限スリットS(図2参照)を通過して、マスク(反射型マスク)M上に細長い円弧状の照明領域を形成する。   A substantial surface light source having a predetermined shape is formed in the vicinity of the reflecting surface of the second fly-eye mirror 35b, that is, in the vicinity of the exit surface of the optical integrator 35. The light from the substantial surface light source is deflected by the plane reflecting mirror 36, passes through the elongated arc-shaped field-of-view restriction slit S (see FIG. 2) of the exposure area defining member 1, and is on the mask (reflection mask) M An elongated arc-shaped illumination area is formed.

図2は、露光領域規定部材1の構成を示す図である。露光領域規定部材1は、マスクMと投影光学系PLとの間に配置され、ウエハW上の露光領域を規定する円弧状の視野制限スリット(開口部)Sを有している。この円弧状の視野制限スリットSをEUV光が通過することにより、マスクMにおける照明領域が円弧状となる。これは、後述する投影光学系PLの反射鏡M1〜M6の配置の関係上近軸光線が使用できないこと、及びできるだけ広い露光領域を確保しつつ、収差を小さくしたいこと等を考慮し、像面湾曲等の光軸からの距離によって決まる収差をほぼ一定とし、これらの収差を補正しやすくするためである。なお、ウエハW上に導かれるEUV光による露光領域が所定形状に規定されていればよいため、EUV光がマスクMにより反射される前にEUV光を視野制限スリットSによって制限するように構成してもよい。また、EUV光がマスクMにより反射された後にEUV光を視野制限スリットSによって制限するように構成してもよい。なお、この実施の形態にかかる露光領域は、上述の利点を踏まえて円弧状に規定されているが、他の形状を有するようにしてもよい。   FIG. 2 is a view showing the configuration of the exposure area defining member 1. The exposure area defining member 1 is disposed between the mask M and the projection optical system PL, and has an arc-shaped field limiting slit (opening) S that defines the exposure area on the wafer W. As the EUV light passes through the arc-shaped field-of-view restriction slit S, the illumination area in the mask M becomes arc-shaped. This is due to the fact that paraxial rays cannot be used due to the arrangement of the reflecting mirrors M1 to M6 of the projection optical system PL, which will be described later, and that it is desired to reduce aberrations while ensuring the widest possible exposure area. This is to make the aberration determined by the distance from the optical axis such as a curve almost constant and to easily correct these aberrations. Since the exposure area by the EUV light guided onto the wafer W only needs to be defined in a predetermined shape, the EUV light is limited by the field limiting slit S before the EUV light is reflected by the mask M. May be. Further, the EUV light may be limited by the field limiting slit S after the EUV light is reflected by the mask M. In addition, although the exposure area | region concerning this embodiment is prescribed | regulated in circular arc shape based on the above-mentioned advantage, you may make it have another shape.

また、露光領域規定部材1は、EUV光(露光光)32を反射し、または吸収等により透過させず、後述するマスクMの高さ方向の位置を検出するための検出光を透過させる部材、例えば光学ガラスや合成石英等の材料により形成されている。また、露光領域規定部材1は、図2に示すように、複数(この実施の形態においては2つ)の部材1a,1bを組み合わせて構成されている。即ち、図3に示すように、部材1aと部材1bとをそれぞれ加工作製し、図2に示すように、加工された部材1a及び1bを組み合わせて構成されている。   Further, the exposure area defining member 1 reflects EUV light (exposure light) 32 or does not transmit it by absorption or the like, but transmits a detection light for detecting a position in the height direction of a mask M described later, For example, it is made of a material such as optical glass or synthetic quartz. Further, as shown in FIG. 2, the exposure region defining member 1 is constituted by combining a plurality (two in this embodiment) of members 1a and 1b. That is, as shown in FIG. 3, the member 1a and the member 1b are processed and manufactured, and as shown in FIG. 2, the processed members 1a and 1b are combined.

露光領域規定部材1の視野制限スリットSのエッジ部は露光量誤差に影響を与えるため高精度に加工される必要があるが、視野制限スリットSを1つの光学ガラスや合成石英等の部材に高精度に穴加工及び研磨加工して形成するのは時間及びコストがかかり、視野制限スリットSを容易に作製することができない。しかしながら、露光領域規定部材1を部材1a及び1bに分割して作製することにより、視野制限スリットSを容易に作製することができる。   The edge portion of the field limiting slit S of the exposure area defining member 1 needs to be processed with high accuracy because it affects the exposure amount error. However, the field limiting slit S is made high on a member such as one optical glass or synthetic quartz. It takes time and cost to form holes with precision and polishing, and the field-of-view restriction slit S cannot be easily manufactured. However, by dividing the exposure region defining member 1 into the members 1a and 1b, the visual field limiting slit S can be easily manufactured.

また、露光領域規定部材1を構成する部材1a及び1bの組み合わせ位置を変更することにより、視野制限スリットSの走査方向(X方向)における幅を変更することができる。図4は部材1a及び1bの組み合わせ位置を変更した一例を示す図、図5は図4に示すエッジE1及びE2の位置を示すグラフである。なお、図5に示すグラフの縦軸はX方向(走査方向)におけるエッジE1,E2の位置座標、横軸はY方向(非走査方向)におけるエッジE1,E2の位置座標を示している。図4及び図5に示すように、部材1aを+Y方向に所定量移動させた場合、視野制限スリットSの走査方向における幅W1より幅W2を大きくすることができる。   Moreover, the width | variety in the scanning direction (X direction) of the visual field restriction | limiting slit S can be changed by changing the combination position of the members 1a and 1b which comprise the exposure area | region definition member 1. FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example in which the combination position of the members 1a and 1b is changed, and FIG. 5 is a graph showing the positions of the edges E1 and E2 shown in FIG. The vertical axis of the graph shown in FIG. 5 indicates the position coordinates of the edges E1 and E2 in the X direction (scanning direction), and the horizontal axis indicates the position coordinates of the edges E1 and E2 in the Y direction (non-scanning direction). As shown in FIGS. 4 and 5, when the member 1a is moved by a predetermined amount in the + Y direction, the width W2 can be made larger than the width W1 in the scanning direction of the field limiting slit S.

このように、視野制限スリットSの走査方向における幅を変更することにより、視野制限スリットSを通過する露光光による露光量に傾斜成分を与えることができる。図6は、図4及び図5に示すように視野制限スリットSの走査方向における幅を変更した場合における露光量分布を示すグラフである。なお、図6に示すグラフの縦軸は露光量、横軸はY方向(非走査方向)における位置を示している。図6に示すように、視野制限スリットS内を通過する露光光による露光量に傾斜成分を与えることができるため、露光時における露光量分布(照明ムラ)が発生した場合、視野制限スリットSの走査方向における幅を適切に変更することにより、露光量分布を補正することができる。   In this way, by changing the width of the field limiting slit S in the scanning direction, an inclination component can be given to the exposure amount by the exposure light passing through the field limiting slit S. FIG. 6 is a graph showing the exposure amount distribution when the width of the field limiting slit S in the scanning direction is changed as shown in FIGS. The vertical axis of the graph shown in FIG. 6 indicates the exposure amount, and the horizontal axis indicates the position in the Y direction (non-scanning direction). As shown in FIG. 6, since an inclination component can be given to the exposure amount by the exposure light passing through the field limiting slit S, when an exposure amount distribution (illumination unevenness) occurs during exposure, the field limiting slit S By appropriately changing the width in the scanning direction, the exposure amount distribution can be corrected.

露光領域規定部材1の視野制限スリットSを通過したEUV光は、マスクM上に形成されているパターンを照明する。マスクMはマスクステージ55に搭載され、マスクステージ55はX,Y,Zの各軸方向及び各軸まわりの回転方向に移動可能に構成されている。マスクMにより反射されたEUV光は、複数の反射鏡(図1においては例示的に6つの反射鏡M1〜M6)からなる投影光学系PLを介して、ウエハW上にマスクMのパターンの像を形成する。ウエハWはウエハステージ56に搭載され、ウエハステージ56はX,Y,Zの各軸方向及び各軸まわりの回転方向に移動可能に構成されている。   The EUV light that has passed through the field limiting slit S of the exposure area defining member 1 illuminates the pattern formed on the mask M. The mask M is mounted on the mask stage 55, and the mask stage 55 is configured to be movable in the X, Y, and Z axial directions and the rotational directions around the respective axes. The EUV light reflected by the mask M is an image of the pattern of the mask M on the wafer W via the projection optical system PL composed of a plurality of reflecting mirrors (six exemplary reflecting mirrors M1 to M6 in FIG. 1). Form. The wafer W is mounted on the wafer stage 56, and the wafer stage 56 is configured to be movable in the X, Y, and Z axial directions and the rotational directions around the respective axes.

マスクステージ55及びウエハステージ56のXY方向の位置は、図示しない干渉計によって各々測定される。干渉計による測定結果は制御装置51に対して出力され、制御装置51は、マスクステージ55及びウエハステージ56に対して駆動信号57,58を出力する。リニアモータやエアアクチュエータ等の図示しないアクチュエータによりマスクステージ55及びウエハステージ56は移動する。   The positions of the mask stage 55 and the wafer stage 56 in the XY directions are measured by interferometers (not shown). The measurement result by the interferometer is output to the control device 51, and the control device 51 outputs drive signals 57 and 58 to the mask stage 55 and the wafer stage 56. The mask stage 55 and the wafer stage 56 are moved by an actuator (not shown) such as a linear motor or an air actuator.

この実施の形態においては、マスクMの高さ方向(Z方向)の位置を検出するマスク位置検出装置(検出手段)が設けられている。マスクの位置変動及びウエハの位置変動は相対的な問題であるため、従来の透過型マスクを用いた露光装置においては、マスク側とウエハ側の高さを測定し、マスク側またはウエハ側のいずれかの高さ方向の位置を補正していた。しかしながら、この実施の形態にかかる反射型マスクの場合、マスクM側をテレセントリックな光学系にするのは困難である。即ち、マスクM側の高さ方向の位置ずれは倍率変動誤差を生ずる可能性がある。そのため、マスク側及びウエハ側の高さ方向の位置の補正はそれぞれ独立して行なうことが好ましい。   In this embodiment, a mask position detection device (detection means) for detecting the position of the mask M in the height direction (Z direction) is provided. Since the mask position fluctuation and the wafer position fluctuation are relative problems, the conventional exposure apparatus using a transmissive mask measures the height of the mask side and the wafer side, and either the mask side or the wafer side is measured. The position in the height direction was corrected. However, in the case of the reflective mask according to this embodiment, it is difficult to make the mask M side a telecentric optical system. That is, the positional deviation in the height direction on the mask M side may cause a magnification variation error. Therefore, it is preferable that the correction of the position in the height direction on the mask side and the wafer side is performed independently.

図7は、マスク位置検出装置の構成を説明するための図である。図7に示すように、マスク位置検出装置を構成するハロゲンランプやレーザ光源を備える投光器2から射出した検出光3は、露光領域規定部材1の視野制限スリットS及び視野制限スリットS以外の部分(以下、遮光部という。)の何れか一方を通過して、マスクMに入射する。つまり、視野制限スリットSのエッジ部に検出光3が当たらないように構成されている。なお、検出光3は、露光光としてのEUV光の波長と異なる波長を有している。マスクMにより反射された検出光3は、露光領域規定部材1の視野制限スリットS及び遮光部の何れか一方を通過して、CCD等を備える受光器4により測定される。マスクM面の高さ方向(Z方向)における位置のずれは、受光器4の検出光の入射面における光束の入射位置のずれとして測定でき、この光束の位置に基づいてマスクMの高さを検出することができる。なお、図7においては、視野制限スリットSを通過する検出光の図示を省略し、遮光部を通過する検出光のみを図示している。   FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration of the mask position detection apparatus. As shown in FIG. 7, the detection light 3 emitted from the projector 2 including a halogen lamp and a laser light source constituting the mask position detection device is a portion other than the field limiting slit S and the field limiting slit S of the exposure region defining member 1 ( Hereinafter, the light passes through one of the light shielding portions and enters the mask M. That is, the detection light 3 is configured not to hit the edge portion of the visual field limiting slit S. The detection light 3 has a wavelength different from the wavelength of EUV light as exposure light. The detection light 3 reflected by the mask M passes through one of the field limiting slit S and the light shielding portion of the exposure region defining member 1 and is measured by the light receiver 4 including a CCD or the like. The positional deviation in the height direction (Z direction) of the mask M surface can be measured as the deviation of the incident position of the light beam on the incident surface of the detection light of the light receiver 4, and the height of the mask M is determined based on the position of the light beam. Can be detected. In FIG. 7, illustration of the detection light passing through the visual field restriction slit S is omitted, and only the detection light passing through the light shielding portion is illustrated.

また、図7においては、検出光3は1つのみを示しているが、実際には、複数のスリットを有するスリット基板を投光器2と露光領域規定部材1との間に配置し、スリット基板の像がマスクM上に形成されるように送光光学系を配置し、スリット像が受光器4上に結像されるように結像光学系を配置する。したがって、受光器4上における各スリット像の位置からマスクMの複数点の高さ方向の位置を同時に測定することができる。複数点の高さ方向の位置を同時に測定することにより、マスクMの傾きを検出することもでき、例えばマスクMのたわみ等によりY方向に高さ分布が生じている場合においても走査方向(X方向)の各位置を正確に求めることができる。この測定結果は制御装置51に対して出力される。   In FIG. 7, only one detection light 3 is shown, but actually, a slit substrate having a plurality of slits is arranged between the projector 2 and the exposure region defining member 1, and the slit substrate The light transmission optical system is arranged so that the image is formed on the mask M, and the imaging optical system is arranged so that the slit image is formed on the light receiver 4. Therefore, the position in the height direction of a plurality of points of the mask M can be simultaneously measured from the position of each slit image on the light receiver 4. The inclination of the mask M can also be detected by simultaneously measuring the positions in the height direction of a plurality of points. For example, even when the height distribution is generated in the Y direction due to the deflection of the mask M, the scanning direction (X Each position of (direction) can be obtained accurately. This measurement result is output to the control device 51.

また、検出光3が露光領域規定部材1に入射する角度と露光領域規定部材1の屈折率によっては検出光3が露光領域規定部材1により反射される可能性がある。この場合には、入射角調整部材1c〜1fを設けて露光領域規定部材1に対する実効的な入射角を調整してもよい。入射角調整部材1c〜1fは、露光領域規定部材1と同じ材料により作製することが好ましいが、他の材料で作製してもよい。   Further, the detection light 3 may be reflected by the exposure region defining member 1 depending on the angle at which the detection light 3 enters the exposure region defining member 1 and the refractive index of the exposure region defining member 1. In this case, the incident angle adjusting members 1c to 1f may be provided to adjust the effective incident angle with respect to the exposure region defining member 1. The incident angle adjusting members 1c to 1f are preferably made of the same material as that of the exposure region defining member 1, but may be made of other materials.

図8は、投光器2と露光領域規定部材1との間に配置された図示しないスリット基板上の複数のスリットを通過した検出光が露光領域規定部材1に到達した状態を示す図である。この実施の形態においては、投光器2と露光領域規定部材1との間に配置されたスリット基板上には17個のスリットが形成されている。図8に示すように、所定の7個のスリットを通過した検出光3a〜3gは、露光領域規定部材1の遮光部を透過して、マスクM上の検出点に到達する。また、所定の3個のスリットを通過した検出光3h〜3jは、露光領域規定部材1の視野制限スリットSを通過して、マスクM上の検出点に到達する。また、所定の7個のスリットを通過した検出光3k〜3qは、露光領域規定部材1の遮光部を透過して、マスクM上の検出点に到達する。   FIG. 8 is a view showing a state in which detection light that has passed through a plurality of slits on a slit substrate (not shown) disposed between the projector 2 and the exposure area defining member 1 has reached the exposure area defining member 1. In this embodiment, 17 slits are formed on the slit substrate disposed between the projector 2 and the exposure area defining member 1. As shown in FIG. 8, the detection lights 3 a to 3 g that have passed through the predetermined seven slits pass through the light shielding portion of the exposure region defining member 1 and reach the detection point on the mask M. The detection lights 3h to 3j that have passed through the predetermined three slits pass through the field-of-view restriction slit S of the exposure area defining member 1 and reach the detection point on the mask M. Further, the detection lights 3k to 3q that have passed through the predetermined seven slits pass through the light shielding portion of the exposure area defining member 1 and reach the detection point on the mask M.

図8に示すように、検出光3a〜3qが露光領域規定部材1の視野制限スリットS及び遮光部の何れか一方を通過するように規定されている。これは、露光領域規定部材1の振動等による検出誤差の発生を防止するためである。図9は露光開始時におけるマスクM、マスクステージ55及び露光領域規定部材1の位置関係を示す図、図10は露光中におけるマスクM、マスクステージ55及び露光領域規定部材1の位置関係を示す図である。図9に示す露光開始時の位置から、図10に示すようにマスクステージ55(マスクM)をX方向に走査移動させることにより、走査露光を行なうと同時にマスクMの高さ方向の位置の計測を行なう。即ち、マスクMの全面における高さ方向の位置の計測を行なうことができる。この計測結果は、制御装置51に対して出力される。制御装置51は、計測結果に基づいて、マスクステージの高さ位置及びX軸まわり、Y軸まわりの回転を補正する。具体的には、制御装置51は、マスクステージ57に対して駆動信号57を出力し、マスクステージ55を移動させることにより、マスクM面の高さ位置等の補正を行なう。   As shown in FIG. 8, it is prescribed | regulated that the detection lights 3a-3q pass either one of the visual field restriction | limiting slit S and the light-shielding part of the exposure area | region definition member 1. As shown in FIG. This is to prevent occurrence of a detection error due to vibration of the exposure region defining member 1 or the like. 9 is a diagram showing the positional relationship between the mask M, the mask stage 55 and the exposure region defining member 1 at the start of exposure, and FIG. 10 is a diagram showing the positional relationship between the mask M, the mask stage 55 and the exposure region defining member 1 during the exposure. It is. From the position at the start of exposure shown in FIG. 9, the mask stage 55 (mask M) is scanned and moved in the X direction as shown in FIG. 10, thereby performing scanning exposure and simultaneously measuring the position of the mask M in the height direction. To do. That is, the position in the height direction on the entire surface of the mask M can be measured. The measurement result is output to the control device 51. The control device 51 corrects the height position of the mask stage and the rotation about the X axis and the Y axis based on the measurement result. Specifically, the control device 51 outputs a drive signal 57 to the mask stage 57 and moves the mask stage 55 to correct the height position of the mask M surface.

なお、マスクM面のパターンが形成されているパターン領域の位置を計測する場合には、パターンによるマスクMの表面の凹凸のために計測誤差が生じることがある。この実施の形態にかかるEUV光用の露光装置に使用される反射型マスクの場合、多層膜上に吸収体パターン層が形成され、または多層膜を部分的に除去することにより転写すべきパターンが形成されるため、凹凸が生じる。したがって、パターンが形成されていないマスクM上の周辺領域の高さ方向の位置を同時に計測することが望ましい。   When measuring the position of the pattern region where the pattern on the mask M surface is formed, a measurement error may occur due to the unevenness of the surface of the mask M due to the pattern. In the case of a reflective mask used in an exposure apparatus for EUV light according to this embodiment, an absorber pattern layer is formed on the multilayer film, or a pattern to be transferred is obtained by partially removing the multilayer film. Since it is formed, irregularities occur. Therefore, it is desirable to simultaneously measure the position in the height direction of the peripheral region on the mask M on which no pattern is formed.

なお、ウエハステージ56の近傍には、マスク位置検出装置と同様なウエハWの高さ方向(Z方向)の位置を検出するウエハ位置検出装置が配置されている。図1に示すように、投光器52から射出した検出光は、ウエハWにより反射されて、受光器54に入射する。受光器54に入射した検出光の計測結果は制御装置51に対して出力される。制御装置51は、受光器54による計測結果に基づいてウエハWの高さ方向の位置を検出する。   In the vicinity of the wafer stage 56, a wafer position detection device for detecting the position in the height direction (Z direction) of the wafer W, which is the same as the mask position detection device, is disposed. As shown in FIG. 1, the detection light emitted from the projector 52 is reflected by the wafer W and enters the light receiver 54. The measurement result of the detection light incident on the light receiver 54 is output to the control device 51. The control device 51 detects the position of the wafer W in the height direction based on the measurement result by the light receiver 54.

この実施の形態にかかる露光装置によれば、露光領域規定部材がEUV光を反射し、検出光を透過させる部材により形成されているため、検出光が露光領域規定部材に遮光されることなく、マスク上に到達することができる。したがって、露光中においてもマスク位置検出装置によりマスクの高さ位置を良好に計測することができる。   According to the exposure apparatus of this embodiment, since the exposure region defining member is formed of a member that reflects EUV light and transmits detection light, the detection light is not blocked by the exposure region defining member. Can reach on the mask. Therefore, the height position of the mask can be satisfactorily measured by the mask position detection device even during exposure.

なお、この実施の形態にかかる露光装置においては、マスク位置検出装置によりマスクMの高さ方向の位置を検出しているが、例えば図11に示すようなハーフミラー(反射領域)10を露光領域規定部材1の下面に備えることによりマスクMの高さ方向の位置及びマスクMと露光領域規定部材1との間隔を検出することができる。図11に示すように、投光器2から射出する検出光3が入射する露光領域規定部材1の下面にハーフミラー10を設置する。なお、露光領域規定部材1の一部をハーフミラーとなるように加工してもよい。投光器2から射出した検出光3は、ハーフミラー10に入射する。ハーフミラー10を通過した検出光3は、露光領域規定部材1を通過して、マスクMにより反射されて、露光領域規定部材1を通過して、受光器4により受光される。一方、ハーフミラー10により反射された検出光3は、受光器5により受光される。受光器4及び受光器5により受光された検出光の計測結果は、制御装置51に対して出力される。制御装置51は、受光器4により受光された検出光と受光器5により受光された検出光との光路差にに基づいて、マスクMと露光領域規定部材1との間隔を検出する。   In the exposure apparatus according to this embodiment, the position of the mask M in the height direction is detected by the mask position detection device. For example, a half mirror (reflection area) 10 as shown in FIG. By providing on the lower surface of the defining member 1, the position in the height direction of the mask M and the distance between the mask M and the exposure region defining member 1 can be detected. As shown in FIG. 11, a half mirror 10 is installed on the lower surface of the exposure region defining member 1 on which the detection light 3 emitted from the projector 2 enters. A part of the exposure area defining member 1 may be processed to be a half mirror. The detection light 3 emitted from the projector 2 enters the half mirror 10. The detection light 3 that has passed through the half mirror 10 passes through the exposure region defining member 1, is reflected by the mask M, passes through the exposure region defining member 1, and is received by the light receiver 4. On the other hand, the detection light 3 reflected by the half mirror 10 is received by the light receiver 5. The measurement result of the detection light received by the light receiver 4 and the light receiver 5 is output to the control device 51. The control device 51 detects the interval between the mask M and the exposure area defining member 1 based on the optical path difference between the detection light received by the light receiver 4 and the detection light received by the light receiver 5.

制御装置51は、マスクMと露光領域規定部材1との間隔を補正する必要があると判断した場合には、マスクステージ55を駆動することによりマスクMをZ方向に移動させて、マスクMと露光領域規定部材1との間隔を補正する。また、露光領域規定部材1に例えばアクチュエータ60等を設け、露光領域規定部材1をZ方向に移動可能とし、露光領域規定部材1をZ方向に移動することによりマスクMと露光領域規定部材1との間隔を補正してもよい。このように、マスクMと露光領域規定部材1との間隔を制御することができるため、マスクMと露光領域規定部材1との間隔の変動により発生する露光量の変動を防止することができる。   When the control device 51 determines that the interval between the mask M and the exposure area defining member 1 needs to be corrected, the control device 51 drives the mask stage 55 to move the mask M in the Z direction. The distance from the exposure area defining member 1 is corrected. Further, for example, an actuator 60 or the like is provided on the exposure area defining member 1 so that the exposure area defining member 1 can be moved in the Z direction. By moving the exposure area defining member 1 in the Z direction, The interval may be corrected. As described above, since the distance between the mask M and the exposure region defining member 1 can be controlled, it is possible to prevent the variation in exposure amount caused by the variation in the distance between the mask M and the exposure region defining member 1.

また、この実施の形態にかかる露光装置においては、2つの部材により構成されている露光領域規定部材を備えているが、3つ以上の部材により構成されている露光領域規定部材を備えるようにしてもよい。   In addition, the exposure apparatus according to this embodiment includes an exposure region defining member configured by two members, but includes an exposure region defining member configured by three or more members. Also good.

実施の形態にかかる露光装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the exposure apparatus concerning embodiment. 実施の形態にかかる露光領域規定部材の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the exposure area prescription | regulation member concerning Embodiment. 実施の形態にかかる露光領域規定部材を構成する部材の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the member which comprises the exposure area prescription | regulation member concerning embodiment. 実施の形態にかかる露光領域規定部材を構成する部材の組み合わせ位置を変更した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which changed the combination position of the member which comprises the exposure area prescription | regulation member concerning embodiment. 実施の形態にかかる露光領域規定部材を構成する各部材のエッジ部の位置を示すグラフである。It is a graph which shows the position of the edge part of each member which comprises the exposure area prescription | regulation member concerning Embodiment. 実施の形態にかかる露光領域規定部材の視野制限スリットを通過するEUV光の露光量分布を示すグラフである。It is a graph which shows the exposure amount distribution of EUV light which passes the visual field restriction | limiting slit of the exposure area | region prescription | regulation member concerning embodiment. 実施の形態にかかるマスク位置検出装置の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the mask position detection apparatus concerning embodiment. 実施の形態にかかる露光領域規定部材に到達する検出光の位置を示す図である。It is a figure which shows the position of the detection light which reaches | attains the exposure area prescription | regulation member concerning embodiment. 露光開始時の露光領域規定部材とマスク(マスクステージ)との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the exposure area prescription | regulation member at the time of an exposure start, and a mask (mask stage). 走査露光時の露光領域規定部材とマスク(マスクステージ)との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the exposure area prescription | regulation member and mask (mask stage) at the time of scanning exposure. 他のマスク位置検出装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of another mask position detection apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1…露光領域規定部材、1c〜1f…入射角調整部材、2,52…投光器、3…検出光、4,54…受光器、31…光源、33…照明光学系、51…制御装置、55…マスクステージ、56…ウエハステージ、60…アクチュエータ、M…マスク、PL…投影光学系、W…ウエハ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exposure area | region definition member, 1c-1f ... Incident angle adjustment member, 2,52 ... Light projector, 3 ... Detection light, 4,54 ... Light receiver, 31 ... Light source, 33 ... Illumination optical system, 51 ... Control apparatus, 55 ... mask stage, 56 ... wafer stage, 60 ... actuator, M ... mask, PL ... projection optical system, W ... wafer.

Claims (5)

反射型マスクを載置するマスクステージと、感応基板を載置する基板ステージとを投影光学系に対して相対的に走査方向に同期移動させて、露光光により前記感応基板上に前記反射型マスクに形成されたパターンを転写する露光装置において、
前記反射型マスクと前記投影光学系との間に配置され、露光領域を規定する開口部を有する露光領域規定部材と、
前記反射型マスクに対して検出光を照射し、前記反射型マスクにより反射された検出光を受光することにより前記反射型マスクの高さを検出する検出手段と、
を備え、
前記露光領域規定部材は、前記露光光を透過させず、前記検出光を透過させる部材により形成されることを特徴とする露光装置。
A mask stage on which a reflective mask is placed and a substrate stage on which a sensitive substrate is placed are synchronously moved in the scanning direction relative to the projection optical system, and the reflective mask is placed on the sensitive substrate by exposure light. In the exposure apparatus for transferring the pattern formed in
An exposure area defining member disposed between the reflective mask and the projection optical system and having an opening that defines an exposure area;
Detecting means for detecting the height of the reflective mask by irradiating the reflective mask with detection light and receiving the detection light reflected by the reflective mask;
With
The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure region defining member is formed of a member that does not transmit the exposure light but transmits the detection light.
前記検出手段は、前記検出光が前記開口部及び前記開口部以外の部分の何れか一方を通過する位置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。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the detection unit is disposed at a position where the detection light passes through one of the opening and a portion other than the opening. 前記露光領域規定部材は、複数の部材を組み合わせて構成されており、
前記複数の部材の組み合わせ位置を変更することにより、前記開口部の走査方向における幅を変更することを特徴とする請求項1または請求項2記載の露光装置。
The exposure area defining member is configured by combining a plurality of members,
3. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the width of the opening in the scanning direction is changed by changing a combination position of the plurality of members.
前記露光光と前記検出光の波長が異なることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the exposure light and the detection light have different wavelengths. 前記露光領域規定部材に前記検出光が反射する反射領域を備え、
前記マスクにより反射された前記検出光と、前記反射領域により反射された前記検出光とに基づいて、前記マスクと前記露光領域規定部材との間隔を計測することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の露光装置。
The exposure area defining member includes a reflection area where the detection light is reflected,
The distance between the mask and the exposure area defining member is measured based on the detection light reflected by the mask and the detection light reflected by the reflection area. 5. The exposure apparatus according to any one of items 4.
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