受光装置、露光装置、及び電子デバイスの製造方法
【課題】ＥＵＶ光の出力を精度良く検出できる、受光装置、露光装置、及び電子デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】光を受光する受光装置５０である。光を受光する受光面６０ａを有する受光素子６０と、受光面６０ａの大きさよりも大きく形成された開口６２を有する第１端部６２ａと、内側面に設けられ、開口６２から入射した光を受光面６０ａに向けて反射する反射面６１ａとを有する枠状の反射部材６１と、を備える。
【解決手段】光を受光する受光装置５０である。光を受光する受光面６０ａを有する受光素子６０と、受光面６０ａの大きさよりも大きく形成された開口６２を有する第１端部６２ａと、内側面に設けられ、開口６２から入射した光を受光面６０ａに向けて反射する反射面６１ａとを有する枠状の反射部材６１と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光装置、露光装置、及び電子デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子または液晶表示素子等の各種デバイスを製造するためのリソグラフィ工程において、露光光を用いて、マスクまたはレチクル等に形成された回路パターンを、感光性材料（レジスト）が塗布されたウエハ等の基板に露光するための一括露光型の投影露光装置（ステッパー）または走査型の投影露光装置（スキャナー）などの露光装置が使用されている。
近年、半導体集積回路素子の微細化の進展に伴い、より高精細な回路パターンを基板上に形成する露光技術が求められている。この回路パターンの高精細化を達成する手段の一つとして、より波長の短い光を用いた投影露光装置の開発が進められており、５〜４０ｎｍ程度の波長を有するＥＵＶ（Extreme UltraViolet：極端紫外）光を用いるＥＵＶ露光装置の開発が注目されている。このようなＥＵＶ露光装置では、ＥＵＶ光に対して、現在、高い透過率を示す硝材が知られていないことから、回路パターンを照明する照明光学系および回路パターンを基板上に投影する投影光学系のそれぞれが、複数の反射光学素子によって構成される反射型の照明光学系、あるいは反射型の投影光学系が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなＥＵＶ露光装置において、基板上に回路パターンを高精細にかつ経時的に変化することのないよう、露光光として用いるＥＵＶ光を高精度で検出することが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９１１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来においては、ＥＵＶ光に感度をもつ受光素子の受光面の大きさが限定されるため、ＥＵＶ光が集光する位置、あるいはＥＵＶ光の光束の一点のみを計測していた。このため、ＥＵＶ光の検出場所が限られたり、ＥＵＶ光の光束の一部の検出結果からＥＵＶ光の光量または光量変化を見積もっていた。しかしながら、ＥＵＶ光の光束内における強度分布は一様でないため、ＥＵＶ光の全光量あるいは強度分布を正確に計測することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ＥＵＶ光の光量あるいは強度分布を精度良く正確に検出することのできる、受光装置、露光装置、及び電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に従えば、光を受光する受光装置であって、前記光を受光する受光面を有する受光素子と、前記受光面の大きさよりも大きく形成された開口を有する第１端部と、内側面に設けられ、前記開口から入射した前記光を前記受光面に向けて反射する反射面とを有する枠状の反射部材と、を備える受光装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２の態様に従えば、光源から射出された光を用いて、第１面の像を第２面に露光する露光装置であって、前記光を受光する受光装置として、上記受光装置を備える露光装置が提供される。
【０００９】
本発明の第３の態様に従えば、リソグラフィ工程を含む電子デバイスの製造方法であって、前記リソグラフィ工程では、上記露光装置を用いる電子デバイスの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＥＵＶ光を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】露光装置の概要を示す図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は第一実施形態に係る受光装置の概略構成を示す図である。
【図３】第一実施形態に係る受光装置の断面構造を示す図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は第二実施形態に係る受光装置の概略構成を示す図である。
【図５】第二実施形態に係る受光装置の断面構造を示す図である。
【図６】受光装置の第一変形例に係る構成を示す図である。
【図７】受光装置の第二変形例に係る構成を示す図である。
【図８】受光装置の第三変形例に係る構成を示す図である。
【図９】電子デバイスの製造方法の一例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
（第一実施形態）
図１は、本実施形態に係る露光装置の概要を示す図である。本実施形態の露光装置は、波長５ｎｍ〜４０ｎｍ程度の極端紫外光であるＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を露光光ＥＬとして使用するＥＵＶ露光装置である。本露光装置１０は、光源装置１から射出された露光光ＥＬ（照明光）を用いて、反射型のマスクＭまたはレチクルのパターン面を照明する照明光学系ＩＬＳと、マスクＭを載置し、マスクＭの位置決めを行うマスクステージＭＳと、マスクＭのパターン像をウエハＷ上に投影する投影光学系ＰＬと、ウエハＷを載置し、ウエハＷの位置決めを行うウエハステージＷＳとを含む。
【００１４】
図１においては、ウエハＷの載置面の法線方向をＺ方向とし、Ｚ方向に垂直な平面内において図１の紙面に平行な方向をＹ方向、紙面に垂直な方向をＸ方向としている。なお、本露光装置は、マスクＭとウエハＷとを図１のＹ方向（以下、走査方向Ｙともいう）に走査移動させつつ、マスクＭ上のマスクパターンをウエハＷに投影する走査型露光装置である。
【００１５】
露光装置１０は、その内部が真空雰囲気に維持される真空チャンバ１００を有しており、ＥＵＶ光の発光点からウエハＷまでの光路の全体は、真空チャンバ１００内に収められる。また、マスクステージＭＳには、不図示の静電チャック方式のマスクホルダが設けられ、そのマスクホルダによってマスクＭが保持される。同様に、ウエハステージＷＳには、不図示の静電チャック方式のウエハホルダが設けられ、そのウエハホルダによってウエハＷが保持される。さらに、マスクステージＭＳ及びウエハステージＷＳは、それぞれマスクステージ駆動部（不図示）及びウエハステージ駆動部（不図示）によって、Ｙ方向に所定ストロークで駆動可能であるとともに、Ｘ方向、Ｚ方向、Ｘ方向周りの回転方向であるθＸ方向、Ｙ方向回りの回転方向であるθＹ方向及びＺ方向回りの回転方向であるθＺ方向にも駆動可能である。
【００１６】
光源装置１では、露光光ＥＬとして用いる特定波長のＥＵＶ光（例えば、波長１３ｎｍのＥＵＶ光）が供給される。光源装置１としては、レーザ励起型プラズマ光源又は放電励起型プラズマ光源等が用いられる。例えば、レーザ励起型プラズマ光源から射出されたレーザ光を、ターゲットとして供給されるキセノン（Ｘｅ）やクリプトン（Ｋｒ）等に照射することで、ＥＵＶ光、波長１００ｎｍ以上の紫外光、可視光および他の波長の光が発生する。発生したこれらの光を、波長選択フィルターに透過させることや、多層膜ミラーで反射させることにより、露光光ＥＬとして用いるＥＵＶ光のみ選択的に照明光学系ＩＬＳに向けて射出することができる。
【００１７】
照明光学系ＩＬＳは、コリメータミラー２、反射型のオプティカルインテグレータ３、コンデンサミラー４、および平面ミラー５によって構成される。照明光学系ＩＬＳに入射した露光光ＥＬは、コリメータミラー２により略平行光束とされ、オプティカルインテグレータ３に入射する。オプティカルインテグレータ３において、露光光ＥＬは、反射型のオプティカルインテグレータ３を構成する第１のフライアイミラー３ａと第２のフライアイミラー３ｂとにより順次反射され、第２のフライアイミラー３ｂ上（又はその近傍）である照明光学系ＩＬＳの瞳面（照明光学系瞳面）に、所定の形状を有する実質的な面光源を形成する。さらに、第２のフライアイミラー３ｂにより反射された露光光ＥＬは、コンデンサミラー４によって集光され、光路折り曲げ用の平面ミラー５によって偏向されて、不図示のブラインドを介してマスクＭのパターン形成領域上の露光視野内を円弧状に照明する。なお、ブラインドは、露光光ＥＬが通過可能な開口を有し、マスクＭの反射面での露光光ＥＬの照明領域を規定する。ブラインドはマスクＭの反射面に対してほぼ共役な位置に配置される。
【００１８】
マスクＭのパターン面で反射した露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬに入射する。投影光学系ＰＬは、複数の反射ミラーＰＭ１〜ＰＭ６を備えている。複数の反射ミラーＰＭ１〜ＰＭ６のうちいくつかは、露光光ＥＬを遮ることのないよう、その一部分がカットされている。投影光学系ＰＬに入射した露光光ＥＬは、第１ミラーＰＭ１、第２ミラーＰＭ２、第３ミラーＰＭ３、第４ミラーＰＭ４、第５ミラーＰＭ５、第６ミラーＰＭ６の順に反射されて、ウエハＷ上の露光領域にマスクＭのパターンの像を形成する。このとき、投影光学系ＰＬの瞳面またはその近傍の位置には、不図示の絞り装置が設けられる。この絞り装置を用いることにより、投影光学系ＰＬの開口数（ＮＡ）を設定することができる。ＮＡの値は、例えば０．１であり、０．１以上あるいは０．１以下の値に設定することができる。
【００１９】
なお、露光装置に用いられるミラー（例えば、照明光学系ＩＬＳ及び投影光学系ＰＬの各ミラーＰＭ１〜ＰＭ６）の反射面には、ＥＵＶ光を反射する多層膜が形成されており、特定波長のＥＵＶ光のみを選択的に反射することができる。例えば、反射面にはモリブデン（Ｍｏ）とケイ素（Ｓｉ）とが繰り返して積層された多層膜が形成されており、波長１３ｎｍのＥＵＶ光のみを選択的に反射することができる。
【００２０】
本実施形態における照明光学系ＩＬＳは、マスクＭのパターン面上の露光視野内を照明する構成であればよく、具体的な構成は特に制限されない。例えば、コリメータミラー２やコンデンサミラー４等を省略した光学系を用いることで、反射ミラーの数を減らすことができ、照度の高い露光光ＥＬをマスクＭのパターン面に照射することができる。また、本実施形態における投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンをウエハＷ上に露光する構成であればよく、具体的な構成は特に制限されない。例えば、投影光学系ＰＬを構成する反射ミラーの数は６枚に限定されず、４枚や８枚等でもよい。また、投影光学系ＰＬの入射瞳がマスクＭのパターン面を挟んで投影光学系ＰＬとは反対側に位置する逆瞳タイプの投影光学系等の様々な光学系を用いることができる。
【００２１】
本実施形態では、ウエハステージＷＳに受光装置５０が備えられている。受光装置５０は、投影光学系ＰＬから射出される露光光ＥＬを受光することでウエハステージＷＳに保持されるウエハＷに照射される露光光ＥＬの光量を測定することができる。
【００２２】
受光装置５０は、制御部５１と電気的に接続されており、受光装置５０による計測結果が制御部５１に送信されるようになっている。また、制御部５１は、マスクステージＭＳ等の露光装置１０の各部（例えば、光源装置１）に対して各種の指令を与えるようになっている。このような構成に基づいて、露光装置１０は、受光装置５０による露光光ＥＬの光量の測定結果に基づき、光源装置１から射出される露光光ＥＬの光量または強度分布を調整することができる。
【００２３】
続いて、受光装置５０の構成について図面を参照しながら説明する。図２は受光装置５０の概略構成を示す図である。図２（ａ）は受光装置５０の構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は受光装置５０の構成を示す平面図である。図３は受光装置５０の断面構造を示す図である。
【００２４】
受光装置５０は、図２（ａ）に示すように露光光ＥＬを受光する受光面６０ａを有する受光素子６０と、受光素子６０を囲む枠状の反射部材６１と、を有している。なお、受光素子６０及び受光面６０ａは、平面形状が矩形状となっている。受光素子６０としては、例えばフォトマル（Ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、フォトダイオード等が用いられる。
【００２５】
反射部材６１は、受光素子６０の受光面６０ａの中心軸に対して垂直な面内における断面形状が矩形状の環状部材からなる。また、反射部材６１は、その内側面が受光素子６０の受光面６０ａの中心軸に対して傾斜しながら、互いに向かい合っている。なお、反射部材６１の内側面は、図３に示すように、反射部材６１の一端（第１端部６２ａ）側から反射部材６１の他端（第２端部６３ａ）側に向かって窄まる形状となっている。反射部材６１の第１端部６２ａには、矩形状の開口６２が形成されており、この開口６２は図２（ｂ）に示すように受光面６０ａより大きい。一方、反射部材６１の第２端部６３ａには、矩形状の開口６３が形成されており、この開口６３は受光素子６０の平面形状（矩形形状）に対応する大きさに形成される。開口６３内には、受光素子６０の受光面６０ａが収容されている。
【００２６】
また、反射部材６１の開口６２は、露光光ＥＬの光束よりも大きく形成されている。また、第１端部６２ａの開口６２の大きさは、第２端部６３ａの開口６３の大きさより大きくなるように形成されている。これにより、受光装置５０は、開口６２から入射した露光光ＥＬを受光素子６０の受光面６０ａに取り込めるようになっている。
【００２７】
反射部材６１の内側面には、露光光ＥＬを反射する反射面６１ａが設けられている。この反射面６１ａには、露光光ＥＬの反射率が高くなるように、表面加工が施されていたり、単層或いは多層の反射膜が形成されている。例えば、表面加工とは、反射面を、鑢等を用いて物理的に研磨することや有機溶媒や化学薬品等を用いて化学的に処理することである、これにより、露光光ＥＬに対して反射率の高い鏡面となるように加工される。また、単層或いは多層の反射膜とは、モリブデン（Ｍｏ）のみやケイ素（Ｓｉ）のみの単層の反射膜や、モリブデン（Ｍｏ）とケイ素（Ｓｉ）とが繰り返して積層された多層の反射膜等である。これらを反射膜の膜厚を調整しながら反射面に形成することで、露光光ＥＬに対して反射率を高くすることができる。
【００２８】
本実施形態に係る受光装置５０によれば、受光素子６０の受光面６０ａよりも露光光ＥＬの光束が大きい場合であっても、開口６２から入射した露光光ＥＬを反射部材６１の反射面６１ａで反射させることにより、露光光ＥＬを損出することなく、開口６３内に収容されている受光面６０ａで受光することができる。
【００２９】
なお、上述した反射部材６１は、枠状の１つの反射部材により形成されるが、これに限定されない。すなわち、複数の反射要素部材の組み合わせによって形成しても良い。例えば、４つの反射要素部材で組み立てられるように構成する。４つの反射要素部材は、反射部材６１の断面、すなわち受光素子６０の受光面６０ａの中心軸に対して垂直な面内における矩形状の断面において、対向する頂点を結ぶ直線で分解または組立できるように、反射要素部材のそれぞれが反射部材６１の一部を構成している。これにより、開口６２および開口６３を容易に形成できることや、反射面６１ａの表面加工及び反射膜を容易に形成することができる。このように、受光素子６０の種々な形状に対応した反射部材６１を簡便且つ確実に形成できるようになっている。
【００３０】
制御部５１は、受光装置５０の検出結果に基づいて、光源装置１におけるＥＵＶ光の照射量を補正することができる。例えば、光源装置１に経時的な劣化が生じることでウエハＷに入射する露光光ＥＬの光量が変化した場合でも、露光光ＥＬの光量が変化したことを検知し、受光装置５０の検出結果に基づいて、光源装置１におけるＥＵＶ光の照射量を補正することができる。なお、制御部５１による補正は、光学装置１におけるＥＵＶ光の照射量の補正に限定されない。例えば、光源装置１又はその近傍に設けられたフィルター等の光量調整装置を設け、その光源調整装置を駆動することで、ＥＵＶ光の照射量や強度分布を補正できるようにしても良い。また、照明光学系ＩＬＳまたは投影光学系ＰＬ内の光学部材の位置や傾斜角度等を調整することで、マスクＭに形成する照野やウエハＷに形成する視野を補正できるようにしても良い。これらにより、ウエハＷの各ショット領域に対する最適な積算露光量を得ることで、信頼性の高い露光処理を行うことができる。
【００３１】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態に係る露光装置の構造について説明する。本実施形態と第一実施形態との違いは、受光装置が複数の受光素子６０を有している点である。したがって、以下の説明では受光装置の構成について説明し、第一実施形態と同一の部材については説明を省略するものとする。
【００３２】
図４は本実施形態に係る受光装置１５０の概略構成を示す図であり、図４（ａ）は受光装置１５０の構成を示す斜視図であり、図４（ｂ）は受光装置１５０の構成を示す平面図である。図５は受光装置１５０の断面構造を示す図である。
【００３３】
受光装置１５０は、図４（ａ）に示すように露光光ＥＬを受光する受光面６０ａを有する４つの受光素子６０と、これら４つの受光素子６０の間およびそれらを囲むように設けられる間に枠状の反射部材１６１と、を有している。
【００３４】
反射部材１６１は、４つの受光素子６０の受光面６０ａを囲む４つの枠状部材１６５を組み合わせることで構成されている。各枠状部材１６５は、受光素子６０の受光面６０ａの中心軸に対して垂直な面内における断面形状が矩形の環状部材となっている。また、各枠状部材１６５において、その内側面は、受光素子６０の受光面６０ａの中心軸に対して傾斜しながら互いに向かい合っている。なお、各枠状部材１６５の内側面は、図４、５に示すように、反射部材１６１の一端（第１端部１６２ａ）側から反射部材１６１の他端（第２端部１６３ａ）側に向かって窄まる形状となっている。枠状部材１６５の第１端部１６２ａに形成された開口１６２は、受光面６０ａより大きくなっている。一方、枠状部材１６５の第２端部１６３ａに形成された開口１６３は、受光素子６０の平面形状に対応する大きさとなっており、開口１６３内に受光素子６０が収容されている。本実施形態では、隣接配置される枠状部材１６５の４つの開口１６２が、露光光ＥＬの光束よりも大きくなっている。これにより、受光装置１５０は、４つの開口１６２を介して露光光ＥＬを内部に取り込めるようになっている。
【００３５】
枠状部材１６５の内側面には露光光ＥＬを反射する反射面１６１ａが設けられている。この反射面１６１ａには、露光光ＥＬの反射率が高くなるように、表面加工が施されていたり、単層或いは多層の反射膜が形成されている。
【００３６】
本実施形態に係る受光装置１５０によれば、受光素子６０の受光面６０ａよりも露光光ＥＬの光束が大幅に大きい場合であっても、反射部材１６１の反射面１６１ａにより反射させ、各開口１６３内に収容されている受光面６０ａで漏洩することなく受光することができる。
よって、反射部材１６１は、露光光ＥＬの全光束を受光素子６０に入射させることで、ウエハＷに入射する露光光ＥＬの光量を正確に計測することができる。
したがって、第一実施形態同様、ウエハＷの各ショット領域において最適な積算露光量を得ることができ、信頼性の高い露光処理を行うことができる。
【００３７】
本実施例では、受光素子６０が４つの場合について説明したが、受光素子６０の数は限定されない。すなわち、露光光ＥＬの断面の大きさや形状に合わせて、受光素子６０の数や配置を決定し、それぞれの受光素子６０の間およびそれらを囲むように、本発明の受光装置を設置するようにしてもよい。
なお、上述のように本発明における実施形態の一例を説明したが、本発明は上述した全ての構成要素を適宜組み合わせて用いる事が可能であり、また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能である。以下、受光装置に係る変形例について図面を参照しつつ、説明する。
【００３８】
（第一変形例）
図６は第一変形例に係る受光装置の構成を示す図であり、図６（ａ）は第一変形例に係る受光装置２５０の構成を示す斜視図であり、図６（ｂ）は受光装置２５０の構成を示す平面図である。
【００３９】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、反射部材２６１は、上記実施形態と異なり、受光素子６０の受光面６０ａの中心軸に対して垂直な面内における断面形状が円形状の環状部材となっている。すなわち、本変形例においては、受光素子６０の平面形状が円形状となっている。
【００４０】
反射部材２６１の一端（第１端部）２６２ａに形成された開口２６２は、図６（ｂ）に示すように受光面６０ａより大きくなっている。一方、反射部材２６１の他端（第２端部）２６３ａに形成された開口２６３は、受光素子６０の平面形状（円形形状）に対応する大きさとなっている。そして、開口２６３内には、受光素子６０（受光面６０ａ）が収容されている。
【００４１】
反射部材２６１の内側面には露光光ＥＬを反射する反射膜２６１ａが形成されている。この反射面２６１ａは、表面が研磨加工されていたり、単層或いは多層の反射膜が形成されている。反射面２６１ａは、一端２６２ａ側から他端２６３ａ側に向かって窄まるテーパー形状となっている。
【００４２】
また、反射部材２６１における外形は、開口２６２側から開口２６３側に向かって先窄まりとなるテーパー形状となっている。これにより、上記第一実施形態に比べ、受光装置２５０自体の外形形状の小型化を実現している。
【００４３】
本変形例に係る受光装置２５０によれば、受光素子６０の受光面６０ａよりも露光光ＥＬの光束が大きい場合であっても、開口２６２から入射した露光光ＥＬを反射部材２６１の反射面２６１ａにより反射させ、開口２６３内に収容されている受光面６０ａで漏洩することなく受光することができる。よって、上記実施形態同様、ウエハＷに入射する露光光ＥＬの光量を正確に計測することができる。
【００４４】
（第二変形例）
図７は第ニ変形例に係る受光装置の構成を示す図であり、図７（ａ）は第二変形例に係る受光装置３５０の構成を示す斜視図であり、図７（ｂ）は受光装置３５０の構成を示す平面図である。なお、本変形例においては、図示を省略するものの、受光素子６０は平面形状が円形となっている。
【００４５】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、反射部材３６１の内面により構成される反射面３６１ａは、他端３６３ａ（開口３６３）側から一端３６２ａ（開口３６２）側に向かって受光面６０ａの中心軸に対する傾斜角度が異なっている複数の面を組み合わせることで構成されている。この反射面３６１ａは、その傾斜角度が開口３６３側から開口３６２側に向けて、順に小さくなっている。反射面３６１ａは、例えば傾斜角度を５度ずつ違えた複数の面を連続的に形成することで構成される。これにより、露光光Ｌが反射面３６１ａで反射する際に、その入射角を大きくすることができるため、露光光ＥＬの反射率を高くすることができる。すなわち、露光光ＥＬの反射における光量の損出を抑えることができる。開口３６３内には、受光素子６０が収容されている。
【００４６】
開口３６２は露光光ＥＬの光束よりも大きく形成されており、これにより受光装置３５０は、開口３６２を介して露光光ＥＬを内部に取り込むようになっている。開口３６２内に形成される反射面３６１ａは、図７（ｂ）に示すように傾斜角度の異なる複数の面で露光光ＥＬを順次反射させることで、露光光ＥＬを開口３６３に収容される受光素子６０の受光面６０ａへと導くようになっている。
【００４７】
本変形例に係る受光装置３５０によれば、受光素子６０の受光面６０ａよりも露光光ＥＬの光束が大きい場合であっても、反射部材３６１の反射面３６１ａによって露光光ＥＬを順次反射することで開口３６３内に収容されている受光面６０ａで漏洩することなく受光することができる。よって、上記実施形態および第一変形例と同様、ウエハＷに入射する露光光ＥＬの光量を正確に計測することができる。
【００４８】
（第三変形例）
図８は第三変形例に係る受光装置の構成を示す図であり、図８（ａ）は第三変形例に係る受光装置４５０の構成を示す斜視図であり、図８（ｂ）は受光装置４５０の構成を示す平面図である。なお、本変形例においては、図示を省略するものの、受光素子６０は平面形状が円形となっている。
【００４９】
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、反射部材４６１の内面により構成される反射面４６１ａは、一端４６２ａ（開口４６２）側から他端４６３ａ（開口４６３）側に向けて、曲面で形成されている。この反射面４６１ａは、表面が研磨加工されていたり、単層或いは多層の反射膜が形成されている。
【００５０】
本変形例に係る受光装置４５０によれば、受光素子６０の受光面６０ａよりも露光光ＥＬの光束が大きい場合であっても、開口４６２から入射した露光光ＥＬを反射部材４６１の反射面４６１ａにより反射させ、開口４６３内に収容されている受光面６０ａで漏洩することなく受光することができる。よって、上記実施形態および上記変形例同様、ウエハＷに入射する露光光ＥＬの光量を正確に計測することができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、本発明の受光装置をウエハステージＷＳに設置することで、ウエハＷに照射される露光光ＥＬの光量を測定する場合について説明したが、受光装置を設置する位置はこれに限定されることは無い。
【００５２】
例えば、照明光学系ＩＬＳを構成する各光学部材（コリメータミラー２、オプティカルインテグレータ３、コンデンサミラー４、及び平面ミラー５）やそれらの間のうち、露光に用いない露光光ＥＬの一部が通過する位置に、本発明の受光装置を設置し、露光光ＥＬの一部を検出することで、露光動作中の露光光ＥＬの光量の変化を測定することができる。
このようにすれば、各光学部材間で反射される際の露光光ＥＬの光量を正確に計測することができ、制御部５１はこの計測データに基づいて信頼性の高い露光処理を行うことができる。
【００５３】
また、マスクステージＭＳに設置することやマスクＭのパターン面と同じ位置または同じ平面内に受光面を移動可能な受光装置を設置することで、マスクＭに照射される露光光ＥＬの光量を測定することができる。また、マスクＭ上に形成する露光光ＥＬの照明領域を規定する不図示のブラインドの面内のうち、露光に用いない露光光ＥＬの一部が通過する位置に、本発明の受光装置を設置することで、露光動作中の露光光ＥＬの光量の変化を測定することができる。
【００５４】
また、露光光ＥＬの光路中に、受光装置を進退可能に設置することで、適宜露光光ＥＬの光量を計測することができる。これによって、露光光ＥＬの状態を良好に把握することができ、露光処理における信頼性を向上させることができる。
【００５５】
また、光源装置１の露光光ＥＬの照射口の直後に本発明の受光装置を設置するようにしてもよい。このようにすれば、光源装置１における経時劣化による露光光の照射量の変化を正確に計測することができ、制御部５１は光源装置１のメンテナンス時期や交換時期をユーザに通知することができる。
【００５６】
その他、露光光ＥＬの光量を計測するために、露光装置内のあらゆる位置で、本発明の受光装置を用いても良いことはもちろんである。
【００５７】
本発明では、露光光ＥＬの光束より大きな反射部材の開口により、露光光ＥＬを受光面で受光できるように構成されるが、露光光ＥＬの光束より反射部材の開口が小さい場合であっても、露光光ＥＬの光束面内を走査できる走査駆動部を設けることで、露光光ＥＬの光束または光量を測定しても良い。
また、露光光ＥＬが入射する反射部材の開口またはその近傍に、波長選択フィルターを設けることで、例えば、露光波長成分の光量と非露光波長成分の光量とを測定し、制御部５１における各部材の調整に用いても良い。
【００５８】
また、上記説明においては、露光対象となる基板として半導体ウエハＷを想定したが、露光対象となる基板は半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスク又はレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）、又はフィルム部材などであってもよい。また、その基板は、その形状が円形に限られるものではなく、矩形など他の形状でもよい。
【００５９】
本実施形態の光学系を適用する露光装置の形態は、上述したマスクＭとウエハＷとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）に限らず、マスクＭとウエハＷとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、ウエハＷを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）であってもよい。
また、上述の実施例では、照明光学系および投影光学系がミラー等の反射光学素子のみにより構成される反射型光学系に本発明を適用しているがこれに限定されない。すなわち、反射光学素子とレンズ等の屈折光学素子とを組み合わせて構成される反射屈折型光学系や屈折光学素子のみにより構成される屈折型光学系に本発明を適用することができる。
【００６０】
また、上記実施形態の走査型露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることは言うまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が完了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００６１】
ここで、上記露光装置を用いた電子デバイスの製造方法について説明する。上記実施形態の露光装置を用いて半導体デバイス等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図９に示すように、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ２１１、この設計ステップ２１１に基づいたマスク又はレチクルを製作するステップ２１２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造するステップ２１３、前述した実施形態の露光装置によりマスクのパターンを基板へ露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２１４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージング工程などの加工プロセスを含む）２１５、並びに検査ステップ２１６等を経て製造される。言い換えると、このデバイスの製造方法は、リソグラフィ工程を含み、そのリソグラフィ工程で上記の実施形態の露光装置を用いて感光性基板を露光している。
【００６２】
ＥＵＶ光を供給するための光源を有する露光装置に本発明を適用しているがこれに限定されない。すなわち、ＥＵＶ光以外の他の波長光を供給する光源を有する露光装置に対しても、本発明を適用することができる。
【００６３】
また、上述の実施形態では、ＥＵＶ露光装置に対して本発明を適用しているが、これに限定されない。すなわち、ＥＵＶ光の光量を測定する測定装置や、光量の測定結果に基づいて部材の制御を行う制御装置に対しても、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０…露光装置、５０，１５０，２５０，３５０，４５０…受光装置、６０…受光素子、６０ａ…受光面、６１，１６１，２６１，３６１、４６１…反射部材、６１ａ，１６１ａ，２６１ａ，３６１ａ，４６１ａ…反射面、６２、６３…開口、６２ａ，１６２ａ，２６２ａ，３６２ａ，４６２ａ…一端（第１端部）、６３ａ，１６３ａ，２６３ａ，３６３ａ，４６３ａ…他端（第２端部）、１６２、１６３…開口、２６２、２６３…開口、３６２、３６３…開口、４６２、４６３…開口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光装置、露光装置、及び電子デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子または液晶表示素子等の各種デバイスを製造するためのリソグラフィ工程において、露光光を用いて、マスクまたはレチクル等に形成された回路パターンを、感光性材料（レジスト）が塗布されたウエハ等の基板に露光するための一括露光型の投影露光装置（ステッパー）または走査型の投影露光装置（スキャナー）などの露光装置が使用されている。
近年、半導体集積回路素子の微細化の進展に伴い、より高精細な回路パターンを基板上に形成する露光技術が求められている。この回路パターンの高精細化を達成する手段の一つとして、より波長の短い光を用いた投影露光装置の開発が進められており、５〜４０ｎｍ程度の波長を有するＥＵＶ（Extreme UltraViolet：極端紫外）光を用いるＥＵＶ露光装置の開発が注目されている。このようなＥＵＶ露光装置では、ＥＵＶ光に対して、現在、高い透過率を示す硝材が知られていないことから、回路パターンを照明する照明光学系および回路パターンを基板上に投影する投影光学系のそれぞれが、複数の反射光学素子によって構成される反射型の照明光学系、あるいは反射型の投影光学系が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなＥＵＶ露光装置において、基板上に回路パターンを高精細にかつ経時的に変化することのないよう、露光光として用いるＥＵＶ光を高精度で検出することが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９１１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来においては、ＥＵＶ光に感度をもつ受光素子の受光面の大きさが限定されるため、ＥＵＶ光が集光する位置、あるいはＥＵＶ光の光束の一点のみを計測していた。このため、ＥＵＶ光の検出場所が限られたり、ＥＵＶ光の光束の一部の検出結果からＥＵＶ光の光量または光量変化を見積もっていた。しかしながら、ＥＵＶ光の光束内における強度分布は一様でないため、ＥＵＶ光の全光量あるいは強度分布を正確に計測することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ＥＵＶ光の光量あるいは強度分布を精度良く正確に検出することのできる、受光装置、露光装置、及び電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に従えば、光を受光する受光装置であって、前記光を受光する受光面を有する受光素子と、前記受光面の大きさよりも大きく形成された開口を有する第１端部と、内側面に設けられ、前記開口から入射した前記光を前記受光面に向けて反射する反射面とを有する枠状の反射部材と、を備える受光装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２の態様に従えば、光源から射出された光を用いて、第１面の像を第２面に露光する露光装置であって、前記光を受光する受光装置として、上記受光装置を備える露光装置が提供される。
【０００９】
本発明の第３の態様に従えば、リソグラフィ工程を含む電子デバイスの製造方法であって、前記リソグラフィ工程では、上記露光装置を用いる電子デバイスの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＥＵＶ光を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】露光装置の概要を示す図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は第一実施形態に係る受光装置の概略構成を示す図である。
【図３】第一実施形態に係る受光装置の断面構造を示す図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は第二実施形態に係る受光装置の概略構成を示す図である。
【図５】第二実施形態に係る受光装置の断面構造を示す図である。
【図６】受光装置の第一変形例に係る構成を示す図である。
【図７】受光装置の第二変形例に係る構成を示す図である。
【図８】受光装置の第三変形例に係る構成を示す図である。
【図９】電子デバイスの製造方法の一例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
（第一実施形態）
図１は、本実施形態に係る露光装置の概要を示す図である。本実施形態の露光装置は、波長５ｎｍ〜４０ｎｍ程度の極端紫外光であるＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を露光光ＥＬとして使用するＥＵＶ露光装置である。本露光装置１０は、光源装置１から射出された露光光ＥＬ（照明光）を用いて、反射型のマスクＭまたはレチクルのパターン面を照明する照明光学系ＩＬＳと、マスクＭを載置し、マスクＭの位置決めを行うマスクステージＭＳと、マスクＭのパターン像をウエハＷ上に投影する投影光学系ＰＬと、ウエハＷを載置し、ウエハＷの位置決めを行うウエハステージＷＳとを含む。
【００１４】
図１においては、ウエハＷの載置面の法線方向をＺ方向とし、Ｚ方向に垂直な平面内において図１の紙面に平行な方向をＹ方向、紙面に垂直な方向をＸ方向としている。なお、本露光装置は、マスクＭとウエハＷとを図１のＹ方向（以下、走査方向Ｙともいう）に走査移動させつつ、マスクＭ上のマスクパターンをウエハＷに投影する走査型露光装置である。
【００１５】
露光装置１０は、その内部が真空雰囲気に維持される真空チャンバ１００を有しており、ＥＵＶ光の発光点からウエハＷまでの光路の全体は、真空チャンバ１００内に収められる。また、マスクステージＭＳには、不図示の静電チャック方式のマスクホルダが設けられ、そのマスクホルダによってマスクＭが保持される。同様に、ウエハステージＷＳには、不図示の静電チャック方式のウエハホルダが設けられ、そのウエハホルダによってウエハＷが保持される。さらに、マスクステージＭＳ及びウエハステージＷＳは、それぞれマスクステージ駆動部（不図示）及びウエハステージ駆動部（不図示）によって、Ｙ方向に所定ストロークで駆動可能であるとともに、Ｘ方向、Ｚ方向、Ｘ方向周りの回転方向であるθＸ方向、Ｙ方向回りの回転方向であるθＹ方向及びＺ方向回りの回転方向であるθＺ方向にも駆動可能である。
【００１６】
光源装置１では、露光光ＥＬとして用いる特定波長のＥＵＶ光（例えば、波長１３ｎｍのＥＵＶ光）が供給される。光源装置１としては、レーザ励起型プラズマ光源又は放電励起型プラズマ光源等が用いられる。例えば、レーザ励起型プラズマ光源から射出されたレーザ光を、ターゲットとして供給されるキセノン（Ｘｅ）やクリプトン（Ｋｒ）等に照射することで、ＥＵＶ光、波長１００ｎｍ以上の紫外光、可視光および他の波長の光が発生する。発生したこれらの光を、波長選択フィルターに透過させることや、多層膜ミラーで反射させることにより、露光光ＥＬとして用いるＥＵＶ光のみ選択的に照明光学系ＩＬＳに向けて射出することができる。
【００１７】
照明光学系ＩＬＳは、コリメータミラー２、反射型のオプティカルインテグレータ３、コンデンサミラー４、および平面ミラー５によって構成される。照明光学系ＩＬＳに入射した露光光ＥＬは、コリメータミラー２により略平行光束とされ、オプティカルインテグレータ３に入射する。オプティカルインテグレータ３において、露光光ＥＬは、反射型のオプティカルインテグレータ３を構成する第１のフライアイミラー３ａと第２のフライアイミラー３ｂとにより順次反射され、第２のフライアイミラー３ｂ上（又はその近傍）である照明光学系ＩＬＳの瞳面（照明光学系瞳面）に、所定の形状を有する実質的な面光源を形成する。さらに、第２のフライアイミラー３ｂにより反射された露光光ＥＬは、コンデンサミラー４によって集光され、光路折り曲げ用の平面ミラー５によって偏向されて、不図示のブラインドを介してマスクＭのパターン形成領域上の露光視野内を円弧状に照明する。なお、ブラインドは、露光光ＥＬが通過可能な開口を有し、マスクＭの反射面での露光光ＥＬの照明領域を規定する。ブラインドはマスクＭの反射面に対してほぼ共役な位置に配置される。
【００１８】
マスクＭのパターン面で反射した露光光ＥＬは、投影光学系ＰＬに入射する。投影光学系ＰＬは、複数の反射ミラーＰＭ１〜ＰＭ６を備えている。複数の反射ミラーＰＭ１〜ＰＭ６のうちいくつかは、露光光ＥＬを遮ることのないよう、その一部分がカットされている。投影光学系ＰＬに入射した露光光ＥＬは、第１ミラーＰＭ１、第２ミラーＰＭ２、第３ミラーＰＭ３、第４ミラーＰＭ４、第５ミラーＰＭ５、第６ミラーＰＭ６の順に反射されて、ウエハＷ上の露光領域にマスクＭのパターンの像を形成する。このとき、投影光学系ＰＬの瞳面またはその近傍の位置には、不図示の絞り装置が設けられる。この絞り装置を用いることにより、投影光学系ＰＬの開口数（ＮＡ）を設定することができる。ＮＡの値は、例えば０．１であり、０．１以上あるいは０．１以下の値に設定することができる。
【００１９】
なお、露光装置に用いられるミラー（例えば、照明光学系ＩＬＳ及び投影光学系ＰＬの各ミラーＰＭ１〜ＰＭ６）の反射面には、ＥＵＶ光を反射する多層膜が形成されており、特定波長のＥＵＶ光のみを選択的に反射することができる。例えば、反射面にはモリブデン（Ｍｏ）とケイ素（Ｓｉ）とが繰り返して積層された多層膜が形成されており、波長１３ｎｍのＥＵＶ光のみを選択的に反射することができる。
【００２０】
本実施形態における照明光学系ＩＬＳは、マスクＭのパターン面上の露光視野内を照明する構成であればよく、具体的な構成は特に制限されない。例えば、コリメータミラー２やコンデンサミラー４等を省略した光学系を用いることで、反射ミラーの数を減らすことができ、照度の高い露光光ＥＬをマスクＭのパターン面に照射することができる。また、本実施形態における投影光学系ＰＬは、マスクＭのパターンをウエハＷ上に露光する構成であればよく、具体的な構成は特に制限されない。例えば、投影光学系ＰＬを構成する反射ミラーの数は６枚に限定されず、４枚や８枚等でもよい。また、投影光学系ＰＬの入射瞳がマスクＭのパターン面を挟んで投影光学系ＰＬとは反対側に位置する逆瞳タイプの投影光学系等の様々な光学系を用いることができる。
【００２１】
本実施形態では、ウエハステージＷＳに受光装置５０が備えられている。受光装置５０は、投影光学系ＰＬから射出される露光光ＥＬを受光することでウエハステージＷＳに保持されるウエハＷに照射される露光光ＥＬの光量を測定することができる。
【００２２】
受光装置５０は、制御部５１と電気的に接続されており、受光装置５０による計測結果が制御部５１に送信されるようになっている。また、制御部５１は、マスクステージＭＳ等の露光装置１０の各部（例えば、光源装置１）に対して各種の指令を与えるようになっている。このような構成に基づいて、露光装置１０は、受光装置５０による露光光ＥＬの光量の測定結果に基づき、光源装置１から射出される露光光ＥＬの光量または強度分布を調整することができる。
【００２３】
続いて、受光装置５０の構成について図面を参照しながら説明する。図２は受光装置５０の概略構成を示す図である。図２（ａ）は受光装置５０の構成を示す斜視図であり、図２（ｂ）は受光装置５０の構成を示す平面図である。図３は受光装置５０の断面構造を示す図である。
【００２４】
受光装置５０は、図２（ａ）に示すように露光光ＥＬを受光する受光面６０ａを有する受光素子６０と、受光素子６０を囲む枠状の反射部材６１と、を有している。なお、受光素子６０及び受光面６０ａは、平面形状が矩形状となっている。受光素子６０としては、例えばフォトマル（Ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、フォトダイオード等が用いられる。
【００２５】
反射部材６１は、受光素子６０の受光面６０ａの中心軸に対して垂直な面内における断面形状が矩形状の環状部材からなる。また、反射部材６１は、その内側面が受光素子６０の受光面６０ａの中心軸に対して傾斜しながら、互いに向かい合っている。なお、反射部材６１の内側面は、図３に示すように、反射部材６１の一端（第１端部６２ａ）側から反射部材６１の他端（第２端部６３ａ）側に向かって窄まる形状となっている。反射部材６１の第１端部６２ａには、矩形状の開口６２が形成されており、この開口６２は図２（ｂ）に示すように受光面６０ａより大きい。一方、反射部材６１の第２端部６３ａには、矩形状の開口６３が形成されており、この開口６３は受光素子６０の平面形状（矩形形状）に対応する大きさに形成される。開口６３内には、受光素子６０の受光面６０ａが収容されている。
【００２６】
また、反射部材６１の開口６２は、露光光ＥＬの光束よりも大きく形成されている。また、第１端部６２ａの開口６２の大きさは、第２端部６３ａの開口６３の大きさより大きくなるように形成されている。これにより、受光装置５０は、開口６２から入射した露光光ＥＬを受光素子６０の受光面６０ａに取り込めるようになっている。
【００２７】
反射部材６１の内側面には、露光光ＥＬを反射する反射面６１ａが設けられている。この反射面６１ａには、露光光ＥＬの反射率が高くなるように、表面加工が施されていたり、単層或いは多層の反射膜が形成されている。例えば、表面加工とは、反射面を、鑢等を用いて物理的に研磨することや有機溶媒や化学薬品等を用いて化学的に処理することである、これにより、露光光ＥＬに対して反射率の高い鏡面となるように加工される。また、単層或いは多層の反射膜とは、モリブデン（Ｍｏ）のみやケイ素（Ｓｉ）のみの単層の反射膜や、モリブデン（Ｍｏ）とケイ素（Ｓｉ）とが繰り返して積層された多層の反射膜等である。これらを反射膜の膜厚を調整しながら反射面に形成することで、露光光ＥＬに対して反射率を高くすることができる。
【００２８】
本実施形態に係る受光装置５０によれば、受光素子６０の受光面６０ａよりも露光光ＥＬの光束が大きい場合であっても、開口６２から入射した露光光ＥＬを反射部材６１の反射面６１ａで反射させることにより、露光光ＥＬを損出することなく、開口６３内に収容されている受光面６０ａで受光することができる。
【００２９】
なお、上述した反射部材６１は、枠状の１つの反射部材により形成されるが、これに限定されない。すなわち、複数の反射要素部材の組み合わせによって形成しても良い。例えば、４つの反射要素部材で組み立てられるように構成する。４つの反射要素部材は、反射部材６１の断面、すなわち受光素子６０の受光面６０ａの中心軸に対して垂直な面内における矩形状の断面において、対向する頂点を結ぶ直線で分解または組立できるように、反射要素部材のそれぞれが反射部材６１の一部を構成している。これにより、開口６２および開口６３を容易に形成できることや、反射面６１ａの表面加工及び反射膜を容易に形成することができる。このように、受光素子６０の種々な形状に対応した反射部材６１を簡便且つ確実に形成できるようになっている。
【００３０】
制御部５１は、受光装置５０の検出結果に基づいて、光源装置１におけるＥＵＶ光の照射量を補正することができる。例えば、光源装置１に経時的な劣化が生じることでウエハＷに入射する露光光ＥＬの光量が変化した場合でも、露光光ＥＬの光量が変化したことを検知し、受光装置５０の検出結果に基づいて、光源装置１におけるＥＵＶ光の照射量を補正することができる。なお、制御部５１による補正は、光学装置１におけるＥＵＶ光の照射量の補正に限定されない。例えば、光源装置１又はその近傍に設けられたフィルター等の光量調整装置を設け、その光源調整装置を駆動することで、ＥＵＶ光の照射量や強度分布を補正できるようにしても良い。また、照明光学系ＩＬＳまたは投影光学系ＰＬ内の光学部材の位置や傾斜角度等を調整することで、マスクＭに形成する照野やウエハＷに形成する視野を補正できるようにしても良い。これらにより、ウエハＷの各ショット領域に対する最適な積算露光量を得ることで、信頼性の高い露光処理を行うことができる。
【００３１】
（第二実施形態）
次に、第二実施形態に係る露光装置の構造について説明する。本実施形態と第一実施形態との違いは、受光装置が複数の受光素子６０を有している点である。したがって、以下の説明では受光装置の構成について説明し、第一実施形態と同一の部材については説明を省略するものとする。
【００３２】
図４は本実施形態に係る受光装置１５０の概略構成を示す図であり、図４（ａ）は受光装置１５０の構成を示す斜視図であり、図４（ｂ）は受光装置１５０の構成を示す平面図である。図５は受光装置１５０の断面構造を示す図である。
【００３３】
受光装置１５０は、図４（ａ）に示すように露光光ＥＬを受光する受光面６０ａを有する４つの受光素子６０と、これら４つの受光素子６０の間およびそれらを囲むように設けられる間に枠状の反射部材１６１と、を有している。
【００３４】
反射部材１６１は、４つの受光素子６０の受光面６０ａを囲む４つの枠状部材１６５を組み合わせることで構成されている。各枠状部材１６５は、受光素子６０の受光面６０ａの中心軸に対して垂直な面内における断面形状が矩形の環状部材となっている。また、各枠状部材１６５において、その内側面は、受光素子６０の受光面６０ａの中心軸に対して傾斜しながら互いに向かい合っている。なお、各枠状部材１６５の内側面は、図４、５に示すように、反射部材１６１の一端（第１端部１６２ａ）側から反射部材１６１の他端（第２端部１６３ａ）側に向かって窄まる形状となっている。枠状部材１６５の第１端部１６２ａに形成された開口１６２は、受光面６０ａより大きくなっている。一方、枠状部材１６５の第２端部１６３ａに形成された開口１６３は、受光素子６０の平面形状に対応する大きさとなっており、開口１６３内に受光素子６０が収容されている。本実施形態では、隣接配置される枠状部材１６５の４つの開口１６２が、露光光ＥＬの光束よりも大きくなっている。これにより、受光装置１５０は、４つの開口１６２を介して露光光ＥＬを内部に取り込めるようになっている。
【００３５】
枠状部材１６５の内側面には露光光ＥＬを反射する反射面１６１ａが設けられている。この反射面１６１ａには、露光光ＥＬの反射率が高くなるように、表面加工が施されていたり、単層或いは多層の反射膜が形成されている。
【００３６】
本実施形態に係る受光装置１５０によれば、受光素子６０の受光面６０ａよりも露光光ＥＬの光束が大幅に大きい場合であっても、反射部材１６１の反射面１６１ａにより反射させ、各開口１６３内に収容されている受光面６０ａで漏洩することなく受光することができる。
よって、反射部材１６１は、露光光ＥＬの全光束を受光素子６０に入射させることで、ウエハＷに入射する露光光ＥＬの光量を正確に計測することができる。
したがって、第一実施形態同様、ウエハＷの各ショット領域において最適な積算露光量を得ることができ、信頼性の高い露光処理を行うことができる。
【００３７】
本実施例では、受光素子６０が４つの場合について説明したが、受光素子６０の数は限定されない。すなわち、露光光ＥＬの断面の大きさや形状に合わせて、受光素子６０の数や配置を決定し、それぞれの受光素子６０の間およびそれらを囲むように、本発明の受光装置を設置するようにしてもよい。
なお、上述のように本発明における実施形態の一例を説明したが、本発明は上述した全ての構成要素を適宜組み合わせて用いる事が可能であり、また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能である。以下、受光装置に係る変形例について図面を参照しつつ、説明する。
【００３８】
（第一変形例）
図６は第一変形例に係る受光装置の構成を示す図であり、図６（ａ）は第一変形例に係る受光装置２５０の構成を示す斜視図であり、図６（ｂ）は受光装置２５０の構成を示す平面図である。
【００３９】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、反射部材２６１は、上記実施形態と異なり、受光素子６０の受光面６０ａの中心軸に対して垂直な面内における断面形状が円形状の環状部材となっている。すなわち、本変形例においては、受光素子６０の平面形状が円形状となっている。
【００４０】
反射部材２６１の一端（第１端部）２６２ａに形成された開口２６２は、図６（ｂ）に示すように受光面６０ａより大きくなっている。一方、反射部材２６１の他端（第２端部）２６３ａに形成された開口２６３は、受光素子６０の平面形状（円形形状）に対応する大きさとなっている。そして、開口２６３内には、受光素子６０（受光面６０ａ）が収容されている。
【００４１】
反射部材２６１の内側面には露光光ＥＬを反射する反射膜２６１ａが形成されている。この反射面２６１ａは、表面が研磨加工されていたり、単層或いは多層の反射膜が形成されている。反射面２６１ａは、一端２６２ａ側から他端２６３ａ側に向かって窄まるテーパー形状となっている。
【００４２】
また、反射部材２６１における外形は、開口２６２側から開口２６３側に向かって先窄まりとなるテーパー形状となっている。これにより、上記第一実施形態に比べ、受光装置２５０自体の外形形状の小型化を実現している。
【００４３】
本変形例に係る受光装置２５０によれば、受光素子６０の受光面６０ａよりも露光光ＥＬの光束が大きい場合であっても、開口２６２から入射した露光光ＥＬを反射部材２６１の反射面２６１ａにより反射させ、開口２６３内に収容されている受光面６０ａで漏洩することなく受光することができる。よって、上記実施形態同様、ウエハＷに入射する露光光ＥＬの光量を正確に計測することができる。
【００４４】
（第二変形例）
図７は第ニ変形例に係る受光装置の構成を示す図であり、図７（ａ）は第二変形例に係る受光装置３５０の構成を示す斜視図であり、図７（ｂ）は受光装置３５０の構成を示す平面図である。なお、本変形例においては、図示を省略するものの、受光素子６０は平面形状が円形となっている。
【００４５】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、反射部材３６１の内面により構成される反射面３６１ａは、他端３６３ａ（開口３６３）側から一端３６２ａ（開口３６２）側に向かって受光面６０ａの中心軸に対する傾斜角度が異なっている複数の面を組み合わせることで構成されている。この反射面３６１ａは、その傾斜角度が開口３６３側から開口３６２側に向けて、順に小さくなっている。反射面３６１ａは、例えば傾斜角度を５度ずつ違えた複数の面を連続的に形成することで構成される。これにより、露光光Ｌが反射面３６１ａで反射する際に、その入射角を大きくすることができるため、露光光ＥＬの反射率を高くすることができる。すなわち、露光光ＥＬの反射における光量の損出を抑えることができる。開口３６３内には、受光素子６０が収容されている。
【００４６】
開口３６２は露光光ＥＬの光束よりも大きく形成されており、これにより受光装置３５０は、開口３６２を介して露光光ＥＬを内部に取り込むようになっている。開口３６２内に形成される反射面３６１ａは、図７（ｂ）に示すように傾斜角度の異なる複数の面で露光光ＥＬを順次反射させることで、露光光ＥＬを開口３６３に収容される受光素子６０の受光面６０ａへと導くようになっている。
【００４７】
本変形例に係る受光装置３５０によれば、受光素子６０の受光面６０ａよりも露光光ＥＬの光束が大きい場合であっても、反射部材３６１の反射面３６１ａによって露光光ＥＬを順次反射することで開口３６３内に収容されている受光面６０ａで漏洩することなく受光することができる。よって、上記実施形態および第一変形例と同様、ウエハＷに入射する露光光ＥＬの光量を正確に計測することができる。
【００４８】
（第三変形例）
図８は第三変形例に係る受光装置の構成を示す図であり、図８（ａ）は第三変形例に係る受光装置４５０の構成を示す斜視図であり、図８（ｂ）は受光装置４５０の構成を示す平面図である。なお、本変形例においては、図示を省略するものの、受光素子６０は平面形状が円形となっている。
【００４９】
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、反射部材４６１の内面により構成される反射面４６１ａは、一端４６２ａ（開口４６２）側から他端４６３ａ（開口４６３）側に向けて、曲面で形成されている。この反射面４６１ａは、表面が研磨加工されていたり、単層或いは多層の反射膜が形成されている。
【００５０】
本変形例に係る受光装置４５０によれば、受光素子６０の受光面６０ａよりも露光光ＥＬの光束が大きい場合であっても、開口４６２から入射した露光光ＥＬを反射部材４６１の反射面４６１ａにより反射させ、開口４６３内に収容されている受光面６０ａで漏洩することなく受光することができる。よって、上記実施形態および上記変形例同様、ウエハＷに入射する露光光ＥＬの光量を正確に計測することができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、本発明の受光装置をウエハステージＷＳに設置することで、ウエハＷに照射される露光光ＥＬの光量を測定する場合について説明したが、受光装置を設置する位置はこれに限定されることは無い。
【００５２】
例えば、照明光学系ＩＬＳを構成する各光学部材（コリメータミラー２、オプティカルインテグレータ３、コンデンサミラー４、及び平面ミラー５）やそれらの間のうち、露光に用いない露光光ＥＬの一部が通過する位置に、本発明の受光装置を設置し、露光光ＥＬの一部を検出することで、露光動作中の露光光ＥＬの光量の変化を測定することができる。
このようにすれば、各光学部材間で反射される際の露光光ＥＬの光量を正確に計測することができ、制御部５１はこの計測データに基づいて信頼性の高い露光処理を行うことができる。
【００５３】
また、マスクステージＭＳに設置することやマスクＭのパターン面と同じ位置または同じ平面内に受光面を移動可能な受光装置を設置することで、マスクＭに照射される露光光ＥＬの光量を測定することができる。また、マスクＭ上に形成する露光光ＥＬの照明領域を規定する不図示のブラインドの面内のうち、露光に用いない露光光ＥＬの一部が通過する位置に、本発明の受光装置を設置することで、露光動作中の露光光ＥＬの光量の変化を測定することができる。
【００５４】
また、露光光ＥＬの光路中に、受光装置を進退可能に設置することで、適宜露光光ＥＬの光量を計測することができる。これによって、露光光ＥＬの状態を良好に把握することができ、露光処理における信頼性を向上させることができる。
【００５５】
また、光源装置１の露光光ＥＬの照射口の直後に本発明の受光装置を設置するようにしてもよい。このようにすれば、光源装置１における経時劣化による露光光の照射量の変化を正確に計測することができ、制御部５１は光源装置１のメンテナンス時期や交換時期をユーザに通知することができる。
【００５６】
その他、露光光ＥＬの光量を計測するために、露光装置内のあらゆる位置で、本発明の受光装置を用いても良いことはもちろんである。
【００５７】
本発明では、露光光ＥＬの光束より大きな反射部材の開口により、露光光ＥＬを受光面で受光できるように構成されるが、露光光ＥＬの光束より反射部材の開口が小さい場合であっても、露光光ＥＬの光束面内を走査できる走査駆動部を設けることで、露光光ＥＬの光束または光量を測定しても良い。
また、露光光ＥＬが入射する反射部材の開口またはその近傍に、波長選択フィルターを設けることで、例えば、露光波長成分の光量と非露光波長成分の光量とを測定し、制御部５１における各部材の調整に用いても良い。
【００５８】
また、上記説明においては、露光対象となる基板として半導体ウエハＷを想定したが、露光対象となる基板は半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスク又はレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）、又はフィルム部材などであってもよい。また、その基板は、その形状が円形に限られるものではなく、矩形など他の形状でもよい。
【００５９】
本実施形態の光学系を適用する露光装置の形態は、上述したマスクＭとウエハＷとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）に限らず、マスクＭとウエハＷとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、ウエハＷを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）であってもよい。
また、上述の実施例では、照明光学系および投影光学系がミラー等の反射光学素子のみにより構成される反射型光学系に本発明を適用しているがこれに限定されない。すなわち、反射光学素子とレンズ等の屈折光学素子とを組み合わせて構成される反射屈折型光学系や屈折光学素子のみにより構成される屈折型光学系に本発明を適用することができる。
【００６０】
また、上記実施形態の走査型露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることは言うまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が完了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００６１】
ここで、上記露光装置を用いた電子デバイスの製造方法について説明する。上記実施形態の露光装置を用いて半導体デバイス等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図９に示すように、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ２１１、この設計ステップ２１１に基づいたマスク又はレチクルを製作するステップ２１２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造するステップ２１３、前述した実施形態の露光装置によりマスクのパターンを基板へ露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２１４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージング工程などの加工プロセスを含む）２１５、並びに検査ステップ２１６等を経て製造される。言い換えると、このデバイスの製造方法は、リソグラフィ工程を含み、そのリソグラフィ工程で上記の実施形態の露光装置を用いて感光性基板を露光している。
【００６２】
ＥＵＶ光を供給するための光源を有する露光装置に本発明を適用しているがこれに限定されない。すなわち、ＥＵＶ光以外の他の波長光を供給する光源を有する露光装置に対しても、本発明を適用することができる。
【００６３】
また、上述の実施形態では、ＥＵＶ露光装置に対して本発明を適用しているが、これに限定されない。すなわち、ＥＵＶ光の光量を測定する測定装置や、光量の測定結果に基づいて部材の制御を行う制御装置に対しても、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０…露光装置、５０，１５０，２５０，３５０，４５０…受光装置、６０…受光素子、６０ａ…受光面、６１，１６１，２６１，３６１、４６１…反射部材、６１ａ，１６１ａ，２６１ａ，３６１ａ，４６１ａ…反射面、６２、６３…開口、６２ａ，１６２ａ，２６２ａ，３６２ａ，４６２ａ…一端（第１端部）、６３ａ，１６３ａ，２６３ａ，３６３ａ，４６３ａ…他端（第２端部）、１６２、１６３…開口、２６２、２６３…開口、３６２、３６３…開口、４６２、４６３…開口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を受光する受光装置であって、
前記光を受光する受光面を有する受光素子と、
前記受光面の大きさよりも大きく形成された開口を有する第１端部と、内側面に設けられ、前記開口から入射した前記光を前記受光面に向けて反射する反射面とを有する枠状の反射部材と、を備えることを特徴とする受光装置。
【請求項２】
前記反射部材は、複数の反射要素部材の組み合わせによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の受光装置。
【請求項３】
前記反射部材は、前記受光面の中心軸に対して垂直な面内における断面形状が矩形状の環状部材であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受光装置。
【請求項４】
前記反射部材は、前記受光面の中心軸に対して垂直な面内における断面形状が円形状の環状部材であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受光装置。
【請求項５】
前記反射部材は、前記受光面を収容する開口を有する第２端部を有し、前記第１端部の開口の大きさは、前記第２端部の開口の大きさより大きいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の受光装置。
【請求項６】
前記反射面は、前記第１端部から前記第２端部に向けて、曲面で形成されることを特徴とする請求項５に記載の受光装置。
【請求項７】
前記反射面は、前記受光面の中心軸に対する傾斜角度が、前記第２端部から前記第１端部に向けて、異なる複数の反射面で形成されることを特徴とする請求項５に記載の受光装置。
【請求項８】
前記複数の反射面は、前記受光面の中心軸に対する傾斜角度が、前記第２端部から前記第１端部に向けて、順に小さくなるように配置されることを特徴とする請求項７に記載の受光装置。
【請求項９】
前記受光装置は、前記受光素子を複数備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の受光装置。
【請求項１０】
複数の前記受光素子に、前記反射部材が配置されることを特徴とする請求項９に記載の受光装置。
【請求項１１】
前記光がＥＵＶ光であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の受光装置。
【請求項１２】
光源から射出された光を用いて、第１面の像を第２面に露光する露光装置であって、
前記光を受光する受光装置として、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の受光装置を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１３】
リソグラフィ工程を含む電子デバイスの製造方法であって、
前記リソグラフィ工程では、請求項１２に記載の露光装置を用いることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項１】
光を受光する受光装置であって、
前記光を受光する受光面を有する受光素子と、
前記受光面の大きさよりも大きく形成された開口を有する第１端部と、内側面に設けられ、前記開口から入射した前記光を前記受光面に向けて反射する反射面とを有する枠状の反射部材と、を備えることを特徴とする受光装置。
【請求項２】
前記反射部材は、複数の反射要素部材の組み合わせによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の受光装置。
【請求項３】
前記反射部材は、前記受光面の中心軸に対して垂直な面内における断面形状が矩形状の環状部材であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受光装置。
【請求項４】
前記反射部材は、前記受光面の中心軸に対して垂直な面内における断面形状が円形状の環状部材であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受光装置。
【請求項５】
前記反射部材は、前記受光面を収容する開口を有する第２端部を有し、前記第１端部の開口の大きさは、前記第２端部の開口の大きさより大きいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の受光装置。
【請求項６】
前記反射面は、前記第１端部から前記第２端部に向けて、曲面で形成されることを特徴とする請求項５に記載の受光装置。
【請求項７】
前記反射面は、前記受光面の中心軸に対する傾斜角度が、前記第２端部から前記第１端部に向けて、異なる複数の反射面で形成されることを特徴とする請求項５に記載の受光装置。
【請求項８】
前記複数の反射面は、前記受光面の中心軸に対する傾斜角度が、前記第２端部から前記第１端部に向けて、順に小さくなるように配置されることを特徴とする請求項７に記載の受光装置。
【請求項９】
前記受光装置は、前記受光素子を複数備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の受光装置。
【請求項１０】
複数の前記受光素子に、前記反射部材が配置されることを特徴とする請求項９に記載の受光装置。
【請求項１１】
前記光がＥＵＶ光であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の受光装置。
【請求項１２】
光源から射出された光を用いて、第１面の像を第２面に露光する露光装置であって、
前記光を受光する受光装置として、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の受光装置を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１３】
リソグラフィ工程を含む電子デバイスの製造方法であって、
前記リソグラフィ工程では、請求項１２に記載の露光装置を用いることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１２４３７６（Ｐ２０１１−１２４３７６Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８０６１９（Ｐ２００９−２８０６１９）
【出願日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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