DE3752388T2 - Verkleinerndes Projektionsbelichtungssystem des Reflexionstyps für Röntgenstrahlung - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG UND ZUGEHÖRIGER STAND DER TECHNIK
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Projektionsbelichtungsvorrichtung, insbesondere auf ein verkleinerndes Röntgen-Projektionsbelichtungssystem des Reflexionstyps und ein verkleinerndes Röntgen-Abbildungssystem, die insbesondere zur Ausführung des Hochauflösungsdruckens nutzbar sind.
  • Auf dem Gebiet der Halbleiterschaltungsherstellung sind zum Drucken eines Schaltungsmusters von einer Maske oder einem Retikel auf einen Wafer Belichtungsvorrichtungen wie zum Beispiel ein Maskenausrichter und Schritteinrichtungen in breiter Anwendung.
  • Der jüngste Trend zur hohen Dichte der Halbleiterchips wie zum Beispiel bei integrierten Schaltungen und LSI-Schaltungen steigert den Bedarf an einer Belichtungsvorrichtung, die zum Drucken mit sehr hoher Auflösung geeignet ist. Verschiedene Forschungs- und Entwicklungsarbeiten sind vorgenommen worden, um eine Belichtungsvorrichtung zu schaffen, welche das vor kurzem eingesetzte Tief-UV-Licht ersetzen kann. Im allgemeinen wird bei den Belichtungsvorrichtungen dieses Typs, insbesondere bei Projektionsbelichtungsvorrichtungen wie zum Beispiel Schritteinrichtungen die durch das Auflösungsvermögen repräsentierte minimale Linienbreite, welche mittels der Vorrichtung druckbar ist, durch die Wellenlänge des genutzten Lichts und eine numerische Apertur des optischen Projektionssystems bestimmt. Was die numerische Apertur anbelangt, so steigt die Auflösung mit dem Anstieg der numerischen Apertur, aber der Anstieg der numerischen Apertur führt zu einer kürzeren Tiefenschärfe, mit dem Ergebnis, daß das zu druckende oder zu übertragende Bild aufgrund einer sehr geringen Defokussierung unscharf ist. Aus diesem Grund wird vom Standpunkt der optischen Gestaltung her eingeschätzt, daß die Erzielung einer hohen Auflösung durch Änderung der numerischen Apertur schwierig ist. In Hinsicht darauf sind Anstrengungen unternommen worden, die hohe Auflösung durch Nutzung eines Strahls, der durch einen Excimerlaser oder dergleichen erzeugt wird, und Röntgenstrahlen, welche eine relativ kurze Wellenlänge haben, als Projektionsenergiestrahl zu bewerkstelligen. Bei der Röntgenbelichtungsvorrichtung wird insbesondere angenommen, daß sie eine Belichtungsvorrichtung der nächsten Generation ist, und es ist eine Röntgenbelichtungsvorrichtung eines naheliegenden Typs vorgeschlagen worden.
  • Die vor kurzem vorgeschlagene Röntgenbelichtung des naheliegenden Typs ist jedoch in der Hinsicht, daß die Auflösung für eine Ultra-LSI wie zum Beispiel einen 64 Megabit DRAM oder höhere Dichte, welche eine sehr hohe Auflösung in der Größenordnung von Submikron erfordert, nicht ausreicht, nicht zufriedenstellend. Ein anderes Problem besteht darin, daß ein höchstgenaues Muster auf einer Maske ausgebildet werden muß.
  • K. Hoh et al. zeigt in „Feasibility Study on the Extreme UV/Soft X-ray Projection-type Lithography", Bulletin of the Electrotechnical Laboratory, Band 49, Nr. 12, 1985, Seiten 983 bis 990, ein verkleinerndes Röntgenstrahlprojektionsbelichtungsgerät mit einem Maskentisch zum Halten einer Maske der Reflektionsart, die ein Muster für eine Schaltungsherstellung hat; einem Wafertisch zum Halten eines Wafers; und einem Reflektionsabbildungssystem für ein Empfangen von Röntgenstrahlen von der Maske und ein Richten von ihnen zu einem Wafer, der an dem Wafertisch montiert ist, um den Wafer mit dem Muster der Maske zu belichten, wobei das Reflektionsabbildungssystem drei gekrümmte Spiegel aufweist. Es ist des Weiteren offenbart, dass jeder der gekrümmten Spiegel einen Mehrlagenreflektor hat.
  • D. R. Shafer befasst sich in „Four-mirror unobscured anastigmatic telescopes with all-spherical surfaces", Applied Optics, Band 17, Nr. 7, vom 1. April 1978, Seiten 1072 bis 1074, mit Reflektionsteleskopen der Art, bei der alle Flächen sphärische Flächen sind. Es wird vorgeschlagen, die Aberrationen zu verringern entweder dadurch, dass drei asphärische Flächen bei einem Drei-Spiegel-System vorhanden sind, oder indem keine asphärische Fläche bei einem System mit vier oder mehr Spiegeln vorhanden ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein verkleinerndes Röntgenstrahlprojektionsbelichtungsgerät gemäß der Definition von Anspruch 1, ein Verfahren zum Anwenden des Gerätes und ein Verfahren zum Herstellen des Gerätes gemäß den Definitionen in Anspruch 19 bzw. Anspruch 22.
  • Nachstehend ist die Beschreibung in beispielartiger Weise von verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargelegt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 veranschaulicht auf schematische Weise eine Abbildungsanordnung eines verkleinernden Röntgenprojektionsab bildungssystems eines Reflexionstyps, das bei einer Belichtungsvorrichtung anwendbar ist,
  • 2 und 3 sind grafische Darstellungen, die Prinzipien des in 1 gezeigten Abbildungssystems erklären,
  • 4 veranschaulicht eine Bildanordnung von Hauptabbildungselementen des Abbildungssystems gemäß 1 unter Nutzung eines mehrlagigen reflektierenden Spiegels,
  • 5 veranschaulicht eine Abbildungsfläche des in 4 gezeigten Abbildungssystems,
  • 6 zeigt Beispiele von Astigmatismus und Verzerrung bei dem in 1 gezeigten Abbildungssystem,
  • 7 zeigt ein Beispiel von lateralen Aberrationen bei verschiedenen Bildhöhen bei dem in 1 gezeigten Abbildungssystem,
  • 8 veranschaulicht den Grund, warum der Beleuchtungsstrahl bezüglich der in 1 und 4 gezeigten Maske nicht senkrecht auftrifft,
  • 9 zeigt eine Anordnung eines Reflexionsabbildungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung, welches für ein System geeignet ist, bei welchem der Wafer schrittweise bewegt wird, während er mit einem Muster belichtet wird,
  • 10 zeigt eine optische Anordnung eines Abbildungssystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welcher eine Maske des transparenten Typs in dem Abbildungssystem gemäß 9 durch eine Maske vom Reflexionstyp ersetzt ist,
  • 11 zeigt eine Anordnung eines Abbildungssystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welchem von einer SOR (Synchrotronorbitalstrahlungs-) Quelle horizontal ankommende Röntgenstrahlen mittels eines reflektierenden Spiegels total reflektiert werden und abtastend reflektiert werden,
  • 12 zeigt eine Anordnung eines Abbildungssystems gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welchem eine Maske geringfügig aus einer vertikalen Position geneigt ist,
  • 13 zeigt eine Anordnung eines Abbildungssystems gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welchem eine Maske und ein Wafer parallel zueinander und vertikal angeordnet sind und der Wafer schrittweise bewegt wird, während er mit einem Muster belichtet wird,
  • 14 ist eine perspektivische Ansicht eines verkleinernden Röntgenprojektionsbelichtungssystems vom Reflexionstyp gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei welchem ein in 9, 11 oder 12 gezeigten Abbildungssystem angewandt wird,
  • 15 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils eines im Ausführungsbeispiel gemäß 14 genutzten Wafertischs.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • In 1 ist ein verkleinerndes Röntgenprojektionsabbildungssystem eines Reflexionstyps, der drei Spiegel verwendet. In der Figur ist eine Objektebene, in welcher eine Maske oder dergleichen plaziert ist, durch Bezugszeichen MS bezeichnet und eine Bildebene, in welcher ein Wafer oder dergleichen plaziert ist, ist durch Bezugszeichen WF bezeichnet. Das Projektionsabbildungssystem weist Reflexionsspiegel M1, M2 und M3 auf, die eine mehrlagige Schicht zum Reflektieren von Röntgenstrahlen aufweisen, um ein Bild in einem verkleinerten Maßstab auszubilden, wobei die mehrlagige Schicht durch Bezugszeichen R1, R2 bzw. R3 bezeichnet ist. Die Abstände zwischen diesen Elementen sind wie folgt bezeichnet:
    • d1: ein Ebenenabstand zwischen den reflektierenden Spiegeln M1 und M2
    • d2: ein Ebenenabstand zwischen den reflektierenden Spiegeln M2 und M3
    • l1: ein Abstand zwischen einem reflektierenden
    • Spiegel M1 und dem Objekt, d. h. der Maske MS l2: ein Abstand zwischen dem reflektierenden
    • Spiegel M1 und der Bildebene, d. h. dem Wafer WS.
  • Diese Abmessungen sind die entlang einer Abbildungsachse 0 gemessenen Abstände.
  • Folglich wird das in 1 und 2 gezeigte verkleinernde Röntgenprojektionsabbildungssystem vom Reflexionstyp durch den konkaven reflektierenden Spiegel M1, den konvexen reflektierenden Spiegel M2 und den konkaven reflektierenden Spiegel M3 in der von der Maske MS aus gebildeten Reihenfolge gebildet. Das Abbildungssystem dient dazu, ein Schaltungsmuster der Maske MS in einem verkleinerten Maßstab auf den Wafer WF, insbesondere auf ein Resist zu projizieren, das auf die Oberfläche des Wafers WF aufgetragen ist.
  • Die Hauptspezifizierungen, die gewöhnlich für ein Projektionsabbildungssystem erforderlich sind, welches die in 1 und 4 gezeigte Oberflächenprojektion in einer Belichtungsvorrichtung zur Erzeugung einer Ultra-LSI-Schaltung (64 Megabit oder 256 Megabit) ausführt, beinhalten eine Ultrahochauflösung, eine große Größe der Bildebene und keine Verzerrung. Im Fall von 64 Megabit sind die minimale Linienbreite von 0,35 μm und die Bildebenengröße von 28 × 10 mm2 erforderlich, und im Fall von 256 Megabit sind die minimale Linienbreite von 0,25 gm und die Bildebenengröße von 40 × 20 mm2 erforderlich. Diese Anforderungen widersprechen im allgemeinen einander, und herkömmliche Abbildungssysteme erfüllen diese Anforderungen und Spezifikationen nicht gleichzeitig. Das Projektionsabbildungssystem von diesem Beispiel ermöglicht ein Erfüllen dieser Anforderungen.
  • Um eine große Bildebenengröße zu erzielen, was am wichtigsten ist, muß die Ebenheit oder Planheit der Bildebene ausgezeichnet sein bzw. die Krümmung der Bildebene auf zufriedenstellende Weise korrigiert werden. In Hinsicht auf diese Tatsache erfüllen der paraxiale Krümmungsradius r1, r2 und r3 des konkaven Spiegels M1, des konvexen Spiegels M2 und des konkaven Spiegels M3 bei dem Projektionsabbildungssystem gemäß 1 folgende Bedingung: 0,9 < r2/r1 + r2/r3 < 1,1 ...(1)
  • Dies ist die Bedingung zur Reduzierung der Petzval-Summe (i/r1 – 1/r2 + 1/r3). Wenn diese nicht erfüllt ist, ist es schwierig, eine notwendige Auflösung über die gesamte Größe der Bildebene zu erzielen, so daß die vorhergehend beschriebenen Spezifizierungen nicht erfüllt sind. Die Petzval-Summe 1/r1 – 1/r2 + 1/r3 erreicht 0, wenn r2/r1 + r2/r3 1 erreicht. Deshalb ist der Idealfall r2/r1 + r2/r3 = 1. Um die vorhergehend beschriebenen Spezifikationen zu erfüllen, ist es notwendig, daß noch andere Aberrationen als die Krümmung der Bildebene oder die Bildfeldkrümmung, insbeson dere die sphärische Aberration, die Koma, der Astigmatismus und die Verzerrung auf zufriedenstellende Weise korrigiert werden. Bei dem Projektionsabbildungssystem gemäß 1 werden diese Aberrationen durch Reflexion des Strahls von dem Objekt durch den konkaven Spiegel M1, den konvexen Spiegel M2 und den konkaven Spiegel M3 in dieser Reihenfolge und durch Angabe einer Funktion einer Aperturblende zum konvexen Spiegel M2 korrigiert. Zusätzlich hat mindestens einer der Spiegel, der konkave Spiegel M1 und/oder M3 und/oder der konvexe Spiegel M2 eine torische oder nicht sphärische Spiegeloberfläche, um die Korrektur dieser Aberrationen weiter zu verbessern. Nicht-sphärische Oberflächen der konkaven Spiegel M1 und M3 sind insbesondere zur Verbesserung der Abbildungsleistung wünschenswert. Das Projektionsabbildungssystem gemäß 1 hat, um insbesondere die vorhergehend diskutierten Aberrationen, z. B. die Seidelsche Fünfer-Aberration zu korrigieren, paraxiale Krümmungsradien der konkaven Spiegel M1 und M3 und des konvexen Spiegels M2, welche derart festgelegt sind, daß eine geringe Petzvalsumme erreicht wird, während die Ebenenabstände zwischen den Elementen derart festgelegt sind, daß die Verzerrung korrigiert wird, und die Koma, der Astigmatismus und die sphärische Aberration unter Nutzung der nicht-sphärischen Oberflächen korrigiert werden.
  • 2 ist eine grafische Darstellung, die eine Relation zwischen einer geometrischen Aberration eines Abbildungssystems und einer effektiven Blendenzahl zeigt. Als ein Repräsentant der geometrischen Aberrationen wird eine laterale sphärische Aberration LSA hergenommen. Die laterale sphärische Aberration ist umgekehrt proportional zu einer dritten Potenz der effektiven Blendenzahl, insbesondere: LSA = K/F3 ...(2)
    • F: die effektive Blendenzahl
    • K: eine Konstante
  • In 2 ist die Relation in Form einer doppeltlogarithmischen Darstellung ausgedrückt.
  • Die Konstante K bedeutet im wesentlichen den Wert der lateralen sphärischen Aberration, wenn die effektive Blendenzahl 1 ist. Der Wert der Konstante K ändert sich in Abhängigkeit von der Anzahl der das Abbildungssystem bildenden Linsen (Spiegel), dem Typ des Abbildungssystems und der Gestaltung des Abbildungssystems.
  • Bei einer herkömmlichen optischen Stufeneinrichtung wird eine Anzahl von Linsen (nicht weniger als 10) benutzt, um die Konstante K von ungefähr 1 Mikron zu gewährleisten. Bei einem Reflexions-Abbildungssystem für Röntgenstrahlen wie in diesem System ist jedoch die Anzahl von genutzten Spiegeln so gering wie möglich, um die Menge von nutzbaren Strahlen zu erhöhen, da die durch den Spiegel absorbierte Rate hoch ist.
  • Im Fall des Abbildungssystems gemäß diesem Beispiel ist die Konstante, wenn die Anzahl der Spiegel 3 beträgt, ungefähr 100 mal so hoch wie im herkömmlichen Fall, d. h. die Konstante K hat die Größenordnung von 100 Mikron.
  • Das Abbildungssystem mit der Konstante K von 100 Mikron hat die Merkmale der in der Grafik gemäß 2 durch „K = 100 Mikron" bezeichneten Linie. Deshalb ist es verständlich, daß es, um die laterale sphärische Aberration bei dem Abbildungssystem auf nicht mehr als 0,35 Mikron abzusenken, erforderlich ist, daß die effektive Blendenzahl aus Gleichung (2) nicht weniger als 6,6 beträgt.
  • Mit dem Anstieg der Blendenzahl steigt jedoch der Betrag der Unschärfe aufgrund von Beugungserscheinungen. Der Radi us der Unschärfe aufgrund der Beugung wird durch einen Beugungsscheibchen-Radius ro wie folgt repräsentiert: r = 1,22 F λ ...(3)
    • F: die effektive Blendenzahl
    • λ: die Wellenlänge
  • 3 ist eine grafische Darstellung, welche die Relation der Gleichung (3) in einem doppeltlogarithmischen Maßstab für drei Werte von Radien ro repräsentiert. Gemäß dieser grafischen Darstellung, wird die Kombination der effektiven Blendenzahl F und der Wellenlänge λ innerhalb des Bereichs unterhalb der untersten Linie gewählt, wenn es erforderlich ist, daß ro < 0,35 μm.
  • Um eine geforderte Auflösung zu erzielen, verhält sich somit das Abbildungssystem derart, daß die in 2 gezeigte geometrische Aberration und die in 3 gezeigte Unschärfe aufgrund der Beugung beide unterhalb der Toleranzen sind.
  • Beispielsweise ergibt bei dem Abbildungssystem mit der Konstante K von 100 gm, um die Leistung von LSA < 0,35 gm und ro < 0,35 gm zu erfüllen, die grafische Darstellung gemäß 2 F > 6,6, und somit ergibt die grafische Darstellung gemäß 3 die Kombination der effektiven Blendenzahl und der Wellenlänge innerhalb des gestrichelten Bereichs. Jedoch ist bei diesem als Beispiel dienenden Abbildungssystem, wenn das Licht im sichtbaren Bereich genutzt wird, der Einfluß durch die Beugung zu groß, so daß die Auflösung in der Größenordnung von Submikron nicht erreicht werden kann. Deshalb wird die Auflösung in der Größenordnung von Submikron unter Nutzung der Strahlung innerhalb des Bereichs der weichen Röntgenstrahlung kurzer Wellenlänge erzielt. Obgleich bei dem Abbildungssystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine geringe Anzahl von Spiegeln benutzt wird, ist es folglich möglich, im Wellenlängenbereich weicher Röntgenstrahlung die geometrischen Aberrationen und die Unschärfe aufgrund von Beugung auf nicht mehr als Submikrons zu reduzieren.
  • 4 zeigt eine Anordnung, welche die Hauptteile des Abbildungssystems gemäß 1 beansprucht, wobei die reflektierenden Spiegel mehrlagige reflektierende Schichten haben.
  • Das in 1 und 4 gezeigte verkleinernde Projektionsabbildungssystem eines Refraktionstyps ist im wesentlichen ein koaxiales Abbildungssystem, und nur eine halbe Spiegelfläche jedes konkaven Spiegels M1 und M3 wird genutzt. Es ist möglich, daß mindestens einer der Spiegel, der konkave Spiegel M1 und/oder M3 und/oder der konvexe Spiegel M2, aus der koaxialen Beziehung abweicht, um mit Bezug auf die Systemachse 0 geringfügig geneigt zu sein, wodurch die Korrektur der Aberrationen weiter verbessert wird.
  • In 5 ist die Bildebene des Abbildungssystems gemäß 4 erklärt, wobei das Bezugszeichen y eine Bildhöhe, ym, eine maximale Bildhöhe, Ymin eine minimale Bildhöhe repräsentiert. Normalerweise wird der Bereich Ymin < Y < Ymax als die Bildebene oder -fläche genutzt. Die diesen Bereich erreichende Strahlung ist im wesentlichen frei von Ekliptik und deshalb kann eine einheitliche Verteilung der Strahlungsmenge mit dem Vignettierungsfaktor von 100 versehen sein. Gemäß 5 hat die als Beispiel dienende nutzbare Bildebene unter der Bedingung, daß das Verhältnis der langen Seite und der kurzen Seite 2:1 ist, den maximalen rechtwinkligen Bereich. Selbstverständlich werden die verschiedenen vorhergehend diskutierten Aberrationen auf zufriedenstellende Weise korrigiert. Wenn die Bildebene genutzt wird, die eine solche rechtwinklige Konfiguration hat, ist die kurze Seite der rechtwinkligen Konfiguration durch ymax – ymin gegeben, und die lange Seite ist durch √(2Ymax2 – Ymin2 – Ymin) gegeben.
  • Die entsprechenden reflektierenden Oberflächen der konkaven Spiegel M1 und M3 und des konvexen Spiegels M2 des Projektionsabbildungssystems gemäß 4 sind mit reflektierenden Schichten zur effizienten Reflexion von Röntgenstrahlen beschichtet. Jede der reflektierenden Schichten ist durch mehrere Dutzend Lagen gebildet. Das Reflexionsvermögen wird im Vergleich zu dem reflektierenden Spiegel ohne die reflektierende Schicht sehr stark verbessert. Die mehrlagige reflektierende Schicht kann durch eine Kombination von solchen verschiedenen Materialien derart gebildet werden, daß die Differenz in den Brechungskoeffizienten der angrenzenden Lagen groß ist, kann zum Beispiel eine mehrlagige Schicht, die ein Halbleiterelement und ein Übergangsmetallelement mit einem hohen Schmelzpunkt enthält, eine mehrlagige Schicht, die ein Metallelement mit niedrigem Schmelzpunkt und ein Halbleiterelement oder ein Leichtmetallelement enthält, oder eine mehrlagige Schicht sein, die ein Weißmetallelement und ein Halbleiterelement enthält. Bespiele von Kombinationen sind insbesondere Wolfram W und Kohlenstoff C, Tantal Ta und Silizium Si, Gold Au und Kohlenstoff C, Rhenium Re und Kohlenstoff C, Blei Pb und Silizium Si, Ruthenium Ru und Silizium Si, Palladium Pd und Silizium Si, Rhodium Rh und Silizium Si, Ruthenium Ru und Beryllium Be, Ruthenium Ru und Bor B, Rhodium Rh und Bor B, Palladium Pd und Bor B.
  • Es werden Beispiele der mehrlagigen reflektierenden Schicht beschrieben. Im folgenden werden die verschiedenen Materialien, welche die mehrlagige Schicht bilden, „erstes Material" und „zweites Material" genannt.
  • Für Röntqenstrahlen von 114,0 Ängström Wellenlänge
  • BEISPIEL 1-1
    • Erstes Material: Ru
    • Zweites Material: Si
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 36,4 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 23,5 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen
    • (Einfallswinkel: 0 Grad (senkrecht)): 38,6 ohne eine Schutzschicht, 37,9 mit einer Schutzschicht aus C, welche die Dicke von 5 Ängström auf der oberen Lage hat.
    • Erstes Material: Ru
    • Zweites Material: Si
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 39,1 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 25,2 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 20 Grad): 40,1 ohne eine Schutzschicht, 39,4 %, mit einer Schutzschicht aus C, welche die Dicke von 5 Ängström auf der oberen Lage hat.
  • BEISPIEL 1-2
    • Erstes Material: Pd
    • Zweites Material: Si
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 31,3 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 28,0 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 0 Grad): 26,1 %
    • Erstes Material: Pd
    • Zweites Material: Si
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 33,3 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 30,1 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 20 Grad): 26,7 %
  • Für Röntqenstrahlen von 112,7 Ängström Wellenlänge
  • BEISPIEL 1-3
    • Erstes Material: Ru
    • Zweites Material: Be
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 26,6 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 30,6 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 0 Grad): 77,2 %
    • Erstes Material: Ru
    • Zweites Material: Be
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 27,4 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 33,4 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 20 Grad): 79,9 %
  • Für Röntqenstrahlen von 108.7 Ängström Wellenlänge
  • BEISPIEL 1-4
    • Erstes Material: Rh
    • Zweites Material: Si
    • Schichtdicke des ersten Mat..: 33,4 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 23,4 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 0 Grad): 33,2 %
    • Erstes Material: Rh
    • Zweites Material: Si
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 48,2 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 28,8 Angström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 40 Grad): 38,7 %
  • Für Röntgenstrahlen von 82,1 Ängström Wellenlänge
  • BEISPIEL 1-5
    • Erstes Material: Ru
    • Zweites Material: B
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 20,1 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 21,8 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 0 Grad): 18,0 %
    • Erstes Material: Ru
    • Zweites Material: B
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 21,3 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 23,4 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 20 Grad): 21,6 %
  • BEISPIEL 1-6
    • Erstes Material: Rh
    • Zweites Material: B
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 20,0 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 21,9 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 0 Grad): 15,7 %
    • Erstes Material: Rh
    • Zweites Material: B
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 21,0 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 23,6 Angström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 20 Grad): 18,8 %
  • BEISPIEL 1-7
    • Erstes Material: Rh
    • Zweites Material: B
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 19,4 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 22,4 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 0 Grad): 13,2 %
    • Erstes Material: Rd
    • Zweites Material: B
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 20,6 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 24,0 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 20 Grad): 15,7 %
  • Die vorhergehend beschriebenen mehrlagigen reflektierenden Schichten sind für Röntgenstrahlen bestimmt, die eine Wellenlänge im Bereich von 80 bis 120 hngström haben. Mehrlagige reflektierende Schichten für den Röntgenstrahlung außerhalb dieses Bereichs können jedoch von Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik unter Berücksichtigung der vorhergehenden Ausführungen durch geeignete Auswahl einer Kombination der vorhergehend beschriebenen Materialien erzielt werden. In den vorhergehenden Beispielen ist jedes der ersten und zweiten Materialien aus einem einzelnen Element gebildet, aber es kann ein Syntheseprodukt aus mehreren Elementen sein.
  • Es werden Beispiele von Dimensionen des in 1 und 4 gezeigten Projektionsabbildungssystems beschrieben. Es ist bei dem Abbildungssystem zu bevorzugen, daß mindestens einer der Spiegel, der konkave Spiegel M1 und/oder M3 und/ oder der konvexe Spiegel M2 eine nicht sphärische reflektierende Oberfläche hat, und deshalb haben die zu beschreibenden Beispiele mindestens einen nicht sphärischen reflektierenden Spiegel.
  • Im folgenden ist „Ki" (i = 1, 2, 3) eine nicht sphärische Ausführung der i-ten Oberfläche, gezählt von der Objektseite aus, welche durch die folgende Gleichung repräsentiert werden kann: X = (H2/ri)/[1 + √{1 – (1 + Ki)(H/ri)2}]
    • X: Koordinate in Systemachsenrichtung
    • H: ein Abstand in der Richtung senkrecht weg von der Systemachse
    • ri (i = 1, 2, 3): paraxialer Krümmungsradius der i-ten Oberfläche, von der Objektseite aus gezählt,
    • l1: Abstand zwischen dem konkaven Spiegel M1 und der Maske MS
    • l2: Abstand zwischen dem reflektierenden Spiegel Mi und dem Wafer WF
    • d1: Ebenenabstand zwischen dem konkaven Spiegel Mi und dem konvexen Spiegel M2
    • d2: ein Ebenenabstand zwischen dem konvexen Spiegel M2 und dem konkaven Spiegel M3.
  • BEISPIEL 1-8
    • Vergrößerung: 1/5, Effektive Blendenzahl: 30
    • Bildfeldgröße: 28 × 14 mm, Auflösung 0,35 Mikron (Mikrometer)
    • Bildhöhe: 5–24 mm l1 = –1288,7 mm l2 = –298,9 mm r1 = –635,99 mm d1 = –165,00 mm r2 = –213,51 mm d2 = 165,00 mm r3 = –321,40 mm K1 = –2,26097 K2 = –0,12295 K3 = 0,11246
  • Leistung:
    • MTF (Modulationsübertragungsfunktion)
    • (Ortsfrequenz = 1500 lp/mm) Wellenlänge = 0 ... 85 %
    • Wellenlänge = 13,3 Ängström ... 80 %
    • Verzerrung (Distorsion) = –0,3 % 0
  • BEISPIEL 1-9
    • Vergrößerung: 1/5, Effektive Blendenzahl: 30
    • Bildfeldgröße: 40 × 20 mm, Auflösung: 0,25 μm
    • Bildhöhe: 10–40 mm l1 = –2577,4 mm l2 = –597,9 mm r1 = –1271,98 mm d1 = –330,00 mm r2 = –427,01 mm d2 = 330,00 mm r3 = –642,81 mm K1 = –2,26097 K2 = –0,12295 K3 = 0,11246
  • Leistung:
    • MTF (Modulationsübertragungsfunktion)
    • (Ortsfrequenz = 2000 lp/mm)
    • Wellenlänge = 0 ... 75 %
    • Wellenlänge = 13,3 Ängström ... 75 %
    • Verzerrung = –0,24 %
  • BEISPIEL 1-10
    • Vergrößerung: 1/5, Effektive Blendenzahl: 15
    • Bildfeldgröße: 28 × 14 mm, Auflösung: 0,35 Mikron
    • Bildhöhe: 20–37 mm l1 = –2577,4 mm l2 = –597,9 mm r1 = –1271,98 mm d1 = –330,00 mm r2 = –427,01 mm d2 = 330,00 mm r3 = –642,81 mm K1 = –2,26097 K2 = –0,12295 K3 = 0,11246
  • Leistung:
    • MTF (Modulationsübertragungsfunktion)
    • (Ortsfrequenz = 1500 lp/mm)
    • Wellenlänge = 0 ... 70 %
    • Wellenlänge = 13,3 Ängström ... 70%
    • Wellenlänge = 100 Ängström ... 60 %
    • Wellenlänge = 200 Ängström ... 40 %
    • Verzerrung = –0,2 %
  • BEISPIEL 1-11
    • Vergrößerung: 1/5, Effektive Blendenzahl: 13
    • Bildfeldgröße: 28 × 14 mm, Auflösung: 0,35 μm
    • Bildhöhe: 20–37 mm l1 = –3000,0 mm l2 = –602,5 mm r1 = –1181,91 mm d1 = –449,68 mm r2 = –325,97 mm d2 = 210,01 mm r3 = –448,92 mm K1 = –0,94278 K2 = –0,07146 K3 = 0,14283
  • Leistung:
    • MTF (Modulationsübertragungsfunktion)
    • (Ortsfrequenz = 1500 lp/mm)
    • Wellenlänge = 0 ... 80 %
    • Wellenlänge = 13,3 Ängström ... 80 %
    • Wellenlänge = 100 Ängström ... 65 %
    • Wellenlänge = 200 Ängström ... 45 %
    • Verzerrung = nicht mehr als –0,00005 %
  • BEISPIEL 1-12
    • Vergrößerung: 1/5, Effektive Blendenzahl: 13
    • Bildfeldgröße: 40 × 20 mm, Auflösung: 0,25 Mikron
    • Bildhöhe: 27–52 mm l1 = –4500,0 mm l2 = –903,6 mm r1 = –1772,60 mm d1 = –674,44 mm r2 = –488,89 mm d2 = 315,17 mm r3 = –673,46 mm K1 = –0,94301 K2 = –0,08049 K3 = 0,14261
  • Leistung:
    • MTF (Modulationsübertragungsfunktion)
    • (Ortsfrequenz = 2000 lp/mm)
    • Wellenlänge = 0 ... 50 %
    • Wellenlänge = 13,3 Ängström ... 50 %
    • Wellenlänge = 100 Ängström ... 40 %
    • Wellenlänge = 200 Ängström ... 35 %
    • Verzerrung = nicht mehr als –0,00004 %
  • BEISPIEL 1–13
    • Vergrößerung: 1/5, Effektive Blendenzahl: 13
    • Bildfeldgröße: 28 × 14 mm, Auflösung: 0,35 μm
    • Bildhöhe: 20–37 mm l1 = –3000,0 mm l2 = –602,7 mm r1 = –1182,14 mm d1 = –449,96 mm r2 = –325,53 mm d2 = 210,66 mm r3 = –449,22 mm K1 = –0,93900 K2 = 0 (sphärisch) K3 = 0,14403
  • Leistung:
    • MTF (Modulationsübertragungsfunktion)
    • (Ortsfrequenz = 1500 lp/mm)
    • Wellenlänge = 0 ... 60 %
    • Wellenlänge = 13,3 Ängström ... 60 %
    • Wellenlänge = 100 Ängström ... 55 %
    • Wellenlänge = 200 Ängström ... 45 %
    • Verzerrung = nicht mehr als –0,01 μm
  • BEISPIEL 1-14
    • Vergrößerung: 1/2, Effektive Blendenzahl: 26
    • Bildfeldgröße: 34 × 17 mm, Auflösung: 0,35 Mikron
    • Bildhöhe: 40–60 mm l1 = –1431,1 mm l2 = –719,0 mm r1 = –847,10 mm d1 = –263,73 mm r2 = –309,30 mm d2 = 130,56 mm r3 = –486,35 mm K1 = –1,72866 K2 = –1,60435 K3 = –0,78100
  • Leistung:
    • MTF (Modulationsübertragungsfunktion)
    • (Ortsfrequenz = 1500 lp/mm)
    • Wellenlänge = 0 ... 80 %
    • Wellenlänge = 13,3 Ängström ... 75 %
    • Wellenlänge = 100 Ängström ... 45 %
    • Wellenlänge = 200 Ängström ... 14 %
    • Verzerrung = 0,1 Mikron
  • BEISPIEL 1-15
    • Vergrößerung: 1, Effektive Blendenzahl: 39
    • Bildfeldgröße: 36 × 18 mm, Auflösung: 0,35 μm
    • Bildhöhe: 70–90 mm l1 = –934,6 mm l2 = –1054,2 mm r1 = –834,76 mm d1 = –266,67 mm r2 = –306,69 mm d2 = 107,85 mm r3 = –483,92 mm K1 = –1,82882 K2 = –1,83789 K3 = –1,19285
  • Leistung:
    • MTF (Modulationsübertragungsfunktion)
    • (Ortsfrequenz = 1500 lp/mm)
    • Wellenlänge = 0 ... 70 %
    • Wellenlänge = 13,3 Ängström ... 65 %
    • Wellenlänge = 100 Ängström ... 30 %
    • Wellenlänge = 200 Ängström ... 0 %
    • Verzerrung = 0,1 μm
  • In den Beispielen 1-8 bis 1-10 sind die konkaven Spiegel M1 und M3 im wesentlichen äquidistant zu dem konvexen Spiegel M2. Die Beispiele 1-8 und 1-10 sind zur Herstellung von LSI-Schaltungen in der Größenordnung von 64 Megabit geeignet. Beispiel 1-9 ist zur Herstellung von LSI-Schaltungen in der Größenordnung von 256 Megabit geeignet. Die Projektionssysteme der Beispiele 1-8 bis 1-10 sind relativ kompakt und von hoher Auflösung, aber es existiert die Neigung, daß eine geringfügige Verzerrung verbleibt. Wenn die Verzerrung verbleibt, kann sie dadurch kompensiert werden, daß dem Maskenmuster selbst die Verzerrung entgegengesetzt der nicht durch das Projektionsabbildungssystem korrigierten Verzerrung gegeben wird.
  • Die Beispiel 1-11 bis 1-15 beziehen sich auf die Fälle, in welchen der konkave Spiegel M3 in Bezug auf die Ausbreitung der Röntgenstrahlen zwischen dem konkaven Spiegel M1 und dem konvexen Spiegel M2 angeordnet ist, wobei der konkave Spiegel M3 in einem Abstand von ungefähr einer Hälfte des Abstands zwischen dem konkaven Spiegel Mi und dem konvexen Spiegel M2 angeordnet ist. Die Beispiele 1-11 und 1-12 dienen zur Herstellung von LSI-Schaltkreisen in der Größenordnung von 64 Megabit und 256 Megabit, wobei fast alle Ver zerrungen im wesentlichen vollständig beseitigt werden und die effektive Blendenzahl 13 ist, was ein Licht-Abbildungssystem bedeutet. Im Beispiel 1-13 hat der konvexe Spiegel M2 eine sphärische Fläche und ist für 64 Megabit-LSI-Schaltungen ausgelegt. Beispiel 1-14 hat eine Projektionsvergrößerung von 1/2 und ist für die Herstellung von 64 Megabit-LSI-Schaltungen ausgelegt. Beispiel 1-15 hat eine Einheits-Projektionsvergrößerung und ist für die Herstellung von 64 Megabit-LSI-Schaltungen ausgelegt. Die Beispiel 1-8 bis 1-13 haben die Projektionsvergrößerung von 1/5. Alle Beispiele mit Ausnahme von Beispiel 1-13 haben drei Spiegel M1, M2 und M3, die alle eine nichtsphärische ablenkende Spiegeloberfläche haben.
  • Bei dem vorhergehend beschriebenen Projektionsabbildungssystem kommen drei reflektierende Spiegel Mi, M2 und M3 zur Anwendung. Bei dem Projektionssystem, das bei dem Projektionsbelichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, wird ein zusätzlicher Spiegel, d. h. ein vierter Spiegel M4 hinzugefügt. Um die Röntgenstrahlen auf effektive Weise zu reflektieren, wird die vorhergehend diskutierte mehrlagige reflektierende Schicht genutzt. Selbst wenn die mehrlagige reflektierende Schicht genutzt wird, führt der Anstieg in der Anzahl der reflektierenden Spiegel jedoch zwangsläufig zu einem Verlust von Röntgenstrahlen. Aus diesem Grunde ist die Anzahl der reflektierenden Spiegel, welche das Projektionsabbildungs- oder -strahlungssystem bilden, vorzugsweise gering.
  • In den vorhergehenden Ausführungen ist das Projektionsabbildungssystem als ein System beschrieben worden, das für eine ebene Projektion angewandt wird, aber die vorliegende Erfindung ist in einem Fall anwendbar, in welchem ein Gebiet eines festgelegten Bildhöhenbereichs, das eine kleine Aberration schafft, durch einen gebogenen Schlitz oder dergleichen projiziert wird, und die Maske und der Wafer gleichzeitig hin und her bewegt werden, um das Muster aufeinanderfolgend zu übertragen.
  • 6 und 7 zeigen Aberrationen beim Projektionsabbildungssystem gemäß 1 und einem Vergleichsbeispiel. In 6 repräsentiert eine grafische Darstellung (A) einen Astigmatismus und eine grafische Darstellung (B) repräsentiert eine Verzerrung. In 7 repräsentieren die grafischen Darstellungen (A)–(D) laterale Aberrationen in verschiedener Bildhöhe, wobei (A) für die Bildhöhe von 185 mm, (B) für 160 mm, (C) für 130 mm und (D) für 100 mm vorgesehen ist. In 6 repräsentiert die Ordinate die Bildhöhe. Die Bezugszeichen M und S bezeichnen die meridionale Fläche bzw. die saggitale Fläche.
  • Wie aus 6 und 7 verständlich wird, ist die Aberrationskorrektur für die Anwendung des Projektionsabbildungssystems dieser Art ausreichend. Insbesondere ist die Verzerrung in 6(B) ungefähr 0, und deshalb ist die Verzerrung in der Figur nicht gezeigt. Zusätzlich kann die Aberrationskorrektur in einem solch breiten Bereich zufriedenstellend ausgeführt werden, daß das Abbildungssystem bei einem Belichtungssystem für ebene Projektion anwendbar ist, bei welchem eine breite Belichtungsfläche erforderlich ist. Überdies hat das Abbildungssystem eine zufriedenstellende MTF-Eigenschaft, die ausreichend ist, um die Auflösung in der Größenordnung von Submikron zu schaffen.
  • 8 erklärt das Prinzip des nicht senkrechten Einfalls von Beleuchtungsstrahlen auf die Maske MS gemäß 1 und 4. Im Belichtungssystem oder dergleichen ist es zu bevorzugen, daß, wenn die Strahlen auf den Wafer aufgebracht werden, um das Maskenmuster auf diesen zu drucken, die Strah len senkrecht auf den Wafer einfallen, d. h. das Beleuchtungssystem telezentrisch ist. Gemäß 8 sind die reflektierenden Spiegel M1, M2 und M3 im allgemeinen mit dem Bezugszeichen MM bezeichnet, IP bezeichnet eine Position der Eintrittspupille, FF einen vorderen Fokuspunkt, PL einen Hauptstrahl, der die Mitte der Maske MS und den vorderen Fokuspunkt FF passiert. Damit das Muster der Maske MS senkrecht oder im wesentlichen senkrecht einfällt, passiert der Strahl aus der Mitte der Maske MS den vorderen Fokuspunkt FF und passieren die Randstrahlen um diesen herum die Eintrittspupille. In Anbetracht dieser Tatsache fallen die Strahlen L mit einer Neigung auf die Maske MS ein. Dann fallen die meisten der Strahlen senkrecht und/oder im wesentlichen senkrecht auf den Wafer WF ein. Dies ist in dem Reflexionssystem zu bevorzugen, wenn nur eine Hälfte der Systemanordnung unterhalb oder oberhalb der Systemachse genutzt wird.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 1
  • 9 zeigt eine Abbildungsanordnung eines verkleinernden Röntgenprojektionsabbildungssystems eines Reflexionstyps, welche eine geringe Größe hat, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Wenn das in 1 und 4 gezeigte Abbildungssystem genutzt wird, besteht eine Neigung, daß die Strahlen von der Maske MS in Richtung auf den Reflexionsspiegel M1 zu der Zeit blockiert werden, wenn ein nicht gezeigter Wafertisch bewegt wird, um schrittweise jede der Belichtungsflächen des Wafers WF zu belichten. Bei der Anordnung des Systems gemäß 9 ist es beabsichtigt, diese Neigung zu beseitigen. Das System gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist mit einem vierten reflektierenden Spiegel MO versehen. Wie aus der Figur verständlich wird, hat der bewegliche Bereich des Wafers WF keinen Einfluß auf das Abbildungssystem. Damit der Wafer WF durch senkrecht oder im wesentlichen senkrecht auf den Wafer WF einfallende Strahlen beleuchtet wird, kann der reflektierende Spiegel MO in einem anderen Winkel als 45 Grad geneigt sein, obgleich 9 das Beispiel von 45 Grad zeigt.
  • Es werden Beispiele von mehrlagigen Schichten beschrieben, die vorzugsweise für den reflektierenden Spiegel MO anwendbar sind.
  • Für Röntgenstrahlen von 114,0 Ängström Wellenlänge
  • BEISPIEL 2-1
    • Erstes Material: Ru
    • Zweites Material: Si
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 55,4 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 34,3 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 45 Grad): 43,8 %
  • BEISPIEL 2-2
    • Erstes Material: Pd
    • Zweites Material: Si
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 44,5 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 42,3 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 45 Grad): 29,1 %
  • Für Röntgenstrahlen von 112,7 Ängström Wellenlänge
  • BEISPIEL 2-3
    • Erstes Material: Ru
    • Zweites Material: Be
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 30,2 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 49,7 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 45 Grad): 85,3
  • Für Röntgenstrahlen von 108,7 Änqström Wellenlänge
  • BEISPIEL 2-4
    • Erstes Material: Ru
    • Zweites Material: Si
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 52,7 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 31,9 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 45 Grad): 39,5 %
  • Für Röntgenstrahlen von 82,1 Änqström Wellenlänge
  • BEISPIEL 2-5
    • Erstes Material: Ru
    • Zweites Material: B
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 27,6 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 32,8 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 45 Grad): 41,8 %
  • BEISPIEL 2-6
    • Erstes Material: Ru
    • Zweites Material: B
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 26,7 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 33,5 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 45 Grad): 36,6 %
  • BEISPIEL 2-7
    • Erstes Material: Pd
    • Zweites Material: B
    • Schichtdicke des ersten Mat.: 25,9 Ängström
    • Schichtdicke des zweiten Mat.: 34,2 Ängström
    • Anzahl der Lagen: 41
    • Reflexionsvermögen (Einfallswinkel: 45 Grad): 30,2 %
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 2
  • 10 veranschaulicht eine Systemanordnung eines verkleinernden Röntgenprojektionsabbildungssystem eines Reflexionstyps mit kleiner Größe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Bei dem Abbildungssystem gemäß 7 läßt die Maske MS die Belichtungsstrahlen durch, wohingegen bei dem Abbildungssystem gemäß 10 eine Maske des Reflexionstyps genutzt wird.
  • Dieses Ausführungsbeispiel ist zu bevorzugen derart, daß es im Prinzip zu dem Beispiel gemäß 6 paßt. Dies verhält sich derart, da, wenn eine Reflexionstyp-Maske MS verwendet wird, die Bildstrahlen des Schaltungsmusters der Maske, auf welche die Beleuchtungsstrahlen nicht senkrecht einfallen, auf effiziente Weise zu dem Reflexionsspiegel M1 geleitet werden können.
  • Die Reflexionstyp-Maske ist außerdem zu bevorzugen, da eine starke Kühleinrichtung CO auf deren Rückseite zur Wirkung kommen kann, wobei Beispiele der Kühleinrichtung ein Wasserkühlmechanismus oder ein elektrostatischer Kühlmechanismus unter Nutzung eines Peltierelements oder dergleichen sind.
  • Ferner ist es zu bevorzugen, daß Zwangskühlungseinrichtungen C1 und C2 oder dergleichen für die Reflexionsspiegel M1 und M2 oder dergleichen vorgesehen sind, da dann die thermische Expansion vermieden werden kann. In diesem Fall kann die Kühleinrichtung für mindestens wenige erste Reflexionsspiegel vorgesehen sein, und es ist nicht notwendig, sie für die nachfolgenden reflektierenden Spiegel vorzusehen, da die Neigung zu hoher Temperatur bei wenigen ersten Spiegeln besteht. Selbstverständlich kann die Kühleinrichtung für alle reflektierenden Spiegel vorgesehen sein. Der nicht senkrechte Einfall der Strahlen auf die Maske von Reflexionstyp trägt auch zu dem in 11, 12 und 13 gezeigten Abbildungssystem in vorteilhafter Weise bei.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 3
  • 11 zeigt einen Aufbau eines verkleinernden Röntgenprojektionsabbildungssystem eines Reflexionstyps mit kleiner Größe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem System werden Röntgenstrahlen SR aus einer Synchrotronorbitalstrahlungsquelle, welche im folgenden „SOR" genannt wird, mittels eines Reflexionsspiegels MRT reflektiert, und diese fallen nicht senkrecht auf die Maske MS ein. Der Reflexionsspiegel MTR wird mit Bezug auf die Maske MS geschwenkt, um die Schaltungsmusteroberfläche der Maske MS abzutasten, wodurch eine breite Belichtungsfläche gesichert wird. Der reflektierende Spiegel MTR kann von einem Glanztyp oder einem mehrlagigen Typ sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es auch zu bevorzugen, die reflektierenden Spiegel MO und M1 mit Zwangskühlungseinrichtungen zu versehen. Eine sich von der SOR-Quelle erstreckende Röntgenstrahlungsleitung ist üblicherweise sehr lang, erstreckt sich in einer tangentialen Richtung eines Rings, und deshalb kann die Leitung im allgemeinen in der Vorrichtung verwendet werden, bei welcher der Abstand von der Maske MS zu dem reflektierenden Spiegel M1 wie in diesem Ausführungsbeispiel lang ist, wodurch verhindert wird, daß die Vorrichtung sperrig wird.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 4
  • 12 zeigt einen Aufbau eines verkleinernden Röntgenprojektionsabbildungssystem eines Reflexionstyps mit kleiner Größe gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem System wird die Röntgenstrahlung innerhalb der SOR-Quelle im wesentlichen vertikal abtastend abgelenkt. Die Maske MS in einem vorbestimmten Winkel aus der vertikalen Richtung geneigt eingestellt, um einen nicht senkrechten Einfall von Strahlen zu schaffen.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 5
  • 13 zeigt eine Systemanordnung eines verkleinernden Röntgenprojektionsabbildungssystem eines Reflexionstyps mit kleiner Größe gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem System sind die Maske MS und der Wafer WF vertikal und parallel zueinander angeordnet, wobei die Beleuchtungsstrahlen indessen nicht blockiert sind. Deshalb ist diese Anordnung für die Vorrichtung geeignet, bei welcher der Wafer schrittweise bewegt wird, um mehrere Belichtungsflächen des Wafers zu belichten.
  • AUSFÜHRUNGSBEISPIEL 6
  • 14 zeigt einen allgemeinen Aufbau einer Belichtungsvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Bei der Belichtungsvorrichtung ist die Maske MS vertikal angeordnet, um in geeigneter Weise zur SOR-Quelle zu passen. Der Wafer WF ist auf einem horizontalen Tisch gela gert, und was das Abbildungssystem betrifft, kann das Reflexionsabbildungssystem gemäß 9, 11 oder 12 genutzt werden.
  • Ein Maskentisch MS zum Halten der Maske MS ist mit Hilfe einer nicht gezeigten Antriebseinrichtung in zwei Dimensionen beweglich. Der Maskentisch 1 ist mit Ausrichtungsmarkierungen 2A, 2B und 2C versehen, welche in drei verschiedenen Positionen auf dem Maskentisch 1 belichtet werden, wie in der Figur zu diesem Ausführungsbeispiel gezeigt ist. Die Ausrichtungsmarkierungen werden genutzt, um den Grad der senkrechten Stellung zwischen der Maske MS und dem Wafer WF und/oder dem Wafertisch zu erfassen. Die Vorrichtung weist eine Leitungsröhre auf, welches die Röntgenstrahlung passiert und welches dazu dient, die Röntgenstrahlung auszurichten, die von einer nicht gezeigten Röntgenstrahlungsquelle emittiert wird und die Maske MS zu einem Projektionsabbildungssystem passiert hat, welches später beschrieben wird. Ein Zylinder 4 zur Unterbringung des Projektionsabbildungssystems enthält eine Vielzahl von reflektierenden Spiegeln und ist mit der Leitungsröhre 3 verbunden. Ein erster, zweiter und dritter Tischausrichtungsskopus 10, 11 und 12 dient zur jeweils übereinanderliegenden Betrachtung der Ausrichtungsmarkierungen 2A, 2B und 2C und der Ausrichtungsmarkierungen 6A, 6B und 6C an dem Element 50.
  • Der erste und zweite Masken-Wafer-Ausrichtungsskopus 20 und 21 dienen dazu, die Ausrichtung oder Abweichung zwischen der Maske MS und dem Wafer WF zu erfassen, um unter Nutzung der entsprechenden Ausrichtungsmarkierungen an der Maske MS und dem Wafer WF eine Relativbewegung zwischen der Maske MS und dem Wafer WF zu erteilen. Das System weist die vorher gehend beschriebenen reflektierenden Spiegel MO, M1, M2 und M3 mit mehrlagiger Schicht auf. Von diesen Spiegeln bilden die Spiegel M1, M2 und M3 ein verkleinerndes Projektionsabbildungssystem und der Reflexionsspiegel MO dient dazu, die durch die Einlaßöffnung der Leitungsröhre 3 durch dieses in den Zylinder 4 eingeleiteten Röntgenstrahlen in einem vorbestimmten Winkel zu dem reflektierenden Spiegel M1 umzuleiten.
  • Da bezüglich der Systemachse 0 nur eine Hälfte des reflektierenden Spiegels M1 genutzt wird, wie in 1 und 4 gezeigt ist, ist die verbleibende Hälfte im Prinzip nicht notwendig. Die verbleibende Hälfte wird jedoch vorzugsweise nicht entfernt, da die Nutzung von Werkzeugen ermöglicht wird, wenn die mehrlagige Schicht hergestellt wird, und um die thermische Abstrahlung zu unterstützen. Es ist möglich, daß die gesamte sphärische Spiegelfläche mit der mehrlagigen Schicht beschichtet ist und nur eine Hälfte davon genutzt wird. Der reflektierende Spiegel M3 ist mit einer Öffnung h1 versehen, um das Passieren der Röntgenstrahlen in einer exzentrischen Position zu gestatten. Die Öffnung h1 wird vor der Behandlung hinsichtlich der mehrlagigen Schicht ausgebildet und wird durch ein Material verschlossen, und unter dieser Bedingung wird die mehrlagige Schicht ausgebildet. Nach der Behandlung hinsichtlich der mehrlagigen Schicht wird das die Öffnung füllende Material entfernt. Bei einer solchen Vorgehensweise kann die Verzerrung vermieden werden, die andernfalls während der Bearbeitung der Öffnung erzeugt werden kann. Der reflektierende Spiegel M2 ist feststehend auf einer Halteplatte SS befestigt, welche die Öffnung h2 aufweist.
  • Die Elemente 50, 51 und 52 sind Tisch-Bauelemente zur Bildung eines Wafertischs. Das Bauelement 50 ist mit einer Wafer-Einspanneinrichtung zum sicheren Halten des Wafers WF versehen. Die Oberfläche des Bauelements 50 ist mit einer Tischausrichtungsmarkierung 6A, 6B und 6C für den Ausrichtungsvorgang versehen. Das Bauelement 51 trägt das Bauelement 50 und ist auf dem Bauelement 52 in X-Richtung beweglich, wie in der Figur gezeigt ist. Das Bauelement 52 ist in Y-Richtung beweglich, wie es in der Figur bezeichnet ist, so daß die Bauelemente 51 und 52 einen sogenannten X Y-Tisch bilden. Zum Antrieb der Bauelemente 51 und 52 in X-Richtung und Y-Richtung sind eine Antriebseinrichtung 70 bzw. 71 vorgesehen, welche entsprechende Schrittmotoren enthalten. Das Bauelement 50 ist mittels einer nicht gezeigten Antriebseinrichtung in A-Richtung drehbar. Das Bauelement 50 ist durch piezoelektrische Elemente P1, P2 und P3 vertikal beweglich, die unter diesem angeordnet sind, wie in 15 gezeigt ist. Abstandsmeßeinrichtungen 90, 91 und 92 zur Steuerung des Tischs sind vorgesehen, um die Position und den Bewegungsbetrag des Wafers in X- und Y-Richtung mit hoher Genauigkeit zu erfassen. Was die Abstandsmeßeinrichtungen 90, 91 und 92 betrifft, so ist eine Einrichtung des berührungslosen Typs (optischen Typs) wie zum Beispiel ein Interferometer zu bevorzugen.
  • Die in 14 gezeigte Projektionsbelichtungsvorrichtung verhält sich derart, daß ein Bild des Musters der Maske MS durch Ausbildung eines verkleinerten Bilds von diesem durch die reflektierenden Spiegel M1, M2 und M3 als eine ebene Projektion auf den Wafer projiziert wird, und die Belichtung für jeden der Chips oder für eine Gruppe von mehreren Chips, definiert durch Schnittlinien auf dem Wafer WF, d. h. auf eine sogenannte Schritt-und-Wiederholungs-Weise (step-and-repeat) bewirkt wird. Die Maske MS ist mittels eines nicht gezeigten Maskenhalters auf dem Maskentisch 1 gehalten, während der Wafer WF auf eine nicht gezeigte Wafer-Einspanneinrichtung angezogen wird. Nach der Beendigung eines Ausrichtungsvorgangs zwischen dem Wafer WF und der Maske MS, welcher in folgenden beschrieben wird, wird der Belichtungsvorgang auf die folgende Weise ausgeführt.
  • Die von der nicht gezeigten Röntgenstrahlungsquelle emittierte Röntgenstrahlung beleuchtet mit Hilfe der Leitungsröhre 3, des Reflexionsspiegels MO und eines verkleinernden Projektionssystems, das die reflektierenden Spiegel M1, M2 und M3 aufweist, die Maske MS und das Schaltungsmuster der Maske MS wird in einem vorbestimmten Bereich auf dem Wafer WF ausgebildet. Bei dieser Vorrichtung wird die das Schaltungsmuster der Maske MS repräsentierende Information in Form einer Stärkeverteilung der Röntgenstrahlung auf den Wafer WF übertragen, und in dem für die Röntgenstrahlen auf der Oberfläche des Wafers WF aufgetragenen lichtempfindlichen Material (Resist) wird ein latentes Bild eines Schaltungsmusters ausgebildet. Der Wellenlängenbereich der angewandten Röntgenstrahlung kann in Einklang mit den Eigenschaften der lichtempfindlichen Schicht und dem Projektionssystem ausgewählt werden. Wenn die Röntgenstrahlungsquelle, welche den gewünschten Wellenlängenbereich erzeugt, nicht verfügbar ist, kann die Maske MS durch ein Röntgenstrahlungsfilter wie zum Beispiel BN (Bornitrid) beleuchtet werden, das eine gewünschte Absorptionseigenschaft hat. Nach Beendigung von einer Belichtung (one shot) für einen Chip oder eine Gruppe von Chips wird der Wafertisch schrittweise mittels der Antriebseinrichtungen 70 und 71 bewegt, um den angrenzenden Chip oder die angrenzende Gruppe von Chips in dem wirksamen Belichtungsbereich zu plazieren, und dann werden die Maske MS und der zu belichtende Chip des Wafers WF erneut ausgerichtet, wonach der Chip oder die Gruppe der Chips mit dem Röntgenstrahlungsmuster belichtet werden (Wiederholung bzw. Repeat). Diese Vorgänge werden in einer festgelegten Reihenfolge für mehrere Chips auf dem Wafer WF ausgeführt, und alle durch Schnittlinien auf dem Wafer WF definierten Chips werden durch die mehre ren Belichtungen mit dem Muster belichtet. Der Wafer WF, welcher vollständig belichtet worden ist, wird automatisch durch einen unbelichteten Wafer ersetzt, und der vorhergehend beschriebene Prozeß wird wiederholt.
  • Nun wird ein Beispiel eines Ausrichtungsvorgangs beschrieben.
  • Gemäß 14 treiben die Antriebseinrichtungen 70 und 71 den Wafertisch an, der die Bauelemente 50, 51 und 52 aufweist, so daß die Ausrichtungsmarkierungen 6A, 6B und 6C an dem Bauelement 50 mittels des Projektionsabbildungssystems einschließlich der reflektierenden Spiegel M1, M2 und M3 aufeinanderfolgend durch den Tischausrichtungsskopus 10, 11 und 12 beobachtet werden können.
  • Insbesondere wird ein an der Unterseite der Halteplatte SS befestigter Halbleiterlaserkopf LZ betätigt, um Licht zu emittieren. Dann wird der Tisch angetrieben, so daß die Ausrichtungsmarkierung 6A an dem Wafertisch der Öffnung h2 zugewandt ist. Die Fokuserfassung wird zwischen der Ausrichtungsmarkierung 2A an dem Maskentisch 1 und der Ausrichtungsmarkierung 6A an dem Wafertisch unter Nutzung des Ausrichtungsskopus 12 bewirkt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Wafertisch vertikal angetrieben, um mit Hilfe des piezoelektrischen Elements P1 einen fokussierten Tisch zu schaffen. In ähnlicher Weise werden die Markierungen 6B und 6C aufeinanderfolgend der Öffnung h2 zugewandt, die Fokusbedingung wird unter Nutzung der Markierungen 2B und 2C und der Ausrichtungsskopen 11 und 10 erfaßt, und die piezoelektrischen Elemente P2 und P3 werden betätigt, um den Wafertisch vertikal zu bewegen. Durch diese Vorgänge werden die entsprechenden Abstände zwischen den drei Markierungen 2A, 2B und 2C und dem drei Markierungen 6A, 6B und 6C in einen fokussierten Zustand justiert. Im Ergebnis ist der Grad der senkrechten Stellung zwischen dem Maskentisch und dem Wafertisch gesichert. Unmittelbar nach jeder der Erfassungen des fokussierten Zustands werden die Abweichungen in X- und Y-Richtung aufeinanderfolgend gemessen und unter Nutzung der Markierungen 2A, 2B und 2C und der Markierungen 6A, 6B und 6C gespeichert. Es ist möglich, daß der Korrekturantrieb unter Nutzung der Motoren 70 und 71 ausgeführt werden kann.
  • Da der Abstand zwischen der Maske MS und dem Wafer WF bei diesem Ausführungsbeispiel lang ist, ist die Korrektur der senkrechten Stellung zwischen der Maske MS und dem Wafer WF von Vorteil. Auf eine ähnliche Weise werden die Maske MS und der Wafer WF bei den in 1, 4, 8 und 13 gezeigten Abbildungssystemen parallel zueinander justiert. Wenn die Ausrichtungsmarkierungen 6A, 6B und 6C an dem Wafertisch durch den Strahl erfaßt werden, der das verkleinernde Abbildungssystem in umgekehrter Richtung durchläuft, und wenn die Verkleinerung 1/5 beträgt, können die Ausrichtungsmarkierungen deshalb in einem vergrößerten Maßstab in fünffacher Größe erfaßt werden.
  • Die Information hinsichtlich der Ausrichtung von den Ausrichtungsskopen 10, 11 und 12 kann visuell oder fotoelektrisch ermittelt werden. Zu diesem Zweck können einige der bekannten Verfahren genutzt werden.
  • Wenn eine Positionsbeziehung zwischen einer solchen Fläche des Belichtungsbereichs des Wafers WF, der auf dem Bauelement 50 gehalten ist, die bei einer ersten Belichtung (first shot) mit dem Muster zu belichten ist (zum Beispiel die Fläche eines ersten Chips, die durch orthogonale Schnittlinien definiert ist) und den Ausrichtungsmarkierungen 6A, 6B und 6C festgelegt ist, wird nach dem vorhergehend beschriebenen Tischausrichtungsvorgang der Wafertisch einschließlich der Bauelemente 50, 51 und 52 auf der Basis der festgelegten Positionsbeziehung bewegt, so daß der erste Belichtungsbereich auf dem Wafer WF in die Nachbarschaft der Bildfläche des Projektionsabbildungssystems gebracht wird, wo das Muster der Maske MS ausgebildet wird. Im Randbereich der ersten Belichtungsfläche auf dem Wafer WF, insbesondere in den Schnittlinien ist ein festgelegtes Paar von Ausrichtungsmarkierungen ausgebildet. Diese Ausrichtungsmarkierungen und die nicht gezeigten Ausrichtungsmarkierungen an der Maske MS werden auf visuelle oder fotoelektrische Weise unter Nutzung der Masken-Wafer-Ausrichtungsskopen 20 und 21 erfaßt, so daß mit einer weiteren hochgenauen Ausrichtung belichtet werden kann.
  • Hinsichtlich des Halbleiterlaserkopfs LZ, der als die Lichtquelle für die Ausrichtung dient und Licht mit der Wellenlänge von beispielsweise 780 nm–859 nm erzeugt, ist festzustellen, daß die Wellenlänge um 1–2 Größenordnungen länger als die Wellenlänge von 100 Ängström der Röntgenstrahlungsbelichtung ist. Die reflektierenden Oberflächen des reflektierenden Spiegels mit der mehrlagigen Schicht können den Laserstrahl auf wirksame Weise wie durch eine einfache reflektierende Metallschicht-Oberfläche reflektieren. Ferner werden die Ausrichtungsmarkierungen an dem Wafertisch oder dem Wafer WF in einem vergrößerten Maßstab, zum Beispiel fünffach vergrößert betrachtet, wenn das Verkleinerungsverhältnis des Verkleinerungs-Reflexionssystems 1/5 beträgt, da sich das Licht mittels der reflektierenden Spiegel M3, M2 und M1 umgekehrt fortbewegt.
  • Selbst wenn zwei Wellenlängen, zum Beispiel 780 nm und 850 nm des durch den Halbleiterlaser erzeugten Laserstrahls für zwei Arten von Resists benutzt werden, zeigen beispielsweise die reflektierenden Spiegel bei Wellenlängen dieser Größenordnung keine wesentliche Wellenlängenabhängigkeit, und deshalb kann eine höchst genaue Ausrichtung aufrechterhalten werden, so daß sie von Vorteil sind.
  • Nach Beendigung der vorhergehend beschriebenen Ausrichtung beginnt der Belichtungsschritt, welcher im vorhergehenden beschrieben worden ist. Wenn die Positionsbeziehung zwischen dem ersten Belichtungsbereich und den nachfolgenden Schritt-und-Wiederholungsbereichen und die Abfolge der Belichtungen in einer nicht gezeigten Steuereinrichtung gespeichert sind, kann die Bewegung zum nächsten Belichtungsbereich nachfolgend der ersten Belichtung mittels der Steuereinrichtung ausgeführt werden, um den Wafertisch ohne den Ausrichtungsvorgang zwischen der Maske MS und dem Wafer WF für jede Belichtung mit hoher Genauigkeit (Schrittbewegung) zu bewegen. Insbesondere vom Standpunkt der Verbesserung des Durchsatzes betrachtet, ist das System, bei welchem der Ausrichtungsvorgang nur für die erste Belichtung ausgeführt wird und die nachfolgende schrittweise Bewegung für die verbleibenden Belichtungen im Vertrauen auf die mechanische Genauigkeit des Tischs ausgeführt wird, eher zu bevorzugen als eine Rohchip-für-Rohchip-Ausrichtung, bei welcher die Ausrichtung zwischen der Maske MS und dem Wafer WF für jede der Belichtungen ausgeführt wird.
  • Das Innere der in 14 gezeigten Projektionsbelichtungsvorrichtung ist evakuiert, da für die Belichtung Röntgenstrahlung genutzt wird. Es wird eine Evakuiereinrichtung wie zum Beispiel eine Vakuumpumpe (nicht gezeigt) genutzt, um diese auf einen Grad an Vakuum von 10–6 Torr zu evakuieren. Der Grad an Vakuum in der Vorrichtung ist vorzugsweise höher, und bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Belichtung unter Hochvakuum- oder Ultrahochvakuum-Bedingungen ausgeführt. Zu diesem Zweck ist die vorhergehend beschriebene Reflexionsspiegel-Kühleinrichtung von Vorteil.
  • Anstelle der Herstellung des Vakuums in der Vorrichtung wird die N2 und 02 und anderes enthaltende Luft in der Vorrichtung durch leichte Elemente wie zum Beispiel H und/oder He ersetzt, um das Innere der Vorrichtung für die Belichtung mit Röntgenstrahlen mit einem leichten Element oder leichten Elementen zu füllen. Beispielsweise werden die vordere Seite (Röntgenstrahlungsempfangsseite) der Maske MS gemäß 14 und deren Rückseite (innerhalb des Zylinders 3) und die obere Fläche des Wafers WF alle mit dem bei einer konstanten Geschwindigkeit fließenden He abgedeckt und gefüllt. Dann absorbieren diese leichten Elemente kaum die Röntgenstrahlung, während sie andererseits eine bessere Wärmeabsorption als das Vakuum zeigen, so daß die Maske MS und der reflektierende Spiegel vor Verzerrung aufgrund von Wärme geschützt sind. Wenn der Belichtungsvorgang unter derartigen Bedingungen ausgeführt wird, kann die Anzahl von mit Beryllium abgedeckten Röntgenstrahlung-durchlassenden Fenstern minimiert werden, um die Schwächung der Röntgenstrahlungsenergie zu minimieren, um, anders ausgedrückt, die Röntgenstrahlung effizient zu nutzen. Wenn sich der obere Abschnitt der Maske MS andererseits in einer HeKammer befindet, der untere Zylinder 3 eine Vakuumkammer ist, und sich der obere Abschnitt des Wafers in einer Luftkammer befindet, ist das Be-Fenster für jeden der Grenzbereiche erforderlich, was in einer starken Schwächung der Röntgenstrahlungsenergie resultiert. Da H sehr leicht brennt, ist H von Standpunkt der Sicherheit betrachtet besser. Selbst wenn He angewandt wird, kann/können der Spiegel oder die Spiegel mit Zwangskühleinrichtungen versehen sein.
  • Wenn die Wellenlänge der für die Belichtung genutzten Röntgenstrahlung groß ist, wird die Röntgenstrahlung von verschiedenen Materialien auf einfache Weise absorbiert, und deshalb ist die Möglichkeit des Einflusses auf den mensch lichen Körper oder dergleichen sehr gering, und die Röntgenstrahlen gelangen durch die Anwendung der Abschirmung zur Aufrechterhaltung des Vakuums kaum nach außen. Andererseits wird mit der Verringerung der Wellenlänge der Röntgenstrahlung deren Absorption durch verschiedene Materialien geringer und deshalb ist es zu bevorzugen, in Abhängigkeit von der Wellenlänge der genutzten Röntgenstrahlung eine Abschirmung für die Röntgenstrahlung vorzusehen.
  • Wie im vorhergehenden beschrieben ist, wird gemäß der in 14 gezeigten Projektionsbelichtungsvorrichtung ein Muster der durch die Röntgenstrahlen beleuchteten Maske mit Hilfe des Projektionsabbildungssystems auf dem Wafer abgebildet, um den Wafer mit dem Muster zu belichten, und das Projektionsabbildungssystem bildet das Bild in einem verkleinerten Maßstab aus, so daß die Realisierung der für das Maskenmuster erforderlichen Genauigkeit verglichen mit dem herkömmlichen Annäherungsverfahren erleichtert wird, was die Herstellung der Maske vereinfacht. Zusätzlich verbessert die verkleinerte Projektion die Auflösung. Außerdem wird der Belichtungsspielraum der anwendbaren Röntgenstrahlungsquelle vergrößert, so daß die Anwendbarkeit gesteigert wird. Überdies wird die Notwendigkeit der genauen Messung des Zwischenraums zwischen der Maske und dem Wafer, welche bei dem Annäherungsverfahren erforderlich ist, und der Justierung des Zwischenraums beseitigt.
  • Die mit der vorliegenden Erfindung verwendbare Röntgenstrahlungsmaske kann von einem transparenten Typ oder einem Reflexionstyp sein. Die Röntgenstrahlungsmaske des transparenten Typs enthält einen Röntgenstrahlungs-absorbierenden Abschnitt und ein Maskensubstrat zum Haltendes Röntgenstrahlungs-absorbierenden Abschnitts, wobei der Röntgenstrahlungs-absorbierende Abschnitt ein Muster auf dem Maskensubstrat ausbildet. Der Röntgenstrahlungs-absorbierende Abschnitt kann aus Au, Pa, W oder dergleichen sein, das eine hohe Röntgenstrahlungs-Absorptionsfähigkeit hat und das einfach zu bearbeiten ist. Was das Material des Maskensubstrats betrifft, so sind organische hochmolekulare Materialien und anorganische Materialien verwendbar. Die erstgenannten Materialien sind zum Beispiel Polyimid, Myler und Kapton, und die letztgenannten Materialien sind zum Beispiel Si, Bn, Ti, SiN3, SiC und Si, in dem B verteilt ist. Außerdem sind ein SiN-Substrat und ein Verbundsubstrat aus Polyimid und Bn anwendbar.
  • Die Reflexionstyp-Röntgenstrahlungsmaske enthält ein Maskensubstrat, das ein geringer Reflexionsvermögen hat, auf welches ein Muster aus Material mit hohen Reflexionsvermögen gezeichnet ist. Beispielsweise ist auf einem dicken Maskensubstrat aus einem Material mit geringer Elektronendichte (Substanz aus leichtem Element) wie zum Beispiel Si oder dergleichen ein Muster aus einem Material mit hoher Elektronendichte (Substanz aus schwerem Element) wie zum Beispiel Au oder dergleichen gezeichnet, oder bei einem anderen Beispiel ist eine mehrlagige reflektierende Schicht, die Ti und Ni enthält, als Muster auf ein Maskensubstrat aufgetragen.
  • Es ist erforderlich, daß die gemäß der vorliegenden Erfindung zu verwendende Maske MS in Abhängigkeit von der Wellenlänge der genutzten Röntgenstrahlung ausgewählt wird. Wenn beispielsweise die Wellenlänge der anzuwendenden Röntgenstrahlung mehrere Ängström bis mehrere Dutzend Ängström beträgt, kann das Material der Maske aus den vorhergehend beschriebenen Materialien ausgewählt werden. Wenn die Wellenlänge jedoch relativ lang ist, zum Beispiel mehrere Dutzend Ängström bis mehrere Hundert Ängström, sind die vorhergehend beschriebenen Materialien nicht zu bevorzugen, da sie viel Röntgenstrahlungsenergie absorbieren. Bei den Masken für die Röntgenstrahlung mit langen Wellenlängen von mehreren Dutzend Ängström bis hin zu mehreren Hundert Ängström, werden in dem Röntgenstrahlungs-absorbierenden Element und dem reflektierenden Element in Übereinstimmung mit dem Schaltungsmuster Durchgangsöffnungen ausgebildet, die eine Maske bilden.
  • Was die mit der vorliegenden Erfindung anwendbare Röntgenstrahlungsquelle betrifft, so sind eine herkömmliche Röntgenstrahlungsquelle des sogenannten Elektronenstrahlanregungstyps, bei welcher zur Erzeugung von Röntgenstrahlen ein Elektronenstrahl auf ein festes Metall gebracht wird, eine Röntgenstrahlungsquelle, bei welcher Laserplasma, Plasma seltener Gase (Edelgase), cleeping Entladungsplasma (Kriechentladungsplasma) genutzt wird, oder eine Quelle anwendbar, bei welcher durch SOR (Synchrotronorbitalstrahlung) repräsentierte Synchrotronstrahlung genutzt wird.
  • Das für die Belichtung benutzte Röntgenstrahlungs-empfindliche Material, d. h. das Resist kann in Abhängigkeit von der Energiedichte der Belichtungs-Röntgenstrahlung, welche verschieden ist, wenn unterschiedliche Röntgenstrahlung vorliegt, aus dem weiten Gebiet von Materialien mit hoher Empfindlichkeit bis hin zu Materialien mit relativ geringer Empfindlichkeit ausgewählt werden.
  • Beispiele für Röntgenstrahlungs-Resistmaterial des negativen Typs sind Polyglycidylmethacrylat-CO-ethylacrylat (COP), Polyglycidylmethacrylat mit zugefügter Maleinsäure (SEL-N), Polydiallylorthophthalat, epoxidiertes Polybutadien, Polystyren TIF, metallische Salze enthaltendes Resistmaterial, Halogen enthaltendes Polyvinylether-Resistmaterial und Halogen enthaltendes Polyacrylat-Resistmaterial. Als Beispiele für Röntgenstrahlungs-Resistmaterialien des positiven Typs sind Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyhexafluorbutylmethacrylat, Polytetrafluorpropylmethacrylat, Polymethacrylnitril, Poly(MMM-CO-Trichlorethylmethacrylat), Polybuten-1-Sulfon, Metallsäure enthaltendes Resistmaterial, Polytrichlormethacrylat, Polymethylmethacrylat-CO-dimethylmethylenmalonat (PMA-CO-DMM), Kopolymer aus n-hexyl-aldehyd und n-butyl-aldehyd und Polychlorazetaldehyd zu nennen.
  • Wie im vorhergehenden beschrieben ist, können gemäß der vorliegenden Erfindung der Verlust der Röntgenstrahlungsenergie durch die Spiegeloberflächen und die Verzerrung des reflektierenden Spiegels durch die Wärme minimiert werden, und deshalb kann die Belichtungsmusterübertragung auf effiziente Weise und mit hoher Auflösung ausgeführt werden.
  • Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die hierbei offenbarten Aufbauarten beschrieben ist, ist sie nicht auf die aufgezeigten Einzelheiten beschränkt, und diese Anmeldung soll derartige Abwandlungen oder Veränderungen abdecken, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen können.

Claims (22)

  1. Röntgenstrahl-Reduktionsprojektionsbelichtungsgerät mit: einem Maskentisch (1) zum Halten einer Maske (MS) der Reflektionsart, die ein Muster hat für eine Schaltungsherstellung; einem Wafertisch (50) zum Halten eines Wafers (WF); und einem Reflektionsabbildungssystem, das Röntgenstrahlen von der Maske (MS) empfängt und sie zu einem Wafer (WF), der an dem Wafertisch (50) montiert ist, richtet, um den Wafer mit dem Muster der Maske (MS) zu belichten, wobei das Reflektionsabbildungssystem vier oder mehr gekrümmte Spiegel (M1, M2, M3, M4) aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass drei der vier oder mehr gekrümmten Spiegel eine aspherische reflektierende Fläche für ein Verringern von Aberrationen aufweisen; und dass jeder der vier oder mehr gekrümmten Spiegel einen Mehrlagenreflektor hat.
  2. Gerät gemäß Anspruch 1, das vier oder fünf gekrümmte Spiegel aufweist.
  3. Gerät gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die vier oder mehr gekrümmten Spiegel zwei konkave und einen konvexen Spiegel aufweisen.
  4. Gerät gemäß Anspruch 3, wobei beide konkaven Spiegel aspherische reflektierende Flächen für ein Verringern von Aberrationen haben.
  5. Gerät gemäß Anspruch 3, wobei der konvexe Spiegel eine aspherische reflektierende Fläche für ein Verringern von Aberrationen hat.
  6. Gerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die vier oder mehr gekrümmten Spiegel so angeordnet sind, dass sie Aberrationen innerhalb eines rechtwinkligen Bereiches einer Abbildungsebene minimal gestalten.
  7. Gerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, das des Weiteren einen flachen Spiegel hat, der einen Mehrlagenreflektor hat.
  8. Gerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Anordnung von dem Reflektionsabbildungssystem (M1, M2, M3, M4) und dem Wafertisch (50) derart ist, dass Röntgenstrahlen, die zu einem Wafer (WF), der an dem Wafertisch (50) montiert ist, projiziert werden, senkrecht an diesem einfallen.
  9. Gerät gemäß Anspruch 3, wobei der zweite konkave Spiegel (M3) eine Öffnung (h1) hat, durch die der Teil einer optischen Bahn tritt, der sich zwischen dem ersten konkaven Spiegel (M1) und dem konvexen Spiegel (M2) erstreckt.
  10. Gerät gemäß Anspruch 3, wobei der konvexe Spiegel (M2) eine Öffnung (h2) hat, durch die der Teil einer optischen Bahn tritt, der sich zwischen dem konkaven Spiegel (M3) und der Position des Wafers (WF) erstreckt.
  11. Gerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, mit einer Zwangskühleinrichtung (C1, C2) für ein Kühlen von zumindest einem der Spiegel.
  12. Gerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, mit einer Zwangskühleinrichtung für ein Kühlen der Maske (MS).
  13. Gerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Raum um zumindest entweder den Maskentisch (1), den Wafertisch (50) oder einen der Spiegel herum mit Heliumgas gefüllt ist.
  14. Gerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, mit einer Einrichtung zum Liefern von Heliumgas zum Kühlen des Abbildungssystems.
  15. Gerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, mit einer Einrichtung zum Erfassen einer Ausrichtmarkierung an einem Wafer (WF), der an dem Wafertisch (50) montiert ist, und einer Einrichtung für ein Ausrichten des Wafers (WF).
  16. Gerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, mit einer Einrichtung (5152) zum schrittweise erfolgenden Versetzen (step) der Position von dem Wafer (WF) für jede Bildbelichtung.
  17. Gerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die gekrümmten Spiegel im Wesentlichen konzentrisch sind.
  18. Gerät gemäß Anspruch 17, wobei zumindest einer der gekrümmten Spiegel geringfügig in Bezug auf die anderen gekrümmten Spiegel geneigt ist, so dass die Brennpunkte der gekrümmten Spiegel nicht alle in einer geraden Linie liegen, um die Aberrationen weiter zu verringern.
  19. Verfahren zur Anwendung eines Röntgenstrahl-Projektionsbelichtungsgerätes gemäß einem der vorherigen Ansprüche mit den folgenden Schritten: Vorsehen einer Maske (MS) der Reflektionsart, die ein Muster für ein Schaltungsherstellen hat; Richten einer Röntgenstrahlung auf die Maske (MS); und Belichten eines Wafers, der mit einem Resistmaterial beschichtet ist, mit einem Bild der Maske (MS), das zu seiner Oberfläche projiziert wird, unter Verwendung des Reflektionsabbildungssystemteils von dem Gerät gemäß einem der vorherigen Ansprüche.
  20. Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei eine Maske (MS) vorgesehen wird, deren Muster eine Distorsion erfahren hat, um eine Restaberration in dem Abbildungssystem auszugleichen.
  21. Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung mit den folgenden Schritten: Belichten eines Wafers unter Verwendung des Verfahrens von Anspruch 19 oder 20 und Herstellen der Halbleitervorrichtung aus dem belichteten Wafer.
  22. Verfahren zum Herstellen eines Gerätes gemäß Anspruch 9, wobei die Öffnung (h) ausgebildet wird vor einem Ausführen einer Oberflächenbehandlung von dem zweiten konkaven Spiegel (M3), und wobei während der Oberflächenbehandlung die Öffnung (h1) mit einem Material verpropft wird, das nach der Oberflächenbehandlung entfernt wird.
DE3752388T 1986-07-11 1987-07-08 Verkleinerndes Projektionsbelichtungssystem des Reflexionstyps für Röntgenstrahlung Expired - Lifetime DE3752388T2 (de)

Applications Claiming Priority (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16306886 1986-07-11
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JP62148611A JP2556328B2 (ja) 1987-06-15 1987-06-15 露光装置
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JP14861487 1987-06-15
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JP62148614A JP2628165B2 (ja) 1987-06-15 1987-06-15 X線露光装置
JP14861687 1987-06-15
JP62148612A JP2628164B2 (ja) 1987-06-15 1987-06-15 露光装置

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US (1) US5153898A (de)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009054869A1 (de) 2009-04-09 2010-10-14 Carl Zeiss Smt Ag Spiegel zur Führung eines Strahlungsbündels

Families Citing this family (96)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3856054T2 (de) * 1987-02-18 1998-03-19 Canon K.K., Tokio/Tokyo Reflexionsmaske
US4964705A (en) * 1988-11-07 1990-10-23 General Signal Corporation Unit magnification optical system
US5003567A (en) * 1989-02-09 1991-03-26 Hawryluk Andrew M Soft x-ray reduction camera for submicron lithography
US5063586A (en) * 1989-10-13 1991-11-05 At&T Bell Laboratories Apparatus for semiconductor lithography
JPH03266842A (ja) * 1990-03-16 1991-11-27 Fujitsu Ltd 反射型ホトリソグラフィ方法、反射型ホトリソグラフィ装置および反射型ホトマスク
US5315629A (en) * 1990-10-10 1994-05-24 At&T Bell Laboratories Ringfield lithography
US5212588A (en) * 1991-04-09 1993-05-18 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Reflective optical imaging system for extreme ultraviolet wavelengths
JPH04333011A (ja) * 1991-05-09 1992-11-20 Nikon Corp 反射縮小投影光学装置
EP0523303B1 (de) * 1991-07-19 2000-05-03 AT&T Corp. Lithographie mit ringförmigen Bildfeld
EP0532236B1 (de) * 1991-09-07 1997-07-16 Canon Kabushiki Kaisha System zur Stabilisierung der Formen von optischen Elementen, Belichtungsvorrichtung unter Verwendung dieses Systems und Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen
JP3127511B2 (ja) * 1991-09-19 2001-01-29 株式会社日立製作所 露光装置および半導体装置の製造方法
US5214685A (en) * 1991-10-08 1993-05-25 Maxwell Laboratories, Inc. X-ray lithography mirror and method of making same
US5353322A (en) * 1992-05-05 1994-10-04 Tropel Corporation Lens system for X-ray projection lithography camera
US5220590A (en) * 1992-05-05 1993-06-15 General Signal Corporation X-ray projection lithography camera
JP3219502B2 (ja) * 1992-12-01 2001-10-15 キヤノン株式会社 反射型マスクとその製造方法、並びに露光装置と半導体デバイス製造方法
US5581605A (en) * 1993-02-10 1996-12-03 Nikon Corporation Optical element, production method of optical element, optical system, and optical apparatus
US5361292A (en) * 1993-05-11 1994-11-01 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Condenser for illuminating a ring field
US5410434A (en) * 1993-09-09 1995-04-25 Ultratech Stepper, Inc. Reflective projection system comprising four spherical mirrors
JP3666951B2 (ja) * 1995-10-06 2005-06-29 キヤノン株式会社 マーク検出方法、これを用いた位置合わせ方法、露光方法及び装置、ならびにデバイス生産方法
US5805365A (en) * 1995-10-12 1998-09-08 Sandia Corporation Ringfield lithographic camera
US6521101B1 (en) * 1995-11-04 2003-02-18 The Regents Of The University Of California Method for fabricating beryllium-based multilayer structures
US5815310A (en) 1995-12-12 1998-09-29 Svg Lithography Systems, Inc. High numerical aperture ring field optical reduction system
JP3814359B2 (ja) * 1996-03-12 2006-08-30 キヤノン株式会社 X線投影露光装置及びデバイス製造方法
JP3862347B2 (ja) * 1996-04-11 2006-12-27 キヤノン株式会社 X線縮小露光装置およびこれを利用したデバイス製造方法
JPH10340850A (ja) * 1997-06-05 1998-12-22 Nikon Corp 露光装置
US6051344A (en) * 1997-06-17 2000-04-18 Intel Corporation Multiple reduction photolithography technique
US5956192A (en) * 1997-09-18 1999-09-21 Svg Lithography Systems, Inc. Four mirror EUV projection optics
DE19741492A1 (de) 1997-09-19 1999-03-25 Microparts Gmbh Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturkörpern
US6081578A (en) * 1997-11-07 2000-06-27 U.S. Philips Corporation Three-mirror system for lithographic projection, and projection apparatus comprising such a mirror system
US6199991B1 (en) 1997-11-13 2001-03-13 U.S. Philips Corporation Mirror projection system for a scanning lithographic projection apparatus, and lithographic apparatus comprising such a system
WO1999026278A1 (fr) 1997-11-14 1999-05-27 Nikon Corporation Dispositif d'exposition, procede de fabrication associe, et procede d'exposition
US6014252A (en) * 1998-02-20 2000-01-11 The Regents Of The University Of California Reflective optical imaging system
US5973826A (en) * 1998-02-20 1999-10-26 Regents Of The University Of California Reflective optical imaging system with balanced distortion
US6226346B1 (en) 1998-06-09 2001-05-01 The Regents Of The University Of California Reflective optical imaging systems with balanced distortion
AU2549899A (en) * 1998-03-02 1999-09-20 Nikon Corporation Method and apparatus for exposure, method of manufacture of exposure tool, device, and method of manufacture of device
US6459472B1 (en) 1998-05-15 2002-10-01 Asml Netherlands B.V. Lithographic device
EP0957402B1 (de) * 1998-05-15 2006-09-20 ASML Netherlands B.V. Lithographische Vorrichtung
DE19923609A1 (de) * 1998-05-30 1999-12-02 Zeiss Carl Fa Ringfeld-4-Spiegelsysteme mit konvexem Primärspiegel für die EUV-Lithographie
US6577443B2 (en) 1998-05-30 2003-06-10 Carl-Zeiss Stiftung Reduction objective for extreme ultraviolet lithography
US6072852A (en) * 1998-06-09 2000-06-06 The Regents Of The University Of California High numerical aperture projection system for extreme ultraviolet projection lithography
US6213610B1 (en) 1998-09-21 2001-04-10 Nikon Corporation Catoptric reduction projection optical system and exposure apparatus and method using same
EP1055155A1 (de) 1998-12-14 2000-11-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Euv-beleuchtungssystem
US6147818A (en) * 1998-12-21 2000-11-14 The Regents Of The University Of California Projection optics box
US6280906B1 (en) 1998-12-22 2001-08-28 U.S. Philips Corporation Method of imaging a mask pattern on a substrate by means of EUV radiation, and apparatus and mask for performing the method
USRE42118E1 (en) * 1999-02-15 2011-02-08 Carl-Zeiss-Smt Ag Projection system for EUV lithography
US6985210B2 (en) * 1999-02-15 2006-01-10 Carl Zeiss Smt Ag Projection system for EUV lithography
US7151592B2 (en) * 1999-02-15 2006-12-19 Carl Zeiss Smt Ag Projection system for EUV lithography
DE19910724A1 (de) 1999-03-11 2000-09-14 Zeiss Carl Fa Mikrolithographie-Projektionsobjektiveinrichtung sowie Projektionsbelichtungsanlage
US6033079A (en) * 1999-03-15 2000-03-07 Hudyma; Russell High numerical aperture ring field projection system for extreme ultraviolet lithography
US6188513B1 (en) 1999-03-15 2001-02-13 Russell Hudyma High numerical aperture ring field projection system for extreme ultraviolet lithography
KR100805142B1 (ko) 1999-07-16 2008-02-21 가부시키가이샤 니콘 노광방법 및 노광장치
KR100647968B1 (ko) 1999-07-22 2006-11-17 코닝 인코포레이티드 극 자외선 소프트 x-선 투사 리소그라피 방법 및 마스크디바이스
EP1093021A3 (de) 1999-10-15 2004-06-30 Nikon Corporation Projektionsbelichtungssystem sowie ein solches System benutzendes Gerät und Verfahren
TW504605B (en) 1999-12-03 2002-10-01 Asm Lithography Bv Lithographic projection apparatus, method of manufacturing a device using the same, the device and mask
US6538257B2 (en) 1999-12-23 2003-03-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of generating extremely short-wave radiation, and extremely short-wave radiation source unit
US6493423B1 (en) 1999-12-24 2002-12-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of generating extremely short-wave radiation, method of manufacturing a device by means of said radiation, extremely short-wave radiation source unit and lithographic projection apparatus provided with such a radiation source unit
US6304630B1 (en) 1999-12-24 2001-10-16 U.S. Philips Corporation Method of generating EUV radiation, method of manufacturing a device by means of said radiation, EUV radiation source unit, and lithographic projection apparatus provided with such a radiation source unit
TW538256B (en) 2000-01-14 2003-06-21 Zeiss Stiftung Microlithographic reduction projection catadioptric objective
WO2002044786A2 (en) * 2000-11-28 2002-06-06 Carl Zeiss Smt Ag Catadioptric projection system for 157 nm lithography
US6867913B2 (en) 2000-02-14 2005-03-15 Carl Zeiss Smt Ag 6-mirror microlithography projection objective
WO2001067204A2 (en) 2000-03-03 2001-09-13 Dun And Bradstreet, Inc. Facilitating a transaction in electronic commerce
JP2001272358A (ja) * 2000-03-24 2001-10-05 Nikon Corp X線試料検査装置
US6776006B2 (en) 2000-10-13 2004-08-17 Corning Incorporated Method to avoid striae in EUV lithography mirrors
KR20030045817A (ko) 2000-10-20 2003-06-11 칼-짜이스-스티프퉁 트레이딩 에즈 칼 짜이스 8-거울 마이크로리소그래피 투사 대물렌즈
DE10052289A1 (de) 2000-10-20 2002-04-25 Zeiss Carl 8-Spiegel-Mikrolithographie-Projektionsobjektiv
TW573234B (en) 2000-11-07 2004-01-21 Asml Netherlands Bv Lithographic projection apparatus and integrated circuit device manufacturing method
KR20020074232A (ko) * 2000-12-06 2002-09-28 가부시키가이샤 니콘 X선 투영 노광장치, x선 투영 노광방법 및 반도체디바이스
JP3659175B2 (ja) * 2001-02-16 2005-06-15 株式会社村田製作所 半導体チップの製造方法および半導体ウエハ
TWI266959B (en) * 2001-06-20 2006-11-21 Asml Netherlands Bv Device manufacturing method, device manufactured thereby and a mask for use in the method
EP1282011B1 (de) * 2001-08-01 2006-11-22 Carl Zeiss SMT AG Reflektives Projektionsobjektiv für EUV-Photolithographie
WO2003096356A2 (de) * 2002-05-10 2003-11-20 Carl Zeiss Smt Ag Reflektives röntgenmikroskop und inspektionssystem zur untersuchung von objekten mit wellenlängen ≤ 100nm
JP2004004256A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Sony Corp 光走査装置及び2次元画像形成装置
US7022443B2 (en) * 2003-02-12 2006-04-04 Intel Corporation Compensation of reflective mask effects in lithography systems
US7158215B2 (en) * 2003-06-30 2007-01-02 Asml Holding N.V. Large field of view protection optical system with aberration correctability for flat panel displays
US8208198B2 (en) 2004-01-14 2012-06-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US7760327B2 (en) * 2003-10-02 2010-07-20 Carl Zeiss Smt Ag Reflecting optical element with eccentric optical passageway
US7466489B2 (en) * 2003-12-15 2008-12-16 Susanne Beder Projection objective having a high aperture and a planar end surface
WO2005059645A2 (en) 2003-12-19 2005-06-30 Carl Zeiss Smt Ag Microlithography projection objective with crystal elements
US7463422B2 (en) * 2004-01-14 2008-12-09 Carl Zeiss Smt Ag Projection exposure apparatus
US20080151365A1 (en) 2004-01-14 2008-06-26 Carl Zeiss Smt Ag Catadioptric projection objective
KR101309242B1 (ko) * 2004-01-14 2013-09-16 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 반사굴절식 투영 대물렌즈
US7712905B2 (en) 2004-04-08 2010-05-11 Carl Zeiss Smt Ag Imaging system with mirror group
US8107162B2 (en) 2004-05-17 2012-01-31 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective with intermediate images
US20080112927A1 (en) * 2006-10-23 2008-05-15 Genegrafts Ltd. Cells and methods utilizing same for modifying the electrophysiological function of excitable tissues
EP1930771A1 (de) * 2006-12-04 2008-06-11 Carl Zeiss SMT AG Projektionsobjektive mit Spiegelelementen mit Reflexbeschichtungen
EP1973147B1 (de) * 2006-12-27 2011-09-28 Asahi Glass Company, Limited Reflexionsmaskenrohling für euv-lithographie
EP2028681B1 (de) * 2007-01-31 2014-04-23 Asahi Glass Company, Limited Reflexionsmaskenrohling für euv-lithographie
DE102008033341A1 (de) 2007-07-24 2009-01-29 Carl Zeiss Smt Ag Projektionsobjektiv
CN101836163B (zh) * 2007-08-20 2012-06-27 卡尔蔡司Smt有限责任公司 包括具有反射涂层的镜元件的投射物镜
WO2009060549A1 (ja) * 2007-11-09 2009-05-14 Nalux Co., Ltd. 結像光学系および距離測定装置
DE102009047179B8 (de) * 2009-11-26 2016-08-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsobjektiv
CN103487923B (zh) * 2013-09-17 2015-09-02 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种全反射光学成像系统
DE102014204171A1 (de) 2014-03-06 2015-09-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches Element und optische Anordnung damit
CN109425977B (zh) * 2017-08-24 2021-12-24 坦前科技股份有限公司 抬头显示器的光学反射模组
JP7228966B2 (ja) * 2018-06-29 2023-02-27 キヤノン株式会社 画像処理装置及びその制御方法及びプログラム
CN109298605A (zh) * 2018-11-30 2019-02-01 上海华力微电子有限公司 像差校正系统、光刻机及像差校正方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3527526A (en) * 1965-05-26 1970-09-08 Ernest W Silvertooth Catoptric image-forming system in which light is reflected twice from each surface
US3748015A (en) * 1971-06-21 1973-07-24 Perkin Elmer Corp Unit power imaging catoptric anastigmat
US4226501A (en) * 1978-10-12 1980-10-07 The Perkin-Elmer Corporation Four mirror unobscurred anastigmatic telescope with all spherical surfaces
US4302079A (en) * 1980-04-10 1981-11-24 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Photolithographic projection apparatus using light in the far ultraviolet
JPS57106031A (en) * 1980-12-23 1982-07-01 Toshiba Corp Transferring device for fine pattern
JPS58101426A (ja) * 1981-12-11 1983-06-16 Nec Corp X線露光装置
DE3485291D1 (de) * 1983-03-29 1992-01-09 Toshiba Kawasaki Kk Verfahren fuer die herstellung mittels projektion einer integrierten schaltungsabbildung auf einer halbleiterplatte.
JPS6093410A (ja) * 1983-10-27 1985-05-25 Canon Inc 反射光学系
JPS60173551A (ja) * 1984-02-20 1985-09-06 Hideki Matsumura X線など光線の反射投影によるパタ−ン転写法
JPS612124A (ja) * 1984-06-14 1986-01-08 Canon Inc 結像光学系
US4682037A (en) * 1984-07-10 1987-07-21 Canon Kabushiki Kaisha Projection exposure apparatus having an alignment light of a wavelength other than that of the exposure light
JPS6134941A (ja) * 1984-07-26 1986-02-19 Canon Inc 合焦検知装置
US4701035A (en) * 1984-08-14 1987-10-20 Canon Kabushiki Kaisha Reflection optical system
US4749867A (en) * 1985-04-30 1988-06-07 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
US4748477A (en) * 1985-04-30 1988-05-31 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus
US5003567A (en) * 1989-02-09 1991-03-26 Hawryluk Andrew M Soft x-ray reduction camera for submicron lithography

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009054869A1 (de) 2009-04-09 2010-10-14 Carl Zeiss Smt Ag Spiegel zur Führung eines Strahlungsbündels
US8717531B2 (en) 2009-04-09 2014-05-06 Carl Zeiss Smt Gmbh Mirror for guiding a radiation bundle
DE102009054869B4 (de) 2009-04-09 2022-02-17 Carl Zeiss Smt Gmbh Spiegel zur Führung eines Strahlungsbündels, Vorrichtungen mit einem derartigen Spiegel sowie Verfahren zur Herstellung mikro- oder nanostrukturierter Bauelemente

Also Published As

Publication number Publication date
US5153898A (en) 1992-10-06
DE3752314T2 (de) 2000-09-14
EP0252734B1 (de) 2000-05-03
EP0252734A2 (de) 1988-01-13
EP0252734A3 (de) 1988-10-26
DE3752388D1 (de) 2006-05-18
DE3752314D1 (de) 2000-06-08
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EP0947882A2 (de) 1999-10-06
EP0947882B1 (de) 2006-03-29

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