JP2006222419A

JP2006222419A - 電気光学調整器を使用するシステム及び方法

Info

Publication number: JP2006222419A
Application number: JP2006013419A
Authority: JP
Inventors: Pradeep K Govil; ケイ．ゴーヴィルプラディープ; James Tsacoyeanes; ツァーコイアンスジェームズ
Original assignee: ASML Holding NV
Current assignee: ASML Holding NV
Priority date: 2005-01-24
Filing date: 2006-01-23
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2026-01-23
Also published as: JP4699908B2; US20060164711A1

Abstract

【課題】電気光学調整器を使用するシステム及び方法を提供すること。
【解決手段】システム及び方法は、動的に制御可能な光学要素のアレイを使用して、そこを通過して伝播するビームの１つ又は複数の部分を調節する。例えば、調節は、ビームの一部分中の水平と垂直に偏光された光の比を変化させることとすることができる。調節は、適切な電場を光学要素のそれぞれに加えることによって、実施することができ、それは、電気光学調整器になる。一実施例では、偏光器／検光器が、アレイの後に配置され、したがって所望の方向だけが送られる。偏光することは、それによって所望の光度プロフィールが得られ、例えば、ビーム全体にわたって強度を均一にすることができ、或いはビームを部分的又は完全に減衰（例えば遮断）するために使用することができる。
【選択図】図１

Description

本出願は、２００４年１０月２６日出願の米国特許出願第１０／９７２，５８２号、及び２００４年１２月７日出願の第１１／００５，２２２号に関連し、それらは、ともに参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。

本発明は、電気光学調整器に関する。

放射の衝突ビームをパターン形成するパターン発生環境下では、そのビームは、その後対象物上に投影され、放射の照射ビーム及び／又はパターン形成されたビームの特性を制御することは、クリティカルである。これは、対象物上に正確にパターンを形成するために、ビーム及び／又はパターン形成されたビームを正確に制御しなければならないからである。

一般に、パターン形成システムは、静的光学システムを使用し、それは、通常、所望の特性を有した光ビームを生成するために、応用毎に設計され製作される。静的光学システムの実施例では、照射特性の変更が所望される、又は必要になったとき、新しい光学システムを設計して製作しなくてはならず、それは、資金及び時間の観点で高価である。照射源の出力が時間とともに変化し、通常これは考慮することができないので、望ましい結果より悪い結果にもなり得る。

照射器の均一性を制御するための現行の方法は、２つの一般的なクラスに分類される。即ち、静的及び動的な制御である。例えば、Ｕｎｉｃｏｍ（均一性補正モジュール；ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｍｏｄｕｌｅ）は、低周波数の均一性変動を補正するために、使用することができる。他の例では、動的に調節可能なスリット（ＤＹＡＳ：ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙａｄｊｕｓｔａｂｌｅｓｌｉｔ）が、約０．５ｍｍまでの空間周波数の均一性変動を補正するために使用され、それは、走査中に動的に補正する機能も有する。ＤＹＡＳは、不透明フィンガーを使用してフィールド面中の光を整えることによって、照射均一性を調節するために、使用することができる。

現在、均一性変動を補正する方法に対して、いくつかの限界が存在する。第１は、均一性制御が適用される面において、技法によると、その面上の照射セクタ全体とは異なり、縁部からの光がそれほどに遮断されるということである。これは、楕円率エラー及びテレセントリシィ・エラー（ｔｅｌｅｃｅｎｔｒｉｃｉｔｙｅｒｒｏｒ）をもたらす。第２に、均一性変動を補正するための機械的手段が、スペースの制約、ロバスト性、及び実現可能なアクチュエータの数が限られることによって、限定されることである。

瞳を塗り潰す均一性及び楕円率を制御するための、１つの現行の方法は、ｐｕｐｉｌｃｏｍを使用することである。Ｐｕｐｉｃｏｍ（瞳補正モジュール；ｐｕｐｉｌｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｍｏｄｕｌｅ）は、ロッド・ベースの照明器中に実装するように設計された。Ｐｕｐｉｃｏｍは、バランス全体を補正することができず、範囲が限定される。

瞳を塗り潰す制御のための他の現行の方法は、照明器のＮＡ（開口数）を正確に制御するためのクリーンアップ開口部を使用することである。他の問題が、軸外照明状態のためのクリーンアップ開口部の組み込みに関与し、それは、応用毎に異なる開口部が必要になることである。

したがって、必要なものは、照明の均一性、瞳の塗り潰し、及び／又はクリーンアップ開口部制御をより有効で効率的にもたらすシステム及び方法である。

本発明の一実施例によれば、システムは、リソグラフィ・ツール中で使用される電気光学調整器を含む。システムは、入力光ビームを受光し、変更された偏光状態を有した少なくとも１つの出力ビームを生成する、少なくとも１つの光学要素と、少なくとも１つの光学要素に結合された、少なくとも１つのペアの電極と、少なくとも１つのペアの電極に電気信号を加える制御システムとを含む。電気信号を加えることによって、少なくとも１つの出力ビームの変更された偏光状態が生成される。

本発明の一実施例によれば、リソグラフィ・ツールにおいて電気光学調整器を使用するための方法が提供される。この方法は、以下のステップを含む。少なくとも１つの光学要素を使用することによって、入力ビームの偏光状態を変更して、少なくとも１つの出力ビームを生成するステップ。少なくとも１つのペアの電極を少なくとも１つの光学要素に結合するステップ。制御システムを使用して、少なくとも１つのペアの電極に送られる電気信号を制御するステップ。電気信号を加えることによって、少なくとも１つの出力ビームの変更された偏光状態が生成される。

本発明の他の実施例は、動的に制御可能な光学要素のアレイと、発生器と、フィードバック・システムとを含んだシステムを提供する。発生器は、動的に制御可能な光学要素のアレイに加えられる電場を発生する。フィードバック・システムは、動的に制御可能な光学要素のアレイを通って伝播したビームの少なくとも一部分を検出し、それから制御信号を発生する。電場は、制御信号に基づき発生され、したがって加えられた電場が、少なくとも一方向で、動的に制御可能な光学要素のアレイ中の１つ又は複数の動的に制御可能な光学要素内の屈折率を変化させ、それによってビームの偏光が制御される。

本発明の別の実施例は、以下のステップを含んだ方法を提供する。動的に制御可能な光学要素のアレイ中の各光学要素内の屈折率を、その光学要素のそれぞれに加えたそれぞれの電場を使用して、変化させるステップ。光学要素のそれぞれを通って伝播するビームのそれぞれの部分の偏光状態を、屈折率の変化に基づき変更するステップ。偏光を変更するステップの後で、ビームのそれぞれの部分を検出するステップ。加えた電場を、検出するステップに基づき調節するステップ。

この実施例の一実施例では、方法は、パターン発生器を使用して、放射ビームをパターン形成するステップと、パターン形成されたビームを基板の対象部分上に投影するステップとをさらに含む。

本発明の他の実施例は、以下のステップを含んだ方法を提供する。パターン発生器を使用して放射ビームをパターン形成するステップ。パターン形成されたビームを基板の対象部分に向けて投影するステップ。動的に制御可能な光学要素のアレイ中の各光学要素内の屈折率を、その光学要素のそれぞれに加えたそれぞれの電場を使用して、変化させるステップ。光学要素のそれぞれを通って伝播するパターン形成され投影されたビームのそれぞれの部分の偏光状態を、屈折率の変化に基づき変更するステップ。偏光を変更するステップの後で、パターン形成され投影されたビームのそれぞれの部分を検出するステップ。加えた電場を、検出するステップに基づき調節するステップ。

本発明の別の実施例、特徴、及び利点、並びに本発明の様々な実施例の構造及び動作を、以下に添付の図面を参照して詳細に述べる。

添付図面は、本明細書に組み込まれており、本明細書の一部をなし、本発明の１つ又は複数の実施例を例示し、その記述と合わせて本発明の原理を説明し、当業者が本発明を実施し使用することができるように、さらに働く。

ここで、本発明について、添付図面を参照して述べる。図面では、同じ参照番号は、同一の、又は機能的に類似の要素を示すことができる。さらに、参照番号の最左端の諸数字によって、その参照番号が最初に現れる図面を識別することができる。

概観
具体的な構成及び配置が議論されるが、これは、例示の目的だけで行われていることを理解すべきである。当業者は、本発明の精神及び範囲を逸脱せずに、他の構成及び配置を使用することができることを認識するはずである。この発明は、他の様々な応用で使用することができることも、当業者に明らかなはずである。

本発明の実施例は、動的に制御可能な光学要素のアレイを通って伝播するビームの１つ又は複数の部分を調節するために使用されるアレイを使用するシステム及び方法を提供する。例えば、調節は、ビームの一部分中の水平及び垂直方向に偏光された光の比を変化させることとすることができる。調節は、適切な電場を光学要素のそれぞれに加えることによって、実施することができ、それは、電気光学調整器を形成する。一実施例では、偏光器／検光器が、アレイの後に配置され、したがって所望の方向だけが送られる。偏光することは、それによって所望の光度プロフィールが得られ、例えば、ビーム全体にわたって光度を均一にすることができ、或いはビームを部分的に又は完全に減衰（例えば遮断）するために使用することができる。様々な実施例では、局部的に（例えば、フィールド内の所望の位置で）、又は全体的に（例えば、フィールド全体にわたって）いずれかで、光特性を調節することができる。

例示の光学調整器
図１に、発生器１０４による電場Ｅを受ける光学要素１０２を含んだシステム１００を示す。Ｚ軸に対して平行に示されているが、電場Ｅは、適切に発生器１０４を配置することによって、ｘ’軸に（例えばページ中へ）平行に、又はｙ’軸に平行にすることもできるはずである。これら及び他の構成は、本発明の範囲内に含まれると考えられる。ここで示した実施例では、電場は、光学要素１０２中を進む放射ビーム１０６の伝播方向に対して垂直である。光学要素１０２の隅部に、Ｘ、Ｙ、及びＺ方向での光学要素１０２の方向を示す。光学要素１０２に電場を加えることによって、電気光学調整器が形成され、それは、この実施例では、所与の偏光状態を有したビーム１０６の偏光状態を調整して、偏光が調整された出力ビーム１０８を生成するために、使用することができる。ｘ’及びｚ方向に沿ったビーム１０６の成分の波面又は位相が、加える電場によってその方向の屈折率を変化させることによって、調整される。したがって、水平及び垂直方向に偏光されたビーム１０６の比は、電場の印加に基づき変化させることができる。

様々な実施例では、光学要素１０２によって施される、ビーム１０６の方向の回転量は、加える電圧又はクリスタルの厚さのいずれか、或いはその両方に基づかせることができる。例えば、光学要素の厚さが一定で、電圧を変化させた場合、偏光の回転の変化が実現できる。

一実施例では、偏光器１１２が、光学要素１０２の後に配置される。この実施例では、ビーム１０６の偏光は、最初、矢印１１０で示すように偏光されており、矢印１１４の方向に出力ビーム１０８を配向する偏光器１１２を使用して、偏光／濾過される。ここに示したように偏光器１１２が配向されているので、ビーム１０６の強度は、入射偏光に基づき変化することになり、それは、発生器１０４によって制御される。一実施例では、偏光器１１２の方向に依存して、偏光器１１２に衝突する光は、０から１００％まで減衰させることができる。

この実施例では、システム１００は、横方向電気光学振幅調整器である。代替実施例では、システム１００は、縦方向振幅調整器として動作するように、製作することができることも、理解すべきである。

一実施例では、システム１００は、検出器１１６及びフィードバック経路１１８を含んだ制御システムも含む。出力ビーム１０８は、検出器１１６で受光され、それは、フィードバック経路１１８を通って発生器１０４へ送られる制御信号１１９を発生する。この実施例では、出力ビーム１０８は、それが所望の許容差になるまで、調節することができる。

システム１００が、以下に述べるように、リソグラフィ・システム中に配置されるとき、検出器１１６は、以下でさらに議論するように、リソグラフィ・システム内の様々な位置に配置することができる。

電気光学調整器を形成するために、例えば、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる、２００４年１０月２６日出願の、「電気光学調整器を使用するシステム及び方法（ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄＵｔｉｌｉｚｉｎｇａｎＥｌｅｃｔｒｏｏｐｔｉｃａｌＭｏｄｕｌａｔｏｒ）」と題した米国特許出願第１０／９７２，５８２号に記載されているような、光学要素及び発生器の他の配置を使用することもできることを、理解すべきである。

一実施例では、光学要素１０２は、クリスタル材料である。例えば、使用することができる１つのクリスタル材料は、リトアニア国ヴィルニアスのＥＫＳＭＡＣｏ．が製造する三ホウ酸塩リチウム（ＬｉＢ_３Ｏ_５）（ＬＢＯ）である。他の実施例では、カリウム二水素リン酸塩（ＫＨ_２ＰＯ_４）（ＫＤＰとしても知られる）、又はアンモニウム二水素リン酸塩（ＮＨ_４Ｈ_２ＰＯ_４）（ＡＤＰとしても知られる）を使用することができ、それらは、ＬＢＯと類似の電気光学的特性を示すが、伝達効率がＬＢＯより低い。しかし、他の知られた材料は、本発明の範囲を逸脱することなく使用することもできる。

上記の実施例では、電気光学調整器１００は、線形の電気光学的効果を利用しており、その効果は、電場を加えることによる、光学要素（例えばクリスタル）中の異なる方向での屈折率の変化から生じる。この効果は、反転対称性を有しないクリスタル中だけに存在する。これは、楕円方程式の指数で表すことができ、それは、電場によるクリスタルの異方性の変化を表す。以下の方程式は、クリスタル中で任意に選択された直交座標系について、楕円の指数の方程式の一般形を記述したものである。

ここで、ｎは、使用された材料について、屈折率の定数である。

加えた電場（Ｅ）による屈折率（ｎ）の変化は、次のように行列形式で表すことができる。

この表現での第２の行列は、電気光学的テンソルであり、図１に関して上記で議論された。非ゼロ要素がこのテンソル中に存在した場合、材料は、電気光学的効果を示す。

通常、座標系は、電場が加えられた場合、方程式１が次のように変形されるように、決められる。

電気光学的テンソルの性質が正確なことに依存して、電場を加えるための方向は、垂直の方向で屈折率の変化を誘起するように、決定することができる。したがって、電気光学調整器１００の特性は、動的な制御が可能である。というのは、屈折率が、電圧に依存しているので、入射する電場成分間で垂直の方向に遅延が誘起されるからである。その方向は、対象のクリスタルの対称性に依存して選択される。遅延は、加えられた電圧及び対応する電気光学的テンソルの成分に比例する。この正味の効果は、２つの方向間で位相差を変化させる電圧を生成することであり、それは、異なる応用に使用することができる。

他の実施例では、照射器及び／又は投影オプティックスの瞳面上に配置された電気光学調整器１００によって、全体的に（例えば、イメージ面中のフィールド全体にわたり）、又は局部的に（例えば、イメージ面中のフィールド内の１つ又は複数の部分において）ＨＶバイアスをともに補正するための、楕円率変化が可能になる。

一実施例では、電気光学調整器１００のための電気光学システムによって、均一性の変動を補正するための、従来システム中での機械的装置に比較して極めて速い応答時間の達成が可能になる。この速い応答時間によって、線量の均一性を著しく向上させる、走査中のリアルタイム補正が可能になる。

例示の電気光学調整器のアレイ
図２、３、及び４に、本発明の様々な実施例による、電気光学調整器２００、３００、及び４００のアレイ２２０、３２０、及び４２０を示す。図２、３、及び４に示すビームの数、サイズ、及び／又は形状は、単に例示するものであり、電気光学調整器のアレイを使用する具体的な応用に基づく様々な実施例によって、異なる形状及びサイズとすることができ、或いは複数のビームとすることができることを理解すべきである。

図２に、１×ｎ（ｎは、１より大きい正の整数）の電気光学調整器２００のアレイ２２０を示し、それぞれの調整器は、本発明の一実施例によって、調整器１００に類似とすることができる。各調整器２００は、調整器２００の２つの対向する側面に結合された電極２２２と、２つの対向する末端部に結合された支持部２２４とを有する。この斜視図では、電極２２２は、垂直方向の電極である。この構成によって、アレイ２２０を通って伝播するビーム２０６の一方向調整が可能になる。この実施例では、ビーム２０６は、長方形の横断面を有する。したがって、ビーム２０６は、ビーム２０６の横断面に対するアレイ２２０及び電極２２２の方向に依存して、Ｘ又はＹ方向の１つで調整することができる。４つの電気光学調整器２００が示されているが、本発明の範囲に含まれると意図されるが、任意の数を使用することができることを理解すべきである。

一実施例では、電極は、ここで示すような水平の代わりに、光学要素２００間で垂直に配置することができる。このようにして、上記及び以下に述べるように、ビーム２０６のそれぞれの部分の偏光を調整することができる。

図３に、電気光学調整器３００のスタックされたｎ×ｍ（ｎ及びｍは、１より大きい、又はそれと等しい正の整数）のアレイ３２０を示してあり、それぞれの調整器は、本発明の一実施例によって、調整器１００に類似とすることができる。この実施例では、第１のスタック、スタックＡは、電気光学調整器３００Ａを含み、第２のスタック、スタックＢは、電気光学調整器３００Ｂを含む。第１及び第２のスタックは、隣接した点線３２８として示してある。スタックを追加して使用することができるはずであることも、理解すべきである。図１の電気光学調整器１００を参照すると、スタックＡは、電気光学調整器１００と類似に配向され、一方、スタックＢ中の電気光学調整器３００Ｂは、電気光学調整器３００Ａに対してｙ軸のまわりを９０°回転されており、またその逆も同じである。

各調整器３００は、その２つの対向する側面に結合された電極３２６を有する。アレイ３２０は、調整器３００の２つの対向する末端部に結合された支持部３２４も含む。この配置によって、アレイ３２０を通って伝播するビーム３０６の２方向調整が可能になる。この実施例では、ビーム３０６は、長方形の横断面を有し、そのビームは、ビーム３０６の横断面に対してアレイ３２０及び電極３２６が配向されているので、Ｘ及びＹ方向で調整することができる。２４個の電気光学調整器３００が示されているが、本発明の範囲に含まれると意図されるが、任意の数を使用することができることを理解すべきである。

一実施例では、光学要素３００間で、水平の電極の代わりに垂直の電極を使用することができる。

図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃに、本発明の様々な実施例による、電気光学調整器４００の様々なアレイを示す。これらは、構成のセットを余すところなく示すのではなく、構成を例示したセットを示すだけのものである。

図４Ａに、環状セクションを含んだアレイ４２０Ａを示し、そこでは、各セクションが、電気光学調整器４００である。上記に議論したアレイ２２０及び３２０中の調整器２００及び３００に類似した調整器４００は、上記に議論した機能を可能にするために、それらの側面に結合された電極４２２／４２６を有する。５個の環状セクションとして示されているが、任意の数の環状セクションを使用することができるはずである。同じように偏光を変化させるために、１つ又は複数の環状セクションを合わせて使用することもできる。

図４Ｂに、セクタを含んだアレイ４２０Ｂを示し、そこでは、各セクタが、本発明の一実施例によって、電気光学調整器４００である。上記に議論したアレイ２２０及び３２０中の調整器２００及び３００と類似である調整器４００は、上記に議論した機能を可能にするために、それらの側面に結合された電極４２２／４２６を有する。６個のセクタとして示されているが、任意の数のセクタを使用することができ、それは用途に特化される。

図４Ｃに、セクタを含んだアレイ４２０Ｃを示し、そこでは、１つ又は複数のセクタが、本発明の一実施例によって、環状セクションの１つ又は複数の部分を含む。この実施例では、各セクタ及び各環状セクションは、別個の電気光学調整器４００とすることができる。上記に議論したアレイ２２０及び３２０中の調整器２００及び３００と類似である調整器４００は、上記に議論した機能を可能にするために、それらの側面に結合された電極４２２／４２６を有する。任意の数のセクタ及び／又は環状セクションを使用することができる。

一実施例では、複数の同心アレイを使用することができるとき、電極は、アレイ上に衝突する放射ビームの隣接しない部分を変化させることができるように、配置し励磁することができる。

一実施例では、この配置によって、均一性変動中の高空間周波数成分の補正が可能になる。

一実施例では、アレイは、比較的高速で動作し、それによってイメージ面のフィールドの走査中、空間の均一性補正が可能になる。

一実施例では、偏光変化が、セクタに基づき、それによってセクタに合わせた偏光変化の制御が可能になる。環状リングを有した、図４Ａ及び４Ｃで上記に示した実施例では、偏光はリングに合わせて変化させることができる。

一実施例では、異なる構成によって、異なる瞳位置で偏光の変化が可能になり、それによって異なる極の角度（例えばセクタの幅、セクタの角度幅）が決まり、異なる照射モードが可能になる。例えば、４個の環状セクタを使用したとき、四極子照射モードを実際、使用することができる。他の実施例では、例えば環状構成で異なる半径の６個のリングを選択することによって、六極子を使用することができる。他の実施例では、環状セクタの位置又は部分が、例えば累積的な環状リングの厚さを調節するように、半径方向に選択される。

例示の電極配置
図５、６、及び７に、本発明の様々な実施例による、電気光学調整器７００上の電極７２２／７２６の様々な配置について、それぞれ端面図、側面図、及び斜視図を示す。上記に述べた実施例では、電極は、１つ又は複数の電気光学調整器の２つの対向する側面、又は対向する側面の２つのセットのいずれかに結合された。しかし、図５、６、及び７に示すように、複数の電極７２２／７２６は、電気光学調整器７００の各側面に結合することができる。これは、調整器７００を通って伝播する１つ又は複数の放射ビーム（図示せず）の制御性を高めるために、実施することができる。この斜視図では水平に示されているが、垂直に結合された電極を使用することもできる。

したがって、様々な配置で、光学要素１０２の側面、又は光学要素１０２のアレイに結合された電極７２２／７２６を使用することによって、光学要素１０２、又はそのアレイを通って伝播する光は、必要に応じて又は所望のように、極めて正確に制御、又は修正することができる。したがって、光の特性、例えば均一性、楕円率、テレセントリシティ（ｔｅｌｅｃｅｎｔｒｉｃｉｔｙ）、又は同様なものは、必要に応じて又は所望のように、修正することができる。上記又は以下に議論するように、これは、例えば照射又は投影システム中で瞳の塗り潰し、又は形状を制御するために、使用することができる。

ビームが、電気光学調整器を通って入射面中に送られ、出射面から出るような上記の諸実施例が議論されたが、他の実施例では、入射表面と反対側の表面が反射コーティング、層、物質、又は材料を有することができることを理解すべきである。即ち、ビームが電気光学調整器を通って送られる代わりに、そのビームは、電場を使用してその特性が変化された後、入射面と反対側の表面から反射されて、入射面から外に戻される。他の実施例では、反射面は、入射面とは反対側に置かないことができ、又は光が、３つの異なる面から入射し、反射し、出射することができる。

例示の強度均一性配置
図８に、本発明の一実施例による光度均一システム８００を示す。システム８００は、電気光学調整器８０２のアレイと、検光器８０４（例えば、強度均一制御検光器）（偏光器としても知られ、そう呼ばれる）とを含む。放射ビーム８０８の個々の部分８０６−１から８０６−ｎ（ｎは、１より大きい、又はそれに等しい正の整数）が、調整器８０２上に衝突する。一実施例では、ビーム８０６のビーム部分８０８が、修正されて出力ビーム８１０−１から８１０−ｎを形成する。出力ビーム８１０は、偏光器８０４上に衝突し、修正されて出力ビーム８１２−１から８１２−ｎを形成することができる。

この実施例では、各入力ビーム８０８−１から８０８−ｎの偏光状態は、各電気光学調整器８０２−１から８０２−ｎを使用して変化させることができる。ここに示した実施例では、部分８０８−１の偏光方向は、調整器８０２−１によって変化せずに出力ビーム８１０−１を形成し、部分８０８−２の偏光方向は、調整器８０２−２によって角度αだけ回転して出力ビーム８１０−２を形成し、部分８０８−３の偏光方向は、角度βだけ回転して出力ビーム８１０−３を形成する。上記に述べたように、偏光方向の回転は、加える電場の大きさに基づく。例えば、これは、フィードバック・システム１１６、１１８、及び１１９を使用して制御することができる。

次いで、アレイ８０２の後に偏光器８０４を配置することによって、部分８１２−１及び８１２−２として示すように、一定の方向だけが送られて出力ビーム８１２を形成し、それによって実際、強度調節が実施される。偏光器８０４は、特定の偏光状態を送って強度を変化させる。例えば、ビーム８０６が、一方向で線形であり、ビーム８０６内の一位置８０８−ｎで強度を変化させることが所望された場合、その位置８０８−ｎは、その調整器８０２−ｎを使用して楕円にすることができるはずである。これは、その方向の線形成分を減少する。即ち、偏光器８０４は、所望の角度で入射した光を送るだけであり、その偏光角度以外のすべては、排除される。即ち、光度は、ビーム８０６のその部分８０８−ｎで変化する。したがって、最終出力ビーム８１２は、所望の光度プロフィールを有する。

一実施例では、これによって、ビーム８０６の横断面中の様々な部分８０８−ｎにおける強度調整が可能になり、それは、電気光学調整器８０２−ｎのアレイの使用を介して、異なる偏光状態又は角度を適用することによって実施される。したがって、出力ビーム８１０−ｎが偏光器８０４を通過したとき、光度の変動が、出力ビーム８１２中のビーム８０６の横断面全体にわたって見られる。

例えば、ビーム８０６がｙ方向で線形の場合（偏光状態）、調整器８０２−ｎが電圧を加えられたときに複屈折状態になるので、調整器８０２−ｎを使用して、２つの屈折率間の関係を変化させる。実際、ビーム８０６の各部分８０８−ｎは、２つの成分に分けられる。一方の成分は、他方の成分より速く各調整器８０２−ｎ中を進み、それによってそれぞれの出力ビーム８１０−ｎが楕円に偏光される。それぞれの出力ビーム８１０−ｎが線形偏光器８０４中を進むとき、一方の成分は、除去され、他方の成分は、減少して出力ビーム８１２中の強度変動を補正する。

一実施例では、ビーム８０６は、線形に偏光され、偏光器８０４を通過後まで、この状態に保持される。システム８００から出るビームが、ランダムに偏光されるが、所望の強度プロフィールをなお有するようにすることを可能にするために、偏光器８０４の後で、ランダム偏光装置（図示せず）が使用される。

一実施例では、システム８００は、ビーム８０６を生成する照射システム中に配置される。例えば、以下で議論するリソグラフィ環境下では、フィードバック信号が、ビーム横断面のイメージ面のモニタ強度から送られる。ビーム全体にわたって光度の均一性を制御するために変化させることが必要な、ビーム内の偏光状態が決定され、調整器８０２−ｎを制御するために使用される。他の実施例では、フィードバックは、光がリソグラフィ・システムのパターン発生器に衝突する前に検出された光に、基づかせることができる。

一実施例では、偏光器は必要がなく、これは削除される。例えば、異なる方向を有したアレイの形で電気光学的調整を構成することによって、異なる偏光状態を有した出力ビームが得られる。

一実施例では、システム８００は、瞳塗り潰し均一性及び楕円率を制御するために、及び／又はクリーンアップ開口部として使用するために、照射器の瞳に配置される。各調整器８０２−ｎの発生器（具体的に図示せず）の電圧を調節することによって、各調整器８０２−ｎから出射する偏光状態は、アレイ８０２に入射したときと同じ偏光状態から、楕円又は入射ビームから９０°回転した偏光状態までの範囲を取ることができるはずである。どんな場合でも、水平に偏光された光と垂直に偏光された光との比は、要素８０２−ｎ毎に連続的に変化させることができる。偏光器８０４は、線形検光器として働き、所望の偏光状態を選び出す。最終結果は、必要なレベルまでの、所望の瞳塗り潰しの空間周波数の強度補正である。

一実施例では、軸外照射には必要になるように、不要な周波数を完全に除去するために、偏光状態は、ビーム８０６が検光器８０４をまったく通過しないように、９０°回転されるはずである。そのような構成では、システム８００は、クリーンアップ開口部として働くはずである。

一実施例では、システム８００は、少なくとも瞳を有した光学システムの後に、配置することができる。瞳のシグマは、測定することができ、それを使用して各調整器８０２−ｎを制御し、システム８００を調節し、それによって所要のシグマが得られるまで、例えば光度の大きさを制御することによってクリーンアップ開口部又は開口数を修正することができる。

例示の環境；リソグラフィ
図９、１０、及び１１に、本発明の様々な実施例による、電気光学調整器をその中に有した様々なリソグラフィ・システム９００、１０００、及び１１００を示す。これらのシステムでは、照射システム９０２／１００２／１１０２からの放射が、パターン発生器９０４／１００４／１１０４を照射してパターン形成された光を生成し、それは、パターン発生器９０４／１００４／１１０４から投影システム９０８／１００８／１１０８を経由して工作物９０６／１００６／１１０６に向けられる。

システム１０００では、光は、ビーム・スプリッタ１００５を介してパターン発生器１００４と行き来するように向けられる。

一実施例では、パターン形成された光９１６／１０１６／１１１６は、フィードバック・システム９１８／１０１８／１１１８において、検出器９２０／１０２０／１１２０によって、受光することができる。パターン形成され受光された光９１６／１０１６／１１１６を表す信号９２２／１０２２／１１２２が、検出器９２０／１０２０／１１２０から制御器９２２／１０２２／１１２２に送られて、制御信号９２４／１０２４／１１２４を生成するために使用される。制御信号９２４／１０２４／１１２４は、光学的特性、例えば上記で議論した強度、均一性、楕円率、テレセントリシティなどについての実際の（測定された）値対所望値に基づく、補償又は調節信号とすることができる。例えば、図１に示した実施例では、制御信号９２４は、発生器１０４のノード１１０において受け取られる制御信号１１９であり、それは、電場Ｅの発生を動的に制御して、光学要素１０２を通過する光ビーム１０６の伝播を動的に制御するために使用される。

様々な実施例では、工作物９０６／１００６／１１０６は、ただしこれらに限定されないが、基板、ウェハ、フラット・パネル表示基板、プリント・ヘッド、マイクロ又はナノ流体デバイス、又は類似の物である。

知られているように、照射システム９０２／１００２／１１０２は、光源９１０／１０１０／１１１０と、照射オプティックス９１２／１０１２／１１１２とを含むことができ、パターン発生器は、オプティックス９１４／１０１４／１１１４を含むことができる。これらのオプティックスの１つ又はその両方は、１つ又は複数の光学要素（例えばレンズ、ミラーなど）を含むことができる。例えば、オプティックス９１２／１０１２／１１１２の１つ又はその両方は、上記に述べた電気光学調整器又は調整器のアレイのいずれでも含むことができ、それは、照射光９２６／１０２６／１１２６がパターン発生器９０４／１００４／１１０４に到達する前に、照射光を動的に制御するために使用することができる。これは、従来の環状単一極、複数極、又はクェーサー照明モードの１つを制御するために使用することができる。

一実施例では、投影システム９０８／１００８／１１０８は、１つ又は複数の光学要素（例えばレンズ、ミラーなど）を含む。例えば、投影システム９０８／１００８／１１０８は、上記に述べた電気光学調整器又は調整器のアレイのいずれも含むことができ、それは、パターン形成された光９１６／１０１６／１１１６が工作物９０６／１００６／１１０６に到達する前に、そのパターン形成された光を動的に制御するために使用することができる。

様々な実施例では、パターン発生器９０４／１００４／１１０４は、当業者に明らかになるはずのように、マスク・ベース又はマスクなしのパターン発生器とすることができる。マスク・ベース又はマスクなしのシステムは、リソグラフィ、フォトリソグラフィ、マイクロリソグラフィ、また浸漬式リソグラフィのシステムと関連付けることができる。

例えば、リソグラフィ・システム９００、１０００、及び１１００の１つで、上記に述べた電気光学調整器のアレイの１つなど、アレイを使用して、レチクルに向ける光の配分を切り換えることによって、均一性変動が能動的に制御され、アレイ中の各電気光学調整器にかかる電圧を変化させることによって、光損失量が減少する。

一実施例では、システム９００、１０００、又は１１００中で使用される電気光学調整器は、パターン発生器９０４／１００４／１１０４、又は工作物９０６／１００６／１１０６が配置される面のいずれかにおいて、光の角度配分を制御し、瞳を塗り潰すための、異なって回折するアレイの必要を実際無くすために使用することができる。

一実施例では、システム９００、１０００、又は１１００中で使用される電気光学調整器は、投影システム９０８／１００８／１１０８中で、瞳の塗り潰し、又は形状を制御するために使用することができる。

例示の動作
図１２に、本発明の一実施例による方法１２００を表すフローチャートを示す。ステップ１２０２で、動的に制御可能な光学要素のアレイ中の各光学要素内の屈折率が、光学要素のそれぞれに加えられたそれぞれの電場を使用して、変更される。ステップ１２０４で、光学要素のそれぞれを通って伝播するビームのそれぞれの部分の偏光状態が、屈折率の変化に基づき、変更される。ステップ１２０６で、ビームの部分のそれぞれが、偏光を変化させるステップの後で検出される。ステップ１２０８で、加えた電場が、検出するステップに基づき、調節される。

図１３に、本発明の一実施例による方法１３００を表すフローチャートを示す。ステップ１３０２で、動的に制御可能な光学要素のアレイ中の各光学要素内の屈折率が、光学要素のそれぞれに加えられたそれぞれの電場を使用して、変更される。ステップ１３０４で、光学要素のそれぞれを通って伝播するビームのそれぞれの部分の偏光状態が、屈折率の変化に基づき、変更される。ステップ１３０６で、ビームの部分のそれぞれが、偏光を変化させるステップの後で検出される。ステップ１３０８で、加えた電場が、検出するステップに基づき、調節される。ステップ１３１０で、放射ビームが、パターン発生器を使用してパターン形成される。ステップ１３１２で、パターン形成されたビームが、基板の対象部分上に投影される。

図１４に、本発明の一実施例による方法１４００を表すフローチャートを示す。ステップ１４０２で、放射ビームが、パターン発生器を使用してパターン形成される。ステップ１４０４で、パターン形成されたビームが、基板の対象部分に向けて投影される。ステップ１４０６で、動的に制御可能な光学要素のアレイ中の各光学要素内の屈折率が、光学要素のそれぞれに加えられたそれぞれの電場を使用して、変更される。ステップ１４０８で、光学要素のそれぞれを通って伝播する、パターン形成され投影されたビームのそれぞれの部分の偏光状態が、屈折率の変化に基づき、変更される。ステップ１４１０で、パターン形成され投影されたビームの部分のそれぞれが、偏光を変化させるステップの後で検出される。ステップ１４１２で、加えた電場が、検出するステップに基づき、調節される。

本発明の様々な実施例を上記に述べてきたが、これらは、例としてだけで提示されており、限定するものでないことを理解すべきである。その形及び細部において様々な変更が、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、その中で実施できることは、当業者に明らかになるはずである。したがって、本発明の広がり及び範囲は、上記に述べた例示の実施例のいずれにも限定されるべきでなく、特許請求の範囲及びその等価物だけによって定義されるべきである。

概要及び要約の章ではなく、詳細な説明の章が、請求項を解釈するのに使用されることを企図していると理解すべきである。概要及び要約の章は、本発明者（達）が考察するように、１つ又は複数の、ただしすべてではない、本発明の例示の実施例を述べることができ、したがって本発明及び特許請求の項をどのようにも限定しないことが、企図される。

本発明の一実施例による電気光学調整器を示す図である。本発明の一実施例による、電気光学調整器のアレイを示す図である。本発明の一実施例による、電気光学調整器のアレイを示す図である。本発明の一実施例による、電気光学調整器のアレイを示す図である。本発明の一実施例による、電気光学調整器上の電極の配置を示す図である。本発明の一実施例による、電気光学調整器上の電極の配置を示す図である。本発明の一実施例による、電気光学調整器上の電極の配置を示す図である。本発明の一実施例による光度均一システムを示す図である。本発明の一実施例による、電気光学調整器をその中に有したリソグラフィ・システムを示す図である。本発明の一実施例による、電気光学調整器をその中に有したリソグラフィ・システムを示す図である。本発明の一実施例による、電気光学調整器をその中に有したリソグラフィ・システムを示す図である。本発明の一実施例による方法を表すフローチャート図である。本発明の一実施例による方法を表すフローチャート図である。本発明の一実施例による方法を表すフローチャート図である。

符号の説明

Ｅ電場
Ｘ、Ｙ、Ｚ座標軸
α、β 角度
１００システム、電気光学調整器
１０２光学要素
１０４発生器
１０６放射ビーム
１０８出力ビーム
１１０矢印
１１２偏光器
１１４矢印
１１６検出器、フィードバック・システム
１１８フィードバック経路、フィードバック・システム
１１９制御信号、フィードバック・システム
２００電気光学調整器、光学要素
２０６ビーム
２２０アレイ
２２２電極
２２４支持部
３００Ａ電気光学調整器
３００Ｂ電気光学調整器
３２０アレイ
３２４支持部
３２６電極
３２８点線
４００電気光学調整器
４２０Ａアレイ
４２０Ｂアレイ
４２０Ｃアレイ
４２２電極
４２６電極
７００電気光学調整器
７２２電極
７２６電極
８００光度均一システム、システム
８０２アレイ
８０２−１〜８０２−ｎ電気光学調整器、要素
８０４検光器、偏光器
８０６ビーム
８０６−１〜８０６−ｎ部分
８０８放射ビーム、ビーム部分
８０８−１〜８０８−ｎ入力ビーム、位置、部分
８１０出力ビーム
８１０−１〜８１０−ｎ出力ビーム
８１２出力ビーム
８１２−１〜８１２−ｎ修正された出力ビーム、部分
９００リソグラフィ・システム
９０２照射システム
９０４パターン発生器
９０６対象物
９０８投影システム
９１０光源
９１２照射オプティックス
９１４オプティックス
９１６光
９２０検出器
９２２制御器
９２４制御信号
１０００リソグラフィ・システム
１００２照射システム
１００４パターン発生器
１００５ビーム・スプリッタ
１００６対象物
１００８投影システム
１０１０光源
１０１２照射オプティックス
１０１４オプティックス
１０１６光
１０１８フィードバック・システム
１０２０検出器
１０２２制御器
１０２４制御信号
１１００リソグラフィ・システム
１１０２照射システム
１１０４パターン発生器
１１０６対象物
１１０８投影システム
１１１０光源
１１１２照射オプティックス
１１１４オプティックス
１１１６光
１１１８フィードバック・システム
１１２０検出器
１１２２制御器
１１２４制御信号
１２００方法
１３００方法
１４００方法

Claims

リソグラフィ・ツール中で使用するための電気光学調整器を含むシステムにおいて、
入力光ビームを受光し、偏光状態が変化した少なくとも１つの出力ビームを生成する少なくとも１つの光学要素と、
前記少なくとも１つの光学要素に結合された電極の少なくとも１つのペアと、
前記電極の少なくとも１つのペアに電気信号を加える制御システムとを含むシステムであって、
前記電気信号の前記印加が、前記少なくとも１つの出力ビームの前記変化した偏光状態を生成するシステム。
前記電極の少なくとも１つのペアの第１及び第２の電極が、前記光学要素の対向する側面上に使用され、したがって前記少なくとも１つの出力ビームの複数のビームが生成される、請求項１に記載のシステム。
前記１つ又は複数の光学要素の少なくとも２つが、前記少なくとも１つの出力ビームの少なくとも２つを生成するために、使用される、請求項１に記載のシステム。
放射ビームを生成する照射装置と、
前記ビームをパターン形成し、対物面上に位置するパターン発生器と、
前記パターン形成されたビームを基板の対象部分上に投影し、瞳面を含んだ投影システムとをさらに含み、
前記調整器が、前記対物面又は瞳面の少なくとも１つの中に位置する、請求項１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの出力ビームの少なくとも一部分を検出し、前記制御システムへ送られるフィードバック信号をそこから発生するために配置されたフィードバック・システムをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの出力光ビームを受光し、均一な強度プロフィールを有した第２の出力ビームをそこから生成するために配置された検光器をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの出力光ビームを受光し、前記少なくとも１つの出力ビーム毎に所望の出力強度を有した第２の出力ビームを生成するために配置された検光器をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
前記調整器の後に配置された光学システムと、
前記光学システムの瞳の実際のシグマ値を測定し、前記制御システムへ送られる制御信号を発生する検出器とをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
前記制御システムが、前記光学システムのクリーンアップ開口部又は開口数を調節して、所望のシグマ値を生成する、請求項８に記載のシステム。
前記少なくとも１つの光学要素のアレイをさらに含み、
前記アレイ中の前記少なくとも１つの光学要素のそれぞれが、前記少なくとも１つの出力ビームのそれぞれの部分の偏光状態を変化させるために使用される、請求項１に記載のシステム。
前記リソグラフィ・システムが、半導体ウェハ、又はフラット・パネル表示基板の１つを露光するために使用される、請求項１に記載のシステム。
請求項１に記載の前記システムを使用した、フラット・パネル表示装置の形成。
リソグラフィ・ツール中で電気光学調整器を使用するための方法において、
少なくとも１つの光学要素を使用して、入力ビームの偏光状態を変化させて、少なくとも１つの出力ビームを生成するステップと、
前記少なくとも１つの光学要素に電極の少なくとも１つのペアを結合するステップと、
制御システムを使用して、前記電極の少なくとも１つのペアに送られる電気信号を制御するステップとを含む方法であって、
前記電気信号の前記印加が、前記少なくとも１つの出力ビームの前記変化した偏光状態を生成する方法。
前記少なくとも１つの出力ビームの複数のビームが生成されるように、前記光学要素の対向した側面上で使用される、前記電極の少なくとも１つのペアの第１及び第２の電極を結合するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
前記１つ又は複数の光学要素の少なくとも２つを使用して、前記少なくとも１つの出力ビームの少なくとも２つを生成するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
フィードバック・システムを使用して、前記少なくとも１つの出力ビームの少なくとも一部分を検出するステップと、
前記制御システムに送られる前記検出するステップからのフィードバック信号を発生するステップとをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
前記少なくとも１つの出力光ビームを受光し、均一な強度プロフィールを有した第２の出力ビームをそこから生成する検光器を配置するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
前記少なくとも１つの出力光ビームを受光し、前記少なくとも１つの出力ビーム毎に所望の出力強度を有した第２の出力ビームを生成する検光器を配置するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
前記調節器の後に光学システムを配置するステップと、
前記光学システムの瞳の実際のシグマ値を測定するステップと、
前記制御するステップ中に使用される制御信号を、前記測定するステップに基づき発生するステップとをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
前記制御システムが、前記光学システムのクリーンアップ開口部又は開口数を調節して、所望のシグマ値を生成する、請求項１９に記載の方法。
前記少なくとも１つの光学要素のアレイを形成するステップをさらに含み、
前記アレイ中の前記少なくとも１つの光学要素のそれぞれが、前記少なくとも１つの出力ビームのそれぞれの部分の偏光状態を変化させるために使用される、請求項１３に記載の方法。
半導体ウェハ又はフラット・パネル表示基板の１つを露光するために、前記リソグラフィ・システムを使用するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
請求項２２に記載の前記方法を使用した、フラット・パネル表示装置の形成。