JP2009071316A - リソグラフィ装置及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】投影システムの最終エレメントと基板の間に充填された液浸液から形成された、調整装置によって調整することができる光学特性を有するレンズを備えた液浸リソグラフィ装置である。調整装置は、液体レンズの特性、たとえば形状、組成、屈折率或いは吸収率などを空間若しくは時間の関数として調整するべく構成されており、それにより液浸リソグラフィ装置の画像化性能を変更することができる。
【選択図】図4
Description
−投影放射ビームを供給するための放射システムと、
−投影ビームを所望のパターンに従ってパターン化するべく機能するパターン化手段を支持するための支持構造と、
−基板を保持するための基板テーブルと、
−パターン化されたビームを基板の目標部分に投射するための投影システムと
を備えたリソグラフィ投影装置に関する。
−マスク
マスクの概念についてはリソグラフィにおいては良く知られており、バイナリ、交番移相及び減衰移相などのマスク・タイプ、及び様々なハイブリッド・マスク・タイプが知られている。このようなマスクを放射ビーム中に配置することにより、マスクに衝突する放射をマスク上のパターンに従って選択的に透過させ(透過型マスクの場合)、或いは選択的に反射させている(反射型マスクの場合)。マスクの場合、支持構造は、通常、入射する放射ビーム中の所望の位置に確実にマスクを保持することができ、且つ、必要に応じてマスクをビームに対して確実に移動させることができるマスク・テーブルである。
−プログラム可能ミラー・アレイ
粘弾性制御層及び反射型表面を有するマトリックス処理可能表面は、このようなデバイスの例の1つである。このような装置の基礎をなしている基本原理は、(たとえば)反射型表面の処理領域が入射光を回折光として反射し、一方、未処理領域が入射光を非回折光として反射することである。適切なフィルタを使用することにより、非回折光を反射ビームからフィルタ除去し、回折光のみを残すことができるため、この方法により、マトリックス処理可能表面の処理パターンに従ってビームがパターン化される。プログラム可能ミラー・アレイの代替実施例には、マトリックス配列された微小ミラーが使用されている。微小ミラーの各々は、適切な局部電界を印加することによって、或いは圧電駆動手段を使用することによって、1つの軸の周りに個々に傾斜させることができる。この場合も、微小ミラーは、入射する放射ビームを反射する方向が、処理済みミラーと未処理ミラーとでそれぞれ異なるようにマトリックス処理することが可能であり、この方法により、マトリックス処理可能ミラーの処理パターンに従って反射ビームがパターン化される。必要なマトリックス処理は、適切な電子手段を使用して実行される。上で説明したいずれの状況においても、パターン化手段は、1つ又は複数のプログラム可能ミラー・アレイを備えている。上で参照したミラー・アレイに関する詳細な情報については、たとえば、いずれも参照により本明細書に援用する米国特許US5,296,891号及びUS5,523,193号、並びにPCT特許出願WO98/38597号及びWO98/33096号を参照されたい。プログラム可能ミラー・アレイの場合、支持構造は、たとえば、必要に応じて固定或いは移動させることができるフレーム若しくはテーブルとして具体化されている。
−プログラム可能LCDアレイ
参照により本明細書に援用する米国特許US5,229,872号に、このような構造の例が記載されている。この場合の支持構造も、プログラム可能ミラー・アレイの場合と同様、たとえば、必要に応じて固定或いは移動させることができるフレーム若しくはテーブルとして具体化されている。
分かり易くするために、本明細書の以下の特定の部分、とりわけ例の部分にはマスク及びマスク・テーブルが包含されているが、このような例の中で考察されている一般原理は、上で説明したパターン化手段のより広義の文脈の中で理解されたい。
−少なくとも一部が放射線感応材料の層で覆われた基板を提供する段階と、
−放射システムを使用して投影放射ビームを提供する段階と、
−投影ビームの断面をパターン化するべくパターン化手段を使用する段階と、
−パターン化された放射ビームを放射線感応材料の層の目標部分に投射する段階とを含むデバイス製造方法であって、液体から形成されたレンズを提供する段階と、レンズの光学特性を調整するべく調整装置を使用する段階とを特徴とするデバイス製造方法が提供される。
図1は、本発明の特定の実施例によるリソグラフィ投影装置を略図で示したものである。この装置は、
−投影放射ビームPB(たとえばDUV放射)を供給するための放射システムEx、IL(この特定の実施例の場合、放射システムは放射源LAをさらに備えている)と、
−マスクMA(たとえばレチクル)を保持するためのマスク・ホルダを備えた、アイテムPLに対してマスクを正確に位置決めするための第1の位置決め手段に接続された第1の対物テーブル(マスク・テーブル)MTと、
−基板W(たとえばレジスト被覆シリコン・ウェハ)を保持するための基板ホルダを備えた、アイテムPLに対して基板を正確に位置決めするための第2の位置決め手段に接続された第2の対物テーブル(基板テーブル)WTと、
−マスクMAの照射部分を基板Wの目標部分C(たとえば1つ又は複数のダイからなる)に結像させるための投影システム(「レンズ」)PL(たとえば屈折系)とを備えている。図に示すように、この装置は透過型(たとえば透過型マスクを有する)の装置であるが、一般的にはたとえば反射型(たとえば反射型マスクを備えた)の装置であっても良い。別法としては、この装置は、たとえば上で参照したタイプのプログラム可能ミラー・アレイなどの他の種類のパターン化手段を使用することもできる。
1.ステップ・モードでは、マスク・テーブルMTは、基本的に静止状態に維持され、マスク画像全体が目標部分Cに1回の照射(すなわち単一「フラッシュ」で)投影される。次に、基板テーブルWTがx及び/又はy方向にシフトされ、異なる目標部分CがビームPBによって照射される。
2.走査モードでは、所与の目標部分Cが単一「フラッシュ」に露光されない点を除き、ステップ・モードと基本的に同じシナリオが適用される。代わりに、マスク・テーブルMTを所与の方向(いわゆる「走査方向」、たとえばy方向)に速度νで移動させることができるため、投影ビームPBでマスク画像を走査し、且つ、基板テーブルWTを同時に同じ方向又は逆方向に、速度V=Mνで移動させることができる。MはレンズPLの倍率である(通常、M=1/4若しくはM=1/5)。この方法によれば、解像度を犠牲にすることなく、比較的大きい目標部分Cを露光することができる。
2 液体の屈折率プロファイルを測定するための測定装置
3、34 試験室
4 液体の吸収率プロファイルを測定するための測定装置
5 光源
7 制御媒体
8 投影装置の焦点を修正するための装置
9 制御媒体貯蔵容器
10 投影装置の露光量を修正するための装置
12 画像視野貯蔵容器(液体)
13、17 シール部材
14 非接触シール
15 ビーム経路
16 屈折率センサ
18、32 吸収率センサ
19 液体幾何学コントローラ
20 コンピュータ
21 第2成分圧力コントローラ
22 熱交換器(入口、熱交換器入口)
23 熱交換器(出口、熱交換器出口)
24 温度プロファイル・コントローラ
25 第2の成分
26 閉回路
27、35、37 ペリクル
28 粒子交換器
29 平行平面プレート
30 液体組成コントローラ
31 液体圧力コントローラ
33 入口
36 トランスミッタ
38 レシーバ
AM 調整手段
C 目標部分
CO コンデンサ
Ex、IL 放射システム(ビーム拡大器、照明システム(イルミネータ))
IF 干渉測定手段
IN インテグレータ
IN 入口
LA 放射源
MA マスク
MT 第1の対物テーブル(マスク・テーブル)
OUT 出口
PB 投影放射ビーム
PL 投影システム(レンズ)
W 基板
WT 第2の対物テーブル(基板テーブル)
Claims (22)
- 投影放射ビームを提供するための放射システムと、
前記投影ビームを所望のパターンに従ってパターン化するべく機能するパターン化手段を支持するための支持構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン化されたビームを前記基板の目標部分に投射するための投影システムとを備えたリソグラフィ投影装置であって、液体から形成された、調整可能な光学特性を有するレンズと、前記光学特性を調整するための調整装置とを備えたことを特徴とするリソグラフィ投影装置。 - 前記投影システムの最終エレメントと前記基板の間の空間の少なくとも一部に液体を充填するための液体供給システムをさらに備え、前記空間に充填された前記液体が前記液体レンズを形成する、請求項1に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記調整装置が、前記液体レンズの前記光学特性の空間依存性を制御するべく構成された、請求項1又は請求項2に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記調整装置が、前記液体レンズの時変光学特性を提供し、且つ、制御するべく構成された、請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記調整装置が、温度を制御するための液体温度コントローラを備え、それにより前記液体レンズを形成している前記液体の屈折率及び吸収率が特性に含まれる、請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記調整装置が、圧力を制御するための液体圧力コントローラを備え、それにより前記液体レンズを形成している前記液体の屈折率及び吸収率が特性に含まれる、請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記調整装置が、前記液体レンズの形状を制御するための液体幾何学コントローラを備えた、請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記調整装置が、組成を制御するための液体組成コントローラを備え、それにより前記液体レンズを形成している前記液体の屈折率及び吸収率が特性に含まれる、請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記温度コントローラが、前記液体レンズを形成している前記液体中に均一若しくは不均一温度プロファイルを確立することができる1つ又は複数の熱交換器を備えた、請求項5又は請求項5に従属する場合は請求項6から請求項8までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記温度コントローラが、前記基板に平行な平面内に位置する軸に対して異なる高さ、半径及び/又は角度で配置された、独立した複数の熱交換器を備えた、請求項5又は請求項5に従属する場合は請求項6から請求項9までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記熱交換器が、液体を交換することなく前記液体レンズを加熱若しくは冷却するべく構成された、請求項9又は請求項10に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記熱交換器が、前記液体レンズを加熱若しくは冷却し、且つ、温度調節済みの液体と交換するべく構成された請求項9又は請求項10に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記熱交換器が、前記温度調節済みの液体の交換を実施するべく前記液体供給システムに結合された、請求項12に記載のリソグラフィ投影装置。
- 温度、圧力、境界幾何学、組成、屈折率及び吸収率のうちの任意の1つを含むレンズの特性を、位置若しくは時間の関数として測定するための液体センサ・システムをさらに備えた、請求項1から請求項13までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記液体幾何学コントローラが、前記レンズの厚さを前記投影システムの前記最終エレメントの軸に平行の方向に制御する、請求項7又は請求項7に従属する場合は請求項8から請求項14までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記液体組成コントローラが、前記液体レンズを形成している前記液体に不純物イオンを添加し、或いは前記液体から不純物イオンを除去するための1つ又は複数の粒子交換器を備えた、請求項8又は請求項8に従属する場合は請求項9から請求項15までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記液体組成コントローラが、前記液体レンズを形成している第1の液体と、前記液体レンズを形成する、前記第1の液体の組成とは異なる組成を有する第2の液体とを完全に交換するべく構成された、請求項16に記載のリソグラフィ投影装置。
- 水、エタノール、アセトン及びベンゾアートのうちの1つ又は複数を使用して前記第1若しくは第2の液体を形成することができる、請求項17に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記装置の焦点を、前記液体レンズを形成している前記液体の前記液体センサ・システムを使用して測定した屈折率プロファイルの関数として修正するための装置を備えた、請求項14又は請求項14に従属する場合は請求項15から請求項18までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記装置の露光量を、前記液体レンズを形成している前記液体の前記液体センサ・システムを使用して測定した吸収率プロファイルの関数として修正するための装置を備えた、請求項14又は請求項14に従属する場合は請求項15から請求項19までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
- 前記調整装置が、球面収差及び/又は像面湾曲を含む光学効果を生成するべく構成された、請求項1から請求項20までのいずれか一項に記載のリソグラフィ投影装置。
- 少なくとも一部が放射線感応材料の層で覆われた基板を提供する段階と、
放射システムを使用して投影放射ビームを提供する段階と、
前記投影ビームの断面をパターン化するべくパターン化手段を使用する段階と、
パターン化された放射ビームを前記放射線感応材料の層の目標部分に投射する段階とを含むデバイス製造方法であって、液体から形成されたレンズを提供する段階と、前記レンズの光学特性を調整するべく調整装置を使用する段階とを特徴とするデバイス製造方法。
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