JP2009508170A - マイクロリソグラフィ露光システムの光学システム - Google Patents
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Abstract
Description
前記グループの第1の複屈折要素の光学結晶軸が第1の向きを有し、
前記グループの第2の複屈折要素の光学結晶軸が第2の向きを有し、前記第2の向きは、前記第1の向きの回転から明らかになるように記述することができ、前記回転は、光学システム軸のまわりの90°又はその整数倍の角度の回転に対応せず、
前記グループの第3の複屈折要素の光学結晶軸が第3の向きを有し、前記第3の向きは、前記第2の向きの回転から明らかになるように記述することができ、前記回転は、光学システム軸のまわりの90°又はその整数倍の角度の回転に対応しない光学システム。
前記グループの第1の複屈折要素の光学結晶軸は第1の向きを有し、
前記グループの第2の複屈折要素の光学結晶軸は第2の向きを有し、前記第2の向きは、前記第1の向きの回転から明らかになるように記述することができ、光学システム軸のまわりの90°の角度又は整数倍の回転に対応しておらず、
前記グループの第3の複屈折要素の光学結晶軸は第3の向きを有し、前記第3の向きは、前記第2の向きの回転から明らかになるように記述することができ、前記回転は、光学システム軸(OA)のまわりの90°又はその整数倍の角度の回転に対応しない。
Claims (48)
- 光学システム、特にマイクロリソグラフィ露光システムの照明システム又は投影レンズであって、光学システム軸(OA)と、3つの複屈折要素から成る少なくとも1つの要素グループ(200)とを有し、それぞれの複屈折要素が単光軸材料から作成され且つ非球面を有し、
・前記グループの第1の複屈折要素(211、221、511、521、531、541、551、561)の光学結晶軸(ca−1)が第1の向きを有し、
・前記グループの第2の複屈折要素(212、222、512、522、532、542、552、562)の光学結晶軸(ca−2)が第2の向きを有し、前記第2の向きは、前記第1の向き(ca−1)の回転から明らかになるように記述することができ、前記回転は、光学システム軸(OA)のまわりの90°又はその整数倍の角度の回転に対応せず、
・前記グループの第3の複屈折要素(213、223、513、523、533、543、553、563)の光学結晶軸(ca−3)は第3の向きを有し、前記第3の向きは、前記第2の向きの回転から明らかになるように記述することができ、前記回転は、光学システム軸(OA)のまわりの90°又はその整数倍の角度の回転に対応しない光学システム。 - 光学システム、詳細にはマイクロリソグラフィ露光システムの照明システム又は投影レンズであって、光学システム軸(OA)と、3つの要素対(651、652、653)から成る少なくとも1つの要素グループ(650、650’、650”、650''')とを有し、各要素対は、1つの複屈折要素(651a、652a、653a)と1つの属性補償要素(651b、652b、653b)とから成り、前記複屈折要素は、単光軸材料から作成され且つ非球面を有し、各複屈折要素と属性補償要素は互いに補って前記要素対(651、652、653)の平行平面幾何学形状になり、
・前記グループ(650)の第1の複屈折要素(651a)の光学結晶軸(ca−1)は第1の向きを有し、
・前記グループ(650)の第2の複屈折要素(652a)の光学結晶軸(ca−2)は第2の向きを有し、前記第2の向きは、前記第1の向き(ca−1)の回転から明らかになるように記述することができ、前記回転は、光学システム軸(OA)のまわりの90°又はその整数倍の角度の回転に対応せず、
・前記グループ(650)の第3の複屈折要素(653a)の光学結晶軸(ca−3)は第3の向きを有し、前記第3の向きは、前記第2の向きの回転から明らかになるように記述することができ、前記回転は、光学システム軸(OA)のまわりの90°又はその整数倍の角度の回転に対応しない光学システム。 - 各補正要素(651b、652b、653b)は、単光軸材料から作成され、各補正要素(651b、652b、653b)の光学結晶軸は、光学システム軸(OA)に垂直で且つ属性複屈折要素(651a、652a、653a)の光学結晶軸(ca−1、ca−2、ca−3)に垂直な方向に向けられた請求項2に記載の光学システム。
- 前記複屈折要素がそれぞれ、前記光学システムの所定の動作波長でΔψmin≒25mradの最小位相リターデーションが得られるような厚さプロファイルの変化を有する請求項1から3のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記3つの複屈折要素のすべての光学結晶軸は、互いに異なる方向に向けられた請求項1から4のいずれか1項に記載の光学システム。
- 第1の複屈折要素(211、511)と第3の複屈折要素(213、513)の光学結晶軸は、実質的に互いに平行である請求項1から4のいずれかに記載の光学システム。
- 前記第1の複屈折要素、第2の複屈折要素、第3の複屈折要素の前記光学システム軸は、前記光学システム軸と垂直か平行である請求項1から6のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記複屈折要素のうちの1つの光学結晶軸は、前記光学システム軸(OA)と実質的に平行であり、2つの残りの複屈折要素の光学結晶軸は、前記光学システム軸(OA)と実質的に垂直で、前記光学システム軸(OA)のまわりに30°〜60°の範囲の角度、より好ましくは40°〜50°の範囲の角度、更に好ましくは45°の角度だけ互いに回転された請求項の1から5のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記複屈折要素の光学結晶軸(ca−1、ca−2、ca−3)は、前記光学システム軸(OA)に対して垂直であり、第1の複屈折要素(211、511、651a)の光学結晶軸(ca−1)と第3の複屈折要素(213、513、653a)の光学結晶軸(ca−3)はそれぞれ、前記光学システム軸(OA)のまわりに第2の複屈折要素(212、512、652a)の光学結晶軸(ca−2)に対して30°〜60°の範囲の角度、より好ましくは40°〜50°の範囲の角度、更に好ましくは45°の角度だけ互いに回転された請求項の1から7のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記グループの前記複屈折要素(521〜523、531〜533、541〜543、551〜553、561〜563)のうちの1つ又は2つは、前記光学システム軸と実質的に垂直な光学結晶軸を有し、前記グループの他の複屈折要素は、前記光学システム軸(OA)と実質的に平行な光学結晶軸を有する請求項1から9のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記光学システム軸と実質的に平行な光学結晶軸を有する前記グループの前記複屈折要素は、光学的に活性な材料、好ましくは結晶水晶(SiO2)から作成される請求項10に記載の光学システム。
- 前記複屈折要素(211〜213、511〜513、521〜523、531〜533、541〜543、551〜553、561〜563、651a、652a、653a)のうちの少なくとも1つの複屈折材料は、フッ化マグネシウム(MgF2)、フッ化ランタン(LaF3)、サファイア(Al2O3)、結晶水晶(SiO2)から成るグループから選択される請求項1から11のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記要素グループの前記3つの複屈折要素(211〜213、511〜513、521〜523、531〜533、541〜543、551〜553、561〜563、651a、652a、653a)のうちの少なくとも2つ、より好ましくはすべての複屈折要素は、組み合わされた要素に一体化された請求項1から12のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記要素グループ又は前記組み合わせ要素は、光学システム軸(OA)に沿って、要素グループ又は組み合わせ要素それぞれの平均光学有効径の50%以下、好ましくは20%以下、更に好ましくは10%以下の最大軸方向長を有する請求項1から13のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記複屈折要素は、平均実質屈折力ゼロである請求項1から14のいずれか1項に記載の光学システム。
- 光ビームの断面全体に偏光分布の乱れを引き起こす少なくとも1つの第4の光学要素(143、642、942)を含み、前記第1の非球面、第2の非球面、第3の非球面は、偏光分布の前記乱れが少なくとも部分的に補償されるように選択される請求項1から15のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記第4の光学要素(143、642、942)によって引き起こされる偏光の前記分布は、前記光学システム軸(OA)のまわりのk回対称性を有し、前記要素グループの前記複屈折要素(211〜213、511〜513、521〜523、531〜533、541〜543、551〜553、561〜563、651a、652a、653a)の前記非球面は、少なくとも1つのミラー対称軸を有する請求項16に記載の光学システム。
- 前記第4の光学要素によって引き起こされる前記偏光分布は、前記光学システム軸のまわりの4回対称性を有し、前記グループの少なくとも1つの複屈折要素の前記非球面は、2つのミラー対称軸を有する請求項16又は17に記載の光学システム。
- 光ビームの断面全体にわたる偏光分布の乱れを引き起こす前記第4の光学要素(143、642、942)は、193nmの動作波長において少なくとも10nm/cmの大きさの複屈折を提供する立方結晶材料を含む請求項16から18のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記第4の光学要素(143、642、942)は、(100)−立方結晶レンズ又は(111)−立方結晶レンズである請求項16から19のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記第4の光学要素(143、642、942)は、スピネル(詳細にはMgAl2O4とガーネット(詳細にはLu3Al5O12とY3Al5O12から成るグループから選択された材料から作成される請求項16から20のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記第4の光学要素(942)は、第2のレンズ構成要素に埋め込まれた第1のレンズ構成要素を備え、前記第2のレンズ構成要素は、光学的等方性材料、好ましくは融解石英(SiO2)から作成される請求項16から21のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記第1のレンズ構成要素は、193nmの動作波長で少なくとも10nm/cmのリターデーションを提供する結晶材料から作成される請求項22に記載の光学システム。
- 前記第1のレンズ構成要素は、193nmの動作波長で1.7より大きい屈折率を有する結晶材料から作成される請求項22又は23に記載の光学システム。
- 前記第1のレンズ構成要素の前記結晶材料は、単光軸材料である請求項22から24のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記単光軸材料は、フッ化マグネシウム(MgF2)、フッ化ランタン(LaF3)、サファイア(Al2O3)、結晶水晶(SiO2)から成るグループから選択される請求項25に記載の光学システム。
- 前記第1のレンズ構成要素の前記結晶材料は、立方結晶材料である請求項22から24のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記第1のレンズ構成要素の前記結晶材料は。スピネル(詳細にはMgAl2O4)とガーネット(詳細にはLu3Al5O12とY3Al5O12)から成るグループから選択される請求項27に記載の光学システム。
- 前記第2のレンズ構成要素はメニスカスレンズであり、前記第1のレンズ構成要素は、前記メニスカスレンズの凹状出射側に配置されて前記第2のレンズ構成要素と共に実質的に平面凸レンズを形成する請求項22から28のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記非球面の少なくとも1つは、前記光学システムの少なくとも瞳平面の近くに配置された請求項1から29のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記瞳平面は、前記光学システムの光伝搬方向に沿った第1の瞳平面である請求項1から30のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記複屈折要素の少なくとも2つの間のギャップは、前記2つの複屈折要素の屈折率の30%以下、好ましくは20%以下、更に好ましくは10%以下異なる屈折率を有する液体で少なくとも部分的に満たされる請求項1から31のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記複屈折要素は、フッ化マグネシウム(MgF2)から作成され、前記複屈折要素の少なくとも2つの間のギャップは、少なくとも部分的に水(H2O)で満たされた請求項32に記載の光学システム。
- 前記要素グループ又は組み合わせ要素のうちの少なくとも2つ、より好ましくは少なくとも3つをそれぞれ含む請求項1から33のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記組み合わせ要素又は前記要素グループは、前記光学システムの瞳平面に配置された請求項1から34のいずれか1項に記載の光学システム。
- 前記組み合わせ要素又は前記要素グループは、関係0.8<(D1/D2)<1.0を満たす位置に配置され、ここでD1は、前記位置における光束の径であり、D2は、前記位置における光学的に使用される全体の径である請求項1から34のいずれか1項に記載の光学システム。
- 少なくとも2つの組み合わせ要素又は要素グループを含み、これらの組み合わせ要素又は要素グループは両方とも関係0.5≦(D1/D2)≦1.0を満たす位置に配置され、ここで、D1は、それぞれの位置において光学的に使用される全体の径であるそれぞれの位置における光束の径である請求項1から34のいずれか1項に記載の光学システム。
- 光学システム、詳細にはマイクロリソグラフィ露光システムの照明システム又は投影レンズであって、少なくとも1つの要素グループを有し、前記要素グループは、
・第1の非球面とその光学結晶軸の第1の向きを有する第1の複屈折要素と、
・第2の非球面とその光学結晶軸の第2の向きを有する第2の複屈折要素と、
・第3の非球面とその光学結晶軸の第3の向きを有する第3の複屈折要素とを有し、
・前記第1の向き、第2の向き、第3の向きが互いに異なる光学システム。 - 前記第4の光学要素は、前記マイクロリソグラフィ投影レンズの像面の最も近くにある3つの要素の間にあり、より好ましくはマイクロリソグラフィ投影レンズの最終要素である請求項16から38のいずれか1項に記載の少なくとも1つの光学システムを含むマイクロリソグラフィ投影レンズ。
- 請求項1から38のいずれか1項に記載の少なくとも1つの光学システムによって所定の偏光分布を提供する照明システム、詳細にはマイクロリソグラフィ投影露光装置。
- 前記所定の偏光分布は、接線偏光分布である請求項40に記載の照明システム。
- 前記光学要素グループの前記複屈折要素は、前記所定の偏光分布を変更するために交換可能である、請求項40又は41に記載の照明システム。
- 第2のレンズ構成要素に埋め込まれた第1のレンズ構成要素を有し、前記第1のレンズ構成要素がスピネルから作成され、前記第2のレンズ構成要素が光学的に等方性の材料から作成された光学要素。
- 第2のレンズ構成要素に埋め込まれた第1のレンズ構成要素を有し、前記第1のレンズ構成要素が、λ≒193nmで1.7より大きい屈折率を有する立方結晶材料から作成され、前記第2のレンズ構成要素が光学的に等方性の材料から作成された光学要素。
- 照明システムと投影レンズを有するマイクロリソグラフィ投影露光装置であって、前記照明システム及び/又は前記投影レンズは、請求項1から38のいずれか1項に記載の光学システムあるいは請求項43又は44に記載の光学要素を有するマイクロリソグラフィ投影露光装置。
- マイクロリソグラフィ投影露光を行うための請求項1から38のいずれか1項に記載の光学システムの使用。
- マスクに光を照射する段階と前記マスクの像を前記基板上に投影する段階とを含む基板をマイクロリソグラフィで構成する方法であって、マスクに光を照射する前記段階及び/又は前記マスクの像を前記基板上に投影する前記段階が、請求項1から38のいずれか1項に記載の光学システムを使用する方法。
- 請求項47に記載の方法に従って製造される微細構造装置。
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