JP2009532724A - デバイス製造用のマイクロリソグラフィ投影光学システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反射マイクロリソグラフィ投影光学システム(300)は、対物面(103)内の物体視野からの波長λを有する放射光を像平面(102)内で少なくとも1mm×1mmのサイズを有する像視野に結像するように配列された複数の反射光学要素(310、320、330、340、350、360)を含む。この光学システムは、約75mm又はそれよりも小さい物体−像シフト(OIS)を有する。この場合には、測定及び試験は、回転軸回りの光学システムの回転にも関わらず容易に実施することができる。
【選択図】図3
Description
特にマイクロリソグラフィ投影露光装置における対物器械として用いることができる光学システムを投影対物器械の測定及び試験に対するアクセス容易性に関して改善することが本発明の目的である。
本発明による光学システムでは、回転軸回りの光学システムの回転に関わらず、測定及び試験を容易に実施することができる。例えば、光学システム(例えば、高NA光学システム)の実施形態は、光学システムが回転軸回りに回転する際に中心物体視野点の平行移動が僅かであるか又は全く生じない比較的小さいか又はゼロの物体−像シフトを有することができる。従って、光学システムが回転を受ける時に、同じ視野位置で、その視野位置を再定位する必要なく測定及び試験を繰返し実施することができる。物体−像シフトは、特に50mm、25mm、又はそれ未満とすることができる。有利な態様では、光学システムは、物体−像シフトがゼロである。これは、物体−像回転軸周りの光学システムの回転が、軸上の視野点の平行移動を全く引き起こさないことを意味する。少なくとも1mm×1mmの像視野サイズは、投影光学システムを通じて照らす基板に関して高い処理機能を可能にする。
請求項7に記載の自由形状光学面を有する2つの反射要素は、一方では良好な収差の最小化の可能性を導き、製造された自由形状に対してより複雑でない、ある一定の収差最小化要件を満たす可能性を与える。また、光学システムは、3つ、4つ、5つ、又は6つの自由形状要素を有することができる。
請求項11に記載の像視野寸法は、マイクロリソグラフィ投影装置における光学システムの効率的使用を可能にする。矩形の視野は、約2mmの最小寸法を有することができ、約1mm又はそれよりも大きい第1の寸法、並びに約1mm又はそれよりも大きい第2の寸法を有することができ、第1の寸法と第2の寸法は直交する。この第2の寸法は、約10mm又は約20mm又はそれよりも大きいとすることができる。
請求項14に記載の非平行の主光線は、光学システム及び隣接する構成要素の設計に対して高度の柔軟性を与える。主光線は、対物面での対物面法線に対して約3°又はそれよりも大きく、5°又はそれよりも大きく、又は7°又はそれよりも大きい角度にあると考えられる。
請求項16に記載の主光線を発散させることは、少数の光学構成要素による投影対物器械の前にある照明光学器械内の強度分布の制御により、対物面における照明角度の分布を制御する可能性を与える。発散する主光線を有する光学システムでは、対物面は、複数の要素と光学システムの入射瞳孔との間に位置決めされる。これは、収斂性(負の)主光線角度を有する光学システムを用いては不可能であり、それは、これが、操作面への接近を可能にし、この操作面における強度分布を通じて照明角度分布を制御する付加的な構成要素の要件をもたらすと考えられるからである。一方、収斂性主光線は、良好な収差制御が可能であること、及び必要とされる低収差量を達成するのにより小さいミラーサイズを利用することができることである利点を有する。
請求項18に記載のテレセントリック光学システムは、高さ変化を有する対物面内の結像される物体の使用可能性を与える。特に、そのような物体は、位相シフトマスクである。
請求項20に記載の光学システムは、非常に高い解像度をもたらす。比率θ/NAは、約60又はそれ未満、又は50又はそれ未満とすることができる。
請求項21に記載の放射光源と請求項22に記載の照明システムとを有する光学システムは、そのような放射光源の波長範囲での収差及び歪曲収差が起こり得るので、測定及び試験の使用による収差の最小化を有利に利用する。好ましくは、波長は、約10nmから約15nmの範囲にある。
請求項24に記載のマイクロリソグラフィツールの利点は、請求項1から23による光学システムに関して上述したものに対応する。同じことは、請求項25に記載の製造法に関して、更に請求項26に記載の構成要素に関しても成り立つ。
更に、実施形態は、以下の利点のうちの1つ又はそれよりも多くを含むことができる。例えば、実施形態は、像平面においてテレセントリックである反射投影対物器械を含む。それにより、像側作業距離の範囲にわたって一定又はほぼ一定の像拡大を達成することができる。
投影対物器械は、低い収差で像を供給することができる。ある一定の実施形態では、投影対物器械は、約30mλ又はそれよりも小さい波面誤差に対して補正される。ある一定の実施形態では、投影対物器械は、約2nm又はそれよりも小さい値よりも低い歪曲収差に対して補正される。
一部の実施形態では、回転軸回りの投影対物器械の回転にも関わらず、投影対物器械の測定を容易に実施することができる。例えば、投影対物器械(例えば、高NA投影対物器械)の実施形態は、投影対物器械が軸回りに回転する際に中心物体視野点の平行移動が僅かであるか又は全く生じない比較的小さいか又はゼロの物体−像シフトを有することができる。従って、投影対物器械が回転を受ける時に、視野位置を再定位する必要なく同じ視野位置で測定を繰返し実施することができる。
投影対物器械の実施形態は、可視及び紫外(UV)波長を含む様々な異なる波長における作動に適応させることができる。実施形態は、極UV(EUV)波長における作動に適応させることができる。更に、実施形態は、1つよりも多い波長における使用又はある一定の波長範囲にわたる使用に適応させることができる。
一部の実施形態では、陰影効果の視野依存性が低いか又は全くない反射投影対物器械を提供する。例えば、反射投影対物器械は、物体視野上で主光線の均一な照明角度をもたらす、対物面から遠くに(例えば、無限遠に)定位したそれらの入射瞳孔を有することがでる。それにより、主光線角度が物体視野にわたって変化する場合に生じる視野依存の陰影効果を低減又は回避することができる。代替的又は追加的に、投影対物器械は、投影対物器械内の各ミラーに対する子午断面の光線に対して、比較的小さい値の主光線入射角及び/又は小さい入射角変化を有することができ、その結果、各ミラーに対する平均反射率が上昇する。
他の特徴及び利点は、本説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかであろう。
下位請求項からの全ての又は選択された特徴は、特に有利な実施形態を形成するために組み合わせることができる。
光源110は、ツール100の望ましい作動波長λで光を供給するように選択される。一部の実施形態では、光源110は、KrFレーザ(例えば、約248nmの波長を有する)、又はArFレーザ(例えば、約193nmの波長を有する)のようなレーザ光源である。用いることができる非レーザ光源は、電磁スペクトルの青色又はUV部分、例えば、約365nm、約280nm、又は約227nmにおいて光を発するLEDのような発光ダイオード(LED)を含む。
対物面103は、投影対物器械101の長手寸法又はトラック長とも呼ばれる距離Lだけ像平面102から分離する。一般的にこの距離は、投影対物器械101の特定の設計及びツール100の作動波長に依存する。EUVリソグラフィのための設計されたツール等における一部の実施形態では、Lは、約1mから約3mの範囲内(例えば、約1.5mから約2.5mの範囲内)にある。ある一定の実施形態では、Lは、約1.9m又はそれ未満(例えば、約1.8m又はそれ未満、約1.7m又はそれ未満、約1.6m又はそれ未満、約1.5m又はそれ未満)のように2mよりも短い。Lは、約0.2m又はそれよりも大きい(例えば、約0.3m又はそれよりも大きく、約0.4m又はそれよりも大きく、約0.5m又はそれよりも大きく、約0.6m又はそれよりも大きく、約0.7m又はそれよりも大きく、約0.8m又はそれよりも大きく、約0.9m又はそれよりも大きく、約1m又はそれよりも大きい)ものとすることができる。
ここで、noは、基板150の表面に隣接する液浸媒体(例えば、空気、窒素、水、又は排気環境)の屈折率であり、θmaxは、投影対物器械101からの像形成光線の最大円錐体の半角である。
ここで、Rは、印刷することができる最小寸法であり、kは、プロセス因子と呼ばれる無次元定数である。kは、放射光(例えば、偏光特性)、照明特性(例えば、部分干渉、環状照明、双極設定、四重極設定)、及びレジスト材料に関連する様々な因子に依存して変化する。一般的に、kは、約0.4から約0.8の範囲にあるが、ある一定の用途では0.4よりも低くし、0.8よりも高くすることができる。
更に、ある一定の実施形態では、歪曲収差は、像視野にわたって比較的小量だけ異なるものとすることができる。例えば、歪曲収差は、像視野にわたって約5nm又はそれ未満(例えば、約4nm又はそれ未満、約3nm又はそれ未満、約2nm又はそれ未満、約1nm又はそれ未満)だけ異なるものとすることができる。
一般的な投影対物器械101は、少なくとも4つのミラー(例えば、5つ又はそれよりも多くのミラー、6つ又はそれよりも多くのミラー、7つ又はそれよりも多くのミラー、8つ又はそれよりも多くのミラー、9つ又はそれよりも多くのミラー、10個又はそれよりも多くのミラー、11個又はそれよりも多くのミラー、12個又はそれよりも多くのミラー)を有する。対物器械の全てのミラーが対物面と像平面の間に位置決めされることが望ましい実施形態では、対物器械101は、一般的に偶数個のミラー(例えば、4つのミラー、6つのミラー、8つのミラー、10個のミラー)を有することになる。投影対物器械の全てのミラーが対物面と像平面の間に位置決めされたある一定の実施形態では、奇数個のミラーを用いることができる。例えば、1つ又はそれよりも多くのミラーを比較的大きい角度で傾斜させる場合には、投影対物器械は、奇数個のミラーを含むことができ、全てのミラーは、対物面と像平面の間に位置決めされる。
z’ = (R2 - (x’ - xc)2 - (y’ - yc)2)1/2 - zc
これは、座標(xc、yc、zc)を中心とする半径Rの球面表面に関する式である。
ここで、h2=x’2+y’2であり、A’jは、円錐表面からの回転対称基準表面の偏差を特徴付ける係数である。一般的に、基準表面をミラー表面に当て嵌めるために用いる非球面係数A’jの個数は、表面を計算するために用いるシステムのコンピュータパワー、利用可能時間、及び望ましい精度レベルに依存して異なるものとすることができる。一部の実施形態では、基準表面は、3次までの非球面係数を用いて計算することができる。ある一定の実施形態では、3次よりも高い(例えば、4次、6次)係数が用いられる。円錐及び非球面表面のパラメータ化に関する更に別の解説に対しては、例えば、「Optical Research Associates」(パサデナ、CA)より入手可能な「Code V」に関する製品マニュアルを参照されたい。
回転対称基準表面を判断した後に、ミラー表面上の付加的な点の間の局所距離を特定し、可視化することができる。回転対称基準表面の付加的な特性を特定することができる。例えば、回転非対称ミラー表面からの回転対称基準表面の最大偏差を特定することができる。
投影対物器械101内のミラーの第1及び第2の主曲率の合計は、比較的小さいものとすることができる。例えば、ミラーの第1及び第2の主曲率の合計の絶対値は、約10-3又はそれ未満(例えば、約5×10-4又はそれ未満、約3×10-4、約2×10-4又はそれ未満、約10-4又はそれ未満、5×10-5又はそれ未満、10-5又はそれ未満)とすることができる。
ここで、次式が成り立つ。
Zは、Z軸に平行な表面たるみであり(Z軸は、投影対物器械101内の基準軸105に対して平行であってもなくてもよく、すなわち、一般的に、投影対物器械101内の基準軸105に対して偏心及び傾斜する)、cは、頂点の曲率に対応する定数、kは円錐定数、Cjは単項式XmTnである。一般的に、c、k、及びCjの値は、投影対物器械101に対するミラーの望ましい光学的性質に基づいて特定される。更に、単項式の次数m+nは、必要に応じて異なるものとすることができる。高次の単項式は、一般的に投影対物器械設計に高レベルの収差をもたらすことができるが、一般的に特定における計算負荷が高い。一部の実施形態では、m+nは、10又はそれよりも大きい(例えば、15又はそれよりも大きく、20又はそれよりも大きい)である。下記に解説するように、自由形状ミラーの式におけるパラメータは、市販の光学設計ソフトウエアを用いて特定することができる。一部の実施形態では、m+nは、10よりも小さい(例えば、9又はそれ未満、8又はそれ未満、7又はそれ未満、6又はそれ未満、5又はそれ未満、4又はそれ未満、3又はそれ未満)。
一般的に、投影対物器械101は、正の屈折力を有する1つ又はそれよりも多くのミラーを含む。言い換えれば、ミラーの反射部分は凹表面を有し、凹面ミラーと呼ばれる。投影対物器械101は、2つ又はそれよりも多く(例えば、3つ又はそれよりも多く、4つ又はそれよりも多く、5つ又はそれよりも多く、6つ又はそれよりも多い)の凹面ミラーを含むことができる。また投影対物器械101は、負の屈折力を有する1つ又はそれよりも多くのミラーを含むことができる。これは、ミラーのうちの1つ又はそれよりも多くが凸面表面を有する反射部分を有することを意味する(凸面ミラーと呼ばれる)。一部の実施形態では、投影対物器械101は、2つ又はそれよりも多い(例えば、3つ又はそれよりも多く、4つ又はそれよりも多く、5つ又はそれよりも多く、6つ又はそれよりも多い)凸面ミラーを含む。
投影対物器械300は、13.5nmの光による作動に対して構成され、0.35の像側NA、及び1、500mmのトラック長を有する。結像放射光の光路長は3.833mmである。従って、トラック長に対する光路長の比率は、ほぼ2.56である。投影対物器械は、4Xの縮小、100nmよりも小さい最大歪曲収差、0.035λのWrms、及び28nmの視野曲率を有する。投影対物器械300の付加的な特性を以下の投影対物器械101の解説において示している。
例えば、対物面103からの放射光経路内の第1のミラーであるミラー310は、正の屈折力を有する。ミラー320、340、及び360も同様にPミラーである。ミラー330及び350は、(N)負の屈折力を有する。従って、投影対物器械300における放射光経路内のミラーシーケンスは、PPNPNPである。
一般的に、ミラーによって反射したλの光の百分率は、ミラー表面上の光の入射角の関数として変化する。結像放射光は、いくつかの異なる経路に沿って反射投影対物器械を通じて伝播するので、各ミラー上の光の入射角は異なるものとすることができる。凹面反射面401を含むミラー400の一部分を子午断面で示している図4を参照して、この効果を示す。結像放射光は、光線410、420、及び430で示しているいくつかの異なる経路に沿って、表面401上へと入射する。光線410、420、及び430は、表面法線が異なる表面401の一部分の上に入射する。これらの部分における表面法線の方向をそれぞれ光線410、420、及び430に対応する線411、421、及び431で示している。光線410、420、及び430は、それぞれ角度θ410、θ420、及びθ430で表面401上に入射する。一般的に、角度θ410、θ420、及びθ430は、異なるものとすることができる。
投影対物器械101内の各ミラーにおいて、結像放射光の入射角は、様々な種類で特徴付けることができる。1つの特徴付けは、投影対物器械101の子午断面における各ミラー上の子午光線の最大入射角である。子午光線は、子午断面内で延びる光線を意味する。一般的に、θは、投影対物器械101内の異なるミラーにおいて異なるものとすることができる。
一部の実施形態では、像側NAに対する最大値θmax(度における)の比率は、約100又はそれ未満(例えば、約80又はそれ未満、約70又はそれ未満、68又はそれ未満、約60又はそれ未満、約50又はそれ未満、約40又はそれ未満、約30又はそれ未満)とすることができる。
一部の実施形態では、像側NAに対する最大値θCR(max)(度における)の比率は、約100又はそれ未満(例えば、約80又はそれ未満、約70又はそれ未満、68又はそれ未満、約60又はそれ未満、約50又はそれ未満、約40又はそれ未満、約30又はそれ未満)とすることができる。
ある一定の実施形態では、ミラーは、約1、500mm又はそれ未満(例えば、約1、400nm又はそれ未満、約1、300mm又はそれ未満、約1、200mm又はそれ未満、約1、100mm又はそれ未満、約1、000mm又はそれ未満、約900mm又はそれ未満、約800mm又はそれ未満、約700mm又はそれ未満、約600mm又はそれ未満、約500mm又はそれ未満、約400mm又はそれ未満、約300mm又はそれ未満、約200mm又はそれ未満、約100mm又はそれ未満)の最大寸法を有する受光域を有することができる。ミラーは、約10mmよりも大きい(例えば、約20mm又はそれよりも大きく、約50mm又はそれよりも大きい)最大寸法を有する受光域を有することができる。
ある一定の実施形態では、投影対物器械101は、過走査ゼロで用いることができる。例えば、図7Cを参照すると、正方形のダイ部位740を露光させるために像視野730を用いる実施形態では、過走査ゼロで走査を達成することができる。
ここで、hoは、物体視野内の視野中心点の光軸からのx−y平面内の距離を意味し、Mは、投影対物器械の拡大倍率である。例えば、4Xの縮小(すなわち、M=0.25)を有し、視野中心点が光軸から120mmである投影対物器械では、doisは90mmである。
図8C及び8Dは、異なる種類の投影対物器械を比較する際に多くの場合に見られる物体−像シフトの光学システムの開口数への依存性を示している。図8Cは、比較的小さい開口数を有する投影対物器械101を概略的に示している。この場合には、投影対物器械の殆どの設計は、視野中心点C0を通じる軸と光軸OAとの間に比較的小さい距離hoを呈している。従って、hoに直接比例するdoisも小さく保つことができる。図8Dは、高い開口数を有する投影対物器械101における場合を示している。この場合には、投影対物器械は、視野中心点C0を通じる軸と光軸OAの間に多くの場合に大きい距離hoを呈している。従って、同様にdoisも、図8Cの投影対物器械におけるものよりも大きい。
一部の実施形態では、投影対物器械101は、約80mm又はそれ未満(例えば、約60mm又はそれ未満、約50mm又はそれ未満、約40mm又はそれ未満、約30mm又はそれ未満、約20mm又はそれ未満、約15mm又はそれ未満、約12mm又はそれ未満、約10mm又はそれ未満、約8mm又はそれ未満、約5mm又はそれ未満、約4mm又はそれ未満、約3mm又はそれ未満、約2mm又はそれ未満、約1mm又はそれ未満)のdoisを有する。投影対物器械300は、例えば、57mmのdoisを有する。
偏心及び/又は傾斜の後に、指定した光学性能基準に対して投影対物器械設計を最適化するように、各ミラーにおける自由形状を特定することができる。
一部の実施形態では、投影対物器械101は、視野絞りを含む。例えば、投影対物器械が中間像を含む実施形態では、視野絞りは、中間像に又はその近くに位置決めすることができる。
投影対物器械1000の性能には、0.021λの像側Wrmsが含まれる。歪曲収差は10nmよりも小さく、像側視野曲率は19nmである。投影対物器械1000は、ミラー1040と1050の間に中間像を設ける。中間像におけるコマ収差は比較的大きい。特に、上光線と下光線が交差する位置における主光線と上下光線の間の距離は7mmである。
Mx×Myで与えられる各ミラーの受光域の寸法は、ミラー1010において323mm×152mm、ミラー1020において107mm×59mm、ミラー1030において297mm×261mm、ミラー1040において277mm×194mm、ミラー1050において99mm×72mm、及びミラー1060において268mm×243mmである。
投影対物器械1000の像側自由作業距離は、45mmである。物体側自由作業距離は、252mmである。
投影対物器械1000では、dop-1/dop-2は3.14である。更に、隣接ミラー対1020と1030、1030と1040、及び1040と1050は、投影対物器械のトラック長の50%を超えて分離される。また、ミラー1010と対物面103の間の距離は、投影対物器械のトラック長の50%よりも大きい。
投影対物器械1100は、矩形の視野を有する。像側視野幅dxは26mmである。像側視野長dyは2mmである。投影対物器械1000は、31mmの物体−像シフトを有する。
投影対物器械1100の性能には、0.025λの像側Wrmsが含まれる。像側視野曲率は10nmである。投影対物器械1100は、ミラー1140と1150の間に中間像を設ける。
Mx×Myで与えられる各ミラーの受光域の寸法は、ミラー1110において291mm×195mm、ミラー1120において159mm×152mm、ミラー1130において157mm×53mm、ミラー1140において295mm×66mm、ミラー1150において105mm×86mm、及びミラー1160において345mm×318mmである。
投影対物器械1100の像側自由作業距離は25mmである。物体側自由作業距離は163mmである。
投影対物器械1100では、dop-1/dop-2は6.57である。更に、隣接ミラー対1040と1050は、投影対物器械のトラック長の50%を超えて分離される。また、ミラー1110と対物面103の間の距離は、投影対物器械のトラック長の50%よりも大きい。
投影対物器械1200は、矩形の視野を有する。像側視野幅dxは26mmである。像側視野長dyは2mmである。投影対物器械1200の物体−像シフトはゼロである。
投影対物器械1200は、ミラー1240と1250の間に中間像を設ける。
Mx×Myで与えられる各ミラーの受光域の寸法は、ミラー1210において250mm×153mm、ミラー1020において70mm×69mm、ミラー1230において328mm×153mm、ミラー1240において325mm×112mm、ミラー1250において87mm×75mm、及びミラー1260において269mm×238mmである。
投影対物器械1200の像側自由作業距離は40mmである。物体側自由作業距離は439mmである。
投影対物器械1200では、dop-1/dop-2は1.91である。更に、隣接ミラー対1240と1250は、投影対物器械のトラック長の50%を超えて分離される。また、ミラー1210と対物面103の間の距離は、投影対物器械のトラック長の50%よりも大きい。
投影対物器械1400は、矩形の視野を有する。像側視野幅dxは26mmである。像側視野長dyは2mmである。投影対物器械1000は、38mmの物体−像シフトを有する。
対物面103から像平面102までの放射光経路の順のミラーの屈折力は、以下の通りである。ミラー1410は正の屈折力を有する。ミラー1420は正の屈折力を有する。ミラー1430は負の屈折力を有する。ミラー1440は正の屈折力を有する。ミラー1050は負の屈折力を有する。ミラー1460は正の屈折力を有する。
視野中心点における主光線入射角は、ミラー1410、1420、1430、1440、1450、及び1460において、それぞれ、6.70°、8.08°、20.41°、6.68°、14.52°、及び5.67°である。子午断面における各ミラー上の最大入射角は、ミラー1410、1420、1430、1440、1450、及び1460において、それぞれ、8.61°、10.91°、21.98°、7.41°、27.19°、及び6.86°である。ミラー1410、1420、1430、1440、1450、及び1460におけるΔθは、それぞれ、3.92°、5.69°、3.82°、1.79°、26.83°、及び3.20°である。
投影対物器械1400の像側自由作業距離は45mmである。物体側自由作業距離は291mmである。
投影対物器械1400では、dop-1/dop-2は2.47である。更に、隣接ミラー対1440と1450は、投影対物器械のトラック長の50%を超えて分離される。
投影対物器械1500の性能には、0.040λの像側Wrmsが含まれる。同様に図16Aを参照すると、歪曲収差は、像視野にわたって3nmよりも少ない。像側視野曲率は35nmである。投影対物器械1500は、ミラー1540と1550の間に中間像を設ける。図16Bを参照すると、主光線は、像視野において約0.001rad(0.06°)以内で像平面102に対して直角である。
Mx×Myで与えられる各ミラーの受光域の寸法は、ミラー1510において253mm×162mm、ミラー1520において105mm×66mm、ミラー1530において227mm×301mm、ミラー1540において182mm×220mm、ミラー1550において111mm×85mm、及びミラー1560において289mm×275mmである。
投影対物器械1500の像側自由作業距離は45mmである。物体側自由作業距離は260mmである。
投影対物器械1500では、dop-1/dop-2は3.05である。更に、隣接ミラー対1520と1530、1530と1540、及び1540と1550は、投影対物器械のトラック長の50%を超えて分離される。また、ミラー1510と対物面103の間の距離は、投影対物器械のトラック長の50%よりも大きい。
物体における視野中心点の主光線角度は7°である。対物面3000における主光線角度の最大変異は0.82である。
Mx×Myで与えられる各ミラーの受光域の寸法は、ミラーM1において323mm×215mm、ミラーM2において131mm×102mm、ミラーM3において267mm×183mm、ミラーM4において70mm×52mm、ミラーM5において124mm×109mm、ミラーM6において447mm×433mmである。
この投影対物器械の像側自由作業距離は45mmである。物体側自由作業距離は400mmである。
この投影対物器械では、dop-1/dop-2は2.67である。更に、レチクルとミラーM1、並びにミラーM2とM3は、投影対物器械のトラック長の50%を超えて分離される。
図18は、全てを自由形状表面で設計した6個のミラーを有する本発明の別の実施形態を示している。図示のものは、対物面3000、像平面3002、第1のミラーM1、第2のミラーM2、第3のミラーM3、第4のミラーM4、第5のミラーM5、及び第6のミラーM6である。この投影対物器械は、0.35の像側開口数を有する。視野の形状は、幅26mm、高さ2mmの矩形である。作動波長は13.5nmである。ミラーの屈折力シーケンスは、PPNPNPである。この光学システムは、ミラーM4とM5の間に1つの中間像を有する。この投影対物器械の入射瞳孔は、対物面3000の像平面側の距離1749mmのところに定位される。開口絞りは、ミラーM2上に位置決めされる。トラック長は1700mmである。物体−像シフトは41nmである。光路長は4156mmである。
物体における視野中心点の主光線角度は6°である。対物面3000における主光線角度の最大変異は0.58である。
Mx×Myで与えられる各ミラーの受光域の寸法は、ミラーM1において169mm×148mm、ミラーM2において159mm×136mm、ミラーM3において120mm×61mm、ミラーM4において265mm×118mm、ミラーM5において101mm×77mm、ミラーM6において345mm×329mmである。
この投影対物器械の像側自由作業距離は45mmである。物体側自由作業距離は441mmである。
この投影対物器械では、dop-1/dop-2は1.89である。更に、ミラーM4とM5は、投影対物器械のトラック長の50%を超えて分離される。
他の実施形態は、特許請求の範囲に説明している。
103 対物面
300 反射マイクロリソグラフィ投影光学システム
310、320、330、340、350、360 反射光学要素
OIS 物体−像シフト
Claims (26)
- 反射マイクロリソグラフィ投影光学システムであって、
対物面内の物体視野から波長λを有する放射光を像平面内の像視野に結像するように配列された複数の反射要素、
を含み、
約75mm又はそれよりも小さい物体−像シフトを有し、
前記像視野は、少なくとも1mm×1mmのサイズを有する、
ことを特徴とするシステム。 - 前記要素の少なくとも1つは、前記放射光の経路に位置決めされた回転非対称表面を有する反射要素であり、
前記回転非対称表面は、少なくとも1つ又はそれよりも多くの位置で少なくともλだけ最良適合回転対称表面から偏位する、
ことを特徴とする請求項1に記載の光学システム。 - 回転非対称表面が、1つ又はそれよりも多くの位置で約10λ又はそれよりも大きく最良適合回転対称表面から偏位することを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 回転非対称表面が、1つ又はそれよりも多くの位置で約20nm又はそれよりも大きく最良適合回転対称表面から偏位することを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記複数の要素は、子午面を形成し、該要素は、該子午面に対して鏡面対称であることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記複数の要素は、前記放射光の経路に位置決めされた回転非対称表面を有する反射要素である2つの要素を含むことを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記複数の要素は、主光線角度の正の拡大を有する反射要素を2つよりも多く含まないことを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記複数の要素は、主光線角度の正の拡大を有する反射要素を1つよりも多く含まないことを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 約0.2又はそれよりも大きい像側開口数を有することを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記像平面において矩形視野を有し、
直交方向の各々における前記矩形視野は、約1mm又はそれよりも大きい最小寸法を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の光学システム。 - 前記像視野での静的歪曲収差が、約10nm又はそれよりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記像視野での波面誤差が、約λ/14又はそれよりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 光学システムを通る前記放射光の経路は、前記対物面での対物面法線と非平行である主光線によって特徴付けられることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 主光線が、前記対物面において0.05°以内で互いに平行であることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 主光線が、前記対物面において互いから発散することを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 光学システムの子午断面に対して、主光線が、前記要素の各々の表面上への20°よりも小さい最大入射角を有することを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記対物面においてテレセントリックであることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記像平面においてテレセントリックであることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 光学システムを通る前記放射光の経路は、主光線によって特徴付けられ、光学システムの子午断面に対して、視野中心点の該主光線は、前記要素の各々の表面上へのθ度の最大入射角を有し、光学システムが、0.3よりも大きい像側開口数NAを有し、比率θ/NAは、68よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 約30nm又はそれよりも小さいλでの前記放射光を対物面に供給するように構成された放射光源を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記放射光源からの放射光を前記対物面に位置決めされた物体に向けるように配列された1つ又はそれよりも多くの要素を含む照明システムを更に含み、
前記照明システムは、光学システムの入射瞳孔に対応する位置に位置決めされた要素を含む、
ことを特徴とする請求項21に記載の光学システム。 - 瞳孔掩蔽がないことを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 請求項22に記載の光学システムと、
レチクルを前記光学システムが該レチクルを像平面に結像するように対物面に位置決めするように構成された第1の可動台と、
物品を前記レチクルの像が該物品の表面にあるように前記像平面に位置決めするように構成された第2の可動台と、
を含むことを特徴とするマイクロリソグラフィツール。 - 微細構造構成要素をマイクロリソグラフィ生産する方法であって、
−少なくとも放射光感応材料の層を有する基板を準備する段階、
−投影されることになる構造を有するマスクを準備する段階、
−請求項24に記載のマイクロリソグラフィツールを準備する段階、
−前記マイクロリソグラフィツールを用いて前記マスクの少なくとも一部を前記層の区域上に投影する段階、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項25に記載の方法によって生成される微細構造構成要素。
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