JP2011511435A - Euv及びx線用の改良斜入射集光光学系 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リソグラフィと撮像を含む、超紫外線(EUV)又はX線に用いる集光光学系は、入れ子構造に配され、それぞれが光源を介して延びる光軸を中心に対称であって少なくとも第1及び第2反射面を有する複数のミラーを備え、使用においては、光源からの光は第1及び第2反射面において連続して斜入射反射し、第1及び第2反射面のうち一以上は、光のファーフィールド強度分布の高い空間周波数変化を補償するような矯正形状を含む。或いは、光源からの光は第1及び第2反射面において連続して反射し、一以上のミラーは、更に第3反射面を含み、光源からの光は第1、第2及び第3反射面において連続して反射する。或いは、光源からの光は第1及び第2反射面において連続して斜入射反射し、二以上のミラーが異なる形状を有し、複数のミラーが光学的に整合されている。
【選択図】図3
Description
公知の光学系に関する別の問題は、集光器のファーフィールド強度分布の均一度が予想を下回ることにより、集光器の効率に影響することである。
ここで、Δri (z)はミラー半径の変化、zは各ミラーの双曲部と楕円部との結合点から中間焦点を介して光源まで測定した光軸に沿った位置である。
パラメータKi 、c1、 c2 、 c3 の値は、後述する表2及び表3に列挙されている。
一実施例においては、全部で入れ子構造の7つのミラーが設けられる。
好適には、各ミラーは電鋳モノリシック部材として形成され、第1及び第2反射面のそれぞれはミラーの二つの連続部分のそれぞれに設けられる。
従来の集光器の設計に関する問題として、斜入射集光器104の全体の効率を向上させるために、大きな角度で発光された光を集光する必要があることがある。しかし、コーティングの反射率が斜入射角の減少関数であるため、これは同時に、斜入射角度(グレージング角とも呼ばれる)が大きくなり、集光器の効率が結果的に制限されてしまうことを意味する。よって、所定の設計では、集光角度が大きくなるほど効率の向上は小さくなる。
本発明の一の観点によれば、EUV及びX線に用い、光が放射源から集光され、像焦点に向けられる集光光学系であって、入れ子構造に配され、それぞれが光源を介して延びる光軸を中心に対称であって第1及び第2反射面を有する複数のミラーを備え、使用においては、光源からの光は前記第1及び第2反射面において連続して反射し、一以上のミラーは更に第3反射面を含み、使用においては、光源からの光は前記第1、第2及び第3反射面において連続して反射することを特徴とする、集光光学系が提供される。
好適には、各ミラーは電鋳モノリシック部材として形成され、第1と第2反射面、及び/又は第1と第2と第3反射面のぞれぞれはミラーの二つの連続部分のそれぞれに設けられる。
集光器104の光学的仕様により、中間焦点における光の最小角度(開口数)として低い値が必要な場合、最も内側のミラー200は光源からの角度のついた光のわずかな部分しか集光しないため、入れ子状WolterI集光器104におけるミラーの数は急増する(例えば、図2を参照)。かかる場合、最終的な光学設計は多数の近接して配されるミラー200を有する。この場合は二つの大きな欠点がある。
図3は本発明の一の観点による入れ子状集光器の一実施形態を示す。この実施形態は図1及び2に記載したものと同様であるが、次の点で異なる。ここでの設計は7ミラー入れ子状WolterI集光器であり、対応する仕様は表1に挙げている。しかし、当然のことながら当業者であれば適当なミラーの数を用いることができる。
ここで、Δri (z)はミラー半径の変化、zは各ミラーの双曲部と楕円部との結合点から中間焦点を介して光源までミリメートル単位で測定した光軸に沿った位置である。上記等式の下付き文字iはミラー1(最も内側のミラー)から7(最も外側のミラー)の数である。パラメータKi 、c1、 c2 、 c3 の値は、表2及び表3に列挙されている。
図7(先行技術)は、15のシェル(ミラー)からなり、大きな角度で集光するよう設計された従来のWolterI集光器の構成を示す。明確且つ簡潔にするため、外側のミラー200のみを強調している。同ミラーは第1反射面202及び第2反射面204を有する。設計パラメータは表4に挙げられる。
図9(先行技術)は、7つのミラーを有する入れ子状斜入射WolterI集光器の光学設計であって、1.5°から8°の間の放射によって中間焦点を照射するよう設計されている。明確且つ簡潔にするため、外側のミラー200のみを強調している。同ミラーは第1反射面202及び第2反射面204を有する。
Claims (51)
- EUV及びX線に用い、光が放射源から集光され像焦点に向けられる集光光学系であって、入れ子構造に配され、それぞれが光源を介して延びる光軸を中心に対称であって少なくとも第1及び第2反射面を有する複数のミラーを備え、使用においては、光源からの光は前記第1及び第2反射面において連続して斜入射反射し、
前記第1及び第2反射面のうち一以上は、前記光のファーフィールド強度分布の高い空間周波数変化を補償するような矯正形状を含むことを特徴とする、集光光学系。 - 前記矯正形状は、各ミラーの呼び形状を、前記光の一部がファーフィールド強度分布における凹みを埋める方向に向きを変更するように相応に変形又は矯正したものである、
請求項1に記載の光学系。 - 前記矯正形状は、所定の関数又は所定のオーダまで拡張したパワーによって数学的に表された、
請求項1又は2に記載の光学系。 - 前記矯正形状は、多項補正によって表わされる、
請求項1から3のいずれかに記載の光学系。 - 入れ子構造の約7つのミラーが設けられた、
請求項6に記載の光学系。 - 各ミラーは、WolterIミラーを備える、
請求項1から7のいずれかに記載の光学系。 - 各ミラーにおいては、光源に最も近い第1の反射面は双曲形状を有する、
請求項1から8のいずれかに記載の光学系。 - 各ミラーにおいては、光源から最も遠い第2の反射面は、楕円形の対称軸ではない軸を中心に楕円形を回転させることによって得られる、
請求項1から9のいずれかに記載の光学系。 - 前記二以上のミラーはそれぞれ異なる形状を有する、
請求項1から10のいずれかに記載の光学系。 - 各ミラーは電鋳モノリシック部材として形成され、前記第1及び第2反射面のそれぞれはミラーの二つの連続部分のそれぞれに設けられる、
請求項1から11のいずれかに記載の光学系。 - 一以上のミラーは、その裏側等に、ミラーの熱管理をする一以上の装置、例えば冷却管、ペルチェセル、温度センサを取り付けている、
請求項1から12のいずれかに記載の光学系。 - 一以上のミラーは、その裏側等に、光源からのデブリを軽減する一以上の装置、例えば腐食検出器、ソレノイド及びRF源を取り付けている、
請求項1から13のいずれかに記載の光学系。 - 請求項1から14のいずれかに記載の光学系を備えるEUVリソグラフィの集光光学系。
- LPP源等の放射源、
請求項15に記載の集光光学系、
集光レンズ、及び
反射マスク、
を備える、EUVリソグラフィシステム。 - EUV及びX線に用い、光が放射源から集光され像焦点に向けられる集光光学系であって、
入れ子構造に配され、それぞれが光源を介して延びる光軸を中心に対称であって第1及び第2反射面を有する複数のミラーを備え、使用においては、光源からの光は前記第1及び第2反射面において連続して反射し、
一以上のミラーは、更に第3反射面を含み、使用においては、光源からの光は前記第1、第2及び第3反射面において連続して反射することを特徴とする、
集光光学系。 - 前記第3反射面を有するミラーは、光源に最も近い第1反射面が双曲形状を有し、前記第2反射面が双曲形状を有し、光源から最も遠い第3反射面が楕円形を有する、
請求項17に記載の光学系。 - 第2双曲形状は、第1双曲形状と一つの共通の焦点を有し、前記楕円形とは一つの共通の焦点を有する、
請求項18に記載の光学系。 - 前記第1双曲形状の第2焦点は、光源焦点であり、前記楕円形の前記第2焦点は中間焦点である、
請求項19に記載の光学系。 - 前記複数のミラーは、
二以上のミラーからなり第1及び第2反射面を有する第1セットと、
二以上のミラーからなり第1、第2及び第3反射面を有する第2セットと、
を備える、
請求項17から20のいずれかに記載の光学系。 - 前記第1セットは入れ子構造の最も内側であり、前記第2セットは入れ子構造の最も外側である、
請求項21に記載の光学系。 - 前記第1セットとしては、(a)光源に最も近い第1反射面が双曲形状を有し、及び/又は(b)光源に最も遠い第2反射面が楕円形の対称軸ではない軸を中心に楕円形を回転させることによって得られる、
請求項21又は22に記載の光学系。 - 前記第1セットのミラーは、WolterI又は楕円形ミラーである、
請求項21、22又は23に記載の光学系。 - 前記第1セット又は前記第2セットのミラーは、前記第1、第2及び第3反射面における反射が斜入射反射となるように形成される、
請求項23又は24に記載の光学系。 - 各ミラーは電鋳モノリシック部材として形成され、前記第1と第2反射面、及び/又は前記第1と第2と第3反射面のぞれぞれはミラーの二つの連続部分のそれぞれに設けられる、
請求項17から26のいずれかに記載の光学系。 - 一以上のミラーは、その裏側等に、ミラーの熱管理をする一以上の装置、例えば冷却管、ペルチェセル、温度センサを取り付けている、
請求項17から27のいずれかに記載の光学系。 - 一以上のミラーは、その裏側等に、光源からのデブリを軽減する一以上の装置、例えば腐食検出器、ソレノイド及びRF源を取り付けている、
請求項17から28のいずれかに記載の光学系。 - 請求項17から29のいずれかに記載の光学系を備える、EUVリソグラフィの集光光学系。
- LPP源等の放射源、
請求項17から29のいずれかに記載の集光光学系、
集光レンズ、及び
反射マスク
を備えるEUVリソグラフィシステム。 - 請求項17から29のいずれかに記載の光学系を備える、EUV又はX線撮像の撮像光学系。
- 請求項32の撮像光学系と、
像焦点に配されるCCDアレイ等の撮像装置と、
を備える、EUV又はX線撮像システム。 - EUV及びX線に用い、光が放射源から集光され像焦点に向けられる集光光学系であって、
入れ子構造に配され、それぞれが光源を介して延びる光軸を中心に対称であって一以上の反射面を有する複数のミラーであって、使用においては、光源からの光は前記一以上の反射面において斜入射反射し、
二以上のミラーが異なる形状を有し、複数のミラーが光学的に整合されていることを特徴とする、
光学系。 - 前記ミラーは、一つのミラーによって集光される立体角と隣接するミラーによって集光される立体角との間に角度のギャップ即ちオブスキュレーションが全くないか実質的にないように光学的に整合されるか、及び/又は集光光学系の中間焦点側において一つのミラーと隣接するミラーとの間に角度のギャップが全くないか実質的にないように光学的に整合される、
請求項34に記載の光学系。 - 複数のミラーのうち第1の、最も内側のミラーは一つの反射面を有し、他のミラーは第1及び第2反射面を有することにより、使用においては、光源からの光は第1及び第2反射面において連続して斜入射反射する、
請求項34又は35に記載の光学系。 - 前記複数のミラーは、
二以上のミラーからなりミラーが第1形状を有する第1セットと、
二以上のミラーからなりミラーが第2形状を有する第2セットと、
を備え、
前記第1形状と前記第2形状は異なる、
請求項34、35又は36に記載の光学系。 - 前記複数のミラーは、
第1形状を有する第1ミラーと、
二以上のミラーからなりミラーが第2形状を有するセットと、
を備え、
前記第1形状と前記第2形状とは異なる、
請求項34、35又は36に記載の光学系。 - 前記異なる形状は、WolterI、楕円形及び放物形の組み合わせを含む、
請求項34から38のいずれかに記載の光学系。 - 前記第1形状は、WolterI、楕円形又は放物形の組み合わせのいずれかである、
請求項37又は38に記載の光学系。 - 前記第2形状は、WolterI、楕円形又は放物形の組み合わせのいずれかである、
請求項37又は38に記載の光学系。 - 前記セットには5つのミラーがある、
請求項38またはその従属項のいずれかに記載の光学系。 - 前記第1形状は、楕円形ミラーであり、前記セットにおける前記5つのミラーはWolterIミラーである、
請求項42に記載の光学系。 - 各ミラーは電鋳モノリシック部材として形成され、前記第1及び第2反射面のそれぞれはミラーの二つの連続部分のそれぞれに設けられる、
請求項34から44のいずれかに記載の光学系。 - 一以上のミラーは、その裏側等に、ミラーの熱管理をする一以上の装置、例えば冷却管、ペルチェセル、温度センサを取り付けている、
請求項36から45のいずれかに記載の光学系。 - 一以上のミラーは、その裏側等に、光源からのデブリを軽減する一以上の装置、例えば腐食検出器、ソレノイド及びRF源を取り付けている、
請求項36から46のいずれかに記載の光学系。 - 請求項36から47のいずれかに記載の光学系を備える、EUVリソグラフィの集光光学系。
- LPP源等の放射源、
請求項34から47のいずれかに記載の集光光学系、
集光レンズ、及び
反射マスク、
を備える、EUVリソグラフィシステム。 - 請求項34から47のいずれかに記載の光学系を備える、
EUV又はX線撮像の撮像光学系。 - 請求項50の撮像光学系と、
像焦点に配されるCCDアレイ等の撮像装置と、
を備える、EUV又はX線撮像システム。
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