JP2013051424A - 光学結像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マスクユニット3と、基板ユニット4と、光学素子ユニットのグループを有するパターンの転写に適合された光学投影ユニット2と、光学素子ユニットのうちの1つのコンポーネントである第1結像装置コンポーネントと、第1結像装置コンポーネントとは異なり、且つ、マスクユニット3、光学投影ユニット2、及び基板ユニット4のうちの1つのコンポーネントである第2結像装置コンポーネントと、計測装置10と、を有する光学結像装置が提供されている。計測装置10は、第1結像装置コンポーネントと第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャしている。計測装置10は、第1結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている基準素子10.2を有している。
【選択図】図1
Description
本出願は、2005年6月2日付けで出願された米国仮特許出願第60/686,849号及び2005年9月8日付けで出願された米国仮特許出願第60/714,975号の利益を米国特許法第119条(e)項に基づいて主張するものであり、これらの内容は、本引用により、そのすべてが本明細書に含まれる。
本発明は、露光プロセスにおいて使用される光学結像装置(optical imaging arrangement)に関するものであり、更に詳しくは、マイクロリソグラフィシステムの光学結像装置に関するものである。本発明は、光学結像装置のコンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする方法に更に関するものである。又、本発明は、パターンの画像を基板上に転写する方法にも関するものである。更には、本発明は、光学投影ユニットのコンポーネントを支持する方法にも関するものである。本発明は、マイクロ電子デバイス、更に詳しくは、半導体デバイスを製造するフォトリソグラフィプロセスとの関連において、或いは、このようなフォトリソグラフィプロセスにおいて使用されるマスク又はレティクルなどのデバイスの製造との関連において、使用可能である。
以下においては、図1及び図2を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による好適な第1の実施例である光学結像装置1について説明することとする。
以下においては、図3を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の第2の好適な実施例101について説明することとする。
以下においては、図4を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の第3の好適な実施例201について説明することとする。
以下においては、図5を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の第4の好適な実施例301について説明することとする。
以下においては、図6を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置401の第5の好適な実施例について説明することとする。
以下においては、図7を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の第6実施例501について説明することとする。
以下においては、図8及び図9A〜図9Cを参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置601の第7の好適な実施例について説明することとする。
Claims (46)
- パターンを受けるべく適合されたマスクユニットと、
基板を受けるべく適合された基板ユニットと、
光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、前記パターンの画像を前記基板上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、
第1の前記光学素子ユニットの1つのコンポーネントである第1結像装置コンポーネントと、
第2結像装置コンポーネントであって、前記第1結像装置コンポーネントとは異なっており、且つ、第2の前記光学素子ユニットの1つのコンポーネントである第2結像装置コンポーネントと、
計測装置であって、
前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャし、
前記第1結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている基準構造を有する計測装置と、
を有する光学結像装置であって、
前記計測装置が、前記第1結像装置コンポーネントと前記基準構造との間の第1の空間的な関係をキャプチャし、
前記計測装置が、前記第2結像装置コンポーネントと前記基準構造との間の第2の空間的な関係をキャプチャし、
前記計測装置が、前記第1の空間的な関係及び前記第2の空間的な関係を用いて、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の前記空間的な関係を決定する、光学結像装置。 - 前記第1結像装置コンポーネントは、前記光学投影ユニットの前記光学素子ユニットのコンポーネントのうち、結像装置コンポーネントの第1グループから選択したコンポーネントであり、
前記結像装置コンポーネントの第1グループは、前記マスクユニットに最も近接して配置されたコンポーネント、前記基板ユニットに最も近接して配置されたコンポーネント、大きな質量のコンポーネント、大きな直径のコンポーネント、振動が遮断された方式で支持されたコンポーネント、3Hzから0.1Hzまでの共振周波数で支持されたコンポーネント、ドリフト制御の方式で支持されたコンポーネント、及び前記第2結像装置コンポーネントとは別個に支持されているコンポーネントから成る、請求項1記載の光学結像装置。 - 前記第1結像装置コンポーネントは、光学素子である請求項1記載の光学結像装置。
- 前記第1結像装置コンポーネントは、ミラーである請求項1記載の光学結像装置。
- 前記計測装置は、前記第1結像装置コンポーネントに直接的に接続された第1基準素子、及び前記第2結像装置コンポーネントに直接的に接続された第2基準素子の少なくとも一方を有し、
前記第1基準素子及び前記第2基準素子の少なくとも一方は、基準面を有しており、前記基準面は、反射面及び回折面のうちの少なくとも1つである請求項1記載の光学結像装置。 - 前記基準面は、前記第1結像装置コンポーネントの表面である請求項5記載の光学結像装置。
- 前記光学投影ユニットは、光学素子のグループを有しており、前記光学素子は、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に協働する投射表面を具備しており、
前記基準面は、前記投射表面のうちの1つに設けられるか、又は前記投射表面のうちの1つのもの以外の前記光学素子のうちの1つの表面に設けられる、請求項5記載の光学結像装置。 - 前記光学投影ユニットは、光学素子のグループを有しており、前記光学素子は、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に協働する投射表面を具備しており、
前記第1結像装置コンポーネントはミラーであり、前記ミラーは、前側反射面を有する前部部分と、後部部分を有しており、前記前側反射面は、前記投射表面のうちの1つであり、
前記基準素子の少なくとも一部分は、前記後部部分に接続されている、請求項1記載の光学結像装置。 - 前記後部部分は、前記前側反射面の反対側の後側面を有しており、
前記基準素子は、基準面を有しており、前記基準面は、反射面及び回折面のうちの少なくとも1つであり、
前記後側面の少なくとも一部は、前記基準面の少なくとも一部分を形成している、請求項8記載の光学結像装置。 - 前記光学投影ユニットは、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に協働する反射投射表面を具備した反射光学素子のみを有しており、
前記第1結像装置コンポーネントは、前記反射光学素子のうちの1つである、請求項1記載の光学結像装置。 - 前記第2結像装置コンポーネントは、光学素子である請求項1記載の光学結像装置。
- 第1振動遮断デバイスが備えられており、前記第1振動遮断デバイスは、第1端部及び第2端部を具備しており、
前記第1振動遮断デバイスの前記第1端部は、前記基準構造に直接的に接触しており、
前記第1振動遮断デバイスの前記第2端部は、基礎構造に直接的に接触している請求項1記載の光学結像装置。 - 前記第1振動遮断デバイスは、0.01Hz〜10Hzの共振周波数を有する請求項12記載の光学結像装置。
- 前記基準構造は、前記計測装置の少なくとも一部分を支持している請求項12記載の光学結像装置。
- 前記第1結像装置コンポーネントは、前記基準構造の外部の場所において前記基準構造によって支持されている請求項12記載の光学結像装置。
- 前記第1結像装置コンポーネントは、第2振動遮断デバイスを介して支持されている請求項12記載の光学結像装置。
- 前記第2振動遮断デバイスは、第1端部及び第2端部を具備しており、
前記第1振動遮断デバイスの前記第1端部は、前記第1結像装置コンポーネントに直接的に接触しており、
前記第1振動遮断デバイスの前記第2端部は、前記基準構造及び前記基礎構造のうちの1つに直接的に接触している請求項16記載の光学結像装置。 - 前記第2振動遮断デバイスは、0.01Hz〜10Hzの共振周波数を有する請求項16記載の光学結像装置。
- 前記光学投影ユニットは、支持構造を有しており、前記支持構造は、前記光学素子ユニットの第2サブグループを支持しており、
前記第2サブグループは、前記第1結像装置コンポーネントを有している、請求項16記載の光学結像装置。 - 前記第2振動遮断デバイスは、第1端部及び第2端部を具備しており、
前記第2振動遮断デバイスの前記第1端部は、前記支持構造に直接的に接触しており、
前記第2振動遮断デバイスの前記第2端部は、前記基準構造及び前記基礎構造のうちの1つに直接的に接触している、請求項19記載の光学結像装置。 - 前記光学投影ユニットは、前記光学素子ユニットのサブグループを支持する第1支持ユニットを有しており、
第2支持ユニットが備えられており、前記第2支持ユニットは、前記第1結像装置コンポーネントを支持しており、
振動遮断デバイスが備えられており、前記振動遮断デバイスは、第1端部及び第2端部を具備しており、
前記振動遮断デバイスの前記第1端部は、前記第2支持ユニットに直接的に接触しており、
前記振動遮断デバイスの前記第2端部は、基礎構造に直接的に接触している、請求項1記載の光学結像装置。 - 前記第1振動遮断デバイスは、0.01Hz〜10Hzの共振周波数を有する請求項21記載の光学結像装置。
- 前記第2支持ユニットは、前記計測装置の少なくとも一部分を支持している請求項21記載の光学結像装置。
- 前記第2支持ユニットは、前記光学素子ユニットの前記サブグループを収容するハウジングを形成している請求項21記載の光学結像装置。
- 制御ユニットが備えられており、
前記制御ユニットは、中央基準を形成する前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の前記空間的な関係を受けるべく前記計測装置に接続されており、
前記制御ユニットは、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に、前記第2結像装置コンポーネントが前記第1結像装置コンポーネントに対して有する位置を、最大6つの自由度で、かつ前記計測装置から受けた前記空間的な関係の関数として制御する、請求項1記載の光学結像装置。 - 前記マスクユニット及び前記光学投影ユニットは、EUVレンジ内の光を使用すべく適合されている請求項1記載の光学結像装置。
- パターンを受けるべく適合されたマスクユニットと、
基板を受けるべく適合された基板ユニットと、
光学素子ユニットのグループ及び支持構造を有する光学投影ユニットと、
を有しており、
前記光学素子ユニットのグループは、前記パターンの画像を前記基板上に転写すべく適合されており、
前記光学素子ユニットのグループは、前記光学素子ユニットの第1サブグループと、前記第1サブグループとは別個の第1光学素子ユニットを有しており、
前記支持構造は、基礎構造上において支持されていると共に、前記第1サブグループを支持しており、
前記第1光学素子ユニットは、振動遮断デバイスを介して前記支持構造及び前記基礎構造のうちの1つに接続されている光学結像装置。 - パターンを受けるべく適合されたマスクユニットと、
基板を受けるべく適合された基板ユニットと、
光学素子ユニットのグループ及び支持構造を有する光学投影ユニットと、
を有しており、
前記光学素子ユニットのグループは、前記パターンの画像を前記基板上に転写すべく適合されており、
前記光学投影ユニットは、前記光学素子ユニットの少なくとも第1サブグループを支持するハウジングユニットを有しており、
前記ハウジングユニットは、振動が遮断された方式において、直接的に基礎構造上において支持されている光学結像装置。 - 光学結像装置の第1コンポーネントと第2コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャして調節する方法であって、
パターンを有するマスクユニットと、
基板を有する基板ユニットと、
光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、前記パターンの画像を前記基板上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、
前記光学素子ユニットのうちの1つのコンポーネントである第1結像装置コンポーネントと、
第2結像装置コンポーネントであって、前記第1結像装置コンポーネントとは異なっており、且つ、前記光学投影ユニットのコンポーネントである第2結像装置コンポーネントと、
を有する光学結像装置を提供する段階と、
基準構造を提供する段階と、
前記第1結像装置コンポーネントと前記基準構造との間の第1の空間的な関係をキャプチャする段階と、
前記第2結像装置コンポーネントと前記基準構造との間の第2の空間的な関係をキャプチャする段階と、
前記第1の空間的な関係及び前記第2の空間的な関係を用いて、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係を決定する段階と、
前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に、前記第2結像装置コンポーネントが、中央基準を形成する前記第1結像装置コンポーネントに対して有する位置を、最大6つの自由度で、かつ前記空間的な関係の関数として制御する段階と
を有する方法。 - 前記第1結像装置コンポーネントは、前記光学投影ユニットの前記光学素子ユニットのコンポーネントのうち、結像装置コンポーネントの第1グループから選択したコンポーネントであり、
前記結像装置コンポーネントの第1グループは、前記マスクユニットに最も近接して配置されたコンポーネント、前記基板ユニットに最も近接して配置されたコンポーネント、大きな質量のコンポーネント、大きな直径のコンポーネント、振動が遮断された方式で支持されたコンポーネント、3Hzから0.1Hzまでの共振周波数で支持されたコンポーネント、ドリフト制御の方式で支持されたコンポーネント、及び前記第2結像装置コンポーネントから分離して支持されたコンポーネントから成る、請求項29記載の方法。 - 前記第1結像装置コンポーネントは、ミラーである請求項29記載の方法。
- 前記基準素子は、基準面を有しており、前記基準面は、前記第1結像装置コンポーネントの表面である請求項29記載の方法。
- パターンの画像を基板上に転写する方法であって、
転写段階において、光学結像装置を使用し、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する段階と、
前記転写段階のキャプチャ段階及び制御段階において、請求項29記載の前記方法を使用する段階と、
前記キャプチャ段階において、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャする段階と、
前記転写段階の前記制御段階において、前記キャプチャ段階においてキャプチャした前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の前記空間的な関係の関数として、前記第2結像装置コンポーネントの位置を最大6つの自由度で制御する段階と、
を有する方法。 - 光学投影ユニットのコンポーネントを支持する方法であって、
光学素子ユニットのグループを提供する段階であって、前記光学素子ユニットのグループは、パターンの画像を基板上に転写すべく適合されている段階と、
前記光学素子ユニットの第1サブグループを支持するハウジングユニットを提供する段階と、
振動が遮断された方式において、直接的に基礎構造上において前記ハウジングを支持する段階と、
を有する方法。 - 光学投影ユニットのコンポーネントを支持する方法であって、
光学素子ユニットのグループを提供する段階であって、前記光学素子ユニットのグループは、パターンの画像を基板上に転写すべく適合されている段階と、
第1支持ユニットを介して前記光学素子ユニットの第1サブグループを支持する段階と、
前記第1サブグループとは別個に第1光学素子ユニットを支持する段階であって、前記第1光学素子ユニットは、振動が遮断された方式において支持されている、段階と、
を有する方法。 - パターンを有するマスクユニットと、
基板を有する基板ユニットと、
光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、前記パターンの画像を前記基板上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、
前記光学素子ユニットのうちの1つのコンポーネントである第1結像装置コンポーネントと、
第2結像装置コンポーネントであって、前記第1結像装置コンポーネントとは異なり、且つ、前記マスクユニット、前記光学投影ユニット、及び前記基板ユニットのうちの1つのコンポーネントである第2結像装置コンポーネントと、
計測装置であって、
前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャし、
前記計測装置の少なくとも1つの計測コンポーネントは、前記第1結像装置コンポーネント内に統合されている、計測装置と、
を有する光学結像装置。 - パターンを受けるべく適合されたマスクユニットと、
基板を受けるべく適合された基板ユニットと、
光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、前記パターンの画像を前記基板上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、
前記光学投影ユニットのコンポーネントである第1結像装置コンポーネントと、
前記マスクユニット及び前記基板ユニットのうちの1つのコンポーネントである第2結像装置コンポーネントと、
エンコーダ装置を有する計測装置と、
を有しており、
前記計測装置は、前記エンコーダ装置を使用し、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャし、
前記エンコーダ装置は、エミッタ、エンコーダ素子、及びレシーバを有しており、
前記エミッタは、光線を前記エンコード素子を介して前記レシーバ上に放射し、
前記エンコーダ素子は、前記第1結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている、光学結像装置。 - 光学結像装置の第1コンポーネントと第2コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャする方法であって、
パターンを受けるべく適合されたマスクユニットと、
基板を受けるべく適合された基板ユニットと、
光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、前記パターンの画像を前記基板上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、
前記光学投影ユニットのコンポーネントである第1結像装置コンポーネントと、
前記マスクユニット及び前記基板ユニットのうちの1つのコンポーネントである第2結像装置コンポーネントと、
を有する光学結像装置を提供する段階と、
前記第1結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されたエンコーダ素子を有するエンコーダ装置を提供する段階と、
キャプチャ段階において、前記エンコーダ装置を使用し、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャする段階であって、前記エンコーダ素子に向かって放射された光線の少なくとも一部分を前記エンコーダ素子を介して受光して評価する段階を有する段階と、
を有する方法。 - パターンの画像を基板上に転写する方法であって、
転写段階において、光学結像装置を使用し、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する段階と、
前記転写段階のキャプチャ段階において、請求項38記載の方法を使用して、前記光学結像装置の第1コンポーネントと第2コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャする段階と、
前記転写段階の制御段階において、前記キャプチャ段階においてキャプチャした第1コンポーネント及び第2コンポーネントとの間の前記空間的な関係の関数として前記光学結像装置の少なくとも1つのコンポーネントの位置を制御する段階と、
を有する方法。 - パターンを受けるべく適合されたマスクユニットと、
少なくとも1つのターゲットデバイスを受けるべく適合されたターゲットユニットと、
光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、前記パターンの画像を前記少なくとも1つのターゲットデバイス上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、
前記光学素子ユニットのうちの1つのコンポーネントである第1結像装置コンポーネントと、
第2結像装置コンポーネントであって、前記第1結像装置コンポーネントとは異なり、且つ、前記マスクユニット、前記光学投影ユニット、及び前記ターゲットユニットのうちの1つのコンポーネントである第2結像装置コンポーネントと、
計測装置であって、
前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャし、
前記第1結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている基準素子を有する計測装置と、
を有する光学結像装置。 - 光学結像装置の第1コンポーネント及び第2コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャする方法であって、
パターンを有するマスクユニットと、
ターゲットデバイスを有するターゲットユニットと、
光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、前記パターンの画像を前記ターゲットデバイス上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、
前記光学素子ユニットのうちの1つのコンポーネントである第1結像装置コンポーネントと、
第2結像装置コンポーネントであって、前記第1結像装置コンポーネントとは異なり、且つ、前記マスクユニット、前記光学投影ユニット、及び前記ターゲットユニットのうちの1つのコンポーネントである第2結像装置コンポーネントと、
を有する光学結像装置を提供する段階と、
基準素子を提供する段階であって、前記基準素子は、前記第1結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている、段階と、
前記基準素子を使用し、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャする段階と、
を有する方法。 - パターンを受けるべく適合されたマスクユニットと、
少なくとも1つのターゲットデバイスを受けるべく適合されたターゲットユニットと、
光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、EUVレンジ内の光を使用して、前記パターンの画像を前記少なくとも1つのターゲットデバイス上に転写すべく適合された光学投影ユニットと、
を有しており、
前記ターゲットユニットは、第1ターゲットデバイスを形成する基板を受けるべく適合された基板ユニットと、第2ターゲットデバイスを形成する画像センサデバイスを受けるべく適合された画像センサユニットと、を有しており、
前記ターゲットユニットは、前記基板ユニット及び前記画像センサユニットを前記光学投影ユニットに対する露光位置に選択的に配置すべく適合されており、
前記パターンの前記画像は、前記基板ユニットが前記露光位置に配置されたとき、前記基板ユニット内に受けられた前記基板上に投影され、
前記パターンの前記画像は、前記画像センサユニットが前記露光位置に配置されたとき、前記画像センサユニット内に受けられた前記画像センサデバイス上に投影される、光学結像装置。 - パターンの画像を複数のターゲットデバイス上に転写する方法であって、
第1ターゲットデバイスを形成する基板と第2ターゲットデバイスを形成する画像センサデバイスを光学投影ユニットに対する露光位置に選択的に配置する段階と、
第1転写段階において、前記基板が前記露光位置にあるとき、前記光学結像装置を使用すると共にEUVレンジ内の光を使用し、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する段階と、
第2転写段階において、前記画像センサデバイスが前記露光位置にあるとき、前記光学結像装置を使用すると共にEUVレンジ内の光を使用して、前記パター
の前記画像を前記画像センサデバイス上に転写する段階と、
を有する方法。 - 前記マスクユニット及び前記基板ユニットの一方のコンポーネントである第3結像装置コンポーネントが備えられ、
前記計測装置が、前記第3結像装置コンポーネントと前記基準構造との間の第3の空間的な関係をキャプチャし、
前記計測装置が、前記第1の空間的な関係及び前記第3の空間的な関係を用いて、前記第1結像装置コンポーネントと前記第3結像装置コンポーネントとの間の追加的な空間的な関係を決定する、請求項1記載の光学結像装置。 - 制御ユニットが備えられ、
前記制御ユニットは、前記計測装置に接続されて、中央基準を形成する前記第1結像装置コンポーネントと前記第3結像装置コンポーネントとの間の前記追加的な空間的な関係を受け、
前記制御ユニットは、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に、前記第3結像装置コンポーネントが前記第1結像装置コンポーネントに対して有する位置を、最大6つの自由度で、かつ前記計測装置から受けた前記追加的な空間的な関係の関数として制御する、請求項44記載の光学結像装置。 - 前記マスクユニット及び前記基板ユニットの一方のコンポーネントである第3結像装置コンポーネントと前記基準構造との間の第3の空間的な関係をキャプチャし、
前記第1の空間的な関係及び前記第3の空間的な関係を用いて、中央基準を形成する前記第1結像装置コンポーネントと前記第3結像装置コンポーネントとの間の追加的な空間的な関係を決定し、
前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に、前記第3結像装置コンポーネントが前記第1結像装置コンポーネントに対して有する位置を、最大6つの自由度で、かつ前記計測装置から受けた前記追加的な空間的な関係の関数として制御する、請求項29記載の方法。
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