JP2013254978A - マイクロリソグラフィ露光装置においてマスクを照明するための照明系 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マイクロリソグラフィ露光装置においてマスク16を照明するための照明系は、光軸60及び瞳面70を有する。系は、ミラーのような反射又は透過ビーム偏向要素(Mij)のビーム偏向アレイ46を含み、各偏向要素(Mij)は、制御信号に応答して可変である偏向角だけ入射光線を偏向する。系は、更に、複数のマイクロレンズ及び/又は回折構造を含む光学ラスター要素34を含む。第1の平面40に配置されたビーム偏向要素(Mij)、及び第2の平面36に配置された光学ラスター要素34は、2次元遠視野強度分布を共同で発生させる。光学結像系38、41は、第1の平面40を第2の平面34に対して光学的に共役にする。
【選択図】図2
Description
本出願は、ともに2007年4月25日出願の米国特許仮出願第60/913,962号及び第60/913,956号の「35U.S.C.119(e)(1)」の利益を主張する。
図1は、集積回路及び他の微小構造構成要素の製造に用いられる投影露光装置10の大幅に簡略化した斜視図である。投影露光装置は、投影光を発生させる光源、及び投影光を注意深く規定された特性を有する投影光束へと変換する照明光学系を含む照明系を含む。投影光束は、微小構造18を含むマスク16上の視野14を照明する。この実施形態では、照明視野14は、ほぼリングセグメント形状を有する。しかし、他の形状、例えば、矩形の照明視野14も同様に考えられている。
図2は、図1に示している第1の実施形態の照明系12を通じたより詳細な子午断面図である。明瞭化のために、図2の図は、大幅に単純化しており、正確な縮尺のものではない。特に、これは、異なる光学ユニットを極めて少数の光学要素だけによって表していることを意味する。実際には、これらのユニットは、かなりより多くのレンズ及び他の光学要素を含むことができる。
以下では、照明系12の一般的な機能を図5aから図5c及び図6から図11を参照して説明する。
図7から図10は、光学ラスター要素34の区画Zijによって発生する遠視野強度分布Dijを如何にして異なる構成で組み立てることができ、それによって様々な異なる照明環境が得られるかを示す図6と同様の概略図である。
依然として本発明の範囲にある様々な代替実施形態が現時点で考えられることを十分に理解すべきである。
Claims (38)
- a)光軸(60;460)、
b)瞳面(70;470)、
c)反射又は透過ビーム偏向要素(Mij)のビーム偏向アレイ(46;446)、ここで、
各偏向要素(Mij)が、制御信号に応答して可変である偏向角だけ入射光線を偏向するようになっており、かつ
前記偏向要素(Mij)が、少なくとも実質的に第1の平面(40;440)に配置されるものであり、
d)複数のマイクロレンズ及び/又は回折構造を含み、かつ第2の平面(34;434)に配置された光学ラスター要素(34;434)、
を含み、
前記ビーム偏向アレイ(46;446)及び前記光学ラスター要素(34;434)が、2次元遠視野強度分布(C)を共同で発生させる、
マイクロリソグラフィ露光装置(10)においてマスク(16)を照明するための照明系であって、
光学結像系(40、41;440、441)が、前記第1の平面(40;440)を前記第2の平面(34;434)に対して光学的に共役にする、
ことを特徴とする照明系。 - 前記2次元遠視野強度分布(C)は、前記ビーム偏向アレイ(46;446)によって発生する遠視野強度分布(D’ij)と、前記光学ラスター要素(34;434)によって発生する遠視野強度分布(Dij)との畳み込みであることを特徴とする請求項1に記載の照明系。
- 前記光学ラスター要素(34;434)は、複数の区画(Zij)を含み、
各区画が、前記光学結像系(40、41;440、441)によって発生する光学共役により、前記ビーム偏向アレイ(46;446)の少なくとも1つのビーム偏向要素(Mij)に関連付けられ、
少なくとも2つの区画(Zij)が、異なる遠視野強度分布(Dij)を発生させる、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の照明系。 - 各ビーム偏向要素(Mij)が、「オン」状態又は「オフ」状態のいずれかにあるようになっており、
前記「オン」状態は、偏向された光ビームが前記瞳面(470)を通るように決められ、
前記「オフ」状態は、偏向された光線が前記瞳面(470)を通らないように決められる、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の照明系。 - 前記複数の区画(Zij)によって発生する前記遠視野強度分布(Dij)は、全てのビーム偏向要素(Mij)が前記「オン」状態にある場合には、前記瞳面(470)の使用可能区域が少なくとも実質的に照らされるように決められることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の照明系。
- 前記複数の区画(Zij)によって発生する前記遠視野強度分布は、全てのビーム偏向要素(Mij)が前記「オン」状態である場合には、前記瞳面の前記使用可能区域の少なくとも70%が照らされるように決められることを特徴とする請求項5に記載の照明系。
- 前記少なくとも2つの区画(Zij)の各々は、少なくとも実質的にn個(n≠4)の角を有する多角形の形状を有する遠視野強度分布(Dij)を発生させることを特徴とする請求項3、請求項5、又は請求項6のいずれか1項に記載の照明系。
- 前記多角形は、異なる角度方向を有することを特徴とする請求項7に記載の照明系。
- いくつかの第1の区画(D11からD36)によって発生する遠視野強度分布(図13のD11からD36)が、第1の正六角形であり、
いくつかの第2の区画(Z41からZ66)によって発生する遠視野強度分布(D41からD66)が、30°の回転によって前記第1の六角形から得られる第2の正六角形である、
ことを特徴とする請求項3、請求項5、又は請求項6のいずれか1項に記載の照明系。 - 前記第1の平面(40;440)は、前記光学結像系(40、41;440、441)の物体面であり、
前記第2の平面(34;434)は、前記光学結像系の像平面である、
ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の照明系。 - 前記第2の平面(34;434)は、前記光学結像系の物体面であり、
前記第1の平面(40;440)は、前記光学結像系(40、41;440、441)の像平面である、
ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の照明系。 - 少なくとも実質的に平面の折り返しミラー(41;442)が、前記光学結像系(40、41;440、441)内に配置されることを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の照明系。
- 瞳形成集光器(58;458)が、前記像平面と前記瞳面(70;470)の間にフーリエ関係を確立することを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の照明系。
- 前記瞳形成集光器は、可変焦点距離を有するズーム光学系(58;458)を含むことを特徴とする請求項13に記載の照明系。
- 前記瞳形成集光器(58;458)は、通過して伝播する光を半径方向に再分配するアキシコン系(64;464)を含むことを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の照明系。
- 前記アキシコン系は、1対(64;464)のアキシコン要素(66、68;466、468)を含み、各々が、円錐光学面と、前記光軸(60;460)に沿って該アキシコン要素間の距離を調節するための駆動機構とを有することを特徴とする請求項15に記載の照明系。
- フライアイオプティカルインテグレータ(72;472)が、前記瞳面(70;470)に又はその直近に配置されることを特徴とする請求項1から請求項16のいずれか1項に記載の照明系。
- 視野形成集光器(78;478)が、前記瞳面(70;470)と照明系(12;412)の視野平面(80;480)との間にフーリエ関係を確立することを特徴とする請求項1から請求項17のいずれか1項に記載の照明系。
- 視野絞り(82;482)が、照明系の前記視野平面(80;480)に配置されることを特徴とする請求項18に記載の照明系。
- 視野絞り対物系(84;484)が、前記視野平面(80;480)をマスク平面(86;486)上に結像することを特徴とする請求項19に記載の照明系。
- 前記第1の平面(40;440)は、前記光軸(60;460)に対して斜めに配置されることを特徴とする請求項1から請求項20のいずれか1項に記載の照明系。
- 前記ビーム偏向要素(Mij)は、ミラーであることを特徴とする請求項1から請求項21のいずれか1項に記載の照明系。
- 前記ミラー(Mij)は、角度をなす2つの傾斜軸によって傾斜させることができることを特徴とする請求項22に記載の照明系。
- 前記角度は、90°であることを特徴とする請求項23に記載の照明系。
- 前記ビーム偏向アレイ(46;446)は、100個よりも少ない個々のミラー(Mij)を含むことを特徴とする請求項22から請求項24のいずれか1項に記載の照明系。
- 前記ビーム偏向アレイ(46;446)は、50個よりも少ない個々のミラー(Mij)を含むことを特徴とする請求項25に記載の照明系。
- 前記ビーム偏向要素は、電気光学要素又は音響光学要素であることを特徴とする請求項1から請求項21のいずれか1項に記載の照明系。
- 前記光学ラスター要素(34;434)を交換可能に受け取る交換ホルダ(35)を含むことを特徴とする請求項1から請求項27のいずれか1項に記載の照明系。
- 反射又は透過ビーム偏向要素(Mij)のビーム偏向アレイ(546)、
を含み、
各ビーム偏向要素が、制御信号に応答して可変である偏向角だけ入射光線を偏向するようになっており、
少なくとも1つの第1のビーム偏向要素(M35)が、第1の回折構造(S35)を支持し、かつ
少なくとも1つの第2のビーム偏向要素(M77)が、第2の回折構造(S77)を支持する、
マイクロリソグラフィ露光装置(10)においてマスク(16)を照明するための照明系(512)であって、
前記第1の回折構造(S35)及び前記第2の回折構造(S77)が、異なる遠視野強度分布を発生させる、
ことを特徴とする照明系。 - 前記第1の回折構造(S35)及び前記第2の回折構造(S77)によって発生する遠視野強度分布(図22のDij)が、少なくとも実質的に多角形の形状を有することを特徴とする請求項29に記載の照明系。
- 前記多角形は、n個(n≠4)の角を有することを特徴とする請求項30に記載の照明系。
- 前記第1の回折構造(S35)及び前記第2の回折構造(S35)によって発生する前記遠視野強度分布は、それらの角度方向に関して異なっていることを特徴とする請求項29から請求項31のいずれか1項に記載の照明系。
- 少なくとも1つのビーム偏向要素(図23のMij)は、それが3つの回転自由度を有するようにマウントされることを特徴とする請求項29から請求項32のいずれか1項に記載の照明系。
- 少なくとも1つのビーム偏向要素(図21のM12)は、該少なくとも1つのビーム偏向要素を変形するように構成されたアクチュエータ(A12)に結合されることを特徴とする請求項29から請求項33のいずれか1項に記載の照明系。
- 反射又は透過ビーム偏向要素(Mij)のビーム偏向アレイ(646)、
を含み、
各ビーム偏向要素(Mij)が、制御信号に応答して可変である偏向角だけ入射光線を偏向するようになっており、かつ
少なくとも1つの偏向要素(図23のM16)が、回転非対称的に湾曲され、及び/又は回転非対称遠視野強度分布(図24a、図24bのDij)を発生する回折構造(Sij)を支持する、
マイクロリソグラフィ露光装置(10)においてマスク(16)を照明するための照明系(512)であって、
少なくとも1つのビーム偏向要素が、それが3つの回転自由度を有するようにマウントされる、
ことを特徴とする照明系。 - 2つの回転自由度が、平面に対して平行な傾斜軸(656、658)に関連付けられ、 第3の回転自由度が、前記平面と交差する回転軸(659)に関連付けられる、
ことを特徴とする請求項35に記載の照明系。 - 前記回転軸は、50°と90°の間、好ましくは90°の前記平面との交差角を形成することを特徴とする請求項36に記載の照明系。
- 請求項1から請求項37のいずれか1項に記載の照明系(12;412;512)と、 マスク(16)を感光層(22)上に結像する投影対物系(20)と、
を含むことを特徴とするマイクロリソグラフィ露光装置。
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