JP2013540348A - マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学系及び像配置誤差を低減する方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
図1は、投影光ビームを生成する照明系12を含む投影露光装置10の非常に簡略化した斜視図である。投影光ビームは、図1に細線として示す複数の小さい特徴部19によって形成されたパターン18を含むマスク16上で視野14を照明する。この実施形態において、照明視野14は、リングセグメントの形状を有する。しかし、照明視野14の他の形状、例えば、矩形も考えられている。
図2は、図1に示す照明系12を通る子午断面図である。明瞭化の目的で、図2の図は大きく簡略化したものであり、正確な縮尺のものではない。これは特に、異なる光学ユニットを1つ又は非常に少数の光学要素のみで表すことを意味する。現実には、これらのユニットは、有意に多くのレンズ及び他の光学要素を含むことができる。
回折及び一部の他の理由から、パターン18を構成する特徴部19は、感光層22に等しくは転写されない。図3は、x=0を中心とする鮮明に境界が定められた線が感光面22上に結像される場合に得られる、x方向に沿った例示的な強度分布I(x)を示すグラフである。図3に実線で表すように、像は、取りわけ、線幅と、この目的に使用される投影露光装置10と、作動条件とに依存する程度で横方向にぼける。
以下では、偏光調節デバイスが入力偏光状態を異なる楕円出力偏光状態に変更する本発明の実施形態を図2及び図4から図8を参照して説明する。これらの出力偏光状態は、像配置誤差IPEが低減するように制御ユニットによって選択される。
この節では、楕円偏光状態が像点の配置に影響を及ぼす方法をより詳細に説明する。
は、(x,y,z)基底で次式の成分を有する光波の正規化方向ベクトルである。
正規化方向ベクトルは、次式によって波ベクトルk=(kx,ky,kz)に関係付けられる。
ここで、nは、光学媒質の屈折率を示し、λは、光波の波長である。正規化方向ベクトル:
は、図9に示すようにφ及びθを用いた極座標によって表すことができる。
においては、これは、一方の回折次数において第1の成分がαに等しい場合に他方の回折次数の第1の成分が−αでなければならないことを意味する。これを
平面に82で表すゼロ次の回折次数及び84で表す1次の回折次数に関する正規化方向ベクトル:
の第1の2つの成分:
及び
を示す図10に例示している。図11は、y方向に沿った投影において、2つの回折次数82、84が像平面80内の像点86に向けて如何に収束するかを示している。
それによって回折次数82及び84に関連する電界E1及びE2は、それぞれ次式によって与えられる。
ここで、
である。
変位bがφ=0、すなわち、xz平面と平行な入射平面を有する回折次数82、84において消失することが分る。最大変位bは、xz平面に対して45°又は135°の角度の方向において得られる。
特に図13に示すグラフから明らかなように、変位bの量は、像平面80内での像形成に寄与する光の方向に依存する。
図17は、代替の実施形態による照明系12を図2と類似の図に示している。図17に示す照明系12は、図2に示す照明系とは2つの点で異なる。
以下では、図20に示す流れ図を参照して重要な方法段階を要約する。
Claims (15)
- マイクロリソグラフィ投影露光装置(10)の光学系(12,20)であって、
a)入力偏光状態を異なる楕円出力偏光状態に変更することができる偏光調節デバイス(58)と、
b)前記偏光調節デバイス(58)を制御する制御ユニット(66)であって、該制御ユニット(66)が、
マスク(16)に含まれる特徴部(19)が結像される感光面(22)において発生する像配置誤差に関するデータを受け取り、かつ
前記偏光調節デバイス(58)によって生成される前記楕円出力偏光状態を前記像配置誤差が低減するように選択する、
ように構成される、
前記制御ユニット(66)と、
を含むことを特徴とする光学系(12,20)。 - 前記楕円出力偏光状態は、投影光が前記感光面上の点に向けて収束するときの該投影光の方向に依存して変化することを特徴とする請求項1に記載の系。
- 前記制御ユニット(66)は、前記感光層(22)上に結像される前記特徴部(19)のピッチ及び向きに関するデータを受け取り、かつ該ピッチ及び向きに依存して前記楕円出力偏光状態を選択するように構成されることを特徴とする請求項1又は特許請求2に記載の系。
- 前記特徴部(19)の前記ピッチ及び向きに関し、かつ前記マスク(16)を照明するのに使用される照明設定に関する入力データに基づいて前記像配置誤差を決定するように構成されたシミュレーションユニット(70)を含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の系。
- 前記偏光調節デバイス(58)は、光学系(12;20)の瞳面(38;138;238)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4のいずれか1項に記載の系。
- 前記光学系は、前記装置(10)の照明系(12)又は投影対物系(20)であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の系。
- 前記偏光調節デバイス(58)は、複屈折光学部材(68a,68b,68c,68d;138)を含むことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の系。
- 前記偏光調節デバイスは、複数の異なる複屈折光学部材(68a,68b,68c,68d)のうちの1つを光学系の投影ビーム光路内に挿入するように構成された交換機構(60,64)を含むことを特徴とする請求項7に記載の系。
- 各光学部材(68a,68b,68c,68d)が、複数の単軸複屈折光学要素(70)を含み、
前記複数の光学要素(70)のうちの少なくとも2つの光学軸(72)が、異なる向きを有する、
ことを特徴とする請求項8に記載の系。 - 前記偏光調節デバイス(58)は、前記複屈折光学部材(168)内に可変応力分布を生成するように構成されたアクチュエータ(169)を含むことを特徴とする請求項7に記載の系。
- マイクロリソグラフィ投影露光装置における像配置誤差を低減する方法であって、
a)特徴部を含むマスクを準備する段階(S1)と、
b)感光層を準備する段階(S2)と、
c)投影光を用いて前記特徴部を前記感光面上に結像するように構成されたマイクロリソグラフィ投影露光装置を準備する段階(S3)と、
d)前記感光面上に形成された前記特徴部の像に関連する像配置誤差を決定する段階(S4)と、
e)前記投影光の入力偏光状態を段階d)で決定された前記像配置誤差が低減するように選択された楕円出力偏光状態に変更する段階(S5)と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記出力楕円偏光状態は、結像される前記特徴部のピッチ及び向きに依存して段階e)で選択されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記楕円出力偏光状態は、前記投影光が前記感光面上の点に向けて収束するときの該投影光の方向に依存して変化することを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の方法。
- 前記装置の照明系の瞳面内の強度分布が、対称平面に関して対称であり、
この瞳面内の前記楕円出力偏光状態の旋光性の分布が、前記対称平面に関して非対称である、
ことを特徴とする請求項11から請求項13のいずれか1項に記載の方法。 - 前記投影光の前記偏光状態は、該投影光が前記マスク上に入射する前に変更されることを特徴とする請求項11から請求項14のいずれか1項に記載の方法。
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