JP2014514772A - マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明系 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図19
Description
a)光学ラスタプレートの光入射面に複数の光点を生成するステップであって、光入射面における放射照度分布が、投影光が照明対象のマスクに当たる際の投影光の角度光分布を決め、光点の少なくともいくつかは、基準方向に沿って、放射照度が空間周期Pで周期的に変化する部分を含む空間放射照度分布を有するステップと、
b)空間光変調器を用いて光点の位置を変えるステップと
を含む方法が提案される。
用語「光」は、電磁放射線、特に可視光、UV、DUV、及びVUV光を示す。
図1は、本発明による投影露光装置10の非常に簡略化した斜視図である。装置10は、投影光ビームを生成する照明系12を備える。投影光ビームは、微細な特徴19のパターン18を含むマスク16上のフィールド14を照明する。しかしながら、照明フィールドの他の形状、例えばリングセグメントも考えられる。
図2は、図1に示す照明系12の子午断面である。明確化のために、図2の図は大幅に簡略化したものであり一定の縮尺ではない。これは特に、種々の光学ユニットを1つの又はごく少数の光学素子のみで表すことを意味する。実際には、これらのユニットははるかに多くのレンズ及び他の光学素子を備え得る。
図2からの切り抜きである図8は、ミラーアレイ40と、第1コンデンサ50と、第1光学ラスタプレート54aの光学ラスタ素子59のいくつかとを概略図で示す。簡単のために、光学ラスタ素子59を回転対称両凸レンズとして示す。
a)従来技術
図10は、従来技術の照明系に収容される第1光学ラスタプレート54a’の光入射面55’上の3つの隣接する光点70a’、70b’、70c’が発生させる放射照度分布I(x)を示す。このグラフでは、x方向に沿った放射照度分布の変動しか示さない。直交するY方向に沿った放射照度分布I(y)は同様又は同一であると考えられる。
図13は、本発明の第1実施形態による単一の光点70に関連する空間放射照度分布I(x)を左側に示す。この空間放射照度分布は、放射照度が空間周期Pで周期的に変化する座標x1及びx2間の中央部分80を含む。この実施形態では、変動はsin2(x)関数に比例するが、他の周期関数、例えばのこぎり波関数も考えられる。中央部分80の外側では、放射照度Iがゼロまで急速に低下する。
図13〜図18を参照して上述した構成では、光点70a〜70dの位置は、光点の縁部における部分的に照射された光学ラスタ素子を無視する場合、各光学ラスタ素子59が同一に照射されるよう決められた。各光学ラスタ素子59は、投影光が中間フィールド平面60に当たる特定の小さな角度範囲に対応するので、これは、中間フィールド平面60における角度光分布が全てのフィールド位置で同一であることを意味する。
図1〜図25を参照して上述した実施形態では、マイクロミラー42が直交傾動軸T1、T2の周りを傾動可能である。付加的な自由度として、傾動軸T1、T2に対して垂直に延びる回転軸周りの回転を加えることも想定され得る。
第1実施形態では、光点70の部分80内の周期変化放射照度分布が、マイクロミラー42上のブレーズ反射位相格子を形成する回折構造44によって発生すると考えた。
図33は、本発明によるマイクロリソグラフィ投影露光装置におけるマスクを照明する方法の重要なステップを示すフロー図である。
Claims (26)
- マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明系であって、
a)光入射面(55)を有する光学ラスタプレート(54a)であり、前記光入射面における放射照度分布が、投影光が照明対象のマスク(16)に当たる際の前記投影光の角度光分布を決める、光学ラスタプレート(54a)と、
b)制御ユニット(43)と、
c)前記光学ラスタプレート(54a)の前記光入射面(55)に複数の光点(70;170)を生成するよう構成した空間光変調器(38)であり、前記制御ユニット(43)から受け取った命令信号に応答して前記光入射面(55)上の前記光点(70)の位置を変えるよう構成した、空間光変調器(38)と
を備え、
前記光点(70)の少なくともいくつかは、基準方向(X)に沿って、放射照度が空間周期Pで周期的に変化する部分(80)を含む空間放射照度分布を有する照明系。 - 請求項1に記載の照明系において、前記制御ユニット(43)は、前記少なくともいくつかの光点の2つが前記光学ラスタプレートの光入射側で少なくとも部分的に重複するように前記空間光変調器(38)を制御するよう構成される照明系。
- 請求項2に記載の照明系において、前記制御ユニット(43)は、前記2つの重複した光点(図16における70a〜70d;図19における70e、70f;図24における170a、170b)が前記基準方向に沿って相互に対してn1×P/2(式中、n1=±1、±3、±5…)だけ変位するように前記空間光変調器(38)を制御するよう構成される照明系。
- 請求項2又は3に記載の照明系であって、前記制御ユニット(43)は、前記2つの重複した光点(図13における70a〜70d;図19における70a〜70d;170a)が前記基準方向に沿って相互に対してn2×P(式中、n2=±1、±2、±3…)だけ変位するように前記空間光変調器(38)を制御するよう構成される照明系。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の照明系において、前記光学ラスタプレート(54a)は、前記基準方向(X)に沿ってピッチpで配列される複数の光学ラスタ素子(59)を備える照明系。
- 請求項5に記載の照明系において、前記ピッチpは、p=m×P(式中、mは正の整数)であるように前記空間周期Pの整数倍である照明系。
- 請求項5又は6に記載の照明系において、前記光点(70)は、前記基準方向に沿って最大幅wを有し、w>pである照明系。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の照明系において、前記空間光変調器(38)は、ビーム偏向素子(42)のアレイを備え、各ビーム偏向素子(42)は、前記制御ユニット(43)から受け取った前記命令信号に応じた方向に入射光(LB1、LB2)を偏向させることが個別に可能であり、各光点は、それぞれちょうど1つの前記ビーム偏向素子(42)に関連付けられる照明系。
- 請求項5〜7のいずれか1項に記載の照明系において、前記制御ユニット(43)は、第1光点(図19における70a)が前記光学ラスタプレート(54a)の前記光入射面(55)上の第1箇所で生成されることにより、前記第1光点(70a)の放射照度分布の最大値が前記光学ラスタ素子(59)に対する第1相対位置で生じるように、また第2光点(図19における70c)が前記光学ラスタプレート(54a)の前記光入射面(55)上の第2箇所で生成されることにより、前記第2光点の放射照度分布の最大値が前記光学ラスタ素子(59)に対する第2相対位置で生じるように、前記空間光変調器(38)を制御するよう構成され、前記第1箇所及び前記第2箇所は異なり、前記第1相対位置及び前記第2相対位置は異なる照明系。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の照明系において、前記制御ユニット(43)から受け取ったさらに別の命令信号に応答して前記光学ラスタプレート(54a)の前記光入射面(55)に生成される前記光点を回転させるよう構成される照明系。
- 請求項10と組み合わせた請求項9に記載の照明系において、前記ビーム偏向素子(42)は、2つの傾動軸(T1、T2)の周りを傾動するとともに回転軸(R)の周りを回転するよう構成され、前記傾動軸(T1、T2)及び前記回転軸(R)は、相互に平行ではない照明系。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の照明系において、周期的に変化する放射照度を、回折構造(44;244)によって、又は前記照明系(12)の光源(30)と前記光学ラスタプレート(54a)との間に配置した周期的な屈折又は反射構造によって発生させる照明系。
- 請求項12と組み合わせた請求項8に記載の照明系において、前記回折構造(44;244)は、前記ビーム偏向素子(42)によって支持され、且つ/又は、該ビーム偏向素子(42)は、波形反射面又は波形屈折面(444)を有する照明系。
- 請求項12に記載の照明系において、前記回折構造は、前記光源(30)と前記光学ラスタプレート(54a)との間に配置したプレート(92)によって支持される照明系。
- 請求項1〜14のいずれか1項に記載の照明系において、前記周期的に変化する放射照度を、前記光変調器(38)を介して、主周期変化放射照度分布を前記光学ラスタプレート(54a)の前記光入射面(55)に結像することによって発生させる照明系。
- 請求項15に記載の照明系において、前記主周期変化放射照度分布は干渉パターン(100)である照明系。
- 請求項16に記載の照明系において、前記干渉パターン(100)は回折格子(98)の自己像である照明系。
- マイクロリソグラフィ投影露光装置においてマスクを照明する方法であって、
a)複数の光点を光学ラスタプレートの光入射面で生成するステップであり、該光入射面における放射照度分布が、投影光が照明対象のマスクに当たる際の前記投影光の角度光分布を決め、前記光点の少なくともいくつかは、基準方向に沿って、放射照度が空間周期Pで規則的に変わる部分を含む空間放射照度分布を有するステップと、
b)空間光変調器を用いて前記光点の位置を変えるステップと
を含む方法。 - 請求項18に記載の方法において、前記光学ラスタプレートは、前記基準方向に沿ってピッチpで配置した複数の光学ラスタ素子を備える方法。
- 請求項19に記載の方法において、前記ピッチpは、p=m×P(式中、mは正の整数)であるように前記空間周期Pの整数倍である方法。
- 請求項18又は19に記載の方法において、前記光点は、前記基準方向に沿って最大幅wを有し、w>pである方法。
- 請求項20又は21に記載の方法において、第1光点が前記光学ラスタプレートの前記光入射面上の第1箇所で生成されることにより、前記第1光点の放射照度分布の最大値が前記光学ラスタ素子に対する第1相対位置で生じるように、また第2光点が前記光学ラスタプレートの前記光入射面上の第2箇所で生成されることにより、前記第2光点の放射照度分布の最大値が前記光学ラスタ素子に対する第2相対位置で生じるように、前記空間光変調器を制御し、前記第1箇所及び前記第2箇所は異なり、前記第1相対位置及び前記第2相対位置は異なる方法。
- 請求項18〜22のいずれか1項に記載の方法において、前記基準方向に沿って相互に対してn1×P/2(式中、n1=±1、±3、±5…)だけ変位した少なくとも2つの重複した光点を前記光学ラスタプレートの前記光入射面に生成するように、前記空間光変調器を制御する方法。
- 請求項18〜23のいずれか1項に記載の方法において、前記基準方向に沿って相互に対してn2×P(式中、n1=±1、±3、±5…)だけ変位した少なくとも2つの重複した光点が前記光学ラスタプレートの前記光入射面に生成されるように、前記空間光変調器を制御する方法。
- 請求項18〜24のいずれか1項に記載の方法において、前記光学ラスタプレートの前記光入射面に生成された前記光点を回転させる方法。
- 請求項25に記載の方法において、前記光変調器は、2つの傾動軸の周りを傾動し回転軸の周りを回転するミラーを備え、前記傾動軸及び前記回転軸は相互に直交する方法。
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