JP2016080870A - 共役共通光路リソグラフィレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】素子の数が少なく、光部材の作製がより簡単になり（レンズ作製経験公式に満足できる）、校正簡単、抗色収差、優れた口径比F/#とコストダウン等の効果が得られる共役共通光路リソグラフィレンズを提供する。
【解決手段】順に、第一球面鏡11と第二球面鏡12、第三球面鏡13及び第四球面鏡14が配列される四つの球面鏡と、上記第四球面鏡の下方に配置される球面反射鏡15と、第一平面反射鏡16と第二平面反射鏡17とがあり、斜めに上記第一球面鏡の上方に配置される両平面反射鏡16,17と、があり、上記各光学レンズセットにより、テレセントリック構造が形成され、物体は、各光学レンズによって合焦後、無歪の画像が形成される。この構成により四つの球面鏡の各球面鏡と反射鏡の曲率が、ともに、球面になり、全球面鏡セットと二種類の光学材料とを合わせた共役共通光路リソグラフィレンズセットが形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、共役共通光路リソグラフィレンズ(Conjugate Common Optical Path Lithography Lens)に関し、特に、球面と畳み合い式組み立てを利用し、全球面鏡セットと二種類の光学材料を組み合わせた共役共通光路リソグラフィレンズセットに関する。

リソグラフィレンズセットは、電子素子で露光機を作製する時の重要な二次システムであり、既存の電子素子メーカが使用した露光機は、全屈折式と長伸び式に分けられ、前者は体積が大きく、後者は素子数が少なくなるが、多数の面を利用するため、作製や組み立てが簡単ではない。

長伸び式露光機は、例えば、ドイツのツアイス（ZEISS）会社-ASMLの方式（ドイツ特許DE19355198、DE19922209）と日本のニコン（NIKON）会社による畳み合い式漸近曲率方式で露光機能（図７を参照されたい。）が実現されるものがあり、また、材料を節約するため、フランスのサフラン（SAFRAN）会社が、ダイソン（DYSON）反射屈折式（中華人民共和国特許号CN101171546）で、光路を低減させ、光が鏡セット４０、５０内において折り返し、レンズの数が少なくなるが、鏡セット４０、５０と反射面２０、２２に、非球面（図８を参照されたい。）を利用しなければならなく、また、上海微機電会社によって提案された露光機（米国特許号US7746571 B2）にも、類似した方式（或いは、長伸び式）により、露光機能が実現される。しかしながら、上記特許は、複数の非球面鏡を利用するため、作製や組み立てが簡単でないだけでなく、組み立ての時、機構に対する精度の要求も高く、そのため、そのコストがより高くなる。上記のように、一般の従来のものは、実用的なものとは言えなかった。

本発明者は、上記欠点を解消するため、慎重に研究し、また、学理を活用して、有効に上記欠点を解消でき、設計が合理である本発明を提案する。

ドイツ特許DE19355198 ドイツ特許DE19922209 中華人民共和国特許CN101171546 米国特許号US7746571 B2

本発明の主な目的は、従来の上記問題を解消でき、球面と畳み合い式組み立てを利用して、その四つの球面鏡の各球面鏡と反射鏡の曲率が、ともに球面になり、全球面鏡セットと二種類の光学材料とを合わせてからなる共役共通光路リソグラフィレンズセットを提供する。

本発明の次の目的は、リソグラフィレンズの機能がより容易に達成でき、素子の数が少なく、光部材の作製がより簡単になり（レンズ作製経験公式に満足できる）、校正簡単、抗色収差、優れた口径比F/#とコストダウン等の効果が得られる共役共通光路リソグラフィレンズセットを提供する。

本発明は、以上の目的を達成するため、共役共通光路リソグラフィレンズであり、順に、第一球面鏡と第二球面鏡、第三球面鏡及び第四球面鏡が配列され、上記第一、二球面鏡によって、曲率が付与されて球収差が校正され、上記第三、四球面鏡によって、非点収差と像面湾曲が校正される四つの球面鏡と、上記第四球面鏡の下方に配置され、光経路を反射し、開口数の大きさを制御する球面反射鏡と、第一平面反射鏡と第二平面反射鏡を有し、斜めに、上記第一球面鏡の上方に設置され、光経路を案内する両平面反射鏡と、が含有され、上記各光学レンズの設置により、テレセントリック（Telecentric）構造が形成されて、物件にある図柄は、各光学レンズによってフォーカスされた後、歪みなしの画像が形成される。

本発明の上記実施例によれば、上記第一と第二及び第三球面鏡は、正曲面鏡である。

本発明の上記実施例によれば、上記第四球面鏡は、凹レンズセットと凹面反射鏡からなる。

本発明の上記実施例によれば、上記第一と第二、第三及び第四球面鏡の材料は、色収差を校正するように順番に配列される。

本発明の上記実施例によれば、上記物件は、光マスクである。

本発明の上記実施例によれば、上記物件にある図柄は、順に、上記第一平面反射鏡や上記第一球面鏡、上記第二球面鏡、上記第三球面鏡、上記第四球面鏡、上記球面反射鏡、上記第四球面鏡、上記第三球面鏡、上記第二球面鏡、上記第一球面鏡及び上記第二平面反射鏡に通し、画像が形成されて出力される。

本発明の上記実施例によれば、上記共役共通光路リソグラフィレンズは、視準画像投影装置に適用される。

以下、図面を参照しながら、本発明の特徴や技術内容について、詳しく説明するが、それらの図面等は、参考や説明のためであり、本発明は、それによって制限されることは無い。

本発明の第一のよりよい実施例の共役共通光路リソグラフィレンズの断面概念図である。 本発明の第一のよりよい実施例のリソグラフィレンズの回折調整伝達函数曲線図である。 本発明の第二のよりよい実施例の共役共通光路リソグラフィレンズの断面概念図である。 本発明の第二のよりよい実施例のリソグラフィレンズの回折調整伝達函数曲線図である。 本発明の第三のよりよい実施例の共役共通光路リソグラフィレンズの断面概念図である。 本発明の第三のよりよい実施例のリソグラフィレンズの回折調整伝達函数曲線図である。 従来のリソグラフィレンズの断面概念図である。 他の従来のリソグラフィレンズの断面概念図である。

図１〜図６は、それぞれ、本発明の第一のよりよい実施例の共役共通光路リソグラフィレンズの断面概念図や本発明の第一のよりよい実施例のリソグラフィレンズの回折調整伝達函数曲線図と本発明の第二のよりよい実施例の共役共通光路リソグラフィレンズの断面概念図、本発明の第二のよりよい実施例のリソグラフィレンズの回折調整伝達函数曲線図、本発明の第三のよりよい実施例の共役共通光路リソグラフィレンズの断面概念図及び本発明の第三のよりよい実施例のリソグラフィレンズの回折調整伝達函数曲線図である。図のように、本発明は、共役共通光路リソグラフィレンズであり、主として、共通光路（Common Optical Path）を利用して、素子数を少なくした、四つの球面鏡１１〜１４と球面反射鏡１５及び両平面反射鏡１６、１７から構成される。

上記の四つの球面鏡１１〜１４は、順に、第一球面鏡１１と第二球面鏡１２、第三球面鏡１３及び第四球面鏡１４が配列され、また、上記第一と第二及び第三球面鏡１１、１２、１３は、正曲面鏡で、上記第四球面鏡１４は、凹レンズセットと凹面反射鏡からなり、上記第一、二球面鏡１１、１２は曲率を提供して球収差を校正し、上記第三、四つの球面鏡１３、１４は非点収差を校正し、像面を湾曲させ、上記第一と第二、第三及び第四球面鏡１１、１２、１３、１４の材料は色収差を校正するように順番に配列される。

上記球面反射鏡１５は、上記第四球面鏡１４の下方に配置され、光経路を反射し、開口数の大きさを制御する。

上記両平面反射鏡１６、１７は、第一平面反射鏡１６と第二平面反射鏡１７とがあり、斜めに、上記第一球面鏡１１の上方に設置され、光経路を案内し、これにより、上記各光学レンズセットにより、テレセントリック（Telecentric）構造が形成されて、物件上の図柄が、各光学レンズセットによってフォーカスされた後、歪みの無い画像が形成される。そのため、上記の構造によって、新規の共役共通光路リソグラフィレンズが構成される。

本発明は、視準画像投影装置に適用可能であり、上記の物件は、光マスク１で、本発明によれば、上記光マスク１上の図柄は、順に、上記第一平面反射鏡１６と上記第一球面鏡１１、上記第二球面鏡１２、上記第三球面鏡１３、上記第四球面鏡１４、上記球面反射鏡１５、上記第四球面鏡１４、上記第三球面鏡１３、上記第二球面鏡１２、上記第一球面鏡１１及び上記第二平面反射鏡１７に通された後、画像が形成されて、結像面２に出力される。

露光機台の主なアセンブリの１つは、リソグラフィレンズであり、リソグラフィレンズの機能は、投影された光マスクが、レンズを介して、光マスクの構造として、結像面に結像され、その光学レンズの規格の解析能力が、回折極限になるように要求され、また、歪み値が最大画角の0.01%以下である。これに対して、本発明は、複数の実施例を挙げて、各実施例に対して回折調整伝達函数（Modulation Transfer Function, MTF）性質をテストする。その中、図１と図２は、それぞれ、数値口径比F/4.5の共役共通光路リソグラフィレンズの断面図とその回折調整伝達函数曲線図であり、図３と図４は、それぞれ、F/3.0の共役共通光路リソグラフィレンズの断面図とその回折調整伝達函数曲線図であり、図５と図６は、それぞれ、F/1.4の共役共通光路リソグラフィレンズの断面図とその回折調整伝達函数曲線図である。上記各図の結果によると、本発明に係る各実施例のリソグラフィレンズの各収差が有効に校正され、その解析能力も回折極限値の5%以下に近づき、比較的に高い解析画像の能力が得られ、また、26mm x 68mmの場領域が投射できる。

そのため、本発明は、球面と畳み合い式組み立てを利用して、その四つの球面鏡の各球面鏡と反射鏡の曲率が球面になり、全球面鏡セットと二種類の光学材料とを合わせて共役共通光路リソグラフィレンズセットが形成され、リソグラフィレンズの機能はより簡単に実現され、素子の数が少なく、光部材の作製がより簡単になり（レンズ作製経験公式に満足できる）、校正簡単、抗色収差、優れた口径比F/#とコストダウン等の効果が得られる。

以上のように、本発明に係る共役共通光路リソグラフィレンズは、有効に、従来の諸欠点を解消でき、全球面鏡セットと二種類の光学材料とを合わせて、共役共通光路リソグラフィレンズセットが形成され、リソグラフィレンズの機能が実現されるため、本発明は、より進歩的かつより実用的で、法に従って特許出願をする。

以上は、ただ、本発明のより良い実施例であり、本発明は、それによって制限されることが無く、本発明に係わる特許請求の範囲や明細書の内容に基づいて行った等価の変更や修正は、全てが、本発明の特許請求の範囲内に含まれる。

（本発明）
１ 光マスク
１１ 第一球面鏡
１２ 第二球面鏡
１３ 第三球面鏡
１４ 第四球面鏡
１５ 球面反射鏡
１６ 第一平面反射鏡
１７ 第二平面反射鏡
２ 結像面
（従来）
２０、２２ 反射面
４０、５０ 鏡セット

Claims (7)

1. 順に、第一球面鏡と第二球面鏡、第三球面鏡及び第四球面鏡が配列され、上記第一、二球面鏡によって曲率が付与されて球収差が校正され、上記第三、四球面鏡によって非点収差と像面湾曲が校正される四つの球面鏡と、
   上記第四球面鏡の下方に配置され、光経路を反射し、開口数の大きさを制御する球面反射鏡と、
   第一平面反射鏡と第二平面反射鏡を有し、斜めに、上記第一球面鏡の上方に設置され、光経路を案内する両平面反射鏡と、が含有され、
   上記各光学レンズの設置により、テレセントリック（Telecentric）構造が形成されて、物件にある図柄は、各光学レンズによってフォーカスされた後、歪みなしの画像が形成される、ことを特徴とする共役共通光路リソグラフィレンズ。
2. 上記第一と第二及び第三球面鏡は、正曲面鏡であることを特徴とする請求項1に記載の共役共通光路リソグラフィレンズ。
3. 上記第四球面鏡は、凹レンズセットと凹面反射鏡からなることを特徴とする請求項1に記載の共役共通光路リソグラフィレンズ。
4. 上記第一と第二、第三及び第四球面鏡の材料は、色収差を校正するように順番に配列されることを特徴とする請求項1に記載の共役共通光路リソグラフィレンズ。
5. 上記物件は、光マスクであることを特徴とする請求項1に記載の共役共通光路リソグラフィレンズ。
6. 上記物件にある図柄は、順に、上記第一平面反射鏡や上記第一球面鏡、上記第二球面鏡、上記第三球面鏡、上記第四球面鏡、上記球面反射鏡、上記第四球面鏡、上記第三球面鏡、上記第二球面鏡、上記第一球面鏡及び上記第二平面反射鏡に通し、画像が形成されて出力されることを特徴とする請求項1に記載の共役共通光路リソグラフィレンズ。
7. 視準画像投影装置に適用されることを特徴とする請求項1に記載の共役共通光路リソグラフィレンズ。