JP2017538139A - リソグラフィ構造を生成するための光学系 - Google Patents

Abstract

リソグラフィ構造を生成するための光学系（１）は、構造生成書込光ビームを基板平面（１２）内の基板面（１０）内の領域内の書込焦点（９）の中に案内するための投影光学ユニット（８）を含む。偏向デバイス（５）は、基板面（１０）の領域内の書込視野（１３）内に書込光ビームの書込焦点（９）を偏向させる役目をする。プレビュー光学ユニット（１４）は、プレビュー視野（１５）を基板面（１０）の領域内に結像する役目をする。プレビュー視野（１５）は、書込視野（１３）の面積よりも少なくとも１０倍大きい面積を有する。投影光学ユニット（８）及びプレビュー光学ユニット（１４）は、共通フレーム（１６）によって担持される。基板ホルダ（１８）は、２つの平行移動自由度（ｘ，ｙ）で基板面（１０）に平行な平面（ｘｙ）内で変位可能である。更に、系（１）は、プレビュー視野（１５）の位置に対する書込視野（１３）の位置の相対座標が格納されるメモリ（２８）を含む制御ユニット（２７）を含む。リソグラフィ構造を生成する間に処理される基板の位置決めが良好なターゲット精度と共に達成される光学系が明らかになる。【選択図】図１

Description

本特許出願は、ＤＥ １０ ２０１４ ２２０ １６８．３の優先権を主張するものであり、その内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。

本発明は、リソグラフィ構造を生成するための光学系に関する。更に、本発明は、そのような光学系内のプレビュー視野の位置に対する書込視野の位置の相対座標を決定する方法、及びそのような光学系を使用してリソグラフィ構造を生成する方法に関する。

冒頭に示したタイプの光学系は、ＵＳ ２０１３／０ ２２１ ５５０ Ａ１、及びＵＳ ２０１３／０ ２２３ ７８８ Ａ１から公知である。ＤＥ １０３ １５ ０８６ Ａ１は、半導体を生成する時に半導体ウェーハを位置合わせする方法及び装置を開示している。そこに開示されたリソグラフィ装置は、露光ユニットと、位置合わせ顕微鏡を含む第１の光学測定デバイスと、更に別の迷放射線測定デバイスとを含む。このリソグラフィ装置において、ウェーハホルダは、位置決めデバイス上に配置される。

ＵＳ ２０１３／０ ２２１ ５５０ Ａ１ ＵＳ ２０１３／０ ２２３ ７８８ Ａ１ ＤＥ １０３ １５ ０８６ Ａ１ ＵＳ ２００３／０ ２２１ ５５０ Ａ１

本発明の目的は、リソグラフィ構造を生成している間に処理される基板の位置決めを特に良好なターゲット精度で達成することができるようにそのような光学系を開発することである。特に、これは、書込視野が望ましい構造を位置決め精度でその上に生成する必要がある基板区域全体の非常に小さいセクションを通常は提供するのみであるのでできるだけ正確である生成される構造のための位置を構造寸法に対して非常に大きい基板区域上で見つけることを容易にしなければならない。

本発明により、この目的は、請求項１に指定する特徴を含む光学系によって達成される。

本発明により、生成される構造が書込ターゲット位置に生成されるように構造化される基板の位置決めは、プレビュー視野の位置に対する書込視野の位置を指定する格納された相対座標が利用される場合に改善されることが認識された。これは、書込視野が通常は非常に小さく、それに対して遥かに大きいプレビュー視野が使用されるという事実を考慮に入れている。プレビュー視野は、逆に、構造を正確な位置でその上に生成する必要がある全体基板面の小さい部分を通常は網羅するだけである。次に、書込視野は、構造生成処理に対して最適化することができ、かつ特に非常に小さい実施形態を有する場合がある。プレビュー視野の典型的なサイズは、１０×１０ｍｍ²である。書込視野の典型的なサイズは、４００×４００μｍ²である。プレビュー視野は、書込視野よりも５０倍、１００倍、又は他に更に大きい倍率、例えば、１０００倍又は他に１０，０００倍大きい場合がある。全体基板面は、２０×２０ｃｍ²の典型的なサイズを有する。この値は、矩形基板に適用される。典型的な円形基板は、矩形基板の面積のほぼ７５％に対応する面積を有する。書込焦点は、ほぼ１μｍ²の典型的な面積を有する。

相対座標を使用することにより、構造を生成する時に高いスループットを保証することが可能である。微細構造及び／又はナノ構造を生成することが可能である。光学系を使用するリソグラフィ構造の生成中にマスクフリー又はマスクベースのリソグラフィを使用することができる。プレビュー光学ユニットは、プレビュー視野を５と１００の間の範囲、例えば、３０と４０の間の範囲の倍率で結像することができる。

プレビュー視野を取り込む目的のために、光学系は、ＣＣＤカメラとして具現化される場合があるデジタルカメラを含むことができる。

単光子リソグラフィ又は多光子リソグラフィは、構造を生成するのに使用することができる。

請求項２に記載の処理カメラを使用して、プレビュー視野の位置に対する書込視野の位置の相対座標を決定することができる。処理カメラは、書込視野の空間的に分解された取り込みのためのチップを含むことができる。ここでは、これは、ＣＣＤチップ又は他にＣＭＯＳカメラとすることができる。書込視野は、書込光ビームとは独立である書込視野照明によって照明することができる。書込視野は、広視野照明によって照明することができる。書込視野照明のための光源は、ＬＥＤとして具現化することができる。書込視野を照明するための独立光及び処理カメラによる書込光の両方を取り込むことは、これが、書込処理の観察及び／又は行われた構造形成に関して、特に行われた重合に関して引き出しされる結論を可能にするので有利である。書込光及び／又は書込視野を照明するための独立光は、ビームスプリッタにより、特に、部分透過ミラーによって処理カメラの中に結合することができる。

請求項３に記載の変位可能性の助けを借りて、一方で投影光学ユニットの焦点面を他方でプレビュー光学ユニットに対して調節することを容易にすることが可能である。変位は、適切な変位ドライブの助けを借りて実行することができる。プレビュー光学ユニット及び／又は投影光学ユニットは、基板平面に垂直な方向に変位可能な実施形態を有することができる。

投影光学ユニット及び／又はプレビュー光学ユニットの理想的な焦点位置は、請求項４に記載の自動焦点デバイスの助けを借りて決定することができる。自動焦点デバイスは、書込光又はプレビュー光とは独立である照明を有することができる。

請求項５及び６に記載の像側開口数は、一方で投影光学ユニットの機能に対して、他方でプレビュー光学ユニットの機能に対して特に適切であることが見出されている。一例として、プレビュー光学ユニットの像側開口数は、０．０５とすることができる。

請求項７に記載の光源は、パルス光源とすることができる。書込光の光源は、ＮＩＲレーザとすることができる。書込光の光源は、超短パルスレーザ光源とすることができる。書込光の光源とは別々であり、かつ同様に光学系の一部とすることができる光源は、プレビュー光学ユニットに対して使用することができる。一方で書込視野、他方でプレビュー視野が重ならない場合に、書込光のための光源とは独立であるプレビュー光学ユニットのための照明が通常は使用される。

請求項８に記載の相対座標を決定する方法は、特に効率的であることが見出されている。最初に、プレビュー光学ユニットを使用して試験物体をプレビュー視野に記録することができ、その後、この試験物体は、投影光学ユニットを使用して書込視野に記録することができる。記録の逆のシーケンスも可能である。

請求項９に記載の微細位置決めは、相対座標を決定する時の精度を上げる。試験物体は、相関を最大にする時に回転及び／又は圧縮及び／又は変位させることができる。微細位置決めに加えて、２つの光学ユニット間の相互作用の検査を行うこともでき、かつ必要に応じて相関をこのようにして最大にする時に補正することができる。一例として、両方の光学ユニットの互いに対する焦点面の位置が検査され、かつ必要に応じて補正することができる。２つの光学ユニットの予め決められた結像縮尺比率は、モニタすることも可能である。

請求項１０に記載の像スタック記録は、基板平面に垂直な座標に沿ってさえも相対座標を決定する精度を上げる。これは、リソグラフィ構造の生成中の焦点の位置決めを改善する。

請求項１１に記載の多重粗変位により、相対座標を反復処理の範囲内で決定することができる。座標は、その結果として精度を上げて決定される。

請求項１２に記載のリソグラフィ構造を生成する方法は、上述の光学系の助けを借りて相対座標を決定する利点を使用する。

請求項１３に記載のプレビュー視野内の書込ターゲット位置の位置合わせは、予め決められた構造を書込視野の中に書き込む時に位置決め構成要素の最適化された使用を容易にする。

図面を参照して本発明の例示的実施形態を以下でより詳細に説明する。

リソグラフィ構造を生成するための光学系の主要構成要素の概略側面図である。 光学系のプレビュー光学ユニットのプレビュー視野とそこから離間されて光学系の投影光学ユニットの書込焦点が配置された書込視野とを上面図に同様に概略的に示す図である。

その主要構成要素が図１に示された光学系１は、リソグラフィ構造を生成する役目をする。光学系１を使用して実行することができる構造生成方法は、ＵＳ ２０１３／０ ２２１ ５５０ Ａ１により詳細な方式で説明されている。構造生成の結果として出現する製品の詳細は、ＵＳ ２０１３／０ ２２３ ７８８ Ａ１に説明されている。

書込光４のビームを生成するための光源３を含むリソグラフィ系２は、光学系１の一部である。書込光４のビーム経路は、図１に点線として非常に概略的に示されている。光源３は、７８０ｎｍの波長を有するパルスＮＩＲ（近赤外線）レーザとすることができ、その詳細は、同様にＵＳ ２００３／０ ２２１ ５５０ Ａ１に指定されている。

書込光ビームの偏向デバイス５は、リソグラフィ系２の一部である。偏向デバイス５は、書込光ビームを偏向させる１又は２以上の傾斜可能な走査ミラーを含むことができる。偏向デバイス５は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）構成要素として具現化される少なくとも１つの光学構成要素を収容することができる。

書込光４のビームは、光源３の後のその経路に沿って２つの出力結合ミラー６及び７を通過し、この出力結合ミラーは、書込光４のビーム経路内で順番に配置される。その後に、書込光４は、顕微鏡対物レンズの形態又はリソグラフィレンズの形態の投影光学ユニット８を通過する。投影光学ユニット８は、基板平面１２内の基板１１の基板面１０の領域内の書込焦点９（図２を参照されたい）に構造生成のための書込光ビームを案内する役目をする。書込焦点９によって構造を生成するのに使用される基板材料の重合をもたらすことができる区域は、１と１００μｍ²の間、例えば、２と１０μｍ²の間の領域の横広がりを有することができる。書込焦点９は、ほぼ円形とすることができるが、１から有意に外れるｘ／ｙアスペクト比を有する場合もあり、例えば、１μｍ×１０μｍの領域の横広がりを有する場合がある。

構造は、書込焦点９を基板材料に対して変位させることによって生成される。生成された構造は、複数又は多数の重合点領域又は重合線の総和として出現する。このタイプの典型的な構造は、例えば、５μｍ×２００μｍの領域の横広がりを有することができる。重合が発生する点領域は、体積ピクセル、すなわち、ボクセルである。投影光学ユニット８は、０．５よりも大きく、例示的実施形態において１．０よりも大きく、例えば、１．２と１．４の間の範囲にある像側開口数を有する。

偏向デバイス５は、書込光ビームの書込焦点９を基板面１０の領域内の基板平面１２内の書込視野１３内で偏向させる役目をする。構造は、書込視野１３全体内で書込焦点９の助けを借りて生成することができる。この目的のために、書込焦点９は、書込視野１３内で移動する、特に走査することができる。従って、生成された構造は、書込焦点９の広がりよりも有意に大きい場合がある。

書込焦点９において、構造は、単光子処理により、又は他に多光子処理によって生成することができる。

光学系１は、プレビュー視野１５（図２をもう一度参照されたい）を基板面１０の領域内の基板平面１２に結像するプレビュー光学ユニット１４を更に含む。プレビュー視野１５は、書込視野１３の面積よりも少なくとも１０倍大きい面積を有する。プレビュー視野１５は、書込視野１３の面積よりも少なくとも１００倍大きい場合がある。

図１において、視野１３、１５は、尺度通りには再現されていない。

直交ｘｙｚ座標系が、光学系１の構造要素間の位置関係を説明するために以下に使用される。図１による側面図において、ｘｙ平面は、図面の平面に垂直であり、基板平面１２と一致する。ｚ方向は、ｘｙ平面に垂直であり、図１において上向きに延びる。従って、書込焦点９の視野１３、１５及び位置の広がりは、ｘ、ｙ座標によって指定される。

書込視野１３は、１００μｍと１ｍｍの間の範囲の典型的な縁部長さを有するｘｙ広がり、例えば、４００μｍ×４００μｍの広がりを有する。書込光ビームの焦点面内の書込焦点９の焦点直径は、０．２５μｍと５０μｍの間の範囲にある。書込焦点９の典型的な焦点直径は、１μｍである。従って、書込視野１３は、典型的には、２つの座標ｘ及びｙの各々に沿って書込焦点９の直径よりも１００倍大きい。

プレビュー視野１５は、１ｍｍと５０ｍｍの間の典型的な縁部長さを有する広がり、例えば、１０ｍｍ×１０ｍｍの典型的なｘｙ広がりを有する。プレビュー視野１５は、更に増大することができ、例えば、５０ｍｍ×５０ｍｍの典型的なｘｙ広がりを有することができる。プレビュー視野１５は、例えば、２０×２０ｃｍ²の面積を有することができる基板面１０全体よりも小さい。基板１１は、矩形又は円形とすることができる。円形の基板の面積は、典型的には、矩形基板のそれよりも０．７５倍小さい。

プレビュー光学ユニット１４は、プレビュー視野１５を５と１００の間、典型的には３０と４０の間の範囲の倍率で拡大する。基板に最も近いプレビュー光学ユニット１４の構成要素と基板１０との間の作動距離は、１ｍｍと３０ｍｍの間の範囲にあり、典型的には１０ｍｍである。

プレビュー光学ユニット１４は、０．１未満であり、かつ例えば０．０５とすることができる像側開口数を有する。

投影光学ユニット８及びプレビュー光学ユニット１４は、図１において概略的に、かつ切り取られた形に示された共通フレーム１６によって担持される。投影光学ユニット８又はプレビュー光学ユニット１４は、座標ｘ及びｙに対してフレーム担体１７によって互いに剛的に接続される。

基板１１は、基板ホルダ１８によって担持される。後者は、２つの平行移動自由度ｘ及びｙでｘｙ平面において変位可能である。この目的のために、基板ホルダ１８は、ｘｙ変位ドライブ１９に接続される。ｘｙ変位ドライブ１９を有する基板ホルダ１８は、５μｍよりも良い位置決め反復精度でｘｙ台として具現化することができる。

プレビュー光学ユニット１４は、プレビュー視野１５の検出のためのＣＣＤカメラ２０を含む。これに代えて又はこれに加えて、プレビュー光学ユニット１４は、作動させる個人による目視検査のためのチューブを含むことができる。プレビュー視野１５は、プレビュー光源２１によって照明され、プレビュー光源２１は、プレビュー光学ユニット１４に一体化され、かつ書込光の光源３とは独立である。プレビュー光源２１は、プレビュー視野１５を照明するプレビュー光２２を生成する。プレビュー光２２のビーム経路は、同様に図１において点線として非常に概略的に示されている。プレビュー光源２１は、可視波長範囲の光源とすることができる。これに代えて、原理的には、プレビュー視野１５を照明するためのプレビュー光を生成するために書込光の光源３を使用することも可能である。

プレビュー光源は、広視野照明及び／又は構造化照明をもたらすことができる。ここでは、スペックルパターン又は他にストライプ投影を使用することができる。

光学系１は、書込視野１３を取り込むための処理カメラ２３を更に含む。これは、書込視野の個別の照明を使用して実行され、書込視野は、図面ではこれ以上は詳細に示されていない。これに代えて又はこれに加えて、投影光学ユニット８内の書込光ビームのビーム経路は、いずれの場合でも書込視野１３の一部を取り込むのに使用することができる。書込視野１３から投影光学ユニット８内への再帰反射を受けた光、例えば、書込光４は、半透明出力結合ミラー７から処理カメラ２３の中に脱結合される。処理カメラ２３は、出力結合ミラー７によって脱結合された光４ａを取り込むためのＣＣＤチップ２４を含む。書込光の光源とは独立である照明が書込視野１３を取り込むのに使用されることを条件として、書込光４を処理カメラ２３によって取り込むことが依然として同じく可能である。

更に、光学系１は、投影光学ユニット８及び／又はプレビュー光学ユニット１４の焦点面を決定するための自動焦点デバイス２５を含む。ここでは、自動焦点デバイス２５は、半透明出力結合ミラー６によって脱結合された更に別の光ビーム４ｂを取り込む。自動焦点デバイス２５は、図面ではこれ以上は詳細に示されていない専用照明を含むことができる。

投影光学ユニット８は、ｚ方向に、すなわち、基板平面１２に垂直にプレビュー光学ユニット１４に対して変位可能である。この目的のために、投影光学ユニット８は、ｚ変位ドライブ２６を備える。ｚ変位ドライブ２６は、図１では概略的に示されており、フレーム担体１７と投影光学ユニット８の間に配置される。プレビュー光学ユニット１４に対する投影光学ユニット８のこのｚ変位の場合に、互いに対する２つの光学ユニット８、１４の相対的移動は、ｚガイドによって案内される。このｚガイドは、フレーム担体１７の一部である。

投影光学ユニット８及びプレビュー光学ユニット１４の焦点面は、ｚ変位ドライブ２６の助けを借りて調節することができる。

光学系１は、制御ユニット２７を更に含む。制御ユニット２７は、プレビュー視野１５の位置に対する書込視野１３の位置の相対座標（ＲＫ_x、ＲＫ_y）が格納されるメモリ２８を含む。

光学系１の助けを借りて、微細構造及び／又はナノ構造をリソグラフィによって生成することが可能である。これは、マスクフリー方式で、すなわち、物体構造を基板面１０の上へ結像することなく行うことができるが、これに代えてマスクベース方式でも行うことができる。

プレビュー視野１５の位置に対する書込視野１３の位置の相対座標ＲＫ_x、ＲＫ_yを決定するために、以下が実行される。

最初に、試験物体、例えば、予め決められたｘ／ｙアスペクト比を有する矩形の構造が、プレビュー光学ユニット１４を使用して記録される。プレビュー視野１５内の試験物体の位置は、ＣＣＤカメラ２０によって取り込まれる。次に、試験物体は、試験物体がプレビュー視野１５において予め決められた位置を有するように、ｘｙ変位ドライブ１９の助けを借りてプレビュー視野１５に位置決めされる。一例として、この位置は、試験物体上のマークがプレビュー視野１５の中心座標ｘ_v、ｙ_v（図２を参照されたい）上に載るように選択することができる。

同時に、ｚ変位ドライブ２６の制御された起動は、試験物体が理想的にプレビュー光学ユニット１４の像側焦点面にあることを保証することを可能にする。

次に、試験物体は、ｘｙ変位ドライブ１９の助けを借りて、基板ホルダ１８上でプレビュー視野１５と書込視野１３の間に粗く変位される。この粗変位中（ｃｏａｒｓｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）に、粗相対座標ＲＫ_x,coarse、ＲＫ_y,coarseがメモリ２８に登録及び格納される。粗変位の目標は、試験物体を書込視野１３の中に変位させることである。

次に、試験物体は、投影光学ユニット８及び処理カメラ２３で記録される。次に、試験物体は、試験物体が書込視野１３内で定義された位置になるまで書込視野１３内で細かく位置決めされる。一例として、この定義された位置は、微細位置決めが書込視野１３内で実行された後に試験物体のマークが書込視野１３の中心ｘ_s、ｙ_s（参照、図２）に対応するものとすることができる。微細位置決め中の試験物体の粗相対座標の変化も、メモリ２８に登録及び格納される。次に、プレビュー視野１５の位置に対する書込視野１３の位置の望ましい相対座標は、粗相対座標と微細位置決め中の登録された変化とから登録することができ、上述の望ましい相対座標は、メモリ２８に格納することができる。図２による例では、以下の関係が、相対座標ＲＫ_x、ＲＫ_yと視野１５及び１３の座標ｘ_v、ｙ_v及びｘ_s、ｙ_sとの間に現れる。
ＲＫ_x、ＲＫ_y＝（ｘ_v−ｘ_s）、（ｙ_v−ｙ_s）

次に、生成された相対座標ＲＫ_x、ＲＫ_yは、制御ユニット２７のメモリ２８に格納され、かつ書込ターゲット位置の中にリソグラフィによって構造をその上に生成する必要がある基板を変位させる時のその後のリコールに利用可能である。

相対座標ＲＫ_x、ＲＫ_yが決定された状態で、プレビュー光学ユニット１４は、位置光学ユニット８に対して較正される。座標（ＲＫ_x、ＲＫ_y）による基板ホルダ１８の変位により、基板ホルダによって担持される物体は、プレビュー視野１５の中心から書込視野１３の中心まで移動される。

プレビュー視野１５までの広がりが既知である場合に、プレビュー視野１５内のユーザ選択位置を書込視野１３内の中心に直接に変換することも可能である。これは、制御ユニット２７が最初にこの選択位置をプレビュー視野１５内で中心化することによって実行され、これは、ｘｙ変位ドライブ１９による適切な位置決め、及び対応する相対座標の記録によって実行される。次に、上述の転送変位が実行される。この中心化及び転送変位は、１段階内に組み合わせることもできる。

これに代えて、上述の決定方法は、書込視野１３内の試験物体の記録から進めて実行することができ、その場合の試験物体は、最初に書込視野１３に位置決めされ、次に、試験物体は、プレビュー視野１５内の対応する微細位置決めによって書込視野１３からプレビュー視野１５まで粗く変位される。最初に粗相対座標及びそこからの生成及び望ましい相対座標の微細位置決めの結果の記録が、次に、プレビュー視野１５内の試験物体から進む決定方法の関連で上述したのと類似の方式で実行される。

試験物体を位置決めするシーケンスに基づいて、初期視野は、従って、プレビュー視野１５又は書込視野１３であり、ターゲット視野は、書込視野１３又はプレビュー視野１５である。

微細位置決め中に、一方で初期視野内、他方でターゲット視野内の試験物体の位置の相関は、最大になる。相関のこの最大化は、試験物体を回転し、及び／又は試験物体を圧縮し、及び／又は試験物体を変位させることによって行われる。

回転は、ｚ軸に平行な軸線の周りに実行され、この回転は、基板ホルダ１８の追加のピボットモータ２９によって実行することができる。これに代えて、回転はまた、ユーザに対する表示中にそれぞれの取り込み光学ユニットの像回転によって行うことができる。複数のマークが、そのような回転を取り込むために試験物体の様々なｘ位置、ｙ位置に適用される。粗変位の後に又は微細位置決め中に、回転は、ターゲットマークとのこれらの試験マークの対応を最大にすることができる。

圧縮中に、生成光学ユニット８とプレビュー光学ユニット１４の間の結像縮尺比率は、一方でプレビュー光学ユニット１４により、他方で投影光学ユニット８によって記録する時に、予め決められた比が試験物体上の試験マークの距離比とに対応するまでｚ変位ドライブ２６によって変えられる。

変位、すなわち、自由度ｘ及びｙでの平行移動による相関の最大化は、図２に関連して上述している。

像スタックは、試験物体の様々な像をそれぞれの記録光学ユニットを用いて、すなわち、投影光学ユニット８又はプレビュー光学ユニット１４を用いて、ｘｙ基板平面１２に垂直なｚ変位方向の試験物体に対するこの記録光学ユニットの異なるｚ変位位置で記録することによって試験物体記録中に生成することができる。

ｘ座標に沿った及びｙ座標に沿った相対座標に加えて、焦点面のｚオフセットが、一方で投影光学ユニット８及び他方でプレビュー光学ユニット１４の焦点面間に存在することを条件として、ｚ方向の相対座標を格納することも可能である。

相対座標を決定する時に、試験物体の複数の粗変位が視野１３、１５間に存在する場合がある。次に、相対座標は、反復処理の範囲内で決定することができる。

リソグラフィ構造を光学系１で生成する目的のために、書込視野１３の位置の相対座標が、上述のようにプレビュー視野１５の位置に対して最初に決定される。次に、基板１１が、基板ホルダ１８上に与えられる。次に、基板１１全体上に構造化のために設けられた部分は、ｘｙ変位ドライブ１９の助けを借りてプレビュー視野１５の下で駆動することができる。次に、基板１１上の書込ターゲット位置が、プレビュー視野１５内で識別され、かつユーザによって選択される。次に、この書込ターゲット位置は、プレビュー視野１５内で位置合わせすることができる。その後に、書込ターゲット位置は、決定された相対座標ＲＫ_x、ＲＫ_yを用いてプレビュー視野１５から書込視野１３の中に変位される。その結果、予め決められた構造が、書込光ビームを用いて書込視野１３の中に書き込まれ、書込焦点９は、偏向デバイス５の助けを借りて書込視野１３内の予め決められた構造の形態に従って変位される。

一例として、ほぼ１５ｃｍ（６インチ）又はほぼ２０ｃｍ（８インチ）の直径を有するウェーハは、基板１１として使用することができる。更に大きい直径を有するウェーハを使用することもできる。

４ 書込光
５ 偏向デバイス
１３ 書込視野
１５ プレビュー視野
２２ プレビュー光

圧縮中に、投影光学ユニット８とプレビュー光学ユニット１４の間の結像縮尺比率は、一方でプレビュー光学ユニット１４により、他方で投影光学ユニット８によって記録する時に、予め決められた比が試験物体上の試験マークの距離比とに対応するまでｚ変位ドライブ２６によって変えられる。

Claims (13)

1. リソグラフィ構造を生成するための光学系（１）であって、
   構造生成書込光ビームを基板平面（１２）内の基板面（１０）の領域内の書込焦点（９）の中に案内するための投影光学ユニット（８）を含み、
   前記基板面（１０）の前記領域内の書込視野（１３）内に前記書込光ビームの書込焦点（９）を偏向させるための偏向デバイス（５）を含み、
   前記書込視野（１３）の面積よりも少なくとも１０倍大きい面積を有するプレビュー視野（１５）を前記基板面（１０）の前記領域内に結像するためのプレビュー光学ユニット（１４）を含み、
   前記投影光学ユニット（８）及び前記プレビュー光学ユニット（１４）は、共通フレーム（１６）によって担持され、
   ２つの平行移動自由度（ｘ，ｙ）で前記基板面（１０）に平行な平面（ｘｙ）内で変位可能である基板ホルダ（１８）を含み、
   前記プレビュー視野（１５）の位置に対する前記書込視野（１３）の位置の相対座標（ＲＫ_x、ＲＫ_y）が格納されるメモリ（２８）を含む制御ユニット（２７）を含む、
   ことを特徴とする光学系（１）。
2. 前記投影光学ユニット（８）内で前記書込光ビームのビーム経路を使用して前記書込視野（１３）を取り込むための処理カメラ（２３）を特徴とする請求項１に記載の光学系。
3. 前記投影光学ユニット（８）は、前記基板平面（１２）と垂直な方向（ｚ）に前記プレビュー光学ユニット（１４）に対して変位可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学系。
4. 前記投影光学ユニット（８）の及び／又は前記プレビュー光学ユニット（１４）の焦点面を決定するための自動焦点デバイス（２５）を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光学系。
5. 前記投影光学ユニット（８）は、１．０よりも大きい像側開口数を有す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項に記載の光学系。
6. 前記プレビュー光学ユニット（１４）は、０．１よりも小さい像側開口数を有す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項に記載の光学系。
7. 書込光（４）を生成するための光源（３）を特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光学系。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光学系（１）内でプレビュー視野（１５）の位置に対する書込視野（１３）の位置の相対座標（ＲＫ_x、ＲＫ_y）を決定する方法であって、
   試験物体を初期視野（１３，１５）内に、すなわち、視野群：プレビュー視野（１５）及び書込視野（１３）からの該２つの視野のうちの一方内に光学群：プレビュー光学ユニット（１４）及び投影光学ユニット（８）からの該２つの光学ユニット（８、１４）のうちの一方を使用して記録する段階と、
   前記試験物体を前記初期視野（１３、１５）内に該試験物体が該初期視野（１３、１５）内に定義された位置を有するように位置決めする段階と、
   基板ホルダ（１８）により、前記初期視野（１３、１５）とターゲット視野（１５、１３）、すなわち、前記視野群からの前記２つの視野のうちの他方との間で前記試験物体の粗変位を実行する段階と、
   この粗変位の粗相対座標（ＲＫ_x,coarse）；ＲＫ_y,coarse）を登録する段階と、
   前記光学群からの前記２つの光学ユニット（１４、８）のうちの他方を使用して前記試験物体を記録する段階と、
   前記試験物体を前記ターゲット視野（１５、１３）内に該試験物体が該ターゲット視野（１５、１３）内に定義された位置を有するように細かく位置決めする段階と、
   前記微細位置決め中の前記粗相対座標（ＲＫ_x,coarse；ＲＫ_y,coarse）の変化を登録し、該粗相対座標（ＲＫ_x,coarse；ＲＫ_y,coarse）及び該登録の結果から前記相対座標（ＲＫ_x、ＲＫ_y）を生成する段階と、
   を含むことを特徴とする方法。
9. 一方で前記初期視野（１３、１５）内のかつ他方で前記ターゲット視野（１５、１３）内の前記試験物体の前記位置の相関が、前記微細位置決め中に最大になることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 像スタックが、前記記録光学ユニット（８、１４）を前記基板平面（１２）と垂直な変位方向（ｚ）に前記試験物体に対する該記録光学ユニット（１４、８）の様々な変位位置に使用して該試験物体の様々な像を記録することによる該試験物体記録中に生成されることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の方法。
11. 前記視野群のうちの前記視野（１３、１５）間の前記試験物体の粗変位が、前記決定中に複数回行われることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光学系（１）を使用してリソグラフィ構造を生成する方法であって、
    請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の方法を使用してプレビュー視野（１５）の位置に対する書込視野（１３）の位置の相対座標（ＲＫ_x、ＲＫ_y）を決定する段階と、
    基板（１１）を基板ホルダ（１８）上に与える段階と、
    前記プレビュー視野（１５）内の前記基板（１１）上の書込ターゲット位置を決定する段階と、
    前記決定された相対座標（ＲＫ_x、ＲＫ_y）を使用して前記書込ターゲット位置を前記プレビュー視野（１５）から前記書込視野（１３）の中に変位させる段階と、
    書込光ビームを使用して予め決められた構造を前記書込視野（１３）の中に書き込む段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
13. 前記書込ターゲット位置は、該書込ターゲット位置が前記プレビュー視野（１５）から前記書込視野（１３）の中に変位される前に該プレビュー視野（１５）内で位置合わせされることを特徴とする請求項１２に記載の方法。

Images