JP5237091B2 - 光学結像装置 - Google Patents
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Description
本出願は、2005年6月2日付けで出願された米国仮特許出願第60/686,849号及び2005年9月8日付けで出願された米国仮特許出願第60/714,975号の利益を米国特許法第119条(e)項に基づいて主張するものであり、これらの内容は、本引用により、そのすべてが本明細書に含まれる。
本発明は、露光プロセスにおいて使用される光学結像装置(optical imaging arrangement)に関するものであり、更に詳しくは、マイクロリソグラフィシステムの光学結像装置に関するものである。本発明は、光学結像装置のコンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする方法に更に関するものである。又、本発明は、パターンの画像を基板上に転写する方法にも関するものである。更には、本発明は、光学投影ユニットのコンポーネントを支持する方法にも関するものである。本発明は、マイクロ電子デバイス、更に詳しくは、半導体デバイスを製造するフォトリソグラフィプロセスとの関連において、或いは、このようなフォトリソグラフィプロセスにおいて使用されるマスク又はレティクルなどのデバイスの製造との関連において、使用可能である。
以下においては、図1及び図2を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による好適な第1の実施例である光学結像装置1について説明することとする。
以下においては、図3を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の第2の好適な実施例101について説明することとする。
以下においては、図4を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の第3の好適な実施例201について説明することとする。
以下においては、図5を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の第4の好適な実施例301について説明することとする。
以下においては、図6を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置401の第5の好適な実施例について説明することとする。
以下においては、図7を参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置の第6実施例501について説明することとする。
以下においては、図8及び図9A〜図9Cを参照し、本発明による方法の好適な実施例を実施可能である本発明による光学結像装置601の第7の好適な実施例について説明することとする。
Claims (33)
- パターンを受けるべく適合されたマスクユニットと、
基板を受けるべく適合された基板ユニットと、
光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、前記パターンの画像を前記基板上に転写するべく適合された光学投影ユニットと、
前記光学素子ユニットのうちの1つのコンポーネントである第1結像装置コンポーネントと、
第2結像装置コンポーネントであって、前記第1結像装置コンポーネントとは異なっており、且つ、前記マスクユニット、前記光学投影ユニット、及び前記基板ユニットのうちの1つのコンポーネントである第2結像装置コンポーネントと、
計測装置であって、
前記パターンの画像を前記基板上に転写する転写段階中に、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャし、
前記第1結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている基準素子を有する計測装置と、
を有し、
前記計測装置のコンポーネントのうち、前記基準素子以外のコンポーネントの各々が、前記光学投影ユニットのコンポーネント上、または前記基板ユニットのコンポーネント上のいずれかに設けられ、これにより、前記計測装置が、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係を直接的にキャプチャする光学結像装置。 - 前記第1結像装置コンポーネントは、前記マスクユニット及び前記基板ユニットのうちの1つに最も近接して配置された前記光学投影ユニットの前記光学素子ユニットのコンポーネントである請求項1記載の光学結像装置。
- 前記第1結像装置コンポーネントは、光学素子である請求項1記載の光学結像装置。
- 前記第1結像装置コンポーネントは、ミラーである請求項1記載の光学結像装置。
- 前記基準素子は、基準面を有しており、前記基準面は、反射面及び回折面のうちの少なくとも1つである請求項1記載の光学結像装置。
- 前記基準面は、前記第1結像装置コンポーネントの表面である請求項5記載の光学結像装置。
- 前記光学投影ユニットは、光学素子のグループを有しており、前記光学素子は、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に協働する投射表面を具備しており、
前記基準面は、前記投射表面のうちの1つに設けられるか、又は前記投射表面のうちの1つのもの以外の前記光学素子のうちの1つの表面に設けられる請求項5記載の光学結像装置。 - 前記光学投影ユニットは、光学素子のグループを有しており、前記光学素子は、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に協働する投射表面を具備しており、
前記第1結像装置コンポーネントはミラーであり、前記ミラーは、前側反射面を有する前部部分と、後部部分を有しており、前記前側反射面は、前記投射表面のうちの1つであり、
前記基準素子の少なくとも一部分は、前記後部部分に接続されている請求項1記載の光学結像装置。 - 前記後部部分は、前記前側反射面の反対側の後側面を有しており、
前記基準素子は、基準面を有しており、前記基準面は、反射面及び回折面のうちの少なくとも1つであり、
前記後側面の少なくとも一部は、前記基準面の少なくとも一部分を形成している請求項8記載の光学結像装置。 - 前記光学投影ユニットは、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に協働する反射投射表面を具備した反射光学素子のみを有しており、
前記第1結像装置コンポーネントは、前記反射光学素子のうちの1つである請求項1記載の光学結像装置。 - 前記第2結像装置コンポーネントが、
光学素子、
前記マスクユニットのコンポーネント、
又は、前記基板ユニットのコンポーネントである請求項1記載の光学結像装置。 - 制御ユニットが備えられており、
前記制御ユニットは、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネント間の前記空間的な関係を受領するべく前記計測装置に接続されており、
前記制御ユニットは、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する際に、前記計測装置から受領した前記空間的な関係の関数として前記光学結像装置の少なくとも1つのコンポーネントの位置を制御する請求項1記載の光学結像装置。 - 前記マスクユニット及び前記光学投影ユニットは、EUVレンジ内の光を使用するべく適合されている請求項1記載の光学結像装置。
- 前記計測装置は、2つの並進自由度における、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネント間の前記空間的な関係をキャプチャし、このキャプチャに際しては、これらの2つの並進自由度の各々における前記空間的な関係をキャプチャするための前記基準素子の少なくとも1つを用いる請求項1記載の光学結像装置。
- パターンの画像を基板上に転写する転写段階中に、光学結像装置の第1コンポーネントと第2コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャする方法であって、
前記パターンを有するマスクユニットと、前記基板を有する基板ユニットと、光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、前記パターンの画像を前記基板上に転写するべく適合された光学投影ユニットと、前記光学素子ユニットのうちの1つのコンポーネントである第1結像装置コンポーネントと、第2結像装置コンポーネントであって、前記第1結像装置コンポーネントとは異なっており、且つ、前記マスクユニット、前記光学投影ユニット、及び前記基板ユニットのうちの1つのコンポーネントである第2結像装置コンポーネントと、を有する光学結像装置を提供する段階、
基準素子を提供する段階であって、前記基準素子は、前記第1結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている段階、および、
前記基準素子を使用し、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネント間の空間的な関係を直接的にキャプチャする段階、
を有する方法。 - 前記第1結像装置コンポーネントは、
前記マスクユニット及び前記基板ユニットのうちの1つに最も近接して配置された前記光学投影ユニットの前記光学素子ユニットのコンポーネント、
及び/又は、ミラーである請求項15記載の方法。 - 前記基準素子は、基準面を有しており、前記基準面は、前記第1結像装置コンポーネントの表面である請求項15記載の方法。
- 前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする前記段階は、2つの並進自由度における前記空間的な関係をキャプチャする段階を含み、このキャプチャに際しては、これらの2つの並進自由度の各々における前記空間的な関係をキャプチャするための前記基準素子の少なくとも1つを用いる請求項15記載の方法。
- パターンの画像を基板上に転写する方法であって、
転写段階において、光学結像装置を使用し、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する段階と、
前記転写段階のキャプチャ段階において、請求項15記載の前記方法を使用し、前記光学結像装置の第1コンポーネント及び第2コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする段階と、
前記転写段階の制御段階において、前記キャプチャ段階においてキャプチャした第1コンポーネント及び第2コンポーネント間の前記空間的な関係の関数として前記光学結像装置の少なくとも1つのコンポーネントの位置を制御する段階と、
を有する方法。 - パターンを有するマスクユニットと、
基板を有する基板ユニットと、
光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、前記パターンの画像を前記基板上に転写するべく適合された光学投影ユニットと、
前記光学素子ユニットのうちの1つのコンポーネントである第1結像装置コンポーネントと、
第2結像装置コンポーネントであって、前記第1結像装置コンポーネントとは異なり、且つ、前記マスクユニット、前記光学投影ユニット、及び前記基板ユニットのうちの1つのコンポーネントである第2結像装置コンポーネントと、
計測装置であって、前記パターンの画像を前記基板上に転写する転写段階中に、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャし、前記計測装置の少なくとも1つのコンポーネントは、前記第1結像装置コンポーネント内に統合されている、計測装置と、
を有し、
前記計測装置のコンポーネントのうち、前記少なくとも1つのコンポーネント以外のコンポーネントの各々が、前記光学投影ユニットのコンポーネント上、または前記基板ユニットのコンポーネント上のいずれかに設けられ、これにより、前記計測装置が、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係を直接的にキャプチャする光学結像装置。 - 前記第1結像装置コンポーネントは、
前記マスクユニット及び前記基板ユニットのうちの1つに最も近接して配置された前記光学投影ユニットの前記光学素子ユニットのコンポーネント、
及び/又は、ミラーである請求項20記載の光学結像装置。 - 前記少なくとも1つのコンポーネントは、
前記第1結像装置コンポーネントのレセプタクル内に配置されている、
及び/又は、前記第1結像装置コンポーネントに接触していない、
及び/又は、光線操作素子を有している請求項20記載の光学結像装置。 - 前記第2結像装置コンポーネントは、前記基板ユニットのコンポーネントである請求項20記載の光学結像装置。
- 前記マスクユニット及び前記光学投影ユニットは、EUVレンジ内の光を使用するべく適合されている請求項20記載の光学結像装置。
- 前記計測装置は、2つの並進自由度における、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネント間の前記空間的な関係をキャプチャし、このキャプチャに際しては、これらの2つの並進自由度の各々における前記空間的な関係をキャプチャするための前記基準素子の少なくとも1つを用いる請求項20記載の光学結像装置。
- パターンを受けるべく適合されたマスクユニットと、
少なくとも1つのターゲットデバイスを受けるべく適合されたターゲットユニットと、
光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、前記パターンの画像を前記少なくとも1つのターゲットデバイス上に転写するべく適合された光学投影ユニットと、
前記光学素子ユニットのうちの1つのコンポーネントである第1結像装置コンポーネントと、
第2結像装置コンポーネントであって、前記第1結像装置コンポーネントとは異なり、且つ、前記マスクユニット、前記光学投影ユニット、及び前記ターゲットユニットのうちの1つのコンポーネントである第2結像装置コンポーネントと、
計測装置であって、前記パターンの画像を前記基板上に転写する転写段階中に、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係をキャプチャし、前記第1結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている基準素子を有する計測装置と、
を有し、
前記計測装置のコンポーネントのうち、前記基準素子以外のコンポーネントの各々が、前記光学投影ユニットのコンポーネント上、または前記基板ユニットのコンポーネント上のいずれかに設けられ、これにより、前記計測装置が、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係を直接キャプチャする光学結像装置。 - 前記ターゲットユニットは、基板ユニットを有しており、かつ、前記少なくとも1つのターゲットデバイスは、基板であり、
又は、前記ターゲットユニットは、画像センサユニットを有しており、かつ、前記少なくとも1つのターゲットデバイスは、画像センサデバイスである請求項26記載の光学結像装置。 - 前記ターゲットユニットは、基板を受けるべく適合された基板ユニットと、画像センサデバイスを受けるべく適合された画像センサユニットと、を有しており、
前記ターゲットユニットは、前記光学投影ユニットに対する露光位置に前記基板ユニット及び前記画像センサユニットを選択的に配置するべく適合されており、
前記パターンの前記画像は、前記基板ユニットが前記露光位置に配置されたとき、前記基板ユニット内に受けられた前記基板上に投影され、
前記パターンの前記画像は、前記画像センサユニットが前記露光位置に配置されたとき、前記画像センサユニット内に受けられた前記画像センサデバイス上に投影される請求項26記載の光学結像装置。 - 前記光学投影ユニットは、EUVレンジ内の光を使用するか、
及び/又は、前記ターゲットユニットの少なくとも一部は、真空中に配置される請求項26記載の光学結像装置。 - 前記計測装置は、2つの並進自由度における、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネント間の前記空間的な関係をキャプチャし、このキャプチャに際しては、これらの2つの並進自由度の各々における前記空間的な関係をキャプチャするための前記基準素子の少なくとも1つを用いる請求項26記載の光学結像装置。
- 光学結像装置の第1コンポーネント及び第2コンポーネント間の空間的な関係をキャプチャする方法であって、
パターンを有するマスクユニットと、ターゲットデバイスを有するターゲットユニットと、光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、前記パターンの画像を前記ターゲットデバイス上に転写するべく適合された光学投影ユニットと、前記光学素子ユニットのうちの1つのコンポーネントである第1結像装置コンポーネントと、第2結像装置コンポーネントであって、前記第1結像装置コンポーネントとは異なり、且つ、前記マスクユニット、前記光学投影ユニット、及び前記ターゲットユニットのうちの1つのコンポーネントである第2結像装置コンポーネントと、を有する光学結像装置を提供する段階、
基準素子を提供する段階であって、前記基準素子は、前記第1結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続されている段階、および、
前記パターンの画像を前記基板上に転写する転写段階中に、前記基準素子を使用し、前記第1結像装置コンポーネントと前記第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係を直接的にキャプチャする段階、
を有する方法。 - パターンを受けるべく適合されたマスクユニットと、
少なくとも1つのターゲットデバイスを受けるべく適合されたターゲットユニットと、
光学素子ユニットのグループを有する光学投影ユニットであって、EUVレンジ内の光を使用し、前記パターンの画像を前記少なくとも1つのターゲットデバイス上に転写するべく適合された光学投影ユニットと、
計測装置と、
を有しており、
前記ターゲットユニットは、第1ターゲットデバイスを形成する基板を受けるべく適合された基板ユニットと、第2ターゲットデバイスを形成する画像センサデバイスを受けるべく適合された画像センサユニットと、を有しており、
前記ターゲットユニットは、前記基板ユニット及び前記画像センサユニットを前記光学投影ユニットに対する露光位置に選択的に配置するべく適合されており、
前記パターンの前記画像は、前記基板ユニットが前記露光位置に配置されたとき、前記基板ユニット内に受けられた前記基板上に投影され、
前記パターンの前記画像は、前記画像センサユニットが前記露光位置に配置されたとき、前記画像センサユニット内に受けられた前記画像センサデバイス上に投影され、
前記計測装置の少なくとも1つのコンポーネントは、前記光学素子ユニットのうちの1つのコンポーネントである第1結像装置コンポーネントに直接的に機械的に接続され、前記少なくとも1つのコンポーネント以外のコンポーネントの各々が、前記光学投影ユニットのコンポーネント上、または前記基板ユニットのコンポーネント上のいずれかに設けられ、これにより、前記計測装置は、前記パターンの前記画像を、前記基板上または前記画像センサデバイス上に投影する段階中に、前記第1結像装置コンポーネントと、第2結像装置コンポーネントであって、前記第1結像装置コンポーネントとは異なっており、且つ、前記マスクユニット、前記光学投影ユニット、及び前記ターゲットユニットのうちの1つのコンポーネントである第2結像装置コンポーネントとの間の空間的な関係を直接的にキャプチャする光学結像装置。 - 請求項1〜14、20〜25及び32のいずれかに記載の光学結像装置を用いて、前記マスクユニットが受けるパターンの画像を複数のターゲットデバイス上に転写する方法であって、
前記基板ユニットの基板であって、第1ターゲットデバイスを形成する基板と、第2ターゲットデバイスを形成する画像センサデバイスを、前記光学投影ユニットに対する露光位置に選択的に配置する段階と、
第1転写段階において、前記基板が前記露光位置にあるとき、前記光学結像装置を使用すると共にEUVレンジ内の光を使用し、前記パターンの前記画像を前記基板上に転写する段階と、
第2転写段階において、前記画像センサデバイスが前記露光位置にあるとき、前記光学結像装置を使用すると共にEUVレンジ内の光を使用し、前記パターンの前記画像を前記画像センサデバイス上に転写する段階と、
を有する方法。
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