JP5308638B2 - マイクロリソグラフィ投影露光装置用の照明光学系 - Google Patents
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Description
2、2’、36 光源
2a 孔あきミラー
3、3’、38 照明光、光ビーム
4 光軸
5 照明系
6 点
7、37 ビーム拡大器
8、39 光特性変換器、ポッケルスセル
9、40 分離要素、分離用ビームスプリッタ
10 第1のDOE
11 第1のレンズ群
11a、31a ズーム系
11b、31b アキシコン構成
12 瞳面、瞳形成面
13 光学ラスタ要素
14 結合光学要素
15 領域面
16 レチクルマスキング系(REMA)
17 マスク面
18 結像対物レンズ
19 マスク、レチクル
20 投影対物レンズ
21 瞳面
22 偏向ミラー
23 レチクルステージ
24 基板、ウエハ
25 像平面
26 ウエハステージ
27 瞳面
28 第1の光学モジュール、第1の光学要素
29 第2の光学モジュール
29a 分離経路
30 第2のDOE
31 第2のレンズ群
32 二重矢印
33 偏向ミラー
34 偏向ミラー
35 結合要素、結合用ビームスプリッタ
41 偏光選択性の偏向要素
42 光路
43 主制御系、コンピュータ
44、46〜55、64 信号ケーブル
45、63 制御モジュール
56 表示装置
57 キーボード
58、59 瞳面、瞳形成面
60 分離要素
61 軸
62 回転駆動装置
65 ミラーマウント
66 外周壁
67 ミラー要素
68 結合要素
69 ミラーフォイル
70 ミラー
71 間隙
72 偏光変換器
73 回転式支持体
74 偏光光学要素、レセプタクル
75 偏光光学要素、ラムダ/2板
76 回転軸
80 光学遅延要素
L、L’ 照明光パルス、レーザパルス
L1、L1’ レーザパルス成分
L2、L2’ レーザパルス成分
t1 時間
t2 時間
tz t2−t1
ts 切り替え時点
ts0 切り替え時点
ts1 切り替え時点
ts2 切り替え時点
I1 強度
I2 強度
Claims (24)
- 物体表面(19)の特定した照明領域を少なくとも一つの光源(2、36)からの照明光(3、38)によって照明するためのマイクロリソグラフィ投影露光装置(1)用の照明光学系において、
−照明光学系の瞳面(12)に第1の照明設定を設定する第1の光学モジュール(28)と、
−前記第1の光学モジュール(28)とは別の、前記照明光学系の瞳面(12)に第2の照明設定を設定する少なくとも一つの第2の光学モジュール(29)と、
−二つの光学モジュール(28、29)の上流の光路に位置し、照明光(3、38)を前記第1の光学モジュール(28)及び/又は前記第2の光学モジュール(29)に任意に送る少なくとも一つの分離要素(9、40、60)と、
−二つの光学モジュール(28、29)から下流の光路に位置し、前記第1の光学モジュール(28)及び/又は前記第2の光学モジュール(29)を通過した照明光(3、38)を照明領域に送る少なくとも一つの結合要素(35、68)と、
を備え、
前記分離要素が、第1の光特性を有する光を前記第1の光学モジュール(28)に送り、前記第1の光特性とは異なる第2の光特性を有する光を前記第2の光学モジュール(29)に送る分離用ビームスプリッタ(9、40)として設計され、
−前記結合要素が、前記二つの光学モジュール(28、29)のうち一つを通過した照明光(3、38)を照明領域に送る結合用ビームスプリッタ(35)として設計され、前記結合用ビームスプリッタ(35)は、結合用ビームスプリッタ(35)から下流の二つの光特性を有する光が一つの同一の光軸(4)に沿って進むように配置されており、
−切り換え可能な光特性変換器(8、39)が、前記分離用ビームスプリッタ(9、40)から上流の光路に位置し、光特性変換器(8、39)に入射した照明光(3、38)を切り換えによって第1の光特性及び/又は第2の光特性を有する光に変換し、
前記光特性が偏光状態であること、及び、前記光特性変換器(8、39)がこれに入射する照明光を切り換えによって第1の偏光状態または第2の偏光状態を有する光に変換し、前記分離用ビームスプリッタ(9、40)および前記結合用ビームスプリッタ(35)がそれぞれ偏光選択性のビームスプリッタとして設計されており、
光特性変換器としてポッケルスセル(8)が用いられ、
光特性変換器(8、39)は、光特性の変換が1秒以内で可能となるように設計されていることを特徴とする、
マイクロリソグラフィ投影露光装置(1)用の照明光学系。 - 偏光キューブまたはビームスプリッタ板の群からの偏光選択性のビームスプリッタ(9、35、40)を特徴とする請求項1に記載の照明光学系。
- 光特性変換器(8、39)は、光特性の変換が1ms以内、より好ましくは100ns以内、さらに好ましくは10ns以内で可能となるように設計されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の照明光学系。
- 光特性変換器(8、39)は、光特性の周期的な変換が起こるように設計されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の照明光学系。
- 光特性変換器(8、39)は、光特性の変換が1Hz超、好ましくは1kHz超、さらに好ましくは10kHz超の切り換え周波数で起こるように設計されていることを特徴とする請求項4に記載の照明光学系。
- −前記光特性変換器が少なくとも二つの動作位置の間で移動可能な偏光変換器(72)として設計されており、
−−前記照明光(3)が偏光変換器(72)の第1の動作位置でこれを通過して前記第1の光学モジュール(28)に送られ、
−−前記照明光(3)が偏光変換器(72)の第2の動作位置でこれを通過して前記第2の光学モジュール(29)に送られることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の照明光学系。 - 前記偏光変換器が、照明光(3、38)のビーム軸の周りを回転可能なラムダ/2板として設計されていることを特徴とする請求項6に記載の照明光学系。
- −前記光特性変換器が、空間的に離れ、かつ異なって動作する少なくとも二つの偏光光学要素(74、75)を有する偏光変換器(72)として設計されており、
−前記偏光変換器(72)が少なくとも二つの動作位置の間を移動可能であり、
−−第1の動作位置では、前記照明光(3)が、前記偏光変換器(72)の第1の偏光光学要素(74)を通過して前記第1の光学モジュール(28)に送られ、
−−第2の動作位置では、前記照明光(3)が、前記偏光変換器(72)の第2の光学要素(75)を通過して前記第2の光学モジュール(29)に送られることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の照明光学系。 - −偏光変換器(72)が光学活性物質で作られた少なくとも一つの光学要素から成ること、及び/又は
−空間的に離れ、かつ異なって動作する少なくとも二つの前記偏光光学要素(74、75)が少なくとも特定の領域において相互に隣接するかまたは徐々に結合していること、 を特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載の照明光学系。 - 少なくとも一つのラムダ/2板が前記偏光変換器(72)の第2の偏光光学要素(75)として用いられることを特徴とする請求項8または9に記載の照明光学系。
- 前記分離要素(60)が、少なくとも二つの動作位置の間で移動可能な少なくとも一つのミラー要素(67)を含み、少なくとも第1の動作位置で前記照明光(3)を前記第1の光学モジュール(28)に送り、少なくとも第2の動作位置で前記照明光(3)を前記第2の光学モジュール(29)に送るものであり、前記結合要素(68)が前記分離要素(60)と同期して移動可能なミラー要素として設計されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の照明光学系。
- 前記分離要素(60)が、回転可能に駆動可能なミラーマウント(65)に位置する多数の個々のミラー(67)を有することを特徴とする請求項11に記載の照明光学系。
- 前記分離要素(60)は、透明な間隙(71)が間にある個々のミラー(70)を有するストリップ状ミラーフォイル(69)として設計されていることを特徴とする請求項11に記載の照明光学系。
- 前記第2の照明設定が前記第1の照明設定と異なるように、前記第1の光学モジュール(28)および前記第2の光学モジュール(29)が構成されていることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の照明光学系。
- 前記第2の照明設定が、その偏光状態についてのみ前記第1の照明設定と異なっていることを特徴とする請求項14に記載の照明光学系。
- 前記第2の光学モジュールを通って送られる前記照明光に対して前記第1の光学モジュールを通って送られる照明光を遅延させる光学遅延要素(80)を特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の照明光学系。
- −パルス照明光(3)を発生させる少なくとも一つの光源(2)を備え、
−前記光特性変換器(8、39)が、一照明光パルス(L)中に光特性の少なくとも一回の変換が起こるように設計されている、
請求項1〜16のいずれか一項に記載の照明光学系を備えた照明系。 - −パルス照明光(3)を発生させる少なくとも一つの光源(2)を備え、
−前記光特性変換器(8、39)は、この光特性変換器(8、39)が前記光特性を変更するために二つの連続した光パルス間で作動するように設計されている、
請求項1〜16のいずれか一項に記載の照明光学系を備えた照明系。 - パルス照明光(3、38)を発生させる少なくとも二つの光源(2、36)を特徴とする請求項17または18に記載の照明系。
- 前記二つの光源(2、36)が同一の分離用ビームスプリッタ(9)によって二つの光学モジュール(28、29)に送られていることを特徴とする請求項19に記載の照明系。
- 信号によって前記分離要素(9、40、60)及び/又は前記光特性変換器(8、39)に接続され、特定された照明値によって、前記分離要素(9、40、60)及び/又は前記光特性変換器(8、39)を制御し、前記第1の光学モジュール(28)によって前記照明領域の均衡の取れた照明を得て、前記第2の光学モジュール(29)によって前記照明領域の均衡の取れた照明を得る主制御系(43)を特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の照明光学系を備えた照明系。
- 前記主制御系(43)が、以下の群:
−前記少なくとも一つの光源(2、2’)と、
−前記二つの光学モジュール(28、29)と、
−レチクルマスキング系(16)と、
−レチクルステージ(23)と、
−ウエハステージ(26)と、からの少なくとも一つの要素と信号によってさらに接続されることを特徴とする請求項21に記載の照明系。 - 請求項17〜22のいずれか一項に記載の照明系を備えたマイクロリソグラフィ投影露光装置。
- −少なくとも一部に感光性物質の層が塗布された基板(24)を設ける工程と、
−結像されるべき構造を含むマスク(19)を設ける工程と、
−請求項23に記載の投影露光装置(1)を設ける工程と、
−前記マスク(19)の少なくとも一部を前記投影露光装置(1)を用いて前記層の領域に投影する工程と、
を含む、微細構造素子のためのマイクロリソグラフィ製造方法。
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