JP5490063B2 - 液浸リソグラフィー用投影対物レンズ - Google Patents
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Description
3 照明系
5 投影対物レンズ
6 マスク
10 ウェーハ、425、725
12 像面
13 光軸
15 受容装置
16 周辺縁部
20、220、420、520、720 浸液媒体
25、522、501 平凸レンズ
30、60、80、100、310、630 保護層システム
50、90、200、300、400、500、600、700 光学素子
54、321 ホルダ
55 透明基板
70、310 平行平面板
102、122 交互層システム
202、301、601、701 フッ化カルシウム基板
518 交換可能板
602 平面状基板面
730 保護板
750 ホルダ要素
760、770 温度調整装置
Claims (31)
- 自身の物体平面内に配置されるパターンを自身の像面に、自身の光学素子と前記像面との間において配置される浸液媒体を利用して結像させる投影対物レンズにおいて、
透明基板と、該透明基板に取り付けられる保護層システムとを有する前記光学素子は、前記浸液媒体との接触用に設けられるとともに、前記浸液媒体によって引き起こされる劣化に対する前記光学素子の耐性を高める役割を果たし、
前記保護層システムは、少なくとも前記浸液媒体に隣接する領域において、低い屈折率を有する少なくとも1つの材料と高い屈折率を有する少なくとも1つの材料とを有する混合材料によって構成され、この場合に、低い屈折率を有する前記材料は、屈折率
を有するとともに、高い屈折率を有する前記材料は、屈折率
を有し、ここで、nIは、前記浸液媒体の屈折率であり、nSは、前記基板材料の屈折率である、投影対物レンズ。 - 低い屈折率を有する前記材料と高い屈折率を有する前記材料との比は、前記混合材料の平均屈折率nMIXが得られるように選択される、請求項1に記載の投影対物レンズ。
- 前記平均屈折率nMIXは、前記浸液媒体の屈折率nIに近接するように設定され、この場合に、Δn=|nI−nMIX|<0.05である、請求項2に記載の投影対物レンズ。
- Δn<0.01が成り立つ請求項3に記載の投影対物レンズ。
- 前記平均屈折率nMIXは、
- 混合材料によって構成される前記保護層システムは、平均屈折率
- 前記混合材料は、ナノ層パターン状の多層材料として構成される請求項1〜6のいずれか1項に記載の投影対物レンズ。
- 前記混合材料は、2つ以上の構成要素の混合物を有する請求項1〜7のいずれか1項に記載の投影対物レンズ。
- 前記光学素子は、投影対物レンズの光路内における最後の光学素子である請求項1〜8のいずれか一項に記載の投影対物レンズ。
- 前記保護層システムは、前記浸液媒体に対して本質的に不透過性である少なくとも1つの障壁層からなる請求項1〜9のいずれか一項に記載の投影対物レンズ。
- 前記障壁層は、前記浸液媒体に対して本質的に化学的耐性を有するとともに、前記基盤から遠い自身の外側から前記基板の方を向く自身の側まで貫通する孔を本質的に有さない少なくとも1つの障壁層材料からなる請求項10に記載の投影対物レンズ。
- 前記障壁層は、単層である請求項10または11に記載の投影対物レンズ。
- 前記障壁層は、多層形層として形成される請求項10または11に記載の投影対物レンズ。
- 前記障壁層は、フッ化アクチニウム(AcF3)、フッ化ビスマス(BiF3)、フッ化エルビウム(ErF3)、フッ化ユーロピウム(EuF3)、フッ化ガドリニウム(GdF3)、フッ化ホルミウム(HoF3)、フッ化マグネシウムカリウム(KMgF3)、フッ化ランタン(LaF3)、フッ化イットリウムナトリウム(NaYF4)、フッ化ネオジム(NdF3)、フッ化サマリウム(SmF3)、フッ化テルビウム(TbF3)、フッ化チタン(TiF3)、フッ化ツリウム(TmF3)、フッ化バナジウム(VF3)、フッ化イッテルビウム(YbF3)、フッ化イットリウム(YF3)の少なくとも1つのフッ化物材料を含有するか、または本質的にこのような材料によって構成される請求項10〜13のいずれか1項に記載の投影対物レンズ。
- 前記障壁層は、二酸化ケイ素(SiO2)、酸化アルミニウムマグネシウム(MgAl2O4)、酸化アルミニウム(Al2O3)、二酸化タングステン(WO2)、三酸化タングステン(WO3)の少なくとも1つの酸化物材料を含有するか、または本質的に前記材料の一つによって構成される、請求項10〜14のいずれか1項に記載の投影対物レンズ。
- 前記障壁層は、酸化物材料によって構成され、
前記酸化物材料の充填密度は、該酸化物材料が塊状である場合の充填密度を100%とした場合に、95%を超え、かつ/または前記酸化物材料が塊状である場合の屈折率からの前記酸化物材料の平均屈折率の偏差は、5%未満である請求項10〜15のいずれか1項に記載の投影対物レンズ。 - 前記障壁層は、イオンスパッタリングされた酸化物材料、又は、プラズマ促進化学蒸着法により施された酸化物材料によって構成される請求項10〜16のいずれか1項に記載の投影対物レンズ。
- 前記障壁層の光学的層厚さは、前記障壁層に隣接する単一層または多層形誘電層システムの光学特性に適合せしめられて、前記層システムとともに反射防止効果をもたらすようにされる請求項10〜17のいずれか1項に記載の投影対物レンズ。
- 前記障壁層が記基板の出射側表面に直接施されるか、又は、反射防止層システムが、前記基板と前記障壁層との間にて配置される請求項10〜18のいずれか1項に記載の投影対物レンズ。
- 反射防止層システムが、前記基板から遠い前記障壁層の表面に施される請求項10〜19のいずれか1項に記載の投影対物レンズ。
- 前記反射防止層システムは、フッ化マグネシウム/フッ化ランタンの交互層システムである請求項20に記載の投影対物レンズ。
- 前記障壁層は、前記浸液媒体に対して本質的に不浸透性である有機材料からなる、請求項10〜21のいずれか一項に記載の投影対物レンズ。
- 前記有機材料は、パーフルオロ系フルオロカーボンである、請求項22記載の投影対物レンズ。
- 前記保護層システムは、層範囲に対して垂直に連続的または断続的な屈折率プロファイルを有する屈折率分布型層として設計され、前記基板付近の領域における屈折率は、本質的に前記基板材料の屈折率に対応し、前記浸液媒体との接触用に設けられる領域における屈折率は、本質的に前記浸液媒体の屈折率に対応する請求項1〜23のいずれか1項に記載の投影対物レンズ。
- 前記保護層システムは、前記浸液媒体との接触によって引き起こされる漸進的な材料溶解が前記保護層システムの光学特性の実質的な変化をもたらすことがないように、屈折率の点において最適化されるシステムとして設計される請求項1〜24のいずれか1項に記載の投影対物レンズ。
- 前記基板は、フッ化物結晶材料によって構成される請求項1〜25のいずれか1項に記載の投影対物レンズ。
- 前記保護層システムを備える前記光学素子は、本質的に平行平面板であり、該平行平面板は交換可能である、請求項1〜26のいずれか1項に記載の投影対物レンズ。
- 前記保護層システムは、前記基板の像側出射面に取り付けられるとともに、さらにまた、前記基板の隣接する側部部分上にわたって連続的に延在する請求項1〜27のいずれか1項に記載の投影対物レンズ。
- 前記保護層システムを備える前記光学素子の温度調整のための温度調整装置を備え、該温度調整装置は、前記保護層システムを備える前記光学素子を投影対物レンズの周囲温度より低い温度に冷却する冷却装置として形成される請求項1〜28のいずれか1項に記載の投影対物レンズ。
- 自身の物体平面内に配置されるパターンを自身の像面に、自身の光学素子と前記像面との間において配置される浸液を利用して結像させるために設計される投影対物レンズを、前記浸液媒体によって引き起こされる光学特性の劣化に対して保護する方法において:
前記浸液媒体との接触用に設けられる保護層システムを少なくとも前記投影対物レンズの光路内における最後の光学素子に取り付ける段階を含み、
前記保護層システムは、少なくとも前記浸液媒体に隣接する領域において、低い屈折率を有する少なくとも1つの材料と高い屈折率を有する少なくとも1つの材料とを有する混合材料によって構成され、この場合に、好ましくは、低い屈折率を有する前記材料は、屈折率
- 前記保護層システムは、請求項1〜8または10〜25の少なくとも1項に記載の特徴にしたがって設計される請求項30に記載の方法。
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