JP5806257B2 - マイクロリソグラフィーのための等倍率大型反射屈折レンズ - Google Patents
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Description
この出願は、2012年5月30日に出願された米国仮出願No.61/653,020に基づく合衆国法典第35巻第119条(e)項の優先権主張を伴う。また、同仮出願は参考として本明細書に組み込まれる。
<光学設計について>
WFE,rfl=2・n・e
一方、一般的な表面における通常の入射光の屈折は、下記のように与えられる。
WFE,rfl=(n−1)・e
ここで、eは(波の)表面誤差であり、nは波長の屈折率である。
なお、1.44という低い値の場合はσ=6.54Xとなり、n=1.61という高い値の場合はσ=5.3Xとなる。
φc≧asin(1/n)
φは、面法線との関係で測定される。
θFM=2*[asin(1/n)+asin(NA/n)+K]
ここで、nはサポートされている最も長い波長における屈折率であり、NAはシステムの開口数であり、Kはテレセントリシティおよび他の許容範囲からの逸脱に対する設計マージンを設けるための追加的な許容量である。図1Bは、NAが0.3〜0.55の範囲である、多くのi線光学材料に対する、最少のTIR屈折角度θFM(度)と、(i線波長の)屈折率nとの関係をプロットの説明とともに示すグラフである。
(θFO−θFM)=2*{[45°+(1/2)*asin(NA’)]−φc}(角度)
ここで、NA’は、プリズム内で屈折された物(光線)の開口数、たとえばasin(1/n)、であり、nは屈折率である。最適な臨界角度φCOは、解空間の制限された範囲、たとえばNA>>0.24においてφCよりも大きく、1.54よりも高い屈折率値とを有する。厚くて小さくないプリズムは、低い屈折率または高いNAのために、TIRをサポートすることが求められ、最終的に高いNAは全体的に失敗に終わり、プリズム表面の反射コーティングを追加することが必要になる。
<第1の実施の形態>
Z=C2/((1+SQRT(1-(1+k)c2/r2)))+α1r2+α2r4+α3r6+α4r8+α5r10+α6r12
下記の表3は、2つの非球面LS4とMSのための非球面データを示す
<第1の実施の形態の特徴と利点>
<第2の実施の形態>
<第2の実施の形態の特徴と利点>
Claims (20)
- 画像面の画像領域に、対物面に複数のダイを定義するフォトマスクの画像を形成するためのマイクロリソグラフィーレンズであって、光学軸に沿って、
非球面の凹型表面を有する凹型ミラーと、
前記凹型ミラーの前記凹型表面から離間された収斂レンズのグループと、
前記収斂レンズのグループの前記凹型ミラーの反対側の近傍であって、光学軸の両側に配置される第1および第2の全反射プリズムとを備え、
前記第1の全反射プリズムは前記対物面に近い第1の表面を有し、前記第2の全反射プリズムは前記画像面に近い第2の表面を有し、前記第1の全反射プリズム及び第2の全反射プリズムは、i線波長における屈折率が1.5357以上であり、各全反射プリズムの反射表面に位相維持膜を有し、
前記収斂レンズのグループは、間に空隙が設けられた3つまたは4つのレンズエレメントから構成され、最も前記凹型ミラー側に位置する1つのレンズエレメントは、正のパワーを有する正メニスカス形状を有し、前記第1及び第2の全反射プリズムと向かい合う側に凹型の非球面の表面を有するレンズエレメントであり、
画像領域は4つから6つのダイを含むサイズであり、各ダイは26mm×34mmのサイズを有し、前記マイクロリソグラフィーレンズは開口数が0.32であり、かつ、実質的に等倍であり、前記マイクロリソグラフィーレンズは少なくとも光のi線波長に対する画像領域上でのストレールレシオが0.95より大きい、マイクロリソグラフィーレンズ。 - 波長が365nmの場合に解像度が約1ミクロンである、請求項1に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
- g線波長とh線波長とi線波長とを有する光の場合の解像度が約2ミクロンである、請求項1に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
- 画像領域上での歪みの量が100nmより小さい、請求項1から3のいずれか1項に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
- 画像領域上での歪みの量が50nmより小さい、請求項1から3のいずれか1項に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
- 画像領域上での歪みの量が10nmより小さい、請求項1から3のいずれか1項に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
- 画像領域上での焦点深度が約3ミクロン以上である、請求項1から6のいずれか1項に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
- i線LEDスペクトル上で光を形成する、請求項1から7のいずれか1項に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
- 前記対物面と前記第1の全反射プリズムの表面との間に配置される第1の保護ウインドウと、
前記画像面と前記第2の全反射プリズムの表面との間に配置される第2の保護ウインドウと、をさらに備える、請求項1から8のいずれか1項に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。 - 保護ウインドウの各々は石英ガラスから作成され、その厚さは約1mmである、請求項9に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
- 前記マイクロリソグラフィーレンズは、非テレセントリシティを有し、最大で100万分の5の倍率変化量を有する、請求項1から10のいずれか1項に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
- 前記レンズエレメントの1つは、前記第1および第2の全反射プリズムの近傍に位置する凹型の表面または平らな表面を含む、請求項1から11のいずれか1項に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
- 画像領域のサイズは、68mm×52mmであり、4つのダイを収容可能である、請求項1から12のいずれか1項に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
- 画像領域のサイズは、102mm×52mmであり、6つのダイを収容可能である、請求項1から13のいずれか1項に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
- 画像面の画像領域に、対物面に複数のダイを定義するフォトマスクの画像を形成するためのマイクロリソグラフィーレンズであって、光学軸に沿って、
非球面の凹型表面を有する凹型ミラーと、
前記凹型ミラーの前記凹型表面から離間され、互いに離れた3つのレンズエレメントから構成され、正メニスカス形状を有しかつ正のパワーを有しつつ全反射プリズムと向かい合う側に凹型非球面の表面を有する、最も前記凹型ミラー側に位置するレンズエレメントを含む、収斂レンズのグループと、
前記収斂レンズのグループの凹型ミラーの反対側の近傍の、光学軸の両側に配置される、第1および第2の全反射プリズムとを備え、
前記第1の全反射プリズムは前記対物面に近い第1の表面を有し、前記第2の全反射プリズムは前記画像面に近い第2の表面を有し、前記第1の全反射プリズム及び第2の全反射プリズムは、i線波長における屈折率が1.5357以上であり、各全反射プリズムの反射表面に位相維持膜を有し、
画像領域は6つのダイを含むサイズであって、各ダイは26mm×34mmのサイズを有し、前記マイクロリソグラフィーレンズは開口数が0.32であり、かつ、実質的に等倍であり、前記マイクロリソグラフィーレンズはi線LED波長スペクトルまたはg線とh線とi線の光に対する画像領域上でのストレールレシオが0.95より大きい、マイクロリソグラフィーレンズ。 - 前記マイクロリソグラフィーレンズは、非テレセントリシティを有し、最大で100万分の5の倍率変化量を有する、請求項15に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
- 画像領域のサイズは、102mm×52mmである、請求項15または16に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
- 画像面の画像領域に、対物面に複数のダイを定義するフォトマスクの画像を形成するためのマイクロリソグラフィーレンズであって、光学軸に沿って、
非球面の凹型表面を有する凹型ミラーと、
前記光学軸の両側に配置される第1および第2の全反射プリズムと備え、第1の全反射プリズムは前記対物面に近い第1の表面を有し、第2の全反射プリズムは前記画像面に近い第2の表面を有し、前記第1の全反射プリズム及び第2の全反射プリズムは、i線波長における屈折率が1.5357以上であり、各全反射プリズムの反射表面に位相維持膜を有し、
前記凹型ミラーの前記凹型表面から離間され前記第1及び第2の全反射プリズムと前記凹型ミラーとの間にある収斂レンズのグループとをさらに備え、
収斂レンズのグループは、間に空隙が設けられた4つのレンズエレメントから構成され、正のパワー及び正メニスカス形状と各全反射プリズムと向かい合う側に凹型の非球面の表面とを有する最も前記凹型ミラー側に位置するレンズエレメントと、各全反射プリズムに隣接する当該全反射プリズムと向かい合う側に凹型表面を有する最も全反射プリズム側に位置するレンズエレメントとを含み、
画像領域は4つのダイを含むサイズであり、各ダイは26mm×34mmのサイズを有し、前記マイクロリソグラフィーレンズは開口数が0.32であり、かつ、実質的に等倍であり、前記マイクロリソグラフィーレンズは、i線LED波長スペクトルまたはg線とh線とi線の光に対する画像領域上でのストレールレシオが0.95より大きい、マイクロリソグラフィーレンズ。 - 画像領域のサイズは、68mm×52mmである、請求項18に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
- 画像領域上での歪みの量が10nmより小さい、請求項18または19に記載のマイクロリソグラフィーレンズ。
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