JP6282742B2 - マイクロリソグラフィ投影露光装置及びそのような装置における光学波面変形を補正する方法 - Google Patents
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Description
「光」という用語は、いずれかの電磁放射線、特に可視光、UV光、DUV光、及びVUV光を表している。
1.投影露光装置の一般設計
ここで本発明による投影露光装置の第1の実施形態の一般設計をそれぞれ装置の斜視図及び装置を通る子午断面図である図1及び図2を参照して以下に説明する。両方の図は、非常に概略的であり、正確な縮尺のものではない。
装置10は、収差を補正、又はより一般的には修正するための波面補正デバイス40を含む。
多くの場合に、収差は、実際の波面を理想的な波面に対して比較することによって定量的に表される。理想的な波面からの実際の波面の偏位は、通常、波面変形と呼ばれ、ゼルニケ多項式のような正規化直交関数の完全セットによって表すことができる。波面変形が像視野内の全ての点に対して同一である場合に、この波面変形は視野非依存収差と呼ばれる。波面変形が像視野内の少なくとも2つの点に対して実質的に異なる場合に、この収差は視野依存であると呼ばれる。
図1及び図2に示す波面補正デバイス40は、投影光に対して透過性を有する材料で製造された第1の板42aと第2の板42bを含む。第1及び第2の板42a、42bに適する材料は、例えば、溶融シリカである。板42a、42bは、これらの板を走査方向Yに沿って移動するように構成された駆動機構44によって支持される。図1及び図2では、駆動機構44をマスク台26と投影対物系20との間でY方向と平行に投影光路PLPの両側に延びる2つのガイドレール46によって概略的に表している。与えられた時点で、板42a、42bの一方は、マスク16と平行に、かつそれと同じ速度で投影光路PLPを通して移動されるので、駆動機構は、図2にはこの機械結合をレバー31として示すように、マスク台26に機械的に結合することができる。
以下では、異なる作動時点での装置10を図2と類似の子午断面図においてであるが、より概略的で簡略化した方式に示す図3aから図3iを参照して波面補正デバイス40の機能を説明する。
1.回転台
図5aは、代替実施形態による装置10をXZ平面(すなわち、走査方向Yに対して垂直)内の略子午断面図で例示している。この実施形態において、板42a、42bは、ドライブ84を用いて回転軸82の周りに回転させることができる回転台80内に統合される。図6の上面図で最も良く分るように、板42a、42bは、ここでは回転軸82に関して2重対称性を有するように配置されたリングセグメントの形状を有する。
図9に示す装置10の斜視図に示すように、回転台80が4つの板42aから42dと、3つの温度制御デバイス50a、50b、及び50cとを含む場合に、外側板内に3つの異なる温度分布を同時に生成することができる。次に、次の内側板になるべき外側板の選択は、望ましい補正効果が推定される基礎になる直近の測定値又はシミュレーションに依存して行うことができる。時間を消費する段階である外側板内に望ましい温度分布を選択的に生成する段階の代わりに、最も適切な温度分布を有する外側板が、言わば陳列台から取り出される。従って、急速な反応時間が完全補正よりも重要である場合に、図9に図示の実施形態は特に有利である。
図11は、本発明による方法の重要な段階を示す流れ図である。
20 投影対物系
40 波面補正デバイス
LS 光源
PLP 投影光路
Claims (14)
- a)マスク(16)を保持するように構成されたマスク台(26)と、
b)前記マスク(16)を投影光で照明するように構成された照明系(12)と、
c)感光面(22)を支持する基板(24)を保持するように構成された基板台(32)と、
d)前記投影光によって照明された前記マスク(16)の少なくとも一部分(14)を前記感光面(22)上に結像するように構成された投影対物系(20)と、
e)光学波面変形を補正するように構成され、かつ
第1の光学要素(42a)、
第2の光学要素(42b)、
前記第1及び第2の光学要素(42a,42b)を第1の配置と第2の配置の間で移動するように構成された駆動機構(44)であって、
前記第1の配置では、前記第1の光学要素(42a)は、投影光路(PLP)に配置された少なくとも一部分を有する内側光学要素であり、前記第2の光学要素(42b)は、該投影光路(PLP)の完全に外側に配置された外側光学要素であり、
前記第2の配置では、前記第2の光学要素(42b)は、前記内側光学要素であり、前記第1の光学要素(42a)は、前記外側光学要素である、
前記駆動機構(44)、及び
前記外側光学要素における温度分布を修正するように構成された温度制御デバイス(50a,50b;50c)、
を含む補正デバイス(40)と、
を含み、
前記駆動機構(44)は、前記内側光学要素が前記投影対物系(20)の光軸(OA)に沿って前記マスク(16)から50mmよりも小さく離間するように構成され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。 - a)マスク(16)を保持するように構成されたマスク台(26)と、
b)前記マスク(16)を投影光で照明するように構成された照明系(12)と、
c)感光面(22)を支持する基板(24)を保持するように構成された基板台(32)と、
d)前記投影光によって照明された前記マスク(16)の少なくとも一部分(14)を前記感光面(22)上に結像するように構成された投影対物系(20)と、
e)光学波面変形を補正するように構成され、かつ
第1の光学要素(42a)、
第2の光学要素(42b)、
前記第1及び第2の光学要素(42a,42b)を第1の配置と第2の配置の間で移動するように構成された駆動機構(44)であって、
前記第1の配置では、前記第1の光学要素(42a)は、投影光路(PLP)に配置された少なくとも一部分を有する内側光学要素であり、前記第2の光学要素(42b)は、該投影光路(PLP)の完全に外側に配置された外側光学要素であり、
前記第2の配置では、前記第2の光学要素(42b)は、前記内側光学要素であり、前記第1の光学要素(42a)は、前記外側光学要素である、
前記駆動機構(44)、及び
前記外側光学要素における温度分布を修正するように構成された温度制御デバイス(50a,50b;50c)、
を含む補正デバイス(40)と、
を含み、
前記マスク台(26)は、前記マスクを走査方向(Y)に沿って変位させるように構成され、
前記基板台(32)は、前記基板(24)を前記マスク(16)と同期して変位させるように構成され、
前記駆動機構(44)は、前記内側光学要素を前記マスク(16)と同期して変位させるように構成される、
ことを特徴とするマイクロリソグラフィ投影露光装置。 - 前記駆動機構(44)は、前記マスク台(26)に機械的に結合させることができることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記温度制御デバイス(50a,50b)は、
前記外側光学要素を冷却するように構成された冷却ユニット(54a,54b)と、
前記外側光学要素の選択部分(72)を、該外側光学要素に可変温度分布を生成するために加熱するように構成された加熱ユニット(52a,52b)と、
を含む、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の装置。 - 前記加熱ユニットは、加熱放射線を前記外側光学要素上に向ける放射線源(58)を含むことを特徴とする請求項4に記載の装置。
- 前記第1及び第2の光学要素(42a,42b)は、前記投影光に対して透過性である光学材料から製造されて平行平面屈折面を有する板であ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項に記載の装置。
- 測定信号を出力するように構成されたセンサ(68,70)と、
前記センサによって出力された前記測定信号に依存して前記温度制御デバイス(50a,50b)のための制御信号を生成するように構成された制御ユニット(66)と、
を含むことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の装置。 - 前記センサ(70)は、複数の点で前記感光面(22)を形成するレジストの厚みを測定するように構成されることを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記センサ(68)は、前記マスク(16)上の複数の点の位置を測定するように構成されることを特徴とする請求項7に記載の装置。
- マイクロリソグラフィ投影露光装置における光学波面変形を補正する方法であって、
a)第1の光学要素(42a)における温度分布を、該第1の光学要素(42a)が前記装置(10)の投影光路(PLP)の外側に配置されている間に修正する段階と、
b)前記第1の光学要素(42a)を前記投影光路(PLP)内に移動する段階と、
c)マスク(16)を投影光で照明して該マスクを感光面(22)上に結像する段階と、
d)段階c)中に、第2の光学要素(42b)における温度分布を、該第2の光学要素(42b)が前記投影光路(PLP)の外側に配置されている間に修正する段階と、
e)段階c)の後に、前記第1の光学要素(42a)を前記投影光路(PLP)から取り出して前記第2の光学要素(42b)を該投影光路(PLP)内に移動する段階と、
f)段階c)を繰り返す段階と、
を含み、
前記第1及び前記第2の光学要素(42a,42b)は、該第1及び該第2の光学要素(42a,42b)が前記投影光路(PLP)に配置されている間は、投影対物系(20)の光軸(OA)に沿って前記マスク(16)から50mmよりも小さく離間していることを特徴とする方法。 - マイクロリソグラフィ投影露光装置における光学波面変形を補正する方法であって、
a)第1の光学要素(42a)における温度分布を、該第1の光学要素(42a)が前記装置(10)の投影光路(PLP)の外側に配置されている間に修正する段階と、
b)前記第1の光学要素(42a)を前記投影光路(PLP)内に移動する段階と、
c)マスク(16)を投影光で照明して該マスクを感光面(22)上に結像する段階と、
d)段階c)中に、第2の光学要素(42b)における温度分布を、該第2の光学要素(42b)が前記投影光路(PLP)の外側に配置されている間に修正する段階と、
e)段階c)の後に、前記第1の光学要素(42a)を前記投影光路(PLP)から取り出して前記第2の光学要素(42b)を該投影光路(PLP)内に移動する段階と、
f)段階c)を繰り返す段階と、
を含み、
段階c)中に、前記マスク(16)、感光面(22)を支持する基板(24)、及び前記第1の光学要素(42a)は、同期して移動することを特徴とする方法。 - 段階a)及びd)中に、前記第1及び第2の光学要素(42a,42b)は、該第1及び第2の光学要素にそれぞれ可変温度分布を生成するために、それぞれ冷却ユニット(54a,54b)によって冷却され、かつ加熱ユニット(52a,52b)によって加熱されることを特徴とする請求項10又は請求項11のいずれか1項に記載の方法。
- 以下の追加の段階:
g)段階f)中に、段階a)を繰り返す段階と、
h)段階f)の後に、前記第2の光学要素(42b)を前記投影光路(PLP)から取り出す段階と、
i)段階b)及びc)を繰り返す段階と、
j)段階d)からi)をn回(nは正の整数)繰り返す段階と、
を含むことを特徴とする請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の方法。 - 以下の追加の段階:
g)段階f)中に、第3の光学要素(42c,42d)における温度分布を、該第3の光学要素(42c,42d)が前記投影光路(PLP)の外側に配置されている間に修正する段階と、
h)段階f)の後に、前記第2の光学要素を前記投影光路から取り出して前記第3の光学要素(42c,42d)を該投影光路内に移動する段階と、
i)段階c)を繰り返す段階と、
j)前記第3の光学要素(42c,42d)を前記投影光路から取り出す段階と、
k)段階a)からj)をn回(nは正の整数)繰り返す段階と、
を含むことを特徴とする請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の方法。
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