JP6660471B2 - マイクロリソグラフィ投影露光システムまたはウェハ検査システムの光学系 - Google Patents
マイクロリソグラフィ投影露光システムまたはウェハ検査システムの光学系 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6660471B2 JP6660471B2 JP2018528698A JP2018528698A JP6660471B2 JP 6660471 B2 JP6660471 B2 JP 6660471B2 JP 2018528698 A JP2018528698 A JP 2018528698A JP 2018528698 A JP2018528698 A JP 2018528698A JP 6660471 B2 JP6660471 B2 JP 6660471B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- retardation
- manipulator
- optical system
- sub
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 100
- 238000007689 inspection Methods 0.000 title claims description 13
- 238000001393 microlithography Methods 0.000 title claims description 10
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 claims description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 11
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 5
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 229910017768 LaF 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- BYMUNNMMXKDFEZ-UHFFFAOYSA-K trifluorolanthanum Chemical compound F[La](F)F BYMUNNMMXKDFEZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70308—Optical correction elements, filters or phase plates for manipulating imaging light, e.g. intensity, wavelength, polarisation, phase or image shift
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/9501—Semiconductor wafers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
- G02B27/286—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising for controlling or changing the state of polarisation, e.g. transforming one polarisation state into another
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0081—Simple or compound lenses having one or more elements with analytic function to create variable power
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70191—Optical correction elements, filters or phase plates for controlling intensity, wavelength, polarisation, phase or the like
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70566—Polarisation control
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/7065—Defects, e.g. optical inspection of patterned layer for defects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
- G01N2021/8848—Polarisation of light
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Lenses (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
本出願は、２０１５年１２月２日に出願された独国特許出願ＤＥ １０ ２０１５ ２２３ ９８２．９の優先権を主張する。本ＤＥ出願の内容は、参照により本出願テキストに組み込まれる。
本発明は、マイクロリソグラフィ投影露光装置またはウェハ検査装置の光学系に関する。
本発明は、マイクロリソグラフィ投影露光装置またはウェハ検査装置の光学系に関する。
マイクロリソグラフィは、例えば、集積回路またはＬＣＤなどの微細構造構成要素を生成するために使用される。マイクロリソグラフィプロセスは、照明デバイスと投影レンズとを備えたいわゆる投影露光装置で実行される。照明デバイスによって照明されたマスク（＝レチクル）の像が、感光層（例えば、フォトレジスト）でコーティングされ投影レンズの像面に配置された基板（例えば、シリコンウェハ）上に投影レンズによって投影されて、マスク構造が基板の感光性コーティングに転写される。
マイクロリソグラフィで使用されるさらなる光学系は、例えば、マスク検査システム（投影露光装置で使用するためのレチクルもしくはマスクを検査するための）またはウェハ検査装置（ウェハ表面を観察およびテストするための）の形態の検査システムをさらに含む。ウェハ検査装置は落射照明顕微鏡（ｅｐｉ−ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を有し、落射照明顕微鏡の対物部（ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ）はウェハ面をＴＤＩセンサまたはカメラに結像し、イメージ（ｉｍａｇｅ）データが所定のイメージからのずれについて数値的に調べられて、マイクロリソグラフィ結像結果がチェックされる。
固有偏光の偏光状態と波面、およびそれらの差、いわゆるリタデーション（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）に選択的に影響を与えるために、または既存の外乱を補償するために、様々な手法が、照明デバイスと、マイクロリソグラフィ投影露光装置のレンズまたは検査顕微鏡の対物部の両方に対して開発されている。
しかしながら、実際には、最初に設定された偏光状態またはリタデーションが望ましくない方法で変更されることがあるという問題が生じる。原因である作用には、特に、いわゆる偏光誘起複屈折（ＰＤＢ）などの時間可変の複屈折効果、光学構成要素の非結晶材料（例えば、石英ガラス）における時間可変の応力、圧縮の結果としての複屈折、構造性複屈折（ｆｏｒｍ ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）の結果としてまたは直交偏光状態の異なるフレネル反射および透過に起因して光学構成要素の反射防止層または高反射性層に存在する劣化および熱効果およびさらに複屈折が含まれる。
先行技術に関して、例としてＤＥ １０ ２００７ ０５５ ５６７ Ａ１およびＤＥ １０ ２００８ ０４０ ６１３ Ａ１を単に参照されたい。
マイクロリソグラフィで使用されるさらなる光学系は、例えば、マスク検査システム（投影露光装置で使用するためのレチクルもしくはマスクを検査するための）またはウェハ検査装置（ウェハ表面を観察およびテストするための）の形態の検査システムをさらに含む。ウェハ検査装置は落射照明顕微鏡（ｅｐｉ−ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を有し、落射照明顕微鏡の対物部（ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ）はウェハ面をＴＤＩセンサまたはカメラに結像し、イメージ（ｉｍａｇｅ）データが所定のイメージからのずれについて数値的に調べられて、マイクロリソグラフィ結像結果がチェックされる。
固有偏光の偏光状態と波面、およびそれらの差、いわゆるリタデーション（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）に選択的に影響を与えるために、または既存の外乱を補償するために、様々な手法が、照明デバイスと、マイクロリソグラフィ投影露光装置のレンズまたは検査顕微鏡の対物部の両方に対して開発されている。
しかしながら、実際には、最初に設定された偏光状態またはリタデーションが望ましくない方法で変更されることがあるという問題が生じる。原因である作用には、特に、いわゆる偏光誘起複屈折（ＰＤＢ）などの時間可変の複屈折効果、光学構成要素の非結晶材料（例えば、石英ガラス）における時間可変の応力、圧縮の結果としての複屈折、構造性複屈折（ｆｏｒｍ ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）の結果としてまたは直交偏光状態の異なるフレネル反射および透過に起因して光学構成要素の反射防止層または高反射性層に存在する劣化および熱効果およびさらに複屈折が含まれる。
先行技術に関して、例としてＤＥ １０ ２００７ ０５５ ５６７ Ａ１およびＤＥ １０ ２００８ ０４０ ６１３ Ａ１を単に参照されたい。
本発明の目的は、時間依存複屈折効果またはリタデーションの補償をさらに可能にするとともに前記補償に伴う寄生波面効果（ｐａｒａｓｉｔｉｃ ｗａｖｅｆｒｏｎｔ ｅｆｆｅｃｔ）を避けるマイクロリソグラフィ投影露光装置またはウェハ検査装置の光学系を提供することである。
この目的は、独立請求項１の特徴により達成される。
マイクロリソグラフィ投影露光装置またはウェハ検査装置の光学系は、ここで、光学系は光学系軸を有し、
− 第１のリタデーションマニピュレータと、
− 第２のリタデーションマニピュレータと、
− 光学系軸を横切る少なくとも１つの方向に第１のリタデーションマニピュレータとは独立に第２のリタデーションマニピュレータを変位させるためのマニピュレータと
を含み、
− 第２のリタデーションマニピュレータは、それを通過する光の波面を光学系の作用中不変のままにし、
− 第１のリタデーションマニピュレータおよび第２のリタデーションマニピュレータの特定の開始位置において、第１のリタデーションマニピュレータおよび第２のリタデーションマニピュレータによって引き起こされるリタデーションの和が、光学系の作用中光学系軸と平行に進むすべての光線に対して同じ（ｃｏｉｎｃｉｄｅ）である。
マイクロリソグラフィ投影露光装置またはウェハ検査装置の光学系は、ここで、光学系は光学系軸を有し、
− 第１のリタデーションマニピュレータと、
− 第２のリタデーションマニピュレータと、
− 光学系軸を横切る少なくとも１つの方向に第１のリタデーションマニピュレータとは独立に第２のリタデーションマニピュレータを変位させるためのマニピュレータと
を含み、
− 第２のリタデーションマニピュレータは、それを通過する光の波面を光学系の作用中不変のままにし、
− 第１のリタデーションマニピュレータおよび第２のリタデーションマニピュレータの特定の開始位置において、第１のリタデーションマニピュレータおよび第２のリタデーションマニピュレータによって引き起こされるリタデーションの和が、光学系の作用中光学系軸と平行に進むすべての光線に対して同じ（ｃｏｉｎｃｉｄｅ）である。
本発明は、望ましくない系リタデーションを補償するために２つのリタデーションマニピュレータの配置を備えるという概念に特に基づき、２つのリタデーションマニピュレータは、互いに相対位置に関して変位可能であるが、互いに対する特定の開始位置において、２つのリタデーションマニピュレータを通過する光のリタデーションを変更しないか、または光のリタデーションを光ビーム断面にわたって一定の値だけ単に変更する（前記開始位置は、いわば、「ゼロ位置」を形成するように）。同時に、望ましくない潜在的な時間可変の系リタデーションが、光学系軸を横切る方向に第２のリタデーションマニピュレータを変位させることを介して互いに対する２つのリタデーションマニピュレータの相対位置を変更することによって補償することができる。この目的のために、リタデーションマニピュレータは、以下でより詳細に説明するように、それぞれのリタデーションマニピュレータを通過する光へのリタデーション作用が、前記相対的な移動の後の関連非球面を記述する関数の微分として記述することができるように、各場合において非球面を有することができる。したがって、リタデーションマニピュレータの相対的な移動により、結果として、２つの固定したリタデーションプロファイル（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ ｐｒｏｆｉｌｅｓ）の線形結合を設定し、それによって、時間とともに振幅を拡大縮小している望ましくない系リタデーションのプロファイルを補償することが可能である。
光学系軸を横切る方向に変位可能な第２のリタデーションマニピュレータが、それを通過する光の波面を光学系の作用中不変のままにするように具現化されることにより、第２のリタデーションマニピュレータの変位を介して異なるリタデーションを前に説明したように設定することには、望ましくない寄生波面変更が伴わないことが保証される。
ここで「第２のリタデーションマニピュレータ」と呼ばれるリタデーションマニピュレータを、光伝搬方向に対して第１のリタデーションマニピュレータの上流に配置することもできる。
したがって、本発明によれば、２つの特定のリタデーション分布の任意の所望の線形結合が設定可能であるので、本発明は、光学系において修正されるべきであり時間とともに振幅に関して変動する（例えば、関連系リタデーションが、潜在的な時間可変の機械的応力によって放射誘起されるかまたは引き起こされるので）望ましくない系リタデーションのプロファイルを補償するのに好適である。
一実施形態によれば、光学系の別の場所に存在するリタデーションは、第１のリタデーションマニピュレータおよび第２のリタデーションマニピュレータの配置によって少なくとも部分的に補償される。
ここで「第２のリタデーションマニピュレータ」と呼ばれるリタデーションマニピュレータを、光伝搬方向に対して第１のリタデーションマニピュレータの上流に配置することもできる。
したがって、本発明によれば、２つの特定のリタデーション分布の任意の所望の線形結合が設定可能であるので、本発明は、光学系において修正されるべきであり時間とともに振幅に関して変動する（例えば、関連系リタデーションが、潜在的な時間可変の機械的応力によって放射誘起されるかまたは引き起こされるので）望ましくない系リタデーションのプロファイルを補償するのに好適である。
一実施形態によれば、光学系の別の場所に存在するリタデーションは、第１のリタデーションマニピュレータおよび第２のリタデーションマニピュレータの配置によって少なくとも部分的に補償される。
一実施形態によれば、第１のリタデーションマニピュレータおよび第２のリタデーションマニピュレータによってもたらされるリタデーションの和は、ゼロ、または動作波長の整数倍である。
一実施形態によれば、マニピュレータは、各々光軸を横切る２つの相互に垂直な方向に第２のリタデーションマニピュレータを変位させるように設計される。
一実施形態によれば、第１のリタデーションマニピュレータは、第１の部分要素と第２の部分要素とを有する。
一実施形態によれば、第２のリタデーションマニピュレータは、第３の部分要素と第４の部分要素とを有する。
一実施形態によれば、各場合において、関連リタデーションマニピュレータの部分要素の一つが、それを通過する光にリタデーションをもたらすように具現化され、関連リタデーションマニピュレータのそれぞれ他方の部分要素が、それを通過する光にリタデーションをもたらさないか、または無視できるリタデーションしかもたらさないように具現化される
一実施形態によれば、マニピュレータは、各々光軸を横切る２つの相互に垂直な方向に第２のリタデーションマニピュレータを変位させるように設計される。
一実施形態によれば、第１のリタデーションマニピュレータは、第１の部分要素と第２の部分要素とを有する。
一実施形態によれば、第２のリタデーションマニピュレータは、第３の部分要素と第４の部分要素とを有する。
一実施形態によれば、各場合において、関連リタデーションマニピュレータの部分要素の一つが、それを通過する光にリタデーションをもたらすように具現化され、関連リタデーションマニピュレータのそれぞれ他方の部分要素が、それを通過する光にリタデーションをもたらさないか、または無視できるリタデーションしかもたらさないように具現化される
一実施形態によれば、関連リタデーションマニピュレータの部分要素が、双方で互いにそれらの波面効果に関して補償する。
一実施形態によれば、関連リタデーションマニピュレータの部分要素が、各々、光学系軸に沿って互いに一定距離を有する相互に対向する非球面を有する。
一実施形態によれば、各場合において、関連リタデーションマニピュレータの部分要素の一つが、光学系軸に対して垂直な光学軸の方位をもつ光学的一軸性結晶材料から生成される。
一実施形態によれば、第１のリタデーションマニピュレータの関連部分要素および第２のリタデーションマニピュレータの関連部分要素が、互いに垂直な光学軸の方位を有する。
一実施形態によれば、各場合において、第１のリタデーションマニピュレータの、および第２のリタデーションマニピュレータの部分要素の一つが、光学系軸と平行な光学軸の方位をもつ光学的一軸性結晶材料から生成される。
一実施形態によれば、リタデーションマニピュレータのうちの少なくとも１つは、非平面（ｎｏｎ−ｐｌａｎａｒ）光入射面ｌｉｇｈｔ ｅｎｔｒｙ ｓｕｒｆａｃｅ）を有する。
一実施形態によれば、リタデーションマニピュレータのうちの少なくとも１つは、リタデーションをもたらすためのコーティングを有する。
本発明は、さらに、マイクロリソグラフィ投影露光装置、ウェハ検査装置、および微細構造構成要素をマイクロリソグラフィ的に生成するための方法に関する。
本発明のさらなる構成は、説明および従属請求項から知ることができる。
添付の図に示した例示的な実施形態に基づいて、本発明をさらに詳細に以下で説明する。
一実施形態によれば、関連リタデーションマニピュレータの部分要素が、各々、光学系軸に沿って互いに一定距離を有する相互に対向する非球面を有する。
一実施形態によれば、各場合において、関連リタデーションマニピュレータの部分要素の一つが、光学系軸に対して垂直な光学軸の方位をもつ光学的一軸性結晶材料から生成される。
一実施形態によれば、第１のリタデーションマニピュレータの関連部分要素および第２のリタデーションマニピュレータの関連部分要素が、互いに垂直な光学軸の方位を有する。
一実施形態によれば、各場合において、第１のリタデーションマニピュレータの、および第２のリタデーションマニピュレータの部分要素の一つが、光学系軸と平行な光学軸の方位をもつ光学的一軸性結晶材料から生成される。
一実施形態によれば、リタデーションマニピュレータのうちの少なくとも１つは、非平面（ｎｏｎ−ｐｌａｎａｒ）光入射面ｌｉｇｈｔ ｅｎｔｒｙ ｓｕｒｆａｃｅ）を有する。
一実施形態によれば、リタデーションマニピュレータのうちの少なくとも１つは、リタデーションをもたらすためのコーティングを有する。
本発明は、さらに、マイクロリソグラフィ投影露光装置、ウェハ検査装置、および微細構造構成要素をマイクロリソグラフィ的に生成するための方法に関する。
本発明のさらなる構成は、説明および従属請求項から知ることができる。
添付の図に示した例示的な実施形態に基づいて、本発明をさらに詳細に以下で説明する。
最初に、本発明による概念を、図１に概略的に示した第１の実施形態に関して以下で説明する。
図１によれば、望ましくない系リタデーションを補償するための本発明による配置は、第１のリタデーションマニピュレータ１１０と第２のリタデーションマニピュレータ１２０とを含み、それらは、互いに対する相対位置に関して、第２のリタデーションマニピュレータ１２０が光学系軸または光伝搬方向（＝図示の座標系ではｚ方向）に対して垂直な方向に変位可能であることを介して変位可能である。図１による第２のリタデーションマニピュレータ１２０は、ｘ方向およびｙ方向の両方に変位可能であることが好ましい。
図１による例示的な実施形態において、第１のリタデーションマニピュレータ１１０は第１の部分要素１１１と第２の部分要素１１２とを有し、第２のリタデーションマニピュレータ１２０は第３の部分要素１２１と第４の部分要素１２２とを有する。図１にさらに示すように、第１のリタデーションマニピュレータ１１０の部分要素１１１、１１２、および第２のリタデーションマニピュレータ１２０の部分要素１２１、１２２は各々相互に対向する非球面を有し、それらの非球面は、光学系軸に沿って（すなわち、ｚ方向に）互いに一定距離を有する。空気、任意の所望のガス、または接着剤を、関連する間隙の領域に配置することができる。その上、それぞれの部分要素はさらに互いに対して直接接触して配置され得るように、前記間隙の厚さはなくすこともできる。同じリタデーションマニピュレータに属する部分要素は各々互いに対して固定位置にとどまり、この目的のために、任意の所望の方法で一緒に固定されたままである。
図１によれば、望ましくない系リタデーションを補償するための本発明による配置は、第１のリタデーションマニピュレータ１１０と第２のリタデーションマニピュレータ１２０とを含み、それらは、互いに対する相対位置に関して、第２のリタデーションマニピュレータ１２０が光学系軸または光伝搬方向（＝図示の座標系ではｚ方向）に対して垂直な方向に変位可能であることを介して変位可能である。図１による第２のリタデーションマニピュレータ１２０は、ｘ方向およびｙ方向の両方に変位可能であることが好ましい。
図１による例示的な実施形態において、第１のリタデーションマニピュレータ１１０は第１の部分要素１１１と第２の部分要素１１２とを有し、第２のリタデーションマニピュレータ１２０は第３の部分要素１２１と第４の部分要素１２２とを有する。図１にさらに示すように、第１のリタデーションマニピュレータ１１０の部分要素１１１、１１２、および第２のリタデーションマニピュレータ１２０の部分要素１２１、１２２は各々相互に対向する非球面を有し、それらの非球面は、光学系軸に沿って（すなわち、ｚ方向に）互いに一定距離を有する。空気、任意の所望のガス、または接着剤を、関連する間隙の領域に配置することができる。その上、それぞれの部分要素はさらに互いに対して直接接触して配置され得るように、前記間隙の厚さはなくすこともできる。同じリタデーションマニピュレータに属する部分要素は各々互いに対して固定位置にとどまり、この目的のために、任意の所望の方法で一緒に固定されたままである。
その上、第２のリタデーションマニピュレータ１２０の第３の部分要素１２１の光入射面および第４の部分要素１２２の光出射面の両方は各々平面の実施形態を有しており、その結果、第２のリタデーションマニピュレータ１２０は、それを通過する光の波面を配置（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）（例えば、マイクロリソグラフィ投影露光装置）を有する光学系の作用中不変のままにする。この性質は、図１の例（本発明はこれに限定されない）において、第１のリタデーションマニピュレータ１１０の第１の部分要素１１１の光入射面および第２の部分要素１１２の光出射面でも実現される。さらなる例示的な実施形態では、光学系軸に対して固定されているリタデーションマニピュレータ（すなわち、図１の第１のリタデーションマニピュレータ１１０）は、（図５ｆｆに関してより詳細に以下で説明するように）屈折力（すなわち、少なくとも１つの非平面）を有する少なくとも１つの光学有効面（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｕｒｆａｃｅ）（光入射面または光出射面）をさらに有する。
図１の例示的な実施形態において、さらに、第１および第２のリタデーションマニピュレータ１１０、１２０の部分要素１１１および部分要素１２２は、光学系軸（ｚ方向）に対して垂直な光学軸の方位を有する光学的一軸性結晶材料（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｕｎｉａｘｉａｌ ｃｒｙｓｔａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ）から生成される。例として述べることができる好適な材料は、例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）またはサファイア（Ａｌ2Ｏ3）である。図１の前記部分要素の各々における「＋」記号は、同じ符号のリタデーション作用を有する２つの部分要素１１１、１２２がこの例では同じ材料から（例えば、各場合においてフッ化マグネシウムから）および同じ光学軸の方位により製作されることを示すように意図されている。これの結果、およびリタデーションマニピュレータ１１０、１２０の非変位位置（すなわち、「ゼロ位置」）における部分要素１１１および１２２の厚さプロファイル（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｐｒｏｆｉｌｅｓ）が互いに対して相補的であるかまたは逆であるということの結果により、第１のリタデーションマニピュレータ１１０によってもたらされるリタデーションと第２のリタデーションマニピュレータ１２０によってもたらされるリタデーションの和が、光学系軸、またはｚ方向に対して垂直な方向（例えば、ｙ方向）において一定であることになる。言い換えれば、第１のリタデーションマニピュレータ１１０および第２のリタデーションマニピュレータ１２０によってもたらされるリタデーションの和は、光学系の作用中光学系軸と平行に進むすべての光線に対して同じである。
図１の例示的な実施形態において、さらに、第１のリタデーションマニピュレータ１１０の第２の部分要素１１２および第２のリタデーションマニピュレータ１２０の第３の部分要素１２１は各々それらを通過する光にリタデーションをもたらさないように具現化される（それは図１に「０」記号で示されている）。図１の例示的な実施形態において、これは、光学的一軸性結晶材料から同様に製作された関連部分要素１１２および１２１を介して達成されるが、この場合、部分要素１１２および１２１の光学軸は光学系軸、またはｚ方向と平行に延びる。この構成は、リタデーションマニピュレータ１１０、１２０の各々における部分要素が各々同じ結晶材料から生成され得る（すなわち、同じ屈折率を有する）という利点を有し、その結果、異なる屈折率に起因するそれぞれの波面効果が避けられる。しかしながら、本発明はそれに限定されず、結果として、各場合においてリタデーション作用がない関連部分要素（すなわち、図１による部分要素１１２および１２１）は、さらなる実施形態では、光学的等方性材料（例えば、石英ガラス、ＳｉＯ2）から生成することもできる。
結果として、図１の実施形態により、第２のリタデーションマニピュレータ１２０を、光学系軸、またはｚ方向を横切る２つの方向（ｘ方向およびｙ方向）に、「ゼロ位置」（すなわち、一定のリタデーションを達成するために第２のリタデーションマニピュレータ１２０が第１のリタデーションマニピュレータ１１０に対して変位されていない位置）から開始して変位させることによって、各場合において２つの固定したリタデーションプロファイルからの線形結合として生成される所望のリタデーションプロファイルを選択的に設定することが可能である。以下でｂxおよびｂyと呼ぶこれらの２つの特定のリタデーション基本プロファイル（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ ｂａｓｉｃ ｐｒｏｆｉｌｅｓ）は、光学系軸「ｚ」の方向の光に対して、第２のリタデーションマニピュレータのそれぞれのリタデーション部分要素（図１から図６の部分要素１２２、２２１、３２１、４２２、５２２、および６２２に対応する）の厚さプロファイルｈの偏微分（ｐａｒｔｉａｌ ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎｓ）
にほぼ比例し、
（１）
（２）
であり、ここで、ｎeおよびｎoは、複屈折結晶の２つの屈折率（異常屈折率および正常屈折率）を示す。それゆえに、基本プロファイル（ｂａｓｉｃ ｐｒｏｆｉｌｅｓ）ｂxおよびｂyは、「非回転（ｉｒｒｏｔａｔｉｏｎａｌｉｔｙ）」の（必要かつ十分な）条件の
（３）
を満たす必要がある。リタデーション軸の方向はここで一定であり、光軸（屈折率ｎeまたはｎoに対する）によって決定される。リタデーションの振幅はｘ・ｂx＋ｙ・ｂy＋ｂ0として設定可能であり、ここで、（ｘ，ｙ，ｃ）は、光学系軸ＯＡ（＝直交座標系のｚ方向）を横切る変位ベクトルを示し、ｂ0は、ゼロ位置（ｘ，ｙ，ｃ）＝０での２つのマニピュレータの全リタデーションを示す。好ましくは、ｃ＝０およびｂ0＝０であり、後者は、より詳細に以下に記載する代替構成図３〜図６で達成される。
であり、ここで、ｎeおよびｎoは、複屈折結晶の２つの屈折率（異常屈折率および正常屈折率）を示す。それゆえに、基本プロファイル（ｂａｓｉｃ ｐｒｏｆｉｌｅｓ）ｂxおよびｂyは、「非回転（ｉｒｒｏｔａｔｉｏｎａｌｉｔｙ）」の（必要かつ十分な）条件の
を満たす必要がある。リタデーション軸の方向はここで一定であり、光軸（屈折率ｎeまたはｎoに対する）によって決定される。リタデーションの振幅はｘ・ｂx＋ｙ・ｂy＋ｂ0として設定可能であり、ここで、（ｘ，ｙ，ｃ）は、光学系軸ＯＡ（＝直交座標系のｚ方向）を横切る変位ベクトルを示し、ｂ0は、ゼロ位置（ｘ，ｙ，ｃ）＝０での２つのマニピュレータの全リタデーションを示す。好ましくは、ｃ＝０およびｂ0＝０であり、後者は、より詳細に以下に記載する代替構成図３〜図６で達成される。
図２はさらなる実施形態を概略図で示し、リタデーションマニピュレータまたはその部分要素は、図１と比べて「１００」だけ増加した参照番号で示されている。図１と比べて、部分要素２２１および２２２のみが、リタデーション作用の有無にかかわらず構成に関して入れ替えられている。したがって、第３の部分要素２２１の幾何形状は第１の部分要素２１１の幾何形状に対して相補的になるように形成され、その結果、第２のリタデーションマニピュレータ２２０の非変位状態（図２に示した）においてｚ方向に対して両方の部分要素２１１、２２１の全厚さは一定である。その結果、図２によれば、２つのリタデーションマニピュレータ２１０、２２０によってもたらされるリタデーションの和は、やはり、開始位置（第２のリタデーションマニピュレータ２２０の変位がない「ゼロ位置」）に配置を有する光学系の作用中光学系軸、またはｚ軸と平行に進むすべての光線に対して同じである。
図３は、さらなる実現可能な実施形態を示し、関連リタデーションマニピュレータまたは部分要素は、図１と比べて「２００」だけ増加した参照番号で示されている。図１とは対照的に、第３の部分要素３２１は、ここで、リタデーション作用なしではなく第１の部分要素３１１に対して逆のリタデーション作用により具現化され、その結果、幾何形状が一致しているために、開始位置、またはゼロ位置（すなわち、第２のリタデーションマニピュレータ３２０が光学系軸に対して変位されていない）での第１の部分要素３１１および第３の部分要素３２１のリタデーションの和が、ここで、ゼロである。
これは、図３の例示的な実施形態において、部分要素３２１が部分要素３１１と同じ光学的一軸性結晶材料から生成されることを介して達成されるが、部分要素３２１の光学軸は第１の部分要素３１１の光学軸に対して垂直に延びている。例えば、第３の部分要素３２１の光学軸はｘ方向に向けることができ、第１の部分要素３１１の光学軸はｙ方向に向けることができる。さらなる実施形態では、関連部分要素は、所望のリタデーション作用を達成するために反対の特性をもつ光学的一軸性材料から生成することもできる（ここで、例えば、第３の部分要素３２１は光学的に負の光学的一軸性材料から生成することができ、第３の部分要素３１１は光学的に正の光学的一軸性材料から生成することができる）。
図３によれば、第１および第２のリタデーションマニピュレータ３１０、３２０のそれぞれ他方の部分要素（すなわち、第２の部分要素３１２および第４の部分要素３２２）は、さらには、今度は、各々、リタデーション作用なしに具現化される。これは、前に説明した実施形態と同様に、第２の部分要素３１２が、第１の部分要素３１１と同じものであるが、光学系軸、またはｚ方向と平行な光学軸の方位をもつ結晶材料から形成されること、一方、第４の部分要素３２２が、第３の部分要素３２１と同じものであるが、光学系軸、またはｚ方向と平行な光学軸の方位をもつ結晶材料から形成されることを介して、行われ得る。
図３によれば、第１および第２のリタデーションマニピュレータ３１０、３２０のそれぞれ他方の部分要素（すなわち、第２の部分要素３１２および第４の部分要素３２２）は、さらには、今度は、各々、リタデーション作用なしに具現化される。これは、前に説明した実施形態と同様に、第２の部分要素３１２が、第１の部分要素３１１と同じものであるが、光学系軸、またはｚ方向と平行な光学軸の方位をもつ結晶材料から形成されること、一方、第４の部分要素３２２が、第３の部分要素３２１と同じものであるが、光学系軸、またはｚ方向と平行な光学軸の方位をもつ結晶材料から形成されることを介して、行われ得る。
図４は、さらなる変形を示し、図３に関して上述したリタデーション作用を有する部分要素の実施形態が第２のリタデーションマニピュレータ４２０内で第４の部分要素４２２に対して実現され、その結果、ここで、開始位置、またはゼロ位置（すなわち、第２のリタデーションマニピュレータ４２０が光学系軸に対して変位されていない）での第１の部分要素４１１および第４の部分要素４２２によってもたらされるリタデーションの和が、ここで、ゼロである。
図３および図４の実施形態は、その結果、上述の開始位置（「非変位の」第２のリタデーションマニピュレータによる）において、２つのリタデーションマニピュレータのリタデーション全体が、光ビーム断面にわたって一定である（図１および図２におけるように）だけでなく、完全にゼロになるという点で共通である。それゆえに、これらの実施形態は、特に多色リタデーション補正（ｐｏｌｙｃｈｒｏｍａｔｉｃ ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）に好適である。
図３および図４の実施形態は、その結果、上述の開始位置（「非変位の」第２のリタデーションマニピュレータによる）において、２つのリタデーションマニピュレータのリタデーション全体が、光ビーム断面にわたって一定である（図１および図２におけるように）だけでなく、完全にゼロになるという点で共通である。それゆえに、これらの実施形態は、特に多色リタデーション補正（ｐｏｌｙｃｈｒｏｍａｔｉｃ ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）に好適である。
図１〜図４に関して上述した実施形態において、追加としてまたは代替として、それぞれの第２のリタデーションマニピュレータに加えて、第１のリタデーションマニピュレータが、マニピュレータ（それぞれの図に示されていない）によって光学系軸、またはｚ方向を横切って変位可能になるように具現化されることも可能である。その上、図１〜図４に関して上述した実施形態では、リタデーションマニピュレータにおいて各場合において両側で「０」要素と「＋」および／または「−」要素との取替え（ｓｗｉｔｃｈ）を実行することが可能である。
図５は、さらなる実施形態を示し、それぞれのリタデーションマニピュレータまたは部分要素は、図１と比べて「４００」だけ増加した参照番号で示されている。図５による実施形態は、特に、第１のリタデーションマニピュレータ５１０、具体的にはその第１の部分要素５１１が、非平面光入射面（例示的な実施形態では凸状に形成されている）を有するという点で、図４からの実施形態と異なる。その結果、図１〜図４に関して上述した実施形態とは対照的に、第１のリタデーションマニピュレータ５１０はゼロにならない平均屈折力を有する。この屈折力のために、関連リタデーションマニピュレータ５１０は、それが光学系に適切に置かれた場合、オプションとして、光ビーム経路に所望の寄与をすることができる、すなわち、光学系への対応する組込みを介して追加の機能を想定することができる。その上、図５によるこの第１の部分要素５１１はリタデーション作用のない（すなわち、特に、光学系軸、またはｚ軸と平行な光学軸の方位を有する光学的一軸性結晶材料から製作された前に説明した実施形態と同様に）部分要素である。その他に関しては、図５の部分要素５１２および５２２は、第２のリタデーションマニピュレータ５２０の開始位置、またはゼロ位置におけるそれらのリタデーション作用に関して双方で互いに補償する部分要素である（それらは、この程度まで（ｔｏ ｔｈｉｓ ｅｘｔｅｎｔ）、図４からの部分要素４１１、４２２と同様であるように）。
図５は、さらなる実施形態を示し、それぞれのリタデーションマニピュレータまたは部分要素は、図１と比べて「４００」だけ増加した参照番号で示されている。図５による実施形態は、特に、第１のリタデーションマニピュレータ５１０、具体的にはその第１の部分要素５１１が、非平面光入射面（例示的な実施形態では凸状に形成されている）を有するという点で、図４からの実施形態と異なる。その結果、図１〜図４に関して上述した実施形態とは対照的に、第１のリタデーションマニピュレータ５１０はゼロにならない平均屈折力を有する。この屈折力のために、関連リタデーションマニピュレータ５１０は、それが光学系に適切に置かれた場合、オプションとして、光ビーム経路に所望の寄与をすることができる、すなわち、光学系への対応する組込みを介して追加の機能を想定することができる。その上、図５によるこの第１の部分要素５１１はリタデーション作用のない（すなわち、特に、光学系軸、またはｚ軸と平行な光学軸の方位を有する光学的一軸性結晶材料から製作された前に説明した実施形態と同様に）部分要素である。その他に関しては、図５の部分要素５１２および５２２は、第２のリタデーションマニピュレータ５２０の開始位置、またはゼロ位置におけるそれらのリタデーション作用に関して双方で互いに補償する部分要素である（それらは、この程度まで（ｔｏ ｔｈｉｓ ｅｘｔｅｎｔ）、図４からの部分要素４１１、４２２と同様であるように）。
図６は、さらなる実施形態を示し、それは、この場合、加えて、第１のリタデーションマニピュレータ６１０の第２の部分要素６１２も非平面光出射面を有するという点で図５からの実施形態と異なる。
図７は、さらなる実施形態を示し、それは、第２のリタデーションマニピュレータ７２０によってもたらされるリタデーションがコーティング７２１によって引き起こされるという点で図６からの実施形態と異なる。この場合、所望のリタデーション作用は、それぞれの層構造の層材料、層厚、および入射の幾何形状または角度プロファイルを適切に選択することよって設定される。この目的のために、コーティング７２１は、対応する幾何形状、または非球面形状を備えた支持体（ｃａｒｒｉｅｒ）７２２上に配設される。図８によれば、両方のリタデーションマニピュレータ８１０、８２０は、前に説明した実施形態を有することができる。
図７は、さらなる実施形態を示し、それは、第２のリタデーションマニピュレータ７２０によってもたらされるリタデーションがコーティング７２１によって引き起こされるという点で図６からの実施形態と異なる。この場合、所望のリタデーション作用は、それぞれの層構造の層材料、層厚、および入射の幾何形状または角度プロファイルを適切に選択することよって設定される。この目的のために、コーティング７２１は、対応する幾何形状、または非球面形状を備えた支持体（ｃａｒｒｉｅｒ）７２２上に配設される。図８によれば、両方のリタデーションマニピュレータ８１０、８２０は、前に説明した実施形態を有することができる。
コーティング材料はそれ自体複屈折性である（すなわち、蒸着中のコラム形成を介して）ことが好ましく、図１から図６に関して上述した実施形態とは対照的に、等方性材料からの多層でさえもｓ偏光およびｐ偏光に対する異なる反射率の結果としてより大きい入射角においてリタデーションを有する。厳密に２つの等方性材料による層では、リタデーションは、近似的に入射角の正弦の二乗であり、２つの材料の間の屈折率差に比例し、コーティング二重層（ｃｏａｔｉｎｇ ｂｉｌａｙｅｒｓ）の数に関して単調に増加する。
十分なリタデーションを達成するために、上述のパラメータは、透過率をあまり激しく損なうことなくできるだけ高くなるように選択されるべきである。図１から図６に関して上述した実施形態とは対照的に、リタデーションマニピュレータの高さプロファイルｈまたは−ｈは、リタデーションプロファイルの振幅だけでなく、具体的にはｈの勾配の方向のリタデーションの方位も決定する。それゆえに、補正の１つの自由度はなしで済まされるように、ｘ変位との整合性は、ｙ方向において一定である高さプロファイルを必要とする。そのとき、リタデーション作用は、均質コーティングでは
にほぼ比例する。
１９０ｎｍからの紫外光で使用することができる高い屈折率差を有するコーティング材料は、例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）および三フッ化ランタン（ＬａＦ3）である。１つの実現可能な実施形態は、例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）および三フッ化ランタン（ＬａＦ3）の交互層シーケンスの少なくとも４つのサブ層をもつ層を有し、それは、基板に応じて一般的な四分の一波長層から始めて、最大の透過率およびリタデーションまで厚さを変更することによって最適化される。
図７および図８の実施形態は、開始位置、または「ゼロ位置」（第２のリタデーションマニピュレータ７２０または８２０が光学系軸に関して変位されていない）において２つのリタデーションマニピュレータ７１０、７２０または８１０、８２０によってもたらされるリタデーションの和が、やはり、光学系軸、またはｚ方向と平行に進むすべての光線に対して同じであるという点で図１から図６の前に説明した実施形態と同様である。光学系軸に対してそれぞれ第２のリタデーションマニピュレータ７２０、８２０を変位させることによって、再び、特定の基本プロファイルの任意の所望の振幅を設定することが可能であるが、２つの線形独立プロファイルの線形結合を設定することは可能でない。
図９は、単に概略図で、本発明の１つの実施形態によるマイクロリソグラフィ投影露光装置の基本設計を示す。本発明による概念は、ここで、照明デバイスと投影レンズの両方に同じ方法で実現され得る。
１９０ｎｍからの紫外光で使用することができる高い屈折率差を有するコーティング材料は、例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）および三フッ化ランタン（ＬａＦ3）である。１つの実現可能な実施形態は、例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）および三フッ化ランタン（ＬａＦ3）の交互層シーケンスの少なくとも４つのサブ層をもつ層を有し、それは、基板に応じて一般的な四分の一波長層から始めて、最大の透過率およびリタデーションまで厚さを変更することによって最適化される。
図７および図８の実施形態は、開始位置、または「ゼロ位置」（第２のリタデーションマニピュレータ７２０または８２０が光学系軸に関して変位されていない）において２つのリタデーションマニピュレータ７１０、７２０または８１０、８２０によってもたらされるリタデーションの和が、やはり、光学系軸、またはｚ方向と平行に進むすべての光線に対して同じであるという点で図１から図６の前に説明した実施形態と同様である。光学系軸に対してそれぞれ第２のリタデーションマニピュレータ７２０、８２０を変位させることによって、再び、特定の基本プロファイルの任意の所望の振幅を設定することが可能であるが、２つの線形独立プロファイルの線形結合を設定することは可能でない。
図９は、単に概略図で、本発明の１つの実施形態によるマイクロリソグラフィ投影露光装置の基本設計を示す。本発明による概念は、ここで、照明デバイスと投影レンズの両方に同じ方法で実現され得る。
マイクロリソグラフィ投影露光装置は、照明デバイス９０１と投影レンズ９０２とを含む。照明デバイス９０１は、構造保持マスク（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ−ｃａｒｒｙｉｎｇ ｍａｓｋ）（レチクル）９０３を光源ユニット９０４からの光で照明するように働き、光源ユニット９０４は、例えば、１９３ｎｍの動作波長のＡｒＦレーザと、平行光ビームを生成するビーム整形光学ユニットとを含む。光源ユニット９０４からの平行光線束は、最初に回折光学要素９０５に入射し、回折光学要素９０５は、それぞれの回折表面構造によって規定される角度放射パターンを介して所望の強度分布（例えば、双極子または四極子分布）を瞳面Ｐ１に生成する。光伝搬方向の回折光学要素９０５の下流に、光学ユニット９０６が据えられ、光学ユニット９０６は、可変直径をもつ平行光ビームを生成するズームレンズと、アキシコン（ａｘｉｃｏｎ）とを有する。ズームレンズを上流の回折光学要素９０５に関連して使用して、ズーム設定とアキシコン要素の位置とに応じて異なる照明構成を瞳面Ｐ１に生成する。その上、図示の例の光学ユニット９０６は偏向ミラー９０７を含む。光伝搬方向の瞳面Ｐ１の下流において、光混合デバイス９０８が、ビーム経路中に据えられ、光混合デバイス９０８は、例えば、それ自体既知の方法で、光混合を達成するのに好適なマイクロ光学要素の配置を有することができる。光伝搬方向において光混合デバイス９０８に続いて、レンズ群９０９があり、レンズ群９０９の後ろにレチクルマスキングシステム（ＲＥＭＡ）とともに視野平面（ｆｉｅｌｄ ｐｌａｎｅ）Ｆ１が位置しており、視野平面Ｆ１は、光伝搬方向において次に来るＲＥＭＡレンズ９１０によって、視野平面Ｆ２に配置された構造保持マスク（レチクル）９０３上に結像され、結果として、照明領域をレチクル上に制限する。構造保持マスク９０３は、図示の例では２つの瞳面ＰＰ１およびＰＰ２を有する投影レンズ９０２によって、感光層を有する基板９１１、またはウェハ上に結像される。本発明によるリタデーションマニピュレータの配置を配置するのに好適な位置の例は、瞳近傍、像近傍、もしくは中間像近傍位置または中間位置である。
本発明を特定の実施形態に基づいて説明したけれども、多数の変形および代替実施形態が、例えば、個々の実施形態の特徴の組合せおよび／または交換によって当業者には明らかである。したがって、そのような変形および代替実施形態は、本発明によって付随的に包含され、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物の意味の範囲内でのみ限定されることを当業者には説明するまでもない。
Claims (20)
- マイクロリソグラフィ投影露光装置またはウェハ検査装置の光学系であって、前記光学系が光学系軸（ＯＡ）を有し、前記光学系が、
・第１のリタデーションマニピュレータ（１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０）と、
・第２のリタデーションマニピュレータ（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０）と、
・前記光学系軸（ＯＡ）を横切る少なくとも１つの方向に前記第１のリタデーションマニピュレータ（１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０）とは独立に前記第２のリタデーションマニピュレータ（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０）を変位させるためのマニピュレータと
を有し、
・前記第２のリタデーションマニピュレータ（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０）が、それを通過する光の波面を前記光学系の作用中不変のままにし、
・前記第１のリタデーションマニピュレータ（１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０）および前記第２のリタデーションマニピュレータ（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０）の特定の開始位置において、前記第１のリタデーションマニピュレータおよび前記第２のリタデーションマニピュレータによって引き起こされるリタデーションの和が、前記光学系の作用中前記光学系軸（ＯＡ）と平行に進むすべての光線に対して同じであり、
同じリタデーションマニピュレータに属する部分要素は各々互いに対して固定位置にとどまり、
前記リタデーションマニピュレータ（５１０、６１０、７１０、７２０、８１０、８２０）のうちの少なくとも１つが、非平面光入射面を有する、
光学系。 - 前記光学系の別の場所に存在するリタデーションが、前記第１のリタデーションマニピュレータ（１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０）および前記第２のリタデーションマニピュレータ（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０）の配置によって少なくとも部分的に補償されることを特徴とする請求項１に記載の光学系。
- 前記第１のリタデーションマニピュレータ（１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０、８１０）および前記第２のリタデーションマニピュレータ（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０）によってもたらされる前記リタデーションの前記和が、ゼロ、または動作波長の整数倍であることを特徴とする請求項１または２に記載の光学系。
- 前記マニピュレータが、各々前記光学系軸（ＯＡ）を横切る２つの相互に垂直な方向に前記第２のリタデーションマニピュレータ（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０）を変位させるように設計されることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の光学系。
- 前記第１のリタデーションマニピュレータ（１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０）が、第１の部分要素（１１１、２１１、３１１、４１１、５１１、６１１）と第２の部分要素（１１２、２１２、３１２、４１２、５１２、６１２）とを有することを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の光学系。
- 前記第１のリタデーションマニピュレータの前記部分要素の一方が、それを通過する光にリタデーションをもたらすように具現化され、前記第１のリタデーションマニピュレータの他方の部分要素が、それを通過する光にリタデーションをもたらさないように具現化されることを特徴とする請求項５に記載の光学系。
- 前記第１のリタデーションマニピュレータの前記部分要素が、双方で互いにそれらの波面効果に関して補償することを特徴とする請求項５または６に記載の光学系。
- 少なくとも１つのリタデーションマニピュレータの前記部分要素が、それぞれ、前記光学系軸（ＯＡ）に沿って一定距離を有する相互に対向する非球面を有することを特徴とする請求項５から７までのいずれか１項に記載の光学系。
- 前記第１のリタデーションマニピュレータの前記部分要素の一つが、前記光学系軸（ＯＡ）に対して垂直な光学軸の方位をもつ光学的一軸性結晶材料から生成されることを特徴とする請求項５から８までのいずれか１項に記載の光学系。
- 前記第２のリタデーションマニピュレータ（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０）が、第３の部分要素（１２１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１）と第４の部分要素（１２２、２２２、３２２、４２２、５２２、６２２）とを有することを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項に記載の光学系。
- 前記第２のリタデーションマニピュレータの前記部分要素の一方が、それを通過する光にリタデーションをもたらすように具現化され、前記第２のリタデーションマニピュレータの他方の部分要素が、それを通過する光にリタデーションをもたらさないように具現化されることを特徴とする請求項１０に記載の光学系。
- 前記第２のリタデーションマニピュレータの前記部分要素が、双方で互いにそれらの波面効果に関して補償することを特徴とする請求項１０または１１に記載の光学系。
- 少なくとも１つのリタデーションマニピュレータの前記部分要素が、それぞれ、前記光学系軸（ＯＡ）に沿って一定距離を有する相互に対向する非球面を有することを特徴とする請求項１０から１２までのいずれか１項に記載の光学系。
- 前記第２のリタデーションマニピュレータの前記部分要素の一つが、前記光学系軸（ＯＡ）に対して垂直な光学軸の方位をもつ光学的一軸性結晶材料から生成されることを特徴とする請求項１０から１３までのいずれか１項に記載の光学系。
- 前記第１のリタデーションマニピュレータ（１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０）が、第１の部分要素（１１１、２１１、３１１、４１１、５１１、６１１）と第２の部分要素（１１２、２１２、３１２、４１２、５１２、６１２）とを有し、
前記第２のリタデーションマニピュレータ（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０）が、第３の部分要素（１２１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１）と第４の部分要素（１２２、２２２、３２２、４２２、５２２、６２２）とを有し、
前記第１のリタデーションマニピュレータの前記部分要素の一つが、前記光学系軸（ＯＡ）に対して垂直な光学軸の方位をもつ光学的一軸性結晶材料から生成され、
前記第２のリタデーションマニピュレータの前記部分要素の一つが、前記光学系軸（ＯＡ）に対して垂直な光学軸の方位をもつ光学的一軸性結晶材料から生成され、
前記第１のリタデーションマニピュレータの前記部分要素の前記一つおよび前記第２のリタデーションマニピュレータの前記部分要素の前記一つが、互いに垂直である前記光学軸の方位を有することを特徴とする請求項１から１４までのいずれか１項に記載の光学系。 - 前記第１のリタデーションマニピュレータ（１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０）が、第１の部分要素（１１１、２１１、３１１、４１１、５１１、６１１）と第２の部分要素（１１２、２１２、３１２、４１２、５１２、６１２）とを有し、
前記第２のリタデーションマニピュレータ（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０、８２０）が、第３の部分要素（１２１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１）と第４の部分要素（１２２、２２２、３２２、４２２、５２２、６２２）とを有し、
前記第１のリタデーションマニピュレータ（１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０）の前記部分要素の一つと、前記第２のリタデーションマニピュレータ（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０）の前記部分要素の一つとが、それぞれ、前記光学系軸（ＯＡ）と平行な前記光学軸の方位をもつ光学的一軸性結晶材料から生成されることを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の光学系。 - 前記リタデーションマニピュレータ（７２０、８１０、８２０）のうちの少なくとも１つが、前記リタデーションを生成するためのコーティング（７２１、８１２、８２１）を有することを特徴とする請求項１から１６までのいずれか１項に記載の光学系。
- 照明デバイスと投影レンズとを有するマイクロリソグラフィ投影露光装置であって、前記照明デバイス（９０１）および／または前記投影レンズ（９０２）が、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の光学系として具現化される、マイクロリソグラフィ投影露光装置。
- 請求項１から１７までのいずれか１項に記載の光学系を有することを特徴とするウェハ検査装置。
- 微細構造構成要素をマイクロリソグラフィ的に生成する方法であって、
・感光性材料からなる層が少なくとも部分的に付けられている、基板（９１１）を提供するステップと、
・結像されるべき構造を有するマスク（９０３）を提供するステップと、
・請求項１８に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置を提供するステップと、
・前記投影露光装置の助けによって前記層の領域上に前記マスク（９０３）の少なくとも一部分を投影するステップと
を含む、方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102015223982.9A DE102015223982A1 (de) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage oder einer Waferinspektionsanlage |
| DE102015223982.9 | 2015-12-02 | ||
| PCT/EP2016/077210 WO2017092995A1 (de) | 2015-12-02 | 2016-11-10 | Optisches system einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage oder einer waferinspektionsanlage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019500644A JP2019500644A (ja) | 2019-01-10 |
| JP6660471B2 true JP6660471B2 (ja) | 2020-03-11 |
Family
ID=57406209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018528698A Active JP6660471B2 (ja) | 2015-12-02 | 2016-11-10 | マイクロリソグラフィ投影露光システムまたはウェハ検査システムの光学系 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10620542B2 (ja) |
| JP (1) | JP6660471B2 (ja) |
| DE (1) | DE102015223982A1 (ja) |
| WO (1) | WO2017092995A1 (ja) |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19807120A1 (de) * | 1998-02-20 | 1999-08-26 | Zeiss Carl Fa | Optisches System mit Polarisationskompensator |
| EP1380896A1 (de) * | 2002-07-12 | 2004-01-14 | Schott Glas | Optisches System mit kompensierter Spatial Dispersion |
| KR101119779B1 (ko) * | 2003-09-26 | 2012-03-23 | 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 | 마이크로 리소그래피 투영 노광 |
| US7408616B2 (en) | 2003-09-26 | 2008-08-05 | Carl Zeiss Smt Ag | Microlithographic exposure method as well as a projection exposure system for carrying out the method |
| DE102006031807A1 (de) * | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Carl Zeiss Smt Ag | Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage, sowie Depolarisator |
| DE102005033564A1 (de) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Carl Zeiss Smt Ag | Optisches System, insbesondere einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage oder eines digitalen Projektionssystems |
| JP4828179B2 (ja) * | 2005-08-25 | 2011-11-30 | 東芝機械株式会社 | 型締装置 |
| EP2085824A1 (en) | 2005-09-14 | 2009-08-05 | Carl Zeiss SMT AG | Optical system of a microlithographic exposure system |
| KR20080066041A (ko) * | 2005-11-10 | 2008-07-15 | 가부시키가이샤 니콘 | 조명 광학 장치, 노광 장치 및 노광 방법 |
| JP2007189079A (ja) * | 2006-01-13 | 2007-07-26 | Canon Inc | 照明光学系、当該照明光学系を有する露光装置及びデバイス製造方法 |
| US8023104B2 (en) * | 2007-01-22 | 2011-09-20 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Microlithographic projection exposure apparatus |
| JP2009016602A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Denso Corp | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| JP5224218B2 (ja) | 2007-07-23 | 2013-07-03 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学システム |
| DE102007055567A1 (de) | 2007-11-20 | 2009-05-28 | Carl Zeiss Smt Ag | Optisches System |
| DE102012200368A1 (de) * | 2012-01-12 | 2013-07-18 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Polarisationsbeeinflussende optische Anordnung, insbesondere in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage |
| DE102012205045A1 (de) * | 2012-03-29 | 2013-10-02 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optisches System einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage |
| US9651872B2 (en) * | 2013-03-13 | 2017-05-16 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projection lens with wavefront manipulator |
| US9995850B2 (en) * | 2013-06-06 | 2018-06-12 | Kla-Tencor Corporation | System, method and apparatus for polarization control |
-
2015
- 2015-12-02 DE DE102015223982.9A patent/DE102015223982A1/de not_active Ceased
-
2016
- 2016-11-10 JP JP2018528698A patent/JP6660471B2/ja active Active
- 2016-11-10 WO PCT/EP2016/077210 patent/WO2017092995A1/de active Application Filing
-
2018
- 2018-05-07 US US15/972,567 patent/US10620542B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2017092995A1 (de) | 2017-06-08 |
| DE102015223982A1 (de) | 2017-06-08 |
| US10620542B2 (en) | 2020-04-14 |
| US20180253013A1 (en) | 2018-09-06 |
| WO2017092995A8 (de) | 2018-07-05 |
| JP2019500644A (ja) | 2019-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5529922B2 (ja) | マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明システム | |
| JP5172968B2 (ja) | 光学系 | |
| JP5706519B2 (ja) | マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学系 | |
| US7483121B2 (en) | Microlithograph system | |
| TWI420249B (zh) | 投影曝光裝置、投影曝光方法及投影物 | |
| JP2001297980A (ja) | マイクロリソグラフィーの投影露光装置 | |
| JP5913471B2 (ja) | 傾斜偏向ミラーを有する反射屈折投影対物器械、投影露光装置、投影露光方法、及びミラー | |
| KR101190438B1 (ko) | 마이크로 리소그라피 투영노출장치의 광학장치 | |
| US9411245B2 (en) | Polarization-influencing optical arrangement, in particular in a microlithographic projection exposure apparatus | |
| JP5819386B2 (ja) | オブスキュレーションがない高開口数の反射屈折対物系及びそのアプリケーション | |
| US6825913B1 (en) | Reticle with crystal support material and pellicle | |
| JP6660471B2 (ja) | マイクロリソグラフィ投影露光システムまたはウェハ検査システムの光学系 | |
| JP6140290B2 (ja) | マイクロリソグラフィー投影露光装置用光学システム及びマイクロリソグラフィー露光方法 | |
| US20190107784A1 (en) | Projection lens with a measurement beam path | |
| TWI649633B (zh) | 微影方法及設備 | |
| US9140994B2 (en) | Method for adjusting an optical system of a microlithographic projection exposure apparatus | |
| CN117043681A (zh) | 系统和投射曝光设备 | |
| US20150062551A1 (en) | Optical system, in particular of a microlithographic projection exposure apparatus | |
| WO2016096322A1 (en) | Optical encoder system, encoder head and lithographic apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180601 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190123 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190603 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20190902 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191101 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191209 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20200108 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200207 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6660471 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |