JP6683706B2 - Mirror for lithographic apparatus and lithographic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、リソグラフィ装置用のミラー及びリソグラフィ装置に関する。 The invention relates to a mirror for a lithographic apparatus and a lithographic apparatus.
本願における優先権主張の基礎出願、ドイツ国特許出願第102014224822号における開示は、その全体が参照により本願明細書に組み込まれるものとする。 The disclosure in the basic application claiming priority in this application, German patent application No. 102014224822 is hereby incorporated by reference in its entirety.
リソグラフィ装置は、例えば、集積回路の製造に際して、マスクに形成されるマスクパターンをシリコンウェハ等の基板上に結像させるために使用される。この場合、投影光学ユニットを使用することにより、マスクパターンを基板上に結像させる。このような投影光学ユニットは、複数のミラーで構成される。これら複数のミラーの構成において、光学的観点で最適な構成要件と、動的観点で最適な構成要件は必ずしも両立しない。各ミラーが位置決めされるべき位置は、投影光学ユニットにより規定される。仮に投影光学ユニット内における特定箇所にてスペースが僅かしかなければ、ミラーを薄く構成するしかない。しかしながら、動的観点を考慮すれば、ミラーを大きな厚さで構成し、その剛性を向上させるのが有利な場合がある。例えばミラーが薄過ぎて機械的に不安定であれば、光学収差が生じる可能性があるからである。 A lithographic apparatus is used, for example, to image a mask pattern formed on a mask onto a substrate such as a silicon wafer when manufacturing an integrated circuit. In this case, the mask pattern is imaged on the substrate by using the projection optical unit. Such a projection optical unit is composed of a plurality of mirrors. In the configuration of the plurality of mirrors, the optimum configuration requirements from the optical viewpoint and the optimum configuration requirements from the dynamic viewpoint are not necessarily compatible with each other. The position where each mirror is to be positioned is defined by the projection optics unit. If there is only a small space at a specific place in the projection optical unit, the mirror can only be made thin. However, from a dynamic point of view, it may be advantageous to construct the mirror with a large thickness to improve its rigidity. This is because, for example, if the mirror is too thin and mechanically unstable, optical aberration may occur.
上述した背景事情に鑑み、本発明の課題は、光学収差を低減可能なリソグラフィ装置用のミラーを提供すると共に、特に、そのようなミラーを備えるリソグラフィ装置を提供することである。 In view of the background circumstance mentioned above, the object of the invention is to provide a mirror for a lithographic apparatus capable of reducing optical aberrations, and in particular a lithographic apparatus comprising such a mirror.
この課題は、表面を有するミラー本体を備えるリソグラフィ装置用ミラーにより解決される。ミラーの表面は、光学的活性領域及び光学的不活性領域を備えると共に、光学的不活性領域の少なくとも一部が光学的活性領域の内側に配置される。これに加えて、ミラーは、光学的不活性領域内に配置されると共に、光学収差の低減手段を更に備える。この場合、光学収差の低減手段は、機械的安定化手段を備える。 This problem is solved by a mirror for a lithographic apparatus comprising a mirror body having a surface. The surface of the mirror comprises an optically active region and an optically inactive region, at least a portion of the optically inactive region being located inside the optically active region. In addition to this, the mirror is arranged in the optically inactive region and further comprises means for reducing optical aberrations. In this case, the means for reducing optical aberration comprises mechanical stabilizing means.
有利には、ミラーの光学収差の低減手段が設けられる。したがって、ミラーは、ビーム経路における位置に起因して僅かな厚さで構成されるにも関わらず、光学収差が回避されるか又は低減される。ミラーにおける僅かな厚さに起因する不安定性は、光学収差の低減手段によって補償され得る。ミラーにおける光学収差の低減手段は、光学的不活性領域内に配置されるため、投影光学ユニット内におけるビーム経路に干渉することはない。更に、ミラーをコンパクトに構成することが可能となる。 Advantageously, means are provided for reducing the optical aberrations of the mirror. Therefore, optical aberrations are avoided or reduced despite the fact that the mirror is constructed with a small thickness due to its position in the beam path. Instabilities due to the slight thickness in the mirror can be compensated by means of reducing optical aberrations. The means for reducing the optical aberrations in the mirror do not interfere with the beam path in the projection optics unit because they are arranged in the optically inactive region. Further, the mirror can be made compact.
光学収差の低減手段は、機械的安定化手段を備える。リソグラフィ装置内又は投影光学ユニット内におけるミラーの配置によっては、ミラーを僅かな厚さでしか構成できない場合がある。これは、リソグラフィ装置内又は投影光学ユニット内における該当領域において、ミラーをより大きな厚さで構成するためのスペースがないからである。僅かな厚さを有するミラーは、大きな厚さを有するミラーに比べて機械的安定性が小さい。機械的安定化手段を使用すれば、ミラーの機械的安定性を高めることが可能となり、僅かな厚さしか有さないミラーであっても機械的安定性が付与され得る。 The means for reducing optical aberration includes mechanical stabilizing means. Depending on the arrangement of the mirror in the lithographic apparatus or in the projection optics unit, the mirror may be constructed with only a small thickness. This is because there is no space in the lithographic apparatus or in the relevant area in the projection optics unit for constructing the mirror with a greater thickness. Mirrors with a small thickness have less mechanical stability than mirrors with a large thickness. The use of mechanical stabilizing means makes it possible to increase the mechanical stability of the mirror, and even a mirror having a small thickness can be provided with mechanical stability.
ミラー本体の表面における光学的活性領域とは、リソグラフィ装置の作動時に放射波の反射を生じさせる領域を指す。また、ミラー本体の表面における光学的不活性領域とは、リソグラフィ装置の作動時に、その装置又は投影光学ユニットの構成に起因して放射波が当たらない領域を指す。 The optically active area on the surface of the mirror body refers to the area that causes reflection of the emitted wave during operation of the lithographic apparatus. An optically inactive area on the surface of the mirror body refers to an area which is not exposed to a radiation wave during operation of the lithographic apparatus due to the configuration of the apparatus or the projection optical unit.
光学的不活性領域の少なくとも一部は、光学的活性領域の内側に位置している。特に、光学的不活性領域の全部は、光学的活性領域の内側に位置してよい。 At least a portion of the optically inactive region is located inside the optically active region. In particular, all of the optically inactive region may be located inside the optically active region.
更に、ミラーは、例えば光学収差の低減手段によって熱的に安定化されてもよい。これにより、ミラーの変形又は振動が回避又は低減される。したがって、ミラーにおける光学収差が生じないか、又は生じたとしてもより小さくなる。光学収差は、例えば、理想的な波面に対する実際の波面の偏差を測定することによって算出可能である。 Furthermore, the mirror may be thermally stabilized, for example by means of optical aberration reduction. This avoids or reduces deformation or vibration of the mirror. Therefore, the optical aberration in the mirror does not occur or becomes smaller, if any. Optical aberrations can be calculated, for example, by measuring the deviation of the actual wavefront from the ideal wavefront.
ミラー本体及び/又は光学収差の低減手段は、セラミック材料又はガラスセラミック材料、例えば(ショット社が開発した)好適には低膨張係数を有するゼロデュア(登録商標)で構成されてよい。他の材料としては、炭化ケイ素、反応焼結炭化ケイ素(SiSiC)、炭素繊維強化炭化ケイ素(CSiC)、窒化ケイ素(SiN)及び酸化チタン‐酸化ケイ素ガラス、例えばULE(登録商標)を使用してよい。更に、使用可能な材料は、特許文献1(国際公開第2010/028748号公報)の第16、17頁にも記載されており、その開示内容全体は参照により本願明細書に組み込まれる。 The mirror body and / or the means for reducing optical aberrations may be composed of a ceramic material or a glass-ceramic material, for example Zerodur® (developed by Schott), preferably having a low coefficient of expansion. Other materials include silicon carbide, reactively sintered silicon carbide (SiSiC), carbon fiber reinforced silicon carbide (CSiC), silicon nitride (SiN) and titanium oxide-silicon oxide glass, such as ULE®. Good. Further, usable materials are also described on pages 16 and 17 of Patent Document 1 (International Publication No. WO 2010/028748), the entire disclosure content of which is incorporated herein by reference.
上述したミラーは、原理的に、任意の波長の電磁放射波に適している。本発明に係るミラーは、特に、EUV(極端紫外線)及びDUV(遠紫外線)の波長範囲に適している。この場合、EUVの波長範囲は0.1〜30nm、DUVの波長範囲は、30〜200nmである。 The mirrors described above are in principle suitable for electromagnetic radiation waves of any wavelength. The mirror according to the invention is particularly suitable for the EUV (extreme ultraviolet) and DUV (far ultraviolet) wavelength ranges. In this case, the EUV wavelength range is 0.1 to 30 nm, and the DUV wavelength range is 30 to 200 nm.
ミラーの実施形態によれば、光学的活性領域は、研磨面及び/又はミラーコーティングを備える。これにより、有利には、本発明に係るミラーを使用し、所望の波長の放射波を反射可能である。 According to embodiments of the mirror, the optically active region comprises a polishing surface and / or a mirror coating. This advantageously makes it possible to reflect radiation of a desired wavelength using the mirror according to the invention.
ミラーの他の実施形態によれば、光学的不活性領域は、その全体が光学的活性領域の内側及び/又は中央部に配置される。この場合、光学的不活性領域内に配置される光学収差の低減手段も、完全に光学的活性領域の内側及び/又は中央部に配置されるのが有利である。 According to another embodiment of the mirror, the optically inactive region is located entirely inside and / or in the center of the optically active region. In this case, the optical aberration reducing means arranged in the optically inactive region are also preferably arranged completely inside and / or in the center of the optically active region.
ミラーの他の実施形態によれば、ミラーは、光学的活性領域及び光学的不活性領域の上方に体積を備え、光学収差の低減手段が、全体積のうち、光学的に使用されない部分体積内に突入している。光学的に使用されない部分体積内に光学収差の低減手段が突入するため、光学収差の低減手段は、対応する空間的な拡がりを有してよい。このような空間的拡がりは、光学収差の低減手段が機械的安定化手段又は熱的安定化手段を備えるために必要とされるものである。 According to another embodiment of the mirror, the mirror comprises a volume above the optically active region and the optically inactive region, the means for reducing optical aberrations being within a partial volume of the total volume which is not used optically. Has rushed into. Since the means for reducing optical aberrations plunge into the optically unused partial volume, the means for reducing optical aberrations may have a corresponding spatial extent. Such spatial expansion is required because the means for reducing optical aberrations comprises mechanical or thermal stabilizing means.
ミラーの他の実施形態によれば、光学的に使用されない部分体積は、一点に向けてテーパ状となり、及び/又は、円錐台形状を有し、及び/又は、楕円形状のベース面を有する。光学的に使用されない部分体積は、基本的に任意の形状を有してよい。この場合、光学的に使用されない部分体積は、ビーム経路における絞りに応じて生じる。 According to another embodiment of the mirror, the optically unused partial volume tapers towards a point and / or has a truncated cone shape and / or has an elliptical base surface. The partially unused volume may have essentially any shape. In this case, the optically unused partial volume occurs due to the diaphragm in the beam path.
ミラーの他の実施形態によれば、機械的安定化手段は、振動ダンパーを備える。振動ダンパーにより、ミラーに生じ得る振動が能動的又は受動的に減衰される。 According to another embodiment of the mirror, the mechanical stabilizing means comprises a vibration damper. The vibration damper actively or passively damps vibrations that may occur in the mirror.
ミラーの他の実施形態によれば、機械的安定化手段は、同調質量ダンパーを備える。同調質量ダンパーは、重り及びばねを備える。重り及びばねは、組み合わされることにより振り子を構成する。振り子の固有振動数は、除去すべき振動周波数、即ちミラーにおいて生じ得る振動に調整される。この周波数に調整された同調質量ダンパーにより、ミラーにおける固有振動運動を生じさせる振動エネルギーが消失する。したがって、好適には、1個以上の同調質量ダンパーを使用すれば、特定周波数又は複数の特定周波数でミラーの振動が減衰される。 According to another embodiment of the mirror, the mechanical stabilizing means comprises a tuned mass damper. The tuned mass damper comprises a weight and a spring. The weight and spring together form a pendulum. The natural frequency of the pendulum is adjusted to the vibration frequency to be removed, ie the vibration that can occur in the mirror. A tuned mass damper tuned to this frequency eliminates the vibrational energy that causes the natural oscillatory motion in the mirror. Therefore, preferably, the use of one or more tuned mass dampers damps the vibration of the mirror at a specific frequency or frequencies.
ミラーの他の実施形態よれば、ミラーはブレースを備え、そのブレースが、一端では機械的安定化手段に接続され、他端ではミラー本体に接続される。有利には、機械的安定化手段及びブレースにより、ミラーの剛性を高めることができる。これにより、ミラーの変形及び/又は振動が低減される。更に、剛性を高めることができれば、厚さが僅かなミラーも使用可能となる。各ブレースは、機械的安定化手段及びミラー本体に固定されると共に、その構成に応じて、引張り負荷及び/又は圧縮負荷が加わり得る。ブレースは、大きな剛性を有する曲げ不可能な要素として構成してよい。この場合、圧縮負荷及び/又は引張り負荷がブレースに加わり得る。ただしブレースは、一種のロープ、ワイヤ又はケーブルとして構成してもよい。この場合、ブレースには、引張り負荷のみが加わり得る。 According to another embodiment of the mirror, the mirror comprises a brace, the brace being connected at one end to the mechanical stabilizing means and at the other end to the mirror body. Advantageously, mechanical stabilization means and braces may increase the rigidity of the mirror. This reduces deformation and / or vibration of the mirror. Further, if the rigidity can be increased, a mirror having a small thickness can be used. Each brace is fixed to the mechanical stabilizing means and the mirror body and can be subjected to tensile and / or compressive loads depending on its construction. The brace may be constructed as a non-bendable element with great rigidity. In this case, compressive and / or tensile loads may be applied to the brace. However, the brace may also be constructed as a kind of rope, wire or cable. In this case, the braces can only be subjected to a tensile load.
ミラーの他の実施形態によれば、各ブレースの一部は、光学的に使用される部分体積を通過するよう延びる。各ブレースは、光学的に使用されない部分体積から突出してよい。この場合、各ブレースは、リソグラフィ装置内のビーム経路又は投影光学ユニットの光学結像に可能な限り干渉しないよう構成される。この理由により、各ブレースは、薄く構成してよい。 According to another embodiment of the mirror, a portion of each brace extends through the optically used partial volume. Each brace may protrude from an optically unused partial volume. In this case, each brace is arranged to interfere as little as possible with the beam path in the lithographic apparatus or the optical imaging of the projection optics unit. For this reason, each brace may be made thin.
ミラーの他の実施形態によれば、各ブレースは、第1端部及び第2端部を有する。この場合、第1端部は、機械的安定化手段において、ミラー本体から離れた箇所に接続され、第2端部は、ミラーのエッジに接続される。これにより、ブレースは、有利に接続可能であり、ミラーの補強、したがってミラーの安定化が可能となる。ブレースは、第1端部にて、好適には、機械的安定化手段の先端部又は上部に固定され、第2端部にて、好適には、光学的活性領域の外側におけるミラーのエッジに固定される。これにより、ミラーのエッジと機械的安定化手段の先端部との間に張力が生じ得る。この張力は、ミラーの補強、したがってミラーの安定化に寄与するものである。 According to another embodiment of the mirror, each brace has a first end and a second end. In this case, the first end is connected to the mechanical stabilization means at a location remote from the mirror body and the second end is connected to the edge of the mirror. This allows the brace to be advantageously connectable, allowing the mirror to be stiffened and thus stabilized. The brace is fixed at a first end, preferably to the tip or top of the mechanical stabilizing means, and at a second end, preferably to the edge of the mirror outside the optically active region. Fixed. This may create tension between the edge of the mirror and the tip of the mechanical stabilizing means. This tension contributes to the reinforcement of the mirror and thus to the stabilization of the mirror.
ミラーの他の実施形態によれば、ブレースは、光学収差を補償するために能動的に作動可能である。ブレースには、特に、引張り負荷を加えてよい。ミラーは、個々のブレースに引張り負荷及び/又は圧縮負荷を加えることにより変形してよい。ミラーをこのように変形させることにより、光学収差が補償される。 According to another embodiment of the mirror, the brace can be actively actuated to compensate for optical aberrations. In particular, the braces may be subjected to tensile loads. The mirror may be deformed by applying tensile and / or compressive loads to the individual braces. By deforming the mirror in this way, optical aberrations are compensated.
ミラーの他の実施形態によれば、ブレースは、能動的な作動を可能とするために、第2端部にて、アクチュエータを介してミラーのエッジに接続される。有利には、ブレースは、アクチュエータによって作動させてよい。これにより、ブレースには、引張り及び/又は圧縮力が生じる。 According to another embodiment of the mirror, the brace is connected to the edge of the mirror via an actuator at the second end to allow active actuation. Advantageously, the brace may be actuated by an actuator. This creates tensile and / or compressive forces on the brace.
ミラーの他の実施形態によれば、ミラーは支持カラムを備え、そのカラムが、一端では機械的安定化手段に接続され、他端では光学的活性領域内又は光学的不活性領域内におけるミラー本体に接続される。 According to another embodiment of the mirror, the mirror comprises a support column, the column being connected at one end to a mechanical stabilizing means and at the other end in the optically active or optically inactive region. Connected to.
支持カラムは、機械的安定化手段及びミラーの安定性を高めるために設けられる付加的な要素である。支持カラムは、一端では機械的安定化手段に固定され、他端ではミラー本体に固定される。ミラー本体への固定は、光学的活性領域内又は光学的不活性領域内で行ってよい。 The support column is an additional element provided to enhance the mechanical stabilization means and the stability of the mirror. The support column is fixed at one end to the mechanical stabilizing means and at the other end to the mirror body. Fixing to the mirror body may take place in the optically active region or in the optically inactive region.
支持カラムは、光学的に使用されない部分体積から突出してよい。この場合、支持カラムは、リソグラフィ装置内のビーム経路又は投影光学ユニットの光学結像に干渉しないよう構成される。 The support column may project from the partially unused volume. In this case, the support column is arranged so as not to interfere with the beam path in the lithographic apparatus or the optical imaging of the projection optics unit.
ミラーの他の実施形態によれば、光学的不活性領域の下方におけるミラー本体の領域は、ミラー本体の隣接領域とは異なる材料を備える。これにより、有利には、ミラーの安定性を高めることが可能となる。 According to another embodiment of the mirror, the region of the mirror body below the optically inactive region comprises a different material than the adjacent region of the mirror body. This advantageously makes it possible to increase the stability of the mirror.
ミラーの他の実施形態によれば、ミラーは、ミラー本体の温度を制御するための手段を備える。ミラー本体の温度制御手段を備えることにより、熱によって引き起こされるミラーの変形及び/又は不安定化を回避又は低減することが可能となる。ミラー本体の温度の制御手段により、ミラーの温度が一定又はほぼ一定に維持され得る。ミラーは、ミラー本体の温度制御手段により冷却又は加熱されてよい。 According to another embodiment of the mirror, the mirror comprises means for controlling the temperature of the mirror body. Providing the temperature control means of the mirror body makes it possible to avoid or reduce heat-induced deformation and / or destabilization of the mirror. The temperature of the mirror can be kept constant or nearly constant by means of the temperature control means of the mirror body. The mirror may be cooled or heated by the temperature control means of the mirror body.
ミラーの他の実施形態によれば、光学収差の低減手段は、ミラー本体の温度制御手段を備える。これにより、有利には、光学的不活性領域が効果的に使用される。 According to another embodiment of the mirror, the means for reducing optical aberrations comprises temperature control means for the mirror body. This advantageously uses the optically inactive region effectively.
ミラーの他の実施形態によれば、ミラー本体の温度制御手段は、ミラー本体内、特に光学収差の低減手段の下方に設けられる。この場合、有利には、ミラー本体の温度制御手段は、要素内、即ち可能な限り温度が一定に維持されるべきミラー本体内に予め設けられる。 According to another embodiment of the mirror, the temperature control means of the mirror body is provided in the mirror body, especially below the means for reducing optical aberrations. In this case, advantageously, the temperature control means of the mirror body are pre-provided in the element, i.e. in the mirror body whose temperature should be kept as constant as possible.
ミラーの他の実施形態によれば、ミラー本体の温度制御手段は、複数の加熱素子を備える。複数の加熱素子を使用すれば、可及的に均一かつ一定の温度分布が保証される。 According to another embodiment of the mirror, the temperature control means of the mirror body comprises a plurality of heating elements. The use of a plurality of heating elements ensures a temperature distribution which is as uniform and constant as possible.
ミラーの他の実施形態によれば、加熱素子は、ミラー本体上及び/又は光学収差の低減手段上に分布される。有利には、加熱素子は、分布するよう配置されてよい。光学収差の低減手段における加熱素子は、ミラー本体の光学的活性領域を照射する放射ヒーターであってよい。 According to another embodiment of the mirror, the heating elements are distributed on the mirror body and / or on the means for reducing optical aberrations. Advantageously, the heating elements may be arranged in a distributed manner. The heating element in the means for reducing optical aberrations may be a radiant heater that illuminates the optically active area of the mirror body.
ミラーの他の実施形態によれば、光学収差の低減手段は、円錐形状を有する。これにより、光学収差の低減手段が、光学的に使用されない部分体積内に有利に収まる。 According to another embodiment of the mirror, the optical aberration reducing means has a conical shape. This advantageously allows the means for reducing optical aberrations to fit within the partially unused volume.
ミラーの他の実施形態によれば、ミラー本体は、光学的活性領域にて、凸状又は凹状である。 According to another embodiment of the mirror, the mirror body is convex or concave in the optically active area.
ミラーの他の実施形態によれば、光学収差の低減手段は、一体的に構成される。 According to another embodiment of the mirror, the means for reducing optical aberrations are integrally constructed.
更に、上述したミラーを備えるリソグラフィ装置用の投影システムが提供される。 Further provided is a projection system for a lithographic apparatus comprising a mirror as described above.
投影システムの実施形態によれば、投影システムは、そのビーム経路に配置されると共に、ミラー本体の表面上における光学的不活性領域と、光学的活性領域及び光学的不活性領域の上方における光学的に使用されない部分体積とを生成する絞りを備える。有利には、絞りにより、光学的不活性領域及び光学的に使用されない部分体積が生成され、したがって上述した光学的不活性領域及び部分体積内に、光学収差の低減手段を容易に配置することができる。 According to an embodiment of the projection system, the projection system is arranged in its beam path and has an optically inactive region on the surface of the mirror body and an optically active region and an optical inactive region above the optically inactive region. And a diaphragm that produces an unused partial volume. Advantageously, the stop produces an optically inactive region and an optically unused partial volume, so that it is possible to easily arrange the means for reducing optical aberrations in the optically inactive region and the partial volume described above. it can.
更に、上述したミラー又は投影システムを備えるリソグラフィ装置が提供される。 Further provided is a lithographic apparatus comprising a mirror or projection system as described above.
本発明によって実現可能な更なる実施形態には、明示的に言及しないが、例示的な実施形態に関して上述又は後述する特徴又は実施形態の組み合わせも含まれる。この場合、当業者であれば、本発明の各基本形態に、個々の態様を改良又は付加として加えることもあるだろう。 Further embodiments achievable by the present invention also include combinations of features or embodiments not mentioned explicitly but mentioned above or below with respect to exemplary embodiments. In this case, those skilled in the art may add individual aspects to the basic aspects of the present invention as improvements or additions.
本発明の他の有利な構成及び態様は、従属請求項及び後述の本発明の例示的な実施形態に記載したとおりである。以下、添付図面を参照しながら、本発明を好適な実施形態に基づいてより詳述する。 Other advantageous configurations and aspects of the invention are as described in the dependent claims and in the exemplary embodiments of the invention described below. Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
特に明記しない限り、図面における同一参照符号は、構成または機能において同一の素子(要素)を示す。図中における各素子は、必ずしも実寸を反映するものではない点にも言及しておく。 Unless otherwise specified, the same reference numeral in the drawings indicates the same element in the structure or the function. It is also noted that each element in the figure does not necessarily reflect the actual size.
図1は、ビーム整形システム102と、照明システム104と、投影システム106とを備えるEUVリソグラフィ装置100の概要を示す。ビーム整形システム102、照明システム104及び投影システム106は、それぞれ、真空ハウジング内に設けられており、各真空ハウジングは、排気装置(詳細に図示せず)によって排気される。各真空ハウジングは、光学素子を機械的に移動又は調整するための駆動手段が設けられた機械空間(詳細に図示せず)に包囲されている。機械空間内には、電気的な制御装置等を更に設けてもよい。
FIG. 1 shows an overview of an EUV
ビーム整形システム102は、EUV光源108と、コリメータ110と、モノクロメータ112を有する。EUV光源108としては、例えば、EUV範囲(極端紫外線範囲)、即ち5nm〜20nmの波長範囲における放射波を放出するプラズマ源又はシンクロトロンを設けてよい。EUV光源108から放出された放射波は、まずコリメータ110によって集束され、その後に所望の動作波長がモノクロメータ112によってフィルタリングされる。このように、ビーム整形システム102により、EUV光源108によって放出された光の波長及び空間分布が適合される。EUV光源108によって生成されるEUV放射波114は、空気を通過する透過率が比較的小さく、したがってビーム整形システム102内、照明システム104内及び投影システム106内におけるビームガイドスペースは排気されていることを意味する。
The
図示の実施形態において、照明システム104は、第1ミラー116及び第2ミラー118を備える。これらミラー116,118は、例えば、瞳孔部を構成するためのファセットミラーとして形成してよく、EUV放射波114をフォトマスク120に伝達する。
In the illustrated embodiment, the
フォトマスク120も、やはり反射光学素子として形成され、システム102,104,106の外部に配置してよい。フォトマスク120は、投影システム106により、ウェハ122上等に縮小結像される構造を有する。このため、投影システム106は、ビームガイドスペースにて、例えば第3ミラー124及び第4ミラー126を有する。EUVリソグラフィ装置100におけるミラーの個数は、図示の個数に限定されているわけではなく、より多くのミラー又はより少ないミラーを設けてもよい点に言及しておく。更に、各ミラーは、ビーム整形を可能とするためにその前側全体が湾曲している。
The
投影システム106内における投影光学ユニットは、2個のミラー124,126と共に極めて概略的に表されている。投影光学ユニットは、好適には、複数のミラーを備える。図2は、複数のミラーを備える投影光学ユニットの一部200を示す。
The projection optics unit in the
より厳密に述べれば、図2は、投影光学ユニット内の最後部における2個のミラー202,204を示す。同図には、投影光学ユニット内における最後のミラー202と、投影光学ユニット内における最後から二番目のミラー204が明示されている。投影光学ユニット内における最後から二番目のミラー204は、楕円状に形成してよい。投影光学ユニット内における最後のミラー202は、放射波を最後部における2個のミラー202,204に到達可能とするアパーチャ206を備える。図2に示すビーム経路は、第1光線208及び第2光線210が最後のミラー202における開口206を通過した後の進路(図2における矢印212参照)に基づいて描かれる。第1光線208は、最後から二番目のミラー204の左側214における光学的活性領域220に入射し、光学的活性領域220から最後のミラー202に向けて反射する。その後、第1光線208は、最後のミラー202にてウェハ122に向けて反射する。第2光線210は、最後から二番目のミラー204の右側216における光学的活性領域220に入射し、光学的活性領域220から最後のミラー202に向けて反射する。その後、第2光線210は、最後のミラー202にてウェハ122に向けて反射する。フォトマスク120のマスクパターンは、ウェハ122上に結像する。
More precisely, FIG. 2 shows the two
最後から二番目のミラー204は、投影光学ユニットにおける瞳孔部300(図3参照)近傍に配置してよい。投影光学ユニットは、瞳孔部平面内の中央部に配置された遮蔽絞り302を備える。これにより、最後のミラー202のアパーチャ206に割り当てられた投影ビーム経路における中央部の光線は、遮蔽される、すなわちマスクされる。第1光線208及び第2光線210は、光学的使用面304領域に割り当てられた光線である。
The
最後から二番目のミラー204が投影光学ユニットにおける瞳孔部300近傍に配置されることにより、遮蔽絞り302を介して投影光学ユニットにおける瞳孔部300の遮蔽効果が最後から二番目のミラー204にも生じる。最後から二番目のミラー204は、ミラー本体224と、表面226を備える。最後から二番目のミラー204の表面226上には、遮蔽に起因して光学的不活性領域222が生じている。光学的活性領域220及び光学的不活性領域222の上方には、エアスペース、即ち体積228が位置している。遮蔽に起因して、光学的に使用されない部分体積230が生じている。光学的に使用されない部分体積230は、好適には、光学的不活性領域222の上方に位置している。ただし、光学的に使用されない部分体積230は、その一部を光学的活性領域220の上方に配置してもよい。
By arranging the
光学的不活性領域222と、光学的に使用されない部分体積230は、最後から二番目のミラー204を安定化するために使用してよい。即ち、光学収差の低減手段218(図2参照)を光学的不活性領域222に配置してよい。この場合、光学収差の低減手段218は、光学的に使用されない部分体積230内に突入している。
The optically
光学的に使用されない部分体積230は、最後のミラー202に向けてテーパ状となることができる。更に、光学的に使用されない部分体積230と光学収差の低減手段218は、円錐形状としてよい。光学的に使用されない部分体積230及び光学的不活性領域222におけるベース面の両者は、楕円形状であってよい。
The partially
最後から二番目のミラー204は、投影光学ユニット内での位置に起因し、僅かな厚さしか有しない場合がある。これにより、最後から二番目のミラー204は、機械的に不安定であると共に振動の影響を受け易い。それ故、光学収差の低減手段218は、機械的安定化手段232を備える。即ち、最後から二番目のミラー204が、ビーム経路内における位置に起因して僅かな厚さしか有しない場合でも、光学収差を回避することができる。光学収差の低減手段218及び機械的安定化手段232は、光学的不活性領域内に配置されるため、投影光学ユニット内におけるビーム経路に干渉することはない。
The
機械的安定化手段232は、同調質量ダンパーを備えてよい。このような同調質量ダンパーは、重り及びばねを備える。重り及びばねは、組み合わされることにより振り子を構成する。振り子の固有振動数は、最後から二番目のミラー204において除去すべき振動周波数に調整される。これにより、同調質量ダンパーによって、最後から二番目のミラー204における固有振動運動を生じさせ得る振動エネルギーが消失する。同調質量ダンパーは、1個以上を使用することができる。同調質量ダンパーは、特定振動周波数で使用するのが好適である。除去すべき振動周波数が複数あれば、複数の同調質量ダンパーを使用するのが好適である。
The mechanical stabilizing means 232 may comprise a tuned mass damper. Such a tuned mass damper comprises a weight and a spring. The weight and spring together form a pendulum. The natural frequency of the pendulum is adjusted to the vibration frequency to be removed at the
代案として、機械的安定化手段232は、同調質量ダンパーの代替として又は付加として他の任意の振動ダンパーを備えてよい。このような振動ダンパーは、ミラーに生じ得る振動を能動的又は受動的に減衰することができる。 Alternatively, the mechanical stabilizing means 232 may comprise any other vibration damper as an alternative or addition to the tuned mass damper. Such vibration dampers can actively or passively dampen vibrations that may occur in the mirror.
図4は、図2における投影光学ユニットの最後から二番目のミラー204の平面図を示す。図4には、光学的活性領域220及び光学的不活性領域222が表されている。この場合、光学的不活性領域222は、光学的活性領域220の内側に位置している。光学収差の低減手段218は、機械的安定化手段232を備えると共に、光学的不活性領域222内に配置されている。光学的活性領域220の外側には、最後から二番目のミラー204のミラー本体224におけるエッジ400が配置されている。また、最後から二番目のミラー204に隣接するようウェハ122が配置されている。
FIG. 4 shows a plan view of the
最後から二番目のミラー204の光学的活性領域220は、研磨面を有してよい。光学的活性領域220は、代替的又は付加的に、ミラーコーティングを有してよい。何れにせよ、光学的活性領域220は、放射波をその波長に応じて反射するのに適している。
The optically
図4に示すように、光学的不活性領域222は、光学的活性領域220の中央部に設けてよい。ただし、光学的不活性領域222は、光学的活性領域220内で偏心させて設けてもよい。光学的不活性領域222の少なくとも一部は、光学的活性領域220の内側に位置している。
As shown in FIG. 4, the optically
図2に示す最後から二番目のミラー204のミラー本体224は、光学的活性領域220にて凸状に形成されている。代案として、最後から二番目のミラー204は、代替的な投影光学ユニット内における光学的活性領域220にて凹状に形成してもよい。
The
図5は、投影光学ユニット内における最後から二番目のミラー204の他の例示的な実施形態を示す。図示の実施形態において、機械的安定化手段232を含む光学収差の低減手段218は、ミラー本体224の表面226の光学的不活性領域222内に配置されている。機械的安定化手段232は、光学的に使用されない部分体積230内に突入している。
FIG. 5 illustrates another exemplary embodiment of the
更に、図5は、ブレース500を示す。各ブレース500の第1端部502は、機械的安定化手段232の先端部506に接続されている。この場合に先端部506とは、機械的安定化手段232において、ミラー本体224から最も離れた箇所を指す。各ブレース500の第2端部504は、ミラー本体224のエッジ400に接続されている。
Further, FIG. 5 shows a
最後から二番目のミラー204の剛性は、機械的安定化手段232及びブレース500によって高めることができる。これにより、最後から二番目のミラー204の変形及び/又は振動が低減可能である。ブレース500は、引張り及び圧縮に関して負荷することができる。ブレース500に対して圧縮負荷が加わる場合、大きな剛性を有する曲げ不可能な要素が必要とされる。このような要素が使用される場合に限り、圧縮負荷が加わってもよい。ただしブレース500は、一種のロープ、ワイヤ又はケーブルとして構成してもよい。この場合、ブレース500は、引張りに関してのみ負荷することができる。
The rigidity of the
図5に示すように、ブレース500は、光学的に使用されない部分体積230から突出している。この場合、ブレース500は、リソグラフィ装置100内におけるビーム経路又は投影光学ユニット内における光学結像に干渉しないよう構成及び/又は配置されている。
As shown in FIG. 5, the
図5の実施形態において、機械的安定化手段232は、中央部における物体、即ちブレース500が固定される要素のみとして構成されてよい。代替的に、機械的安定化手段232は、振動ダンパー及び/又は同調質量ダンパーを付加的に備えてよい。
In the embodiment of FIG. 5, the mechanical stabilizing means 232 may only be configured as an object in the central part, ie the element to which the
図6は、投影光学ユニット内における最後から二番目のミラー204の他の例示的な実施形態を示す。以下においては、図5に示す最後から二番目のミラー204との相違点のみについて言及する。図示の実施形態において、ブレース500は、光学収差を能動的に補償するために作動させてよい。即ち、光学収差を補償するために、個々のブレースに対する引張り負荷及び/又は圧縮負荷によってミラーを変形してよい。
FIG. 6 illustrates another exemplary embodiment of the
図6に示すように、各ブレース500は、第2端部504にて、アクチュエータ600を介して最後から二番目のミラー204のエッジ400に接続されている。各ブレース500は、アクチュエータ600によって作動させてよい。ブレース500の構成に応じて、引張り力及び/又は圧縮力が作用可能である。
As shown in FIG. 6, each
図6に示すように、この場合もブレース500は、光学的に使用されない部分体積230から突出している。図示のブレース500は、やはりリソグラフィ装置100内におけるビーム経路又は投影光学ユニット内における光学結像に干渉しないよう構成及び/又は配置されている。
As shown in FIG. 6, in this case too, the
図6に示すように、最後から二番目のミラー204の代替的な構成において、ミラー本体224は、光学的不活性領域222の下方に、ミラー本体224の他の部分とは異なる材料を有する領域602を備えてよい。その材料が適切に選択されるのであれば、最後から二番目のミラー204の安定性を高めることが可能である。
In an alternative configuration of the
最後から二番目のミラー204の他の代替的な構成において、ミラー204は支持カラム(図示せず)を備える。支持カラムは、機械的安定化手段232及び最後から二番目のミラー204の安定性を高めるために別箇に設けられる付加的な要素である。この場合、支持カラムの一端は、機械的安定化手段232に固定され、他端は、ミラー本体224に固定されてよい。ミラー本体224への支持カラムの固定は、光学的活性領域220内又は光学的不活性領域222内にて行われる。
In another alternative configuration of the
支持カラムも、光学的に使用されない部分体積230から突出してよい。この場合、支持カラムは、リソグラフィ装置100内におけるビーム経路又は投影光学ユニット内における光学結像に干渉しないよう構成及び/又は配置される。
The support column may also protrude from the partially
図7は、最後から二番目のミラー204の他の例示的な実施形態を示す。図示の実施形態における最後から二番目のミラー204は、ミラー本体224の温度制御手段700を更に備える点においてのみ、図5の実施形態における最後から二番目のミラー204と異なっている。ミラー本体224の温度制御手段700は、放射ヒーターとして、ミラー本体224の表面226に対して放射が生じるよう構成してよい。
FIG. 7 illustrates another exemplary embodiment of the
代替的に、ミラー本体224の温度制御手段700は、ミラー本体224内に配置してもよい。ミラー本体224の温度制御手段700は、特に、光学収差の低減手段218の下方に位置するようミラー本体224内に配置してよい。更に、ミラー本体224の温度制御手段700は、複数の加熱素子を備えてよい。この場合、加熱素子は、ミラー本体224上及び/又は光学収差の低減手段218上に分布させてよい。
Alternatively, the temperature control means 700 of the
ミラー本体224の温度制御手段700により、熱によって引き起こされる変形又は不安定化を回避又は低減することが可能となる。この場合、ミラー本体224の温度制御手段700により、最後から二番目のミラー204の温度を一定又はほぼ一定に維持することができる。
The temperature control means 700 of the
図8は、最後から二番目のミラー204の他の例示的な実施形態を示す。この実施形態における最後から二番目のミラー204は、ブレース500を有さない点においてのみ、図5の実施形態における最後から二番目のミラー204と異なっている。機械的安定化手段232は、特に、振動ダンパー及び/又は同調質量ダンパーを備えてよい。
FIG. 8 illustrates another exemplary embodiment of the
上述した例示的な実施形態は、投影光学ユニット内における最後から二番目のミラー204について記載している。しかしながら、上述した構成は、原理的には、投影光学ユニット内及びリソグラフィ装置100内における他の任意のミラーが光学的不活性領域を有する場合、そのミラーにも同様に適用してよい。
The exemplary embodiments described above describe the
更に、上述した例示的実施形態は、EUVリソグラフィ装置100内における最後から二番目のミラー204について記載している。しかしながら、本発明は、EUVリソグラフィ装置100に限定されるものでなく、他のリソグラフィ装置に適用してもよい。
Furthermore, the exemplary embodiments described above describe the
本発明を種々の例示的な実施形態に基づいて記載してきたが、本発明はそれら実施形態に限定されるものでなく、種々の修正を施してもよい。 Although the present invention has been described based on various exemplary embodiments, the present invention is not limited to those embodiments and various modifications may be made.
100 EUVリソグラフィ装置
102 ビーム整形システム
104 照明システム
106 投影システム
108 EUV光源
110 コリメータ
112 モノクロメータ
114 EUV放射波
116 第1ミラー
118 第2ミラー
120 フォトマスク
122 ウェハ
124 第3ミラー
126 第4ミラー
200 投影光学ユニットの一部
202 投影光学ユニットの最後のミラー
204 投影光学ユニットの最後から二番目のミラー
206 最後のミラーにおけるアパーチャ
208 第1光線
210 第2光線
212 矢印
214 最後から二番目のミラーの左側
216 最後から二番目のミラーの右側
218 光学収差の低減手段
220 光学的活性領域
222 光学的不活性領域
224 ミラー本体
226 表面
228 体積
230 光学的に不使用の部分体積
232 機械的安定化手段
300 投影光学ユニットにおける瞳孔部
302 遮蔽絞り
304 光学的使用面
400 ミラーエッジ
500 ブレース
502 ブレースの第1端部
504 ブレースの第2端部
506 機械的安定化手段の先端部
600 アクチュエータ
602 光学的不活性領域の下方におけるミラー本体の領域
700 ミラー本体の温度制御手段
100 EUV lithography system
102 beam shaping system
104 lighting system
106 Projection system
108 EUV light source
110 collimator
112 Monochromator
114 EUV radiation
116 First mirror
118 Second mirror
120 photo mask
122 wafers
124 Third mirror
126 Fourth mirror
200 Part of projection optical unit
202 The last mirror of the projection optics unit
204 penultimate mirror of projection optics unit
206 Aperture in the last mirror
208 First ray
210 Second ray
212 arrows
214 Left of the penultimate mirror
216 Right side of penultimate mirror
218 Optical aberration reduction means
220 Optically active area
222 Optically inactive region
224 Mirror body
226 surface
228 volume
230 Optically unused partial volume
232 Mechanical stabilization means
Pupil in 300 projection optical unit
302 Shield diaphragm
304 Optical surface
400 mirror edge
500 brace
502 1st end of brace
504 Second end of brace
506 Tip of mechanical stabilization means
600 actuator
602 The area of the mirror body below the optically inactive area
700 Mirror body temperature control means
Claims (15)
光学的活性領域(220)及び光学的不活性領域(222)を備え、前記光学的不活性領域(222)の少なくとも一部が前記光学的活性領域(220)の内側に配置された表面(226)を有するミラー本体(224)と、
前記光学的不活性領域(222)に配置され、機械的安定化手段(232)を備える、前記ミラー(204)の光学収差の低減手段(218)と、
を備えるミラー。 A mirror (204) for a lithographic apparatus (100), comprising:
A surface (226) comprising an optically active region (220) and an optically inactive region (222), at least a portion of said optically inactive region (222) being located inside said optically active region (220). ) Having a mirror body (224),
Means (218) for reducing the optical aberration of the mirror (204), which is arranged in the optically inactive region (222) and comprises a mechanical stabilizing means (232);
With a mirror.
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