JP6694508B2 - マイクロリソグラフィ投影デバイスの照明系及びそのような系を作動させる方法 - Google Patents
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Description
図1は、微細構造化構成要素のリソグラフィ製造に適する投影露光装置10を非常に概略的な斜視図に示している。投影露光装置10は、図示の例示的実施形態ではリングセグメントタイプの形状を有する狭い照明視野16をマスク14上に照明する照明系12を含む。当然ながら、他の照明視野形状、例えば、矩形も考えられる。
図2は、照明系12を子午断面に示している。ハウジング32の外側に配置され、したがって、照明系12の構成部分ではない光源31からの直線偏光投影光30が照明系12に供給される。この光源によって生成される投影光30は、図示の例示的実施形態ではλ=193nmの波長を有し、248nm又は157nmのような他の波長も同じく可能である。
第1の投影光301がその上に入射する第2のコンデンサー50は、マイクロミラーアレイMMAによって生成された偏向角の分布を光学インテグレーター52の入射面上の空間分布に変換する。ビームホモジナイザー34と類似の方式で、光学インテグレーター52は、フライアイレンズ要素55を有する2枚の板54a、54bを含み、互いに対面するフライアイレンズ要素55の各対が、2次光源を生成する光学チャネルを定める。2次光源は、第4のコンデンサー58の前側焦点面と一致する照明系12の瞳平面56に置かれる。調節可能視野絞り62が配置され、下記で第1の物体平面OP1と呼ぶ中間視野平面が、第4のコンデンサー58の後側焦点面に置かれる。第1の物体平面OP1は、マスク14が内部に配置され、したがって、下記でマスク平面66と呼ぶ像平面上にレンズ要素65a、65bを含む視野絞りレンズ64を用いて結像される。
第3のコンデンサー51を通った後に、第2の投影光302は、2つの平面偏向ミラー68、69を通してDMD(デジタルマイクロミラーデバイス)として具現化された空間光変調器70上に向けられる。空間光変調器70は、傾斜軸の周りに傾斜可能で2つの異なる傾斜位置のみを取ることができる非常に多数の非常に微小なマイクロミラー72を含む。マイクロミラー72の面は、第2の物体平面OP2に配置された変調器面74を形成する。物体平面OP2は、レンズ要素76と視野絞りレンズ64のレンズ要素65bとを通してマスク平面66上に結像される。
照明系12の機能を図5から図8を参照して下記でより詳細に説明する。
図5は、マスク14の概略斜視図を示している。マスク14上では、2つの異なる構造タイプを区別することができることが明らかである。第1の構造タイプでは、構造は、走査方向Y又はそれに対して垂直な方向Xに沿って延びることができる非常に微細で密に離間した線から構成される。簡略化の理由から、図5では第1の構造タイプのこれらの構造を微細メッシュ格子に示し、下記でマスク構造181と表示する。
図6は、図2に示す例示的実施形態の機能的に重要な構成要素を示している。照明系12内では、マイクロミラーアレイMMAが、プリズム46と共に瞳形成デバイスPFEを構成し、それを用いて第1の投影光301による瞳平面56の照明が設定される。第2のコンデンサー50は、一方でマイクロミラーアレイMMAの平面と他方で光学インテグレーター52との間にフーリエ関係を確立し、したがって、マイクロミラー42を用いて設定される第1の投影光301の角度は、光学インテグレーター52上の場所に変換される。これは、図6でマイクロミラーアレイMMAから同じ角度で射出する2つのビームが光学インテグレーター52上の同じ場所に重なることによって確認することができる。
図8aは、マイクロミラー72を有する空間光変調器70の変調器面74の平面図を示している。白色で示すマイクロミラー72は、「オフ」位置にあり、したがって、入射する第2の投影光302をレンズ要素76及びガラス板78の方向に導かないことを示唆するものである。レンズ要素76、65bによってマスク平面66内の照明視野16上に結像される領域を16’に示している。
図9は、図2に基づく概略図に別の例示的実施形態による照明系12を示している。反射構造92のパターンを担持する板状担体90が第2の物体平面OP2に置かれ、この物体平面は、レンズ要素76及び65bによってマスク平面66の上に結像される。パターンは、レンズ要素76、65bによって形成されるレンズの結像スケールを考慮したマスク14上のオーバーレイマーカ84の配置に対応する。走査処理中に、担体90は、100に示す変位デバイスを用いて矢印で示す方向に沿って変位される。走行する強度パターンの効果、すなわち、マスクの移動と同期して変化する強度パターンがこのようにして同じく得られる。
本発明による方法の重要な段階を図10の流れ図に例示している。
本発明の重要な態様を以下に命題形式で要約する。
Claims (13)
- マイクロリソグラフィ投影装置(10)の照明系であって、
a)マスク(14)が配置可能である像平面(66)と、
b)前記像平面(66)に対して光学的に共役である第1の物体平面(OP1)と、
c)第1の投影光が前記像平面内で第1の照明角度分布を有するように該第1の投影光(301)で前記第1の物体平面を照明するように構成された第1の照明光学ユニット(42、50、52、58)であって、該第1の投影光(301)の光路にのみ配置された光学インテグレーター(52)を有する、第1の照明光学ユニット(42、50、52、58)と、
d)前記像平面(66)に対して同じく光学的に共役である第2の物体平面(OP2)と、
e)第2の投影光が前記像平面内で前記第1の照明角度分布とは異なる第2の照明角度分布を有するように該投影光(302)で前記第2の物体平面を照明するように構成された第2の照明光学ユニット(42’、51、70、72)と、
を含む、照明系。 - 前記第1の照明角度分布の照明角度が、前記第2の照明角度分布において発生せず、
前記第2の照明角度分布の照明角度が、前記第1の照明角度分布において発生しない、 請求項1に記載の照明系。 - 照明視野(16)が、前記第1の投影光(301)によって前記像平面(66)内で照明可能であり、
前記照明視野全体ではなく該照明視野の1又は複数の部分のみが、前記第2の投影光(302)によって所与の時間に照明される、
請求項1又は請求項2に記載の照明系。 - 前記第2の照明光学ユニット(42’、51、70、72)は、前記部分が、前記マスク(14)上に置かれたオーバーレイマーカ(84)を覆うように起動可能である、請求項3に記載の照明系。
- 前記第2の照明光学ユニット(42’、51、70、72)は、前記第2の物体平面(OP2)上に該第2の物体平面と平行な変位方向に沿って前記マスク(14)と同期して移動する強度分布を生成するように構成される、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の照明系。
- 空間光変調器(70)の変調器面(74)が、前記第2の物体平面(OP2)に配置され、前記マスク(14)の前記移動と同期して変化する変調パターンが、該変調器面上で生成可能である、請求項5に記載の照明系。
- 前記変位方向に沿って前記マスク(14)の前記移動と同期して変化する強度分布を前記変調器面(74)上に生成するように構成された更に別の空間光変調器(MMA)を含む、請求項6に記載の照明系。
- 前記更に別の空間光変調器(MMA)は、投影光(30)を前記第1及び前記第2の投影光(301、302)に分割する、請求項7に記載の照明系。
- 前記更に別の空間光変調器(MMA)は、前記第1の投影光(301)を前記光学インテグレーター(52)上に向ける、請求項7又は請求項8に記載の照明系。
- 反射又は散乱構造(82)のパターンを担持し、かつ前記変位方向に沿って変位可能である担体(90)の面が、前記第2の物体平面(OP2)に配置される、請求項5に記載の照明系。
- 前記第1の投影光(301)及び前記第2の投影光(302)は、一方で前記第1及び第2の物体平面(OP1、OP2)と他方で前記像平面(66)との間に配置された入力結合要素(80)によって融合される、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の照明系。
- 前記入力結合要素(80)は、照明系の瞳平面(82)に又はその近くに、前記第1の投影光(301)が該瞳平面を該入力結合要素(80)の外側で通過するように配置される、請求項11に記載の照明系。
- マイクロリソグラフィ投影装置(10)の照明系(12)を作動させる方法であって、 a)前記照明系の像平面(66)にマスク(14)を配置する段階と、
b)前記像平面に対して光学的に共役である第1の物体平面(OP1)を、第1の投影光が該像平面内で第1の照明角度分布を有するように該第1の投影光(301)で照明する段階と、
c)前記第1の物体平面とは異なり、かつ前記像平面に対して同じく光学的に共役である第2の物体平面(OP2)を、第2の投影光が前記第1の照明角度分布とは異なる第2の照明角度分布を該像平面内で有するように該第2の投影光(302)で照明する段階と、
d)前記像平面内で前記第1の物体平面の像と前記第2の物体平面の像とを重ねる段階と、
を含み、
段階b)での前記第1の投影光は、該第1の投影光(301)の光路にのみ配置された光学インテグレーター(52)上に入射する、
方法。
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