JP7160163B2 - 露光装置、露光方法および高密度ラインのパターニングのためのeuvリソグラフィシステム - Google Patents
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Description
1D EUVシステムの一実施形態は、少なくとも、少なくとも20Wの光学パワーを、中央が葉形状の単極照明パターンを有するIUに供給するように構築されたEUV光源を利用すること、
レジストに形成される像のピッチが20nm以下であり、位置合わせマーク又はフィールドカーフマークをプリントすることなく、反射レチクル又は透過レチクルから基板(300mm以上の直径を有することが好ましい)への、事前に定義された方向の1Dパターンの光学的結像を提供すること(任意選択で、異なる層の異なる方向に、例えば、第1の層上の特定の1Dパターンの垂直方向、及び第2の層上の1Dパターンの水平方向に、パターンを露光することを促進することであって、一部の層の露光のために、基板を90度回転させることができる)、
ウエハ面上で測定された約30mJ/cm2の照射線量で、0.4以上のNA及びNAの40%以下の中心遮蔽、並びに少なくとも50枚の1時間当たりのウエハ数(wph:wafers per hour)(70wphが好ましく、100wphがさらに好ましく、100wphを超えるのがさらにいっそう好ましい)のスループットを有するPLを使用して、基板のリソグラフィ露光の動作を定義することであって、1つの実装では、信頼性のある反復可能な直接隣接するフィールド間のスティッチングを実現するために、(基板上の)露光フィールドが、ダイヤモンド形になるように構成されること、
1つの実装では、倍率傾斜(mag-tele)シフトを介して実装された光学的調整を採用すること、及び
1.7nm以下の平均+3シグマ値で、プリントされた層と下の層の間のオーバーレイを保証すること、
を実行するように構成される。
に等しいIUのエタンデュを提供するために、FE1ミラーの複数のアレイが使用されると理解されており、ここで、NFEはFE2アレイ内の個別のミラーの数(及び、FE1-AとFE-Bの個別のミラーの数の合計)である。
FE1の幅(ダイヤモンドの角と角の間):d1=t0δθ1=39.7mm
FE2の幅(六角形の平坦なサイズと平坦なサイズの間):d2=d2p*t2/(t3+t4)=7.24mm
(B)中継ミラー126の場合:一実施形態では、Φ3=1/t2+1/(t3+t4)=0.6299m-1。通常は、0.01ジオプトリー~100ジオプトリーの範囲内である。
(C)アレイFE2の場合:一実施形態における
は、通常、0.01ジオプトリー~100ジオプトリーの範囲内である。光学パワーという用語は、レンズ、ミラー、又はその他の光学システムの特性であり、そのようなシステムが入射光の空間分布を収束又は発散させる程度を定義すると理解されている。光学パワーの測定値は、光学システムの焦点距離の測定値の逆数の値に等しい。
で評価できる。
図8A、8B、8Cを参照すると、システムのブラインド視野絞り160が、実質的な多角形、特定の場合にはひし形(図8Aではダイヤモンド型810として示されている)、又は六角形(図8Bの820)の露光フィールド810、820、830を(像面156上に)形成するように、光束の寸法(dimension)を定めるために構築された、光学的開口部を定義している。露光フィールド、及びしたがって、露光フィールドを形成する光学的開口部が、凹多角形(図8Cの830)によって定義できるということが、意図される。それに応じて、実施形態100の開口部160の外周は、例えば、通常は多角形によって定義される。そのような構成は、像面/ウエハ156全体で均一に露光される領域を作成するために、直接隣接する露光フィールド間の効率的な空間的オーバーラップを提供するという実際的な問題に対処する。具体的には、当業者によって理解されているように、多角形は、その後形成される露光フィールドからの像の効果的な幾何学的スティッチングを容易にする。例えば、図8Aに示されている、基板156上の露光フィールドの例の向きは、多角形の露光フィールド810の対角線がシステムのX軸及びY軸と平行になるようになっている。開口部160は、図1Bでは伝送において機能するように示されているが、関連する実施形態では、パターンのブラインド160は、光学的開口部の多角形の外周の境界内で光を反射するように構築され得る、ということが理解される。
本発明の1D EUVシステムの実施形態で使用されるマスク(レチクル)144が、基板に形成される像のコントラストを増やすように位相シフトマスク(PSM:phase-shift mask)として構成された場合、プリントされたときに得られる像の特徴が、従来の2D EUVシステムを使用して達成される特徴と比較して、改善される。
Claims (30)
- 極紫外線光源からの極紫外線放射光に基づいて、複数の1次元ラインを対象ワークピースに露光する露光装置において、
前記極紫外線光源からの前記極紫外線放射光を反射して、パターンソースを照明する照明光学系と、
前記照明光学系によって照明された前記パターンソースから発生する複数の回折光を反射する複数のミラーを有し、前記対象ワークピース上に前記複数の1次元ラインを投影する投影光学系と、
を備え、
前記照明光学系は、前記投影光学系の光軸方向に関して前記投影光学系の前記複数のミラーの間であって、前記パターンソースから発生する前記複数の回折光の光路の間に配置される照明ミラーを有し、前記照明ミラーの前記1次元ラインの長手方向の大きさは、前記1次元ラインのピッチ方向の大きさよりも大きい、
露光装置。 - 請求項1に記載の露光装置において、
前記照明ミラーは、前記パターンソースで発生して前記対象ワークピースへ向かうゼロ次光を遮断する、露光装置。 - 請求項1または請求項2に記載の露光装置において、
前記照明光学系は、
前記極紫外線光源からの前記放射光を集光するように配置された第1のフライアイ反射器と、
前記第1のフライアイ反射器からの前記放射光を受光するように配置された第2のフライアイ反射器と、
を備える、露光装置。 - 請求項3に記載の露光装置において、
前記照明ミラーは、前記第2のフライアイ反射器によって反射された前記放射光を前記パターンソースに向かって反射する、露光装置。 - 請求項1または請求項2に記載の露光装置において、
前記照明光学系は、
前記極紫外線光源からの前記極紫外線放射光を受光するように配置された第1の反射器と、
前記第1の反射器によって反射された前記極紫外線放射光を取得するように構成された第2の反射器と、を備え、
前記照明ミラーは、前記第2の反射器によって反射された前記極紫外線放射光を前記パターンソースに向かって反射する、露光装置。 - 請求項5に記載の露光装置において、
前記第1及び第2の反射器のそれぞれは、フライアイ反射器である、露光装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の露光装置において、
前記照明光学系は、前記パターンソースの表面と実質的に直角に前記パターンソースを照射するように構成されている、露光装置。 - 請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の露光装置において、
前記パターンソースは、1次元パターンを有し、
前記照明光学系から前記パターンソースへの光の入射面は、前記パターンソースの前記1次元パターンのラインと平行である、露光装置。 - 請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の露光装置において、
前記パターンソースは、1次元パターンを有し、
前記照明光学系は、第1の軸に沿って前記パターンソースを照射するように構成され、前記パターンソースの表面への前記第1の軸の投影は、前記1次元パターンのラインと平行である、露光装置。 - 請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載の露光装置において、
前記パターンソースを実質的に固定された位置で保持するように構築されたホルダと、
前記極紫外線放射光が前記対象ワークピースの表面に供給されている間、前記ホルダによって保持された前記パターンソースに対して前記対象ワークピースを移動させるように構成されたワークピースステージと、
をさらに備える、露光装置。 - 請求項10に記載の露光装置において、
前記ワークピースステージは、前記投影光学系を介して前記対象ワークピースが前記極紫外線放射光で露光されている期間中に、前記対象ワークピースを実質的に一定の速度で移動させるように構成されている、露光装置。 - 請求項10または請求項11に記載の露光装置において、
前記ワークピースステージは、前記1次元ラインの長手方向に沿って前記対象ワークピースを移動させる、露光装置。 - 請求項1から請求項12までのいずれか一項に記載の露光装置において、
前記パターンソースは、1次元パターンを有し、
前記対象ワークピースの表面は、前記パターンソースの前記1次元パターンに対して光学的に共役である、露光装置。 - 請求項1から請求項13までのいずれか一項に記載の露光装置において、
前記投影光学系は、第1投影ミラー及び第2投影ミラーを含んでおり、
前記第1及び第2投影ミラーのうちの少なくとも1つは、2つの空間的に異なる反射要素を含む、露光装置。 - 請求項14に記載の露光装置において、
前記2つの空間的に異なる反射要素のうちの少なくとも1つは、回転対称である表面の一部を定義する、露光装置。 - 請求項1から請求項15までのいずれか一項に記載の露光装置において、
前記投影光学系は、前記パターンソースへの、前記照明光学系を介した前記極紫外線放射光の照射に応答して、前記パターンソースにおいて形成された2本の光束のみで前記対象ワークピースの表面に像を形成するように構成されている、露光装置。 - 請求項1から請求項16までのいずれか一項に記載の露光装置において、
前記投影光学系は、複数の投影ミラーを含んでおり、
前記複数の投影ミラーのそれぞれが、前記パターンソースからの+1及び-1の回折の次数を反射するように配置されている、露光装置。 - 請求項1から請求項17までのいずれか一項に記載の露光装置において、
前記パターンソースは、
反射回折グレーティング、
振幅回折グレーティング、及び、
伝送回折グレーティング、
のうちいずれかを含む、露光装置。 - 請求項1から請求項17までのいずれか一項に記載の露光装置において、
前記パターンソースは、前記極紫外線放射光を回折させるように構成された位相回折グレーティングを含み、
前記位相回折グレーティングでの回折の次数が、+1及び-1の回折の次数を含む、露光装置。 - 請求項1から請求項19までのいずれか一項に記載の露光装置において、
前記パターンソースの表面は、湾曲しているか、又は平坦である、露光装置。 - 請求項1から請求項20までのいずれか一項に記載の露光装置において、
前記パターンソースは、
1次元ラインのみでパターン形成されたレチクル、及び、
1次元ラインのみによって定義された反射器アレイ、
のうちいずれかを含む、露光装置。 - 複数の1次元ラインを対象ワークピースに露光する露光方法において、
請求項1から請求項21までのいずれか一項に記載の露光装置を用いて、前記対象ワークピースの表面に1次元ラインを露光する、露光方法。 - 極紫外線光源からの極紫外線放射光に基づいて、複数の1次元ラインを対象ワークピースに露光する露光方法において、
前記極紫外線光源からの前記極紫外線放射光を反射して、パターンソースを照明することと、
照明された前記パターンソースから発生する複数の回折光を投影光学系の複数のミラーで反射して、前記対象ワークピース上に前記複数の1次元ラインを投影することと、
を含み、
前記照明することは、前記投影光学系の光軸方向に関して前記投影光学系の前記複数のミラーの間であって、前記パターンソースから発生する前記複数の回折光の光路の間に配置され、前記1次元ラインの長手方向の大きさは、前記1次元ラインのピッチ方向の大きさよりも大きい照明ミラーを用いて、前記極紫外線放射光を反射することを含む、露光方法。 - 請求項22または請求項23に記載の露光方法において、
前記対象ワークピースの表面に前記1次元ラインが露光されている間、前記対象ワークピースを前記1次元ラインの長手方向に沿って移動させる、露光方法。 - 1次元ラインを対象ワークピースにプリントするように構成された極紫外線(EUV)リソグラフィルーリングエンジンであって、
極紫外線放射光を射出するように構成された極紫外線光源と、
実質的に固定された位置で、実質的な1次元パターンを有するパターンソースを保持するように構築されたホルダと、
前記ホルダによって保持された前記パターンソースに対して相対的に前記対象ワークピースを移動するように構成されたワークピースステージと、
前記極紫外線放射光を前記パターンソースに照射するように構成された照明ユニットと、
前記照明ユニットと前記ワークピースステージの間の投影光学サブシステムであって、前記ワークピースステージによって前記対象ワークピースを再配置しながら、前記実質的な1次元パターンの光学像を前記対象ワークピースの表面である像面に形成するように構成された投影光学サブシステムと、
を備え、
前記投影光学サブシステムは、第1及び第2の反射器を含んでおり、
前記第1及び第2の反射器のうちの少なくとも1つは、2つの空間的に異なる反射要素を含んでおり、
前記照明ユニットは、前記投影光学サブシステムの光軸方向に関して前記投影光学サブシステムの前記第1及び第2の反射器の間であって、前記パターンソースから発生する複数の回折光の光路の間に配置され、前記1次元ラインの長手方向に沿った大きさが前記1次元ラインのピッチ方向に沿った大きさよりも大きい照明ミラーを有する、
極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。 - 前記像面は、前記実質的な1次元パターンに対して光学的に共役である、請求項25に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
- 前記ワークピースステージは、前記投影光学サブシステムを介して前記対象ワークピースが前記極紫外線放射光で露光されている期間中に実質的に一定の速度となっている走査動作において、前記対象ワークピースを移動するように構成されている、請求項25に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
- 前記照明ユニットが、
前記極紫外線光源からの前記放射光を集光するように配置された第1のフライアイ反射器と、
前記第1のフライアイ反射器からの前記放射光を受光するように配置された、前記照明ミラーとしての第2のフライアイ反射器と、
を備えており、
照明ユニット及び前記パターンソースは、前記投影光学サブシステムの、2つの平面図形の交差によって定義される照明瞳を形成するように光学的に協働し、
前記ルーリングエンジンは、前記極紫外線放射光の少なくとも一部を前記照明瞳の境界内に伝送するように構成されている、請求項25に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。 - 前記パターンソースは、前記極紫外線放射光の回折の次数を表す光束を形成するように構成された、前記実質的な1次元パターンとしての位相回折グレーティングを含んでおり、前記回折の次数が、+1及び-1の回折の次数を含んでいる、請求項25に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
- 1次元ラインを対象ワークピースにプリントするように構成された極紫外線(EUV)リソグラフィルーリングエンジンであって、
極紫外線放射光を射出するように構成された極紫外線光源と、
実質的に固定された位置に配置され、実質的な1次元パターンを有するパターンソースと、
前記極紫外線放射光を前記パターンソースに照射するように構成された照明ユニットと、
前記1次元パターンの光学像を像面に形成するように構成された投影光学サブシステムと、
を備え、
前記投影光学サブシステムは、第1及び第2の反射器を含み、前記第1及び第2の反射器のうちの少なくとも1つは、第1及び第2の空間的に異なる反射要素を含んでおり、
前記照明ユニットは、前記投影光学サブシステムの光軸方向に関して前記投影光学サブシステムの前記第1及び第2の反射器の間であって、前記パターンソースから発生する複数の回折光の光路の間に配置され、前記1次元ラインの長手方向に沿った大きさが前記1次元ラインのピッチ方向に沿った大きさよりも大きい照明ミラーを有し、
前記対象ワークピースは、前記投影光学サブシステムによる前記像面に対して移動する、
極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
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