JPH04234722A - 補償型光学システム - Google Patents
補償型光学システムInfo
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- JPH04234722A JPH04234722A JP3140702A JP14070291A JPH04234722A JP H04234722 A JPH04234722 A JP H04234722A JP 3140702 A JP3140702 A JP 3140702A JP 14070291 A JP14070291 A JP 14070291A JP H04234722 A JPH04234722 A JP H04234722A
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0892—Catadioptric systems specially adapted for the UV
-
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- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
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-
- 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
- G03F7/70225—Optical aspects of catadioptric systems, i.e. comprising reflective and refractive elements
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- G—PHYSICS
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- G03F7/70275—Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、平らな画像領域を有す
る1つの光学システムに関する。さらに詳しくは、本発
明は、1つの入力サブシステムを有し、この入力サブシ
ステムは第2サブシステムへの入力対象であり、この第
2サブシステムの出力は平らな画像領域であり、第1サ
ブシステムは第2サブシステムの画像領域湾曲を補償し
て平らな画像領域にするように設計された、1つの光学
システムに関する。またさらに詳しくは、本発明は、入
力サブシステムが1×システムであり、出力サブシステ
ムがN×システムである、1つの光学システムに関する
。またさらに詳しくは、本発明は、平面半導体チップま
たは半導体チップ実装基板の上に実質的に無収差の平面
マスク画像を投影露光するための、超小形電子リソグラ
フィ・レンズに関する。
る1つの光学システムに関する。さらに詳しくは、本発
明は、1つの入力サブシステムを有し、この入力サブシ
ステムは第2サブシステムへの入力対象であり、この第
2サブシステムの出力は平らな画像領域であり、第1サ
ブシステムは第2サブシステムの画像領域湾曲を補償し
て平らな画像領域にするように設計された、1つの光学
システムに関する。またさらに詳しくは、本発明は、入
力サブシステムが1×システムであり、出力サブシステ
ムがN×システムである、1つの光学システムに関する
。またさらに詳しくは、本発明は、平面半導体チップま
たは半導体チップ実装基板の上に実質的に無収差の平面
マスク画像を投影露光するための、超小形電子リソグラ
フィ・レンズに関する。
【0002】
【従来の技術】超小形電子構成部品の製造では、典型的
にはレジスト被覆の半導体チップまたはレジスト被覆の
半導体チップ実装基板である基板の上に、マスク像を投
影露光するために、光学システムが使用されている。ま
た、これらの光学システムを、基板の上にマスクの像を
直接に融除させるために使用することもできる。
にはレジスト被覆の半導体チップまたはレジスト被覆の
半導体チップ実装基板である基板の上に、マスク像を投
影露光するために、光学システムが使用されている。ま
た、これらの光学システムを、基板の上にマスクの像を
直接に融除させるために使用することもできる。
【0003】光学システムの画像領域は一般に湾曲して
いる。湾曲の度合いはペッツヴァルの和で決定される。 リソグラフィ・ツールによる処理量を増すためには、大
きな対象領域を投影して、超小形電子基板の上にパター
ンを形成するために必要な露光をより少なくすることが
望ましい。大きな対象領域を通常入手可能な高分解能光
学システムで使用する場合には、投影される画像は限ら
れた画像領域の上でしかうまく焦点が合わない。これは
、半導体チップや半導体チップ実装基板などの超小形電
子基板は平面である一方、前記の画像領域は一般に湾曲
面であるから、分解能または開口数が向上するにつれて
ペッツヴァルの和の修正がより困難になるためである。
いる。湾曲の度合いはペッツヴァルの和で決定される。 リソグラフィ・ツールによる処理量を増すためには、大
きな対象領域を投影して、超小形電子基板の上にパター
ンを形成するために必要な露光をより少なくすることが
望ましい。大きな対象領域を通常入手可能な高分解能光
学システムで使用する場合には、投影される画像は限ら
れた画像領域の上でしかうまく焦点が合わない。これは
、半導体チップや半導体チップ実装基板などの超小形電
子基板は平面である一方、前記の画像領域は一般に湾曲
面であるから、分解能または開口数が向上するにつれて
ペッツヴァルの和の修正がより困難になるためである。
【0004】この問題の1つの解決法は、光学システム
の画像領域湾曲に相当する曲率をもつ湾曲基板を使用す
ることである。超小形電子構成部品は平面を呈している
ので、超小形電子構成部品の製造には、この湾曲基板の
使用は現実的な解決法ではない。代わりに、光学システ
ムの湾曲とは逆の湾曲を有するマスクを使用して、実質
的に平面の出力画像領域にすることができる。この解決
法も、湾曲マスクを作るには費用がかかり特別の製作用
具が必要になるので、やはり現実的ではない。
の画像領域湾曲に相当する曲率をもつ湾曲基板を使用す
ることである。超小形電子構成部品は平面を呈している
ので、超小形電子構成部品の製造には、この湾曲基板の
使用は現実的な解決法ではない。代わりに、光学システ
ムの湾曲とは逆の湾曲を有するマスクを使用して、実質
的に平面の出力画像領域にすることができる。この解決
法も、湾曲マスクを作るには費用がかかり特別の製作用
具が必要になるので、やはり現実的ではない。
【0005】本発明によって、縮小されたマスク像を投
影するための所望の縮小比1×をもつ光学システムが提
供される。この光学システムには、実質的に平面のマス
クの像を投影する1×投影光学サブシステムが提供され
ることが好ましく、この像は縮小N×サブシステムと逆
の湾曲を有し、縮小サブシステムの画像領域は実質的に
平面である。
影するための所望の縮小比1×をもつ光学システムが提
供される。この光学システムには、実質的に平面のマス
クの像を投影する1×投影光学サブシステムが提供され
ることが好ましく、この像は縮小N×サブシステムと逆
の湾曲を有し、縮小サブシステムの画像領域は実質的に
平面である。
【0006】マツモトに対する米国特許第481202
8号は、光学リソグラフィ用の反射式縮小投影光学シス
テムを記載した。マツモトのシステムは、複数のモノセ
ントリックな反射面と屈折面、および少なくとも1つの
アプラナート屈折面から成る。アプラナート屈折面全部
と残りの反射面と屈折面のペッツヴァルの和は、互いに
個別に修正される。逆に、本発明によるペッツヴァルの
和は、入力サブシステムの画像領域湾曲の出力サブシス
テムによる補償によって修正され、こうして画像領域補
償型の設計となる。また、入力サブシステムと出力サブ
システムは、コマ収差やゆがみなどの奇収差について、
本質的に個別に補正される。しかし、球面収差や非点収
差や画像湾曲などの偶収差は、サブシステム間の補償に
よって実質的に補正される。
8号は、光学リソグラフィ用の反射式縮小投影光学シス
テムを記載した。マツモトのシステムは、複数のモノセ
ントリックな反射面と屈折面、および少なくとも1つの
アプラナート屈折面から成る。アプラナート屈折面全部
と残りの反射面と屈折面のペッツヴァルの和は、互いに
個別に修正される。逆に、本発明によるペッツヴァルの
和は、入力サブシステムの画像領域湾曲の出力サブシス
テムによる補償によって修正され、こうして画像領域補
償型の設計となる。また、入力サブシステムと出力サブ
システムは、コマ収差やゆがみなどの奇収差について、
本質的に個別に補正される。しかし、球面収差や非点収
差や画像湾曲などの偶収差は、サブシステム間の補償に
よって実質的に補正される。
【0007】マツモトのシステムでは、すべての屈折面
と反射面は、アプラナート面を除いて、本発明のシステ
ムでは真ではない1×モノセントリック・モードで実質
的に動作する。本発明のシステムとマツモトのシステム
の両方とも、中間画像を有する。本発明のシステムは、
好ましくは1×入力サブシステムによって形成された湾
曲中間画像を示し、出力N×サブシステムへの湾曲入力
として使用される。この方法は、屈折器に補償曲面領域
を提供することによって、屈折器における画像領域修正
の負担を減らす。
と反射面は、アプラナート面を除いて、本発明のシステ
ムでは真ではない1×モノセントリック・モードで実質
的に動作する。本発明のシステムとマツモトのシステム
の両方とも、中間画像を有する。本発明のシステムは、
好ましくは1×入力サブシステムによって形成された湾
曲中間画像を示し、出力N×サブシステムへの湾曲入力
として使用される。この方法は、屈折器に補償曲面領域
を提供することによって、屈折器における画像領域修正
の負担を減らす。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の1つの目的は
、実質的に平らで実質的に無収差の画像領域が実質的に
平らな平面の上に投影される、光学システムを提供する
ことである。
、実質的に平らで実質的に無収差の画像領域が実質的に
平らな平面の上に投影される、光学システムを提供する
ことである。
【0009】本発明の他の1つの目的は、平らな画像領
域を有し、1×サブシステムを有する光学システムであ
って、1×サブシステムは第2N×サブシステムの対象
領域である湾曲画面を提供する、前記の光学システムを
提供することである。結合システムの出力は、実質的に
無収差で平らな非常に高い分解能をもつ画像領域である
。
域を有し、1×サブシステムを有する光学システムであ
って、1×サブシステムは第2N×サブシステムの対象
領域である湾曲画面を提供する、前記の光学システムを
提供することである。結合システムの出力は、実質的に
無収差で平らな非常に高い分解能をもつ画像領域である
。
【0010】本発明の他の1つの目的は、各サブシステ
ムにおいて個別に奇収差を実質的に補正することである
。
ムにおいて個別に奇収差を実質的に補正することである
。
【0011】本発明の他の1つの目的は、1方のサブシ
ステムの偶収差を他方のサブシステムの偶収差で補償す
ることによって、偶収差を実質的に補正することである
。
ステムの偶収差を他方のサブシステムの偶収差で補償す
ることによって、偶収差を実質的に補正することである
。
【0012】
【課題を解決するための手段】最も広い見地から見ると
、本発明は、実質的に平らな対象領域と実質的に平らな
画像領域を有する光学システムである。
、本発明は、実質的に平らな対象領域と実質的に平らな
画像領域を有する光学システムである。
【0013】本発明のさらに詳しい見地から見ると、1
つの光学サブシステムが第2光学サブシステムの画像領
域湾曲を補償して、実質的に平らな画像領域を形成する
。
つの光学サブシステムが第2光学サブシステムの画像領
域湾曲を補償して、実質的に平らな画像領域を形成する
。
【0014】本発明のさらに詳しい他の見地から見ると
、1つの光学サブシステムが1つの画像面の上の対象の
焦点の合った画像を提供し、前記の画像面は第2光学サ
ブシステムの画像領域湾曲と実質的に逆である湾曲を有
し、これによって第2光学サブシステムの出力は実質的
に平らな画像領域となる。
、1つの光学サブシステムが1つの画像面の上の対象の
焦点の合った画像を提供し、前記の画像面は第2光学サ
ブシステムの画像領域湾曲と実質的に逆である湾曲を有
し、これによって第2光学サブシステムの出力は実質的
に平らな画像領域となる。
【0015】本発明のさらに詳しい他の見地から見ると
、各サブシステムは、コマ収差やゆがみなどの奇収差に
ついて個別に補正される。
、各サブシステムは、コマ収差やゆがみなどの奇収差に
ついて個別に補正される。
【0016】本発明のさらに詳しい他の見地から見ると
、球面収差、非点収差、及び画像領域湾曲などの、サブ
システムの偶収差が各サブシステムによって補償される
。
、球面収差、非点収差、及び画像領域湾曲などの、サブ
システムの偶収差が各サブシステムによって補償される
。
【0017】本発明のさらに詳しい他の見地から見ると
、光学サブシステムの一方は1×入力光学システムであ
り、他の1つの光学サブシステムはN×出力光学サブシ
ステムである。
、光学サブシステムの一方は1×入力光学システムであ
り、他の1つの光学サブシステムはN×出力光学サブシ
ステムである。
【0018】本発明のさらに詳しい他の見地から見ると
、入力光学サブシステムは反射屈折光学サブシステムで
あり、出力光学サブシステムは屈折光学サブシステムで
ある。
、入力光学サブシステムは反射屈折光学サブシステムで
あり、出力光学サブシステムは屈折光学サブシステムで
ある。
【0019】本発明のさらに詳しい他の見地から見ると
、入力光学サブシステムと出力光学サブシステムとの間
に、一次絞りの再写像を行う1群のエア離間レンズがあ
る。
、入力光学サブシステムと出力光学サブシステムとの間
に、一次絞りの再写像を行う1群のエア離間レンズがあ
る。
【0020】本発明のさらに詳しい他の見地から見ると
、屈折光学システムに一次絞りの再写像を行うために使
用されるエア離間レンズは、像空間テレセントリシティ
を提供する効果を有する。
、屈折光学システムに一次絞りの再写像を行うために使
用されるエア離間レンズは、像空間テレセントリシティ
を提供する効果を有する。
【0021】本発明のさらに詳しい他の見地から見ると
、システムをよりコンパクトにするために、1つまたは
複数の折りたたみミラーを使用することができる。
、システムをよりコンパクトにするために、1つまたは
複数の折りたたみミラーを使用することができる。
【0022】
【実施例】図1と図2は、全領域システムと比較したと
きの環状領域システムの画像領域出力の比較を示す。図
1の陰影区域2は、軸6を有する全領域システムの円形
画像領域に相当する。全領域システムの画像領域は、円
形領域に制限されるものではないが、円形領域内にどの
ような幾何学的形状をもつこともできる。図2の陰影区
域4は、軸8を有する環状領域システムの画像領域に相
当する。環状領域システムが全領域システムと寸法上同
じ有用画像区域を、走査することなしに達成するには、
環状領域画像サイズは実質的により大きなものでなくて
はならない。したがって、非走査環状領域システムが全
領域システムと同じ有用画像区域を達成するには、環状
領域システムの光学機構は実質的により大きなものにな
る。
きの環状領域システムの画像領域出力の比較を示す。図
1の陰影区域2は、軸6を有する全領域システムの円形
画像領域に相当する。全領域システムの画像領域は、円
形領域に制限されるものではないが、円形領域内にどの
ような幾何学的形状をもつこともできる。図2の陰影区
域4は、軸8を有する環状領域システムの画像領域に相
当する。環状領域システムが全領域システムと寸法上同
じ有用画像区域を、走査することなしに達成するには、
環状領域画像サイズは実質的により大きなものでなくて
はならない。したがって、非走査環状領域システムが全
領域システムと同じ有用画像区域を達成するには、環状
領域システムの光学機構は実質的により大きなものにな
る。
【0023】マツモトの米国特許第4812028号に
記載されたシステムの最も実用的な使用は、マツモトの
特許における図1の対象Oと画像Iの位置から明らかな
ように、環状領域型システムとしてである。マツモト・
システムが本発明の全領域システムの有用画像区域に匹
敵する有用画像区域を達成するためには、マツモトの図
1に示されるマツモトの光学システムは、実質的により
大きなものでなければならない。さらに、マツモトの図
1の中間画像Iは平面画像に見え、これは図1のマツモ
ト・システムのサブシステムS2の対象O’である。さ
らに図1のマツモト・システムでは、入力対象Oは実質
的に出力画像I’と同じ位置にある。したがって、マツ
モトの図1の光学システムは、縮小写真製版レンズとし
ての制限されたユーティリティである。入力対象Oと出
力画像Iが実質的に同じ位置になくて、より実用的に有
用なシステムを達成するために、マツモトは、例として
マツモトの図7と図8に示すような実質上より複雑なも
のを紹介している。さらに、マツモトの図1のミラーM
2は、軸の領域点にとっては障害物であり、マツモト・
システムが軸上モードで使用されることを妨げ、したが
って、これらのシステムが高開口数を達成することを妨
げる。
記載されたシステムの最も実用的な使用は、マツモトの
特許における図1の対象Oと画像Iの位置から明らかな
ように、環状領域型システムとしてである。マツモト・
システムが本発明の全領域システムの有用画像区域に匹
敵する有用画像区域を達成するためには、マツモトの図
1に示されるマツモトの光学システムは、実質的により
大きなものでなければならない。さらに、マツモトの図
1の中間画像Iは平面画像に見え、これは図1のマツモ
ト・システムのサブシステムS2の対象O’である。さ
らに図1のマツモト・システムでは、入力対象Oは実質
的に出力画像I’と同じ位置にある。したがって、マツ
モトの図1の光学システムは、縮小写真製版レンズとし
ての制限されたユーティリティである。入力対象Oと出
力画像Iが実質的に同じ位置になくて、より実用的に有
用なシステムを達成するために、マツモトは、例として
マツモトの図7と図8に示すような実質上より複雑なも
のを紹介している。さらに、マツモトの図1のミラーM
2は、軸の領域点にとっては障害物であり、マツモト・
システムが軸上モードで使用されることを妨げ、したが
って、これらのシステムが高開口数を達成することを妨
げる。
【0024】本発明によるシステムは、サブシステム間
のペッツヴァルの和を補償する。ペッツヴァルの和は、
特に照射にエクサイマ・レーザが使用されるときに、色
収差補正の問題を少なくする。
のペッツヴァルの和を補償する。ペッツヴァルの和は、
特に照射にエクサイマ・レーザが使用されるときに、色
収差補正の問題を少なくする。
【0025】図3は、本発明による光学サブシステムの
概略図である。対象6は、湾曲画像10を投影する光学
サブシステム8を通じて写像される。前記の湾曲画像1
0は、実質的に平面であり実質的に無収差の実像14を
投影する光学サブシステム12への入力である。好まし
い実施例では、対象6は写真製版マスクであり、画像1
4は、半導体チップすなわち半導体チップ実装基板であ
る基板16の上に投影される。このマスクは、電磁放射
線、好ましくは紫外線放射線を不透明な部域と透明な部
域とを通してマスク6の上に伝える照明システム18に
よって、照射されることが好ましい。
概略図である。対象6は、湾曲画像10を投影する光学
サブシステム8を通じて写像される。前記の湾曲画像1
0は、実質的に平面であり実質的に無収差の実像14を
投影する光学サブシステム12への入力である。好まし
い実施例では、対象6は写真製版マスクであり、画像1
4は、半導体チップすなわち半導体チップ実装基板であ
る基板16の上に投影される。このマスクは、電磁放射
線、好ましくは紫外線放射線を不透明な部域と透明な部
域とを通してマスク6の上に伝える照明システム18に
よって、照射されることが好ましい。
【0026】好ましい実施例では、光学システムは、紫
外線放射線エクサイマ・レーザ源の全帯域幅にわたって
4分の1ミクロンまたはこれより高い分解能を有する、
縮小反射屈折光学レンズである。好ましい実施例では、
ペッツヴァルの和の補正は、低開口数の反射屈折光学1
×システムと、高開口数と広い画像領域の屈折N×レン
ズとを組み合わせることによって得られる。反射屈折光
学システムの凹球面ミラーは、複合システムの一次絞り
として働く。この一次絞りは、屈折光学縮小レンズに再
写像されて、最終画像空間にテレセントリシティを得る
。少数の光学要素によって奇収差のための屈折光学サブ
システムを独立に補正できるようにするために、一次絞
りを屈折光学システムに再写像して、再写像された一次
絞りの前後の部分の間における屈折光学システム内の光
力分布を、いくらか対称にすることが望ましい。
外線放射線エクサイマ・レーザ源の全帯域幅にわたって
4分の1ミクロンまたはこれより高い分解能を有する、
縮小反射屈折光学レンズである。好ましい実施例では、
ペッツヴァルの和の補正は、低開口数の反射屈折光学1
×システムと、高開口数と広い画像領域の屈折N×レン
ズとを組み合わせることによって得られる。反射屈折光
学システムの凹球面ミラーは、複合システムの一次絞り
として働く。この一次絞りは、屈折光学縮小レンズに再
写像されて、最終画像空間にテレセントリシティを得る
。少数の光学要素によって奇収差のための屈折光学サブ
システムを独立に補正できるようにするために、一次絞
りを屈折光学システムに再写像して、再写像された一次
絞りの前後の部分の間における屈折光学システム内の光
力分布を、いくらか対称にすることが望ましい。
【0027】設計された反射屈折光学システムは、光線
が絞りに入射する前と絞りから反射した後で同じレンズ
を通るので、絞りについては対称である。反射屈折光学
1×システムによって生成された中間画像領域は、縮小
レンズのための対象領域となる。適切な被覆をもつ溶融
シリカのビーム・スプリット立方体が、対象のアクセス
可能な画像を形成するために使用することがあり、この
画像は最も通常には、最終画像に位置するウェハをパタ
ーン化するために使用されるマスクとなる。代わりに、
軸外しリング、すなわちスロット画像領域は、ビーム・
スプリット立方体を下記のように領域スプリット反射プ
リズム組合せで置き換えることによって得られる。ビー
ム・スプリットまたは領域スプリットは、後で説明する
好ましい実施例に図示するように、反射屈折光学システ
ムのレンズで屈折光学レンズのペッツヴァルの和を補償
する、本発明の主要原理を展開する設計から得られる画
像空間開口数に関するすべての制約を排除して、低開口
ビームにおいて起こる。
が絞りに入射する前と絞りから反射した後で同じレンズ
を通るので、絞りについては対称である。反射屈折光学
1×システムによって生成された中間画像領域は、縮小
レンズのための対象領域となる。適切な被覆をもつ溶融
シリカのビーム・スプリット立方体が、対象のアクセス
可能な画像を形成するために使用することがあり、この
画像は最も通常には、最終画像に位置するウェハをパタ
ーン化するために使用されるマスクとなる。代わりに、
軸外しリング、すなわちスロット画像領域は、ビーム・
スプリット立方体を下記のように領域スプリット反射プ
リズム組合せで置き換えることによって得られる。ビー
ム・スプリットまたは領域スプリットは、後で説明する
好ましい実施例に図示するように、反射屈折光学システ
ムのレンズで屈折光学レンズのペッツヴァルの和を補償
する、本発明の主要原理を展開する設計から得られる画
像空間開口数に関するすべての制約を排除して、低開口
ビームにおいて起こる。
【0028】本発明は、微細設計ルールを有する集積電
子回路パターンの高品質画像を形成するための光学シス
テムに関する。好ましい実施例では、反射屈折光学1×
システムが、屈折光学縮小レンズに湾曲画像領域を供給
する。好ましい実施例の1×サブシステムと縮小光学サ
ブシステムの両方で所定の好ましい湾曲関係特徴を有す
る屈折修正装置が、協働して、拡張領域全体に微細特徴
を有する高度に修正されたN×画像を生成する。縮小率
Nは、ほぼ2と20の間にあることが好ましく、約4ま
たは5が最も好ましい。
子回路パターンの高品質画像を形成するための光学シス
テムに関する。好ましい実施例では、反射屈折光学1×
システムが、屈折光学縮小レンズに湾曲画像領域を供給
する。好ましい実施例の1×サブシステムと縮小光学サ
ブシステムの両方で所定の好ましい湾曲関係特徴を有す
る屈折修正装置が、協働して、拡張領域全体に微細特徴
を有する高度に修正されたN×画像を生成する。縮小率
Nは、ほぼ2と20の間にあることが好ましく、約4ま
たは5が最も好ましい。
【0029】本発明による光学システムは、実質的に平
面の、回折が制限された性能を有するテレセントリック
な縮小反射屈折光学リレー・レンズを提供し、この性能
は詳しくはエクサイマ・レーザの全紫外線帯域にわたり
、そして特に、157nm、193nm、248nm、
または308nmなどの種々の紫外線エクサイマ・レー
ザのいずれかで動作するように、構成されている。
面の、回折が制限された性能を有するテレセントリック
な縮小反射屈折光学リレー・レンズを提供し、この性能
は詳しくはエクサイマ・レーザの全紫外線帯域にわたり
、そして特に、157nm、193nm、248nm、
または308nmなどの種々の紫外線エクサイマ・レー
ザのいずれかで動作するように、構成されている。
【0030】本発明による光学システムは、非常に高感
度の深いUVレジストと、超小形電子集積回路の光学式
微細製版のための高強度エクサイマ・レーザ光線の使用
を可能にし、光学システムの実効透過度を犠牲にするこ
とを可能にするが、この実効透過度の犠牲は、ある実施
例で採用されたビーム・スプリット技術によって発生し
、アクセス可能で有用な画像を形成し、また光学システ
ムの優れた性能を得るために必要な大型全ガラス経路か
らも得られる。
度の深いUVレジストと、超小形電子集積回路の光学式
微細製版のための高強度エクサイマ・レーザ光線の使用
を可能にし、光学システムの実効透過度を犠牲にするこ
とを可能にするが、この実効透過度の犠牲は、ある実施
例で採用されたビーム・スプリット技術によって発生し
、アクセス可能で有用な画像を形成し、また光学システ
ムの優れた性能を得るために必要な大型全ガラス経路か
らも得られる。
【0031】本発明による光学システムは、光学式微細
製版の限界をサブミクロン、より具体的には4分の1ミ
クロンの分解能まで拡張、または0.7またはそれ以上
の開口数を採用することによって、それ以上の拡張を可
能にする。
製版の限界をサブミクロン、より具体的には4分の1ミ
クロンの分解能まで拡張、または0.7またはそれ以上
の開口数を採用することによって、それ以上の拡張を可
能にする。
【0032】図4は、本発明による光学システムのある
特定の実施例を示す。光学システム20は1×反射屈折
光学サブシステムである。サブシステム22は1つの屈
折光学サブシステムである。サブシステム20は、ビー
ム・スプリット立方体24と湾曲ミラー26を含む。サ
ブシステム20とサブシステム22との間には、エア離
間レンズ群28がある。エア離間レンズ28とサブシス
テム22との間には、折曲げミラー30がある。折曲げ
ミラー30はオプションであり、全体の光学システムの
寸法を小さくするためにのみ役立つ。
特定の実施例を示す。光学システム20は1×反射屈折
光学サブシステムである。サブシステム22は1つの屈
折光学サブシステムである。サブシステム20は、ビー
ム・スプリット立方体24と湾曲ミラー26を含む。サ
ブシステム20とサブシステム22との間には、エア離
間レンズ群28がある。エア離間レンズ28とサブシス
テム22との間には、折曲げミラー30がある。折曲げ
ミラー30はオプションであり、全体の光学システムの
寸法を小さくするためにのみ役立つ。
【0033】本発明によるレンズ・システムの製造に使
用される材料の種類に、ほとんど制限はない。ガラスは
、特定の適用に望まれる波長で良好に透過するのみでな
ければならない。図4の実施例についての製造パラメー
タを表で示す。図4と後出の表の実施例は、約2480
オングストロームの波長での、KrFエクサイマ・レー
ザ照射光線からの照度で使用されることが好ましい。 このシステムは、縮小率4で動作するように設計されて
いるが、性能を犠牲にせずに他の任意の縮小率にシステ
ムを変更することもできる。縮小率は、本質的に屈折光
学レンズによって達成される。像空間開口数0.7を縮
小率5で得たい場合、反射屈折光学1×システムは、開
口数0.14で稼動していることになり、ここで縮小率
4については開口数0.175で稼動しなければならな
い。球面収差と非点収差の補償量は、屈折光学レンズに
基づく同じ型の収差を補正するために生成されなければ
ならず、これは、反射屈折光学1×システムのミラー2
6の前のネガティブ・メニスカス38またはシェル36
のパワーを変化させることによって得られ、ここで、凹
面ミラーを使用して多くの画像領域湾曲を処理する。図
4と表の実施例は単一要素としてのメニスカス38とシ
ェル36を示しているが、これらの要素をある環境の中
ではより複雑なレンズ要素群で置換することが好ましい
ことは、当業者には明らかになろう。
用される材料の種類に、ほとんど制限はない。ガラスは
、特定の適用に望まれる波長で良好に透過するのみでな
ければならない。図4の実施例についての製造パラメー
タを表で示す。図4と後出の表の実施例は、約2480
オングストロームの波長での、KrFエクサイマ・レー
ザ照射光線からの照度で使用されることが好ましい。 このシステムは、縮小率4で動作するように設計されて
いるが、性能を犠牲にせずに他の任意の縮小率にシステ
ムを変更することもできる。縮小率は、本質的に屈折光
学レンズによって達成される。像空間開口数0.7を縮
小率5で得たい場合、反射屈折光学1×システムは、開
口数0.14で稼動していることになり、ここで縮小率
4については開口数0.175で稼動しなければならな
い。球面収差と非点収差の補償量は、屈折光学レンズに
基づく同じ型の収差を補正するために生成されなければ
ならず、これは、反射屈折光学1×システムのミラー2
6の前のネガティブ・メニスカス38またはシェル36
のパワーを変化させることによって得られ、ここで、凹
面ミラーを使用して多くの画像領域湾曲を処理する。図
4と表の実施例は単一要素としてのメニスカス38とシ
ェル36を示しているが、これらの要素をある環境の中
ではより複雑なレンズ要素群で置換することが好ましい
ことは、当業者には明らかになろう。
【0034】図4と表の実施例では、すべてのレンズは
、約2480オングストロームのKrFエクサイマ・レ
ーザ波長での優れた伝送を考慮して、溶融シリカで作ら
れる。より長い波長が適切である適用については、スコ
ット・グラス・テクノロジー社などのメーカーのカタロ
グには多様で有用な光学ガラスが存在する。細線エクサ
イマー・レーザが利用可能であるため、色収差をさらに
取り扱う必要はない。1×反射屈折光学レンズにおける
凹球面ミラー26の前のネガティブ・メニスカス・レン
ズ、および薄シェル38は、色収差を減らすために役立
つ。しかしながら設計は、色々な分散のガラスを組み合
わせて普通の方法で色消しにして、そのようなガラスが
ある場合の適用では、領域修正および球面収差修正モジ
ュールを作り、メニスカス38とシェル36のための代
用としてもよい。深い紫外線の中で使用するには、色消
しは、アルカリ・ハロゲン化物ならびに溶融シリカから
作られたレンズで実施される。同じ色消し法を、N×縮
小サブシステムに適用することができる。
、約2480オングストロームのKrFエクサイマ・レ
ーザ波長での優れた伝送を考慮して、溶融シリカで作ら
れる。より長い波長が適切である適用については、スコ
ット・グラス・テクノロジー社などのメーカーのカタロ
グには多様で有用な光学ガラスが存在する。細線エクサ
イマー・レーザが利用可能であるため、色収差をさらに
取り扱う必要はない。1×反射屈折光学レンズにおける
凹球面ミラー26の前のネガティブ・メニスカス・レン
ズ、および薄シェル38は、色収差を減らすために役立
つ。しかしながら設計は、色々な分散のガラスを組み合
わせて普通の方法で色消しにして、そのようなガラスが
ある場合の適用では、領域修正および球面収差修正モジ
ュールを作り、メニスカス38とシェル36のための代
用としてもよい。深い紫外線の中で使用するには、色消
しは、アルカリ・ハロゲン化物ならびに溶融シリカから
作られたレンズで実施される。同じ色消し法を、N×縮
小サブシステムに適用することができる。
【0035】図5は、図4の光学サブシステム20の拡
大図である。図6は、図4のサブシステム22の画像側
34における最後の2つのレンズの拡大図である。図9
は、図4の光学システムを示すもので、マスクからビー
ム・スプリット構造で動作するウエハへ通じる完全開口
光線があり、ビーム・スプリット構造は、縮小反射屈折
光学レンズのオブスキュレーションを除去するようにな
っている。屈折光学レンズの反射屈折光学システムによ
る補償の原理は、広い領域にわたって高開口数を必要と
するシステムでは一般的に適用されるものである。
大図である。図6は、図4のサブシステム22の画像側
34における最後の2つのレンズの拡大図である。図9
は、図4の光学システムを示すもので、マスクからビー
ム・スプリット構造で動作するウエハへ通じる完全開口
光線があり、ビーム・スプリット構造は、縮小反射屈折
光学レンズのオブスキュレーションを除去するようにな
っている。屈折光学レンズの反射屈折光学システムによ
る補償の原理は、広い領域にわたって高開口数を必要と
するシステムでは一般的に適用されるものである。
【0036】表は、本発明による出力開口数0.7及び
15mm×15mmの正方形区域を覆うのに十分な直径
22mmの出力画像34上の円形領域を有する4×領域
補償型縮小反射屈折光学レンズのための、図4の実施例
の好ましい構造パラメータを表にしたものである。表に
指定されたパラメータを有する図4のシステムは、サブ
ミクロン、具体的には4分の1ミクロンより良い分解能
を有する。
15mm×15mmの正方形区域を覆うのに十分な直径
22mmの出力画像34上の円形領域を有する4×領域
補償型縮小反射屈折光学レンズのための、図4の実施例
の好ましい構造パラメータを表にしたものである。表に
指定されたパラメータを有する図4のシステムは、サブ
ミクロン、具体的には4分の1ミクロンより良い分解能
を有する。
【0037】図9に示す1×反射屈折光学サブシステム
の実施例は、図4のビーム・スプリット光学要素24で
ある。ビーム・スプリット面27の設計についての詳細
は、A・E・ローゼンブルートの米国特許出願第185
187号で見ることができ、この中の記載によれば、ビ
ーム・スプリット光学要素24とその構造は、プリズム
25のような第1の三角基体とプリズム29のような第
2の三角基体を有する。第1の三角基体25は、複数の
薄膜構造31で被覆されたプリズムの斜辺に相当する実
質的に平らな面27を持ち、その薄膜構造31における
複数反射の結果として実効収差のないビームを与えるよ
うに、各光線を反射及び透過の部分に分割させる材質及
び厚さを有する。第2の三角基体29は、第1プリズム
25の斜辺の上に付着させた薄膜構造31に光学的に接
着した斜辺に相当する、実質的に平らな面を持つ。前記
反射及び透過に分割された光線において位相分布及び振
幅分布を補償することによって、収差及び歪みをなくす
ことができる。前記薄膜被覆は、ハフニア、フッ化マグ
ネシウム、アルミナ及び酸化ケイ素から選択される。ロ
ーゼンブルートの教示を参照されたい。ローゼンブルー
トの教示によれば、当業者は、特定の波長と光学サブシ
ステムのためのビーム・スプリット面用被覆物を設計す
ることができる。
の実施例は、図4のビーム・スプリット光学要素24で
ある。ビーム・スプリット面27の設計についての詳細
は、A・E・ローゼンブルートの米国特許出願第185
187号で見ることができ、この中の記載によれば、ビ
ーム・スプリット光学要素24とその構造は、プリズム
25のような第1の三角基体とプリズム29のような第
2の三角基体を有する。第1の三角基体25は、複数の
薄膜構造31で被覆されたプリズムの斜辺に相当する実
質的に平らな面27を持ち、その薄膜構造31における
複数反射の結果として実効収差のないビームを与えるよ
うに、各光線を反射及び透過の部分に分割させる材質及
び厚さを有する。第2の三角基体29は、第1プリズム
25の斜辺の上に付着させた薄膜構造31に光学的に接
着した斜辺に相当する、実質的に平らな面を持つ。前記
反射及び透過に分割された光線において位相分布及び振
幅分布を補償することによって、収差及び歪みをなくす
ことができる。前記薄膜被覆は、ハフニア、フッ化マグ
ネシウム、アルミナ及び酸化ケイ素から選択される。ロ
ーゼンブルートの教示を参照されたい。ローゼンブルー
トの教示によれば、当業者は、特定の波長と光学サブシ
ステムのためのビーム・スプリット面用被覆物を設計す
ることができる。
【0038】表における表面の順序は、オブジェクト3
2から、ビーム・スプリット立方体24を通過し、レン
ズ36、38を通過して湾曲反射面26に達し、レンズ
38、36を通過して戻り、ビーム・スプリット立方体
斜辺27で反射して、エア離間レンズ群28のレンズ要
素40、42を通過し、光学サブシステム22のレンズ
44、46、48、50、52、54、56、58、及
び60を通過する光線について並べたものである。折曲
げミラー30は、この機能はエア離間レンズ群28と光
学サブシステム22の間で光線を折り曲げることだけで
あるから、表には示されていない。表では、表面におけ
る湾曲の中心が表面の左または表面の上にある場合には
、曲率半径の符号は正である。たとえば、マスク32か
ら凹面ミラー26に向かって伝播する光線については、
凹面ミラー26の表面108は正の曲率半径である。好
ましい実施例では、折曲げミラー30の表面134は表
面113から60mm、表面114から650mmであ
る。折曲げミラー30の表面134は、KrFまたは他
のエクサイマー波長で反射させるための標準的な技術に
よって被覆され保護された、Zerodur プレート
上の前面であることが好ましい。
2から、ビーム・スプリット立方体24を通過し、レン
ズ36、38を通過して湾曲反射面26に達し、レンズ
38、36を通過して戻り、ビーム・スプリット立方体
斜辺27で反射して、エア離間レンズ群28のレンズ要
素40、42を通過し、光学サブシステム22のレンズ
44、46、48、50、52、54、56、58、及
び60を通過する光線について並べたものである。折曲
げミラー30は、この機能はエア離間レンズ群28と光
学サブシステム22の間で光線を折り曲げることだけで
あるから、表には示されていない。表では、表面におけ
る湾曲の中心が表面の左または表面の上にある場合には
、曲率半径の符号は正である。たとえば、マスク32か
ら凹面ミラー26に向かって伝播する光線については、
凹面ミラー26の表面108は正の曲率半径である。好
ましい実施例では、折曲げミラー30の表面134は表
面113から60mm、表面114から650mmであ
る。折曲げミラー30の表面134は、KrFまたは他
のエクサイマー波長で反射させるための標準的な技術に
よって被覆され保護された、Zerodur プレート
上の前面であることが好ましい。
【0039】
表
表面 曲率半径 次の表面
次の表面
mm までの距離
への屈折率
mm n=1.5085507
a= 1.0マスク 100
平面 5
a六面体の面 101
平面 67.925
n六面体の対角面 102
平面 67.925
n六面体の面 103 平
面 293.069
a 104
201.354 29.996
n
105 211.068 510.
222 a
106 242.520
28.816 n
107 522.
878 25.0
aミラー 108 5
16.823 25.0
a六面体の面 103
平面 67.925
n六面体の対角面 102 平面
67.925 n
六面体の面 109 平面
359.233 a
110
1329.060 30.005
n 11
1 587.498 25.0
a
112 25820.8 6
0.0 n
113 1064.07
0 1250 a
114 5
49.336 110.0
n 115
895.404 2.214
a
116 −2859.931 12
5.0 n
117 1067.446
5.0 a
118 −2
007.148 100.0
n 119
3505.177 15.0
a
120 −1032.353 100
.00 n
121 −536.889
838.341 a
122 −70
7.878 150.0
n 123
−4440.978 118.438
a
124 −383.670 100.
00 n
125 −1196.545
1.0 a
126 −214
.168 175.0
n 127
−118.494 75.0
a
128 −120.095 75.0
n
129 −233.331
5.0 a
130 −106.
809 55.0 n
131
699.946 0.5
aターゲット 132
平面
表
表面 曲率半径 次の表面
次の表面
mm までの距離
への屈折率
mm n=1.5085507
a= 1.0マスク 100
平面 5
a六面体の面 101
平面 67.925
n六面体の対角面 102
平面 67.925
n六面体の面 103 平
面 293.069
a 104
201.354 29.996
n
105 211.068 510.
222 a
106 242.520
28.816 n
107 522.
878 25.0
aミラー 108 5
16.823 25.0
a六面体の面 103
平面 67.925
n六面体の対角面 102 平面
67.925 n
六面体の面 109 平面
359.233 a
110
1329.060 30.005
n 11
1 587.498 25.0
a
112 25820.8 6
0.0 n
113 1064.07
0 1250 a
114 5
49.336 110.0
n 115
895.404 2.214
a
116 −2859.931 12
5.0 n
117 1067.446
5.0 a
118 −2
007.148 100.0
n 119
3505.177 15.0
a
120 −1032.353 100
.00 n
121 −536.889
838.341 a
122 −70
7.878 150.0
n 123
−4440.978 118.438
a
124 −383.670 100.
00 n
125 −1196.545
1.0 a
126 −214
.168 175.0
n 127
−118.494 75.0
a
128 −120.095 75.0
n
129 −233.331
5.0 a
130 −106.
809 55.0 n
131
699.946 0.5
aターゲット 132
平面
【0040】図8は、図4に示すサブシステム
20の代替実施例を示す。ここでは、ビーム・スプリッ
ト六面体24が反射プリズムの組合せ62によって置換
されていることだけが異なる。反射プリズムの組合せ6
2は、対角面66を持つガラス製プリズム64から形成
されている。対角面66の半分68は透過し、対角面6
6の半分70は使用される照射波長で反射する。図10
に示すように切られた第2プリズム72は、プリズム6
4の対角面66に対して配置された対角面74を有する
。これは、表面76に照射される対象から来る光の軸に
実質的に垂直なプリズム62の表面76をもたらす。プ
リズム64と62は、表面74に沿って光学的に接触し
ている。図8の反射プリズムの組合せは、領域を分割し
、軸外走査またはスロット画像領域を生成する。反射プ
リズムの組合せについては、プリズム64の斜辺66の
半分が光を透過するために使用され、したがって、領域
はこの表面によって分割される。図8に示すように、表
面76から現れる光線80は軸外である。光線80はレ
ンズ36、38を通過し、凹面ミラー26で反射し、レ
ンズ36、38を通じて、軸外である斜辺66の表面7
0へ戻り、軸外である光線82として表面70で反射す
る。 反射プリズムは、面44の位置にある平面ミラーで置換
されることも可能である。2つの光線の分割を可能にす
る、好ましくは平らな表面である反射表面及び屈折面の
任意の組合せが、使用可能である。
20の代替実施例を示す。ここでは、ビーム・スプリッ
ト六面体24が反射プリズムの組合せ62によって置換
されていることだけが異なる。反射プリズムの組合せ6
2は、対角面66を持つガラス製プリズム64から形成
されている。対角面66の半分68は透過し、対角面6
6の半分70は使用される照射波長で反射する。図10
に示すように切られた第2プリズム72は、プリズム6
4の対角面66に対して配置された対角面74を有する
。これは、表面76に照射される対象から来る光の軸に
実質的に垂直なプリズム62の表面76をもたらす。プ
リズム64と62は、表面74に沿って光学的に接触し
ている。図8の反射プリズムの組合せは、領域を分割し
、軸外走査またはスロット画像領域を生成する。反射プ
リズムの組合せについては、プリズム64の斜辺66の
半分が光を透過するために使用され、したがって、領域
はこの表面によって分割される。図8に示すように、表
面76から現れる光線80は軸外である。光線80はレ
ンズ36、38を通過し、凹面ミラー26で反射し、レ
ンズ36、38を通じて、軸外である斜辺66の表面7
0へ戻り、軸外である光線82として表面70で反射す
る。 反射プリズムは、面44の位置にある平面ミラーで置換
されることも可能である。2つの光線の分割を可能にす
る、好ましくは平らな表面である反射表面及び屈折面の
任意の組合せが、使用可能である。
【0041】図8の実施例は軸外システムであるから、
これは反射プリズムの組合せなしで使用可能であり、し
たがって反射屈折光学サブシステムとエア離間レンズ群
の間の光学軸における曲げもない。光学軸を曲げる手段
を使用することによって、大きなマスクがシステム対象
として使用されることができるようになり、写真製版ス
テッパ装置での光学システムの使用を可能にする。図1
2は、反射プリズムの組合せ36のない図8の実施例を
示す。光線80はミラー26に向かい、ミラー36の軸
84から偏向されることなく、光線82として反射され
る。
これは反射プリズムの組合せなしで使用可能であり、し
たがって反射屈折光学サブシステムとエア離間レンズ群
の間の光学軸における曲げもない。光学軸を曲げる手段
を使用することによって、大きなマスクがシステム対象
として使用されることができるようになり、写真製版ス
テッパ装置での光学システムの使用を可能にする。図1
2は、反射プリズムの組合せ36のない図8の実施例を
示す。光線80はミラー26に向かい、ミラー36の軸
84から偏向されることなく、光線82として反射され
る。
【0042】ビーム・スプリット六面体または反射プリ
ズムなどの組合せを使用しなければ、主としてシリコン
・ウエハに落ちる不均一の露光量に導く領域による、オ
ブスキュレーションの大きさの変化のために、光学微細
製版には好適ではない瞳孔における障害が、常に存在す
ることになる。さらに、障害が存在する中で得られる回
折が制限されたインパルス・レスポンスは、結果として
一層低品質の画像パターンとなることもある。4分の1
ミクロン、またはそれ以上の高分解能が、表に示した設
計で準備される開口数0.7、またはそれより高い開口
数で達成可能である。しかしながら、カバーされる領域
は、レンズ系が組み立てられる規模に依存する。表の設
計は、直径22mmの円形領域を有するレンズである。 表の設計で要求されるレンズ直径の計算は、当業者にと
っては簡単なことである。本発明で実施するレンズ製造
で使用される材料の種類には、ほとんど制限はないが、
特定の適用で所望される波長で良く透過するものでなけ
ればならない。
ズムなどの組合せを使用しなければ、主としてシリコン
・ウエハに落ちる不均一の露光量に導く領域による、オ
ブスキュレーションの大きさの変化のために、光学微細
製版には好適ではない瞳孔における障害が、常に存在す
ることになる。さらに、障害が存在する中で得られる回
折が制限されたインパルス・レスポンスは、結果として
一層低品質の画像パターンとなることもある。4分の1
ミクロン、またはそれ以上の高分解能が、表に示した設
計で準備される開口数0.7、またはそれより高い開口
数で達成可能である。しかしながら、カバーされる領域
は、レンズ系が組み立てられる規模に依存する。表の設
計は、直径22mmの円形領域を有するレンズである。 表の設計で要求されるレンズ直径の計算は、当業者にと
っては簡単なことである。本発明で実施するレンズ製造
で使用される材料の種類には、ほとんど制限はないが、
特定の適用で所望される波長で良く透過するものでなけ
ればならない。
【0043】要約すれば、本発明は、入力及び出力光学
サブシステムの、特に広い領域にわたって高開口数を必
要とするシステムで一般に適用可能な反射屈折光学シス
テムによる、屈折光学レンズの領域補償の原理を展開す
る光学システムである。奇収差は、屈折光学システムと
反射屈折光学システムにおいて個別に補正される。偶収
差と画像領域湾曲は、反射屈折光学システムと屈折光学
システムとの間で補償され、実質的に平らな出力画像と
なる。
サブシステムの、特に広い領域にわたって高開口数を必
要とするシステムで一般に適用可能な反射屈折光学シス
テムによる、屈折光学レンズの領域補償の原理を展開す
る光学システムである。奇収差は、屈折光学システムと
反射屈折光学システムにおいて個別に補正される。偶収
差と画像領域湾曲は、反射屈折光学システムと屈折光学
システムとの間で補償され、実質的に平らな出力画像と
なる。
【0044】
【発明の効果】本発明は、実質的に平らで実質的に無収
差の画像領域が実質的に平らな平面の上に投影される、
光学システムを提供するものである。
差の画像領域が実質的に平らな平面の上に投影される、
光学システムを提供するものである。
【図1】全領域画像を示す図である。
【図2】環状領域画像を示す図である。
【図3】本発明による光学システムの概略図である。
【図4】本発明による光学システムのある特定の実施例
を示す図である。
を示す図である。
【図5】図4の反射屈折光学1×システムの拡大図であ
る。
る。
【図6】図4の実施例のN×縮小サブシステムにおける
最終の2つの光学構成要素の拡大図である。
最終の2つの光学構成要素の拡大図である。
【図7】図5の反射屈折光学1×システムのビーム・ス
プリット六面体がどのように使用されてマスクを画像化
するかを示す図である。
プリット六面体がどのように使用されてマスクを画像化
するかを示す図である。
【図8】走査リングまたはスロット画像領域などの、軸
外画像領域を発生させるために、反射プリズムの組合せ
を使用して領域を分割する、図5の反射屈折光学1×シ
ステムの代替実施例を示す図である。
外画像領域を発生させるために、反射プリズムの組合せ
を使用して領域を分割する、図5の反射屈折光学1×シ
ステムの代替実施例を示す図である。
【図9】図4の光学システムおよび対象から画像への全
開口光線の概略図である。
開口光線の概略図である。
【図10】反射プリズムの組合せのない図8の実施例を
示す図である。
示す図である。
6 対象
8 光学サブシステム
10 湾曲画像
12 光学サブシステム
14 実像
16 基板
18 照明システム
20 光学サブシステム
24 ビーム・スプリット六面体
26 湾曲ミラー
28 エア離間レンズ群
29 プリズム
30 折曲げミラー
31 薄膜構造
34 画像側
36 シェル
38 ネガティブ・メニスカス
62 プリズムの組合せ
66 対角面
74 対角面
80、82 光線
Claims (35)
- 【請求項1】入力サブシステムと、出力サブシステムと
を含み、前記入力サブシステムと前記出力サブシステム
は、各々が個別に奇収差について実質的に補正され、前
記入力サブシステムの偶収差は前記出力サブシステムの
偶収差を実質的に補償して、実質的に平らな画像領域を
形成する、対象の実質的に平らな画像を投影するための
光学システム。 - 【請求項2】少なくとも前記入力光学システム及び前記
出力光学システムの内の1つが反射屈折光学システムで
ある、請求項1に記載の光学システム。 - 【請求項3】前記入力光学システムが1×システムであ
る、請求項1に記載の光学システム。 - 【請求項4】前記反射屈折光学システムが1つの絞りを
含む、請求項2に記載の光学システム。 - 【請求項5】前記入力光学サブシステムが反射屈折光学
式であり、反射凹表面を有し、そして前記光学システム
が、前記入力光学システムと前記出力光学システムとの
間に、さらに少なくとも1つの光学要素を含み、前記出
力光学システム内に前記絞りを再写像する、請求項2に
記載の光学システム。 - 【請求項6】前記の少なくとも1つの光学要素がエア離
間レンズ群である、請求項5に記載の光学システム。 - 【請求項7】前記の反射屈折光学システムが、画像形成
照射光線の伝播をサポートする能力のある材料から成り
少なくとも1つの実質的に平らな表面を有する第1光学
要素と、前記の実質的に平らな表面からの反射と該表面
の透過に起因する実質的に収差及びゆがみがない該表面
からの反射光線、及び該表面の透過光線を供給するため
の、該表面上の複数の薄膜被覆と、前記の実質的に平ら
な表面からの反射光線又は該表面の透過光線を受け取る
ための反射凹表面と、を含む、請求項2に記載の光学シ
ステム。 - 【請求項8】前記出力光学サブシステムの残留偶収差を
実質的に補償する偶収差を供給するための、レンズ群を
さらに含む、請求項7に記載のシステム。 - 【請求項9】前記入力レンズ群及び前記反射凹表面が、
実質的に前記反射屈折光学システムの奇収差を補正し、
所定の画像領域湾曲を有する中間画像を与える、請求項
7に記載のシステム。 - 【請求項10】前記入力光学サブシステムが中間画像を
与え、前記光学要素が前記対象を前記中間画像から分離
する、請求項9に記載のシステム。 - 【請求項11】前記システムがエクサイマー・レーザの
全紫外線帯域にわたってサブミクロンの分解能を有する
、請求項1に記載のシステム。 - 【請求項12】前記システムがKrFレーザの約248
0オングストロームの波長でサブミクロンの分解能を有
する、請求項1に記載のシステム。 - 【請求項13】前記薄膜被覆が前記の実質的に平らな表
面にわたって実質的に均一な厚さの材料から成り、前記
の実質的に平らな表面からの前記反射光線と、前記の実
質的に平らな表面の前記透過光線における、補償位相分
布と補償振幅分布を生成し、前記の実質的に平らな表面
とその上の被覆面からの収差とゆがみを実質的に除去す
る、請求項7に記載のシステム。 - 【請求項14】前記の画像形成照射光線の伝播をサポー
トする能力のある材料からなる第2光学要素をさらに含
み、該第2光学要素は少なくとも1つの実質的に平らな
表面を有し、前記薄膜被覆が上に積層される前記第1光
学要素とは反対側の該薄膜被覆上に接する請求項7に記
載のシステム。 - 【請求項15】前記第1及び前記第2光学要素はプリズ
ムであり、その前記平らな表面は前記プリズムの面であ
り、前記第1及び第2光学要素の組合せはビーム・スプ
リット構造を形成する、請求項14に記載のシステム。 - 【請求項16】前記薄膜被覆が、ハフニア、フッ化マグ
ネシウム、アルミナ、及び酸化ケイ素のグループ内の少
なくとも1つから選択される、請求項7に記載のシステ
ム。 - 【請求項17】前記入力光学サブシステムと前記出力光
学サブシステムとの間に、1つの折曲げ反射要素をさら
に含む、請求項1に記載の光学システム。 - 【請求項18】前記光学システムが回転対称形の光学シ
ステムである、請求項7に記載の光学システム。 - 【請求項19】前記入力サブシステムが、前記出力光学
システムの画像領域湾曲とは逆の画像領域湾曲を有する
中間画像を供給する、請求項1に記載の光学システム。 - 【請求項20】前記反射屈折光学システムが、領域スプ
リット・ビーム折曲げ要素、前記領域スプリット・ビー
ム折曲げ要素からの光線を受け入れるための反射凹表面
を含む、請求項2に記載の光学システム。 - 【請求項21】前記の出力光学サブシステムの偶収差を
補償する実質的な偶収差を供給するための、レンズ群を
さらに含む、請求項20に記載のシステム。 - 【請求項22】前記レンズ群と前記反射凹表面が、前記
反射屈折光学システムの奇収差を実質的に補正し、所定
の画像領域湾曲を有する中間画像を供給する、請求項2
0に記載のシステム。 - 【請求項23】前記領域スプリット・ビーム折曲げ要素
が反射プリズムの組合せである、請求項22に記載のシ
ステム。 - 【請求項24】前記領域スプリット・ビーム折曲げ要素
がミラーである、請求項20に記載の光学システム。 - 【請求項25】前記領域スプリット・ビーム折曲げ要素
が反射プリズムの組合せである、請求項20に記載の光
学システム。 - 【請求項26】前記光学システムがこの光学システムの
軸外部分を使用する、請求項24に記載の光学システム
。 - 【請求項27】前記光学システムがこの光学システムの
軸外部分を使用する、請求項25に記載の光学システム
。 - 【請求項28】前記光学システムが環状領域システムま
たはスロット領域システムである、請求項26に記載の
光学システム。 - 【請求項29】前記光学システムが環状領域システムま
たはスロット領域システムである、請求項27に記載の
光学システム。 - 【請求項30】前記光学システムが回転対称システムで
ある、請求項1に記載の光学システム。 - 【請求項31】前記折曲げ手段がビーム・スプリット六
面体である、請求項29に記載の光学システム。 - 【請求項32】前記折曲げ手段がプリズム反射の組合せ
である、請求項29に記載の光学システム。 - 【請求項33】前記対象の中間画像を形成するための中
間画像形成光学要素と、前記中間画像を前記出力画像形
成光学要素のための中間対象として使用して、前記出力
画像を形成するための、出力画像形成光学要素とを有し
、前記の出力画像形成光学要素は画像領域湾曲を有し、
前記の中間画像形成光学要素と前記の出力画像形成光学
要素の各々は、個別に実質的に奇収差について補正され
、前記の中間画像形成光学要素と前記の出力画像形成光
学要素は、実質的に偶収差について共に補正され、前記
の中間画像は、前記出力画像形成光学要素の前記画像領
域湾曲と反対の画像領域湾曲を有しており、前記の出力
画像領域は、実質的に平坦であり実質的に無収差である
、前記対象の実質的に平らな出力画像を投影するための
光学システム。 - 【請求項34】前記の中間画像形成光学要素は、前記光
学システムのための一次絞りとして凹球面ミラーを含み
、さらに、前記中間画像形成光学要素の間にエア離間レ
ンズ群を含み、前記エア離間レンズ群は前記出力形成光
学要素内で前記一次絞りを再写像する、請求項33に記
載の光学システム。 - 【請求項35】前記の中間画像形成光学要素が1×シス
テムであり、前記の出力画像形成光学要素はN×縮小屈
折光学システムであり、前記の光学システムはサブミク
ロンの分解能を有する、請求項34に記載の光学システ
ム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US575043 | 1990-08-28 | ||
US07/575,043 US5052763A (en) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | Optical system with two subsystems separately correcting odd aberrations and together correcting even aberrations |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04234722A true JPH04234722A (ja) | 1992-08-24 |
JPH07111512B2 JPH07111512B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=24298700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3140702A Expired - Fee Related JPH07111512B2 (ja) | 1990-08-28 | 1991-05-17 | 補償型光学システム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5052763A (ja) |
EP (1) | EP0475020B1 (ja) |
JP (1) | JPH07111512B2 (ja) |
CA (1) | CA2045944C (ja) |
DE (1) | DE69125328T2 (ja) |
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