KR102579215B1 - 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 방법 및 투영 노광 장치 - Google Patents

마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 방법 및 투영 노광 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102579215B1
KR102579215B1 KR1020197038951A KR20197038951A KR102579215B1 KR 102579215 B1 KR102579215 B1 KR 102579215B1 KR 1020197038951 A KR1020197038951 A KR 1020197038951A KR 20197038951 A KR20197038951 A KR 20197038951A KR 102579215 B1 KR102579215 B1 KR 102579215B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
manipulator
telecentricity
projection
plane
field
Prior art date
Application number
KR1020197038951A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200012975A (ko
Inventor
알렉산더 볼프
Original Assignee
칼 짜이스 에스엠티 게엠베하
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 filed Critical 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하
Publication of KR20200012975A publication Critical patent/KR20200012975A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102579215B1 publication Critical patent/KR102579215B1/ko

Links

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
    • G03F7/70258—Projection system adjustments, e.g. adjustments during exposure or alignment during assembly of projection system
    • G03F7/70266—Adaptive optics, e.g. deformable optical elements for wavefront control, e.g. for aberration adjustment or correction
    • 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
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
    • G02B13/143—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation for use with ultraviolet radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/22—Telecentric objectives or lens systems
    • 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
    • G02B17/0852—Catadioptric systems having a field corrector only
    • 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
    • G03F7/702—Reflective illumination, i.e. reflective optical elements other than folding mirrors, e.g. extreme ultraviolet [EUV] illumination systems
    • 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
    • G03F7/70591—Testing optical components
    • G03F7/706—Aberration measurement

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

투영 노광 장치의 동작 제어 시스템의 제어하에 마스크 패턴의 적어도 하나의 이미지로 감방사선 기판을 노광하기 위한 투영 노광 방법에서, 조명 영역에 놓인 패턴의 일부는 투영 렌즈의 도움으로 기판상의 이미지 필드를 포함하고, 이미지 필드에서 이미지 생성에 기여하는 투영 방사선의 모든 광선은 투영 빔 경로를 형성한다. 투영 방사선의 파면은 투영 빔 경로에 배열된 조작기 표면을 갖는 조작기 및 조작기 표면의 광학 효과를 가역적으로 변화시키기 위한 조작 장치에 의해 영향을 받는다. 작동 장치의 조작 된 값 변화는 목표 기능을 최적화하는 보정 알고리즘을 갖는 제어 프로그램에 기초하여 작동 제어 시스템에 의해 결정된다. 적어도 하나의 조작기의 목표 함수는 조작기에서 규정된 조작된 값 변화와 이에 의해 이미지 필드에서의 투영 방사선의 텔레센트리시티에 대해 달성될 수 있는 효과 사이의 관계를 기술하는 텔레센트리시티 감도를 포함한다.

Description

마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 방법 및 투영 노광 장치
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 투영 노광 방법, 투영 노광 방법을 수행하기에 적합한 청구항 10의 전제부에 따른 투영 노광 장치 및 청구항 17의 전제부에 따른 투영 렌즈에 관한 것이다.
오늘날, 반도체 부품 및 기타 미세 구조화된 부품, 예를 들어, 포토리소그래피 마스크를 생산하기 위해 마이크로리소그래피 투영 노광 방법이 주로 사용된다. 여기서, 예를 들어 이미지화될 구조물의 패턴, 예를 들어, 반도체 부품 층의 라인 패턴을 운반하거나 형성하는 마스크(레티클) 또는 다른 패턴 생성 장치가 사용된다. 패턴은 투영 노광 장치의 조명 시스템과 투영 렌즈 사이의 투영 렌즈의 오브젝트 평면의 영역에 위치되고 조명 시스템에 의해 제공된 조명 방사선에 의해 조명된다. 패턴에 의해 변경된 방사선은 투영 방사선으로서 투영 렌즈를 통해 이동하고, 상기 투영 렌즈는 노광될 기판상에 축소된 스케일로 패턴을 이미징한다. 기판의 표면은 오브젝트 평면에 광학적으로 켤레인 투영 렌즈의 이미지 평면에 배열된다. 기판은 일반적으로 감방사선 성 층(레지스트, 포토레지스트)으로 코팅된다.
투영 노광 장치의 개발에서 목표 중 하나는 리소그래피에 의해 기판상에 점점 더 작은 치수를 갖는 구조를 생성하는 것이다. 예를 들어 반도체 부품, 더 작은 구조는 더 높은 집적 밀도로 이어지고; 이는, 일반적으로, 생성된 마이크로구조화된 부품의 성능에 편리한 영향을 미친다.
생성될 수 있는 구조물의 크기는 사용된 투영 렌즈의 분해능에 결정적으로 의존하고, 후자는 먼저 투영에 사용된 투영 방사선의 파장을 감소시키고, 둘째는 이미지, 공정에 사용된 투영 렌즈의 이미지 측 개구수 NA를 증가시킴으로써 증가될 수 있다. 오늘날, 고해상도 투영 렌즈를 포함하는 투영 노광 장치는 심자외선(DUV) 범위 또는 극 자외선(EUV) 범위에서 260nm 미만의 파장에서 작동한다.
투영 렌즈는, 일반적으로, 사용되는 큰 개구수로도 이미징 수차의 교정과 관련하여 부분적으로 충돌하는 요건을 충족시키기 위해 다수의 광학 요소를 갖는다. 마이크로리소그래피 분야의 굴절 및 반사 굴절 투영 렌즈는 종종 10개 이상의 투명한 광학 요소를 갖는다. EUV 리소그래피용 시스템에서, 가능한 가장 적은 반사 요소로 4개 또는 6개의 미러를 관리하기 위해 노력하고 있다.
투영 렌즈가 광학 설계 및 제조를 고려할 수 있는 고유 이미징 수차 이외에, 사용 기간 동안, 특히 사용자 측의 투영 노광 장치의 작동 중에 이미징 수차가 발생할 수 있다. 이러한 이미징 수차는 종종 사용 동안 사용된 투영 방사선의 결과로서 투영 렌즈에 설치된 광학 요소의 변화에 의해 야기된다. 이 문제 범위는 종종 "렌즈 가열"이라는 핵심 단어 아래에서 다루어진다. 다른 내부 또는 외부 장애로 인해 이미징 성능이 저하될 수 있다. 여기에는 마스크의 가능한 스케일 오류, 주변의 기압 변화, 원래 렌즈 조정 위치와 고객의 사용 위치 사이의 중력장 강도의 차이, 고 에너지 방사선(예를 들어, 압축)의 결과로 인한 재료 변경, 홀딩 장치에서의 이완 공정에 의한 변형, 광학 요소의 표류 등으로 인한 광학 요소의 굴절률 및/또는 형상 변경을 포함한다.
마이크로리소그래피를 위한 현대의 투영 노광 장치는 동작 제어 시스템을 포함하며, 이는 투영 노광 장치의 이미징 관련 특성의 거의 즉각적인 미세 최적화가 환경 영향 및 다른 방해에 반응하여 수행될 수 있게 한다. 이를 위해, 적어도 하나의 조작기는 이미징 성능에 대한 방해의 불리한 영향을 방지하기 위해 현재 시스템 상태에 적절한 방식으로 작동된다. 이 경우 시스템 상태를 (예를 들어, 측정, 시뮬레이션 및/또는 교정 결과를 기초로 하여 추정할 수 있거나 다른 방식으로 결정될 수 있다.
동작 제어 시스템은 오브젝트 평면으로부터 투영 렌즈의 이미지면으로 이동하는 투영 방사선의 파면에 동적으로 영향을 주는 파면 조작 시스템의 형태로 투영 렌즈에 속하는 서브 시스템을 포함한다. 동적 영향의 과정에서, 투영 빔 경로에 배열된 파면 조작 시스템의 부품의 효과는 동작 제어 시스템의 제어 신호에 따라 가변 방식으로 조정될 수 있으며, 그 결과 투영 방사선의 파면은 목표 방식으로 수정될 수 있다. 파면 조작 시스템의 광학 효과는 예를 들어, 특정 사전 규정된 경우 또는 노광 전 상황에 따라 또는 노광 동안 달라진다.
파면 조작 시스템은 투영 빔 경로에 배열된 적어도 하나의 조작기 표면을 갖는 적어도 하나의 조작기를 포함한다. 이 경우, "조작기"라는 용어는 투영 노광 장치의 동작 제어 시스템의 대응하는 제어 신호에 기초하여 광학 효과를 변경하기 위해 특히, 수차가 발생하도록 적어도 부분적으로 보상되는 방식으로 변경하기 위해, 개별 광학 요소 또는 광학 요소 그룹에 능동적으로 영향을 미치도록 구성된 장치를 의미한다.
조작기는 하나 이상의 작동 부재 또는 액추에이터를 포함하며, 그 현재 조작된 값은 조작된 값 변화의 결과로서 동작 제어 시스템의 제어 신호에 기초하여 변경되거나 조정될 수 있다. 조작된 값 변화는 예를 들어 광학 요소의 변위 또는 변형을 야기할 수 있다. 조작된 값 변화가 예를 들어, 광학 요소를 변위시키거나 기울이기 위한 액추에이터의 이동인 경우, 조작된 값 변화는 "조작기 트래블(travel)"로 지칭될 수도 있다. 조작된 값 변화가 예를 들어, 온도 변화 또는 전압 변화로서 존재할 수도 있다.
조작된 값 변화는 조작기(적어도 하나)에 의해 영향을 받을 수 있는 이미징 특성의 변화를 가져온다. 특정 이미징 수차에 대한 조작기의 효력은 일반적으로 상기 이미징 수차에 대한 조작기의 소위 "감도"에 의해 설명된다. 감도라는 용어는, 조작기에서의 규정된 조작된 값 변화와 이미징 품질 또는 리소그래피 수차에 대한 이에 의해 달성되는 효과 사이의 관계를 기재한다.
알려진 동작 제어 시스템에서, 시스템에서의 원하는 개입에 필요한 조작기 또는 조작기의 액추에이터에서의 조작된 값 변화는 목표 함수(메리트 함수)를 최적화하는 교정 알고리즘을 갖는 제어 프로그램을 기초로 결정된다. 따라서, 특히 달성하고자 하는 것은, 개별 잔여 수차가 다른 비용으로 최소화되기보다는, 모든 관련 영향 변수의 편리하고 균형 잡힌 감소가 발생하는 것이다.
유럽 특허 EP 1 251 402 B1에는 목표 함수를 사용하는 동작 제어 시스템이 기술되어있다. 이 경우, 목표 함수는 노광 프로세스의 품질을 다수의 "리소그래피 수차"의 가중치 합으로 기술한다. 이 경우, 용어 "리소그래피 수차"는 이미징 동안 리소그래피와 관련된 모든 결함을 포함하도록 의도된다. 리소그래피 수차는 특히 왜곡(이미지 필드에서 이미지 포인트의 균일하지 않은 변위), 측면 이미지 위치의 편차(이미지 필드에서 이미지 포인트의 균일한 변위), 이미지 회전, 비대칭 이미징 스케일, 초점 위치의 변형(이미지 평면에 수직인 불균일한 이미지 포인트 변위)뿐만 아니라 이미지 필드에 대한 임계 치수의 변화(CD 변형), 상호 직교 방향에서의 임계 치수의 차이(HV 수차) 등을 포함한다. 일반적으로 이러한 수차는 이미지에 대해 균일하지 않되 이미지 필드 내에서 차이가 있다. 초점면의 왜곡 및 변형은 오버레이 수차(예를 들어, 상이한 패턴들(또는 마스크 구조들) 사이의 오버레이 수차 및 초점 수차)를 야기할 수 있다. 리소그래피 수차는 기판, 기판상의 감방사선 층, 광원에 의해 제공된 투영 광선, 마스크 및 투영 시스템을 포함하는 투영 노광 장치 또는 투영 노광 공정의 다양한 특성에 의해 영향을 받는다.
생성되는 구조 크기가 점점 더 작아짐에 따라, 더 큰 구조의 경우에도 여전히 허용되는 리소그래피 수차도 중요해질 수 있다. 따라서, 마이크로리소그래피 투영 노광 방법에서 리소그래피 수차의 추가 감소 가능성 및 개선된 제어가 필요하다.
본 발명은 저레벨의 리소그래피 수차를 갖는 상이한 동작 조건하에서 상이한 포토리소그래피 프로세스가 수행될 수 있게 하는 마이크로리소그래피용 투영 노광 방법 및 투영 노광 장치를 제공하는 문제를 해결한다. 특히, 오버레이 수차의 양호한 제어 및 제한이 가능하도록 의도된다. 또한, 특히 투영 노광 방법 및 투영 노광 장치와 관련하여 사용될 수 있는 투영 렌즈를 제공하고자 한다.
이 문제는 청구항 1의 특징을 갖는 투영 노광 방법 및 청구항 10의 특징을 갖는 투영 노광 장치에 의해 해결된다. 다른 해결법은 청구항 17의 특징을 갖는 투영 렌즈에 의해 제공된다. 추가적인 개선이 종속항에 명시되어 있다. 모든 청구 범위의 문구는 설명의 내용에 참조로 포함된다.
본 발명은 특히 다음의 고려 및 통찰에 기초한다.
오늘날, 마이크로리소그래피용 투영 렌즈는 일반적으로 텔레센트릭 렌즈로 설계된다. 텔레센트릭 렌즈는 입사 동공 및/또는 출사 동공이 무한대라는 사실에 의해 구별된다. 오브젝트 측 텔레센트리시티, 이미지 측 텔레센트리시티와 양쪽의 텔레센트리시티 사이에는 차이가 있다. 오브젝트 측에서 텔레센트릭인 빔 경로는 원근 왜곡 없이 오브젝트를 포착하는 데 사용된다. 입사 동공은 무한대에 있어서, 오브젝트 공간의 주 광선은 모두 오브젝트 평면에 수직으로 또는 광학 축에 평행하게 이동한다. 축 방향 오브젝트 변위의 경우 이미징 스케일이 변경되지 않는다. 따라서 이미지는 항상 오브젝트 거리와 독립적으로 동일한 크기로 나타난다. 이미지 측에서 텔레센트릭인 빔 경로의 경우, 출사 동공은 무한대에 있어 광선 원뿔이 모두 이미지 평면에 수직으로 충돌한다. 양측에서 텔레센트릭인 빔 경로(이중 텔레센트릭)는 오브젝트 측에서 텔레센트릭인 빔 경로와 이미지 측에서 텔레센트릭인 빔 경로의 조합이다. 입사와 출사 동공들은 무한대이므로 시스템은 초점이다. 이미지 평면은 이론적으로 이미징 스케일을 변경하지 않고도 초점을 다시 맞출 수 있다. 양쪽에 텔레센트릭인 투영 렌즈는 디포커싱에 민감하지 않다.
오늘날, DUV 범위에서 작동 파장을 갖는 마이크로리소그래피용 투영 렌즈는 일반적으로 이미징 스케일로 만들어진 요건을 충족시키기 위해 이중 텔레센트릭(양면에서 텔레센트릭)되도록 설계된다. 투영 렌즈가 오브젝트 공간(오브젝트 측, 오브젝트 측 텔레센트리시티) 및 이미지 공간(이미지 측, 이미지면 텔레센트리시티)에서 텔레센트릭인 경우, 레티클과 웨이퍼 모두의 높이 조정에 대한 이미징 스케일의 감도가 감소한다.
미러로만 구성된 EUV 범위의 작동 파장을 갖는 마이크로리소그래피용 투영 렌즈의 경우, 경사 조명을 필요로하는 반사 마스크가 사용된다. 여기서 텔레센트리시티는 이미지 공간에서만 가능하다(이미지 측 텔레센트리시티).
투영 노광 장치의 작동 동안, 투영 렌즈(예를 들어 미러)의 개별 렌즈 요소 및/또는 다른 광학 요소는 조작되고, 예를 들어 공칭 위치에서 벗어나거나 변형되어, 예를 들어, 압력 변화 및/또는 기타 교란과 같은 환경 교란을 보상한다. 광학 유닛의 "조작"의 경우, 텔레센트리시티는 종래의 운영 제어 시스템에서 무시된다. 이것은 텔레센트리시티가 크게 조정되고 예를 들어 스케일 오류가 발생하는 효과를 가질 수 있다.
격리된 투영 렌즈의 텔레센트리시티를 측정할 가능성이 있지만(예를 들어, DE 102005026628 A1 참조), 본 발명자들의 지식에 따르면, 현재, 투영 노광 장치에서의 작동 중에 투영 노광 장치에 통합된 투영 렌즈의 텔레센트리시티 제어를 위한 측정 기술은 존재하지 않는다.
텔레센트리시티의 한 가지 알려진 계산은 다음 방법을 기반으로 한다: 중심 광선(동공 좌표의 센트로이드(centroid))은 시스템 정지를 목표로 결정된다. 원하는 90° 방향으로부터 센트로이드 광선 방향의 편차를 텔레센트리시티 오류라 한다. 이 오류는 일반적으로 밀리라드(mrad)로 표시된다. 마이크로리소그래피용 투영 렌즈는 종종 대략 1mrad 내지 0.1mrad 범위의 공칭 텔레센트리시티 오차를 갖는다.
대조적으로, 투영 노광 장치에서 공지된 측정 기술은 파면 데이터(예를 들어, 위상을 결정하기 위한 간섭계 측정 기술)에 기초하므로 광선 데이터와 호환되지 않는다. 파면 측정에 기반한 동작 제어 시스템의 경우, 사용된 소프트웨어(렌즈 모델)에서 센트로이드 광선의 방향의 감도를 사용할 수 없다.
또한, 발명가의 지식에 따라, 조작가능한 광학 요소의 조작된 값 변화를 계산할 때 텔레센트리시티를 고려하려는 시도는 없었다.
청구된 발명에 따르면, 제어 프로그램에 의해 최적화될 목표 함수는 종래의 목표 함수와 관련하여 수정되어, 적어도 하나의 조작기에 대한 목표 함수는 텔레센트리시티 감도를 포함하고, 텔레센트리시티 감도는 조작기에서의 규정된 조작된 값 변화와 이미지 필드에서의 투영 방사선의 텔레센트리시티에 대한 그에 의해 달성된 효과 사이의 관계를 묘사한다. 바람직하게는, 텔레센트리시티 감도가 각각의 조작기에 대해 고려된다.
목표 함수의 최적화는 일반적으로 조작기의 다수의 조작된 값 변화를 시뮬레이션하고 목표 함수에 대한 그 효과를 계산하는 것을 포함한다. 청구된 발명에 따른 절차가 채택되면, 텔레센트리시티에 대한 조작기에서의 조작된 값 변화의 효과가 목표 함수의 최적화에서 고려될 수 있다. 이에 의해, 예를 들어, 텔레센트리시티 측정이 없는 최종 고객(투영 노광 장치의 사용자)은 딜리버리 상태의 텔레센트리시티로부터 텔레센트리시티의 편차 및 조작기의 후속 조정에 의해 문서화되고; 조작기와 텔레센트리시티가 사전 규정된 사양의 범위 내에서 유지되도록 보장할 가능성이 있는 것이 달성될 수 있다.
기하학적 광학 분야에서 제르니케 다항식은 일반적으로 광학 시스템의 이미징 수차를 나타내는 파면을 나타내는 데 사용된다. 이 경우, 개별 이미징 수차는 제르니케 다항식의 계수, 즉 제르니케 계수 또는 그 값(nm)으로 기술될 수 있다. 리소그래피 분야에서 관례적인 표현으로, 예를 들어 제르니케 계수 Z2 및 Z3은 각각 x 방향 및 y 방향에서의 파면의 기울기를 나타내며, 그 결과 왜곡과 같은 수차가 발생한다. 제르니케 계수 Z4는 파면의 곡률을 나타내며 디포커스 수차를 설명할 수 있다. 제르니케 계수 Z5는 파면의 안장 모양 변형과 파면 변형의 비점수차 부분을 나타낸다. 제르니케 계수 Z7 및 Z8은 코마, 제르니케 계수 Z9는 구면 수차, 제르니케 계수 Z10 및 Z11은 3차 수차 등을 나타낸다.
파면의 일정한 변위를 나타내는 제르니케 계수 Z1은 지금까지 마이크로리소그래피에 대한 투영 렌즈의 조정에서 고려되지 않았다. 이러한 변위는 시간 지연, 즉 광선의 광 경로 길이(OPL)의 변화를 야기하지만 파면의 변형은 야기하지 않는다. 필드 위의 Z1 변화는 이미지 평면 또는 오브젝트 평면의 디포커싱과 관련하여 만 수차를 발생시키지만(포커스가없는) 정상적인 위치에는 있지 않다. 이러한 이유로, 특히 Z1의 필드 변형은 통상적인 광학 설계 프로그램, 예를 들어, CODEV®, OSLO® 또는 ZEMAX®에서 루틴하게 계산되지 않는 것이 가정된다.
본 발명자는 제르니케 계수 Z1의 필드 프로파일(또는 그와 수학적으로 동등한 변수)이 텔레센트리시티를 위한 치수도로서 사용될 수 있음을 인식하였다. 제르니케 계수 Z1의 필드 프로파일은 제르니케 계수 Z1이 유효 이미지 필드에서 어떻게 변하는 지, 즉 이미지 필드의 위치 또는 필드 좌표에 대한 Z1의 의존성을 정량적으로 설명한다. 제르니케 계수 Z1의 필드 프로파일은 텔레센트리시티와 명백한 계산 가능한 관계에 있는 변수이며, 이 점에서 후자를 규정하거나 파면 데이터에서 계산할 수 있다.
조작에 대한 제르니케 계수 Z1의 필드 프로파일의 감도를 계산하고 기존 동작 제어 모델에서 구현할 수 있다. 이것은 조작기에서의 조작된 값 변화가 제르니케 계수 Z1의 필드 프로파일(및 텔레센트리시티)에 어떻게 영향을 미치는지를 정량적으로 결정할 수 있게 한다.
렌즈 요소의 움직임 또는 조작기에서의 다른 조작된 값 변화에 대한 제르니케 계수 Z1의 필드 프로파일의 감도는 리소그래피 렌즈에서 종래의 조작기 소프트웨어의 형식에 대응하는 형식으로 기술될 수 있다. 결과적으로 기존 시스템의 구현이 가능하다.
조작기를 포함하는 투영 노광 장치에서, 투영 노광 장치의 제어에서 텔레센트리시티의 변동(variation) 또는 변화를 고려할 수 있는 하나의 가능성은, 동작 제어 시스템의 교정 알고리즘에서 텔레센트리시티 감도, 즉 텔레센트리시티의 변동에 대한 조작기의 감도를 저장하는 것 또는 이러한 감도를 결정하는 것 또는 이를 작동 제어 시스템의 메모리에 저장하는 것, 또는 텔레센트리시티 감도를 고려하여 투영 노광 장치의 동작을 제어하는 것으로 구성된다.
예를 들어, 조작기의 작은 조작된 값 변화가 텔레센트리시티를 임계 영역으로 크게 이동시키는 것이 여기서 발생하는 경우, 텔레센트리시티 감도를 고려하여 상기 조작기의 조작된 값 변화를 텔레센트리시티의 변화에 의해 야기되는 리소그래피 수차는 충분히 작게 유지되는 비교적 작은 크기로 제한할 수 있다. 이것은 텔레센트리시티 감도를 고려하여 조작기의 허용가능한 조작된 값 변화를 제어 엔지니어링 수단에 의해 조작된 값 제한 값 이하의 크기로 제한함으로써 달성될 수 있다. 이 측정은 텔레센트리시티 감도를 고려할 때 허용된 조작된 값 범위, 소위 조작기의 "범위"는 텔레센트리시티 감도를 고려하지 않고 투영 노광 장치와 비교하여 변경될 수 있는 효과를 갖는다.
예를 들어, 목표 함수를 최적화하는 동안 오브젝트 표면에 켤레인 OPL 표면이 계산되는 제르니케 계수 Z1의 필드 프로파일과 동등한 텔레센트리시티 결정이 가능하다. 상기 OPL 표면이 켤레인 오브젝트 지점으로부터 일정한 광로 길이(OPL)의 광학 거리에 있을 경우, 예로서, 이미지 필드에 대한 투영 방사선의 파면의 일정한 변위의 프로파일이 OPL 표면의 결정을 위해 계산될 수 있다.
본 발명은 투영 노광 장치의 작동 중에 투영 노광 장치에 통합된 투영 렌즈의 텔레센트리시티 제어를 위한 가능성을 처음으로 제공한다. 이를 위해, 예로서, 다음 단계들이 수행될 수 있다: 시작 시간에서 텔레센트리시티를 위한 시작 값을 결정하는 단계; 조작기의 조작된 값 변화 및 할당된 텔레센트리시티 감도에 대한 값들을 사용하여 조작기의 조정에 의해 야기된 텔레센트리시티 변화를 계산하는 단계; 및 시작 시간과 결정 시간 사이에 영향을 미치는 텔레센트리시티 변화 및 시작 값으로부터 결정 시간에 대한 텔레센트리시티 값을 결정하는 단계. 시작 값은 예를 들어 시동시 또는 재조정 후 텔레센트리시티를 측정하여 결정될 수 있다. 결과적으로 감도 기반의 텔레센트리시티 모니터를 구현할 수 있다.
텔레센트리시티를 측정할 수 있는 경우, 텔레센트리시티 조정을 위해 Z1 감도를 사용할 수 있다. 이것은 특히 텔레센트리시티가 원하는 프로파일을 갖도록 조작기의 이동이 결정될 수 있음을 의미한다.
예를 들어 조작기의 조작된 값 변화로 인해 작동 중에 텔레센트리시티가 어떤 방식으로 그리고 어느 정도 변경되는지 충분한 정확도로 결정하는 것으로 충분할 수 있다. 일부 실시 예는 적어도 하나의 전용 텔레센트리시티 조작기를 작동시킴으로써 투영 렌즈의 텔레센트리시티가 변경되도록 한다. 여기서 "전용 텔레센트리시티 조작기"라는 용어는, 이것이 동작 제어 시스템의 제어 신호에 반응하여 투영 렌즈의 텔레센트리시티의 목표 변동을 유발할 수 있는 조작기이며, 텔레센트리시티에 대한 영향은 마찬가지로 예를 들어 왜곡 및 디포커스와 같은 다른 수차에 대한 가능한 영향에 비해 우세하다.
투영 렌즈를 위한 전용 텔레센트리시티 조작기 또는 전용 텔레센트리시티 조작기를 갖는 투영 렌즈를 제공하는 것은 또한 텔레센트리시티 제어와 독립적으로 또는 텔레센트리시티 감도를 고려한 독립적인 발명일 수 있다.
본 발명은 또한 전용 텔레센트리시티 조작기를 포함하는 마이크로리소그래피용 투영 렌즈, 및 이러한 투영 렌즈를 포함하는 투영 노광 장치에 관한 것이다. 따라서, 조정 작업 동안 또는 투영 노광 장치의 작동 동안 필요에 따라, 예를 들어 왜곡 및 디포커스와 같이, 동시에 필수적으로 마찬가지로 변화하는 다른 수차 없이 관련 정도로 표적화된 방식으로 투영 렌즈의 텔레센트리시티 특성을 변화시키는 것이 가능하다.
전용 텔레센트리시티 조작기의 구성을 위한 유리한 개념은 상세한 예시적인 실시 예와 관련하여 아래에서 더 상세히 설명된다.
본 발명의 다른 장점 및 측면은 도면을 참조하여 아래에 설명되는 본 발명의 바람직한 예시적인 실시 예의 다음의 설명 및 청구 범위로부터 명백하다.
도 1은 이상적인 이미징 시스템이 들어오는 구형파를 나가는 구형파로 변환하는 방법을 개략적으로 도시하며, 도 1a는 이중 텔레센트릭 이미징 시스템을 나타내고, 도 1b는 이중이 아닌 텔레센트릭 이미징 시스템을 나타낸다.
도 2는 도 2a 및 도 2b에서 상이한 광선 방향을 갖는 이중 텔레센트릭 이미징 시스템 및 도 2C의 이중이 아닌 텔레센트릭 이미징 시스템에 대한 일정한 광 경로 길이(OPL 표면)의 표면 프로파일을 도시한다.
도 3은 선택된 필드 포인트 및 선택된 공간 방향(점선)에 대한 일정한 OPL의 표면(OPL 표면)을 도시한 도면을 도시하며, 여기서 OPL 표면은 이중 텔레센트릭 케이스에서 이미지 공간의 평면이고(도 3a). 이중이 아닌 텔레센트릭 케이스의 이미지에서 곡선이다(도 3b).
도 4는 반사 굴절 투영 렌즈 형태의 기준 시스템의 개략적인 자오 렌즈 요소 단면도를 도시한다.
도 5는 도 4의 기준 시스템에 대한 필드 좌표 x 및 y의 함수로서 제르니케 계수 Z1의 프로파일을 개략적으로 도시한다.
도 6은 도 4의 기준 시스템에 대한 x 좌표의 함수로서 Z1의 평균 프로파일을 도시한다.
도 7은 표면 형상의 변동이 Z1 프로파일에서 특히 큰 변화를 야기하는 기준 시스템의 광학 표면의 감도 프로파일을 도시한다.
도 8은 도 8a에서 기준 시스템의 경우(도 6 참조)와 도 8b의 함수에서 파생된 경우의 감도와 비교하여 변경된 파장에 대한 Z1의 감도를 비교한 다이어그램을 도시한다.
도 9는 텔레센트리시티 조작기의 조작기 표면에서의 주 광선 및 코마 광선의 파동 프로파일을 개략적으로 도시한다.
도 10은 변형된 알바레즈 조작기 형태의 전용 텔레센트리시티 조작기를 포함하는 투영 렌즈의 예를 도시한다.
도 11은 2개의 알바레즈 렌즈 요소를 포함하는 전용 텔레센트리시티 조작기를 포함하는 투영 렌즈의 예를 도시한다.
도 12는 하나의 예시적인 실시 예에 따른 마이크로리소그래피 투영 노광 장치의 개략도를 도시한다.
청구된 발명의 측면의 배경에 대한 보다 상세한 설명을 제공하기 위해, 먼저 광학 이미징 시스템의 텔레센트리시티 특성과 제르니케 계수 Z1의 필드 프로파일 또는 OPL 함수와 같은 기술(description)의 대안적인 모드 사이의 관계에 대한 설명이 아래에 제공된다.
H.A. Buchdahl의 교과서 "해밀턴 옵틱스에 대한 입문서(캠브릿지 대학교 출판사(1970)"는 광학 시스템이 "표수(characteristic)"라는 명칭을 가진 스칼라 함수를 완전히 특징으로 할 수 있음을 보여준다. 혼합 표수(W1)는 이미징 시스템에 특히 적합하다. 이 함수는 오브젝트 평면에서 코사인 방향으로 표시된 광학 경로 길이(OPL)와 시작 위치 및 시작 방향의 가중 스칼라 곱을 갖는 이미지 평면에서의 공간 좌표의 합에 해당하고,
여기서, 오브젝트 공간에서의 좌표가 소문자로 기술되고 이미지 공간에서의 좌표가 대문자로 기술되는 규칙이 선택되었다.
광선 데이터를 형성하는 표수의 조합은 Fermat의 원칙에 따른다. 구체적으로, 오브젝트 평면에서의 방향 코사인에 대한 W1의 도함수는 굴절률 n0로 스케일링된 이러한 평면에서의 광선의 교점을 산출하고,
이미지 평면에서의 위치에 대한 도함수는 굴절률 NB로 스케일링된 대응 평면에서의 코사인 방향을 산출한다.
이미징 스케일 β을 갖는 광학 시스템의 아이디얼(ideal), 수차가 없는 표수는 다음과 같이 쓸 수 있다.
이는, 이미징 조건 이 고려될 경우, 미분 방정식 및 을 따른다. 광학 시스템의 수차는 아이디얼 표수로부터 W1 표수의 편차로 기술된다. 여기서,
W수차 = W1 -W아이디얼
즉, 예를 들어 OSLO®, CODEV® 또는 ZEMAX®와 같은 광학 설계 프로그램과 같은 결과로 얻어진 파면 수차이다. 이러한 모든 프로그램은 파면 수차의 근사값 만 계산할 수 있다.
텔레센트리시티에 관한 고려가 이제 이어질 것이다. 파면 수차에 관한 이전에 검토된 텍스트에서, (Wideal)에 대한 방정식에서 항 R(X, Y)은 이미징 품질에 기여하지 않기 때문에 구체적으로 언급되지 않았다(argued away). 그러나, 이 항은 광학 시스템의 텔레센트리시티에 관한 서술이 의도된 경우 중요해진다. 구체적으로, 아이디얼 표수가 방정식 및 에 삽입되면 다음과 같은 결과가 나타난다:
이 방정식은 사인 조건에 해당한다. 그들은 이미지 공간에서의 광선 방향의 변화가 오브젝트 공간에서의 광선 방향의 변화에 비례한다고 서술한다. 비례 상수는 이미징 스케일 β의 역수이다.
이중 텔레센트릭 광학 유닛의 경우, 오브젝트에서 수직으로(kx = 0, ky = 0) 시작하는 광선은 이미지에서도 수직으로 도달해야 한다(kx = 0, ky = 0). R(X, Y)가 일정하면 이러한 조건이 충족된다. 이것은 광학 시스템의 텔레센트리시티가 항 R(X, Y)에 의해 기술됨을 보여준다.
또한 이중 텔레센트릭 렌즈의 아이디얼 표수은 다음과 같은 형식이어야 한다:
여기서 c는 임의의 상수를 나타낸다.
EUV 방사선(EUV 광학 유닛)을 사용한 마이크로리소그래피용 투영 렌즈는 마스크가 반사되어 있기 때문에 이중 텔레센트릭할 수 없다. 이러한 시스템의 빔은 일반적으로 수 도(예를 들어, 3° 내지 10°, 예를 들어 약 6°)인 고정 주 광선 각도 α로 오브젝트 평면에서 시작한다. 그러나 EUV 광학 유닛은 이미지 평면에서 텔레센트리시티이다(이미지 측 텔레센트리시티만). 아이디얼 표수의 경우 요건에 상응한다.
이 방정식에 대한 해법은 이하를 판독하고,
여기서 c는 임의의 상수이다. 유사한 논거를 사용하여 함수 R(X, Y)의 아이디얼 프로파일에 대한 요건은 양측에서 텔레센트리시티가 아닌 시스템에 대해서도 쉽게 도출할 수 있다.
제르니케 확장의 조합은 다음과 같이 이해될 수 있다. 파면 수차(W수차)는 일반적으로 제르니케 다항식 으로 확장되고, 여기서
제르니케 다항식이 알려진 이미지 수차로 해석될 수 있기 때문에 이 확장은 매력적인 해석을 갖는다, 예시로서, Z2 및 Z3은 왜곡에 대응하고 Z4는 광학 유닛의 디포커스에 대응한다.
제르니케 다항식 Z1는 제르니케 계수의 상수 및 필드 프로파일에 해당하고, 따라서 텔레센트리시티의 프로파일에 해당한다.
Z1 항은 발명자가 테스트한 모든 광학 설계 프로그램(OSLO®, ZEMAX® 및 CODEV®)에서 무시된다. 이것은 특히 광학 디자인의 역사적 발전으로 인한 것으로 가정한다. 전통적으로 디자인은 포인트 단위로 평가된다. Z1에 해당하는 전역 위상은 고정된 지점(X, Y)에서 중요하지 않다. 따라서, 상기 언급된 프로그램에서, 동공 중심의 파면 수차가 사라지도록 한 지점에서의 전역 위상이 선택된다. 이로 인해 Z1 필드 프로파일을 계산할 수 없다.
결과의 시각적 표현은 도 1 내지 3을 참조하여 아래에 제시된다. 표수 가 4개의 변수에 의존한다는 사실은 그것을 표현하기 어렵게 만든다. 그러나 변수 중 2개가 고정되면 간단한 물리적 해석이 가능해진다.
입사 위치(X, Y)가 고정된 표현이 일반적으로 선택된다. 이것은 모든 광학 설계 프로그램에서 지원되는 절차에 해당한다. 이 경우, 파면 수차가 제어되는 필드 포인트(고정된 입사 위치)가 정의된다. 이 경우, 도 1a에 개략적으로 묘사된 바와 같이 아이디얼 표수((Wideal)의 방정식)은 방향 으로 시작하는 모든 광선에 대해 OPL이 일정하다는 것을 보여준다. 따라서 OPL 표면이라고도 하는 일정한 OPL의 표면은 구형이다. 결과적으로, 이상적인 광학 유닛이 들어오는 구형파를 나가는 구형파로 변환해야한다는 요건이 얻어진다.
고정된 입사 위치(Χ, Υ)의 경우 아이디얼 표수는 코사인 방향 및 으로 선형 함수 Wideal = 로 감소하고 구형파를 나타낸다. 아이디얼 표수가 한 지점에서만 고려되는 경우 이중 텔레센트릭 렌즈(도 1a)를 이중이 아닌 텔레센트릭 렌즈(도 1b)와 구별할 수 없다.
그러나, 방향 이 고정되어 있는 지금까지 고려되지 않은 특이한 경우를 고려한다면, 오브젝트 공간에서 일정한 OPL의 평면이 이미지 공간의 평면 표면 상에 이미징되는 요건은 이중 텔레센트릭 시스템의 아이디얼 표수에 대한 공식에서 구한다((Wideal-doublyTel)의 방정식). 이 관계는 도 2에 개략적으로 나와있다. 고정 시작 방향 에 있어서, 이중 텔레센트릭 시스템에 대한 아이디얼 표수 는 평면에 해당하는 입사 위치(X, Y)에서 선형 함수로 기록될 수 있다.
도 2a및 도 2b의 개략도는 (도 2a) 및 (도 2b)에 대한 일정 OPL의 표면의 프로파일을 도시한다. 표수 를 갖는 이중이 아닌 텔레센트릭 시스템(도 2c)의 경우, 이미지 공간에서 일정한 OPL의 표면은 함수 R(X, Y)에 해당한다.
도 3에서, 선택된 필드 지점 및 선택된 공간 방향(점선)에 대한 일정한 OPL의 표면(OPL 표면)을 나타내는 표현이 선택된다. 이러한 표현에서, 이중 텔레센트릭 시스템은 오브젝트 측에서 텔레센트릭인 시스템과 명확하게 구별될 수 있다.
두 도면에서 점선은 (kx = 0, ky = 0)에 대해 일정한 OPL을 갖는 표면의 프로파일을 보여준다. 이중 텔레센트릭 케이스(도 3a)에서, 이 표면은 이미지 공간의 평면이다. 이중이 아닌 텔레센트릭 케이스(도 3b)의 경우 이 표면이 이미지에서 곡선이다.
동작 제어의 설계 및 실제 예에 기초한 텔레센트리시티에 영향을 주는 조작기의 설계에 대한 Z1의 감도에 관한 정량적 측면에 대해 이하에 설명한다.
도 4는 작동 동안 투영 렌즈를 통과하는 투영 방사선의 이미징 빔 경로를 설명하기 위해 선택된 빔을 갖는 반사 굴절 투영 렌즈(PO)의 실시 예의 개략적인 자오 렌즈 요소 단면도를 도시한다. 투영 렌즈는 오브젝트 평면에 평행하게 정렬되는 그 이미지 평면(IS)상으로 그 오브젝트 평면(OS)에 배열되는 마스크의 패턴을, 축소된 스케일, 예를 들어 4:1의 스케일을 갖고, 이미징을 위하여 감소 효과를 갖고 이미징 시스템으로서 제공된다. 여기서, 정확히 2개의 실제 중간 이미지(IMI1, IMI2)가 오브젝트 평면과 이미지 평면 사이에서 생성된다. 투명한 광학 요소들로만 구성되고 따라서 굴절(디옵트릭)인 제 1 렌즈 부분(OP1)은, 실질적으로 크기의 변화없이 오브젝트 평면의 패턴이 제 1 중간 이미지(IMI1)로 이미징되는 방식으로 설계된다. 제 2 반사 굴절 렌즈 부분(OP2)은 실질적으로 크기의 변화 없이 제 1 중간 이미지(IMI1)를 제 2 중간 이미지(IMI2)로 이미징한다. 제 3 굴절 렌즈 부분(OP3)은 이미지 평면(IS)으로 크게 감소된 제 2 중간 이미지(IMI2)를 이미징하도록 설계된다.
이미징 시스템의 동공 표면 또는 동공 평면(P1, P2, P3)은, 오브젝트 평면과 제 1 중간 이미지 사이, 제 1 중간 이미지와 제 2 중간 이미지 사이 그리고 제 2 중간 이미지와 이미지 평면 사이에 각각 있으며, 각각 광학 이미징의 주 광선(CR)이 광학 축(OA)과 교차한다. 시스템의 어퍼처 스탑(aperture stop)(AS)은 제 3 렌즈 부분(OP3)의 동공 표면(P3)의 영역에 부착될 수 있다. 반사 굴절 제 2 렌즈 부분(OP2) 내의 퓨필 표면(P2)은 오목한 미러(CM)에 직접 근접해 있다.
그 광학 구성과 관련하여, 도 4에 도시된 예시적인 실시 예는 WO 2006/121008 A1(US 2009/092925 A1에 대응)의 제 2 예시적인 실시 예와 유사하며, 그와 비교하여 수정된다.
반사 굴절 제 2 렌즈 부분(OP2)은 투영 렌즈의 단독 오목한 미러(CM)을 포함한다. 2개의 네거티브 렌즈 요소를 갖는 네거티브 그룹(NG)은 오목한 미러의 바로 상류에 위치된다. 때때로 슈프만 아크로메이트(Schupmann achromate)로 지칭되는 이러한 배열에서, 페츠발 교정(Petzval correction), 즉 이미지 필드 곡률의 교정은 오목한 미러의 곡률 및 그 근방의 네거티브 렌즈 요소의 결과로서 달성되고, 오목한 미러에 관한 스탑 위치 및 또한 오목한 미러의 업스트림의 네거티브 렌즈의 굴절력의 결과로 크로매틱 교정(chromatic correction)이 성취된다.
반사 편향 장치는, 오브젝트 평면(OS)으로부터 오목한 미러(CM)로 통과하는 빔 또는 그 미러 또는 부분 빔 경로로부터 대응하는 부분 빔 경로를 분리하는 역할을 분리하는 역할을 하며, 오목한 미러에서의 반사 후에 후자 및 이미지 평면(IS) 사이를 통과한다. 이를 위해, 편향 장치는 오브젝트 평면으로부터 오목한 미러(CM)로 오는 방사선을 반사하기 위한 제 1 미러 표면(표면(26))을 갖는 평면인 제 1 편향 미러(FM1) 및 제 1 편향 미러(FM1)에 직각으로 정렬되며 제 2 미러 표면(표면 36)을 갖는 평면인 제 2 편향 미러(FM2)을 가지며, 제 2 편향 미러는 이미지 평면(IS)의 방향으로 오목한 미러로부터 반사된 방사선을 편향시킨다. 광축이 편향 미러에서 폴딩되기 때문에, 본 출원에서 편향 미러는 또한 폴딩 미러로 지칭된다. 편향 미러는 광학 축에 수직으로 그리고 제 1 방향(x 방향)에 평행하게 연장하는 경사 축에 대해 투영 렌즈의 광학 축(OA)에 대해 예를 들어 45°만큼 틸팅된다. 이 목적을 위해, 편향 장치는 서로에 대해 수직으로 정렬된 외부 반사 코팅된 카테터 표면이 편향 미러로서 기능하는 프리즘에 의해 실현된다.
중간 이미지(IMI1, IMI2) 각각은 각각 편향 미러(FM1, FM2)에 광학적으로 근접해 있지만, 이들로부터 최소 광학 거리에 있을 수 있어, 미러 표면상의 가능한 결함이 이미지 평면 내에 선명하게 이미징되지 않으며 평면인 편향 미러(평면 미러)(FM1, FM2)는 적당한 방사선 에너지 밀도의 영역에 있다.
(근축) 중간 이미지의 위치는 각각 오브젝트 평면 및 이미지 평면에 광학적으로 켤레인 시스템의 필드 평면들을 규정한다. 편향 미러는 따라서 시스템의 필드 평면에 광학적으로 근접해 있으며, 이는 본 출원과 관련하여 "근접장(near field)"이라고도 한다. 이 경우, 제 1 편향 미러는 제 1 중간 이미지(IMI1)에 속하는 제 1 필드 평면에 광학적으로 근접하게 배열되고, 제 2 편향 미러는 제 1 필드 평면에 광학적으로 켤레이며 그리고 제 2 중간 이미지(IMI2)에 속하는 제 2 필드 평면에 광학적으로 근접하게 배열된다.
기준 평면(예를 들어, 필드 평면 또는 동공 평면)에 대한 광학 표면의 광학적 근접성 또는 광학 거리는 본 출원에서 소위 서브어퍼처 비(subaperture ratio) SAR에 의해 기술된다. 본 출원의 목적 상, 광학 표면의 서브 어퍼처 비 SAR는 다음과 같이 규정된다 :
여기서 r은 주변 광선 높이를 나타내고, h는 주 광선 높이를 나타내고 부호 함수(signum function) 부호 x는 규칙에 따라 부호 0 = 1 인 x 부호를 나타낸다. 주 광선 높이는 크기의 최대 필드 높이를 갖는 오브젝트 필드의 필드 포인트의 주 광선의 광선 높이를 의미하는 것으로 이해된다. 광선 높이는 부호가 있는 것으로 이해해야 한다. 주변 광선 높이는 광축과 오브젝트 평면 사이의 교차점으로부터 진행되는 최대 어퍼처를 갖는 광선의 광선 높이를 의미하는 것으로 이해된다. 이 필드 포인트는 특히 탈축 이미지 필드의 경우 오브젝트 평면에 배열된 패턴을 전달하는 데 기여할 필요가 없다.
서브어퍼처 비는 빔 경로에서 평면의 필드 또는 동공 근접도를 측정하는 부호 변수이다. 정의에 의해, 서브어퍼처 비는 -1과 +1 사이의 값으로 정규화되며, 여기서 서브어퍼처 비는 각각의 필드 평면에서 0이고, 서브어퍼처 비는 동공 평면에서 -1에서 +1로 또는 그 반대로 점프한다. 따라서 절대값이 1인 서브어퍼처 비가 동공 평면을 결정한다.
광학 표면 또는 평면은 이 두 표면의 서브어퍼처 비가 수치와 비교할 수 있는 경우 광학 기준 표면에 대해 "(광학적으로)"로 지정된다. 특히, 0에 가까운 서브어퍼처 비를 갖는 경우 광학 표면 또는 평면은 "(광학적으로) 근접장"으로 지정된다. 절대 값 측면에서 1에 가까운 서브어퍼처 비를 가질 경우 광학 표면 또는 평면은 "(광학적으로) 가까이 있는 동공"으로 지정된다.
두 편향 미러 모두에 대해, 편향 미러와 가장 가까운 중간 이미지 사이에 광학 요소가 배치되지 않고(직접 근접) 절대 값 측면에 있어서 서브어퍼처 비 SAR가 0.3 미만, 특히 0.2 미만인 것이 사실이다.
투영 렌즈(PO)는 이미지측 개구수 NA = 1.35를 갖는다. 유효 이미지 필드의 크기는 26mm x 22mm이다. 완벽한 이미지 측 텔레센트리시티와의 텔레센트리시티 편차는 1mrad 미만이다.
도 5는 이 기준 시스템에 대한 필드 좌표 x 및 y의 함수로서 제르니케 계수 Z1의 프로파일을 나타낸다. 라인은 마이크로미터에서 Z1(X, Y)에 대해 동일한 값의 라인이다. 슬롯화된 이미지 필드를 갖는 투영 렌즈가 일반적으로 스캐닝 작업에 사용되므로, 수차의 스캐닝된 프로파일(스캐닝 방향(y- 방향)에 대해 평균)이 특히 중요하다. 도 6은 x 좌표의 함수로서 Z1의 평균 프로파일을 보여준다. 이 다이어그램은 주로 교정된 텔레센트리시티를 갖춘 시스템을 기반으로 허용된 Z1 변형의 규모(the order of magnitude)를 설명하기 위한 것이다. 약 1mrad의 텔레센트리시티 프로파일을 갖는 이러한 투영 렌즈의 경우, 대략 5㎛의 Z1의 진폭이 허용된다. 여기에서 이미징에 중요한 것은 Z1 프로파일의 절대 값이 아니라 그 그라디언트(gradient)임을 강조하는 것이 중요하다.
광학 시스템의 개별 광학 표면에서의 변화가 텔레센트리시티에 영향을 미치는 정도, 즉 투영 렌즈의 Z1 프로파일에 대한 개별 광학 표면의 감도를 결정하기 위해, 개별적인 광학 표면의 광학적 자유 영역에서 2㎛의 최대 진폭을 갖는 형태의 포물선 프로파일이 각각의 추가되었다. 새로운 Z1 프로파일과 기준 디자인의 프로파일 사이의 차이는 각각의 경우에 결정되었다. 도 7의 다이어그램은 가장 높은 10가지 감도의 프로파일, 즉, (예를 들어, 광학 축에 평행 또는 수직으로 변위한 결과 또는 틸팅의 결과인) 위치 또는 장소의 변화 및/또는 표면 모양의 변화가 Z1 프로파일에서 특히 큰 변화를 야기하는 광학적 표면의 프로파일을 도시한다. 편향 미러(FM1, FM2)(도 4 참조)에서 중간 이미지(IMI1, IMI2)에 근접한 광학 표면은 텔레센트리시티(도 7b 참조)에 대해 가장 높은 감도를 갖는다는 것이 명백하다. 2개의 편향 미러(FM1, FM2)는, 중간 이미지에 직접 근접하기 때문에 가장 높은 감도를 나타내고 미러로서 그 자체로 더 높은 광학 감도를 갖는다.
조작기의 전형적인 조작된 값 변화 또는 이동이 1 또는 2㎛의 크기일 수 있다는 것을 고려하면, 최악의 조작기 조작된 값 변화의 경우, 감도의 합이 Z1의 공칭 프로파일을 크게 초과할 수 있는 것이 도 7로부터 명백하다. 감도 중 Z1의 공칭 프로파일을 크게 초과할 수 있다. 이것은 투영 렌즈의 조작기에서의 조작된 값 변화에 의한 텔레센트리시티의 영향에 대한 본 출원에서 해결된 문제를 분명히 보여준다.
일부 파면 조작 시스템에서, 작동 파장의 변화는 또한 조작기로서 사용된다. 예를 들어, 투영 노광 장치 부근에서 기압의 큰 변화 및 그에 따른 굴절 시간의 변화의 경우의 파장이 조작기로서 사용될 수 있다. 경험에 따르면 파장 변화의 일반적인 값은 ±50pm 범위에 있다. 도 8a는 기준 시스템의 경우의 감도와 비교하여 변경된 파장에 대한 Z1의 감도를 비교한 도면을 도시한다(도 6 참조). 도 8b는 도 8a로부터의 함수의 도함수를 도시한다. 도함수는 mrad로 표현된 이미지 평면에서 광선의 방향 코사인에 해당한다. 사용된 방사선의 파장을 특정 크기의 순서로 변화시키는 조작기를 사용함으로써 작동하는 동안, 텔레센트리시티는 예를 들어 기준 텔레센트리시티와 비교하여 2배 이상 증가할 수 있음이 명백하다.
여기에 몇 가지 예를 통해서만 설명된 본 발명자의 포괄적인 분석은 특히 다음과 같은 통찰력을 이끌어 냈다: (i) (예를 들어 압력 변화로 인한) 외부 장애를 강조하거나 보상하기 위해 많은 시스템에서 사용되는 전형적인 조작된 값 변화는 텔레센트리시티를 크게 방해하기에 충분할 수 있다. (ii) Z1에 대한 감도가 여기에서 특히 높기 때문에 Z1 프로파일은 특히 근접장 광학 표면에서 효과적으로 제어되거나 설정될 수 있다. (iii) Z1에 대한 감도가 모두 더 클수록, 각자 고려된 광학 표면에서의 개구수가 더 작다.
투영 노광 장치의 동작 제어 시스템의 조작기의 작동에서 Z1 감도(또는 텔레센트리시티 감도로 적합한 다른 관계)를 고려하는 것은 현재 이 문제를 해결하기 위한 좋은 가능성으로 여겨진다. Z1을 가능한 가장 작은 값, 예를 들어 아이디얼 상태에 해당하는 값 0으로 제한하는 것이 편리한 것으로 보이다. 이에 의해 달성될 수 있는 것은 텔레센트리시티가 동작 동안 임의로 크게 조정되지 않고, 텔레센트리시티 특성의 가능한 변경은 비교적 중요하지 않은 값으로 제한된다는 것이다.
정량 분석 결과, Z1 감도의 전형적인 차수는 마이크로미터 범위에 있음을 보여준다. 이와 비교하여, 다른 많은 제르니케 계수의 전형적인 단위(일반적으로nm 범위에 있음)는 3배 더 작다. 그러므로 다른 제르니케 계수보다 훨씬 작은 가중치를 갖는 제어의 목표 함수의 정의에서 텔레센트리시티 또는 Z1을 제공하는 것이 편리할 것으로 보인다.
전용 텔레센트리시티 조작기의 디자인 기준에 대한 고려 사항이 아래에 설명되어 있다. 여기서 "전용 텔레센트리시티 조작기"라는 용어는 이것이 동작 제어 시스템의 신호를 제어할 때 투영 렌즈의 텔레센트리시티의 목표 편차를 유발할 수 있는 조작기임을 의미하며, 텔레센트리시티에 대한 영향은 마찬가지로 예를 들어 왜곡 및 디포커스와 같은 다른 수차에 대한 영향과 비교된다. 다시 말해, 전용 텔레센트리시티 조작기는 텔레센트리시티의 목표 변동을 허용하고, 여기서 유사하게 유도될 수 있는 다른 수차, 특히 왜곡 및 디포커스는 텔레센트리시티의 변동 레벨과 비교하여 낮다.
일부 적용에서, 조작기가 (Z1에 의해 정량화된) 텔레센트리시티와 관련하여, Z2/Z3에 대한 감도보다 적어도 3(적어도 1000의 인수)만큼 큰 감도를 갖는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 초점 드릴링과 같이 최상의 초점 위치에서 투영 렌즈를 의도적으로 사용하지 않는 응용 프로그램도 있다. 이러한 경우, 특히 10 또는 100의 인수에 의한 감도의 차이가 충분할 수 있다.
고려 사항을 설명하기 위해, 도 9는 투영 렌즈의 필드 평면(FE1)의 영역에서 투영 빔 경로로부터의 발췌를 개략적으로 도시한다. 필드 평면은 예를 들어 오브젝트 평면에 광학적으로 켤레인 중간 이미지 평면일 수 있다. 오브젝트 평면과 이 필드 평면 사이의 아이디얼 광학 이미징의 경우, 오브젝트 필드 포인트(오브젝트 평면의 필드 포인트)에서 나오는 빔의 광선은 단일 교차점 KP에서 중간 이미지 평면 FE1에서 교차한다. 도 9에서 좌측에서 우측으로 이어지는 투영 빔 경로는 도 9에서 주 광선 CR(중간 이미지 평면의 영역에서 광학 축에 대해 평행하게 또는 작은 각도로 이상적으로 이동함) 및 교차점 KP에서 주 광선과 어퍼처 각 α를 형성하는 코마 광선 COR에 의해 표시된다. 이 경우, 코마 광선 COR은 오브젝트 필드의 필드 포인트로부터 광축에 대해 어퍼처 스톱의 반대편 에지까지 통과하는 광선을 나타낸다. 코마 광선은 빔의 극한 광선이며, 주 광선(CR)의 프로파일과 함께 필드 평면(FE1)의 위치에서 투영 방사선의 개구수를 밝힐 수 있다. 개구 각도 α가 클수록 필드면(FE1)의 개구수가 커진다.
참조 부호(MS)는 전용 텔레센트리시티 조작기의 조작기 요소의 조작기 표면을 나타낸다. 조작기 표면이 초기에 조작기의 제 1 작동 위치에, 필드 평면(FE1)에 위치되도록 하여, 주 광선 및 코마 광선이 조작기 표면에서 교차하도록 한다. 조작기 표면의 좌측(광 입사 측)에서의 굴절률 n1과 조작기 표면의 우측(광 출사 측)에서의 n2는 상이하다. 예를 들어, 인 가스 또는 진공이 광 입사 측(좌측)에서 우세할 수 있지만, 조작기 표면 MS은 재료가 굴절률 를 갖는 투명 광학 요소의 광학 표면이다. 그러나, 도 참이다.--
조작기 표면(MS)이 광학 축 또는 주 광선에 평행한 변위 거리(dx)에 의해 점선으로 도시된 위치(MS')로 변위되면, 주 광선(CR)은 이하의 식에 따라 위상 변화 또는 광 경로 길이의 변화를 경험한다 :
약어 는 와 의 굴절률 차이를 나타낸다. 반대로 코마 광선 COR은 다른 위상 변화를 경험하며 다음과 같이 나타낼 수 있다:
이 경우에, 파라미터 α는 주 광선에 대한 코마 광선 COR의 개구 각도를 나타낸다. 위에서 나타낸 광 경로 길이 차이 는 빔의 전역 위상에 대응하며, 이는 제르니케 계수 Z1로 기술될 수 있다.
주 광선 CR의 광 경로 길이 차이와 코마 광선 COR의 광로 길이 간의 차이는 제르니케 계수 Z2, Z3 및 Z4 또는 왜곡 수차(Z2 및 Z3)와 이에 의해 기재될 수 있는 디포커스(Z4)에 해당한다. 동작 위치 중 하나에서의 조작기 표면이 필드 평면(FE1)에 직접 위치되는 이 이상적인 경우에 모든 더 높은 제르니케 계수는 사라진다. 이러한 고려는 단일 필드 평면의 영역에서 텔레센트리시티가 왜곡(Z2/Z3) 및 디포커스(Z4)와 독립적으로 변경되거나 조작될 수 없음을 보여준다. 달리 말하면, 텔레센트리시티의 추구하는 또는 원하는 변화는 또한 바람직하지 않은 (기생) 수차, 특히 왜곡 및 디포커스를 유발한다.
이러한 고려는 비교적 작은 어퍼처 각도를 갖는 중간 이미지의 영역의 조작기 표면이 원칙적으로 텔레센트리시티에 영향을 미치고, 왜곡 및/또는 디포커스에 대한 영향이 그에 비해 더 작은 것을 보여준다.
높은 해상도를 성취하기 위하여 이미지 측 개구수가 비교적 높아야 하는 투영 렌즈의 필드에 있어서, 필드 평면에서 또는 필드 평면에 가까이 있는 단일 조작기의 도움으로, 마찬가지로, 동시에, 상당히 변하는 디포커스 및 왜곡 없이, 원하는 정도로 텔레센트리시티를 원칙적으로 변하게 하는 것이 어려울 수 있다.
대조적으로, 본 발명자의 통찰에 따르면, 투영 렌즈가 조작기 요소를 부착하기 위해 접근 가능하고 서로 광학적으로 결합되는 2개의 필드 평면을 포함하는 경우, 마이크로리소그래피용 투영 렌즈를 위한 전용 텔레센트리시티 조작기를 제공할 수 있고 여기서 주 광선 (또는 개구 수)에 대한 코마 광선의 개구 각도는 상이한 크기를 갖는다. 이들 전제 조건하에서, 조작기 요소는 코마 광선의 위상 변화의 합이 사라지도록 조작기 요소가 이상적으로 서로에 대해 변경될 수 있으며, 그 결과 잔류 유도 수차가 남은 모든 것이 텔레센트리시티 또는 텔레센트리시티 변화가 된다. 코마 광선의 위상의 합이 사라지는 조건은 다음과 같이 공식화 할 수 있다:
또는
이 경우에, 이하의 관계식은 Z1 계수의 변동 또는 이에 의해 기술될 수 있는 텔레센트리시티의 변동을 야기한다:
이것은 원칙적으로 서로 다른 필드 평면에 위치한 2개의 조작기 요소로 순수한 텔레센트리시티 조작기 또는 이상적인 효과를 갖는 전용 텔레센트리시티 조작기를 구현할 수 있음을 보여준다. 서로 광학적으로 켤레인 전계 평면들에서의 개구 각 및 가 상당히 상이할 경우 상기 전용 텔레센트리시티 조작기의 효과가 특히 커진다는 것이 마지막 식으로부터 명백하다.
이러한 통찰력은 실제로 존재하는 투영 렌즈를 위한 전용 텔레센트리시티 조작기를 구성하는 데 사용할 수 있다. 이것은 도 4의 투영 렌즈(PO)의 예에 기초하여 설명될 것이다. 오브젝트 평면(OS)과 그 안의 이미지 평면(IS)은 서로 광학적으로 켤레인 필드 평면이다. 여기에 광학적으로 켤레인 추가의 필드 평면들은 제 1 중간 이미지(IMI1)의 중간 이미지 평면 및 제 2 중간 이미지(IMI2)의 중간 이미지 평면이다. (오브젝트 평면(OS)과 이미지 평면(IS) 사이의) 총 이미징 스케일은 4:1, 즉 인수 4만큼 감소된다. 따라서, 오브젝트 평면(OS) 영역의 개구수는 4의 인수만큼 이미지 평면(IS)의 영역의 이미지 측 개구수보다 작다.
전용 텔레센트리시티 조작기는 제 1 조작기 요소를 포함할 수 있으며, 그 조작기 표면은 예를 들어 0.1 이하의 서브어퍼처 비율 SAR의 영역에서 가능한 한 오브젝트 평면 OS에 가깝다. 이에 적응된 제 2 조작기 요소는, 예를 들어 이미지 측상의 최종 광학 요소의 입사 측 또는 출사 측에 형성된 조작기 표면의 형태(평판 PP)로, 이미지 평면(IS)에 직접 광학적으로 근접하게 배열될 수 있다.
투영 렌즈(PO)에서의 개념의 가능한 실제 구현은 도 10을 참조하여 설명된다. 투영 렌즈(PO)는 오브젝트 평면(OS)에 배열된 패턴이 감소된 이미징 스케일(예를 들어, 4:1 또는 5:1)로 이미지 평면(IS)으로 이미징되도록 구성된다. 이것은 각각 3개의 이미징 렌즈 부분을 갖는 3원 시스템이고, 여기서 제 1 렌즈 부분은 제 1 중간 이미지 IMI1를 형성하고, 후자는 제 2 이미징 렌즈 부분에 의해 제 2 중간 이미지 IMI2로 이미징되고, 상기 제 2 중간 이미지는 제 3 렌즈 부분의 도움으로 이미지 평면으로 이미징된다.
전용 텔레센트리시티 조작기는 2개의 투명 플레이트형 조작기 요소(ME1, ME2)를 포함하는 알바레즈 조작기의 방식으로 구현되며, 이 경우 각각 플레이트 표면 중 하나는 평면이고 다른 플레이트 표면(제 1 조작기 표면)은 평평한 표면에서 크게 벗어난 비구면 모양을 갖는다. 두 조작기 요소의 조합은 알바레즈 조작기(Alvarez manipulator)라고 할 수 있다. 제 1 조작기 요소(ME1)는, 평면 입사면과 비구면 출사면이 모두 서브어퍼처 비 SAR가 0.3 미만, 0.2 미만 또는 0.1 미만인 영역에 놓이는 방식으로 이 필드면 근처에서 광학적으로 오브젝트 평면(OS)의 하류에 직접 배열된다. 제 1 조작기 요소(ME1)는 제 1 작동 장치(DR1)의 도움으로 광축(OA)에 수직인 평면으로 이동될 수 있다.
제 1 조작기 요소에는 알바레즈 조작기의 일부이고 제 1 조작기 요소(ME1)와 유사한 비구면을 갖는 제 2 조작기 요소(ME2)가 할당된다.
제 2 조작기 요소(ME2)는 투영 렌즈의 이미지 평면(IS)에 가장 가까운 마지막 광학 요소이며, 양 표면에 대해 서브어퍼처 비가 0.2 미만 또는 0.1 미만인 영역에 있다. 제 2 조작기 요소(ME2)는 마찬가지로 조작 가능하고, 왜곡 및 디포커스에 대한 그것의 기생 효과가 부분적으로 또는 완전히 보상되거나 최소화되는 방식으로 제 1 조작기 요소의 변위에 따라 작동되어서, 실질적으로 텔레센트리시티에 대한 원하는 영향만을 야기한다.
서로 할당된 2개의 조작기 표면(MS1 및 MS2)은 표면이 교정될 텔레센트리시티 오차의 역도함수(antiderivative)의 형태에 각각 대응하도록 표면 형상과 관련하여 설계된다. 그것들은 (이미지 축소 비율을 고려하여) 서로 보완적으로 형성된다. 도시된 제 1 작동 위치(제로 위치)에서, 제 1 조작기 요소(ME1)는 제 2 조작기 요소(ME2)에 관하여 위치되어서, 오브젝트 평면으로부터 이미지 평면으로 진행하는 광선 또는 파면에 대한 2개의 조작기 요소의 전체 효과가 서로 보상하여, 2개의 조작기 요소가 전체적으로 어떠한 파면 변형도 발생하지 않도록 한다.
투영 렌즈의 텔레센트리시티의 목표된 변화를 달성하기 위해, 제 1 조작기 요소(ME1)는 예를 들어 제 1 작동 장치(DR1)의 도움으로 도시된 점선의 제 2 작동 위치(ME1') 내로 광축에 수직으로 변위될 수 있다. 도 10에서 식별할 수 있는 주 광선(CR)에 대해, 이는 상기 주 광선이 더 이상 알바레즈 플레이트(ME1)의 상대적으로 더 두꺼운 부분을 통과하지 않고 그에 비해 더 얇은 부분을 통과한다는 효과를 갖는다. 제 1 조작기 표면(MS1)과 관련하여, 주 광선(CR)의 위치에서 이것은 파선 위치로 예시된 점선 위치, 즉 광축(OA)에 평행한 조작기 표면의 변위에 대응한다(도 9 및 관련 설명 참조).
그 후, 조작기 표면의 표면 형상은 오브젝트 평면과 이미지 평면 사이에 적용 가능한 감소된 이미징 스케일을 고려하여 서로에 맞게 조정되어, 왜곡(Z2/Z3) 및 디포커스(Z4)에 대한 제 1 조작기 요소 ME1의 변위의 영향은 제 2 조작기 요소(ME2)에 의해 가능한 최대로 보상되는 반면, 변위의 결과로 생성된 텔레센트리시티 또는 전역 위상의 변화는 실질적으로 보상되지 않으므로 이미지 평면(IS)에서의 텔레센트리시티의 변화는 결과적인 변화로서 유지된다.
따라서, 도 10의 변형의 경우에, (제 1 조작기 요소(ME1)에 광학적으로 가까운) 제 1 필드 평면은 오브젝트 평면이고, 제 2 조작기 요소(ME2)에 광학적으로 가까운 제 2 필드 평면은 이미지 평면에 있으며, 이들 두 평면 사이의 감소된 이미징 스케일은 투영 렌즈(PO)의 총 이미징 스케일에 대응한다.
수많은 변형이 가능하다. 예로서, 제 1 조작기 요소(ME2)는, 이미지 평면(IS)내로 제 2 중간 이미지(IMI2)를 이미징하는 제 3 렌즈 부분이 충분히 크게 감소하는 이미징 스케일을 갖는 것을 고려하면, 제 1 중간 이미지(IMI1)에서의 제 1 중간 이미지 평면 또는 제 2 중간 이미지(IMI2)에서의 제 2 중간 이미지 평면의 영역에 또한 대안적으로 위치될 수 있다. 오브젝트 평면과 중간 이미지 평면 사이에서 감소된 이미징이 전체적으로 영향을 받는 경우, 제 2 조작기 요소는 또한 대응하는 중간 이미지 평면의 영역에 배열될 수 있다.
도 10에 도시된 실시 예의 하나의 변형이 도 11에 개략적으로 도시되어 있다. 이 변형 예에서, 제 1 알바레즈 렌즈 요소(AL1)는 오브젝트 평면(OS)에 광학적으로 근접하게 위치되고, 제 2 알바레즈 렌즈 요소(AL2)는 오브젝트 평면, 즉 이미지 평면(IS)에 접합되는 평면 내에 또는 근처에 위치된다. 알바레즈 렌즈 요소들 각각은 파면 조작 시스템의 조작기 요소(ME1 및 ME2)에 각각 대응한다. 크기 변화(여기서는 축소) 광학 이미징이 알바레즈 렌즈 요소들 사이에서 발생한다. 이러한 의미에서 알바레즈 렌즈 요소는 서로를 따라(또는 빔 경로에서 다른 하나 뒤에) 두개의 플레이트로 구성되고 각각은 평면 플레이트 표면 및 비구면 플레이트 표면을 갖는 광학 요소이다. 서로 마주 보는 비구면 플레이트 표면은 보완적으로 비구면 화되어 조작기 표면을 형성한다. 서로에 할당된 2개의 조작기 표면은 표면이 교정될 텔레센트리시티 에러의 역도함수의 형태에 각각 대응하도록 표면 형상과 관련하여 설계된다. 제로 위치에서, 평면 플레이트의 광학 효과는 이러한 알바레즈 렌즈 요소에 대해 전체적으로 발생한다. (예를 들어, 각각 구동 드라이브 DR1 및 DR2에 의한) 플레이트의 상대 변위에 의해, 비구면 플레이트 표면 사이에 원하는 광학 효과를 갖는 "에어 렌즈(air lens)"가 발생한다. 기본 원칙에 대한 설명이 예를 들어 원 출원 명세서 US 3,305,294 A에 표시된다.
적합한 조작기 요소는 방사선이 투과될 수 있는 투과성 굴절 요소 또는 굴절 요소로 제한되지 않는다. 전용 텔레센트리시티 조작기의 하나의 조작기 요소 또는 두개의 조작기 요소는 예를 들어 조작기 표면으로서 기능할 수 있는 변형가능한 미러 표면을 갖는 조작기 미러로서 설계하는 것이 가능하다. 정 반사성 반사 조작기 표면(예를 들어 구부러지는 미러)을 갖는 반사 조작기 요소가 여러 가지 이유로 편리할 수 있다. 먼저, 미러 또는 반사성 조작기 표면의 경우, 굴절률의 차이가 n1-n2 = 2이므로, 이와 관련하여 더 높은 감도가 제공되고 작은 변형도 텔레센트리시티에 큰 영향을 줄 수 있는 것이 사실이다. 둘째, 도 4의 투영 렌즈의 경우, 예를 들어, 중간 이미지 IMI1, IMI2 또는 할당된 중간 이미지 평면은 폴딩 미러 FM1, FM2의 미러 표면에 직접 근접해 있으므로 (가장 가까운 필드 평면에 조작기 표면의 탈락으로 인한) 기생 유도 수차의 레벨은 매우 낮다.
통찰력이 하드웨어 및 소프트웨어에 의해 구현되는 투영 노광 장치의 예시적인 실시 예가 아래에 설명된다.
도 12는 마이크로리소그래피 투영 노광 장치(WSC)의 예를 도시하며, 이는 반도체 부품 및 다른 미세 구조화된 부품의 제조에 이용될 수 있고, 마이크로미터 단위의 분해능을 얻기 위해 심자외선(DUV) 범위의 광 또는 전자기 방사선으로 작동한다. 약 193nm의 작동 파장 λ를 갖는 ArF 엑시머 레이저는 1차 방사선원 또는 광원 LS로서 기능한다. 다른 UV 레이저 광원, 예를 들어 작동 파장이 157nm 인 F2 레이저 또는 작동 파장이 248nm인 ArF 엑시머 레이저가 또한 가능하다.
출사 표면(ES)에서, 광원(LS)의 하류에 배치된 조명 시스템(ILL)은 광 경로에서 그 하류에 배치된 투영 렌즈(PO)의 텔레센트리시티의 요건에 적합하도록 크게, 예리하게 한정되고 실질적으로 균질하게 조명된 조명 필드를 생성한다. 조명 시스템(ILL)은 상이한 조명 모드(조명 설정)를 설정하기 위한 장치를 가지며, 예를 들어 상이한 간섭도(σ)를 갖는 종래의 온-축 조명과 오프-축 조명 사이에서 전환될 수 있다. 예로서, 탈축 조명 모드는 환형 조명 또는 쌍극 조명 또는 사중 극 조명 또는 임의의 다른 다극 조명을 포함한다. 적합한 조명 시스템의 설계는 그 자체로 알려져 있고 여기서 더 상세히 설명하지 않는다. 특허 출원 US 2007/0165202 A1(WO 2005/026843 A2에 해당)은 다양한 실시 예의 범위 내에서 사용될 수 있는 조명 시스템의 예를 보여준다. 이와 관련하여, 상기 특허 출원의 개시 내용은 본 명세서의 내용에 참조로 포함된다.
광원(LS)으로부터 광을 수광하고 이러한 광으로부터 조명 방사선이 출사 평면(ES)에 놓인 조명 필드 또는 레티클(M)로 향하는 형상 조명 방사선을 수광하는 광학 부품는 투영 노광 장치의 조명 시스템(ILL)의 일부이다.
조명 시스템의 하류에는 레티클에 배열된 패턴 PAT이, 조명 시스템의 출구 평면(ES)과 일치하고 레티클 평면(OS)로도 지칭되는 투영 렌즈(PO)의 오브젝트 평면(OS)의 영역에 놓이도록 마스크(M)(레티클)를 유지 및 조작하기 위한 장치(RS)가 배치된다. 스캐너 작동을 위해, 마스크는 스캐닝 드라이브의 도움으로 광축(OA)에 수직인 스캐닝 방향(y 방향)으로 이 평면에 평행하게 움직일 수 있다.
장치 RS는 z 방향으로 오브젝트 평면에 대하여, 즉 오브젝트 평면에 수직으로 마스크를 선형으로 변위시키기 위한 통합 리프팅 장치, 및 x 방향으로 연장되는 경사 축 주위로 마스크를 기울이기 위한 통합 경사 장치를 포함한다.
레티클 평면(OS)의 다운스트림에 이어서 축소 렌즈로서 작용하고 마스크(M)에 배열된 패턴의 이미지를 축소된 스케일, 예를 들어 1:4(|β| = 0.25) 또는 1:5(|β| = 0.20)의 스케일로 포토레지스트 층으로 코팅된 기판(W) 상에 이미징하는 투영 렌즈(PO)가 있고, 이것의 감광성 기판 표면(SS)이 투영 렌즈(PO)의 상면(IS)의 영역에 있다. 투영 렌즈는 명목상 이중 텔레센트릭, 즉 오브젝트 측과 이미지 측의 완벽한 텔레센트리시티와의 편차가 없거나 아주 작다.
예시적인 경우에 반도체 웨이퍼(W)인 노광될 기판은 스캐닝 방향(y 방향)으로 광학 축(OA)에 수직인 레티클(M)과 동기적으로 웨이퍼를 이동시키기 위해 스캐너 드라이브를 포함하는 장치(WS)에 의해 유지된다. 디바이스(WS)는 또한 z 방향에서 이미지 평면에 대해 기판을 선형으로 변위시키기 위한 리프팅 디바이스 및 x 방향으로 연장되는 경사 축 주위로 기판을 기울이기 위한 경사 디바이스를 포함한다.
"웨이퍼 스테이지"로도 지칭되는 디바이스 WS 및 "레티클 스테이지"로도 지칭되는 디바이스 RS는 스캔 제어 디바이스에 의해 제어되는 스캐너 디바이스의 부품이며, 이는, 본 실시 예에서 투영 노광 장치의 중앙 제어 장치(CU)에 통합되어있다.
조명 시스템(ILL)에 의해 생성된 조명 필드는 투영 노광 동안 사용된 유효 오브젝트 필드(OF)를 정의한다. 예시적인 경우에, 후자는 직사각형이고, 스캐닝 방향(y 방향)과 평행하게 측정된 높이(A*)를 가지며 (x 방향으로) 수직으로 측정된 폭(B*>A*)를 갖는다. 일반적으로, 종횡비 AR = B*/A*는 2와 10 사이, 특히 3과 6 사이에 있다. 유효 오브젝트 필드는 y- 방향에서 광축 옆에 떨어져있다(탈축 필드). 유효 오브젝트 필드와 광학적으로 켤레인 이미지 표면(IS)에서의 유효 이미지 필드는 마찬가지로 탈축 필드이며, 유효 오브젝트 필드와 높이 B와 폭 A 사이의 동일한 형상 및 동일한 종횡비를 갖되, 절대 필드 치수는 투영 렌즈의 이미징 스케일 β에 의해 줄어들고, 즉 및 .
투영 렌즈가 침지 렌즈로서 설계되고 작동되면, 투영 렌즈의 작동 중에 방사선이 침지 액체의 얇은 층을 통해 투과되고, 이 얇은 층은 투영 렌즈의 출구 표면과 이미지 평면(IS) 사이에 위치된다. 침지 동작 중에 이미지측 개구수 NA> 1이 가능하다. 건식 렌즈로서의 구성도 가능하고; 이 경우, 이미지 측 개구수는 NA<1 값으로 제한된다.
투영 노광 장치(WSC)는 환경 영향 및 기타 장애에 대한 반응으로서 그리고/또는 저장된 제어 데이터에 기초하여 투영 노광 장치의 이미징 관련 특성의 거의 즉각적인 미세 최적화를 수행하도록 구성된 동작 제어 시스템을 갖는다. 이를 위해, 동작 제어 시스템은 투영 노광 장치의 투영 거동에 대한 표적화된 개입을 허용하는 다수의 조작기를 갖는다. 능동적으로 작동 가능한 조작기는 하나 이상의 작동 부재(또는 하나 이상의 액츄에이터)를 포함하며, 현재 조작된 값은 수행되는 규정된 조작된 값 변화에 의해 동작 제어 시스템의 제어 신호에 기초하여 수정될 수 있다.
투영 렌즈 또는 투영 노광 장치에는, 특히 오브젝트 평면(OS)으로부터 이미지 평면(IS)으로 진행하는 투영 방사선의 파면을 동작 제어 시스템의 제어 신호에 의해 가변적으로 조절될 수 있는 파면 조작 시스템의 광학 효과의 의미 내에서 제어 가능한 방식으로 수정하도록 구성된 파면 조작 시스템(WFM)이 장착된다.
예시적인 실시 예의 파면 조작 시스템은 복수의 상호 독립적으로 구동 가능한 조작기(MAN1, MAN2 등)을 가지며, 각각은 적어도 하나의 조작기 요소 ME1, ME2 등을 가지며, 이는 투영 렌즈의 투영 빔 경로에 배치되고 투영 빔 경로에 배열되는 (적어도 하나의) 조작기 표면(MS1, MS2)을 갖고, 작동 장치(DR1, DR2 등)의 도움으로 위치(장소) 및/또는 배향 및/또는 표면 형상 및/또는 굴절률 분포를 가역적으로 변화시킬 수 있다. 조작기는 예를 들어 기준 축에 평행하거나 수직인 광학 요소의 탈선 또는 변위, 광학 요소의 틸팅, 광학 요소의 국부적 또는 전역적 가열 또는 광학 요소의 냉각 및/또는 광학 요소의 변형을 위해 설계될 수 있다. 용어 "조작기"는 또한 작동 제어 시스템의 대응하는 제어 신호에 기초하여, 마스크 또는 기판을 예를 들어 변위, 틸트 및/또는 변형시키기 위해 마스크 또는 기판에 작용하는 장치를 포함한다.
동작 제어 시스템의 메모리(SP)에서, 조작기의 감도 S(Z1), S(Z2), S(Zn)는 수많은 수차에 대해 저장되며, 여기에는 (텔레센트리시티에 대한) 관련 제르니케 계수 Z1, Z2(x 방향의 파면 기울기) 등이 심볼화된다. 각 조작기마다 전용 감도 세트를 저장할 수 있다. 중요한 것은 텔레센트리시티를 변화시키기 위한 조작기의 텔레센트리시티 감도 S(Z1)가 또한 일부 종래의 시스템에 저장된 감도와 함께 여기에 저장된다는 점이다. 텔레센트리시티 감도는 조작기에서의 규정된 조작된 값 변화와 이미지 필드에서의 텔레센트리시티에 대해 그에 의해 달성되는 효과 사이의 관계를 정량적으로 기술한다. 따라서 투영 노광 장치의 동작은 또한 예를 들어 조작기의 조작된 값 변화가 텔레센트리시티 감도를 고려하여 조작된 값 한계 값 이하의 크기로 제한되는 방식으로 텔레센트리시티 감도를 고려하여 제어될 수 있다.
조작기의 조작된 값 변화를 결정할 때, 동작 제어 시스템은 노광 프로세스의 품질을 다수의 "리소그래피 수차"의 가중 합으로서 기술하는 목표 함수를 사용한다. 이 경우, 용어 "리소그래피 수차"는 이미징 동안 리소그래피와 관련된 모든 결함을 포함하도록 의도된다. 리소그래피 수차는 특히 왜곡(이미지 필드에서 이미지 포인트의 균일하지 않은 변위), 측면 이미지 위치의 편차(이미지 필드에서 이미지 포인트의 균일한 변위), 이미지 회전, 비대칭 이미징 스케일, 초점 위치의 변형(이미지 평면에 수직인 불균일한 이미지 포인트 변위)뿐만 아니라 이미지 필드에 대한 임계 치수의 변동(CD 변동), 상호 직교 방향에서의 임계 치수의 차이(HV 수차) 등과 같은 수차를 포함한다. 일반적으로 이러한 수차는 이미지 필드에서 균일하지 않고 이미지 필드 내에서 다양하다. 초점면의 왜곡 및 변형은 오버레이 수차(예를 들어, 상이한 패턴들 사이의 오버레이 수차(마스크 구조) 및 초점 수차)를 초래할 수 있다. 리소그래피 수차는 기판, 기판상의 감방사선 층, 광원에 의해 제공된 투영 광선, 마스크 및 투영 시스템을 포함하는 투영 노광 장치 또는 투영 노광 프로세스의 다양한 특성에 의해 영향을 받는다.
투영 노광 장치(WSC)의 경우, 각각의 조작기들에 대한 제어 프로그램에 의해 최적화될 목표 함수는 조작기에서의 규정된 조작된 값 변화와 이미지 필드에서 투영 방사선의 텔레센트리시티에 대한 그에 의해 달성될 수 있는 효과 사이의 관계를 묘사하는 텔레센트리시티 감도(S(Z1))를 포함한다. 목표 함수의 최적화는 일반적으로 조작기의 많은 조작된 값 변화를 시뮬레이션하고 목표 함수에 대한 그 효과를 계산하는 것을 포함한다. 텔레센트리시티 감도도 고려되기 때문에, 텔레센트리시티에 대한 조작기에서의 조작된 값 변화의 영향이 목표 함수의 최적화에서 고려될 수 있다. 이에 의해, 예를 들어, 텔레센트리시티 측정이 없는 최종 고객(투영 노광 장치의 사용자)에게 전달 상태의 텔레센트리시티로부터의 텔레센트리시티의 편차 및 그에 따른 문서화, 및 조작자에 의한 후속 조정 및 텔레센트리시티가 사전 규정된 사양의 범위 내에 있는 것을 보장하는 가능성을 갖는 것이 이로써 달성될 수 있다. 미리 규정된 사양은, 이미지 측 텔레센트리시티가 20mrad (밀리라드) 미만의, 10mrad 미만의 범위에서 이미지 측 텔레센트리시티의 바람직한 값을 갖는 범위로 유지되고, 이 범위는 DUV 시스템에 특히 적용가능하게 한정한다.
투영 렌즈에는 투영 렌즈의 텔레센트리시티 특성에 대한 타겟 개입을 하기 위해 본 출원에서 설명된 유형의 전용 텔레센트리시티 조작기가 할당될 수 있다. 그러나 이것은 필수가 아니다.
원칙적으로, EUV 범위의 리소그래피 광학 유닛은 그 파장 범위에 투과성 레티클이 존재하지 않기 때문에 이중 텔레센트릭 일 수 없다. 따라서 이러한 광학 시스템은 디자인 상 (웨이퍼에서) 단순히 텔레센트리시티이다. 여기에 설명된 통찰력과 개념은 EUV 방사선을 사용한 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치에도 사용될 수 있다.

Claims (21)

  1. 투영 노광 장치의 동작 제어 시스템의 제어 하에서 마스크의 패턴의 적어도 하나의 이미지에 의해 감방사선 기판을 노광하기 위한 투영 노광 방법으로서,
    상기 패턴이 투영 렌즈의 오브젝트 평면의 영역에 배열되도록 상기 투영 노광 장치의 조명 시스템과 투영 렌즈 사이에서 상기 마스크를 홀드하는 단계;
    상기 기판의 감방사선 표면이 상기 오브젝트 평면에 광학적으로 켤레인 상기 투영 렌즈의 이미지 평면의 영역에 배열되도록 상기 기판을 유지하는 단계;
    상기 조명 시스템에 의해 제공된 조명 방사선으로 상기 마스크의 조명 영역을 조명하는 단계;
    상기 투영 렌즈의 도움으로 상기 조명 영역에 놓인 상기 패턴의 일부를 상기 기판 상의 이미지 필드 상으로 투영하는 단계 - 상기 이미지 필드에서의 이미지 생성에 기여하는 투영 방사선의 모든 광선이 투영 빔 경로를 형성함 - ,
    상기 투영 빔 경로에 배열된 조작기 표면을 갖는 조작기 및 상기 조작기 표면의 광학 효과를 가역적으로 변화시키기 위한 작동 장치를 작동시킴으로써 상기 투영 방사선의 파면에 영향을 미치는 단계 - 상기 작동 장치의 조작된 값 변화는 목표 함수를 최적화하는 교정 알고리즘을 갖는 제어 프로그램에 기초하여 동작 제어 시스템에 의해 결정됨 - 를 포함하고;
    적어도 하나의 조작기에 대한 목표 함수는 텔레센트리시티 감도(telecentricity sensitivity)를 포함하고, 상기 텔레센트리시티 감도는 상기 조작기에서의 규정된 조작된 값 변화와 상기 이미지 필드에서의 상기 투영 방사선의 텔레센트리시티에 대한 그에 의해 달성될 수 있는 효과 사이의 관계를 묘사하는 것임을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, Z1 감도는 적어도 하나의 조작기에 대해 결정되고, 상기 Z1 감도는 상기 조작기에서의 규정된 조작된 값 변화와 제르니케 계수 Z1의 필드 프로파일에 대한 그에 의해 달성된 효과 또는 이와 수학적으로 동등한 변수 사이의 관계를 묘사하는 것임을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 텔레센트리시티를 변하게 하기 위한 조작기의 텔레센트리시티 감도 (S(Z1))는 상기 동작 제어 시스템의 메모리(SP)에 저장되고, 상기 투영 노광 장치의 동작은 상기 텔레센트리시티 감도를 고려하여 제어되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 조작기의 조작된 값 변화는 텔레센트리시티 감도를 고려하여 조작된 값 한계 값 미만의 크기로 제한되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 오브젝트 표면에 켤레인 OPL 표면은 상기 목표 함수의 최적화 동안 계산되며, 상기 OPL 표면은 켤레인 오브젝트 지점으로부터 일정한 광 경로 길이(OPL)의 광학적 거리에 있는 이미지 포인트의 전체에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 이미지 필드에 걸친 상기 투영 방사선의 파면의 일정한 변위의 프로파일이 상기 OPL 표면의 결정을 위해 계산되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 투영 노광 장치의 동작 중에 투영 노광 장치에 통합된 투영 렌즈의 텔레센트리시티 제어를 특징으로 하고,
    시작 시간에 상기 텔레센트리시티에 대한 시작 값을 결정하는 단계;
    상기 조작기의 조작된 값 변화 및 할당된 텔레센트리시티 감도에 대한 값을 사용하여 조작기의 조정에 의해 야기된 텔레센트리시티 변화를 계산하는 단계;
    상기 시작 값으로부터의 결정 시간에 대한 텔레센트리시티 값 및 상기 시작 시간과 상기 결정 시간 사이에서 초래되는 텔레센트리시티 변화를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 시작 값은 시동시 또는 재조정 후에 텔레센트리시티를 측정함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 투영 렌즈의 텔레센트리시티는 적어도 하나의 전용 텔레센트리시티 조작기를 작동시킴으로써 변하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  10. 마스크의 패턴의 적어도 하나의 이미지에 의해 감방사선 기판을 노광하기 위한 투영 노광 장치로서,
    일차 방사선원의 일차 방사선을 수광하고 조명 영역에서 마스크(M)로 향하는 조명 방사선(ILR)을 발생시키기 위한 조명 시스템(ILL);
    조명 영역에 있는 상기 패턴의 일부를 투영 방사선에 의해 기판의 이미지 필드 상에 투영하는 투영 렌즈(PO);
    상기 패턴이 상기 투영 렌즈의 오브젝트 평면(OS) 영역에 배열되도록 상기 조명 시스템과 상기 투영 렌즈 사이에 상기 마스크를 홀드하기 위한 마스크 홀드 장치(RST);
    상기 기판의 감방사선 표면이 상기 오브젝트 평면에 광학적으로 켤레인 상기 투영 렌즈의 이미지 평면(IS)의 영역에 배열되도록 상기 기판을 홀드하기 위한 기판 홀드 장치(WST);
    상기 투영 노광 장치의 동작을 제어하도록 구성된 동작 제어 시스템; 및
    상기 오브젝트 평면으로부터 상기 이미지 평면으로 이동하는 상기 투영 방사선의 파면에 동적으로 영향을 미치기 위한 파면 조작 시스템(WFM) - 상기 파면 조작 시스템은, 상기 동작 제어 시스템의 제어 신호에 의해 작동될 수 있고 투영 빔 경로에 배열된 조작기 표면(MS)을 갖는 조작기(MAN) 및 상기 조작기 표면의 광학 효과를 가역적으로 변화시키기 위한 작동 장치(DR)를 포함함 - 을 포함하고,
    텔레센트리시티를 변하게 하기 위한 조작기의 텔레센트리시티 감도(S(Z1))는 상기 동작 제어 시스템의 메모리(SP)에 저장되며, 텔레센트리시티 감도는 조작기에서의 규정된 조작된 값 변화와 상기 투영 렌즈의 텔레센트리시티에 대한 그에 의해 달성되는 효과 사이의 관계를 묘사하는 것이고, 상기 동작 제어 시스템은, 상기 투영 노광 장치의 동작이 상기 텔레센트리시티 감도를 고려하여 제어가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 동작 제어 시스템은 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 투영 노광 방법이 수행되도록 상기 투영 노광 장치를 제어하도록 구성되는, 투영 노광 장치.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 투영 렌즈는 적어도 하나의 전용 텔레센트리시티 조작기를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 전용 텔레센트리시티 조작기는 제 1 조작기 요소(ME1) 및 그로부터 분리된 제 2 조작기 요소(ME2)를 포함하고,
    상기 제 1 조작기 요소(ME1)는 제 1 필드 평면(FE1) 내에서 또는 그에 광학적으로 가까이에서 상기 투영 빔 경로에 배열되고;
    상기 제 2 조작기 요소(ME2)는 상기 제 1 필드 평면에 광학적으로 켤레인 제 2 필드 평면(FE2) 내에서 또는 그에 광학적으로 가까이에서 상기 투영 빔 경로에 배열되고;
    확대 또는 축소 이미징 스케일을 갖는 이미징 렌즈 부분이 상기 제 1 필드 평면과 상기 제 2 필드 평면 사이에 배열되고; 그리고
    상기 조작기 요소들에 할당된 작동 장치(DR1)는, 상기 조작기 요소들 중 하나의 조작기 요소가 텔레센트리시티, 왜곡 및 디포커스에서의 변화를 야기하고 다른 조작기 요소가 왜곡 및 디포커스의 유발된 변화를 부분적으로 또는 완전히 보상하는 방식으로 서로에 대한 조작기 요소들의 상대적인 변화를 야기하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  14. 청구항 10 또는 청구항 12에 있어서, 이미징 렌즈 부분이 적어도 2배 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 제 1 필드 평면은 상기 오브젝트 평면이고 상기 제 2 필드 평면은 중간 이미지 평면인 것, 또는 상기 제 1 필드 평면은 상기 오브젝트 평면이고 상기 제 2 필드 평면은 상기 이미지 평면인 것, 또는 상기 제 1 필드 평면이 제 1 중간 이미지 평면이며 상기 제 2 필드 평면이 제 2 중간 이미지 평면인 것, 또는 상기 제 1 필드 평면은 중간 이미지 평면이며 상기 제 2 필드 평면이 상기 이미지 평면인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  16. 청구항 13에 있어서, 상기 제 1 조작기 요소(ME1) 및 상기 제 2 조작기 요소(ME2)는 알바레즈(Alvarez) 조작기를 형성하는 것, 또는 상기 제 1 조작기 요소(ME1)는 제 1 알바레즈 렌즈 요소이며 상기 제 2 조작기 요소(ME2)는 제 2 알바레즈 렌즈 요소인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  17. 전자기 방사선에 의해 투영 렌즈의 오브젝트 평면(OS)에 배열된 패턴을 상기 투영 렌즈의 이미지 평면(IS)내에 이미징하기 위한 투영 렌즈(PO)로서,
    상기 오브젝트 평면에 배열되는 패턴이 광학 요소들에 의해 상기 이미지 평면에 이미징가능하도록 상기 오브젝트 평면(OS)과 상기 이미지 평면(IS) 사이의 투영 빔 경로에 배열되는 광학 표면을 갖는 다수의 상기 광학 요소들, 및
    상기 오브젝트 평면으로부터 상기 이미지 평면으로 이동하는 투영 방사선의 파면에 동적으로 영향을 미치는 파면 조작 시스템(WFM)을 포함하고,
    상기 투영 렌즈는 적어도 하나의 전용 텔레센트리시티 조작기를 포함하며,
    상기 전용 텔레센트리시티 조작기는 제 1 조작기 요소(ME1) 및 그로부터 분리된 제 2 조작기 요소(ME2)를 포함하고,
    상기 제 1 조작기 요소(ME1)는 제 1 필드 평면(FE1) 내에서 또는 그에 광학적으로 가까이에서 상기 투영 빔 경로에 배열되고;
    상기 제 2 조작기 요소(ME2)는 상기 제 1 필드 평면에 광학적으로 켤레인 제 2 필드 평면(FE2) 내에서 또는 그에 광학적으로 가까이에서 상기 투영 빔 경로에 배열되고;
    확대 또는 축소 이미징 스케일을 갖는 이미징 렌즈 부분이 상기 제 1 필드 평면과 상기 제 2 필드 평면 사이에 배열되고; 그리고
    조작기 요소들에 할당된 작동 장치(DR1)는, 상기 조작기 요소들 중 하나의 조작기 요소가 텔레센트리시티, 왜곡 및 디포커스에서의 변화를 야기하고 다른 조작기 요소가 왜곡 및 디포커스의 유발된 변화를 부분적으로 또는 완전히 보상하는 방식으로 서로에 대한 조작기 요소들의 상대적인 변화를 야기하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 렌즈.
  18. 삭제
  19. 청구항 17에 있어서, 상기 이미징 렌즈 부분이 적어도 2배 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 투영 렌즈.
  20. 청구항 17에 있어서, 상기 제 1 필드 평면은 오브젝트 평면이고 상기 제 2 필드 평면은 중간 이미지 평면인 것, 또는 상기 제 1 필드 평면은 상기 오브젝트 평면이고 상기 제 2 필드 평면은 이미지 평면인 것, 또는 상기 제 1 필드 평면이 제 1 중간 이미지 평면이며 상기 제 2 필드 평면이 제 2 중간 이미지 평면인 것, 또는 상기 제 1 필드 평면은 중간 이미지 평면이며 상기 제 2 필드 평면이 상기 이미지 평면인 것을 특징으로 하는 투영 렌즈.
  21. 청구항 17에 있어서, 상기 제 1 조작기 요소(ME1) 및 상기 제 2 조작기 요소(ME2)는 알바레즈(Alvarez) 조작기를 형성하는 것, 또는 상기 제 1 조작기 요소(ME1)는 제 1 알바레즈 렌즈 요소이며 상기 제 2 조작기 요소(ME2)는 제 2 알바레즈 렌즈 요소인 것을 특징으로 하는 투영 렌즈.
KR1020197038951A 2017-06-02 2018-05-28 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 방법 및 투영 노광 장치 KR102579215B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017209440.0A DE102017209440A1 (de) 2017-06-02 2017-06-02 Projektionsbelichtungsverfahren und Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie
DE102017209440.0 2017-06-02
PCT/EP2018/063942 WO2018219870A1 (en) 2017-06-02 2018-05-28 Projection exposure method and projection exposure apparatus for microlithography

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200012975A KR20200012975A (ko) 2020-02-05
KR102579215B1 true KR102579215B1 (ko) 2023-09-15

Family

ID=62636148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197038951A KR102579215B1 (ko) 2017-06-02 2018-05-28 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 방법 및 투영 노광 장치

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10761429B2 (ko)
KR (1) KR102579215B1 (ko)
CN (1) CN110692019B (ko)
DE (1) DE102017209440A1 (ko)
TW (1) TWI759494B (ko)
WO (1) WO2018219870A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017209440A1 (de) * 2017-06-02 2018-12-06 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsverfahren und Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie
WO2021110343A1 (en) * 2019-12-02 2021-06-10 Cymer Inc. Method and system for enhancing target features of a pattern imaged onto a substrate
WO2022156875A1 (en) 2021-01-19 2022-07-28 Carl Zeiss Smt Gmbh A method of setting up a projection exposure system, a projection exposure method and a projection exposure system for microlithography
CN112927305B (zh) * 2021-02-23 2024-04-02 桂林电子科技大学 一种基于远心度补偿的几何尺寸精密测量方法
CN115647615B (zh) * 2022-12-28 2023-03-21 歌尔股份有限公司 激光切割器的模组驱动方法、装置、设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100225889A1 (en) 2009-03-09 2010-09-09 Canon Kabushiki Kaisha Projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
US20160252824A1 (en) 2008-09-25 2016-09-01 Carl Zeiss Smt Gmbh Projection exposure apparatus with optimized adjustment possibility
DE102015220144A1 (de) * 2015-10-16 2017-04-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System und Lithographieanlage

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3305294A (en) 1964-12-03 1967-02-21 Optical Res & Dev Corp Two-element variable-power spherical lens
EP1293830A1 (en) * 1998-06-08 2003-03-19 Nikon Corporation Projection exposure apparatus and method
JP3599629B2 (ja) * 2000-03-06 2004-12-08 キヤノン株式会社 照明光学系及び前記照明光学系を用いた露光装置
JP3599648B2 (ja) * 2000-08-03 2004-12-08 キヤノン株式会社 照明装置、投影露光装置並びにそれを用いたデバイス製造方法
EP1251402B1 (en) 2001-03-30 2007-10-24 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR101159867B1 (ko) 2003-09-12 2012-06-26 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 마이크로리소그래피 투사 노출 장치용 조명 시스템
DE102005026628A1 (de) 2004-06-04 2005-12-29 Carl Zeiss Smt Ag Verfahren und Vorrichtung zur Telezentriebestimmung und Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage
EP1881520A4 (en) 2005-05-12 2010-06-02 Nikon Corp OPTICAL PROJECTION SYSTEM, EXPOSURE DEVICE, AND EXPOSURE METHOD
WO2007020004A1 (de) * 2005-08-17 2007-02-22 Carl Zeiss Smt Ag Projektionsobjektiv und verfahren zur optimierung einer systemblende eines projektionsobjektivs
DE102008007449A1 (de) * 2008-02-01 2009-08-13 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungsoptik zur Beleuchtung eines Objektfeldes einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie
DE102011080437A1 (de) 2010-09-30 2012-04-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Abbildendes optisches System für die Mikrolithographie
DE102013204391B3 (de) * 2013-03-13 2014-05-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsobjektiv mit Wellenfrontmanipulator
DE102017209440A1 (de) * 2017-06-02 2018-12-06 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsverfahren und Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithografie

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160252824A1 (en) 2008-09-25 2016-09-01 Carl Zeiss Smt Gmbh Projection exposure apparatus with optimized adjustment possibility
US20100225889A1 (en) 2009-03-09 2010-09-09 Canon Kabushiki Kaisha Projection optical system, exposure apparatus, and device manufacturing method
DE102015220144A1 (de) * 2015-10-16 2017-04-20 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches System und Lithographieanlage

Also Published As

Publication number Publication date
TWI759494B (zh) 2022-04-01
US20200371444A1 (en) 2020-11-26
DE102017209440A1 (de) 2018-12-06
KR20200012975A (ko) 2020-02-05
WO2018219870A1 (en) 2018-12-06
US20200089127A1 (en) 2020-03-19
TW201909240A (zh) 2019-03-01
CN110692019B (zh) 2022-07-26
US11181826B2 (en) 2021-11-23
CN110692019A (zh) 2020-01-14
US10761429B2 (en) 2020-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102579215B1 (ko) 마이크로리소그래피를 위한 투영 노광 방법 및 투영 노광 장치
JP6339117B2 (ja) 波面マニピュレータを有する投影レンズ
JP4817702B2 (ja) 光学装置及びそれを備えた露光装置
KR101367074B1 (ko) 동공 미러를 갖는 반사굴절식 투영 대물렌즈, 투영 노광 장치 및 방법
US7800732B2 (en) Projection exposure method and projection exposure apparatus for microlithography
JP6140074B2 (ja) マイクロリソグラフィのための結像光学系
TWI494705B (zh) 投射曝光方法、投射曝光系統與投射物鏡
JP6985935B2 (ja) 波面マニピュレータを有する投影レンズ、投影露光方法、及び投影露光装置
US9651872B2 (en) Projection lens with wavefront manipulator
US10018907B2 (en) Method of operating a microlithographic projection apparatus
US9298102B2 (en) Projection lens with wavefront manipulator
KR20180093923A (ko) 특히 마이크로리소그래픽 투영 노광 장치용 광학 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant