KR20000070095A - 스캐닝 리소그래픽 투사 장치용 거울 투사 시스템과, 그와같은 시스템을 포함하는 리소그래픽 장치 - Google Patents

스캐닝 리소그래픽 투사 장치용 거울 투사 시스템과, 그와같은 시스템을 포함하는 리소그래픽 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20000070095A
KR20000070095A KR1019997006317A KR19997006317A KR20000070095A KR 20000070095 A KR20000070095 A KR 20000070095A KR 1019997006317 A KR1019997006317 A KR 1019997006317A KR 19997006317 A KR19997006317 A KR 19997006317A KR 20000070095 A KR20000070095 A KR 20000070095A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mirror
imaging
projection system
mirrors
projection
Prior art date
Application number
KR1019997006317A
Other languages
English (en)
Inventor
브라앗요세푸스요하네스마리아
Original Assignee
요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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 요트.게.아. 롤페즈, 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 요트.게.아. 롤페즈
Publication of KR20000070095A publication Critical patent/KR20000070095A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • 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
    • G03F7/70233—Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
    • G02B17/06—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror
    • G02B17/0647—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using more than three curved mirrors
    • G02B17/0657—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using more than three curved mirrors off-axis or unobscured systems in which all of the mirrors share a common axis of rotational symmetry
    • 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
    • G03F7/70275—Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection 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
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 원형의 세그먼트형 단면을 가즌 EUV 조사빔(b)에 의해 마스크 패턴(15)이 기판(20)의 복수의 영역상에 반복하여 스캔 촬상되는 스텝 앤드 스캔 리소그래픽 투사 장치에 사용하기 위한 거울 투사 시스템을 개시하고 있다. 6개 이상의 촬상 거울을 갖는 투사 시스템보다 염가로 더 용이하게 제조되는 이 시스템은 양호한 개구수와 만족스러운 촬상 링필드(image-ringfield)폭을 갖는 5개의 촬상 거울(5-9)만을 가진다. 새로운 투사 시스템이 제공된 EUV 리소그래픽 투사 장치는 6-거울 투사 시스템이 제공된 장치의 것보다 대략 50% 높은 웨이퍼 스루풋을 가진다. 더욱이, 상기 투사 장치는 콤팩트한 구성을 갖는다.

Description

스캐닝 리소그래픽 투사 장치용 거울 투사 시스템과, 그와 같은 시스템을 포함하는 리소그래픽 장치{Mirror projection system for a scanning lithographic projection apparatus, and lithographic apparatus comprising such a system}
EP 0 779 528 A2는 EUV 조사를 이용하여, IC 마스크 패턴이 반도체 기판의 복수의 영역에 촬상되는 스텝 앤드 스캔 리소그래픽 장치에 사용되는 거울 투사 시스템을 개시하고 있다. EUV 조사, 즉 극자외선 조사는 수 nm 내지 수십 nm 범위의 파장을 갖는 조사를 의미하는 것으로 이해된다. 이 EUV 조사는 또한 소프트 X선 조사라 부른다. EUV 조사를 사용하는 것은 0.1㎛ 이하 정도의 매우 작은 세부가 만족스럽게 촬상될 수 있는 커다란 이점을 제공한다. 즉, EUV 조사가 사용되는 촬상 시스템은 시스템의 NA가 매우 크게되지 않으면서 매우 높은 해상력을 가지며, 이는 시스템의 초점 깊이가 여전히 상당히 큰 값을 갖도록 한다. 렌즈들을 만들 수 있는 적절한 재료가 EUV 조사에 이용 가능하지 않으므로, 마스크 패턴을 기판상에 촬상하기 위해 지금까지는 렌즈 투사 시스템 대신에 거울 투사 시스템이 사용되어야 했다.
IC 제조에 현재 사용된 리소그래픽 장치들은 스테핑(stepping) 장치이다. 이들 장치들에 있어서, 마스크 패턴의 모든 영역이 동시에 조명되고 이들 영역이 동시에 기판의 IC 영역상에 촬상되는 전(全) 영역 조명이 사용된다. 최초 IC 영역이 조명된 후, 후속 IC 영역으로 스텝이 이루어진다. 즉, 이 영역이 조명된 후, 마스크 패턴의 가판의 모든 IC 영역이 조명될 때까지 다음 IC 영역이 마스크 패턴 아래에 위치하는 방식으로 기판 홀더가 이동된다.
이들 구성 요소들의 크기를 줄이고 IC의 표면 영역을 확장시킴으로써 이러한 희망을 만족하는 것이 시도된다. 이는 이미 비교적 높은, 투사 렌즈 시스템의 NA가 더 증가되어야 하며, 이 시스템의 촬상 영역도 증가되어야 함을 의미한다. 이는 실제로 불가능하다.
따라서, 스테핑 장치에서 스텝 앤드 스캔 장치로 바꾸는 것이 제안되어 왔다. 그와 같은 장치에 있어서, 마스크 패턴의 원형의 세그먼트형 서브 영역과 또한 기판의 IC 영역의 그와 같은 서브 영역이 조명되고, 투사 시스템의 배율을 고려하여, 상기 마스크 패턴과 상기 기판은 조명빔을 통해 동기하여 이동된다. 그 때, 마스크 패턴의 후속하는 원형의 세그먼트형 서브 영역이 기판상의 관련 IC 영역의 대응 서브 영역에 그때마다 촬상된다. 전체 마스크 패턴이 이와 같은 방법으로 IC 영역상에 촬상된 후, 기판 홀더는 스테핑 이동을 실행한다. 즉, 후속 IC 영역의 시작이 투사빔으로 도입되고 마스크는 그의 초기 위체에 설정되고 그 후 상기 후속 IC 영역은 마스크 패턴을 통해 스캔 조명된다. 이 스캔 촬상 방법은 EUV 조사가 투사 조사로서 사용되는 리소그래픽 장치에 매우 유리하게 사용될 수 있다.
13nm의 파장을 갖는 EUV 조사를 이용하기 위해 의도되는, EP 0 779 528호에 개시된 투사 시스템의 실시예는 촬상쪽에서 0.25의 NA를 가진다. 고리 모양의 촬상 영역은 29mm의 내부 반경과 31mm의 외부 반경과 30mm의 길이를 가진다. 스캐닝 공정으로서 전송 마스크 패턴의 양호한 촬상을 기판의 IC 영역상에 형성하기 위해 상기 시스템의 해상도는 30nm이고 수차(收差)와 왜상 수차는 충분히 작다. 이 투사 시스템은 6개의 촬상 거울을 포함하며, 중간 영상은 제3 및 제4 거울 사이에 형성된다. 마스크는 상기 투사 시스템의 한 기하학적 끝에 위치하며, 기판은 이 시스템의 다른 기하학적 끝에 위치한다.
그와 같은 거울 시스템이 리소그래픽 투사 장치에 사용될 때, 기판상에 입사된 작은 조사량이 문제가 된다. 이러한 문제는 거울들이 100% 보다 상당히 작은 반사율을 갖는다는 사실에 의해 발생된다. 이들 거울 각각은 구성이 관련 파장에 대해 최적화되는 다층 구조를 포함한다. 그와 같은 다층 구보의 예들은 미국 특허 제5,153,898호에 개시되어 있다. 그와 같은 다층 구조를 이용하여, 이론적으로 75% 정도인 최대 반사가 성취될 수 있으나, 실제로는 일반적으로 65% 를 넘지 않는다. 투사 시스템에서 68%의 반사를 각각 갖는 6개의 거울이 사용될 때, 마스크 패턴으로부터 발생하고 상기 시스템에 들어가는 조사의 9.9%만이 기판에 도달된다. 리소그래픽 장치에 있어서, 이는 기판의 IC 영역상의 희망 조사 에너지량을 얻을 수 있도록 조명 시간이 비교적 길어야만하고, 스캐닝 레이트(scanning rate)가 스캐닝 장치에 대해 비교적 작아야만하는 것을 실제로 의미한다. 그러나, 스캐닝 레이트가 가능한 한 높고 조명 시간이 가능한 한 적어서, 단위 시간당 조명될 수 있는 기판의 수인 스루풋이 가능한한 높게 되도록 하는 것이 이들 장치에는 필수적이다.
본 발명은 마스크내에 존재하는 마스크 패턴을, 원형 세크먼트형 단면을 갖는 EUV 조사 빔에 의해 기판상에 촬상하기 위한 스텝 앤드 스캔 리소그래픽 투사 장치에 사용되는 거울 투사 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 마스크 패턴을 기판의 복수의 영역에 스텝 앤드 스캔 촬상하기 위한 리소그래픽 장치에 관한 것이며, 이 리소그래픽 장치는 그와 같은 투사 시스템을 포함하고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 투사 시스템의 제1 실시예를 도시한 도면.
도 2는 그와 같은 투사 시스템을 포함하는 리소그래픽 장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도 3 및 도 4는 상기 투사 시스템의 제3 실시예를 도시한 도면.
본 발명의 목적은 상기와 같은 필요 조건을 만족할 수 있는, 서두에서 개시된 유형의 투사 시스템을 제공하는 데 있다. 이러한 목적을 위해, 상기 투사 시스템은 5개의 촬상 거울을 포함하는 것을 특징으로 하고 있습니다.
촬상 거울은 수렴 또는 확산 효과를 가지며 상기 투사 시스템에 의한 촬상에 기여하는 오목(포지티브) 거울 또는 볼록(네거티브) 거울로 여겨진다.
5개의 촬상 거울만이 사용되므로, 상기 투사 시스템을 보다 용이하게 또한 염가로 제조할 수 있다. 실제로, 매우 엄격한 정확도의 조건이 촬상 거울에 요구되어, 이 거울 자체는 제조하기 곤란하게 되고 값이 비싸다. 그와 같은 거울이 광학 시스템에서 빠질 수 있다면, 이는 상당한 비용 감소를 수반할 것이며, 또한 이러한 시스템을 조립하는 것도 더 용이하게 될 것이다. 6개 대신에 5개의 거울을 갖는 투사 시스템의 매우 중요한 이점은 원칙적으로 기판상의 조사량이 대략 50% 만큼 높아질 수 있다는 사실이다. 68% 반사 다층 구조의 소정의 예에서, 5-거울 시스템의 기판상에 입사된 조사량은 투사 시스템에 들어가는 조사량의 14.5%이다. 본 발명은 또한 5개의 촬상 거울에 의해, 반드시 만족스러운 개구수를 가지며 충분히 작은 수차를 갖는 투사 시스템이 실현될 수 있다는 인식에 근거한다. 새로운 투사 시스템으로, 공지된 6-거울 시스템에 의해 형성된 것과 비교되는 원형의 세그먼트형 스캐닝 촬상 스폿이 형성된다.
미국 특허 제5,153,898호는 적어도 3개 많아야 5개의 거울을 포함하는 거울 투사 시스템을 청구하고 있다는 것이 주목된다. 그러나, 단지 3개의 거울이 실제 촬상을 위해 사용된다는 것이 이 특허의 명세서로부터 나타난다. 제4 거울을 이용하는 실시예에서, 이 거울은, 원하는 이동을 행하기 위해 기판에 대해 룸(room)이 만들어지도록 상이한 방향으로 촬상빔을 보내는 기능을 갖는 평면 거울이다. 5개의 촬상 거울을 갖는 실시예는 개시되어 있지 않다. 미국 특허 제5,153,898호에 개시된 투사 시스템은 0.05이하의 작은 개구수를 가지며, 그들 모두는 전 영역 조명을 위해 의도되며, 스캐닝 장치에서 사용하기 위한 것은 아니다. 미국 특허 제5,153,898호는 거울 시스템이 스캐닝 장치에 적합하게 만들어 질 수 있다는 일반적인 견해를 제시하는 것이 사실이나, 상기 출원에 적합한 거울 시스템에 대한 아무런 설계도 없다.
새로운 투사 시스템의 위에서 설명한 설계 개념내에서, 파라미터(NA), 배율, 촬상 스폿의 선택의 자유가 여전히 있다. 그러나, 상기 시스템의 바람직한 실시예는 0.20의 개구수(NA)와 0.25의 배율(M)을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 투사 시스템은 또한 오브젝트 면에서 촬상면으로, 오목 제1 거울, 볼록 제2 거울, 오목 제3 거울, 볼록 제4 거울, 오목 제5 거울을 연속하여 포함하고, 상기 오브젝트 면은 상기 제2 및 제4 거울 사이에 위치하고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 시스템은 바람직하게 상기 촬상측에서 텔레센트릭(telecentric)하다.
따라서, 광축을 따라 원하지 않는 기판의 변위상에서 배율 에러가 발생할 수 없다.
상기 투사 시스템은 눈동자가 상기 제1 및 제2 촬상 거울 사이에 위치하는 것을 더 특징으로 할 수 있다.
그 때, 상기 시스템은 반대 방향으로 확장하는 빔 사이에 위치에 조리개를 수용하기 위한 충분한 공간이 있는 방식으로 설계된다.
상기 시스템은 또한 모든 촬상 거울들이 비점수차면을 갖는 것을 특징으로 한다.
그 때, 상기 시스템은 충분히 보정되고 양호한 촬상 특성을 갖는다.
조사 효율성 및 제조 공간에 관해서 최적인, 본 발명에 따른 거울 투사 시스템은 오브젝트 면이 상기 제2 및 제4 촬상 거울 사이에 위치하며 반사 마스크 및 그 홀더를 위한 공간이 이들 거울들 사이에 확보되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 투사 시스템이 리소그래픽 장치에 사용될 때, 광축 방향으로의 상기 장치의 크기는, 마스크 홀더를 수용하는 마스크 테이블을 통해 필요한 이동을 실행할 수 있는 투사 시스템내에 마스크 홀더가 설치되어 있기 때문에 한정될 수 있다. 이제 상기 거울 시스템은 실질적으로 평행 촬상빔을 공동으로 하는 제1의 3개의 거울로 구성되는 콜리메이터 섹션과, 이 빔을 수신하는 오브젝트 섹션으로 분할된다. 제4 및 제5 거울로 구성되는 나중 섹션은 희망하는 텔레센트릭 촬상빔을 구성한다. 중간 영상은 제2 볼록 거울에 가까이 형성되며, 이 중간 영상은 촬상 영역의 만곡을 보정하는데 매우 유효하다. 조리개를 수용하기 위한 공간은 제1 및 제2 촬상 거울 사이에서 이용 가능하다.
이러한 사정으로, 예를 들어, 마스크 테이블용 공간이 더 필요할 때, 마스크는 투사 시스템의 외부와, 기판이 위치하는 것과는 다른 이 시스템의 쪽에 위치하는 것이 바람직하다. 즉, 오브젝트 면과 촬상면은 투사 시스템의 상이한 쪽에 위치한다. 5개의 촬상 거울을 갖는 투사 시스템은 그러한 경우에도 사용될 수 있다. 상기 투사 시스템의 적용된 실시예는 평면 거울이 상기 제1 및 상기 제2 촬상 거울 사이에 배치되고 상기 오브젝트 면이 상기 투사 시스템의 외부에 위치하는 것을 특징으로 한다. 평면 거울은 실제적인 촬상의 형성에 기여하지 않으나, 단지 제1 촬상 거울로부터의 조사 방향을 바꿔 놓는다. 평면 거울이 촬상 거울보다 더 용이하게 제조되고 배치될 수 있으므로, 6개의 거울을 갖는 투사 시스템과 비교하여, 5개의 거울을 갖는 투사 시스템의 이점이 유지된다.
희망하는 광학 특성을 성취하기 위해, 평면 거울을 갖는 원형의 세그먼트형 촬상 영역은 5개의 거울을 갖는 투사 시스템에서 보다 약간 더 작은 폭을 갖는다. 확장된 촬상 영역을 갖는 평면 거울을 갖는 상기 투사 시스템의 실시예는 상기 평면 거울이 비점수차 보정면을 갖는 것을 특징으로 한다.
이 비점수차면 때문에, 전체로서의 투사 시스템은 보다 양호하게 보정될 수 있으며, 원칙적으로, 상기 원형의 세그먼트형 촬상 영역은 5개의 촬상 거울을 갖는 투사 시스템에서의 폭과 동일한 크기의 폭을 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 EUV 조사원을 갖는 조명 유닛과, 마스크 패턴을 수용하기 위한 마스크 홀더와, 기판을 수용하기 위한 기판 홀더와, 투사 시스템을 포함하며, 마스크내에 존재하는 마스크 패턴을 기판의 복수의 영역상에 스텝 앤드 스캔 촬상하기 위한 리소그래픽 장치에 관한 것이다. 이 장치는 상기 투사 시스템은 위에서 설명한 바와 같은 거울 투사 시스템인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이러한 형태 및 다른 형태는 이하 설명하는 실시예들을 참조하면 분명해지고 명료해질 것이다.
도 1에서, 촬상될 마스크가 배치될 수 있는 오브젝트 면은 참조 번호 1로 표시되며, 기판이 배치될 수 있는 촬상면은 참조 번호 2로 표시되어 있다. 촬상면은 주선(主線)(h)이 광축(OO')을 향해 경사젼 있는 조사원(도시 안됨)에 의해 조사된 빔(b)으로 조명된다. 오브젝트면의 반사 마스크(15) 앞에서, 상기 빔은 상기 시스템의 제1 거울(5)에 빔(b1)으로서 반사되며, 이거울은 오목하다. 이 거울은 볼록인 제2 거울(6)에 상기 빔을 수렴빔(b2)으로서 반사한다. 거울(6)은 제3 거울(7)에 상기 빔을 빔(b3)으로서 반사한다. 중간 영상은 거울(6, 7) 사이의 위치(10)에 형성된다. 거울(7)은 오목 거울이며 제4 거울(8)에 상기 빔을 실질적으로 평햄빔(b4)으로서 반사한다. 이 거울은 볼록이며, 볼록인 제5 거울(9)에 상기 빔을 확산빔(b5)으로서 반사하고, 상기 빔을 촬상면(2)에 빔(b6)으로서 집속한다. 거울(5, 6, 7)은 상기 시스템의 콜리메이터 섹션을 공동으로 구성하고, 거울(8, 9)은 희망하는 텔레센트릭 영상을 기판상에 형성하는 오브젝트 섹션을 구성한다.
조리개는 거울(5, 6) 사이의 축 위치(12)에 배치된다. 이는 빔(b1, b2)이 상기 위치(12)에서 공간적으로 충분히 분리되는 방식으로 상기 시스템이 설계되었기 때문에 가능하다. 공지된 바와 같이, 촬상 시스템내의 그와 같은 조리개는 산란된 조사 또는 원하지 않는 반사로 인해 야기된 조사가 영상-형성빔에 도달하는 것을 방지하며, 그에 의해 상기 촬상면(2)에 형성된 영상의 콘트라스트가 감소될 수 있다.
더욱이, 상기 시스템의 전(全) 거울 표면은 바람직하게 비점수차이다. 비점수차면은 그 표면의 기본 형태가 구면이지만 상기 시스템의 구면 수차를 보정하도록 실제적인 표면이 기본 형태로부터 국부적으로 벗어난 것을 의미한다. 비점수차면의 기본 형태는 구면이어야 하지 않지만 대안으로 평면일 수 있다. 원칙적으로 평면인 거울 또한 보정 비점수차면을 갖는다.
상기 시스템은 동축이며, 이는 모든 거울들의 만곡의 중심이 하나의 축, 즉 하나의 광축상에 위치하는 것을 뜻한다. 조립 및 허용차의 관점에서, 이는 매우 유리하다.
다음의 표 1은 도 1의 실시예의 관련 파라미터들의 값을 도시하고 있다. 이들 파라미터들은,
- 광축(OO')을 따라 측정된 간격, 즉,
d1: 오브젝트 면(1)과 거울(5) 사이의 간격
d2: 거울(5)과 거울(6) 사이의 간격
d3: 거울(6)과 거울(7) 사이의 간격
d4: 거울(7)과 거울(8) 사이의 간격
d5: 거울(8)과 거울(9) 사이의 간격
d6: 거울(9)과 촬상면(2) 사이의 간격
- 광축을 따라 측정된 만곡의 반경
R1: 거울(1)의 반경
R2: 거울(2)의 반경
R3: 거울(3)의 반경
R4: 거울(4)의 반경
R5: 거울(5)의 반경
- 공지된 일련의 전개의 짝수항(a2, a4, a6, a8, a10, a12), 즉,
이며, 이들은 비점수차면의 변화를 설명한다.
상기 시스템은 +0.25의 배율(M)과, 0.20의 개수수(NA)를 가지며, 촬상면(2)의 영역에서의 영상의 원형의 세그먼트는 24.5mm의 내부 반경과, 26mm의 외부 반경을 가져서, 이 촬상면이 1.5mm의 폭을 갖는 원형의 세그먼트형 스폿으로 스캐닝된다. 이 스폿의 길이 또는 평수(cord)는 20-25mm 정도이다. 상기 시스템은 13nm의 파장을 갖는 조사에 의해 영상을 형성하기 위해 의도되며, 이러한 목적을 위해, 이 파장의 조사를 가능한 한 충분히 반사하는 다층 구조를 갖는 거울들이 공지된 방법으로 제공된다. 이러한 목적을 위한 다층 구조의 예들은 특히 미국 특허 제5,153,898호에 개시되어 있다.
도 2는 반사 마스크(15)에 존재하는 마스크 패턴을 EUV 조사에 민감한 층(21)이 제공된 기판(20)상에 촬상하기 위한 본 발명에 따른 거울 시스템을 포함하는 스텝 앤드 스캔 리소그래픽 장치의 일 실시예를 매우 개략적으로 도시하고 있다. 상기 장치는 EUV 조사를 수용하는 개략적으로 도시된 조명 유닛(30)과, 단면이 원형의 세그먼트형을 갖는 조명빔(b)을 형성하기 위한 광학 시스템을 포함한다. 촬상될 마스크(15)는 이 마스크가 스캐닝 방향(18)으로 이동될 수 있으며 마스크 테이블(17)의 부분을 형성하는 마스크 홀더(16)상에 배치되며, 가능한 한 스캐닝 방향과 수직인 방향으로, 마스크 패턴의 모든 영역이 조명빔(b)에 의해 형성된 조명 스폿아래 위치할 수 있도록 한다. 기판(20)은 기판 테이블(스테이지)(23)에 의해 지지되는 기판 홀더(22)상에 배치된다. 이 테이블은 스캐닝 방향(X방향)뿐만 아니라 그에 수직인 Y방향으로도 기판을 이동시킬 수 있다. 이 테이블은 지지물(24)에 의해 지지된다.
또한, 기판은 Z방향, 광축(OO') 방향으로 이동될 수 있으며, Z축을 중심으로 한 회전될 수 있다. 또한, 정교한 장치에 있어서, 기판은 X축 및 Y축에 대해 경사질 수 있다. 스텝 앤드 스캔 장치의 더 상세한 설명을 위해, PCT 특허 출원 WO 97/33204(PHQ 96.004)호를 예로서 참조한다.
도 1의 투사 시스템과 공동으로 사용된 마스크는 반사 마스크이므로, 이 마스크는 충분히 지지된다. 따라서, 중력의 영향하에서, 이 마스크는 그 지지물 상에 평평하게 남아 있을 수 있으며, 이는 이미 기판을 위한 경우였다. 이는 EUV 리소그래픽 투사 장치에서 매우 중요하다.
상기 투사 시스템은 기판측상에서 텔레센트릭하며, 이는 상기 시스템에 대해 기판의 Z방향으로 가능한 한 원하지 않는 이동중 배율 에러가 발생하지 않는 이점을 갖는다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 마스크 테이블을 배치하기 위해 제2 거울(6)과 제4 거울(9) 사이에 충분한 공간이 있으며, 마스크를 갖는 마스크 홀더는 희망하는 스캐닝 이동을 실현혀도록 그 공간에서 이동될 수 있다. 따라서, 상기 장치를 콤팩트하게 설계할 수 있다.
더욱이, 제4 렌즈(8)과, 기판면 또는 오브젝트면 사이의 자유 동작 간격(c)은 중간의 공간에 광 센서들을 설치하기에 충분히 크다. 렌즈 시스템이 투사 시스템으로서 사용된 스텝 앤드 스캔 장치나 스테핑 장치에 이미 사용되는 그와 같은 센서들은 예를 들어 미국 특허 제5,191,200(PHQ 91.007)호에 개시된 높이 및 레벨 센서이며, 예를 들어 미국 특허 제5,1444,363(PHQ 90.003)호에 개시된 영상 센서이다.
도 3에 도시된 투사 시스템은 도 2에 도시된 것과는 다른 리소그래픽 투사 장치의 일 실시예에 사용될 수 있으며, 이 실시예에서 마스크와 기판은 상기 거울 투사 시스템의 다른 쪽에 위치하며 마스크는 투명하다. 또한 이 시스템은 도 1의 거울(5, 6, 7, 8, 9)과 유사하게, 연속하여 오목, 볼록, 오목, 볼록, 오목인 5개의 거울(45, 46, 47, 48, 49)을 포함한다. 오브젝트 면(1)은 투사 시스템의 왼쪽에 위치하고 촬상면은 그 오른쪽에 위치한다. 이 투사 시스템이 사용되는, 상기 투사 장치에서, 조명빔(b10)을 공급하는 조사원은 오브젝트 면(1)의 왼쪽에 위치하고, 이 오브젝트 면에 설치된 마스크는 투명 마스크이다.
상기 마스클부터의 빔(b11)은 제1 촬상 거울(45)에 입사된다. 이 거울에 의해 반사된 빔(b12)의 경로상에 설치된 평면 거울(50)은 제1 촬상 거울(45)에 근접하여 위치한 제2 촬상 거울(46)에 빔(b13)으로서 촬상빔을 반사한다. 상기 촬상빔은 이어서 볼록 거울(46)에 의해 빔(b14)으로서, 오목 거울(47)에 의해 빔(b15)으로서, 볼록 거울(48)에 의해 빔(b16)으로서, 오목 거울(49)에 의해 빔(b17)으로서 연속으로 촬상면(2)에 반사된다. 이제, 중간 영상은 거울(49)에 근접한 위치(30)에서 형성된다. 이제 평면 거울(50)과 오목 거울(46) 사이에서 빔(b12, b13)이 충분히 분리되는 축 위치(32)에 조래개가 설치될 수 있다. 이 투사 시스템은 또한 동축 시스템이며, 모든 촬상 거울들은 바람직하게 비점수차면을 가진다.
표 2는 도 3에 도시된 투사 시스템의 관련 파라미터들의 값을 설명하고 있다. 이들 파라미터드은,
- 광축(OO')을 따라 측정된 간격, 즉,
d11: 오브젝트 면(1)과 거울(45) 사이의 간격
d12: 거울(45)과 거울(50) 사이의 간격
d13: 거울(50)과 거울(46) 사이의 간격
d14: 거울(46)과 거울(47) 사이의 간격
d15: 거울(47)과 거울(48) 사이의 간격
d16: 거울(48)과 거울(49) 사이의 간격
d17: 거울(49)과 촬상면(2) 사이의 간격
- 광축을 따라 측정된 만곡의 반경, 즉
R45: 거울(45)의 반경
R46: 거울(46)의 반경
R47: 거울(47)의 반경
R48: 거울(48)의 반경
R49: 거울(49)의 반경
R50: 거울(50)의 반경
이 시스템은 또한 영상측에서 +0.25의 배율(M)과 0.20의 개구수(NA)를 가진다. 그러나, 원형의 세그먼트형 촬상 영역은 28mm의 내부 반경과 29mm의 외부 반경을 가지며, 따라서 1mm의 폭을 가진다. 오브젝트 면(1)과 촬상면(2) 사이의 간격(도 3에서 l1)은 대략 1020mm이다.
또한, 도 3에 도시된 투사 시스템에서,평면 거울에는 비점수차면이 제공될 수 있다. 따라서, 더 큰 촬상 영역 전체에 보정이 가능하다. 도 4는 비점수차면 거울(51)을 갖는 거울 투사 시스템을 도시하고 있다. 이 시스템은 원형의 세그먼트형 촬상 영역인 27.5mm의 내부 반경과, 29mm의 외부 반경을 갖는 도 4에 도시된 것과 구별된다. 표 3은 도 3에 도시된 투사 시스템고 동일한 표기를 사용하여, 투사 시스템의 파라미터들의 값을 도시하고 있다.
오브젝트 면(1)과 촬상면(2) 사이의 거리(도 4에서 l2)는 대략 1029mm이다.
또한, 상기 EUV 리소그래픽 투사 장치는 액정 디스플레이 패널, 집적 또는 플래너 광학 시스템, 자기 헤드, 자기 도메인 메모리용 가이던스 및 검출 패턴 등의 IC 제조에 사용될 수 있다.

Claims (10)

  1. EUV 조사빔으로 마스크내에 존재하는 마스크 패턴을 기판상에 촬상하기 위한 스텝 앤드 스캔 리소그래픽 투사 장치에서 사용하기 위한 거울 투사 시스템으로, 상기 빔은 원형의 세그먼트형 단면을 갖는 거울 투사 시스템에 있어서,
    상기 거울 시스템은 5개의 촬상 거울을 포함하는 것을 특징으로 하는 거울 투사 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템은 0.20의 개구수(NA)와 0.25의 배율(M)을 갖는 것을 특징으로 하는 거울 투사 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 시스템은 오브젝트 면에서 촬상면으로, 오목 제1 거울, 볼록 제2 거울, 오목 제3 거울, 볼록 제4 거울, 오목 제5 거울을 연속하여 포함하고, 상기 오브젝트 면은 상기 제2 및 제4 거울 사이에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 거울 투사 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 촬상측에서 텔레센트릭(telecentric)한 것을 특징으로 하는 거울 투사 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    눈동자는 상기 제1 및 상기 제2 촬상 거울 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 거울 투사 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촬상 거울들 전부는 비점수차면을 갖는 것을 특징으로 하는 거울 투사 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오브젝트 면은 상기 제2 및 제4 촬상 거울 사이에 위치하며, 반사 마스크 및 그 홀더를 위한 공간이 이들 거울들 사이에 확보되어 있는 것을 특징으로 하는 거울 투사 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    평면 거울이 상기 제1 및 상기 제2 촬상 거울 사이에 배치되고 상기 오브젝트 면이 상기 투사 시스템의 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 거울 투사 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 평면 거울은 비점수차 보정면을 갖는 것을 특징으로 하는 거울 투사 시스템.
  10. EUV 조사원을 갖는 조명 유닛과, 마스크 패턴을 수용하기 위한 마스크 홀더와, 기판을 수용하기 위한 기판 홀더와, 투사 시스템을 포함하며, 마스크내에 존재하는 마스크 패턴을 기판의 복수의 영역상에 스텝 앤드 스캔 촬상하기 위한 리소그래픽 장치에 있어서,
    상기 투사 시스템은 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 거울 투사 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래픽 장치.
KR1019997006317A 1997-11-13 1998-10-19 스캐닝 리소그래픽 투사 장치용 거울 투사 시스템과, 그와같은 시스템을 포함하는 리소그래픽 장치 KR20000070095A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP97203536 1997-11-13
EP97203536.4 1998-04-02
EP98201055.5 1998-04-02
EP98201055 1998-04-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20000070095A true KR20000070095A (ko) 2000-11-25

Family

ID=26147037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019997006317A KR20000070095A (ko) 1997-11-13 1998-10-19 스캐닝 리소그래픽 투사 장치용 거울 투사 시스템과, 그와같은 시스템을 포함하는 리소그래픽 장치

Country Status (7)

Country Link
US (3) US6199991B1 (ko)
EP (1) EP0951655B1 (ko)
JP (1) JP2002503356A (ko)
KR (1) KR20000070095A (ko)
DE (1) DE69827925D1 (ko)
TW (1) TW451069B (ko)
WO (1) WO1999026097A1 (ko)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6396067B1 (en) * 1998-05-06 2002-05-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Mirror projection system for a scanning lithographic projection apparatus, and lithographic apparatus comprising such a system
US7151592B2 (en) * 1999-02-15 2006-12-19 Carl Zeiss Smt Ag Projection system for EUV lithography
US6985210B2 (en) * 1999-02-15 2006-01-10 Carl Zeiss Smt Ag Projection system for EUV lithography
DE59914179D1 (de) * 1999-02-15 2007-03-22 Zeiss Carl Smt Ag Mikrolithographie-Reduktionsobjektiveinrichtung sowie Projektionsbelichtungsanlage
USRE42118E1 (en) * 1999-02-15 2011-02-08 Carl-Zeiss-Smt Ag Projection system for EUV lithography
DE19910724A1 (de) * 1999-03-11 2000-09-14 Zeiss Carl Fa Mikrolithographie-Projektionsobjektiveinrichtung sowie Projektionsbelichtungsanlage
JP3770542B2 (ja) 1999-07-22 2006-04-26 コーニング インコーポレイテッド 遠紫外軟ｘ線投影リソグラフィー法およびマスク装置
AU6208300A (en) 1999-07-22 2001-02-13 Corning Incorporated Extreme ultraviolet soft x-ray projection lithographic method system and lithography elements
EP1093021A3 (en) 1999-10-15 2004-06-30 Nikon Corporation Projection optical system as well as equipment and methods making use of said system
US6867913B2 (en) 2000-02-14 2005-03-15 Carl Zeiss Smt Ag 6-mirror microlithography projection objective
JP2001228401A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Canon Inc 投影光学系、および該投影光学系による投影露光装置、デバイス製造方法
TW573234B (en) 2000-11-07 2004-01-21 Asml Netherlands Bv Lithographic projection apparatus and integrated circuit device manufacturing method
US6624880B2 (en) 2001-01-18 2003-09-23 Micronic Laser Systems Ab Method and apparatus for microlithography
JP2003045782A (ja) * 2001-07-31 2003-02-14 Canon Inc 反射型縮小投影光学系及びそれを用いた露光装置
JP2003233005A (ja) * 2002-02-07 2003-08-22 Canon Inc 反射型投影光学系、露光装置及びデバイス製造方法
JP2003233001A (ja) * 2002-02-07 2003-08-22 Canon Inc 反射型投影光学系、露光装置及びデバイス製造方法
US20030159466A1 (en) * 2002-02-27 2003-08-28 Bowden Bradley F. Dry pressing of spray dried soot to make EUV components
US6832493B2 (en) * 2002-02-27 2004-12-21 Corning Incorporated High purity glass bodies formed by zero shrinkage casting
US6829908B2 (en) * 2002-02-27 2004-12-14 Corning Incorporated Fabrication of inclusion free homogeneous glasses
US8208198B2 (en) 2004-01-14 2012-06-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
JP2005172988A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Nikon Corp 投影光学系および該投影光学系を備えた露光装置
US7466489B2 (en) 2003-12-15 2008-12-16 Susanne Beder Projection objective having a high aperture and a planar end surface
US20080151364A1 (en) 2004-01-14 2008-06-26 Carl Zeiss Smt Ag Catadioptric projection objective
KR101213831B1 (ko) 2004-05-17 2012-12-24 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 중간이미지를 갖는 카타디옵트릭 투사 대물렌즈
US20060199111A1 (en) * 2005-03-01 2006-09-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for manufacturing semiconductor devices using a photo acid generator
JP2006245147A (ja) * 2005-03-01 2006-09-14 Canon Inc 投影光学系、露光装置及びデバイスの製造方法
DE602006014368D1 (de) * 2005-03-08 2010-07-01 Zeiss Carl Smt Ag Mikrolithographie-projektionssystem mit einer zugänglichen membran- oder aperturblende
WO2007016502A2 (en) * 2005-08-02 2007-02-08 Wisconsin Alumni Research Foundation Synthesis of arrays of oligonucleotides and other chain molecules
DE102008049588B4 (de) * 2008-09-30 2018-04-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Abbildungseinrichtung, Mikroskop und Abbildungsverfahren für die Mikroskopie
JP5756121B2 (ja) * 2009-12-14 2015-07-29 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー 結像光学系
US8593729B2 (en) 2010-06-25 2013-11-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Multi-field of view annular folded optics

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3805365A (en) 1972-12-13 1974-04-23 Ashby H Method and apparatus for constructing house structures to be transported and installed at remote locations
US4711535A (en) * 1985-05-10 1987-12-08 The Perkin-Elmer Corporation Ring field projection system
DE3752314T2 (de) * 1986-07-11 2000-09-14 Canon Kk Verkleinerndes Projektionsbelichtungssystem des Reflexionstyps für Röntgenstrahlung
US5003567A (en) * 1989-02-09 1991-03-26 Hawryluk Andrew M Soft x-ray reduction camera for submicron lithography
US5071240A (en) * 1989-09-14 1991-12-10 Nikon Corporation Reflecting optical imaging apparatus using spherical reflectors and producing an intermediate image
NL9000503A (nl) 1990-03-05 1991-10-01 Asm Lithography Bv Apparaat en werkwijze voor het afbeelden van een maskerpatroon op een substraat.
NL9100410A (nl) 1991-03-07 1992-10-01 Asm Lithography Bv Afbeeldingsapparaat voorzien van een focusfout- en/of scheefstandsdetectie-inrichting.
US5805365A (en) * 1995-10-12 1998-09-08 Sandia Corporation Ringfield lithographic camera
US5815310A (en) 1995-12-12 1998-09-29 Svg Lithography Systems, Inc. High numerical aperture ring field optical reduction system
JPH11504770A (ja) 1996-03-04 1999-04-27 アーエスエム リソグラフィ ベスローテン フェンノートシャップ マスクパターンをステップ及びスキャン結像するリソグラフィ装置
US5686728A (en) * 1996-05-01 1997-11-11 Lucent Technologies Inc Projection lithography system and method using all-reflective optical elements

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999026097A1 (en) 1999-05-27
DE69827925D1 (de) 2005-01-05
US20020018309A1 (en) 2002-02-14
JP2002503356A (ja) 2002-01-29
US6199991B1 (en) 2001-03-13
US6299318B1 (en) 2001-10-09
EP0951655B1 (en) 2004-12-01
EP0951655A1 (en) 1999-10-27
TW451069B (en) 2001-08-21
US6386715B2 (en) 2002-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20000070095A (ko) 스캐닝 리소그래픽 투사 장치용 거울 투사 시스템과, 그와같은 시스템을 포함하는 리소그래픽 장치
EP1004057B1 (en) Mirror projection system for a scanning lithographic projection apparatus, and lithographic apparatus comprising such a system
US6396067B1 (en) Mirror projection system for a scanning lithographic projection apparatus, and lithographic apparatus comprising such a system
US6302548B2 (en) Catoptric reduction projection optical system and exposure apparatus and method using same
KR101592136B1 (ko) 결상 광학 시스템 및 이러한 유형의 결상 광학 시스템을 갖는 마이크로리소그래피용 투영 노광 장치
EP0939341A2 (en) Illumination system and exposure apparatus and method
KR20020031057A (ko) 8-거울 마이크로리소그래피 투사 대물렌즈
JP2000031041A (ja) 縮小オブジェクティブ
KR101176686B1 (ko) 접근 용이한 조리개 또는 구경 조리개를 구비한마이크로리소그래피 투영 시스템
US8102510B2 (en) Projection optical system, exposure apparatus and device fabricating method
US6081578A (en) Three-mirror system for lithographic projection, and projection apparatus comprising such a mirror system
KR100787525B1 (ko) 6 거울-마이크로리소그래피 - 투사 대물렌즈
KR100749015B1 (ko) 마이크로리소그래피용 투영 대물렌즈 및 투영 노광 장치
JP2006245148A (ja) 投影光学系、露光装置及びデバイスの製造方法
JP2000098231A (ja) 反射縮小結像光学系、該光学系を備えた露光装置および、該光学系を用いた露光方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application