JP2003338459A - 照明装置における光の角分布を照明野位置の関数として変化させることによって、リソグラフィ装置における線幅のコントロールを改善するシステムおよび方法 - Google Patents
照明装置における光の角分布を照明野位置の関数として変化させることによって、リソグラフィ装置における線幅のコントロールを改善するシステムおよび方法Info
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リソグラフィ装置における線幅をコントロー
ルするシステムおよび方法を改善することである。 【解決手段】 上記の課題は、照明源と照明光学モジュ
ールとレチクルステージとウェーハステージと投影光学
モジュールを有する本発明によるリソグラフィ装置およ
び方法によって解決される。本発明の装置では照明源に
よって放射された電磁エネルギーを受け取る照明光学モ
ジュールは部分コヒーレンス調整モジュールを有してお
り、部分コヒーレンス調整モジュールは、瞳面を有して
いる一次元光学変換素子とアパーチャデバイスとを有し
ており、アパーチャデバイスは、軸に沿って前記一次元
光学変換素子に入射する電磁エネルギーの角分布を変化
させるのに用いられるアパーチャを有しており、アパー
チャデバイスのアパーチャは一次元光学変換素子の瞳面
に近接して配置されており、アパーチャデバイスのアパ
ーチャの形状が調整されて、ウェーハステージに近接す
る像平面での電磁エネルギーの角分布をコントロールす
る。
ルするシステムおよび方法を改善することである。 【解決手段】 上記の課題は、照明源と照明光学モジュ
ールとレチクルステージとウェーハステージと投影光学
モジュールを有する本発明によるリソグラフィ装置およ
び方法によって解決される。本発明の装置では照明源に
よって放射された電磁エネルギーを受け取る照明光学モ
ジュールは部分コヒーレンス調整モジュールを有してお
り、部分コヒーレンス調整モジュールは、瞳面を有して
いる一次元光学変換素子とアパーチャデバイスとを有し
ており、アパーチャデバイスは、軸に沿って前記一次元
光学変換素子に入射する電磁エネルギーの角分布を変化
させるのに用いられるアパーチャを有しており、アパー
チャデバイスのアパーチャは一次元光学変換素子の瞳面
に近接して配置されており、アパーチャデバイスのアパ
ーチャの形状が調整されて、ウェーハステージに近接す
る像平面での電磁エネルギーの角分布をコントロールす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリソグラフィに関す
る。より詳細にはリソグラフィ装置における線幅のコン
トロールに関する。
る。より詳細にはリソグラフィ装置における線幅のコン
トロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】リソグラフィは半導体チップの製造で使
用される。リソグラフィ、より詳細にはフォトリソグラ
フィは、レチクルまたは半導体回路マスクの１つまたは
複数の像をウェーハの感光性基板上に投影することを含
む。こうして、ウェーハは加工されて１つまたは複数の
回路を形成する。半導体チップ製造の技術が進歩し半導
体デバイスのサイズがより小さくされるのに伴って、フ
ォトリソグラフィ装置における線幅のコントロールを改
善する必要が生じている。
用される。リソグラフィ、より詳細にはフォトリソグラ
フィは、レチクルまたは半導体回路マスクの１つまたは
複数の像をウェーハの感光性基板上に投影することを含
む。こうして、ウェーハは加工されて１つまたは複数の
回路を形成する。半導体チップ製造の技術が進歩し半導
体デバイスのサイズがより小さくされるのに伴って、フ
ォトリソグラフィ装置における線幅のコントロールを改
善する必要が生じている。
【０００３】大きな半導体チップは一般的にステップア
ンドスキャンリソグラフィ装置を使用して製造される。
ステップアンドスキャンリソグラフィ装置は、典型的に
長方形である照明野をスキャンすることによって動作す
る。この照明野は、回路パターンを上部に有しているレ
チクルの上方に照明システムによって定められる。ステ
ップアンドスキャンリソグラフィ装置は大きな半導体チ
ップを製造するのに用いられる。これは一部には、ステ
ップアンドスキャンリソグラフィ装置を使って製造され
る半導体チップのサイズは、装置の投影光学系のサイズ
に制限されないからである。
ンドスキャンリソグラフィ装置を使用して製造される。
ステップアンドスキャンリソグラフィ装置は、典型的に
長方形である照明野をスキャンすることによって動作す
る。この照明野は、回路パターンを上部に有しているレ
チクルの上方に照明システムによって定められる。ステ
ップアンドスキャンリソグラフィ装置は大きな半導体チ
ップを製造するのに用いられる。これは一部には、ステ
ップアンドスキャンリソグラフィ装置を使って製造され
る半導体チップのサイズは、装置の投影光学系のサイズ
に制限されないからである。
【０００４】例えばステップアンドスキャンリソグラフ
ィシステムにおける線幅のコントロールを改善するため
の方法およびシステムは、McCulloughらによって米国特
許出願第０９／５９９, ３８３号（２０００年６月２２
日に出願）「Illumination System With Spatially Con
trollable Partial Coherence Compensating For Linew
idth Variances In A Photolithography System」に記
載されている。ここでこの文献は全体的に参照として組
み込まれている。McCulloughらは、リソグラフィ装置の
照明系の部分コヒーレンスをコントロールするためにカ
スタム設計された光学素子（マイクロレンズアレイまた
は回折光学素子等）を使用し、これによってリソグラフ
ィ装置における線幅の変動を補償することを記載してい
る。McCulloughらによって示されたカスタム設計された
光学素子は、特定のリソグラフィ装置に関連する所定の
水平バイアスおよび垂直バイアスを補償するために設計
されている。しかしMcCulloughらの方法の限界は、McCu
lloughらによって示されたカスタム設計光学素子の設計
および製造が、一般的に高価かつ時間のかかる設計プロ
セスであることである。従ってMcCulloughらによって示
されたカスタム設計された光学素子を、例えば特定のリ
ソグラフィ装置に関連する水平バイアスおよび垂直バイ
アスが時とともに変化しても、例えばただちに調整する
ことはできない。
ィシステムにおける線幅のコントロールを改善するため
の方法およびシステムは、McCulloughらによって米国特
許出願第０９／５９９, ３８３号（２０００年６月２２
日に出願）「Illumination System With Spatially Con
trollable Partial Coherence Compensating For Linew
idth Variances In A Photolithography System」に記
載されている。ここでこの文献は全体的に参照として組
み込まれている。McCulloughらは、リソグラフィ装置の
照明系の部分コヒーレンスをコントロールするためにカ
スタム設計された光学素子（マイクロレンズアレイまた
は回折光学素子等）を使用し、これによってリソグラフ
ィ装置における線幅の変動を補償することを記載してい
る。McCulloughらによって示されたカスタム設計された
光学素子は、特定のリソグラフィ装置に関連する所定の
水平バイアスおよび垂直バイアスを補償するために設計
されている。しかしMcCulloughらの方法の限界は、McCu
lloughらによって示されたカスタム設計光学素子の設計
および製造が、一般的に高価かつ時間のかかる設計プロ
セスであることである。従ってMcCulloughらによって示
されたカスタム設計された光学素子を、例えば特定のリ
ソグラフィ装置に関連する水平バイアスおよび垂直バイ
アスが時とともに変化しても、例えばただちに調整する
ことはできない。
【０００５】リソグラフィ装置の他のタイプ（例えばス
テップアンドリピートリソグラフィ装置およびフィール
ドスティッチングリソグラフィ装置）も、線幅の変動を
引き起こす水平および垂直バイアスを示す。これらのリ
ソグラフィ装置での水平バイアスおよび垂直バイアスを
補償し、線幅コントロールを改善することは、ステップ
アンドスキャンリソグラフィ装置における水平バイアス
および垂直バイアスを補償し、線幅コントロールを改善
することと同様に重要である。
テップアンドリピートリソグラフィ装置およびフィール
ドスティッチングリソグラフィ装置）も、線幅の変動を
引き起こす水平および垂直バイアスを示す。これらのリ
ソグラフィ装置での水平バイアスおよび垂直バイアスを
補償し、線幅コントロールを改善することは、ステップ
アンドスキャンリソグラフィ装置における水平バイアス
および垂直バイアスを補償し、線幅コントロールを改善
することと同様に重要である。
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願第０９／５９９, ３８３
号、２０００年６月２２日出願、「Illumination Syste
m With Spatially Controllable Partial Coherence Co
mpensating For Linewidth Variances In A Photolitho
graphy System」、McCullough
号、２０００年６月２２日出願、「Illumination Syste
m With Spatially Controllable Partial Coherence Co
mpensating For Linewidth Variances In A Photolitho
graphy System」、McCullough
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の限界を克服する、リソグラフィ装置における線幅をコ
ントロールするシステムおよび方法を提示することであ
る。
の限界を克服する、リソグラフィ装置における線幅をコ
ントロールするシステムおよび方法を提示することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の課題は、本発明に
よる装置および方法によって解決される。本発明による
装置は、照明源と、照明源によって放射された電磁エネ
ルギーを受け取る照明光学モジュールと、レチクルステ
ージと、ウェーハステージと、ウェーハステージに近接
した像平面を有する投影光学モジュールとを有している
リソグラフィ装置であって、照明光学モジュールは部分
コヒーレンス調整モジュールを有しており、部分コヒー
レンス調整モジュールは瞳面を有している一次元光学変
換素子と、アパーチャを有しているアパーチャデバイス
とを有しており、該アパーチャは、軸に沿って一次元光
学変換素子に入射する電磁エネルギーの角分布を変化さ
せるのに用いられ、アパーチャデバイスのアパーチャは
一次元光学変換素子の瞳面に近接して配置されており、
レチクルステージは照明光学モジュールの近傍に配置さ
れており、照明光学モジュールを出る電磁エネルギー
は、レチクルステージによって保持されているレチクル
の一部分を照明し、投影光学モジュールは、レチクルス
テージおよび前記ウェーハステージの近傍に配置されて
おり、レチクルステージによって保持されているレチク
ルを通過する電磁エネルギーは前記投影光学モジュール
に入射し、前記投影光学モジュールによって、ウェーハ
ステージによって保持されているウェーハの感光性基板
上に結像させられ、アパーチャデバイスのアパーチャの
形状が調整されて、ウェーハステージに近接する像平面
での電磁エネルギーの角分布がコントロールされる。本
発明による、リソグラフィ装置における電磁エネルギー
の角分布を照明野位置の関数としてコントロールする方
法は、（１）照明源から電磁エネルギーを放射するステ
ップと、（２）照明源から放射された電磁エネルギー
を、瞳面を有する一次元光学変換素子を含む照明光学モ
ジュールに通すステップと、（３）電磁エネルギーの一
部分を、一次元光学変換素子に入射する軸に沿った電磁
エネルギーの角分布を変化させるために、アパーチャデ
バイスのアパーチャに通すステップと、ここでアパーチ
ャデバイスのアパーチャは一次元光学変換素子の瞳面に
近接して配置されており、（４）電磁エネルギーを照明
光学モジュールからレチクルステージ内のマスク領域に
通すステップと、（５）ウェーハステージに近接した像
平面を形成するために少なくとも１つの光学素子を有す
る投影光学モジュールを用いて、レチクルステージ内の
マスク領域を通過する電磁エネルギーを結像させるステ
ップと、（６）アパーチャデバイスのアパーチャの形状
を調整して、ウェーハステージに近接する像平面での電
磁エネルギーの角分布をコントロールするステップとを
有する。
よる装置および方法によって解決される。本発明による
装置は、照明源と、照明源によって放射された電磁エネ
ルギーを受け取る照明光学モジュールと、レチクルステ
ージと、ウェーハステージと、ウェーハステージに近接
した像平面を有する投影光学モジュールとを有している
リソグラフィ装置であって、照明光学モジュールは部分
コヒーレンス調整モジュールを有しており、部分コヒー
レンス調整モジュールは瞳面を有している一次元光学変
換素子と、アパーチャを有しているアパーチャデバイス
とを有しており、該アパーチャは、軸に沿って一次元光
学変換素子に入射する電磁エネルギーの角分布を変化さ
せるのに用いられ、アパーチャデバイスのアパーチャは
一次元光学変換素子の瞳面に近接して配置されており、
レチクルステージは照明光学モジュールの近傍に配置さ
れており、照明光学モジュールを出る電磁エネルギー
は、レチクルステージによって保持されているレチクル
の一部分を照明し、投影光学モジュールは、レチクルス
テージおよび前記ウェーハステージの近傍に配置されて
おり、レチクルステージによって保持されているレチク
ルを通過する電磁エネルギーは前記投影光学モジュール
に入射し、前記投影光学モジュールによって、ウェーハ
ステージによって保持されているウェーハの感光性基板
上に結像させられ、アパーチャデバイスのアパーチャの
形状が調整されて、ウェーハステージに近接する像平面
での電磁エネルギーの角分布がコントロールされる。本
発明による、リソグラフィ装置における電磁エネルギー
の角分布を照明野位置の関数としてコントロールする方
法は、（１）照明源から電磁エネルギーを放射するステ
ップと、（２）照明源から放射された電磁エネルギー
を、瞳面を有する一次元光学変換素子を含む照明光学モ
ジュールに通すステップと、（３）電磁エネルギーの一
部分を、一次元光学変換素子に入射する軸に沿った電磁
エネルギーの角分布を変化させるために、アパーチャデ
バイスのアパーチャに通すステップと、ここでアパーチ
ャデバイスのアパーチャは一次元光学変換素子の瞳面に
近接して配置されており、（４）電磁エネルギーを照明
光学モジュールからレチクルステージ内のマスク領域に
通すステップと、（５）ウェーハステージに近接した像
平面を形成するために少なくとも１つの光学素子を有す
る投影光学モジュールを用いて、レチクルステージ内の
マスク領域を通過する電磁エネルギーを結像させるステ
ップと、（６）アパーチャデバイスのアパーチャの形状
を調整して、ウェーハステージに近接する像平面での電
磁エネルギーの角分布をコントロールするステップとを
有する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、リソグラフィ装置にお
ける線幅の変動をコントロールするシステムおよび方法
を開示する。電磁エネルギーは照明源から放射される。
放射された電磁エネルギーの一部は照明光学モジュール
を通過する。実施形態ではこの照明光学モジュールは一
次元光学変換素子を含む。この一次元光学変換素子は瞳
面を有する。アパーチャを有するアパーチャデバイスは
瞳面に近接して配置されており、一次元光学変換素子に
よって受け取られた各電磁エネルギーの一部がアパーチ
ャデバイスのアパーチャを通過する。照明光学モジュー
ルを通過する電磁エネルギーの角分布は、アパーチャデ
バイスを用いてコントロールされる。
ける線幅の変動をコントロールするシステムおよび方法
を開示する。電磁エネルギーは照明源から放射される。
放射された電磁エネルギーの一部は照明光学モジュール
を通過する。実施形態ではこの照明光学モジュールは一
次元光学変換素子を含む。この一次元光学変換素子は瞳
面を有する。アパーチャを有するアパーチャデバイスは
瞳面に近接して配置されており、一次元光学変換素子に
よって受け取られた各電磁エネルギーの一部がアパーチ
ャデバイスのアパーチャを通過する。照明光学モジュー
ルを通過する電磁エネルギーの角分布は、アパーチャデ
バイスを用いてコントロールされる。
【００１０】実施形態では照明光学モジュールを出た電
磁エネルギーは、レチクルステージを通過する。レチク
ルステージはマスク領域を有する。これはレチクルまた
はマスクを保持するのに適している。マスク領域を通過
する各電磁エネルギーの一部分は、投影光学モジュール
によって受け取れられる。レチクルステージによって保
持されているレチクルまたはマスクを通過する電磁エネ
ルギーは、投影光学モジュールに入射し、投影光学モジ
ュールによって感光性基板（ウェーハステージによって
保持されているウェーハ等）上に結像させられる。
磁エネルギーは、レチクルステージを通過する。レチク
ルステージはマスク領域を有する。これはレチクルまた
はマスクを保持するのに適している。マスク領域を通過
する各電磁エネルギーの一部分は、投影光学モジュール
によって受け取れられる。レチクルステージによって保
持されているレチクルまたはマスクを通過する電磁エネ
ルギーは、投影光学モジュールに入射し、投影光学モジ
ュールによって感光性基板（ウェーハステージによって
保持されているウェーハ等）上に結像させられる。
【００１１】本発明の実施形態ではアパーチャデバイス
のアパーチャの形状が調整されて、マスクまたはレチク
ル上の電磁エネルギーの角分布がコントロールされる。
本発明のある実施形態ではアパーチャの形状は静的（st
atic）である。この実施形態ではアパーチャデバイスの
少なくとも一部分を取り換えることでアパーチャの形状
が変えられる。他の実施形態ではアパーチャの形状は動
的（dynamic）である。この実施形態ではアパーチャの
形状は、アパーチャの形状を調整するアパーチャコント
ロールモジュールを使用することで変えられる。開ルー
プコントロールシステムまたは閉ループコントロールシ
ステムを使用してアパーチャの形状を自動的に調整する
こともできる。実施形態では電磁エネルギーの角分布の
測定は、アパーチャに対する適切な形状を定めるのに用
いられる。
のアパーチャの形状が調整されて、マスクまたはレチク
ル上の電磁エネルギーの角分布がコントロールされる。
本発明のある実施形態ではアパーチャの形状は静的（st
atic）である。この実施形態ではアパーチャデバイスの
少なくとも一部分を取り換えることでアパーチャの形状
が変えられる。他の実施形態ではアパーチャの形状は動
的（dynamic）である。この実施形態ではアパーチャの
形状は、アパーチャの形状を調整するアパーチャコント
ロールモジュールを使用することで変えられる。開ルー
プコントロールシステムまたは閉ループコントロールシ
ステムを使用してアパーチャの形状を自動的に調整する
こともできる。実施形態では電磁エネルギーの角分布の
測定は、アパーチャに対する適切な形状を定めるのに用
いられる。
【００１２】本発明の実施形態では、一次元光学変換素
子およびアパーチャデバイスに加えてカスタマイズまた
は標準化された光学素子が使用され、照明源によって放
射された電磁エネルギーの部分コヒーレンスが修正され
る。この光学素子は例えば、電磁エネルギーの部分コヒ
ーレンスを変化させるマイクロレンズまたは回折素子を
有しており、これらは電磁エネルギーの部分コヒーレン
スを一次元光学変換素子に付随して変化させる。
子およびアパーチャデバイスに加えてカスタマイズまた
は標準化された光学素子が使用され、照明源によって放
射された電磁エネルギーの部分コヒーレンスが修正され
る。この光学素子は例えば、電磁エネルギーの部分コヒ
ーレンスを変化させるマイクロレンズまたは回折素子を
有しており、これらは電磁エネルギーの部分コヒーレン
スを一次元光学変換素子に付随して変化させる。
【００１３】本発明の実施形態では調整可能なデリミタ
（ジョー（jaw）またはストップ等）が、照明野の長さ
を制限するために使用される。この調整可能なデリミタ
はアパーチャデバイスとは離されているデバイスであ
る。
（ジョー（jaw）またはストップ等）が、照明野の長さ
を制限するために使用される。この調整可能なデリミタ
はアパーチャデバイスとは離されているデバイスであ
る。
【００１４】本発明の他の特徴および利点、並びに本発
明の様々な実施形態の構成および作用を以下で、添付さ
れた図面を参照にして以下で詳細に説明する。
明の様々な実施形態の構成および作用を以下で、添付さ
れた図面を参照にして以下で詳細に説明する。
【００１５】本発明を添付された図面を参照に説明す
る。ここに組み込まれて明細書の一部分を構成する付属
の図面は本発明を図示し、本発明の説明とともに本発明
の原理を説明して、関連技術の当業者が本発明を作製お
よび使用するのを可能にする。図では同じ参照番号は同
一または機能的に類似した素子を指す。さらに参照番号
の最も左の数字は、この参照番号がはじめてあらわれた
図を示している。
る。ここに組み込まれて明細書の一部分を構成する付属
の図面は本発明を図示し、本発明の説明とともに本発明
の原理を説明して、関連技術の当業者が本発明を作製お
よび使用するのを可能にする。図では同じ参照番号は同
一または機能的に類似した素子を指す。さらに参照番号
の最も左の数字は、この参照番号がはじめてあらわれた
図を示している。
【００１６】
【実施例】本発明はリソグラフィ装置における線幅のコ
ントロールを改善するシステムおよび方法を提供する。
ここでの詳細な説明から明らかになるように、本発明は
特にステップアンドスキャンリソグラフィ装置とともに
使用されるのに適している。
ントロールを改善するシステムおよび方法を提供する。
ここでの詳細な説明から明らかになるように、本発明は
特にステップアンドスキャンリソグラフィ装置とともに
使用されるのに適している。
【００１７】以下の説明では、添付された図面に示され
ている本発明の提示された実施形態が詳細に言及され
る。本発明が提示された実施形態と関連して説明される
が、これらは本発明を制限するものではないことを理解
されたい。むしろ本発明は附属の請求項によって規定さ
れた本発明の概念および範囲内の代替的実施形態、変更
形態およびそれらと同等のものを包括している。さらに
以下の明細書では説明を目的として、本発明を完全に理
解してもらうために多数の特定の詳細が示されている。
しかし当業者には、この開示を読むことで、本発明がこ
のような特定の詳細なしでも実施可能であるのは明らか
である。他方で本発明のアスペクトが明確でなくなるの
を回避するために、周知の構成および装置は詳細に説明
しない。
ている本発明の提示された実施形態が詳細に言及され
る。本発明が提示された実施形態と関連して説明される
が、これらは本発明を制限するものではないことを理解
されたい。むしろ本発明は附属の請求項によって規定さ
れた本発明の概念および範囲内の代替的実施形態、変更
形態およびそれらと同等のものを包括している。さらに
以下の明細書では説明を目的として、本発明を完全に理
解してもらうために多数の特定の詳細が示されている。
しかし当業者には、この開示を読むことで、本発明がこ
のような特定の詳細なしでも実施可能であるのは明らか
である。他方で本発明のアスペクトが明確でなくなるの
を回避するために、周知の構成および装置は詳細に説明
しない。
【００１８】用語を説明する。以下の用語を定義して、
本発明の実施形態を説明するのに用いる。
本発明の実施形態を説明するのに用いる。
【００１９】「アパーチャデバイス」は、アパーチャの
形状を交換または変化させることによって、所定の軸に
沿った電磁エネルギーの角分布を換えるまたは変化させ
ることができる装置を意味する。アパーチャデバイスは
McCulloughらへの米国特許第６, ０１３, ４０１号に記
載されている発明等の動的なデバイスおよびその変型で
あってもよい。また所定の形状およびサイズのアパーチ
ャを有するプレートまたはディスク等の静的なデバイス
であってもよい。
形状を交換または変化させることによって、所定の軸に
沿った電磁エネルギーの角分布を換えるまたは変化させ
ることができる装置を意味する。アパーチャデバイスは
McCulloughらへの米国特許第６, ０１３, ４０１号に記
載されている発明等の動的なデバイスおよびその変型で
あってもよい。また所定の形状およびサイズのアパーチ
ャを有するプレートまたはディスク等の静的なデバイス
であってもよい。
【００２０】「カスタマイズされた光学素子」は、特定
のリソグラフィ装置の光学的特性を補償するために特別
に設計された光学素子を意味する。カスタマイズされた
光学素子は、特別に設計されたリソグラフィ装置以外の
リソグラフィ装置で使用されるようにはされていない。
のリソグラフィ装置の光学的特性を補償するために特別
に設計された光学素子を意味する。カスタマイズされた
光学素子は、特別に設計されたリソグラフィ装置以外の
リソグラフィ装置で使用されるようにはされていない。
【００２１】「照明源」は、リソグラフィを実行するの
に適しているパルスレーザまたはランプ等である照明の
いずれかの源を意味する。
に適しているパルスレーザまたはランプ等である照明の
いずれかの源を意味する。
【００２２】「リソグラフィ装置」は、別に示されてい
なければ、ステップアンドスキャンリソグラフィ装置、
ステップアンドリピートリソグラフィ装置および／また
はフィールドスティッチングリソグラフィ装置を含むい
ずれかのリソグラフィ装置を意味する。
なければ、ステップアンドスキャンリソグラフィ装置、
ステップアンドリピートリソグラフィ装置および／また
はフィールドスティッチングリソグラフィ装置を含むい
ずれかのリソグラフィ装置を意味する。
【００２３】「一次元光学変換素子」は、瞳面を形成
し、この瞳面に近接して配置されたアパーチャデバイス
が所定の軸に沿った電磁エネルギーの角分布を変えるの
に使用されるのを可能にする、いずれかの光学デバイス
または光学デバイスの組合せを意味する。
し、この瞳面に近接して配置されたアパーチャデバイス
が所定の軸に沿った電磁エネルギーの角分布を変えるの
に使用されるのを可能にする、いずれかの光学デバイス
または光学デバイスの組合せを意味する。
【００２４】「〜の近傍に配置される」は、第１のモジ
ュールまたはデバイスが第２のモジュールまたはデバイ
スに相対して位置決めされて、第１のモジュールまたは
デバイスを出た電磁エネルギーが第２のモジュールまた
はデバイスに直接的または間接的に入射することを意味
する。「〜の近傍に配置される」というフレーズは、１
つまたは複数の光学素子が、第１のモジュールまたはデ
バイスを出た電磁エネルギーを第２のモジュールまたは
デバイスに向けるために使用される場合も含む。
ュールまたはデバイスが第２のモジュールまたはデバイ
スに相対して位置決めされて、第１のモジュールまたは
デバイスを出た電磁エネルギーが第２のモジュールまた
はデバイスに直接的または間接的に入射することを意味
する。「〜の近傍に配置される」というフレーズは、１
つまたは複数の光学素子が、第１のモジュールまたはデ
バイスを出た電磁エネルギーを第２のモジュールまたは
デバイスに向けるために使用される場合も含む。
【００２５】「レチクルステージ」は、レチクルまたは
半導体マスクを保持して位置決めするリソグラフィ装置
の一部分を意味する。
半導体マスクを保持して位置決めするリソグラフィ装置
の一部分を意味する。
【００２６】「標準化された光学素子」は、リソグラフ
ィ装置の特定の型またはモデル特有の光学特性を補償す
るために設計された光学素子を意味する。標準化された
光学素子は、特定の型またはモデルに適合する全てのリ
ソグラフィ装置とのあいだで交換可能に使用されるよう
にされている。
ィ装置の特定の型またはモデル特有の光学特性を補償す
るために設計された光学素子を意味する。標準化された
光学素子は、特定の型またはモデルに適合する全てのリ
ソグラフィ装置とのあいだで交換可能に使用されるよう
にされている。
【００２７】「ウェーハ」または「感光性基板」は両者
とも、半導体チップを生産するために半導体製造者によ
って使用されるタイプの感光性コーティング（フォトレ
ジスト）を有するウェーハを意味する。
とも、半導体チップを生産するために半導体製造者によ
って使用されるタイプの感光性コーティング（フォトレ
ジスト）を有するウェーハを意味する。
【００２８】「ウェーハステージ」は、ウェーハを保持
し位置決める、リソグラフィ装置の一部を意味する。
し位置決める、リソグラフィ装置の一部を意味する。
【００２９】本発明のシステムの実施形態を説明する。
図１には、本発明を具体的にあらわすリソグラフィ装置
１００が例として示されている。照明源１０２は電磁的
なエネルギーを発生させ、この電磁エネルギーを照明光
学モジュール１０４内へ向かわせる。照明光学モジュー
ル１０４は、部分コヒーレンス調整モジュール１０５を
有している。部分コヒーレンス調整モジュールは、照明
源１０２から受け取った電磁エネルギーを本発明に従っ
てコンディショニングする。コンディショニングされた
電磁エネルギーは照明光学モジュール１０４を離れ、レ
チクルステージ１０６によって保持されているレチクル
（図示されていない）を通過する。レチクルは、回路の
像をウェーハまたは感光性基板１１０上に投影するのに
用いられる。レチクルを通過した電磁エネルギーは、投
影光学モジュール１０８に入る。投影光学モジュール１
０８は、受け取った電磁エネルギーを感光性基板１１０
上に結像させる。感光性基板１１０はウェーハステージ
１１２によって保持され、動かされる。ステージコント
ロール１１４は、レチクルステージ１０６の位置とウェ
ーハステージ１１２の位置をコントロールする。これに
よってレチクル（図示されていない）の位置と感光性基
板１１０の位置がコントロールされる。
図１には、本発明を具体的にあらわすリソグラフィ装置
１００が例として示されている。照明源１０２は電磁的
なエネルギーを発生させ、この電磁エネルギーを照明光
学モジュール１０４内へ向かわせる。照明光学モジュー
ル１０４は、部分コヒーレンス調整モジュール１０５を
有している。部分コヒーレンス調整モジュールは、照明
源１０２から受け取った電磁エネルギーを本発明に従っ
てコンディショニングする。コンディショニングされた
電磁エネルギーは照明光学モジュール１０４を離れ、レ
チクルステージ１０６によって保持されているレチクル
（図示されていない）を通過する。レチクルは、回路の
像をウェーハまたは感光性基板１１０上に投影するのに
用いられる。レチクルを通過した電磁エネルギーは、投
影光学モジュール１０８に入る。投影光学モジュール１
０８は、受け取った電磁エネルギーを感光性基板１１０
上に結像させる。感光性基板１１０はウェーハステージ
１１２によって保持され、動かされる。ステージコント
ロール１１４は、レチクルステージ１０６の位置とウェ
ーハステージ１１２の位置をコントロールする。これに
よってレチクル（図示されていない）の位置と感光性基
板１１０の位置がコントロールされる。
【００３０】照明源１０２は電磁エネルギー源を含む。
照明源１０２は連続的な電磁エネルギーソースか、パル
ス的な電磁エネルギーソースである。例えば約１ｋＨｚ
〜約４ｋＨｚの範囲で作動するパルスレーザーが使用さ
れる。関連するリソグラフィ技術の当業者に理解される
ように、照明源１０２によって発生された電磁エネルギ
ーは感光性基板１１０を露光するのに使用される前にコ
ンディショニングされる必要がある。
照明源１０２は連続的な電磁エネルギーソースか、パル
ス的な電磁エネルギーソースである。例えば約１ｋＨｚ
〜約４ｋＨｚの範囲で作動するパルスレーザーが使用さ
れる。関連するリソグラフィ技術の当業者に理解される
ように、照明源１０２によって発生された電磁エネルギ
ーは感光性基板１１０を露光するのに使用される前にコ
ンディショニングされる必要がある。
【００３１】照明光学モジュール１０４は、照明源１０
２から受け取った電磁エネルギーをコンディショニング
する光学素子を含む。照明光学モジュール１０４の一部
を構成する光学素子を以下で説明するが、これは例えば
ここで参照として全体的に組み込まれている、Stanton
らへの米国特許第５, ６３１, ７２１号で説明されてい
る。とりわけ照明光学モジュール１０４は、部分コヒー
レンス調整モジュール１０５を含む。部分コヒーレンス
調整モジュール１０５は、照明源１０２によって放射さ
れた電磁エネルギーの角分布を照明野位置（field posi
tion）の関数として変化させる光学素子を含む（例えば
以下で記載するように照明野３１２の電磁エネルギーの
角分布を変化させる）。例えば部分コヒーレンス調整モ
ジュール１０５は、１次元光学変換素子と、電磁エネル
ギーの角分布を変化させるアパーチャデバイスとを含
む。ここでアパーチャデバイスは調整可能なスリット装
置であってもよい。実施形態では部分コヒーレンス調整
モジュール１０５は、電磁エネルギーの角分布を変化さ
せるカスタマイズまたは標準化された光学素子も有す
る。ここで部分コヒーレンス調整モジュールは、異なる
複数の照明領域を有する光学素子を有しており、異なる
照明領域はそれぞれ、プリントされた基板上の線幅の変
動を低減させるために選択された異なる照明特性を有し
ていてもよい。本発明のこれらの特徴を以下でより詳細
に説明する。
２から受け取った電磁エネルギーをコンディショニング
する光学素子を含む。照明光学モジュール１０４の一部
を構成する光学素子を以下で説明するが、これは例えば
ここで参照として全体的に組み込まれている、Stanton
らへの米国特許第５, ６３１, ７２１号で説明されてい
る。とりわけ照明光学モジュール１０４は、部分コヒー
レンス調整モジュール１０５を含む。部分コヒーレンス
調整モジュール１０５は、照明源１０２によって放射さ
れた電磁エネルギーの角分布を照明野位置（field posi
tion）の関数として変化させる光学素子を含む（例えば
以下で記載するように照明野３１２の電磁エネルギーの
角分布を変化させる）。例えば部分コヒーレンス調整モ
ジュール１０５は、１次元光学変換素子と、電磁エネル
ギーの角分布を変化させるアパーチャデバイスとを含
む。ここでアパーチャデバイスは調整可能なスリット装
置であってもよい。実施形態では部分コヒーレンス調整
モジュール１０５は、電磁エネルギーの角分布を変化さ
せるカスタマイズまたは標準化された光学素子も有す
る。ここで部分コヒーレンス調整モジュールは、異なる
複数の照明領域を有する光学素子を有しており、異なる
照明領域はそれぞれ、プリントされた基板上の線幅の変
動を低減させるために選択された異なる照明特性を有し
ていてもよい。本発明のこれらの特徴を以下でより詳細
に説明する。
【００３２】照明光学モジュール１０４を出た電磁エネ
ルギーは、レチクルステージ１０６によって保持されて
いるレチクル（図示されていない）を照明するのに用い
られる。レチクルを照明することによって、レチクル上
の回路パターンは感光性基板１１０に転写される。感光
性基板１１０はリソグラフィ技術の当業者に公知の方法
で処理され、１つまたは複数の回路を形成する。
ルギーは、レチクルステージ１０６によって保持されて
いるレチクル（図示されていない）を照明するのに用い
られる。レチクルを照明することによって、レチクル上
の回路パターンは感光性基板１１０に転写される。感光
性基板１１０はリソグラフィ技術の当業者に公知の方法
で処理され、１つまたは複数の回路を形成する。
【００３３】投影光学モジュール１０８は、レチクルを
通過した電磁エネルギーを感光性基板１１０上に結像さ
せるのに用いられる。投影光学１０８は、感光性基板１
１０上に形成されたレチクル像を縮小するのにも用いら
れる。
通過した電磁エネルギーを感光性基板１１０上に結像さ
せるのに用いられる。投影光学１０８は、感光性基板１
１０上に形成されたレチクル像を縮小するのにも用いら
れる。
【００３４】ステージコントロール１１４は、レチクル
ステージ１０６とウェーハステージ１１２の動きおよび
位置決めをコントロールする。ステージコントロール１
１４は、リソグラフィ装置１００がステップアンドスキ
ャンモード、ステップアンドリピートモードおよび／ま
たはフィールドステッチモードで動作するのを可能にす
る。
ステージ１０６とウェーハステージ１１２の動きおよび
位置決めをコントロールする。ステージコントロール１
１４は、リソグラフィ装置１００がステップアンドスキ
ャンモード、ステップアンドリピートモードおよび／ま
たはフィールドステッチモードで動作するのを可能にす
る。
【００３５】
【数１】
【００３６】
【数２】
【００３７】図３には従来のリソグラフィ装置３００に
おける光の角分布が照明野位置の関数として示されてい
る。図３では照明光学モジュール３０２を出た電磁エネ
ルギーが示されている。この射出電磁エネルギーは、本
発明と相応にはコンディショニングされていない。射出
電磁エネルギーはレチクルステージ３４を通過する。レ
チクルまたは半導体マスク（図示されていない）は、レ
チクルステージ３０４の像平面に配置される。射出電磁
エネルギーは投影光学モジュール３０６を通過する。投
影光学モジュール３０６は電磁エネルギーを、ウェーハ
ステージに近接して配置された像平面に結像させる。
おける光の角分布が照明野位置の関数として示されてい
る。図３では照明光学モジュール３０２を出た電磁エネ
ルギーが示されている。この射出電磁エネルギーは、本
発明と相応にはコンディショニングされていない。射出
電磁エネルギーはレチクルステージ３４を通過する。レ
チクルまたは半導体マスク（図示されていない）は、レ
チクルステージ３０４の像平面に配置される。射出電磁
エネルギーは投影光学モジュール３０６を通過する。投
影光学モジュール３０６は電磁エネルギーを、ウェーハ
ステージに近接して配置された像平面に結像させる。
【００３８】図３に示されているように、照明光学モジ
ュール３０２を出た電磁エネルギーは、電磁エネルギー
のコーンを形成する（コーン３１０Ａ等を参照）。投影
光学モジュール３０６を出るときに、電磁エネルギーの
同様のコーン（コーン３１０Ｂ等を参照）も電磁エネル
ギーによって形成される。電磁エネルギーのこれらのコ
ーン（コーン３１０Ｂ, ３１４, ３１６, ３１８および
３２０であらわされている）は照明野３１２を形成す
る。照明野３１２は、ウェーハ３３０の感光性基板を露
光するのに用いられる。
ュール３０２を出た電磁エネルギーは、電磁エネルギー
のコーンを形成する（コーン３１０Ａ等を参照）。投影
光学モジュール３０６を出るときに、電磁エネルギーの
同様のコーン（コーン３１０Ｂ等を参照）も電磁エネル
ギーによって形成される。電磁エネルギーのこれらのコ
ーン（コーン３１０Ｂ, ３１４, ３１６, ３１８および
３２０であらわされている）は照明野３１２を形成す
る。照明野３１２は、ウェーハ３３０の感光性基板を露
光するのに用いられる。
【００３９】この照明野３１２は照明野位置の関数とし
て変化しない。照明野３１２の一部分を形成する、電磁
エネルギーの各コーン（３１０Ｂ, ３１４, ３１６, ３
１８および３２０等）は、ウェーハ３３０上の異なるポ
イントを露光する。コーン３０８Ｂはウェーハ３３０の
感光性基板を露光するのに使用できる電磁エネルギーの
最大コーンをあらわす。このコーンはコーン３０８Ａと
しても示されている。電磁エネルギーの各コーン（３１
０Ｂ, ３１４, ３１６, ３１８および３２０等）の形状
（すなわち断面図）は、照明野３１２内の特定のポイン
トにおける電磁エネルギーの部分コヒーレンスをあらわ
すためのものである。
て変化しない。照明野３１２の一部分を形成する、電磁
エネルギーの各コーン（３１０Ｂ, ３１４, ３１６, ３
１８および３２０等）は、ウェーハ３３０上の異なるポ
イントを露光する。コーン３０８Ｂはウェーハ３３０の
感光性基板を露光するのに使用できる電磁エネルギーの
最大コーンをあらわす。このコーンはコーン３０８Ａと
しても示されている。電磁エネルギーの各コーン（３１
０Ｂ, ３１４, ３１６, ３１８および３２０等）の形状
（すなわち断面図）は、照明野３１２内の特定のポイン
トにおける電磁エネルギーの部分コヒーレンスをあらわ
すためのものである。
【００４０】図３に示されているように、コーン３０８
Ａと３０８Ｂのあいだには関連がある。コーン３１０Ａ
の形状の変化は、コーン３１０Ｂで同様の変化を引き起
こす。コーン３０８Ａおよび３１０Ａは、リソグラフィ
装置３００の部分コヒーレンスを計算するのに用いられ
る。
Ａと３０８Ｂのあいだには関連がある。コーン３１０Ａ
の形状の変化は、コーン３１０Ｂで同様の変化を引き起
こす。コーン３０８Ａおよび３１０Ａは、リソグラフィ
装置３００の部分コヒーレンスを計算するのに用いられ
る。
【００４１】図４Ａ、４Ｂおよび４Ｃには、水平ライン
バイアスおよび垂直ラインバイアスが示されている。こ
れらのラインバイアスは、例えばリソグラフィ装置３０
０等の従来のリソグラフィ装置のレチクルおよび光学系
の欠陥によって引き起こされる。
バイアスおよび垂直ラインバイアスが示されている。こ
れらのラインバイアスは、例えばリソグラフィ装置３０
０等の従来のリソグラフィ装置のレチクルおよび光学系
の欠陥によって引き起こされる。
【００４２】図４Ａにはウェーハ３３０上の、幅ＷＨを
有しバイアスのない水平ライン４０２と、幅Ｗｖを有し
バイアスのない垂直ライン４０４が示されている。
有しバイアスのない水平ライン４０２と、幅Ｗｖを有し
バイアスのない垂直ライン４０４が示されている。
【００４３】図４Ｂにはウェーハ３３０上の、幅ＷＨ'
を有しバイアスのある水平ライン４０６と、幅Ｗｖを
有しバイアスのない垂直ライン４０４が示されている。
を有しバイアスのある水平ライン４０６と、幅Ｗｖを
有しバイアスのない垂直ライン４０４が示されている。
【００４４】図４Ｃにはウェーハ３３０上の、幅ＷＨ
を有しバイアスのない水平ライン４０２と、幅Ｗｖ'
を有しバイアスのある垂直ライン４０８が示されてい
る。
を有しバイアスのない水平ライン４０２と、幅Ｗｖ'
を有しバイアスのある垂直ライン４０８が示されてい
る。
【００４５】関連するするリソグラフィ技術の当業者に
は本明細書の記述から明らかであるように本発明は、照
明野３１２内の電磁エネルギーの角分布または部分コヒ
ーレンスを照明野位置の関数としてコントロールするの
に用いられる。これによって、リソグラフィ装置３００
の性能が向上する。本発明と相応にウェーハ３３０を露
光するのに用いられる電磁エネルギーの部分コヒーレン
ス（例えばコーン３１０Ｂ, ３１４, ３１６, ３１８お
よび３２０の形状）を変化させることで、ウェーハ３３
０上に形成される線幅の変動が減少される。本発明の実
施形態はリソグラフィ装置３００以外の、正方形または
環状のスリット照明野をウェーハを露光するために使用
するリソグラフィ装置の性能を改善するのにも使用され
る。
は本明細書の記述から明らかであるように本発明は、照
明野３１２内の電磁エネルギーの角分布または部分コヒ
ーレンスを照明野位置の関数としてコントロールするの
に用いられる。これによって、リソグラフィ装置３００
の性能が向上する。本発明と相応にウェーハ３３０を露
光するのに用いられる電磁エネルギーの部分コヒーレン
ス（例えばコーン３１０Ｂ, ３１４, ３１６, ３１８お
よび３２０の形状）を変化させることで、ウェーハ３３
０上に形成される線幅の変動が減少される。本発明の実
施形態はリソグラフィ装置３００以外の、正方形または
環状のスリット照明野をウェーハを露光するために使用
するリソグラフィ装置の性能を改善するのにも使用され
る。
【００４６】図５にはウェーハ３３０と照明野３１２と
の関係が示されている。図５には、ウェーハ３３０を露
光するのに使用される電磁エネルギーの部分コヒーレン
ス（例えばコーン５０４, ５０６および５０８の形状）
を本発明と相応に変化させ、これによってウェーハ３３
０上に形成される線幅の変動を少なくするために、どの
ように本発明が使用されるのかも示されている。
の関係が示されている。図５には、ウェーハ３３０を露
光するのに使用される電磁エネルギーの部分コヒーレン
ス（例えばコーン５０４, ５０６および５０８の形状）
を本発明と相応に変化させ、これによってウェーハ３３
０上に形成される線幅の変動を少なくするために、どの
ように本発明が使用されるのかも示されている。
【００４７】図５に示されているように照明野３１２
は、ウェーハ３３０の走査領域５０２を露光するために
使用される。照明野３１２内の電磁エネルギーの部分コ
ヒーレンスまたは角分布は、照明野位置の関数として変
化する。照明野３１２が走査領域５０２を横切って走査
する際、ウェーハ３３０の各ポイントは照明野３１２の
長さに沿って異なって露光されてもよい。照明コーン５
０４、５０６および５０８は、電磁エネルギー（例えば
光）の角分布が本発明と相応に照明野位置の関数として
どのように変化するのかをあらわしている。
は、ウェーハ３３０の走査領域５０２を露光するために
使用される。照明野３１２内の電磁エネルギーの部分コ
ヒーレンスまたは角分布は、照明野位置の関数として変
化する。照明野３１２が走査領域５０２を横切って走査
する際、ウェーハ３３０の各ポイントは照明野３１２の
長さに沿って異なって露光されてもよい。照明コーン５
０４、５０６および５０８は、電磁エネルギー（例えば
光）の角分布が本発明と相応に照明野位置の関数として
どのように変化するのかをあらわしている。
【００４８】図６には、本発明に従って部分コヒーレン
ス調整モジュール１０５の例が示されている。図６に示
されているように部分コヒーレンス調整モジュール１０
５は、照明野（例えば照明野３１２）内の電磁エネルギ
ーの部分コヒーレンスを照明野位置の関数として調整す
るのに用いられる。本発明のある実施形態では部分コヒ
ーレンス調整モジュール１０５は、１次元光学変換素子
６０２、照明野デリミタ６１４およびカスタマイズまた
は標準化された光学素子６２０を含む。
ス調整モジュール１０５の例が示されている。図６に示
されているように部分コヒーレンス調整モジュール１０
５は、照明野（例えば照明野３１２）内の電磁エネルギ
ーの部分コヒーレンスを照明野位置の関数として調整す
るのに用いられる。本発明のある実施形態では部分コヒ
ーレンス調整モジュール１０５は、１次元光学変換素子
６０２、照明野デリミタ６１４およびカスタマイズまた
は標準化された光学素子６２０を含む。
【００４９】図６に示されているように実施形態では光
学変換素子６０２は、２つの光学素子（例えばレンズ）
６０４、６０６およびアパーチャデバイス６０８を有す
る。アパーチャデバイス６０８はアパーチャ（図示され
ていない）を有する。このアパーチャは、所定の軸に沿
ってアパーチャを通過する電磁エネルギーの部分コヒー
レンスを調整するのに用いられる。例えば光学変換素子
６０２は、軸に沿った電磁エネルギーの角分布を変化さ
せるのに用いられる。これは図５に示された長方形の照
明野３１２の長さに整合されている。
学変換素子６０２は、２つの光学素子（例えばレンズ）
６０４、６０６およびアパーチャデバイス６０８を有す
る。アパーチャデバイス６０８はアパーチャ（図示され
ていない）を有する。このアパーチャは、所定の軸に沿
ってアパーチャを通過する電磁エネルギーの部分コヒー
レンスを調整するのに用いられる。例えば光学変換素子
６０２は、軸に沿った電磁エネルギーの角分布を変化さ
せるのに用いられる。これは図５に示された長方形の照
明野３１２の長さに整合されている。
【００５０】ある実施形態ではアパーチャデバイス６０
８は、McCulloughらへの米国特許第６, ０１３, ４０１
号に記載された発明と同様の装置である。この実施形態
ではアパーチャデバイス６０８のアパーチャのサイズお
よび形状はリアルタイムに変えられ、水平ラインバイア
スおよび／または垂直ラインバイアスを引き起こす、時
間で変動する現象を補償する。ある実施形態では、パラ
メータの各セットに対する線幅の変動を減らすのに必要
なアパーチャのサイズおよび形状は、事前に計算されて
オプションのメモリ６１２内に記憶されている。その後
記憶されたこのデータは、オプションのアパーチャコン
トロールモジュール６１０によって使用され、リソグラ
フィ装置の作動中にアパーチャデバイス６０８のアパー
チャの形状が調整される。線幅の変動を引き起こす、時
間で変動するパラメータは温度、圧力および使用されて
いるレジストを含む。本発明を使用して補償される、時
間で変動する他のパラメータは関連するリソグラフィ技
術の当業者には周知である。アパーチャコントロールモ
ジュール６１０は、開ループでも閉ループでも作動可能
である。アパーチャコントロールモジュール６１０を実
装する方法は、関連するコントロールシステム技術の当
業者には本明細書の記述から明らかである。
８は、McCulloughらへの米国特許第６, ０１３, ４０１
号に記載された発明と同様の装置である。この実施形態
ではアパーチャデバイス６０８のアパーチャのサイズお
よび形状はリアルタイムに変えられ、水平ラインバイア
スおよび／または垂直ラインバイアスを引き起こす、時
間で変動する現象を補償する。ある実施形態では、パラ
メータの各セットに対する線幅の変動を減らすのに必要
なアパーチャのサイズおよび形状は、事前に計算されて
オプションのメモリ６１２内に記憶されている。その後
記憶されたこのデータは、オプションのアパーチャコン
トロールモジュール６１０によって使用され、リソグラ
フィ装置の作動中にアパーチャデバイス６０８のアパー
チャの形状が調整される。線幅の変動を引き起こす、時
間で変動するパラメータは温度、圧力および使用されて
いるレジストを含む。本発明を使用して補償される、時
間で変動する他のパラメータは関連するリソグラフィ技
術の当業者には周知である。アパーチャコントロールモ
ジュール６１０は、開ループでも閉ループでも作動可能
である。アパーチャコントロールモジュール６１０を実
装する方法は、関連するコントロールシステム技術の当
業者には本明細書の記述から明らかである。
【００５１】他の実施形態ではアパーチャデバイス６０
８は、静的なアパーチャを有する交換可能なプレートま
たは交換可能なディスクであるか、または静的なアパー
チャを有する交換可能なプレートまたは交換可能なディ
スクを含む装置である。この実施形態ではアパーチャの
形状を変えるためにプレートまたはディスクを手動で変
えることもまたは自動的に換えることも可能である。再
現される回路像のコストおよびサイズ等であるファクタ
は、線幅の変動をコントロールするために、交換可能な
プレートまたは交換可能なディスクがいつ、どの程度頻
繁に換えられるのかを定める。他の実施形態では、交換
可能なプレートまたは交換可能なディスク以外の、交換
可能なアパーチャを形成する他の周知の手段が使用され
る。
８は、静的なアパーチャを有する交換可能なプレートま
たは交換可能なディスクであるか、または静的なアパー
チャを有する交換可能なプレートまたは交換可能なディ
スクを含む装置である。この実施形態ではアパーチャの
形状を変えるためにプレートまたはディスクを手動で変
えることもまたは自動的に換えることも可能である。再
現される回路像のコストおよびサイズ等であるファクタ
は、線幅の変動をコントロールするために、交換可能な
プレートまたは交換可能なディスクがいつ、どの程度頻
繁に換えられるのかを定める。他の実施形態では、交換
可能なプレートまたは交換可能なディスク以外の、交換
可能なアパーチャを形成する他の周知の手段が使用され
る。
【００５２】関連するリソグラフィ技術の当業者によっ
て本明細書の記述から理解されるように、パラメータの
各セットに対する線幅の変動をコントロールするのに必
要なアパーチャデバイス６０８のアパーチャの形状は、
実験データの分析に基づいて定められる。このデータは
いくつかのウェーハを所定の時間にわたって、異なる条
件下で露光することによって得られる。必要とされるデ
ータは例えば、ウェーハ上に形成されたプリントされた
線幅と、このウェーハを露光するのに用いられたレチク
ル上の対応する線幅の変動を分析することで得られる。
データの収集および分析方法は関連技術の当業者には周
知である。
て本明細書の記述から理解されるように、パラメータの
各セットに対する線幅の変動をコントロールするのに必
要なアパーチャデバイス６０８のアパーチャの形状は、
実験データの分析に基づいて定められる。このデータは
いくつかのウェーハを所定の時間にわたって、異なる条
件下で露光することによって得られる。必要とされるデ
ータは例えば、ウェーハ上に形成されたプリントされた
線幅と、このウェーハを露光するのに用いられたレチク
ル上の対応する線幅の変動を分析することで得られる。
データの収集および分析方法は関連技術の当業者には周
知である。
【００５３】照明野デリミタ６１４は、ウェーハ３３０
を露光するのに使用される照明野の最大のサイズおよび
形状をセットするのに用いられる。本発明の実施形態で
はデリミタ６１４によって形成された照明野のサイズお
よび形状は、オプションの走査フィールドコントロール
モジュール６１６およびオプションのメモリ６１８によ
ってコントロールされる。この特徴は例えば特定のレチ
クルを結像させるのに使用される電磁エネルギーの総計
をコントロールするのに使用される。
を露光するのに使用される照明野の最大のサイズおよび
形状をセットするのに用いられる。本発明の実施形態で
はデリミタ６１４によって形成された照明野のサイズお
よび形状は、オプションの走査フィールドコントロール
モジュール６１６およびオプションのメモリ６１８によ
ってコントロールされる。この特徴は例えば特定のレチ
クルを結像させるのに使用される電磁エネルギーの総計
をコントロールするのに使用される。
【００５４】本発明の実施形態ではカスタマイズされた
光学素子または標準化された光学素子６２０は、照明源
１０２によって放射された電磁エネルギーの部分コヒー
レンスを修正するのに使用される。光学素子６２０は例
えばマイクロレンズまたは回折素子を含む。これらは電
磁エネルギーの部分コヒーレンスを光学素子６２０に付
随して変化させる。光学素子６２０は、電磁エネルギー
の部分コヒーレンスにおける変化を補償するために設計
される。この変化は例えば水平線バイアスおよび垂直線
バイアスにつながる、投影光学モジュール１０８内の欠
陥によって引き起こされる。
光学素子または標準化された光学素子６２０は、照明源
１０２によって放射された電磁エネルギーの部分コヒー
レンスを修正するのに使用される。光学素子６２０は例
えばマイクロレンズまたは回折素子を含む。これらは電
磁エネルギーの部分コヒーレンスを光学素子６２０に付
随して変化させる。光学素子６２０は、電磁エネルギー
の部分コヒーレンスにおける変化を補償するために設計
される。この変化は例えば水平線バイアスおよび垂直線
バイアスにつながる、投影光学モジュール１０８内の欠
陥によって引き起こされる。
【００５５】カスタマイズされた光学素子６２０は、詳
細にはMcCulloughらによる米国特許出願第０９／５９
９, ３８３号に記載されている。
細にはMcCulloughらによる米国特許出願第０９／５９
９, ３８３号に記載されている。
【００５６】リソグラフィ装置の特定のモデルの平均的
または典型的な欠陥を補償する光学素子６２０を設計す
ることは多くの利点を有する。例えばこれによって製造
費用および製造時間が減少する。光学素子６２０は水平
ラインバイアスおよび垂直ラインバイアスを引き起こ
す、経時変化する現象を補償しない。
または典型的な欠陥を補償する光学素子６２０を設計す
ることは多くの利点を有する。例えばこれによって製造
費用および製造時間が減少する。光学素子６２０は水平
ラインバイアスおよび垂直ラインバイアスを引き起こ
す、経時変化する現象を補償しない。
【００５７】図７には瞳面７０２が示されている。この
瞳面は一次元光学変換素子６０２の２つの光学素子６０
４および６０６によって形成されている。アパーチャデ
バイス６０８のアパーチャは光学素子６０４と６０６と
のあいだに、瞳面７０２に近接して配置されている。こ
の配置によってアパーチャデバイス６０８のアパーチャ
は、アパーチャを通過する電磁エネルギーの部分コヒー
レンスを（例えば電磁放射のコーン７０４, ７０６およ
び７０８の形状を変化させることによって）ここで示さ
れた方法で変化させるのに用いられる。
瞳面は一次元光学変換素子６０２の２つの光学素子６０
４および６０６によって形成されている。アパーチャデ
バイス６０８のアパーチャは光学素子６０４と６０６と
のあいだに、瞳面７０２に近接して配置されている。こ
の配置によってアパーチャデバイス６０８のアパーチャ
は、アパーチャを通過する電磁エネルギーの部分コヒー
レンスを（例えば電磁放射のコーン７０４, ７０６およ
び７０８の形状を変化させることによって）ここで示さ
れた方法で変化させるのに用いられる。
【００５８】図８Ａおよび図８Ｂには２つのアパーチャ
８０１および８１１が例として示されている。これらの
アパーチャは本発明と相応に軸に沿って電磁エネルギー
の部分コヒーレンスを変化させるのに使用される。アパ
ーチャ８０１または８１１が一次元変換素子６０２の瞳
面７０２に近接して配置されている場合、電磁エネルギ
ー（例えば光り）の角分布は照明野内の照明野位置の関
数として変化するであろう。例えば本発明がリソグラフ
ィ装置３００内に取り込まれている場合、アパーチャ８
０１または８１１は電磁エネルギーの角分布を照明野３
１２内の照明野位置の関数として変化させるであろう。
８０１および８１１が例として示されている。これらの
アパーチャは本発明と相応に軸に沿って電磁エネルギー
の部分コヒーレンスを変化させるのに使用される。アパ
ーチャ８０１または８１１が一次元変換素子６０２の瞳
面７０２に近接して配置されている場合、電磁エネルギ
ー（例えば光り）の角分布は照明野内の照明野位置の関
数として変化するであろう。例えば本発明がリソグラフ
ィ装置３００内に取り込まれている場合、アパーチャ８
０１または８１１は電磁エネルギーの角分布を照明野３
１２内の照明野位置の関数として変化させるであろう。
【００５９】アパーチャ８０１では照明野３１２内の電
磁エネルギーの角分布は、アパーチャ８０１のエッジ８
０２と８１０のあいだのエリアに相当するエリアで、あ
る一定の値「Ａ」を有する。照明野３１２内の電磁エネ
ルギーの角分布はアパーチャ８０１のエッジ８０４と８
１０のあいだのエリア、およびエッジ８０８と８１０の
あいだのエリアに相当する領域で、ある一定の値「Ａ」
を上回る値を有する。アパーチャ８０１のエッジ８０２
と８１０のあいだのエリアに相当する領域でこれは、あ
る一定の値「Ａ」を下回る値を有する。
磁エネルギーの角分布は、アパーチャ８０１のエッジ８
０２と８１０のあいだのエリアに相当するエリアで、あ
る一定の値「Ａ」を有する。照明野３１２内の電磁エネ
ルギーの角分布はアパーチャ８０１のエッジ８０４と８
１０のあいだのエリア、およびエッジ８０８と８１０の
あいだのエリアに相当する領域で、ある一定の値「Ａ」
を上回る値を有する。アパーチャ８０１のエッジ８０２
と８１０のあいだのエリアに相当する領域でこれは、あ
る一定の値「Ａ」を下回る値を有する。
【００６０】同じようにアパーチャ８１１では照明野３
１２内の電磁エネルギーの角分布は、アパーチャ８１１
のエッジ８１２Ａと８１２Ｂとのあいだのエリアに相当
する領域で、ある一定の値「Ｂ」を有する。照明野３１
２内の電磁エネルギーの角分布はアパーチャ８１１のエ
ッジ８１４Ａと８１４Ｂのあいだのエリア、およびエッ
ジ８１８Ａと８１８Ｂのあいだのエリアに相当する領域
で、ある一定の値「Ｂ」を上回る値を有する。アパーチ
ャ８１１のエッジ８１６Ａと８１６Ｂのあいだのエリア
に相当する領域でこれは、ある一定の値「Ｂ」を下回る
値を有する。関連のリソグラフィ技術の当業者によって
本明細書の記述から理解されるように、本発明はリソグ
ラフィ装置における線幅コントロールを、照明野位置の
関数として照明装置における光の角分布を変化させるこ
とで改善する。
１２内の電磁エネルギーの角分布は、アパーチャ８１１
のエッジ８１２Ａと８１２Ｂとのあいだのエリアに相当
する領域で、ある一定の値「Ｂ」を有する。照明野３１
２内の電磁エネルギーの角分布はアパーチャ８１１のエ
ッジ８１４Ａと８１４Ｂのあいだのエリア、およびエッ
ジ８１８Ａと８１８Ｂのあいだのエリアに相当する領域
で、ある一定の値「Ｂ」を上回る値を有する。アパーチ
ャ８１１のエッジ８１６Ａと８１６Ｂのあいだのエリア
に相当する領域でこれは、ある一定の値「Ｂ」を下回る
値を有する。関連のリソグラフィ技術の当業者によって
本明細書の記述から理解されるように、本発明はリソグ
ラフィ装置における線幅コントロールを、照明野位置の
関数として照明装置における光の角分布を変化させるこ
とで改善する。
【００６１】本発明の方法の実施例を以下で説明する。
【００６２】図９Ａおよび図９Ｂにはリソグラフィ装置
における電磁エネルギーの角分布を照明野位置の関数と
して本発明の実施形態に従ってコントロールする方法９
００のステップのフローチャートが示されている。方法
９００のステップを以下で説明する。
における電磁エネルギーの角分布を照明野位置の関数と
して本発明の実施形態に従ってコントロールする方法９
００のステップのフローチャートが示されている。方法
９００のステップを以下で説明する。
【００６３】ステップ９１０で電磁エネルギーは照明源
から放射される。放射された電磁エネルギー（例えば光
り）は電磁エネルギーの連続的ソースであるか、または
電磁エネルギーのパルス的ソースである。実施形態では
約１ｋＨｚ〜約４ｋＨｚの範囲で動作するパルスレーザ
が使用される。
から放射される。放射された電磁エネルギー（例えば光
り）は電磁エネルギーの連続的ソースであるか、または
電磁エネルギーのパルス的ソースである。実施形態では
約１ｋＨｚ〜約４ｋＨｚの範囲で動作するパルスレーザ
が使用される。
【００６４】ステップ９２０では照明源から放射された
電磁エネルギーは、照明光学モジュールを通過する。こ
の照明光学モジュールは部分コヒーレンス調整モジュー
ルを含む。部分コヒーレンス調整モジュールは一次元光
学変換素子を含む。この光学モジュールの目的は電磁エ
ネルギーをコンディショニングすることであり、このよ
うにしてこれはレチクルまたはマスクを照明するのに使
用され、ウェーハ上に回路パターンが結像される。
電磁エネルギーは、照明光学モジュールを通過する。こ
の照明光学モジュールは部分コヒーレンス調整モジュー
ルを含む。部分コヒーレンス調整モジュールは一次元光
学変換素子を含む。この光学モジュールの目的は電磁エ
ネルギーをコンディショニングすることであり、このよ
うにしてこれはレチクルまたはマスクを照明するのに使
用され、ウェーハ上に回路パターンが結像される。
【００６５】ステップ９３０では一次元光学変換素子内
に入射する電磁エネルギーの角分布が軸に沿って変化さ
れる。これは電磁エネルギーの一部分がアパーチャデバ
イスのアパーチャを通過することで行われる。アパーチ
ャデバイスのアパーチャは、一次元光学変換素子の瞳面
に近接して配置される。
に入射する電磁エネルギーの角分布が軸に沿って変化さ
れる。これは電磁エネルギーの一部分がアパーチャデバ
イスのアパーチャを通過することで行われる。アパーチ
ャデバイスのアパーチャは、一次元光学変換素子の瞳面
に近接して配置される。
【００６６】ステップ９４０では照明光学モジュールか
らの電磁エネルギーは、レチクルステージ内のマスク領
域を通過する。操作中、レチクルステージのマスク領域
はレチクルまたはマスクを保持する。レチクルを照明す
ることで、レチクル上の回路パターンはウェーハの感光
性基板に転写される。
らの電磁エネルギーは、レチクルステージ内のマスク領
域を通過する。操作中、レチクルステージのマスク領域
はレチクルまたはマスクを保持する。レチクルを照明す
ることで、レチクル上の回路パターンはウェーハの感光
性基板に転写される。
【００６７】ステップ９５０ではレチクルステージ内の
マスク領域を通過する電磁エネルギーは投影光学モジュ
ールを使用して結像され、ウェーハステージに近接して
像平面が形成される。複数の実施形態では投影光学モジ
ュールは感光性基板に転写されるレチクル像のサイズを
小さくする。例えばある実施形態では投影光学モジュー
ルは、感光性基板に転写されるレチクル像のサイズを１
／４に縮小する。
マスク領域を通過する電磁エネルギーは投影光学モジュ
ールを使用して結像され、ウェーハステージに近接して
像平面が形成される。複数の実施形態では投影光学モジ
ュールは感光性基板に転写されるレチクル像のサイズを
小さくする。例えばある実施形態では投影光学モジュー
ルは、感光性基板に転写されるレチクル像のサイズを１
／４に縮小する。
【００６８】ステップ９６０ではアパーチャデバイスの
アパーチャの形状が調整されて、ウェーハステージに近
接する像平面での電磁エネルギーの角分布がコントロー
ルされる。ある実施形態ではアパーチャデバイスのアパ
ーチャは動的なアパーチャである。この動的アパーチャ
は、アパーチャコントロールモジュールを使用してアパ
ーチャの形状を変化させることで調整される。アパーチ
ャコントロールモジュールは、アパーチャの形状を調整
するのに使用される開ループコントロールシステムであ
っても、またはアパーチャの形状を調整するのに使用さ
れる閉ループコントロールシステムであってもよい。あ
る実施形態ではメモリに記憶されている事前に計算され
たデータが使用されて、アパーチャデバイスの形状が調
整される。アパーチャの形状は、ウェーハステージに近
接する像平面での電磁エネルギーの角分布に基づいて調
整される。他の実施形態では、アパーチャデバイスのア
パーチャは静的なアパーチャである。この静的なアパー
チャは、アパーチャの形状を調整するアパーチャデバイ
スの少なくとも一部分を交換することで変えられる。例
えば複数の実施形態では所定のカットアウト（アパーチ
ャ）を有するプレートまたはディスクが、異なる形状の
カットアウト（アパーチャ）を有するプレートまたはデ
ィスクによって置き換えられる。
アパーチャの形状が調整されて、ウェーハステージに近
接する像平面での電磁エネルギーの角分布がコントロー
ルされる。ある実施形態ではアパーチャデバイスのアパ
ーチャは動的なアパーチャである。この動的アパーチャ
は、アパーチャコントロールモジュールを使用してアパ
ーチャの形状を変化させることで調整される。アパーチ
ャコントロールモジュールは、アパーチャの形状を調整
するのに使用される開ループコントロールシステムであ
っても、またはアパーチャの形状を調整するのに使用さ
れる閉ループコントロールシステムであってもよい。あ
る実施形態ではメモリに記憶されている事前に計算され
たデータが使用されて、アパーチャデバイスの形状が調
整される。アパーチャの形状は、ウェーハステージに近
接する像平面での電磁エネルギーの角分布に基づいて調
整される。他の実施形態では、アパーチャデバイスのア
パーチャは静的なアパーチャである。この静的なアパー
チャは、アパーチャの形状を調整するアパーチャデバイ
スの少なくとも一部分を交換することで変えられる。例
えば複数の実施形態では所定のカットアウト（アパーチ
ャ）を有するプレートまたはディスクが、異なる形状の
カットアウト（アパーチャ）を有するプレートまたはデ
ィスクによって置き換えられる。
【００６９】本発明の複数の実施形態では、ウェーハス
テージによって保持された感光性基板（ウェーハ）上に
形成されたプリントされた線幅の検出された変動に基づ
いてアパーチャの形状が調整される。例えば、プリント
された線幅の検出された変動は、感光性基板を露光する
のに使用されたレチクルと比較されて、アパーチャの形
状は線幅の変動を低減する本発明に相応して定められ
る。この検出および分析プロセスを連続的に行うことが
できる。またこれを周期的に（例えばときどき）、時間
に亘ったウェーハ上の線幅変動の変化を分析することに
よって行うことができる。複数の実施形態ではアパーチ
ャの形状が調整されて、使用されている特定のレチクル
に対応する。
テージによって保持された感光性基板（ウェーハ）上に
形成されたプリントされた線幅の検出された変動に基づ
いてアパーチャの形状が調整される。例えば、プリント
された線幅の検出された変動は、感光性基板を露光する
のに使用されたレチクルと比較されて、アパーチャの形
状は線幅の変動を低減する本発明に相応して定められ
る。この検出および分析プロセスを連続的に行うことが
できる。またこれを周期的に（例えばときどき）、時間
に亘ったウェーハ上の線幅変動の変化を分析することに
よって行うことができる。複数の実施形態ではアパーチ
ャの形状が調整されて、使用されている特定のレチクル
に対応する。
【００７０】リソグラフィ技術の当業者に理解されるよ
うに、本発明に相応して線幅のコントロールを改善する
ために、アパーチャデバイスのアパーチャがどのように
調整されるべきかを定めるのに使用できる様々な要因が
ある。従って本明細書で検討された要因は例として示さ
れたに過ぎず、限定として提示されたものではない。
うに、本発明に相応して線幅のコントロールを改善する
ために、アパーチャデバイスのアパーチャがどのように
調整されるべきかを定めるのに使用できる様々な要因が
ある。従って本明細書で検討された要因は例として示さ
れたに過ぎず、限定として提示されたものではない。
【００７１】本発明の様々な実施形態を上で示した。こ
れらの実施形態は、例として示しただけであって、これ
に制限されないことを理解されたい。上述した実施形態
の形態および詳細における様々な変化が、特許請求の範
囲に記載された本発明の概念及び範囲を逸脱せずに行わ
れるであろうことは関連技術の当業者に理解されるであ
ろう。従って本発明の幅および範囲は、上述のいかなる
実施形態にも制限されるものではなく、特許請求の範囲
およびそれらと等価なものに従ってのみ規定されるべき
である。
れらの実施形態は、例として示しただけであって、これ
に制限されないことを理解されたい。上述した実施形態
の形態および詳細における様々な変化が、特許請求の範
囲に記載された本発明の概念及び範囲を逸脱せずに行わ
れるであろうことは関連技術の当業者に理解されるであ
ろう。従って本発明の幅および範囲は、上述のいかなる
実施形態にも制限されるものではなく、特許請求の範囲
およびそれらと等価なものに従ってのみ規定されるべき
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を取り入れたリソグラフィ装置の例を示
す図である。
す図である。
【図２】図１のリソグラフィ装置の部分コヒーレンスを
測定する方法を示す図である。
測定する方法を示す図である。
【図３】従来のリソグラフィ装置における光の角分布を
照明野位置の関数として示す図である。
照明野位置の関数として示す図である。
【図４Ａ】感光性基板上に形成された、バイアスのない
水平ラインとバイアスのない垂直ラインを示す図であ
る。
水平ラインとバイアスのない垂直ラインを示す図であ
る。
【図４Ｂ】感光性基板上に形成された、バイアスのある
水平ラインとバイアスのない垂直ラインを示す図であ
る。
水平ラインとバイアスのない垂直ラインを示す図であ
る。
【図４Ｃ】感光性基板上に形成された、バイアスのない
水平ラインとバイアスのある垂直ラインを示す図であ
る。
水平ラインとバイアスのある垂直ラインを示す図であ
る。
【図５】本発明による感光性基板と照明野との関係の例
を示す図である。
を示す図である。
【図６】本発明に相応する部分コヒーレンス調整モジュ
ールの例を示す図である。
ールの例を示す図である。
【図７】図６の部分コヒーレンス調整モジュールの一次
元光学変換素子を示す図である。
元光学変換素子を示す図である。
【図８Ａ】本発明と相応する調整可能なアパーチャの第
１の例を示した図である。
１の例を示した図である。
【図８Ｂ】本発明と相応する調整可能なアパーチャの第
２の例を示した図である。
２の例を示した図である。
【図９Ａ】リソグラフィ装置における電磁エネルギーの
角分布を、照明野位置の関数として、本発明の実施形態
に相応してコントロールする方法のフローチャートであ
る。
角分布を、照明野位置の関数として、本発明の実施形態
に相応してコントロールする方法のフローチャートであ
る。
【図９Ｂ】リソグラフィ装置における電磁エネルギーの
角分布を、照明野位置の関数として、本発明の実施形態
に相応してコントロールする方法のフローチャートであ
る。
角分布を、照明野位置の関数として、本発明の実施形態
に相応してコントロールする方法のフローチャートであ
る。
１００ リソグラフィ装置
１０２ 照明源
１０４ 照明光学系
１０５ 部分コヒーレンス調整モジュール
１０６ レチクルステージ
１０８ 投影光学モジュール
１１０ ウェーハ
１１２ ウェーハステージ
１１４ ステージコントロール
２０８、２１０ コーン
３１２ 照明野
３０８Ａ、３１０Ａ、３０８Ｂ、３１０Ｂ、３１４、３
１６、３１８、３２０電磁エネルギーのコーン ３３０ ウェーハ ４０２、４０６ 水平ライン ４０４、４０８ 垂直ライン ５０２ 走査領域 ５０４、５０６、５０８ 照明コーン ６０２ 一次元光学変換素子 ６０４、６０６ 光学素子 ６０８ アパーチャデバイス ６１０ アパーチャコントロールモジュール ６１２、６１８ メモリ ６１６ 走査フィールドコントロールモジュール ６２０ カスタマイズされたまたは標準化された光学素
子 ７０２ 瞳面 ７０４、７０６、７０８ コーン ８０１、８１１ アパーチャ
１６、３１８、３２０電磁エネルギーのコーン ３３０ ウェーハ ４０２、４０６ 水平ライン ４０４、４０８ 垂直ライン ５０２ 走査領域 ５０４、５０６、５０８ 照明コーン ６０２ 一次元光学変換素子 ６０４、６０６ 光学素子 ６０８ アパーチャデバイス ６１０ アパーチャコントロールモジュール ６１２、６１８ メモリ ６１６ 走査フィールドコントロールモジュール ６２０ カスタマイズされたまたは標準化された光学素
子 ７０２ 瞳面 ７０４、７０６、７０８ コーン ８０１、８１１ アパーチャ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 スコット ディー コストン
アメリカ合衆国 コネティカット ニュー
ミルフォード アーケイディア レーン
16
Ｆターム(参考） 5F046 BA05 CB01 CB23 DA11
Claims (29)
- 【請求項１】 照明源と、 該照明源によって放射された電磁エネルギーを受け取る
照明光学モジュールと、 レチクルステージと、 ウェーハステージと、 該ウェーハステージに近接した像平面を有する投影光学
モジュールとを有しているリソグラフィ装置であって、 前記照明光学モジュールは部分コヒーレンス調整モジュ
ールを有しており、該部分コヒーレンス調整モジュール
は瞳面を有している一次元光学変換素子と、アパーチャ
を有しているアパーチャデバイスとを有しており、該ア
パーチャは、軸に沿って前記一次元光学変換素子に入射
する電磁エネルギーの角分布を変化させるのに用いら
れ、前記アパーチャデバイスのアパーチャは前記一次元
光学変換素子の瞳面に近接して配置されており、 前記レチクルステージは前記照明光学モジュールの近傍
に配置されており、前記照明光学モジュールを出る電磁
エネルギーは、前記レチクルステージによって保持され
ているレチクルの一部分を照明し、 前記投影光学モジュールは、前記レチクルステージおよ
び前記ウェーハステージの近傍に配置されており、 前記レチクルステージによって保持されているレチクル
を通過する電磁エネルギーは前記投影光学モジュールに
入射し、前記投影光学モジュールによって、前記ウェー
ハステージによって保持されているウェーハの感光性基
板上に結像させられ、 前記アパーチャデバイスのアパーチャの形状が調整され
て、前記ウェーハステージに近接する像平面での電磁エ
ネルギーの角分布がコントロールされる、ことを特徴と
するリソグラフィ装置。 - 【請求項２】 ウェーハの感光性基板上に形成されたプ
リントされた線幅とレチクル上の対応する線幅の検出さ
れた変動に基づいてアパーチャの形状が調整される、請
求項１記載の装置。 - 【請求項３】 アパーチャの形状は静的であり、アパー
チャの形状は前記アパーチャデバイスの少なくとも一部
分を交換することによって調整される、請求項１記載の
装置。 - 【請求項４】 アパーチャの形状は動的であり、アパー
チャの形状はアパーチャコントロールモジュールを用い
て調整される、請求項１記載の装置。 - 【請求項５】 アパーチャの形状を調整するために開ル
ープコントロールシステムが使用される、請求項４記載
の装置。 - 【請求項６】 アパーチャの形状を調整するために閉ル
ープコントロールシステムが使用される、請求項４記載
の装置。 - 【請求項７】 前記アパーチャデバイスは調整可能なス
リット装置である、請求項１記載の装置。 - 【請求項８】 アパーチャデバイスのアパーチャの形状
を調整するのに使用される事前に計算されたデータを記
憶するメモリを有する、請求項１記載の装置。 - 【請求項９】 前記部分コヒーレンス調整モジュール
は、異なる複数の照明領域を有する光学素子を有してお
り、異なる照明領域はそれぞれ、プリントされた基板上
の線幅の変動を低減させるために選択された異なる照明
特性を有しており、 前記光学素子は前記一次元光学変換素子の近傍に配置さ
れており、 前記光学素子を出た電磁エネルギーは前記一次元光学変
換素子に入射する、請求項１記載の装置。 - 【請求項１０】 リソグラフィ装置における電磁エネル
ギーの角分布を照明野位置の関数としてコントロールす
る方法であって、 （１）照明源から電磁エネルギーを放射するステップ
と、 （２）照明源から放射された電磁エネルギーを、瞳面を
有する一次元光学変換素子を含む照明光学モジュールに
通すステップと、 （３）電磁エネルギーの一部分を、一次元光学変換素子
に入射する軸に沿った電磁エネルギーの角分布を変化さ
せるために、アパーチャデバイスのアパーチャに通すス
テップと、 ここでアパーチャデバイスのアパーチャは一次元光学変
換素子の瞳面に近接して配置されており、 （４）電磁エネルギーを照明光学モジュールからレチク
ルステージ内のマスク領域に通すステップと、 （５）ウェーハステージに近接した像平面を形成するた
めに少なくとも１つの光学素子を有する投影光学モジュ
ールを用いて、レチクルステージ内のマスク領域を通過
する電磁エネルギーを結像させるステップと、 （６）アパーチャデバイスのアパーチャの形状を調整し
て、ウェーハステージに近接する像平面での電磁エネル
ギーの角分布をコントロールするステップとを有してい
る、ことを特徴とする、リソグラフィ装置における電磁
エネルギーの角分布を照明野位置の関数としてコントロ
ールする方法。 - 【請求項１１】 前記ステップ（６）は、ウェーハステ
ージによって保持された感光性基板上に形成されたプリ
ントされた線幅とレチクルステージによって保持された
レチクル上の対応する線幅の検出された変動に基づいて
アパーチャの形状を調整することを含む、請求項１０記
載の方法。 - 【請求項１２】 前記ステップ（６）は静的なアパーチ
ャに対して、アパーチャの形状を調整するためにアパー
チャデバイスの少なくとも一部分を交換することを含
む、請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 前記ステップ（６）は動的なアパーチ
ャに対して、アパーチャコントロールモジュールを使用
してアパーチャの形状を調整することを含む、請求項１
１記載の方法。 - 【請求項１４】 前記ステップ（６）は、アパーチャの
形状を調整するために開ループコントロールシステムを
使用することを含む、請求項１３記載の方法。 - 【請求項１５】 前記ステップ（６）は、アパーチャの
形状を調整するために閉ループコントロールシステムを
使用することを含む、請求項１３記載の方法。 - 【請求項１６】 前記ステップ（６）は、ウェーハステ
ージに近接する像平面での電磁エネルギーの角分布に基
づいてアパーチャの形状を調整することを含む、請求項
１３記載の方法。 - 【請求項１７】 前記ステップ（６）は、アパーチャデ
バイスの形状を調整するために、メモリ内に記憶されて
いる事前に計算されたデータを使用することを含む、請
求項１３記載の方法。 - 【請求項１８】 照明源から放射された電磁エネルギー
を、異なった複数の照明領域を有するカスタマイズされ
た光学素子に通すステップを有する、請求項１０記載の
方法。 - 【請求項１９】 照明源から放射された電磁エネルギー
を、異なった複数の照明領域を有する標準化された光学
素子に通すステップを有する、請求項１０記載の方法。 - 【請求項２０】 リソグラフィ装置における線幅のコン
トロールを改善するための装置であって、 瞳面を有する一次元光学変換素子とアパーチャデバイス
を有しており、 当該アパーチャデバイスは、軸に沿った前記一次元光学
変換素子に入射する電磁エネルギーの角分布を変化させ
るために使用されるアパーチャを有しており、前記アパ
ーチャデバイスのアパーチャは、前記一次元光学変換素
子の瞳面に近接して配置されている、ことを特徴とす
る、リソグラフィ装置における線幅のコントロールを改
善するための装置。 - 【請求項２１】 前記一次元光学変換素子に入射する電
磁エネルギーの部分コヒーレンスを変化させるカスタマ
イズされた光学素子を有しており、 当該カスタマイズされた光学素子は異なった複数の照明
領域を有しており、異なった複数の照明領域はそれぞ
れ、プリントされた基板上の線幅の変動を低減させるた
めに選択された異なる照明特性を有している、請求項２
０記載の装置。 - 【請求項２２】 前記一次元光学変換素子に入射する電
磁エネルギーの部分コヒーレンスを変化させる標準化さ
れた光学素子を有しており、 当該標準化された光学素子は異なった複数の照明領域を
有しており、異なった複数の照明領域はそれぞれ、プリ
ントされた基板上の線幅の変動を低減させるために選択
された異なった照明特性を有している、請求項２０記載
の装置。 - 【請求項２３】 ウェーハの感光性基板上に形成された
プリントされた線幅とレチクル上の対応する線幅の検出
された変動に基づいてアパーチャの形状が調整される、
請求項２０記載の装置。 - 【請求項２４】 アパーチャの形状は静的であり、該ア
パーチャの形状は、前記アパーチャデバイスの少なくと
も一部分を交換することによって調整される、請求項２
０記載の装置。 - 【請求項２５】 アパーチャの形状は動的であり、該ア
パーチャの形状はアパーチャコントロールモジュールを
用いて調整される、請求項２０記載の装置。 - 【請求項２６】 アパーチャの形状を調整するために開
ループコントロールシステムが使用される、請求項２５
記載の装置。 - 【請求項２７】 アパーチャの形状を調整するために閉
ループコントロールシステムが使用される、請求項２５
記載の装置。 - 【請求項２８】 前記アパーチャデバイスは調整可能な
スリット装置である、請求項２０記載の装置。 - 【請求項２９】 アパーチャデバイスのアパーチャの形
状を調整するために使用される事前に計算されたデータ
を記憶するメモリを有する、請求項２０記載の装置。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008533728A (ja) * | 2005-03-15 | 2008-08-21 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | 投影露光方法及びそのための投影露光システム |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7292315B2 (en) * | 2003-12-19 | 2007-11-06 | Asml Masktools B.V. | Optimized polarization illumination |
| US7206652B2 (en) * | 2004-08-20 | 2007-04-17 | International Business Machines Corporation | Method and system for intelligent automated reticle management |
| CN100353508C (zh) * | 2004-12-08 | 2007-12-05 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 一种精确控制铝线宽的方法 |
| US7525645B2 (en) * | 2005-06-29 | 2009-04-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Exposure apparatus and method, and mask stage therefor |
| KR100780863B1 (ko) | 2005-06-29 | 2007-11-29 | 삼성전자주식회사 | 노광 장치 및 방법, 그리고 이에 사용되는 마스크 스테이지 |
| US20090213354A1 (en) * | 2005-08-08 | 2009-08-27 | Micronic Laser Systems Ab | Method and apparatus for projection printing |
| US7934172B2 (en) | 2005-08-08 | 2011-04-26 | Micronic Laser Systems Ab | SLM lithography: printing to below K1=.30 without previous OPC processing |
| US7382438B2 (en) * | 2005-08-23 | 2008-06-03 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US20070109520A1 (en) * | 2005-11-17 | 2007-05-17 | Whitney Theodore R | Modular illuminator for a scanning printer |
| US10761430B2 (en) * | 2018-09-13 | 2020-09-01 | Applied Materials, Inc. | Method to enhance the resolution of maskless lithography while maintaining a high image contrast |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6461716A (en) | 1987-08-31 | 1989-03-08 | Canon Kk | Illuminator |
| JPH05217855A (ja) | 1992-02-01 | 1993-08-27 | Nikon Corp | 露光用照明装置 |
| JP3278896B2 (ja) | 1992-03-31 | 2002-04-30 | キヤノン株式会社 | 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 |
| US5329336A (en) | 1992-07-06 | 1994-07-12 | Nikon Corporation | Exposure method and apparatus |
| JP2917704B2 (ja) | 1992-10-01 | 1999-07-12 | 日本電気株式会社 | 露光装置 |
| US5631721A (en) * | 1995-05-24 | 1997-05-20 | Svg Lithography Systems, Inc. | Hybrid illumination system for use in photolithography |
| US5724122A (en) * | 1995-05-24 | 1998-03-03 | Svg Lithography Systems, Inc. | Illumination system having spatially separate vertical and horizontal image planes for use in photolithography |
| US6259513B1 (en) * | 1996-11-25 | 2001-07-10 | Svg Lithography Systems, Inc. | Illumination system with spatially controllable partial coherence |
| US6628370B1 (en) * | 1996-11-25 | 2003-09-30 | Mccullough Andrew W. | Illumination system with spatially controllable partial coherence compensating for line width variances in a photolithographic system |
| US5896188A (en) * | 1996-11-25 | 1999-04-20 | Svg Lithography Systems, Inc. | Reduction of pattern noise in scanning lithographic system illuminators |
| US5966202A (en) | 1997-03-31 | 1999-10-12 | Svg Lithography Systems, Inc. | Adjustable slit |
| US6013401A (en) * | 1997-03-31 | 2000-01-11 | Svg Lithography Systems, Inc. | Method of controlling illumination field to reduce line width variation |
| JP3101613B2 (ja) * | 1998-01-30 | 2000-10-23 | キヤノン株式会社 | 照明光学装置及び投影露光装置 |
| DE69931690T2 (de) * | 1998-04-08 | 2007-06-14 | Asml Netherlands B.V. | Lithographischer Apparat |
| US6072852A (en) | 1998-06-09 | 2000-06-06 | The Regents Of The University Of California | High numerical aperture projection system for extreme ultraviolet projection lithography |
| US6541750B1 (en) * | 1999-03-17 | 2003-04-01 | Rochester Institute Of Technology | Modification of a projection imaging system with a non-circular aperture and a method thereof |
| JP2001319871A (ja) * | 2000-02-29 | 2001-11-16 | Nikon Corp | 露光方法、濃度フィルタの製造方法、及び露光装置 |
| JP4545874B2 (ja) * | 2000-04-03 | 2010-09-15 | キヤノン株式会社 | 照明光学系、および該照明光学系を備えた露光装置と該露光装置によるデバイスの製造方法 |
| JP2002043214A (ja) | 2000-07-26 | 2002-02-08 | Toshiba Corp | 走査型露光方法 |
| JP4646367B2 (ja) * | 2000-08-25 | 2011-03-09 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法および半導体装置 |
| US6573975B2 (en) | 2001-04-04 | 2003-06-03 | Pradeep K. Govil | DUV scanner linewidth control by mask error factor compensation |
| US6784976B2 (en) * | 2002-04-23 | 2004-08-31 | Asml Holding N.V. | System and method for improving line width control in a lithography device using an illumination system having pre-numerical aperture control |
-
2002
- 2002-04-23 US US10/127,505 patent/US6888615B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
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- 2003-04-23 JP JP2003118859A patent/JP2003338459A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008533728A (ja) * | 2005-03-15 | 2008-08-21 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | 投影露光方法及びそのための投影露光システム |
| US9110383B2 (en) | 2005-03-15 | 2015-08-18 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projection exposure method and projection exposure system therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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