JP2007288188A - ズーム対物光学系を備えた照明システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】放射を出射する光源(1)を備えた反射照明システムであって、放射はフィールド面(114)内のフィールドを照明すると同時に、瞳面を照明し、瞳面の被照明領域は連続的に変更できる大きさを有し、照明システムは、放射が光源(1)からフィールド面(114)及び瞳面に導かれるように配設された複数の光学素子を有し、複数の光学素子のうち少なくとも二つの光学素子の間の距離が可変であり、該二つの光学素子が、少なくとも一つのファセット型光学素子を含む、反射照明システム。
【選択図】図1e
Description
ここで、rは射出瞳の照明半径を表し、RNAは照明システムの開口数NAの半径を表す。投影露光装置の投影対物光学系の対象物側開口数もNAで同一とする。
上述の従来技術の不具合が生じることなく、射出瞳の照明設定を変更できる照明システムを提供することを目的とする。
第2ファセット型光学素子と第1光学素子、
第1光学素子と第2光学素子、
第2光学素子と第3光学素子、
第3光学素子とフィールド面、を移動させ、該光学素子間の更なる距離(AB)を変更することによって、変更できる。
第2光学部品の焦点距離を調整し、瞳面の第2の大きさを有する被照明領域を生成するステップと、
第1ファセット光学素子と第2ファセット光学素子との間の距離を、第2の大きさで得られるフィールド面の照明が、第1の大きさで得られるフィールド面の照明とほぼ同一となるように、或いは第1の大きさで得られるフィールド面内の照明が第2の大きさで得られるフィールド面内の照明とほぼ同一となるように調整するステップとを含んでなる方法。
σ(2)がσ(1)に対して±40%変化するか、或いはσ(2)は以下の式
(1+0.40)・σ(1)>σ(2)>(1−0.40)・σ(1)で表される範囲にある。
(1+0.25)・σ(1)>σ(2)>(1−0.25)・σ(1)で表される範囲にある。
(1+0.10)・σ(1)>σ(2)>(1−0.10)・σ(1)で表される範囲にある。
第2ファセット型光学素子と第1光学素子との間の距離、
第1光学素子と第2光学素子との間の距離、
第2光学素子とフィールド面との間の距離、を変更することによって、変更する。
NA = n0・sinΘNA
Eはx及びyに依存するx−yフィールド面内の強度分散を表す。照明が均一、即ち均等に分散し、楕円率、テレセン度(telecentricity)等その他の照明システムの特徴的な数量がフィールドの高さxに同様に依存する場合において、これらの数量を少ないバラツキでフィールドの高さx全体に沿ってほぼ同一の値に保つことは有利である。
― 第1光学部品70の第2ファセット型光学素子104と第1光学素子106との間の距離
― 第1光学素子106と第2光学素子108との間の距離
― 第2光学素子108と第3光学素子110との間の距離、及び
― 第3光学素子110と対象物面114との間の距離によって決定される。
3 集光器
70 第1光学部品
80 第1調整装置
82 第2調整装置
102 第1ファセット型光学素子
104 第2ファセット型光学素子
106 第1光学素子
108 第2光学素子
110 第3光学素子
114 フィールド面(対象物面)
128 投影対物光学系
300 平面鏡
302 開口絞り
304 空間
306 照明システム
Claims (81)
- 放射を出射する光源(1)を備えた反射照明システムであって、
前記放射はフィールド面(114)内のフィールドを照明すると同時に、瞳面を照明し、
前記瞳面の被照明領域は連続的に変更できる大きさを有し、
前記照明システムは、
前記放射が前記光源(1)から前記フィールド面(114)及び前記瞳面に導かれるように配設された複数の光学素子を有し、
前記複数の光学素子のうち少なくとも二つの光学素子の間の距離が可変であり、前記二つの光学素子が、少なくとも一つのファセット型光学素子を含む、反射照明システム。 - 前記瞳面内の前記被照明領域が形状を有し、前記瞳面内の前記被照明領域の前記形状が変わらずに保たれる、請求項1記載の反射照明システム。
- 前記フィールド面内の前記照明が変わらずに保たれる、請求項1又は請求項2記載の反射照明システム。
- 前記瞳面の前記被照明領域の前記大きさが±10%で変更できる、請求項1から請求項3迄の何れかに記載の反射照明システム。
- 前記瞳面の前記被照明領域の前記大きさが±25%で変更できる、請求項1から請求項3迄の何れかに記載の反射照明システム。
- 前記瞳面の前記被照明領域の前記大きさが±40%で変更できる、請求項1から請求項3迄の何れかに記載の反射照明システム。
- 前記放射が波長λを有し、該波長λの大きさがλ≦193nmである、請求項1から請求項6迄の何れかに記載の反射照明システム。
- 前記波長λの大きさがλ≦14nmである、請求項7記載の反射照明システム。
- 前記瞳面の前記被照明領域の形状が円形である、請求項1から請求項8迄の何れかに記載の反射照明システム。
- 前記瞳面の前記被照明領域の形状が環状である、請求項1から請求項8迄の何れかに記載の反射照明システム。
- 前記瞳面の前記被照明領域の大きさがフィリングレシオσで表され、該フィリングレシオσが±10%で変更できる、請求項9又は請求項10記載の反射照明システム。
- 前記瞳面の前記被照明領域の大きさがフィリングレシオσで表され、該フィリングレシオσが±25%で変更できる、請求項9又は請求項10記載の反射照明システム。
- 前記瞳面の前記被照明領域の大きさがフィリングレシオσで表され、該フィリングレシオσが±40%で変更できる、請求項9又は請求項10記載の反射照明システム。
- 前記瞳面の前記被照明領域が多極である、請求項1から請求項8迄の何れかに記載の反射照明システム。
- 前記瞳面の前記被照明領域が双極である、請求項1から請求項8迄の何れかに記載の反射照明システム。
- 前記瞳面の前記被照明領域が四極である、請求項1から請求項8迄の何れかに記載の反射照明システム。
- 前記複数の光学素子が、更に、ファセット型光学素子(104.1、104.2)を含む、請求項1から請求項16迄の何れかに記載の反射照明システム。
- 前記複数の光学素子が光を略垂直に入射する光学素子を少なくとも一つ含む、請求項1から請求項17迄の何れかに記載の反射照明システム。
- 前記複数の光学素子が光を斜めに入射する光学素子を少なくとも一つ含む、請求項18に記載の反射照明システム。
- 前記距離を継続的に変更できる、請求項1から請求項19迄の何れかに記載の反射照明システム。
- 前記少なくとも二つの光学素子が2つのファセット型光学素子である、請求項1から請求項20迄の何れかに記載の反射照明システム。
- 前記照明システム内において前記フィールド面(114)前方に光源(1)の中間像(Z、8300)が形成される、請求項1から請求項21迄の何れかに記載の反射照明システム。
- 前記複数の光学素子が、前記光源から前記中間像へ放射を導く第1の光学素子群と、前記中間像(Z)から前記フィールド面(114)及び前記瞳面へ放射を導く第2の光学素子群を含み、前記第2の光学素子群が光を略垂直に入射する光学素子を少なくとも一つ含む、請求項22記載の反射照明システム。
- 前記第2の光学素子群が、光を斜に入射する光学素子を少なくとも一つ有する、請求項23記載の反射照明システム。
- 前記瞳面の前記被照明領域の前記形状を予め設定できる、請求項1から請求項24迄の何れかに記載の反射照明システム。
- 前記瞳面の前記被照明領域の前記形状が前記複数の光学素子の中の一つの光学素子を交換することによって変更される、請求項25記載の反射照明システム。
- 前記光学素子がファセット型光学素子である、請求項26記載の反射照明システム。
- 請求項1から請求項27迄の何れかに記載の照明システムと、前記フィールド面の前記フィールドの投影像を前記像面に生成する投影対物光学系とを備えた投影露光装置。
- 前記投影対物光学系の像側開口数NAが0.2を上回る、請求項28記載の投影露光装置。
- 対象物側の前記フィールド(114)の最大寸法(Dx、Dy)が10mmを上回る、請求項28又は請求項29記載の投影露光装置。
- 対象物側の前記フィールド(114)の最大寸法(Dx、Dy)が80mmを上回る、請求項30記載の投影露光装置。
- 対象物側の前記フィールド(114)の最大寸法(Dx、Dy)が104mmを上回る、請求項31記載の投影露光装置。
- 光源(1)の放射によってフィールド面(114)内のフィールドを照明するための投影露光装置用照明システムであって、当該照明システムは、
第1ラスタ部(2005)を有する第1ファセット型反射素子(102)と、
第2ラスタ部(2007)を有する第2ファセット型反射素子(104.1、104.2)と含む第1光学部品(70)と、
前記光源(1)から前記フィールド面(114)への光経路内に前記第1光学部品(70)の後部に配置された第2光学部品(72)とを備えた照明システムであって、
前記第1反射素子及び前記第2反射素子がお互いに距離(A)離間し、
前記照明システムが更に、前記第1ファセット型反射素子(102)と前記第2ファセット型反射素子(104.1、104.2)との間の前記距離(A)を調整できる第1調整装置(80)と、
前記第2光学部品(72)の焦点距離を調整できる第2調整装置(82)とを備えた照明システム。 - 前記放射が波長λを有し、該波長λの大きさがλ≦193nmである、請求項33記載の反射照明システム。
- 前記波長λの大きさがλ≦14nmである、請求項34記載の反射照明システム。
- 前記第1調整装置(70)が第2ファセット型反射素子(104.1、104.2)の位置を移動することによって前記第1ファセット型反射素子と前記第2ファセット型反射素子の間の距離(A)が変更する、請求項33から請求項35迄の何れかに記載の照明システム。
- 前記第1調整装置(70)が第2ファセット型反射素子を第1位置(5001)と第2位置(5002)との間を移動して前記距離を変更し、前記光源の中間像(5007)が前記第1位置と前記第2位置の中間に位置する、請求項33から請求項36迄の何れかに記載の照明システム。
- 前記照明システムが前記フィールド面内の前記フィールドをフィールド形状に照明し、前記第1ラスタ部がファセット形状を有し、前記ファセット形状が前記フィールド形状と同一である、請求項33から請求項37迄の何れかに記載の照明システム。
- 前記フィールドと前記第1ラスタ部が円弧状の形状に構成された、請求項38記載の照明システム。
- 前記第2光学部品(72)が、光学的屈折パワー(refractive optical power)を有する第1光学素子(106)と第2光学素子(108.1、108.2)を含む、請求項33から請求項39迄の何れかに記載の照明システム。
- 前記第2光学部品が平面鏡として構成される第3光学素子(7110)を有する、請求項40記載の照明システム。
- 前記第1ラスタ部(2005)が長方形の構成である、請求項33から請求項37迄の何れかに記載の照明システム。
- 前記第2光学部品が、光学的屈折パワーを有する第1光学素子と第2光学素子と第3光学素子とを含む、請求項42に記載の照明システム。
- 前記第3光学素子(6110、110)が前記フィールド面内に円弧状形状のフィール、ドを形成するフィールド鏡である、請求項43記載の照明システム。
- 前記第2調整装置(82)が、前記第2光学部品(72)の一つ以上の光学素子又は第1光学部品との間の更なる距離(AB)を変更して、第2光学部品(72)の焦点距離を設定するようになっており、
前記更なる距離(AB)が具体的に、
前記第2ファセット型反射素子(104.1、104.2)と第1光学素子(106)との間の距離、
前記第1光学素子(106)と前記第2光学素子(108.1、108.2)との間の距離、
前記第2光学素子(108.1、108.2)と前記フィールド面(114)との間の距離である、請求項40記載の照明システム。 - 前記第2調整装置(82)が、前記第2光学部品(72)の一つ以上の光学素子又は第1光学部品との間の更なる距離(AB)を変更して、第2光学部品(72)の焦点距離を設定するようになっており、
前記更なる距離(AB)が具体的に、
前記第2ファセット型反射素子(104.1、104.2)と前記第1光学素子(106)との間の距離、
前記第1光学素子(106)と前記第2光学素子(108.1、108.2)との間の距離、
前記第2光学素子(108.1、108.2)と前記第3光学素子(110)との間の距離、
前記第3光学素子(11)と前記フィールド面(114)との間の距離である、請求項41、請求項43及び請求項44の何れかに記載の照明システム。 - 前記照明システムの子午面内において、前記放射が、前記第1ファセット型反射素子及び/又前記第2ファセット型反射素子の子午面の表面に対して20度を下回る最大入射角度(Θmax(max))を有する、請求項33から請求項46迄の何れかに記載の照明システム。
- 前記距離(AB)が±20%を下回る範囲で変化する、請求項45記載の照明システム。
- 前記距離(AB)が±20%を下回る範囲で変化する、請求項46記載の照明システム。
- 前記更なる距離(AB)が、前記第2ファセット型反射素子(104.1、104.2)及び/又は前記第1光学素子(106)及び/又は前記第2光学素子(108.1、108.2)の表面の子午面の最大入射角度(Θmax(max))が5度を下回る範囲で変化する、請求項45又は請求項48に記載の照明システム。
- 前記更なる距離(AB)が、前記第2ファセット型反射素子(104.1、104.2)及び/又は前記第1光学素子(106)及び/又は前記第2光学素子(108.1、108.2)及び/又は第3光学素子(110)の表面の子午面の最大入射角度(Θmax(max))が5度を下回る範囲で変化する、請求項46又は請求項49に記載の照明システム。
- 前記最大入射角度(Θmax(max))が3度を下回る範囲で変化する、請求項49及び請求項50の何れかに記載の照明システム。
- 前記第2ファセット型反射素子(104.1、104.2)が一つ以上の前記第2ラスタ部の表面を含み、前記表面の80%以上が前記照明により満たされる、請求項48から請求項52迄の何れかに記載の照明システム。
- 前記表面の90%以上が前記照明により満たされる、請求項53記載の照明システム。
- 照明システムの瞳面内に形状を有する被照明領域を、前記瞳面の前記被照明領域の前記形状をほぼ保存しながら、連続的に変更する方法であって、
前記瞳面の前記被照明領域は第1の大きさを有し、
前記照明システムは、
放射を出射する照明システムと、
第1ファセット型反射素子(102)と第2ファセット型反射素子(104.1、104.2)とを含む第1光学部品(70)と、
少なくとも第1光学素子(106)と第2光学素子(108.1、108.2)とを含む第2光学部品(72)とを備え、フィールド面(114)のフィールドを照明する照明システムであって、当該方法は、
前記第2光学部品(72)の焦点距離を調整して、第2の大きさを有する被照明領域を前記瞳面内に生成するステップと、
前記第1ファセット型反射素子(102)と前記第2ファセット型反射素子(104.1、104.2)との間の距離を、前記第2の大きさで得られる前記フィールド面内の前記照明が前記第1の大きさで得られる前記フィールド面内の前記照明とほぼ同一となるように、或いは前記第1の大きさで得られる前記フィールド面内の前記照明が前記第2の大きさで得られる前記フィールド面内の前記照明とほぼ同一となるように調整するステップとを含んでなる方法。 - 前記放射が波長λを有し、該波長λの大きさがλ≦193nmである、請求項55に記載の方法。
- 前記波長λの大きさがλ≦14nmである、請求項56に記載の方法。
- 前記第2の大きさが前記第1の大きさに対して±10%で変化する、請求項55から請求項57迄の何れかに記載の方法。
- 前記第2の大きさが前記第1の大きさに対して±25%で変化する、請求項55から請求項57迄の何れかに記載の方法。
- 前記第2の大きさが前記第1の大きさに対して±40%で変化する、請求項55から請求項57迄の何れかに記載の方法。
- 前記瞳面の前記被照明領域の形状が円形である、請求項55から請求項60迄の何れかに記載の方法。
- 前記瞳面の前記被照明領域の形状が環形である、請求項55から請求項60迄の何れかに記載の方法。
- 前記瞳面の前記照明が多極である、請求項55から請求項60迄の何れかに記載の方法。
- 前記瞳面の前記照明が双極である、請求項55から請求項60迄の何れかに記載の方法。
- 前記瞳面の前記照明が四極である、請求項55から請求項60迄の何れかに記載の方法。
- 前記瞳面の前記被照明領域の大きさが、フィリングレシオσにより特徴付けられ、
前記瞳面の前記被照明領域の前記第1の大きさは、第1のフィリングレシオσ(1)に関連付けられ、前記瞳面の前記被照明領域の前記第2の大きさは、第2のフィリングレシオσ(2)に関連付けられ、
σ(2)はσ(1)に対して±40%変化するか、或いはσ(2)が以下の式
(1+0.40)・σ(1)>σ(2)>(1−0.40)・σ(1)で表される範囲にある、請求項61又は請求項62に記載の方法。 - 前記瞳面の前記被照明領域の大きさが、フィリングレシオσにより特徴付けられ、
前記瞳面の前記被照明領域の前記第1の大きさは、第1のフィリングレシオσ(1)に関連付けられ、前記瞳面の前記被照明領域の前記第2の大きさは、第2のフィリングレシオσ(2)に関連付けられ、
σ(2)はσ(1)に対して±25%変化するか、或いはσ(2)が以下の式
(1+0.25)・σ(1)>σ(2)>(1−0.25)・σ(1)で表される範囲にある、請求項61又は請求項62に記載の方法。 - 前記瞳面の前記被照明領域の大きさが、フィリングレシオσにより特徴付けられ、
前記瞳面の前記被照明領域の前記第1の大きさは、第1のフィリングレシオσ(1)に関連付けられ、前記瞳面の前記被照明領域の前記第2の大きさは、第2のフィリングレシオσ(2)に関連付けられ、
σ(2)はσ(1)に対して±10%変化するか、或いはσ(2)が以下の式
(1+0.10)・σ(1)>σ(2)>(1−0.10)・σ(1)で表される範囲にある、請求項61又は請求項62に記載の方法。 - 前記第1ファセット型反射素子(102)が第1ラスタ部(2005)を有し、前記第1ラスタ部(2005)が前記フィールド面内に前記フィールド形状を有する前記フィールドを含む、請求項55から請求項68迄の何れかに記載の方法。
- 前記第2光学部品(72)の前記焦点距離が、前記第1光学部品又は前記第2光学部品を構成する以下の光学素子の一つと他方との間の距離、即ち、
前記第2ファセット型反射素子(104.1、104.2)と前記第1光学素子(106)との間の距離、
前記第1光学素子(106)と前記第2光学素子(108.1、108.2)との間の距離、又は
前記第2光学素子(108.1、108.2)と前記フィールド面(114)との間の距離を変更することによって調整される、請求項55から請求項68迄の何れかに記載の方法。 - 前記第1ファセット型反射素子(102)が第1ラスタ部(2005)を有し、
前記第ラスタ部(2005)が長方形形状を有する、請求項55から請求項68迄の何れかに記載の方法。 - 反射照明システムの瞳面内の被照明領域を調整する方法であって、前記瞳面内の前記被照明領域が前記瞳面内に形状と大きさを有し、
前記瞳面の前記被照明領域の前記形状を調整する第1のステップと、
前記瞳面の前記被照明領域の前記大きさを調整する第2のステップとを含み、
前記瞳面の前記被照明領域の前記大きさを、前記フィールド面内の前記照明システムの前記照明及び前記瞳面の前記被照明領域の前記形状を変えずに保ちながら、連続的な変更により調整する方法。 - 前記照明システムが波長λの放射を出射する光源を有し、前記波長λの大きさがλ≦193nmである、請求項72記載の方法。
- 前記波長λの大きさがλ≦14nmである、請求項73記載の方法。
- 前記瞳面の前記被照明領域の形状が円形である、請求項72から請求項74迄の何れかに記載の方法。
- 前記瞳面の前記被照明領域の形状が環状である、請求項72から請求項74迄の何れかに記載の方法。
- 前記瞳面の前記照明が多極である、請求項72から請求項74迄の何れかに記載の方法。
- 前記瞳面の前記照明が双極である、請求項72から請求項74迄の何れかに記載の方法。
- 前記瞳面の前記照明が四極である、請求項72から請求項74迄の何れかに記載の方法。
- 請求項33から請求項54迄の何れかに記載の照明システムと、前記フィールド面内の前記フィールドの像を前記像面に投影する投影対物光学系とを備えた投影露光装置。
- 請求項28から請求項32迄の何れか、或いは請求項80に記載の投影露光装置を用いた、マイクロ電子部品の製造方法であって、
前記照明システムによってマスクを照明するステップと、
投影対物光学系によって前記フィールド面(114)内の前記マスクの像を前記像面の感光性皮膜に投影するステップと、
現像するステップの後に前記感光性皮膜が構造体を有するステップとを含んでなる方法。
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