JP2008523426A - マイクロリソグラフィ投影露光装置用の透過光学素子および対物レンズ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マイクロリソグラフィ投影露光装置用の対物レンズにおいて用いるようにされた透過光学素子(33、37)が多結晶材料(100)から成っており、その多結晶材料(100)は立方晶系結晶構造の微結晶(102)を持ち、それらの微結晶(102)の平均微結晶サイズは、最小で(0.5)マイクロメートルであり、最大で(100)マイクロメートルである。
【選択図】図1
Description
特許文献2は、内視鏡用の単結晶スピネルまたは多結晶スピネルから成る密閉窓を開示している。
b)非常に高角度で結晶粒界を通過する際の全反射。
c)微結晶の間に封入されている気孔上での散乱。
ここで、λは、動作波長を表わし、nとΔnは、それぞれ、この動作波長における多結晶材料の屈折率と複屈折を表わしている。
Isca=ρLD2 v (6)
ここで、ρとDvは、それぞれ、多結晶材料の気孔密度と気孔直径である。この場合、微結晶サイズを増加させることによって、総細孔体積が減少し、同時に、平均気孔サイズが増加する。
Claims (66)
- マイクロリソグラフィ用の投影露光装置(1)の対物レンズ(11)に用いるように適合された多結晶材料(100)から成る透過光学素子(33)。
- 前記多結晶材料(100)が、結晶構造を持つ微結晶(102)を有する請求項1に記載の透過光学素子(33)。
- 前記微結晶(102)の前記結晶構造が立方晶である請求項2に記載の透過光学素子(33)。
- 前記微結晶(102)が最小で0.5マイクロメートルで、かつ、最大で100マイクロメールの平均微結晶サイズを持つ請求項2または3に記載の透過光学素子(33)。
- 前記平均微結晶サイズが10マイクロメートルから100マイクロメートルまで、好ましくは、10マイクロメートルから50マイクロメートルまでの範囲にあり、そして、さらに、より好ましくは、20マイクロメートルから30マイクロメートルまでの範囲にあり、とりわけ、およそ25マイクロメートルである請求項2から4のいずれか1項に記載の透過光学素子(33)。
- λが動作波長を表わし、nとΔnが、それぞれ、この動作波長における前記多結晶材料(100)の屈折率と複屈折を表わすとしたとき、D=√(λ/6nΔn)の条件式が、前記微結晶(102)の前記平均微結晶サイズDに対して、実質的に満足される請求項2または3に記載の透過光学素子(33)。
- 気孔密度が、前記多結晶材料(100)において、1〜10気孔/mm3の範囲にある場合に、その平均気孔サイズが、0.1マイクロメートルから2マイクロメートルまでの範囲にあり、そして、好ましくは、0.5マイクロメートルから1マイクロメートルまでの範囲にある請求項1から6のいずれか1項に記載の透過光学素子(33)。
- 前記多結晶材料(100)の光学的不均質性が0.1ppm未満である請求項1から7のいずれか1項に記載の透過光学素子(33)。
- 250nm未満、特に、193nm未満の波長の光に対する前記多結晶材料(100)のストレス複屈折が、1nm/cm未満、特に、0.5nm/cm未満である請求項1から8のいずれか1項に記載の透過光学素子(33)。
- 前記多結晶材料(100)の総不純物が、100ppm未満、特に、70ppm未満である請求項1から9のいずれか1項に記載の透過光学素子(33)。
- 前記多結晶材料(100)が、多結晶MgAl2O4、多結晶MgO、多結晶Y3Al5O12を含むグループから選択される請求項1から10のいずれか1項に記載の透過光学素子(33)。
- 前記多結晶材料(100)が、化学組成(M1)3(M2)5O12を持つ微結晶(102)から形成され、M1が、イットリウム、ランタン、ガドリニウム、テルビウム、エルビウム、スカンジウム、ルテチウムを含むグループから選ばれる金属であり、そして、M2が、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムを含むグループから選択される金属である請求項1から10のいずれか1項に記載の透過光学素子(33)。
- 前記多結晶材料(100)が、式MgO × m Al2O3を持つ混晶であり、mは、0.9と4の間の値である請求項1から10のいずれか1項に記載の透過光学素子(33)。
- 前記透過光学素子(33)が多結晶材料(100)で作られている、少なくとも2つのサブ素子(541、543)を有する請求項1から13のいずれか1項に記載の透過光学素子(33)。
- 前記サブ素子(541、543)が、光学的接触、溶融接合、または、低温接合によって結合している請求項14に記載の透過光学素子(33)。
- 前記サブ素子(541、543)の間に、中間スペース(549)が設けられ、前記中間スペース(549)が、気体、または、1.4を超過する屈折率、特に、1.6を超過する屈折率を持つ液体で満たされる請求項14に記載の透過光学素子(33)。
- 少なくとも2つのサブ素子(541、543)の間、または、前記サブ素子(541、543)のうちの少なくとも1つと前記中間スペース(549)の間の接触面(545、547)が球形状である請求項14から16のいずれか1項に記載の透過光学素子(33)。
- 前記サブ素子(541、543)が、相異なる材料で作られている請求項14から17のいずれか1項に記載の透過光学素子(33)。
- 請求項1から18のいずれかによる、少なくとも1つの透過光学素子(33、37)を備えたマイクロリソグラフィ用の投影露光装置(1)の対物レンズ(11)。
- 前記光学素子(33、37)が、その像平面側の最後の3つの光学素子のうちの1つである請求項19に記載の対物レンズ(11)。
- 前記光学素子(33)が前記像平面(23)に最近接している光学素子である請求項19または20に記載の対物レンズ(11)。
- 前記光学素子(33、37)が、瞳面または視野面のエリア内に配置される請求項19に記載の対物レンズ(11)。
- 前記対物レンズが、1.2を超過する、好ましくは、1.35を超過する、そして、より好ましくは、1.5を超過する、開口数(NA)を持つ請求項19から22のいずれか1項に記載の対物レンズ(11)。
- 前記光学素子(33、37)が、別の光学素子に、光学的にシームレスに結合されている請求項19から23のいずれか1項に記載の対物レンズ(11)。
- 前記光学素子(33、37)と前記別の光学素子との間の接触面(545、547)が球形状である請求項24に記載の対物レンズ(11)。
- 前記光学素子(33、37)が、光学的接触、溶融接合、または、低温接合によって、前記別の光学素子に結合されている請求項24または25に記載の対物レンズ(11)。
- 前記別の光学素子が、前記光学素子(33、37)と同じ材料から成る請求項24から26のいずれか1項に記載の対物レンズ(11)。
- 前記別の光学素子が、前記光学素子(33、37)と異なる材料、特に、石英ガラスまたはフッ化カルシウムから成る請求項24から26のいずれか1項に記載の対物レンズ(11)。
- 前記対物レンズが、250nm未満、好ましくは、200nm未満、さらに、より好ましくは、160nm未満、の動作波長用に設計されている請求項19から28のいずれか1項に記載の対物レンズ(11)。
- 請求項19から29のいずれか1項に記載の対物レンズ(11)を持つ、マイクロリソグラフィ用の投影露光装置(1)であって、特に、液浸リソグラフィ用の投影露光装置(1)。
- 感光性基板(19)上に構造を投影する投影用対物レンズ(11)を有する投影露光装置(1)であって、
液浸液(31)が、前記投影用対物レンズ(11)の透過光学素子(33)と感光性基板(19)との間に配置され、前記透過光学素子(33)が多結晶材料(100)から成る、投影露光装置(1)。 - 前記光学素子(33)が、コーティングを施されている請求項31に記載の投影露光装置(1)。
- 前記多結晶材料が、200nm未満の波長において、1.7を超過する屈折率、特に、1.8を超過する屈折率を持つ請求項31または32に記載の投影露光装置(1)。
- 前記多結晶材料が、多結晶MgAl2O4、多結晶MgO、多結晶イットリウム・アルミニウム・ガーネットY3Al5O12を含むグループから選ばれる請求項31から33のいずれか1項に記載の投影露光装置(1)。
- 前記多結晶材料(100)が、化学組成(M1)3(M2)5O12を持つ微結晶(102)から形成され、M1が、イットリウム、ランタン、ガドリニウム、テルビウム、エルビウム、スカンジウム、ルテチウムを含むグループから選ばれる金属であり、そして、M2が、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムを含むグループから選択される金属である請求項31から33のいずれか1項に記載の投影露光装置(1)。
- 前記多結晶材料(100)が式MgO × m Al2O3を持つ混晶であり、mが0.9と4の間の値である請求項31から33のいずれか1項に記載の投影露光装置(1)。
- 前記投影露光装置(1)が、250nm未満の波長で動作するように適合されている請求項30から36のいずれか1項に記載の投影露光装置(1)。
- マイクロリソグラフィ用の投影露光装置(1)の対物レンズ(11)内で用いる透過光学素子(33)の製造方法であって、
多結晶材料(100)から成る多結晶ブランクを製造するステップと、
前記多結晶ブランクから透過光学素子(33、37)を製造するステップと、を有する製造方法。 - 多結晶材料(100)から成るブランクを製造する前記ステップが、前記多結晶ブランクを焼結するステップを含む請求項38に記載の方法。
- 前記製造するステップが、前記多結晶ブランクを加圧して、前記多結晶ブランクから製造される前記透過光学素子(33、37)と実質的に同じ幾何学的形状を持つ形状に形作るステップを含む請求項38または39に記載の方法。
- 前記多結晶ブランクが加圧されて実質的に球形状に形作られる請求項40に記載の方法。
- 前記多結晶ブランクが、熱間静水圧圧縮成形法を用いて焼結される請求項38から41のいずれか1項に記載の方法。
- 前記多結晶材料(100)が、MgOとMgAl2O4を有するグループから選択される請求項38から42のいずれか1項に記載の方法。
- 前記多結晶材料が、化学組成(M1)3(M2)5O12を持つ微結晶から形成され、M1が、イットリウム、ランタン、ガドリニウム、テルビウム、エルビウム、スカンジウム、ルテチウムを含むグループから選ばれる金属であり、そして、M2が、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウムを含むグループから選択される金属である請求項38から42のいずれか1項に記載の方法。
- 前記多結晶材料が式MgO × m Al2O3を持つ混晶であり、mが0.9と4の間の値である請求項38から42のいずれか1項に記載の方法。
- マイクロリソグラフィ用の投影露光装置(1)の対物レンズ(11)の透過光学素子(33、37)のための多結晶材料(100)から成るブランク。
- マイクロリソグラフィ用の投影露光装置(1)の対物レンズ(11)内で用いる透過光学素子(33)の製造方法であって、
少なくとも2つの多結晶ブランクを製造するステップと、
前記少なくとも2つの多結晶ブランクからのサブ素子(541、543)を製造するステップと、
透過光学素子(33)を形成するための、前記サブ素子(541、543)を結合するステップと、を有する方法。 - 前記多結晶ブランクを製造する前記ステップが、前記多結晶ブランクを焼結するステップを含む請求項47に記載の方法。
- 前記サブ素子(541、543)が、光学的接触、溶融接合、または、低温接合によって結合される請求項47または48に記載の方法。
- 前記サブ素子(541、543)の少なくとも1つの、接触面(545、547)の少なくとも一部が、結合に先立って、コーティングを施される請求項47から49のいずれか1項に記載の方法。
- 前記サブ素子(541、543)は、中間スペース(549)が前記サブ素子(541、543)間に残されるように結合される請求項47から49のいずれか1項に記載の方法。
- 前記中間スペース(549)が、気体、または、1.4を超過する屈折率、特に、1.6を超過する屈折率を持つ液体で満たされる請求項51に記載の方法。
- 前記多結晶ブランクが加圧されて、前記多結晶ブランクから製造される前記サブ素子(541、543)と実質的に同じ幾何学的形状を持つ形状に形作られる請求項47から52のいずれか1項に記載の方法。
- 前記多結晶ブランクが熱間静水圧圧縮成形法を用いて焼結される請求項46から51のいずれか1項に記載の方法。
- マイクロリソグラフィ用の投影露光装置(1)の対物レンズ(11)の製造方法であって、
多結晶ブランクを製造するステップと、
加圧下での前記多結晶ブランクを焼結するステップと、
前記多結晶ブランクからの透過光学素子(33、37)を製造するステップと、
前記対物レンズ(11)内への前記透過光学素子(33、37)を挿入するステップと、を有する方法。 - 前記多結晶ブランクが、加圧されて、前記多結晶ブランクから製造される前記透過光学素子(33、37)と実質的に同じ幾何学的形状を持つ形状に形作られる請求項55に記載の方法。
- 前記多結晶ブランクが、加圧されて、実質的に球形状に形作られる請求項56に記載の方法。
- 前記多結晶ブランクが、熱間静水圧法を用いて加圧される請求項55から57のいずれか1項に記載の方法。
- マイクロリソグラフィ用の投影露光装置(1)の対物レンズ(11)の製造方法であって、
70ppm未満の総不純物を持つ原料から成る多結晶スピネル素地を製造するステップと、
加圧下での前記多結晶スピネル素地を焼結するステップと、
前記多結晶スピネル素地からの透過光学素子(33、37)を製造するステップと、
前記対物レンズ(11)内への前記透過光学素子(33、37)の挿入ステップと、を有する方法。 - 前記多結晶スピネル素地が、加圧されて、前記多結晶スピネル素地から製造される前記透過光学素子(33、37)と実質的に同じ幾何学的形状を持つ形状に形作られる請求項59に記載の方法。
- 前記多結晶スピネル素地が、加圧されて、実質的に球形状に形作られる請求項60に記載の方法。
- 前記多結晶スピネル素地が、熱間静水圧法を用いて加圧される請求項59から61のいずれか1項に記載の方法。
- マイクロリソグラフィ用の投影露光装置(1)の対物レンズ(11)における透過光学素子(33、37)の材料としての、多結晶スピネル素地の使用。
- マイクロリソグラフィ投影露光装置(1)用の対物レンズ(11)における透過光学素子の製造のための材料の使用であって、前記材料が、立方晶系結晶構造を持つ微結晶(102)を含む多結晶材料(100)を持ち、そして、それらの微結晶(102)の平均微結晶サイズが、最小で0.5マイクロメートルで、最大で100マイクロメートルであり、特に、最小で10マイクロメートルで、最大で100マイクロメートルである、使用。
- マイクロリソグラフィ投影露光装置(1)用の対物レンズ(11)における透過光学素子の製造のための材料の使用であって、前記材料が、立方晶系結晶構造を持つ微結晶(102)を含む多結晶材料(100)を持ち、そして、λが、前記対物レンズ(11)の動作波長を表わし、そして、nとΔnが、それぞれ、この動作波長における前記多結晶材料(100)の屈折率および複屈折を表わすとしたとき、D=√(λ/6nΔn)の条件式が、前記微結晶(102)の平均微結晶サイズDに対して、実質的に満足される、使用。
- 感光性材料から成る層(21)が少なくとも幾つかの場所に塗付されている基板(19)を配置するステップと、
像形成のための構造を持つマスク(13)を配置するステップと、
請求項12による投影露光装置(1)を準備するステップと、
前記投影露光装置(13)を用いて、前記層(21)の1つのエリア上への前記マスク(13)の少なくとも一部を投影するステップと、を有する、
微細構造部品のマイクロリソグラフィ製造のための方法。
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