JP2012060128A - 反射結像光学系、露光装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 第1面上の所定領域の像を第2面上に形成する反射結像光学系は、第1面から第2面に向かって反射される順に、第1反射鏡と、第2反射鏡と、第3反射鏡と、第4反射鏡と、第5反射鏡と、第6反射鏡と、第7反射鏡と、第8反射鏡とを備えている。反射結像光学系の入射瞳は、第1面を挟んで反射結像光学系の反対側に位置している。入射瞳と第1面との間の光軸に沿った距離をPDとし、第1面と第2面との間の光軸に沿った距離をTTとし、第1面に入射する主光線の入射角度(rad)をRとしたとき、−14.3<(PD/TT)/R<−2.5の条件を満足する。
【選択図】 図3
Description
前記第1面から前記第2面に向かって反射される順に、第1反射鏡と、第2反射鏡と、第3反射鏡と、第4反射鏡と、第5反射鏡と、第6反射鏡と、第7反射鏡と、第8反射鏡とを備え、
前記反射結像光学系の入射瞳は、前記第1面を挟んで前記反射結像光学系の反対側に位置し、
前記入射瞳と前記第1面との間の光軸に沿った距離をPDとし、前記第1面と前記第2面との間の光軸に沿った距離をTTとし、前記第1面に入射する主光線の入射角度(rad)をRとしたとき、
−14.3<(PD/TT)/R<−2.5
の条件を満足することを特徴とする反射結像光学系を提供する。
前記第1面から前記第2面に向かって反射される順に、第1反射鏡と、第2反射鏡と、第3反射鏡と、第4反射鏡と、第5反射鏡と、第6反射鏡と、第7反射鏡と、第8反射鏡とを備え、
前記反射結像光学系の入射瞳は、前記第1面を挟んで前記反射結像光学系の反対側に位置し、
前記第1反射鏡乃至前記第3反射鏡は、光軸から前記所定領域側に配置されていることを特徴とする反射結像光学系を提供する。
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成することと、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工することと、を含むことを特徴とするデバイス製造方法を提供する。
−14.3<(PD/TT)/R<−2.5 (1)
TT×0.5<PD<TT×1.5 (1B)
−0.180rad<R<−0.105rad (1C)
0.5<PD/TT<1.5 (1D)
+C4・y4+C6・y6+C8・y8+C10・y10+C12・y12
+C14・y14+C16・y16+C18・y18+C20・y20 (a)
図4は、本実施形態の第1実施例にかかる反射結像光学系の構成を示す図である。図4を参照すると、第1実施例の反射結像光学系6において、マスク4からの光は、第1反射鏡M1の凹面状の反射面、第2反射鏡M2の凸面状の反射面、第3反射鏡M3の凹面状の反射面、第4反射鏡M4の凸面状の反射面、第5反射鏡M5の凸面状の反射面、および第6反射鏡M6の凹面状の反射面で順次反射された後、マスクパターンの中間像を形成する。第1反射光学系G1を介して形成された中間像からの光は、第7反射鏡M7の凸面状の反射面および第8反射鏡M8の凹面状の反射面で順次反射された後、ウェハ7上にマスクパターンの縮小像(二次像)を形成する。第1実施例では、第4反射鏡M4の反射面の位置に開口絞りAS(不図示)が配置されている。
(主要諸元)
λ=13.5nm
β=1/4
NA=0.45
Y0=73.65mm
LX=26mm
LY=1.3mm
(光学部材諸元)
面番号 r d 光学部材
(マスク面) 584.272
1 -828.091 -192.959 (第1反射鏡M1)
2 -501.139 1018.285 (第2反射鏡M2)
3 -1441.144 -800.212 (第3反射鏡M3)
4 -1671.101 733.703 (第4反射鏡M4)
5 1588.318 -1143.099 (第5反射鏡M5)
6 1889.753 2337.034 (第6反射鏡M6)
7 954.211 -419.868 (第7反射鏡M7)
8 544.453 454.868 (第8反射鏡M8)
(ウェハ面)
(非球面データ)
1面
κ=0
C4=−2.431091×10-10 C6=1.392346×10-15
C8=−1.362462×10-20 C10=7.242589×10-26
C12=−2.543263×10-31 C14=4.822795×10-37
C16=−3.954462×10-43
2面
κ=0
C4=−6.655600×10-10 C6=1.002270×10-15
C8=−8.218165×10-20 C10=1.006737×10-24
C12=−1.201155×10-29 C14=5.355720×10-35
C16=−1.157360×10-40
3面
κ=0
C4=1.157478×10-11 C6=1.326608×10-17
C8=7.664444×10-24 C10=4.854130×10-30
C12=−7.348875×10-36 C14=9.765879×10-41
C16=−1.272579×10-46
4面
κ=0
C4=1.210470×10-10 C6=7.437886×10-16
C8=1.173917×10-20 C10=−4.480600×10-25
C12=4.737793×10-29 C14=−2.283679×10-33
C16=4.334763×10-38
5面
κ=0
C4=−1.448682×10-10 C6=−2.497657×10-17
C8=−2.263357×10-22 C10=−1.712212×10-27
C12=1.670290×10-32 C14=−1.140102×10-37
C16=2.594248×10-43
6面
κ=0
C4=6.154905×10-14 C6=5.715594×10-19
C8=−9.712328×10-25 C10=1.544177×10-30
C12=−1.417666×10-36 C14=7.555248×10-43
C16=−1.774454×10-49
7面
κ=0
C4=2.315241×10-9 C6=2.081549×10-14
C8=2.514428×10-19 C10=3.819730×10-24
C12=−5.824901×10-29 C14=1.240286×10-33
C16=8.073635×10-39
8面
κ=0
C4=4.649045×10-11 C6=2.247828×10-16
C8=8.934671×10-22 C10=3.093404×10-27
C12=1.945244×10-32 C14=−4.313417×10-38
C16=6.674264×10-43
(条件式対応値)
PD=2233.5mm
TT=2572.0mm
R=−0.130
(1)(PD/TT)/R=−6.7
図5は、本実施形態の第2実施例にかかる反射結像光学系の構成を示す図である。図5を参照すると、第2実施例の反射結像光学系6においても、第1実施例の場合と同様に、マスク4からの光は、第1反射鏡M1の凹面状の反射面、第2反射鏡M2の凸面状の反射面、第3反射鏡M3の凹面状の反射面、第4反射鏡M4の凸面状の反射面、第5反射鏡M5の凸面状の反射面、および第6反射鏡M6の凹面状の反射面で順次反射された後、マスクパターンの中間像を形成する。第1反射光学系G1を介して形成された中間像からの光は、第7反射鏡M7の凸面状の反射面および第8反射鏡M8の凹面状の反射面で順次反射された後、ウェハ7上にマスクパターンの縮小像を形成する。第2実施例においても第1実施例と同様に、第4反射鏡M4の反射面の位置に開口絞りAS(不図示)が配置されている。次の表(2)に、第2実施例にかかる反射結像光学系の諸元の値を掲げる。
(主要諸元)
λ=13.5nm
β=1/4
NA=0.53
Y0=82.65mm
LX=26mm
LY=1.3mm
(光学部材諸元)
面番号 r d 光学部材
(マスク面) 814.452
1 -754.335 -171.003 (第1反射鏡M1)
2 -486.383 975.051 (第2反射鏡M2)
3 -1544.422 -743.308 (第3反射鏡M3)
4 -1811.869 892.169 (第4反射鏡M4)
5 1304.791 -1252.560 (第5反射鏡M5)
6 2135.095 2943.433 (第6反射鏡M6)
7 958.987 -386.813 (第7反射鏡M7)
8 505.414 421.813 (第8反射鏡M8)
(ウェハ面)
(非球面データ)
1面
κ=0
C4=−1.932878×10-10 C6=1.752289×10-15
C8=−1.245161×10-20 C10=5.310231×10-26
C12=−1.439135×10-31 C14=2.194557×10-37
C16=−1.522198×10-43
2面
κ=0
C4=−3.850141×10-10 C6=6.274626×10-15
C8=−1.534567×10-19 C10=1.932602×10-24
C12=−1.581223×10-29 C14=6.834677×10-35
C16=−1.361578×10-40
3面
κ=0
C4=1.945003×10-11 C6=2.235580×10-17
C8=2.024299×10-23 C10=3.934234×10-29
C12=−1.291057×10-34 C14=7.789247×10-40
C16=−1.060118×10-45
4面
κ=0
C4=4.112389×10-11 C6=6.751536×10-16
C8=7.838654×10-21 C10=−3.039061×10-25
C12=1.746938×10-29 C14=−5.832663×10-34
C16=7.331182×10-39
5面
κ=0
C4=−1.658991×10-10 C6=4.001351×10-17
C8=−1.049177×10-22 C10=5.596673×10-29
C12=−8.777689×10-35 C14=−5.122710×10-41
C16=−2.088172×10-46
6面
κ=0
C4=−4.894897×10-13 C6=−7.593369×10-20
C8=−1.032293×10-26 C10=−2.796932×10-33
C12=1.037345×10-39 C14=−5.674058×10-46
C16=1.120935×10-52
7面
κ=0
C4=2.989361×10-9 C6=3.033907×10-14
C8=3.106843×10-19 C10=2.687628×10-24
C12=1.141158×10-28 C14=−7.696587×10-33
C16=2.009758×10-37
8面
κ=0
C4=7.175855×10-11 C6=3.700717×10-16
C8=1.736489×10-21 C10=5.249308×10-27
C12=7.536687×10-32 C14=−3.517773×10-37
C16=2.988664×10-42
(条件式対応値)
PD=1910.8mm
TT=3493.2mm
R=−0.170
(1)(PD/TT)/R=−3.2
図6は、本実施形態の第3実施例にかかる反射結像光学系の構成を示す図である。図6を参照すると、第3実施例の反射結像光学系6では、マスク4からの光が、第1反射鏡M1の凸面状の反射面、第2反射鏡M2の凹面状の反射面、第3反射鏡M3の凸面状の反射面、第4反射鏡M4の凹面状の反射面、第5反射鏡M5の凸面状の反射面、および第6反射鏡M6の凹面状の反射面で順次反射された後、マスクパターンの中間像を形成する。第1反射光学系G1を介して形成された中間像からの光は、第7反射鏡M7の凸面状の反射面および第8反射鏡M8の凹面状の反射面で順次反射された後、ウェハ7上にマスクパターンの縮小像を形成する。第3実施例では、第4反射鏡M4の反射面の位置に開口絞りAS(不図示)が配置されている。次の表(3)に、第3実施例にかかる反射結像光学系の諸元の値を掲げる。
(主要諸元)
λ=13.5nm
β=1/4
NA=0.45
Y0=53.75mm
LX=26mm
LY=1.5mm
(光学部材諸元)
面番号 r d 光学部材
(マスク面) 1092.802
1 2566.206 -702.769 (第1反射鏡M1)
2 1097.252 704.985 (第2反射鏡M2)
3 375.946 -377.671 (第3反射鏡M3)
4 1046.067 385.524 (第4反射鏡M4)
5 466.502 -595.107 (第5反射鏡M5)
6 925.366 1159.911 (第6反射鏡M6)
7 989.719 -212.563 (第7反射鏡M7)
8 307.146 251.018 (第8反射鏡M8)
(ウェハ面)
(非球面データ)
1面
κ=0
C4=1.205772×10-11 C6=−1.876185×10-16
C8=1.982933×10-21 C10=−1.574742×10-26
C12=8.797994×10-32 C14=−3.323494×10-37
C16=8.103956×10-43 C18=−1.147857×10-48
C20=7.147058×10-55
2面
κ=0
C4=3.089220×10-12 C6=1.868684×10-18
C8=1.009752×10-23 C10=−1.694273×10-29
C12=5.349203×10-35 C14=−9.961554×10-41
C16=1.529042×10-46 C18=−1.379884×10-52
C20=6.426020×10-59
3面
κ=0
C4=6.773031×10-10 C6=1.013672×10-14
C8=3.050660×10-19 C10=−1.125311×10-23
C12=8.257974×10-28 C14=−3.166158×10-32
C16=7.682952×10-37 C18=−8.807859×10-42
C20=2.580491×10-47
4面
κ=0
C4=−3.859402×10-10 C6=−3.000793×10-16
C8=1.448338×10-20 C10=4.421557×10-24
C12=−1.026669×10-27 C14=1.580136×10-31
C16=−1.424469×10-35 C18=6.979719×10-40
C20=−1.432263×10-44
5面
κ=0
C4=−1.196402×10-9 C6=−3.954579×10-15
C8=−1.648838×10-20 C10=−3.397029×10-26
C12=−5.325987×10-29 C14=5.274771×10-33
C16=−2.272322×10-37 C18=5.011794×10-42
C20=−4.551381×10-47
6面
κ=0
C4=1.863267×10-12 C6=1.325253×10-17
C8=−7.716640×10-23 C10=5.703774×10-28
C12=−2.493137×10-33 C14=7.450082×10-39
C16=−1.407474×10-44 C18=1.543832×10-50
C20=−7.275082×10-57
7面
κ=0
C4=6.602372×10-9 C6=1.788732×10-13
C8=5.120573×10-18 C10=−3.580904×10-22
C12=2.661497×10-25 C14=−7.585320×10-29
C16=1.279990×10-32 C18=−1.195787×10-36
C20=4.824295×10-41
8面
κ=0
C4=5.193038×10-10 C6=6.726435×10-15
C8=7.722663×10-20 C10=9.485048×10-25
C12=1.071102×10-29 C14=7.691182×10-35
C16=4.030377×10-39 C18=−3.560428×10-44
C20=7.786315×10-49
(条件式対応値)
PD=1758.2mm
TT=1706.1mm
R=−0.120
(1)(PD/TT)/R=−8.6
2a,2b フライアイ光学系
3 斜入射ミラー
4 マスク
5 マスクステージ
6 反射結像光学系
7 ウェハ
8 ウェハステージ
IL 照明光学系
G1,G2 反射光学系
M1〜M8 反射鏡
Claims (36)
- 第1面上の所定領域の像を第2面上に形成する反射結像光学系において、
前記第1面から前記第2面に向かって反射される順に、第1反射鏡と、第2反射鏡と、第3反射鏡と、第4反射鏡と、第5反射鏡と、第6反射鏡と、第7反射鏡と、第8反射鏡とを備え、
前記反射結像光学系の入射瞳は、前記第1面を挟んで前記反射結像光学系の反対側に位置し、
前記入射瞳と前記第1面との間の光軸に沿った距離をPDとし、前記第1面と前記第2面との間の光軸に沿った距離をTTとし、前記第1面に入射する主光線の入射角度(rad)をRとしたとき、
−14.3<(PD/TT)/R<−2.5
の条件を満足することを特徴とする反射結像光学系。 - −14.3<(PD/TT)/R<−2.5の前記条件に代えて、
−12.0<(PD/TT)/R<−2.7
の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載の反射結像光学系。 - −14.3<(PD/TT)/R<−2.5の前記条件に代えて、
−10.0<(PD/TT)/R<−3.0
の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載の反射結像光学系。 - 前記第1反射鏡乃至前記第6反射鏡は、前記第1面上の前記所定領域と共役な位置を形成し、
前記第7反射鏡および前記第8反射鏡は、前記共役な位置からの光に基づいて前記像を前記第2面上に形成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の反射結像光学系。 - 前記第1反射鏡と前記第6反射鏡との間の光路中には、前記第1面上の前記所定領域と共役な位置は形成されないことを特徴とする請求項4に記載の反射結像光学系。
- 前記第1反射鏡は凹面状の反射面を有し、前記第2反射鏡は凸面状の反射面を有し、前記第3反射鏡は凹面状の反射面を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の反射結像光学系。
- 前記第3反射鏡乃至前記第5反射鏡の光路中に、開口絞りを有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の反射結像光学系。
- 前記開口絞りは、前記第4反射鏡の反射面の位置または該反射面の近傍の位置に配置されることを特徴とする請求項7に記載の反射結像光学系。
- 前記第1反射鏡乃至前記第3反射鏡は、光軸から前記所定領域側に配置されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の反射結像光学系。
- 前記第1反射鏡乃至前記第3反射鏡は、光軸から前記所定領域側のみに配置されていることを特徴とする請求項9に記載の反射結像光学系。
- 前記第1反射鏡乃至前記第8反射鏡は、反射面の曲率中心が直線状の光軸上に位置するように設置されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の反射結像光学系。
- 前記第1反射鏡乃至前記第8反射鏡は、前記光軸に関して回転対称な面に沿って形成された反射面を有することを特徴とする請求項11に記載の反射結像光学系。
- 前記所定領域の縮小像を前記第2面上に形成することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の反射結像光学系。
- 前記反射結像光学系は、前記第2面側にテレセントリックな光学系であることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の反射結像光学系。
- 前記入射瞳は、遮蔽領域を有しないことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の反射結像光学系。
- 第1面上の所定領域の像を第2面上に形成する反射結像光学系において、
前記第1面から前記第2面に向かって反射される順に、第1反射鏡と、第2反射鏡と、第3反射鏡と、第4反射鏡と、第5反射鏡と、第6反射鏡と、第7反射鏡と、第8反射鏡とを備え、
前記反射結像光学系の入射瞳は、前記第1面を挟んで前記反射結像光学系の反対側に位置し、
前記第1反射鏡乃至前記第3反射鏡は、光軸から前記所定領域側に配置されていることを特徴とする反射結像光学系。 - 前記第1反射鏡乃至前記第3反射鏡は、光軸から前記所定領域側のみに配置されていることを特徴とする請求項16に記載の反射結像光学系。
- 前記第3反射鏡乃至前記第5反射鏡の光路中に、開口絞りを有することを特徴とする請求項16または17に記載の反射結像光学系。
- 前記開口絞りは、前記第4反射鏡の反射面の位置または該反射面の近傍の位置に配置されることを特徴とする請求項18に記載の反射結像光学系。
- 前記入射瞳と前記第1面との間の光軸に沿った距離をPDとし、前記第1面と前記第2面との間の光軸に沿った距離をTTとし、前記第1面に入射する主光線の入射角度(rad)をRとしたとき、
−14.3<(PD/TT)/R<−2.5
の条件を満足することを特徴とする請求項16乃至19のいずれか1項に記載の反射結像光学系。 - −14.3<(PD/TT)/R<−2.5の前記条件に代えて、
−12.0<(PD/TT)/R<−2.7
の条件を満足することを特徴とする請求項20に記載の反射結像光学系。 - −14.3<(PD/TT)/R<−2.5の前記条件に代えて、
−10.0<(PD/TT)/R<−3.0
の条件を満足することを特徴とする請求項20に記載の反射結像光学系。 - 前記第1反射鏡乃至前記第6反射鏡は、前記第1面上の前記所定領域と共役な位置を形成し、
前記第7反射鏡および前記第8反射鏡は、前記共役な位置からの光に基づいて前記像を前記第2面上に形成することを特徴とする請求項16乃至22のいずれか1項に記載の反射結像光学系。 - 前記第1反射鏡と前記第6反射鏡との間の光路中には、前記第1面上の前記所定領域と共役な位置は形成されないことを特徴とする請求項23に記載の反射結像光学系。
- 前記第1反射鏡は凹面状の反射面を有し、前記第2反射鏡は凸面状の反射面を有し、前記第3反射鏡は凹面状の反射面を有することを特徴とする請求項16乃至24のいずれか1項に記載の反射結像光学系。
- 前記第1反射鏡乃至前記第8反射鏡は、反射面の曲率中心が直線状の光軸上に位置するように設置されていることを特徴とする請求項16乃至25のいずれか1項に記載の反射結像光学系。
- 前記第1反射鏡乃至前記第8反射鏡は、前記光軸に関して回転対称な面に沿って形成された反射面を有することを特徴とする請求項26に記載の反射結像光学系。
- 前記所定領域の縮小像を前記第2面上に形成することを特徴とする請求項16乃至27のいずれか1項に記載の反射結像光学系。
- 前記反射結像光学系は、前記第2面側にテレセントリックな光学系であることを特徴とする請求項16乃至28のいずれか1項に記載の反射結像光学系。
- 前記入射瞳は、遮蔽領域を有しないことを特徴とする請求項16乃至29のいずれか1項に記載の反射結像光学系。
- 光源からの光により前記第1面に設置された所定のパターンを照明するための照明光学系と、前記所定のパターンを前記第2面に設置された感光性基板に投影するための請求項1乃至30のいずれか1項に記載の反射結像光学系とを備えていることを特徴とする露光装置。
- 前記照明光学系の射出瞳と前記反射結像光学系の入射瞳とが一致していることを特徴とする請求項31に記載の露光装置。
- 前記照明光学系は、複数の第1反射光学要素を有する第1フライアイ光学系と前記複数の第1反射光学要素に対応するように並列配置された複数の第2反射光学要素を有する第2フライアイ光学系とを備え、
前記照明光学系の射出瞳に前記第2フライアイ光学系の反射面が配置されていることを特徴とする請求項32に記載の露光装置。 - 前記第2フライアイ光学系と前記第1面との間の光路中には、パワーを有する反射鏡が配置されていないことを特徴とする請求項33に記載の露光装置。
- 前記光源から供給される光は波長が5nm乃至40nmのEUV光であり、
前記反射結像光学系に対して前記所定のパターンおよび前記感光性基板を相対移動させて、前記所定のパターンを前記感光性基板に投影露光することを特徴とする請求項31乃至34のいずれか1項に記載の露光装置。 - 請求項31乃至35のいずれか1項に記載の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記感光性基板に露光することと、
前記所定のパターンが転写された前記感光性基板を現像し、前記所定のパターンに対応する形状のマスク層を前記感光性基板の表面に形成することと、
前記マスク層を介して前記感光性基板の表面を加工することと、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
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