JP2016188953A - 照明光学系、照明方法、露光装置、露光方法、およびデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記複数のパルス光のうちの第1パルス光で所定方向に沿って光強度が変化する第1照度分布を物体上の被照射面に形成すると共に、前記複数のパルス光のうちの第2パルス光で前記所定方向に沿って光強度が変化する第2照度分布を前記被照射面に形成する形成光学系と、
前記物体に対して、前記第1照度分布の少なくとも一部と前記第2照度分布の少なくとも一部との前記所定方向における相対位置を変更する相対位置変更部とを備える、照明光学系を提供する。
1つまたは複数の前記パルス光の照射ごとに、前記所定方向において前記物体と前記照度分布との相対位置を変更する相対位置変更部と、を備えていることを特徴とする照明光学系を提供する。
第1形態または第2形態の照明光学系を備え、
前記照度分布は、前記所定方向に沿って光強度が凸状に変化する分布を有し、
前記相対位置変更部は、前記走査露光による露光領域を形成した後に、前記物体を前記所定方向に移動させる物体移動部を有する、露光装置を提供する。
第2パルス光により前記第1照度分布を前記被照射面に対して前記所定方向に相対移動させた分布である第2照度分布を形成することと、を含むことを特徴とする照明方法を提供する。
第4形態の照明方法を用いて、前記物体上に前記第1照度分布および前記第2照度分布を形成することを含み、
前記第1照度分布は、前記所定方向に沿って光強度が凸状に変化する分布を有し、
前記第2照度分布を形成することは、前記走査方向と交差する方向である前記所定方向に前記物体を移動させることを含む、露光方法を提供する。
前記所定のパターンが転写された前記基板を現像し、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。
前記所定のパターンが転写された前記基板を現像し、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。
Py=(λ×f2)/Sy (1)
Δu=(λ×f1)/(Sy×Ny) (2)
Px=(λ×f2)/Sx (3)
Δu’=(λ×f1)/(Sx×Nx) (4)
2 ビーム送光部
3 回折光学素子
4 リレー光学系
5 マイクロフライアイレンズ(オプティカルインテグレータ)
6 シフト部
7 コンデンサー光学系
8 マスクブラインド
9 結像光学系
10 可変パターン形成用の空間光変調器
23 瞳強度分布形成用の空間光変調器
LS 光源部
CR 制御系
PL 投影光学系
W ウェハ
WS ウェハステージ
Claims (52)
- 光源からの複数のパルス光で被照射面を照明する照明光学系において、
前記複数のパルス光のうちの第1パルス光で所定方向に沿って光強度が変化する第1照度分布を物体上の被照射面に形成すると共に、前記複数のパルス光のうちの第2パルス光で前記所定方向に沿って光強度が変化する第2照度分布を前記被照射面に形成する形成光学系と、
前記物体に対して、前記第1照度分布の少なくとも一部と前記第2照度分布の少なくとも一部との前記所定方向における相対位置を変更する相対位置変更部とを備える、照明光学系。 - 前記第1および第2照度分布は、前記所定方向に周期的に変化する光強度分布を有する、請求項1に記載の照明光学系。
- 前記第1照度分布と前記第2照度分布とは、前記所定方向に関して位相が異なる、請求項2に記載の照明光学系。
- 光源から供給されたパルス光により物体上の被照射面において所定方向に沿って光強度が変化する照度分布を形成する形成光学系と、
1つまたは複数の前記パルス光の照射ごとに、前記所定方向において前記物体と前記照度分布との相対位置を変更する相対位置変更部と、を備えていることを特徴とする照明光学系。 - 前記相対位置変更部は、前記照度分布の分布性状に応じた移動幅にしたがって、前記照度分布の形成位置を変更することを特徴とする請求項4に記載の照明光学系。
- 前記照度分布は、光強度が周期的に変化する分布を有し、
前記相対位置変更部は、前記照度分布の周期に応じた移動幅にしたがって、前記照度分布の形成位置を移動させることを特徴とする請求項5に記載の照明光学系。 - 前記相対位置変更部は、前記光源からの複数のパルス光のうちの第1パルス光が前記被照射面に照射された後に、前記形成位置を変更し、
前記相対位置変更部による前記形成位置が変更された後に、前記複数のパルス光のうちの第2パルス光を前記被照射面に照射する、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の照明光学系。 - 前記光源からの複数のパルス光のうちの第1パルス光で前記被照射面上に形成される第1照度分布の少なくとも一部と、前記複数のパルス光のうちの第2パルス光で前記被照射面上に形成される第2照度分布の少なくとも一部とは、同じ分布性状を有する、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記形成光学系は、
前記光源と前記被照射面との間の光路中に並列的に配置された複数の光分割要素を有するオプティカルインテグレータと、
前記オプティカルインテグレータにより分割された複数の光束を前記被照射面で重畳させるコンデンサー光学系と、を備える、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の照明光学系。 - 前記相対位置変更部は、前記オプティカルインテグレータと前記コンデンサー光学系との間の光路中に配置されて入射した光を可変角度だけ偏向して射出するチルト部を有することを特徴とする請求項9に記載の照明光学系。
- 前記相対位置変更部は、前記コンデンサー光学系と前記被照射面との間の光路中に配置されて入射した光を可変距離だけ平行移動させて射出するシフト部を有することを特徴とする請求項9に記載の照明光学系。
- 前記形成光学系は、
前記光源から入射する入射光を空間的に変調して射出する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子と前記被照射面との間の光路中に並列的に配置された複数の光分割要素を有するオプティカルインテグレータと、
前記空間光変調素子と前記オプティカルインテグレータとの間の光路中に配置されたリレー光学系と、
前記オプティカルインテグレータにより分割された複数の光束を前記被照射面で重畳させるコンデンサー光学系と、を備える、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の照明光学系。 - 前記相対位置変更部は、前記空間光変調素子と前記リレー光学系との間の光路中に配置されて入射した光を可変量だけ平行移動させて射出するシフト部を有することを特徴とする請求項12に記載の照明光学系。
- 前記相対位置変更部は、前記リレー光学系と前記オプティカルインテグレータとの間の光路中に配置されて入射した光を可変角度だけ偏向して射出するチルト部を有することを特徴とする請求項12に記載の照明光学系。
- 前記空間光変調素子は、二次元的に配列されて個別に制御される複数の光学要素を有する空間光変調器を備えていることを特徴とする請求項12乃至14のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記空間光変調素子は、回折光学素子を有することを特徴とする請求項12乃至14のいずれか一項に記載の照明光学系。
- 前記物体は、固定的に設置される、請求項1乃至16のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 前記照度分布の形成位置は固定的であり、
前記相対位置変更部は、前記照度分布の分布性状に応じた移動幅にしたがって前記物体の位置を移動させることを特徴とする請求項1または4に記載の照明光学系。 - 前記照度分布は、前記所定方向に沿って光強度が周期的に変化する分布を有し、
前記相対位置変更部は、前記照度分布の周期に応じた移動幅にしたがって前記物体の位置を移動させることを特徴とする請求項18に記載の照明光学系。 - 前記光源から供給された1つのパルス光から時間的に多重化された複数のパルス光を生成する生成部を備えていることを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の照明光学系。
- 露光光と物体との相対的な位置関係を走査方向において変更させつつ前記物体を走査露光する露光装置において、
請求項1または4に記載の照明光学系を備え、
前記照度分布は、前記所定方向に沿って光強度が凸状に変化する分布を有し、
前記相対位置変更部は、前記走査露光による露光領域を形成した後に、前記物体を前記所定方向に移動させる物体移動部を有する、露光装置。 - 前記形成光学系は、
前記光源から入射する入射光を空間的に変調して射出する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子から射出される射出光を前記被照射面上に集光する集光光学系と、を備え、
該集光光学系は、照明光路を横切る方向で前記射出光を分割しない、請求項21に記載の露光装置。 - 第1パルス光により物体上の被照射面において所定方向に沿って光強度が変化する第1照度分布を形成することと、
第2パルス光により前記第1照度分布を前記被照射面に対して前記所定方向に相対移動させた分布である第2照度分布を形成することと、を含むことを特徴とする照明方法。 - 前記第2照度分布を形成することは、前記第1照度分布の分布性状に応じた移動幅にしたがって前記第2照度分布の形成位置を移動させることを含むことを特徴とする請求項23に記載の照明方法。
- 前記第1照度分布は、光強度が周期的に変化する分布を有し、
前記第2照度分布を形成することは、前記第1照度分布の周期に応じた移動幅にしたがって移動された前記第2照度分布を形成することを含むことを特徴とする請求項24に記載の照明方法。 - 前記所定方向は、前記照度分布の周期方向である、請求項25に記載の照明方法。
- 前記第2照度分布を形成することは、前記第1照度分布を形成した後に、前記相対移動を行うことと、
前記相対位置を行った後に、前記第2照度分布を形成することと、を含む、請求項23乃至26のいずれか1項に記載の照明方法。 - 前記第1照度分布の少なくとも一部と、前記第2照度分布の少なくとも一部とは、同じ分布性状を有する、請求項23乃至27のいずれか1項に記載の照明方法。
- 並列的に配置された複数の光分割要素を有するオプティカルインテグレータを用いて、光源からの光束を複数の光束に分割することと、
コンデンサー光学系により前記複数の光束を前記被照射面で重畳させることと、を含む、請求項23乃至28のいずれか1項に記載の照明方法。 - 前記第2照度分布を形成することは、前記オプティカルインテグレータと前記コンデンサー光学系との間で入射した光を可変角度だけ偏向して射出することを含むことを特徴とする請求項29に記載の照明方法。
- 前記第2照度分布を形成することは、前記コンデンサー光学系と前記被照射面との間で入射した光を可変距離だけ平行移動させて射出することを含むことを特徴とする請求項29に記載の照明方法。
- 空間光変調素子に入射する入射光を空間的に変調することと、
前記空間光変調素子で変調された射出光をリレー光学系により、並列的に配置された複数の光分割要素を有するオプティカルインテグレータへ導くことと、
前記オプティカルインテグレータを用いて前記リレー光学系からの光束を複数の光束に分割することと、
コンデンサー光学系により前記複数の光束を前記被照射面で重畳させることと、を含む、請求項23乃至28のいずれか1項に記載の照明方法。 - 前記第2照度分布を形成することは、前記空間光変調素子と前記リレー光学系との間で入射した光を可変量だけ平行移動させて射出することを含むことを特徴とする請求32に記載の照明方法。
- 前記第2照度分布を形成することは、前記リレー光学系と前記オプティカルインテグレータとの間で入射した光を可変角度だけ偏向して射出することを含むことを特徴とする請求項32に記載の照明方法。
- 前記空間光変調素子として、二次元的に配列されて個別に制御される複数の光学要素を有する空間光変調器を用いることを含むことを特徴とする請求項32乃至34のいずれか1項に記載の照明方法。
- 前記空間光変調器の前記複数の光学要素のうちの一群の光学要素に対して前記第1パルス光を入射させることと、
前記空間光変調器の前記複数の光学要素のうちの前記一群とは異なる群の光学要素に対して前記第2パルス光を入射させることとを含むことを特徴とする請求項35に記載の照明方法。 - 前記空間光変調器の前記複数の光学要素のうちの1つの光学要素に対して前記第1パルス光を入射させることと、
前記空間光変調器の前記複数の光学要素のうちの前記1つの光学要素とは異なる光学要素に対して前記第2パルス光を入射させることとを含むことを特徴とする請求項35に記載の照明方法。 - 前記第1照度分布と前記第2照度分布とは、固定的に設置された前記物体上の被照射面に形成される、請求項23乃至37のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記第1照度分布の形成位置および前記第2照度分布の形成位置は固定的であり、
前記第2照度分布を形成することは、前記第1照度分布の分布性状に応じた移動幅にしたがって前記物体の位置を移動させることを含むことを特徴とする請求項23に記載の照明方法。 - 前記第1照度分布は、前記所定方向に沿って光強度が周期的に変化する分布を有し、
前記第2照度分布を形成することは、前記第1照度分布の周期に応じた移動幅にしたがって前記物体の位置を移動させることを含むことを特徴とする請求項39に記載の照明方法。 - 前記被照射面における積算照度分布のコントラストを所定の値以下に抑えるために、前記所定の値に応じて、前記被照射面に対する各照度分布の相対位置の誤差変動を所要の範囲に抑えることを含むことを特徴とする請求項23乃至40のいずれか1項に記載の照明方法。
- 前記誤差変動を所要の範囲に抑えることは、パルス光の強度の平均値からの変動および照明条件に応じて、前記所要の範囲を求めることを含むことを特徴とする請求項41に記載の照明方法。
- 光源から供給された1つのパルス光から時間的に多重化された複数のパルス光を生成することを含むことを特徴とする請求項23乃至42のいずれか1項に記載の照明方法。
- 露光光と物体との相対的な位置関係を走査方向において変更させつつ前記物体を走査露光する露光方法において、
請求項23に記載の照明方法を用いて、前記物体上に前記第1照度分布および前記第2照度分布を形成することを含み、
前記第1照度分布は、前記所定方向に沿って光強度が凸状に変化する分布を有し、
前記第2照度分布を形成することは、前記走査方向と交差する方向である前記所定方向に前記物体を移動させることを含む、露光方法。 - パターンを形成するパターン形成部の被照射面を照明する請求項1乃至20のいずれか1項に記載の照明光学系を備え、前記パターン形成部の前記パターンに応じた所定のパターンを基板に露光することを特徴とする露光装置。
- 前記パターン形成部は、二次元的に配列されて個別に制御される複数の光学要素を有する空間光変調器を備えていることを特徴とする請求項45に記載の露光装置。
- 請求項23乃至43のいずれか1項に記載の照明方法を用いてパターンを形成するパターン形成部の前記被照射面を照明することと、前記パターン形成部の前記パターンに応じた所定のパターンを基板に露光することと、を含むことを特徴とする露光方法。
- 前記パターン形成部として、二次元的に配列されて個別に制御される複数の光学要素を有する空間光変調器を用いることを特徴とする請求項47に記載の露光方法。
- 前記空間光変調器に前記第1パルス光および前記第2パルス光を照射した後に、前記複数の光学要素の状態を変更する、請求項48に記載の露光方法。
- 前記パターン形成部として、前記パターンが形成されたマスクを用いることを特徴とする請求項47に記載の露光方法。
- 請求項21、22、45または46に記載の露光装置を用いて、前記所定のパターンを前記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。 - 請求項44、47乃至50のいずれか1項に記載の露光方法を用いて、前記所定のパターンを前記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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