JP4463244B2 - リソグラフィ装置、デバイス製造方法、および、この方法により製造されて焦点深さの増したデバイス - Google Patents

リソグラフィ装置、デバイス製造方法、および、この方法により製造されて焦点深さの増したデバイス Download PDF

Info

Publication number
JP4463244B2
JP4463244B2 JP2006189949A JP2006189949A JP4463244B2 JP 4463244 B2 JP4463244 B2 JP 4463244B2 JP 2006189949 A JP2006189949 A JP 2006189949A JP 2006189949 A JP2006189949 A JP 2006189949A JP 4463244 B2 JP4463244 B2 JP 4463244B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radiation
substrate
array
frequency
lithographic apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006189949A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007027722A (ja
Inventor
カトリヌス ヨルリツマ ラウレンチウス
ヤコブス マテウス バーゼルマンス ヨハネス
ヤン ブレーケル アルノ
フレドリック フリソ クリンカーメル ヤコブ
Original Assignee
エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. filed Critical エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ.
Publication of JP2007027722A publication Critical patent/JP2007027722A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4463244B2 publication Critical patent/JP4463244B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70275Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70575Wavelength control, e.g. control of bandwidth, multiple wavelength, selection of wavelength or matching of optical components to wavelength
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/70616Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70641Focus

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

本発明は、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法に関するものである。
リソグラフィ装置は、所望パターンを、基板または基板の一部に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、フラットパネルディスプレイ、集積回路(IC)および微細構造を含むその他のデバイスの製造で使用できる。従来装置では、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターン付与デバイスは、フラットパネルディスプレイ(またはその他のデバイス)の個々の層に対応する回路パターンの形成に使用できる。このパターンを、基板上に設けた放射線感光材料(レジスト)の層への画像形成を経て、基板(例えば、ガラス板)(の一部)に転写できる。
パターン付与手段は、回路パターンに代えて、その他のパターン、例えばカラーフィルタパターンまたはドット・マトリクスを形成するために使用可能である。パターン付与デバイスは、マスクに代えて、個々に制御可能な要素の配列を有するパターン付与アレイを含むことができる。このようなシステムでは、マスクに基づくシステムより迅速かつ低コストで、パターンを変えることができる。
フラットパネルディスプレイの基板は、通常は長方形の形状である。このタイプの基板を露光するように設計されたリソグラフィ装置は、長方形基板の全幅をカバーする、または幅の一部(例えば、幅の半分)をカバーする露光領域を提供することができる。基板は、マスクまたはレチクルを同時にビームを通して走査する間に、露光領域の下で走査することができる。この方法で、パターンが基板に転写される。露光領域が基板の全幅をカバーする場合、露光は1回の走査で終了することができる。露光領域が、例えば、基板の幅の半分をカバーする場合、基板は第一走査の後、横方向に移動し、通常はさらなる走査を実行して、基板の残りの部分を露光する。
リソグラフィ装置は、回路パターンを基板上の目標部分に描像する投影系を有することができる。投影系は、パターンを基板の上面に収束するように構成された1つ以上のレンズを有することができる。個々に制御可能なエレメントのアレイを有するリソグラフィ装置の場合は、ビームにパターンを与えるために予備成形したマスクに頼るのではなく、これらのエレメントの状態を制御するように、制御可能エレメントのアレイに制御信号を供給し、それによってビームにパターンを付与する。したがって、ビームに与えられたパターンは、スポットのアレイを有することができる。各スポットは、アレイ内の単一エレメントまたはエレメントのグループに対応するか、それによって制御することができる。投影系は、基板の上面に収束するように、スポットのアレイを描像するために構成することができる。スポットは円形または円盤形、または任意のその他の形状でよい。
リソグラフィ装置は、放射線のビームを供給する照明系を含むことができる。このビームを使用して、個々に制御可能なエレメントのアレイ、あるいはマスクを照明することができる。パターン付与されたビームは、投影系によって基板の上面に収束することができる。
収束した放射線ビームの焦点深さは、ビームの経路に配置した基板の表面に許容できるほど鮮明な像を描像できるビームの軸線(Z軸線)に沿った距離の範囲と定義される。
放射線のビームは、放射線ソース、例えばレーザから生成することができる。レーザの帯域幅を増加させると、ビームを表面に収束した場合にZ軸線に沿ったフェージング(Zフェージング)を導入することができる。妥当な程度のZフェージングは、リソグラフィの基板の上面に描像されるパターンの焦点深さを増加させることができる。しかし、制御されていない過度のZフェージングは、像をぼやけさせることがある。
リソグラフィ装置の焦点収支とは、許容できるほど鮮明なパターンが描像されるZ軸線に沿った必要な範囲である。幾つかのリソグラフィ装置の用途、例えば、フラットパネルディスプレイの製造では、焦点収支はリソグラフィ装置の焦点深さに非常に近いことがある。したがって、基板を位置決めする場合に、Z軸線に沿った誤差限界を増加するために、ビームの焦点深さを増加することが望ましいことがある。
焦点収支は、リソグラフィ装置の用途に固有の様々なパラメータから影響を受けることがある。それは、基板のベーキング温度、基板の露光とベーキングの間の時間、基板に適用するフォトレジスト層の厚さ、および後の処理ステップで基板をエッチングする方法を含む。したがって、往々にしてリソグラフィ装置の焦点深さは、可能な限り大きいことが望ましい。そうすることにより、各線の幅の精度は、処理パラメータの変動に対して強くなる。
したがって、必要とされているのは、パターン付与された放射線のビームを基板の目標部分に描像するために、従来のリソグラフィ装置と比較して増大した焦点深さを有するリソグラフィ装置を提供する装置と方法である。
本発明の一特徴によると、照明系、個々に制御可能なエレメントのアレイ、基板テーブル、および投影系を有するリソグラフィ装置が提供される。照明系は放射線のビームを供給する。個々に制御可能なエレメントのアレイは、ビームにパターンを付与する。基板テーブルは基板を支持する。投影系は、パターン付与されたビームを基板の目標部分に投影する。放射線のビームは、第一周波数の周囲に第一周波数スペクトルを有する第一ビーム成分、および第二周波数の周囲に第二周波数スペクトルを有する少なくとも第二ビーム成分を含む複数のビーム成分を有し、第二周波数は第一周波数とは異なる。投影系は、第一および第二ビーム成分を基板テーブルに対して異なる高さに収束される。
一例では、異なる周波数の周囲に周波数スペクトルを有する複数のビーム成分を有するビームを提供することにより、パターン付与されたビームの焦点深さが増加する。これは、ビームの焦点深さとリソグラフィ装置の焦点収支との間の余地を増加させ、Z軸線に沿った基板の位置決めの重大性を低下させることができる。さらに、本発明の発明者は、マスクなしリソグラフィの場合、焦点深さの増加は、基板の表面に描像されるパターンの精度を上げるために特に望ましいことを認識した。例えば、線の幅の変動を減少させることができる。
したがって、放射線のビームは少なくとも2つのビーム成分を有し、それぞれが異なる個々の周波数の周囲に個々の周波数スペクトルを有する。或る例では、ビームは3つ以上の成分を有し、例えば、放射線のビームは、3つ、4つ、または5つのビーム成分、あるいはそれ以上もの成分を有することができる。投影系は、1つのビーム成分を目標部分の表面に対応する高さに収束するように構成することができる。少なくとも3つのビーム成分を提供することにより、基板の表面に収束した少なくとも1つのビーム、および基板の表面より上および下に収束した少なくとも1つのビームを提供することが可能である。これは広い焦点深さを提供する。
一例では、ビーム成分の周波数スペクトルは重なってよい。例えば、第一周波数と第二周波数との差は、約4×1015Hz未満でよい。各ビーム成分の公称周波数の差は、複合ビームが、焦点深さの増加した基板の表面に1つのパターンを効果的に描像するために小さいことが望ましい。
一例では、投影系は、パターン付与されたビームを放射線スポットのアレイとして投影するように構成することができる。投影系は、パターン付与されたビームを受けるように構成したレンズのアレイを有してよい。
一例では、照明系は、放射線のビームが全部のビーム成分を同時に有するように構成することができる。あるいは、照明系は、複数のビーム成分を順番に供給するように構成することができる。複数のビーム成分を順番に供給するように構成した場合、照明系は、放射線のビームが一連の放射線のパルスを有し、各放射線パルスが異なるビーム成分を有するように構成することができる。
一例では、照明系は複数の放射線ソースを有することができ、各ソースは、個々のビーム成分を提供するように構成される。各放射線ソースは個々のレーザを有することができる。照明系が複数の放射線ソースを有する場合、照明系はさらに、複数のビーム成分を受け取り、各ビーム成分を単一共通ビーム経路に沿って配向するように構成されたビーム偏向系を有することができる。一例では、各ビーム成分を単一共通ビーム経路に沿って配向することにより、焦点深さが増加したパターン付与システムに単一ビームを提供することができる。したがって、これには投影系の改造が必要ない。
一例では、照明系は、放射線のビームを個々に制御可能なエレメントの複数のアレイに供給するように構成することができる。これによって、FPDのような大きい面積の基板を使用してデバイスを製造することができ、それには多数のパターン付与システムが走査システム内で基板の全幅をカバーする必要がある。これは、リソグラフィ装置の費用を削減する。
本発明の別の特徴によれば、以下のステップを含むデバイス製造方法が提供される。ビームの断面にパターンを与えるために、個々に制御可能なエレメントのアレイを使用する。パターン付与された放射線のビームを、基板の目標部分に投影する。放射線のビームは、第一周波数の周囲に第一周波数スペクトルを有する第一ビーム成分、および第二周波数の周囲に第二周波数スペクトルを有する第二ビーム成分を含む複数のビーム成分を有する。第二周波数は第一周波数と異なる。第一および第二ビーム成分は、基板テーブルに対して異なる高さに収束する。
一例では、デバイス製造方法は、複数のビーム成分を同時に投影することを含んでよい。あるいは、デバイス製造方法は、複数のビーム成分を順番に投影することを含んでよい。デバイス製造方法で順番に動作する場合、放射線のビームは一連の放射線のパルスを有することができ、各放射線パルスが独立ビーム成分を有する。
一例では、デバイス製造方法はさらに、複数のビーム成分を複数の個々の放射線ソースから受け取ること、および各ビーム成分を単一共通ビーム経路に沿って個々に制御可能なエレメントのアレイへと偏向することとを含んでよい。
本発明の別の特徴によると、照明系、個々に制御可能なエレメントのアレイ、基板テーブル、制御系、および投影系を有するリソグラフィ装置が提供される。照明系は放射線のビームを供給する。個々に制御可能なエレメントのアレイは、ビームにパターンを付与する。基板テーブルは基板を支持する。投影系は、パターン付与されたビームを基板の目標部分に投影する。投影系と基板テーブルの少なくとも一方が、基板に対する投影ビームの焦点高さを調節するために、投影系と支持された基板との間隔を調節するように制御可能である。制御系は、基板テーブルを制御して、一定のパターンをビームに与えながら、焦点高さを変化させる。
一例では、マスクなしリソグラフィ装置の焦点深さの増加は、単一周波数の周囲に単一周波数スペクトルを有するビームを使用して達成することができる。
本発明の別の特徴によると、以下のステップを含むデバイス製造方法が提供される。ビームの断面にパターンを与えるために、個々に制御可能なエレメントのアレイを使用する。パターン付与された放射線のビームを基板の目標部分に投影する。基板の表面に対して異なる複数の高さで、パターン付与されたビームを順番に収束し、焦点高さ毎に、パターン付与されたビームを、放射線スポットの対応するアレイとして基板の共通の目標部分に投影する。
一例では、デバイス製造方法はさらに、パターン付与されたビームを収束し、投影するために投影系を使用することと、パターン付与されたビームを複数の異なる高さに収束するために、投影系と基板の間の相対運動を実行することとを含んでよい。代替的または追加的に、デバイス製造方法はさらに、基板テーブル上で基板を支持することと、相対運動を達成するために基板テーブルを移動させることとを含んでよい。
本発明のさらなる態様によると、上述したような方法を使用して製造したフラットパネルディスプレイが提供される。
本発明のその他の例、特徴および利点、さらに本発明の各種例の構造および動作について、以下、添付図面を見ながら詳細に説明する。
本明細書に組み込まれて本明細書の一部を成す添付図面は、本発明の1つ以上の例を示し、説明とともに、さらに本発明の原理を説明し、当業者が本発明を利用できるようにする。
次に、添付図面を見ながら本発明の説明を行なう。図面では、類似符号は、同一または機能的に類似した部材を示すことができる。また、符号の最左桁は、その符号が最初に現れた図面を識別することができる。
特別な形状と構成について議論するが、これは単なる例示目的に過ぎないことを理解すべきである。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、その他の構成および構成を使用できることが、当業者には認識される。本発明は様々なその他の用途にも使用できることが、当業者には明白である。
図1は、本発明の1例によるリソグラフィ装置を模式的に示す。この装置は、照明系IL、パターン付与デバイスPD、基板テーブルWT、および投影系PSを有する。照明系(照明装置)ILは、放射線ビームB(例えば、UV放射線)を調整するように構成される。
パターン付与デバイスPD(例えば、レチクルまたはマスクまたは個々に制御可能なエレメントのアレイ)はビームを変調する。一般的に、個々に制御可能なエレメントのアレイの位置は、投影系PSに対して固定される。しかし、代わりに特定のパラメータに従って個々に制御可能なエレメントのアレイを正確に位置決めするように構成された位置決め装置に接続することができる。
基板テーブルWTは、基板(例えば、レジスト塗布したウェハ)Wを支持するように構築され、かつ、特定のパラメータに従って正確に基板の位置決めを行うように構成された第二位置決め装置PWに接続される。
投影系(例えば、屈折性投影レンズシステム)PSは、個々に制御可能なエレメントのアレイによって変調された放射線のビームを基板Wの目標部分C(例えば、1つ以上のダイを有する)に投影するように構成される。
照明系は、放射線の誘導、成形、あるいは制御を行うために、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気、またはその他のタイプの光学構成要素、またはその組み合わせ等の様々なタイプの光学構成要素を含むことができる。
本明細書で使用する「パターン付与デバイス」または「コントラストデバイス」なる用語は、基板の目標部分にパターンを生成するように、放射線ビームの断面を変調するために使用可能な任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。デバイスは、静止パターン付与デバイス(例えば、マスクまたはレチクル)または動的パターン付与デバイス(例えば、プログラマブルエレメントのアレイ)でよい。簡潔のために、説明の大部分は動的パターン付与デバイスに関するものであるが、本発明の範囲から逸脱することなく、静止パターンデバイスも使用可能であることを理解されたい。
放射線ビームに与えられるパターンは、例えば、パターンが移相形体またはいわゆるアシスト形体を含む場合、基板の目標部分における所望のパターンに正確に対応しないことがあることに留意されたい。同様に、基板上に最終的に生成されるパターンは、個々に制御可能なエレメントのアレイ上に任意のある瞬間に形成されるパターンと対応しないことがある。これは、基板の各部分に形成される最終的なパターンが、ある期間にわたって、または任意の露光回数にわたって構築され、その間に個々に制御可能なエレメントのアレイ上のパターンおよび/または基板の相対的位置が変化する場合に当てはまる。
一般的に、基板の目標部分に生成されるパターンは、集積回路またはフラットパネルディスプレイ等の目標部分に生成されるデバイスの特別な機能層(例えば、フラットパネルディスプレイのフィルタ層またはフラットパネルディスプレイの薄膜トランジスタ層)に相当する。このようなパターン付与デバイスの例は、例えば、レチクル、プログラマブルミラーアレイ、レーザダイオードアレイ、発光ダイオードアレイ、格子光弁、およびLCDアレイを含む。
複数のプログラマブルエレメントを有するパターン付与デバイスのように、電子的手段(例えば、コンピュータ)の補助でプログラム可能であるパターンを有するパターン付与デバイス(例えば、レチクルを除き、以前の文章で言及した全てのデバイス)を、本明細書ではまとめて「コントラストデバイス」と呼ぶ。一例では、パターン付与デバイスは、少なくとも10のプログラマブルエレメント、例えば、少なくとも100個、少なくとも1000個、少なくとも10000個、少なくとも100000個、少なくとも1000000個、または少なくとも10000000個のプログラマブルエレメントを有する。
プログラマブルミラーアレイは、粘弾性制御層および反射層を有するマトリクスアドレス可能表面を有することができる。このような装置の基本的原理は、反射性表面のアドレスされた区域は入射光を回折光として反射し、アドレスされない区域は入射光を非回折光として反射することである。適切な空間フィルタを使用して、非回折光を反射ビームから除去し、回折光のみを基板に到達させることができる。この方法で、ビームは、マトリクスアドレス可能表面のアドレッシングパターンに従ってパターンが付与される。
代替法として、フィルタは回折光を除去し、非回折光を基板に到達させることが可能であることが理解される。
回折性光学MEMSデバイス(超小型電気機械システムデバイス)のアレイも、対応する方法で使用することができる。一例では、回折性光学MEMSデバイスは、入射光を回折光として反射する格子を形成するために、相互に対して変形可能な複数の反射性リボンで構成される。
プログラマブルミラーアレイのさらなる代替例は、小さなミラーのマトリクス配列を用いる。そのミラーの各々は、適切な局所的電界を加えるか、圧電起動手段を使用することによって、軸線の周囲で個々に傾斜することができる。この場合も、ミラーはマトリクスアドレス可能であり、したがってアドレスされたミラーは、入射放射線ビームを非アドレスミラーとは異なる方向で反射し、この方法で、反射ビームは、マトリクスアドレス可能ミラーのアドレッシングパターンに従ってパターンを付与することができる。必要なマトリクスアドレッシングは、適切な電子的手段を使用して実行することができる。
別の例のPDは、プログラマブルLCDアレイである。
リソグラフィ装置は、1つ以上のコントラストデバイスを有してよい。例えば、それぞれが相互とは別個に制御される個々に制御可能なエレメントの複数のアレイを有することができる。このような構成では、個々に制御可能なエレメントのアレイの幾つか、または全部が、共通照明系(または照明系の一部)、個々に制御可能なエレメントのアレイの共通支持構造および/または共通投影系(または投影系の一部)のうち少なくとも1つを有することができる。
図1で示す例では、基板Wはほぼ円形の形状を有し、任意選択でその周囲の一部に沿って切り欠きおよび/または平坦な縁部がある。ある例では、基板は、例えば長方形のような多角形の形状を有する。
基板がほぼ円形の形状を有する例は、基板が少なくとも25mm、例えば、少なくとも50mm、少なくとも75mm、少なくとも100mm、少なくとも125mm、少なくとも150mm、少なくとも175mm、少なくとも200mm、少なくとも250mm、または少なくとも300mmの直径を有する例を含む。ある例では、基板は最大500mm、最大400mm、最大350mm、最大300mm、最大250mm、最大200mm、最大150mm、最大100mm、または最大75mmの直径を有する。
基板が長方形等の多角形である例は、基板の少なくとも1辺、例えば少なくとも2辺または少なくとも3辺が少なくとも5cm、例えば少なくとも25cm、少なくとも50cm、少なくとも100cm、少なくとも150cm、少なくとも200cm、または少なくとも250cmの長さを有する例を含む。
一例では、基板の少なくとも1辺が、最大1000cm、例えば最大750cm、最大500cm、最大350cm、最大250cm、最大150cm、または最大75cmの長さを有する。
一例では、基板Wはウェハ、例えば半導体ウェハである。一例では、ウェハ材料は、Si、SiGe、SiGeC、SiC、Ge、GaAs、InP、およびInAsで構成されたグループから選択される。一例では、ウェハはIII/V化合物の半導体ウェハである。一例では、ウェハはシリコンウェハである。ある例では、基板はセラミック基板である。一例では、基板はガラス基板である。一例では、基板はプラスチック基板である。一例では、基板は(人間の肉眼にとって)透明である。一例では、基板は着色される。一例では基板に色がない。
基板の厚さは変化してよく、ある程度、例えば、基板材料および/または基板の寸法に依存してよい。一例では、厚さは少なくとも50μm、例えば少なくとも100μm、少なくとも200μm、少なくとも300μm、少なくとも400μm、少なくとも500μm、または少なくとも600μmである。一例では、基板の厚さは最大5000μm、例えば最大3500μm、最大2500μm、最大1750μm、最大1250μm、最大1000μm、最大800μm、最大600μm、最大500μm、最大400μm、または最大300μmである。
本明細書で言及する基板は、露光前または露光後に、例えばトラック(通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール)、計測ツールおよび/または検査ツールで処理することができる。一例では、基板上にレジスト層を設ける。
本明細書において使用する「投影系」なる用語は、使用する露光放射線、または浸漬流体の使用や真空の使用などのその他の要因に合わせて適宜、例えば、屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システムおよび静電気光学システムを含むさまざまなタイプの投影系を網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」なる用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影系」なる用語と同義と見なされる。
投影系は、基板上にパターンが一貫して形成されるように、個々に制御可能なエレメントのアレイ上にパターンを描像することができる。あるいは、投影系は、個々に制御可能なエレメントのアレイのエレメントがシャッタとして作用する2次ソースを描像することができる。これに関して、投影系は、例えば、2次ソースを形成して、スポットを基板上に描像するために、マイクロレンズアレイ(MLAとして知られる)またはフレネルレンズアレイのような集束エレメントのアレイを有することができる。一例では、集束エレメント(例えば、MLA)のアレイは、少なくとも10個の焦点エレメント、例えば少なくとも100個の焦点エレメント、少なくとも1000個の焦点エレメント、少なくとも1000個の焦点エレメント、少なくとも100000個の焦点エレメント、または少なくとも1000000個の焦点エレメントを有する。一例では、パターン付与デバイス内の個々に制御可能なエレメントの数は、集束エレメントのアレイにある集束エレメントの数と等しいか、それより多い。一例では、集束エレメントのアレイにある1つ以上(例えば、1000個以上、大部分、またはほぼ各々)の集束エレメントは、個々に制御可能なエレメントのアレイにある1つ以上の個々に制御可能なエレメント、例えば、個々に制御可能なエレメントのアレイにある2つ以上の個々に制御可能なエレメント、3つ以上、5つ以上、10個以上、20個以上、25個以上、35個以上、または50個以上を光学的に伴うことができる。一例では、MLAは、例えば、1つ以上のアクチュエータを使用して、少なくとも基板に向かう、および基板から離れる方向に(例えば、アクチュエータを使用して)動作可能である。MLAを基板に近づけ、そこかな離すことができるので、例えば、基板を移動させる必要なく、焦点を調節することができる。
本明細書の図1、図2で示すように、本装置は反射タイプである(例えば、個々に制御可能なエレメントの反射性アレイを使用する)。あるいは、装置は透過タイプでもよい(例えば、個々に制御可能なエレメントの透過性アレイを使用する)。
リソグラフィ装置は2つ(デュアルステージ)あるいはそれ以上の基板テーブルを有するタイプのものでよい。このような「多段」機械においては、追加のテーブルが並列して使用される。もしくは、1つ以上のその他のテーブルが露光に使用されている間に予備工程が1つ以上のテーブルにて実行される。
リソグラフィ装置は、投影系と基板との間の空間を充填するよう、基板の少なくとも一部を水等の比較的高い屈折率を有する「浸漬液」で覆うことができるタイプでもよい。浸漬液は、例えば、パターン付与デバイスと投影系の間など、リソグラフィ装置のその他の空間に適用してもよい。浸漬技術は、投影系の開口数を増加させるために当技術分野でよく知られている。本明細書で使用する「浸漬」なる用語は、基板等の構造を液体に浸さなければいけないという意味ではなく、露光中に投影系と基板の間に液体を配置するというだけの意味である。
再び図1を参照すると、照明装置ILは放射線ソースSOから放射線ビームを受け取る。一例では、放射線ソースは少なくとも5nm、例えば少なくとも10nm、少なくとも50nm、少なくとも100nm、少なくとも150nm、少なくとも175nm、少なくとも200nm、少なくとも250nm、少なくとも275nm、少なくとも300nm、少なくとも325nm、少なくとも350nm、または少なくとも360nmの波長を有する放射線を提供する。一例では、放射線ソースSOによって提供される放射線は、最大450nm、例えば最大425nm、最大375nm、最大360nm、最大325nm、最大275nm、最大250nm、最大225nm、最大200nm、または最大175nmの波長を有する。一例では、放射線は436nm、405nm、365nm、248nm、193nm、157nmおよび/または126nmを含む波長を有する。一例では、放射線は約365nmまたは約355nmの波長を含む。一例では、放射線は、例えば365nm、405nmおよび436nm等を含む波長の広い帯を含む。355nmのレーザソースを使用することができた。放射線ソースとリソグラフィ装置とは、例えば、放射線ソースがエキシマレーザである場合に、別体でよい。このような場合、放射線ソースはリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射線ビームは、例えば適切な集光ミラーおよび/またはビーム拡大器等を含むビーム供給系BDの助けにより、放射線ソースSOから照明装置ILへと渡される。その他の場合、例えば、放射線ソースが水銀ランプの場合は、放射線ソースが装置の一体部品でもよい。放射線ソースSOおよび照明装置ILは、必要に応じてビーム供給系BDとともに放射線システムと呼ぶことができる。
照明装置ILは、放射線ビームの角度強度分布を調節する調節装置ADを含んでよい。一般的に、照明装置の瞳面における強度分布の少なくとも外部および/あるいは内部放射範囲(一般的にそれぞれ、σ−outerおよびσ−innerと呼ばれる)を調節することができる。また、照明装置ILは、積分器INおよびコンデンサCOのようなその他の様々な構成要素を含む。照明装置は、その断面に亘り所望する均一性と強度分布とを有するように、放射線ビームの調整に使用することができる。照明装置IL、またはそれに関連する追加の構成要素は、放射線ビームを複数のサブビームに分割するようにも構成することができ、サブビームは、例えば、個々に制御可能なエレメントのアレイにある1つ以上の個々に制御可能なエレメントに関連することができる。例えば、2次元回折格子を使用して、放射線ビームをサブビームに分割することができる。本明細書の説明では、「放射線のビーム」および「放射線ビーム」は、ビームが複数のこのような放射線のサブビームで構成されている状況を含むが、それに制限されない。
放射線ビームBは、パターン付与デバイスPD(例えば、個々に制御可能なエレメントのアレイ)に入射し、パターン付与デバイスによって調整される。放射線ビームBは、パターン付与デバイスPDで反射すると、ビームを基板Wの目標部分に集束する投影系PSを通過する。位置決め装置PWおよび位置センサIF2(例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、容量性センサ等)の助けにより、基板テーブルWTは、例えば、放射線ビームBの経路における異なる目標部分Cに位置を合わせるために正確に運動可能である。使用する場合、個々に制御可能なエレメントのアレイの位置決め手段は、例えば、走査中にビームBの経路に対してパターン付与デバイスPDの位置を正確に補正するために使用することができる。
一例では、基板テーブルWTの運動は、図1に明示的に図示されていないロングストロークモジュール(粗動位置決め)およびショートストロークモジュール(微動位置決め)にて行われる。一例では、装置には少なくとも基板テーブルWTを運動させるショートストロークモジュールがない。同様のシステムを、個々に制御可能なエレメントのアレイの位置決めに使用することができる。必要な相対的運動を提供するために、オブジェクトテーブルおよび/または個々に制御可能なエレメントのアレイが固定位置を有する一方、投影ビームBを代替的/追加的に動作可能にすることができることが理解される。このような構成は、装置のサイズの制限に役立てることができる。例えば、フラットパネルディスプレイの製造に適用可能であるようなさらなる代替方法として、基板テーブルWTおよび投影系PSの位置を固定し、基板Wは、基板テーブルWTに対して動作するように配置することができる。例えば、基板テーブルWTに、ほぼ一定の速度で基板Wを走査するシステムを設けることができる。
図1で示すように、放射線ビームBは、放射線が最初にビーム分割器で反射し、パターン付与デバイスPDへと配向されるように構成されたビーム分割器BSによって、パターン付与デバイスPDに配向することができる。放射線ビームBは、ビーム分割器を使用せずに、パターン付与デバイスへと配向することもできる。一例では、放射線のビームは、0°と90°の間、例えば、5°と85°の間、15°と75°の間、25°と65°の間、またh35°と55°の間の角度でパターン付与デバイスへと配向される(図1で示す例は、90°の角度である)。パターン付与デバイスPDは放射線のビームBを変調し、反射してビーム分割器BSへと戻し、これは変調されたビームを投影系PSへと送る。しかし、放射線のビームBをパターン付与デバイスPDへと、その後に投影系PSへと配向するために、代替構成を使用できることが理解される。特に、図1で示すような構成は、透過性パターン付与デバイスを使用する場合は必要でないことがある。
ここに表した装置は幾つかのモードにて使用可能である。
1.ステップモードにおいては、個々に制御可能なエレメントのアレイおよび基板は、基本的に静止状態に保たれている。そして、放射線ビームに与えたパターン全体が1回で目標部分Cに投影される(すなわち1回の静止露光)。次に基板テーブルWTがX方向および/あるいはY方向にシフトされ、異なる目標部分Cが照射され得る。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズが、1回の静止露光で描像される目標部分Cのサイズを制限する。
2.走査モードにおいては、個々に制御可能なエレメントのアレイおよび基板を同期走査する一方、放射線ビームに与えられたパターンを目標部分Cに投影する(つまり1回の動的露光)。個々に制御可能なエレメントのアレイに対する基板の速度および方向は、投影系PSの拡大(縮小)および像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズが、1回の動的露光で目標部分の(非走査方向における)幅を制限し、走査動作の長さが目標部分の(走査方向における)高さを決定する。
3.パルスモードでは、個々に制御可能なエレメントのアレイが基本的に静止状態に維持され、パルス状放射線ソースを使用して、パターン全体を基板Wの目標部分Cに投影する。基板テーブルWTは、基本的に一定の速度で動作し、したがって投影ビームBが基板W全体で線を走査する。基板Wの必要な位置で連続的な目標部分Cが露光されるように、放射線システムのパルスの間に、必要に応じて個々に制御可能なエレメントのアレイ上にあるパターンを更新し、パルスのタイミングをとる。その結果、投影ビームBは基板Wを走査し、1片の基板で完全なパターンを露光することができる。完全な基板Wが線1本ずつ露光されるまで、このプロセスを繰り返す。
4.連続走査モードでは、基本的にパルスモードと同じであるが、変調した放射線のビームBに対して基板Wをほぼ一定の速度で走査し、投影ビームBが基板Wを走査して、それを露光するにつれ、個々に制御可能なエレメントのアレイ上にあるパターンを更新する。ほぼ一定の放射線ソース、または個々に制御可能なエレメントのアレイ上にあるパターンの更新と同期したパルス状放射線ソースを使用することができる。
5.図2のリソグラフィ装置を使用して実行可能なピクセルグリッド描像モードでは、基板W上に形成されるパターンは、パターン付与デバイスPDへと配向されたスポット生成器によって形成されたスポットを、その後に露光することによって実現される。基板W上には、スポットがほぼグリッド状に印刷される。一例では、スポットのサイズは、印刷されたピクセルグリッドのピッチより大きいが、露光スポットグリッドより非常に小さい。印刷されるスポットの強度を変更することによって、パターンが実現される。露光フラッシュとフラッシュの間で、スポットの強度分布を変更する。
上述した使用モードの組合せおよび/または変形、または全く異なる使用モードも使用することができる。
基板テーブルWTはさらに、投影系PLに対してZ方向にシフトすることができる。この方法で、パターンを基板W上に集束するために、投影系PLと基板テーブルWTとの間の相対距離を調節することができる。
本発明の発明者は、ビームの焦点深さを増すことによって、パターン描像の精度の改善を達成できることに気づいた。
一例では、ビームPBの焦点深さを増す手段である。ビームPBは、複数のビーム成分から構築され、各ビーム成分は異なる公称周波数の周囲に周波数スペクトルを有する。本明細書で使用する「周波数の周囲」という表現は、ビーム成分を単一周波数に制限すると解釈すべきではない。実際、各ビーム成分は、通常、その公称周波数の周囲に狭い帯域幅を有する。通常、この帯域幅は公称振幅分布を有することができ、ピーク周波数が公称周波数にある。しかしながら、各ビーム成分の周波数スペクトルは、公称周波数の周囲に対称的に分布する必要はない。
一例では、各ビーム成分は、別体放射線ソースSOによって放射される独立ソース放射線ビームによって提供される。ビーム供給系は、各ソース放射線ビームを共通経路に沿って偏向し、ビームPBを提供するように構成される。複数のビーム成分は、第一周波数の周囲に第一ビーム成分を有する。その他のビーム成分は、小さい周波数偏移だけ第一周波数からずれた周波数の周囲に周波数スペクトルを有する。周波数偏移の最大サイズは、必要な焦点深さのサイズによって決定される。例えば、1つの例では、必要な焦点深さは、基板の目標部分のパターン解像度が約3μmであるように、約50μmである。2つのビーム成分間で有用な焦点深さの最大差は、約25μm(必要な焦点深さの半分)である。これは、(第一ビーム成分が約355nmの波長を有する場合に)約75nmの波長の最大偏移に相当する。これは、約4×1015Hzの最大周波数シフトと等しい。本発明のその他の例では、最大周波数偏移は約1×1015Hzから約10×1015Hzでよい。
一例では、相互からずれた周波数を有する複数のビーム成分を使用すると、色収差または色誤差を生じる。色誤差は、(ビームの方向に沿った)軸方向および(ビームの方向を横切る)横方向の両方で生じる。軸方向の色誤差は、焦点深さの増加の原因となる。横方向の色誤差は、投影されたビームの倍率を変動させ、したがって望ましくない。マイクロレンズアレイを含む本発明の1つの例では、横方向の色誤差が最小となる。これは、個々に制御可能なエレメントのアレイが、マクロレンズアレイより小さい開口数、例えば、それぞれ約0.001および約0.1を有するからである。典型的な約355μmという第一波長では、軸方向の色誤差は、ビーム成分間の1nmの波長の偏移ごとに約0.34μmである。この軸方向の色誤差は、(通常はクォーツで作成した)マイクロレンズアレイ内の分散によって増加することがある。マイクロレンズアレイに異なる材料を使用し、マイクロレンズアレイがさらに高い開口数を有するように構成することによって、より高い軸方向の色誤差を獲得することができる。
本発明の1つの例では、5つのソース放射線ビームによって複数のビーム成分が供給され、各ソース放射線ビームが異なる公称周波数を有する。
本発明の1つ以上の実施形態は、さらにビーム供給系、さらにこのようなビーム供給系を有するリソグラフィ装置、および関連するデバイス製造方法とそれによって製造されるFPDのようなデバイスに関する。
一例では、ソース放射線ビームはそれぞれレーザによって供給される。レーザは、回折性光学素子または反射性光学素子を使用することによってビーム供給系内で組み合わせられる。
図2は、本発明の1例による図1の投影系PLの一部の概略側断面図を示す。パターン形成したビーム1は、平行なパターン形成ビーム3を形成するように、レンズ2(視野レンズ)によって収束される。平行なパターン形成ビーム3はマイクロレンズアレイ4を照明する。マイクロレンズアレイ4は、個々に制御可能なエレメントのアレイに対応するマイクロレンズ5のアレイを有する。各マイクロレンズ5は、個々のエレメントに対応するパターン形成ビームの部分をエレメントのアレイ内で収束し、ウェハWの上面6にスポットを形成する。
図3は、本発明の1例による1つのマイクロレンズ5の拡大概略側面図を示す。上述したように、ビームは複数のビーム成分を有する。各ビーム成分は、異なる公称周波数の周囲に周波数スペクトルを有する。したがって、平行なパターン形成ビーム3は、異なる周波数に5つの成分ビームを有する複合ビームと見なすことができる。マイクロレンズ5は各ビーム成分をZ軸線に沿って異なる焦点長さに収束する。例えば、第一成分10は焦点長さZ10に収束され、したがってウェハWの上面6に正確に収束する。その他の各成分(11、12、13、14)は、異なる焦点長さ(それぞれZ11、Z12、Z13、Z14)で収束するように選択される。焦点長さの変化は、明快さのために誇張されている。その結果、各成分は、ウェハWの表面6上(成分10)、表面6のすぐ上(成分11および12)、またはビーム成分の焦点長さが表面6のすぐ下になるような距離(成分13および14)に収束される。
各成分10〜14は、個々に制御可能なエレメントのアレイ内の同じエレメントに対応するスポットを、ウェハWの表面6に描像する。この方法で、スポットの複合像が表面6上に構築される。
パターン形成されたビームは、これを形成する個々のソース放射線ビーム成分それぞれより大きい焦点深さを有する。複合ビームの焦点深さを矢印15で示す。これは、ビーム成分のビームの最長焦点長さと最短焦点長さとの差に等しい。
図4は、本発明の1例により、図3のビームの周波数スペクトルを、周波数fに対してプロットしたビームの振幅Aとともに示す。周波数スペクトルは、図3の5つの成分ビーム10〜14それぞれに対応する5つのビーム成分40〜44を有する。各ビーム成分40〜44は、ほぼ正規分布であり、それぞれほぼピーク周波数45〜49を中心とする。ピーク周波数45〜49は、各ビーム成分の公称周波数と見なすことができる。各ビーム成分は、影の領域50で隣接するビーム成分と重なる。各ビーム成分41〜44は、ピーク周波数46〜49から第一ビーム成分40のピーク周波数45までの周波数偏移を有する。
図5は、本発明の1例によるビーム供給系BDを示す。例えば、ビーム供給系BDは、図1のリソグラフィ装置で使用して、図3で示すように焦点深さが増加した複合ビーム、および図4で示すような周波数スペクトルを提供することができる。5つの放射線ソース60〜64がそれぞれ、ソース放射線ビーム65〜69を放射する。ビーム供給系70は、5つのソース放射線ビームを受け取る。ビーム偏向系70は、複合ビーム71を照明系ILへと出力する。照明系ILは、次にビーム71を変更して、ビームPBを生成する。
ビーム偏向系70は、当技術分野で知られている任意の形態でよい。例えば、個々のソース放射線ビームを選択的に偏向し、結合するために1つ以上のポッケルスセルを使用することができる。あるいは、当業者に知られている任意の形態のビーム偏向系、例えば、回折、屈折または反射性エレメントを使用することができる。ビーム偏向系は、単一共通ビーム経路に沿って各ビームを偏向してビームを提供するように構成される。
本発明の1つ以上の前記例では、5つのビーム成分のそれぞれが、異なる周波数の周囲に周波数スペクトルを有するように説明されている。本明細書の教示から、ビーム内の異なる周波数に少なくとも2つのビーム成分がある限り、全てのビーム成分が異なる周波数である必要はないことが容易に明白である。各周波数偏移のサイズは変動してよい。
さらに、任意の数のビーム成分があってよく、その結果、任意の数のソース放射線ビームがあってよいことも容易に明白である。5つのソース放射線ビームというのは、本発明の少なくとも1つの実施例では、焦点深さの増加とビーム供給系の複雑さの増大との間で妥協したことを示すという点で、例示にすぎない。
1つ以上の前記例では、第一ビーム成分は、これが描像するスポットがウェハの表面と一致するように収束する。しかし、ビームを構成する全ての異なるビーム成分が、全てのビーム成分がウェハの表面のすぐ上および/またはすぐ下に収束するように選択されたピーク周波数を有することができる。
ソース放射線ビームの数、各ビーム成分間の周波数偏移、およびその結果のビームの焦点深さは、基板の表面の測定値に応答して変動することができる。特に、ウェハの表面の焦点収支を計算することができる。焦点収支の増加がある場合は、ソース放射線ビームの数および/または周波数偏移のサイズを増大させることができる。その結果、焦点深さと焦点収差の間に十分な余裕があるように、焦点深さが増加する。
本発明の1つ以上の前記例では、ビームは、ウェハの表面に同時にパターンを投影するように結合され、使用される複数のビーム成分から形成した複合ビームを有する。あるいは、各ソース放射線ビームを順番に供給し、ビームの幾つかのパルスで描像パターンを構築することができる。ビームの各パルスで、ビームは独立ビーム成分、またはビーム成分の総数のサブセットから形成される。各パルスおよび/またはパルスの各シリーズの継続時間は、リソグラフィ装置とウェハとの間の重大な相対運動を回避できるほど十分に短いことが好ましい。
1つ以上の前記例では、各ビーム成分は独立ソース放射線ビームに対応する。ビーム供給系は、ソース放射線ビームを結合して複合ビームにし、この複合ビームを照明系に供給して、放射線のビームを生成するように構成される。しかし、本発明の代替例では、2つ以上のビーム成分を1つのソース放射線ソースからの1つのソース放射線ビームによって供給する。ビーム成分を順番に供給すべき場合は、放射線ソースを、放射された放射線の制御可能な周波数を有するように構成する。ソース放射線ビームの周波数は、各パルス間で変更する。しかし、ビーム成分を同時に供給すべき場合は、例えば、図4に示すものに対応する複雑な周波数スペクトルを有するソース放射線ビームを放射するように、1つの放射線ソースを構成する。
複合ビームを、複数のパターン付与システムに供給することができる。例えば、FPDを作成するリソグラフィ装置では、例えば、個々に制御可能なエレメントのアレイのような複数のパターン付与システムを、その組み合わせた幅が、アレイの下で走査するFPD基板のそれより大きくはるように構成することができる。
図6は、本発明の代替例を示す。図6は、1つのマイクロレンズ5の略側面図である。この本発明例では、パターン付与システムPPMは個々に制御可能なエレメントのアレイを有する。本発明の発明者は、一例ではマスクなしリソグラフィ装置の焦点深さの増大が、パターンの焦点を合わせた先の基板テーブルに対する高さを変動させることによって達成可能であることに気づいた。この方法で、図3の例で作られたものと連続して、同様の複合パターンを作ることができる。
図6では、ビームは、単一公称周波数の周囲に周波数スペクトルを有する単一ビーム成分を有する。パターン付与された平行なビーム3をマイクロレンズ5のアレイに収束する。明快さを期して、図6には1つのマイクロレンズ5しか図示されていない。最初に、マイクロレンズ5は第一位置にあり、したがってマイクロレンズ5と基板テーブルWT間の相対的距離は、矢印80で示されている。パターン付与されたビーム3を、基板Wの表面6に投影する。次に、マイクロレンズ5と基板テーブルWT間の相対的距離が変化するように、マイクロレンズ5を少なくとも1つのさらなる位置へと移動する。図6は、矢印81〜84で図示されているさらなる4つの位置にあるマイクロレンズ5を示す。これは、矢印85で示すように、焦点深さを増加させる。
位置毎に、マイクロレンズ5の焦点長さは同じであり、したがってパターン付与されたビームが収束する高さが、例えば、基板Wの表面6のすぐ上およびすぐ下へと変化する。このようなパターンの順次構築は、マイクロレンズ5のアレイの動作中にビームPBをオフにした状態で実行することができる。あるいは、ビームPBを連続的に供給することができる。
マイクロレンズ5のアレイを動作することの代わりに、あるいはそれに加えて、基板W(および基板テーブルWT)をZ方向に動作させ、投影系PLと基板テーブルWT間の相対的距離の変動を達成できることが理解される。また、代替法として、ビーム周波数が単一であるこの例では、焦点深さの変動は、投影系PLと基板テーブルWT間に固定距離を維持しながら、焦点長さが変動するように投影系を変更することによって達成できることが理解される。
本文では特定のデバイス(例えば、集積回路またはフラットパネルディスプレイ)の製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置にはその他の用途も有することは理解されるべきである。用途は、集積回路、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ(LCD)、薄膜磁気ヘッド、超小型電子機械式デバイス(MEMS)等を含む。また、例えばフラットパネルディスプレイの場合は、この装置を使用して、例えば、薄膜トランジスタ層および/またはカラーフィルタ層等の様々な層の生成を補助することができる。
以上では、光学リソグラフィという文脈で本発明の具体例の使用に特に言及しているが、本発明は、インプリント・リソグラフィ等のその他の用途においても使用可能であり、状況が許せば、光学リソグラフィに制限されないことが分かる。インプリント・リソグラフィでは、パターン付与デバイスの構造が、基板上に生成されるパターンを画定する。パターン付与デバイスの構造を、基板に供給されたレジストの層に押しつけ、その後に電磁放射線、熱、圧力またはその組み合わせを適用して、レジストを硬化する。パターン付与デバイスをレジストから離し、レジストを硬化した後にパターンを残す。
結論
以上、本発明の各種例について説明したが、これは例示によってのみ提示されたもので、制限的ではないことを理解されたい。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および細部の様々な変更が可能であることが、当業者には明白である。したがって、本発明の幅および範囲は、前記実例のいずれにも制限されず、特許請求の範囲およびその均等物によってのみ定められるべきである。
発明の開示および要約の欄ではなく、詳細な説明の欄が特許請求の範囲の解釈に使用するよう意図されていることを認識されたい。発明の開示および要約の欄は、本発明の発明者が想定する本発明の全ての具体例ではなく、1つ以上の例示的具体例について述べており、したがって本発明および特許請求の範囲をいかなる意味でも制限するものではない。
本発明の1例によるリソグラフィ装置を示したものである。 本発明の1例による投影系の一部を示したものである。 本発明の1例によるビームの焦点深さを示したものである。 本発明の1例によるビームの周波数スペクトルを示したものである。 本発明の1例によるビーム供給系を示したものである。 本発明の1例によるビームの焦点深さを示したものである。

Claims (18)

  1. 放射線のビームを供給する照明系を有し、前記放射線のビームは、複数のビーム成分を有し、これは、
    第一周波数の周囲に第一周波数スペクトルを有する第一ビーム成分と、
    第二周波数の周囲に第二周波数スペクトルを有する第二ビーム成分とを含み、前記第二周波数が前記第一周波数とは異なり、さらに、
    前記放射線のビームにパターンを付与する個々に制御可能なエレメントのアレイと、
    基板を支持する基板テーブルと、
    前記パターン付与されたビームを基板の目標部分に投影する投影系とを有し、前記投影系は、前記第一および第二ビーム成分を前記基板テーブルに対して異なる高さに収束するものであり、
    前記投影系が、前記パターン付与されたビームを受け取るように構成されたマイクロレンズアレイを有し、
    前記投影系が、前記マイクロレンズアレイに基づく放射線スポットのアレイとして前記パターン付与されたビームを投影し、
    前記個々に制御可能なエレメントのアレイが、前記マイクロレンズアレイより小さい開口数を有する、リソグラフィ装置。
  2. 前記放射線のビームがさらに、第三、第四および第五ビーム成分を有する請求項1に記載されたリソグラフィ装置。
  3. 前記投影系が、前記第一および第二ビーム成分の少なくとも1つを、前記目標部分の表面に対応する高さに収束するように構成される請求項1または2に記載されたリソグラフィ装置。
  4. 前記第一ビーム成分と前記第二ビーム成分との前記周波数スペクトルが重なる請求項1から3のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
  5. 前記第一周波数が約355nmである場合に、前記第一周波数と前記第二周波数との差が約4×1015Hz未満である請求項1から4のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
  6. 前記照明系が前記複数のビーム成分を同時に供給する請求項1から5のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
  7. 前記照明系が前記複数のビーム成分を順番に供給する請求項1から5のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
  8. 前記照明系が一連の放射線のパルスを供給し、放射線の各パルスが前記複数のビーム成分のそれぞれを有する請求項1から7のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
  9. 前記照明系が複数の放射線ソースを有し、前記複数の放射線ソースの各放射線ソースが、前記ビーム成分のそれぞれを提供するように構成される請求項1から8のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
  10. 各放射線ソースが個々のレーザを有する請求項に記載されたリソグラフィ装置。
  11. 前記照明系が、前記複数のビーム成分を受け取って、前記複数のビーム成分のそれぞれを単一共通ビーム経路に沿って配向するビーム偏向系を更に有する請求項9または10に記載されたリソグラフィ装置。
  12. 前記照明系が、前記放射線のビームを複数の個々に制御可能なエレメントの前記アレイに供給する請求項1から11のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
  13. 一定のパターンを前記ビームに与えながら、焦点高さを変動するために前記基板テーブルを制御する制御系を更に有する請求項1から12のいずれかに記載されたリソグラフィ装置。
  14. 第一周波数の周囲に第一周波数スペクトルを有する第一ビーム成分、および第二周波数の周囲に第二周波数スペクトルを有する少なくとも第二のビーム成分を含む複数のビーム成分を有する照明系から放射線ビームを供給することを含み、前記第二周波数が前記第一周波数と異なり、さらに、
    前記ビームにパターンを付与するために、個々に制御可能なエレメントのアレイを使用することと、
    投影系を用いて、前記第一および第二ビーム成分が基板テーブルに対して異なる高さに収束するように、前記パターン付与されたビームを前記基板テーブルによって支持された基板の目標部分に投影することとを含み、
    前記投影系が、前記パターン付与されたビームを受け取るように構成されたマイクロレンズアレイを有し、
    前記投影系が、前記マイクロレンズアレイに基づく放射線スポットのアレイとして前記パターン付与されたビームを投影し、
    前記個々に制御可能なエレメントのアレイが、前記マイクロレンズアレイより小さい開口数を有する、デバイス製造方法。
  15. 前記投影するステップが、前記複数のビーム成分を同時に投影することを含む請求項14に記載されたデバイス製造方法。
  16. 前記投影するステップが、前記複数のビーム成分を順番に投影することを含む請求項14に記載されたデバイス製造方法。
  17. 前記放射線のビームが一連の放射線のパルスを有し、放射線の各パルスが前記複数ビーム成分のうち独立成分を有する請求項14から16のいずれかに記載されたデバイス製造方法。
  18. 複数の個々の放射線ソースから前記複数のビーム成分を受け取ることと、
    前記複数のビーム成分のそれぞれを単一共通ビーム経路に沿って個々に制御可能なエレメントの前記アレイへと偏向することとを更に含む請求項14から17のいずれかに記載されたデバイス製造方法。
JP2006189949A 2005-07-12 2006-07-11 リソグラフィ装置、デバイス製造方法、および、この方法により製造されて焦点深さの増したデバイス Expired - Fee Related JP4463244B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/179,056 US20070013889A1 (en) 2005-07-12 2005-07-12 Lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby having an increase in depth of focus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007027722A JP2007027722A (ja) 2007-02-01
JP4463244B2 true JP4463244B2 (ja) 2010-05-19

Family

ID=37661358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006189949A Expired - Fee Related JP4463244B2 (ja) 2005-07-12 2006-07-11 リソグラフィ装置、デバイス製造方法、および、この方法により製造されて焦点深さの増したデバイス

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20070013889A1 (ja)
JP (1) JP4463244B2 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100782468B1 (ko) * 2006-05-22 2007-12-05 삼성에스디아이 주식회사 레이저 조사장치 및 그를 이용한 유기전계발광소자의제조방법
KR101356679B1 (ko) * 2008-09-22 2014-01-28 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치, 프로그램가능한 패터닝 디바이스 및 리소그래피 방법
US8802479B2 (en) 2010-06-03 2014-08-12 NuvoSun, Inc. Solar cell interconnection method using a flat metallic mesh
US20120224172A1 (en) * 2010-12-10 2012-09-06 Nikon Corporation Optical components for use in measuring projection lens distortion or focus of an optical imaging system that images a substrate
KR101633759B1 (ko) * 2012-01-12 2016-06-27 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피 장치, 세트포인트 데이터를 제공하는 장치, 디바이스 제조 방법, 세트포인트 데이터를 제공하는 방법, 및 컴퓨터 프로그램
DE102017114504B4 (de) * 2017-06-29 2022-09-29 Carl Zeiss Jena Gmbh Lithographiebelichtungsvorrichtung
CN118011728A (zh) 2017-10-19 2024-05-10 西默有限公司 在单次光刻曝光通过过程中形成多个空间图像
KR20190054815A (ko) 2017-11-14 2019-05-22 삼성전자주식회사 마스크리스 노광 방법, 마스크리스 노광 장치 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법
US11287743B2 (en) 2018-03-12 2022-03-29 Asml Netherlands B.V. Control system and method
US11526083B2 (en) 2018-03-30 2022-12-13 Cymer, Llc Spectral feature selection and pulse timing control of a pulsed light beam
WO2021015919A1 (en) 2019-07-23 2021-01-28 Cymer, Llc Method of compensating wavelength error induced by repetition rate deviation

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4937619A (en) * 1986-08-08 1990-06-26 Hitachi, Ltd. Projection aligner and exposure method
US5523193A (en) * 1988-05-31 1996-06-04 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for patterning and imaging member
EP0527166B1 (de) * 1990-05-02 1995-06-14 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. Belichtungsvorrichtung
US5229872A (en) * 1992-01-21 1993-07-20 Hughes Aircraft Company Exposure device including an electrically aligned electronic mask for micropatterning
US6219015B1 (en) * 1992-04-28 2001-04-17 The Board Of Directors Of The Leland Stanford, Junior University Method and apparatus for using an array of grating light valves to produce multicolor optical images
JP3224041B2 (ja) * 1992-07-29 2001-10-29 株式会社ニコン 露光方法及び装置
US5303002A (en) * 1993-03-31 1994-04-12 Intel Corporation Method and apparatus for enhancing the focus latitude in lithography
US5729331A (en) * 1993-06-30 1998-03-17 Nikon Corporation Exposure apparatus, optical projection apparatus and a method for adjusting the optical projection apparatus
JP3339149B2 (ja) * 1993-12-08 2002-10-28 株式会社ニコン 走査型露光装置ならびに露光方法
US5677703A (en) * 1995-01-06 1997-10-14 Texas Instruments Incorporated Data loading circuit for digital micro-mirror device
US5530482A (en) * 1995-03-21 1996-06-25 Texas Instruments Incorporated Pixel data processing for spatial light modulator having staggered pixels
EP0991959B1 (en) * 1996-02-28 2004-06-23 Kenneth C. Johnson Microlens scanner for microlithography and wide-field confocal microscopy
US6177980B1 (en) * 1997-02-20 2001-01-23 Kenneth C. Johnson High-throughput, maskless lithography system
US5982553A (en) * 1997-03-20 1999-11-09 Silicon Light Machines Display device incorporating one-dimensional grating light-valve array
US6853653B2 (en) * 1997-07-22 2005-02-08 Cymer, Inc. Laser spectral engineering for lithographic process
SE9800665D0 (sv) * 1998-03-02 1998-03-02 Micronic Laser Systems Ab Improved method for projection printing using a micromirror SLM
KR100827874B1 (ko) * 2000-05-22 2008-05-07 가부시키가이샤 니콘 노광 장치, 노광 장치의 제조 방법, 노광 방법, 마이크로 장치의 제조 방법, 및 디바이스의 제조 방법
JP3673731B2 (ja) * 2001-05-22 2005-07-20 キヤノン株式会社 露光装置及び方法
JP3563384B2 (ja) * 2001-11-08 2004-09-08 大日本スクリーン製造株式会社 画像記録装置
DE10225266A1 (de) * 2001-12-19 2003-07-03 Zeiss Carl Smt Ag Abbildungseinrichtung in einer Projektionsbelichtungsanlage
CN1332267C (zh) * 2002-06-12 2007-08-15 Asml荷兰有限公司 光刻装置和器件的制造方法
US6870554B2 (en) * 2003-01-07 2005-03-22 Anvik Corporation Maskless lithography with multiplexed spatial light modulators
EP1480080A1 (en) * 2003-05-22 2004-11-24 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
EP1482373A1 (en) * 2003-05-30 2004-12-01 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US6829040B1 (en) * 2003-11-07 2004-12-07 Advanced Micro Devices, Inc. Lithography contrast enhancement technique by varying focus with wavelength modulation
US7081947B2 (en) * 2004-02-27 2006-07-25 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
US20070013889A1 (en) 2007-01-18
JP2007027722A (ja) 2007-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4463244B2 (ja) リソグラフィ装置、デバイス製造方法、および、この方法により製造されて焦点深さの増したデバイス
KR100856102B1 (ko) 리소그래피 장치, 및 간섭계 및 마스크 없는 노광 유닛을사용하는 디바이스 제조 방법
KR100756504B1 (ko) 리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법
KR100841424B1 (ko) 간섭 패턴들을 감소시키기 위해 회절 광학기에 대해 빔을이동시키는 방법
KR100637885B1 (ko) 리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법
US20080024744A1 (en) System and method to compensate for critical dimension non-uniformity in a lithography system
JP2007194608A (ja) 複数回の露光及び複数種類の露光を用いる露光装置及びデバイス製造方法
JP5210333B2 (ja) ピクセルグリッド描画と組み合わせた連続光ビームを使用するリソグラフィ装置およびデバイス製造方法
JP5112662B2 (ja) リソグラフィ装置及びレチクル誘導cduを補償するデバイス製造方法
KR100598636B1 (ko) 리소그래피 장치 및 디바이스 제조방법
JP4814200B2 (ja) 高分解能露光ツールの像コントラストの強化
JP5044264B2 (ja) パターニング用デバイスへの照明効率を改善する光学系
TWI765527B (zh) 用於無光罩微影之方法及系統
JP2007189220A (ja) パターニング用アレイの補償スキームを使用するリソグラフィ装置およびデバイス製造方法
JP4705008B2 (ja) 多数のミラーからなるコントラストデバイスにレーザトリミングを用いる露光装置及びデバイス製造方法
JP5689539B2 (ja) リソグラフィ装置においてパターニングデバイスを制御する方法、デバイス製造方法、及びリソグラフィ装置
JP5209579B2 (ja) リソグラフィ装置、パターン形成アレイ、及びデバイス製造方法
JP5346356B2 (ja) リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
JP4791179B2 (ja) リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
JP2006261667A (ja) リソグラフィ装置及びデバイス、即ち集積回路、フラット・パネル・ディスプレイの製造方法及びカッピングの補償方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090901

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100209

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100216

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130226

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140226

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees