JP4771730B2 - 結像性能の最適化方法 - Google Patents
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Description
フィールドを、第1のフィールド寸法と、投影露光システムによって露光可能な最大フィールド内の第1の位置とを有する第1の露光フィールドに設定することと、
投影光学系の光学パラメータを、第1の露光フィールド内の結像性能が第1の実質的に最適な性能となるように第1の設定に設定することと、
フィールドを、第1のフィールド寸法とは異なる第2のフィールド寸法または/および第1の位置とは異なる、投影露光システムによって露光可能な最大フィールド内の第2の位置を有する第2の露光フィールドに変更することと、
投影光学系の光学パラメータを、第2の露光フィールド内の結像性能が第2の実質的に最適な性能となるように第2の設定に変更することとを含み、
第2の設定における第2の露光フィールド内の結像性能が、第1の設定における第2の露光フィールド内の結像性能よりも優れている方法を提供する。
パターニング構造の第1のサブ領域は、基板平面内の対応するフィールド内の対応する第1のサブフィールド上に結像される投影露光システムであり、
該方法は、
フィールドを、フィールド寸法を有する露光フィールドであって、該フィールド寸法とは異なる第1のサブフィールド寸法と該露光フィールド内の第1のサブフィールド位置とを有する第1のサブフィールドを含む露光フィールドに設定することと、
投影光学系の光学パラメータを、
第1のサブフィールド内の結像性能が、第1の結像特性に関して実質的に最適な性能となり、
第1の結像特性に関する結像性能が、第1のサブフィールド内において、第1のサブフィールドの外側に位置する露光フィールド内の部位内における結像性能よりも優れているような設定に設定することとを含む方法を提供する。
(数1)
フィールドを、フィールド寸法を有する露光フィールドであって、フィールド寸法とは異なる第1のサブフィールド寸法と該露光フィールド内の第1のサブフィールド位置を有する第1のサブフィールドとを含む露光フィールドに設定することと、
投影光学系の光学パラメータを、
第1のサブフィールド内の結像性能量が、第1の結像特性に関して第1の性能条件を満たし、
第1の結像特性に関する結像性能量が、第1のサブフィールド内において、第1のサブフィールドの外側に位置する露光フィールド内の部位内における結像性能量よりも優れている方法を提供する。
Claims (64)
- 投影露光システムの結像性能を最適化する方法であって、
前記投影露光システムは、パターニング構造を照明するための光源を含む照明光学系と、前記照明されたパターニング構造の領域を基板平面内の対応するフィールド上に結像するための投影光学系とを含み、
該方法は、
前記フィールドを、第1のフィールド寸法と、前記投影露光システムによって露光可能な最大フィールド内の第1の位置とを有する第1の露光フィールドに設定することと、
前記投影光学系の光学パラメータを、前記第1の露光フィールド内の結像性能が第1の実質的に最適な性能となるように第1の設定に設定することと、
前記フィールドを、前記第1のフィールド寸法とは異なる第2のフィールド寸法または/および前記第1の位置とは異なる、前記投影露光システムによって露光可能な前記最大フィールド内の第2の位置を有する第2の露光フィールドに変更することと、
前記投影光学系の光学パラメータを、前記第2の露光フィールド内の結像性能が第2の実質的に最適な性能となるように第2の設定に変更することとを含み、
前記第2の設定における前記第2の露光フィールド内の結像性能が、前記第1の設定における前記第2の露光フィールド内の結像性能よりも優れている方法。 - 前記第1および第2の露光フィールド内の結像性能が、各フィールド内の複数の位置での少なくとも1つの結像特性に基づいて決定される請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの結像特性が、収差、均一性、テレセントリック性、透過率、照明効率および偏光からなる群から選択される請求項2に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの結像特性を測定することと、前記少なくとも1つの測定された結像特性に基づいて前記光学パラメータを決定することとをさらに含む請求項2または3の1つに記載の方法。
- 複数の第2のフィールド寸法または/および位置に対する複数の第2の設定用に光学パラメータを決定することと、前記第2のフィールド寸法または/および位置に関連する前記複数の第2の設定の光学パラメータを格納することとをさらに含む請求項1から4の1つに記載の方法。
- 前記第2のフィールド寸法または/および位置に基づく、複数の格納された光学パラメータに基づいて前記第2の設定の光学パラメータを決定することをさらに含む請求項5に記載の方法。
- 前記格納された光学パラメータが、前記少なくとも1つの測定された結像特性に基づいて決定されたものである請求項6に記載の方法。
- 前記光学パラメータの変更が、前記パターニング構造の位置を変更すること、前記基板の位置を変更すること、前記投影露光システムの隣接する光学素子間のボリューム(volume)における気体圧力を変更すること、前記投影露光システムの隣接する光学素子間のボリュームにおける屈折率を変更すること、前記パターニング構造を照明する光の波長を変更すること、前記投影露光システムの光学素子を前記投影露光システムの他の光学素子に対して変位させること、前記投影露光システムの光学素子を変形させること、前記投影露光システムの光学素子の透過特性を変更すること、前記投影露光システムの光学素子を別の光学素子と交換すること、および前記投影露光システムに設けられた絞りの開口を変更することのうちの少なくとも1つを含む請求項1から7の1つに記載の方法。
- 前記第1および第2の露光フィールドが、露光した基板から形成される小型製品の製造工程において基板を露光するために用いられる請求項1から8の1つに記載の方法。
- 前記投影露光システムの光軸が、前記第1または/および第2の露光フィールドの外側で基板平面と交わる請求項1から9の1つに記載の方法。
- 投影露光システムの結像性能を最適化する方法であって、
前記投影露光システムは、パターニング構造を照明するための光源を含む照明光学系と、
前記照明されたパターニング構造の、第1のサブ領域を含む領域を、基板平面内の対応するフィールド上に結像するための投影光学系とを含み、
前記パターニング構造の第1のサブ領域は、前記基板平面内の前記対応するフィールド内の対応する第1のサブフィールド上に結像される投影露光システムであり、
該方法は、
前記フィールドを、フィールド寸法を有する露光フィールドであって、前記フィールド寸法とは異なる第1のサブフィールド寸法と該露光フィールド内の第1のサブフィールド位置とを有する前記第1のサブフィールドを含む露光フィールドに設定することと、
前記投影光学系の光学パラメータを、
前記第1のサブフィールド内の結像性能が、第1の結像特性に関して実質的に最適な性能となり、
前記第1の結像特性に関する結像性能が、前記第1のサブフィールド内において、前記第1のサブフィールドの外側に位置する前記露光フィールド内の部位内における結像性能よりも優れているような設定に設定することとを含む方法。 - 前記パターニング構造の前記第1のサブ領域が、第1の型の特徴を含み、前記第1の型の特徴を後続の製造工程に十分な品質で結像するために、前記第1のサブフィールド内の前記第1の結像特性に関する実質的に最適な性能が必要である請求項11に記載の方法。
- 前記パターニング構造が、第2のサブ領域をさらに含み、
前記第2のサブ領域は、前記基板平面内の前記対応するフィールド内の、第2のサブフィールド寸法と前記露光フィールド内の前記第1のサブフィールド位置とは異なる第2のサブフィールド位置とを有する対応する第2のサブフィールド上に結像され、
前記設定もまた、
前記第2のサブフィールド内の結像性能が、前記第1の結像特性とは異なる第2の結像特性に関して実質的に最適な性能となり、
前記第2の結像特性に関する結像性能が、前記第2のサブフィールド内において、前記第2のサブフィールドの外側に位置する前記第1の露光フィールド内の部位内における結像性能よりも優れているようなものである請求項11または12に記載の方法。 - 前記パターニング構造の前記第2のサブ領域が、第2の型の特徴を含み、前記第2の型の特徴を後続の製造工程に十分な品質で結像するために、前記第2のサブフィールド内の前記第2の結像特性に関する実質的に最適な性能が必要である請求項13に記載の方法。
- 前記各サブフィールド内の結像性能が、前記各サブフィールド内の複数の位置での各結像特性に基づいて決定される請求項11から14の1つに記載の方法。
- 前記結像特性が、収差、均一性、テレセントリック性、透過率、照明効率および偏光からなる群から選択される請求項11から15の1つに記載の方法。
- 前記各結像特性を測定することと、前記測定された結像特性に基づいて光学パラメータを決定することとをさらに含む請求項11から16の1つに記載の方法。
- 複数のサブフィールド寸法または/および位置に対する複数の設定用に光学パラメータを決定することと、前記サブフィールド寸法または/および位置に関連する前記複数の設定の光学パラメータを格納することとをさらに含む請求項11から17の1つに記載の方法。
- 前記サブフィールド寸法または/および位置に基づく、複数の格納された光学パラメータに基づいて前記設定の光学パラメータを決定することをさらに含む請求項18に記載の方法。
- 前記格納された光学パラメータが、前記測定された結像特性に基づいて決定されたものである請求項19に記載の方法。
- 前記光学パラメータを設定することが、前記パターニング構造の位置を設定すること、前記基板の位置を設定すること、前記投影露光システムの隣接する光学素子間のボリュームにおける気体圧力を変更すること、前記投影露光システムの隣接する光学素子間のボリュームにおける屈折率を設定すること、前記パターニング構造を照明する光の波長を設定すること、前記投影露光システムの光学素子を前記投影露光システムの他の光学素子に対して変位させること、前記投影露光システムの光学素子を変形させること、前記投影露光システムの光学素子の透過特性を設定すること、前記投影露光システムの光学素子を別の光学素子と交換すること、および前記投影露光システムに設けられた絞りの開口を設定することのうちの少なくとも1つを含む請求項11から20の1つに記載の方法。
- 前記光学パラメータを設定することが、前記パターニング構造の位置を設定すること、前記基板の位置を設定すること、前記投影光学系の隣接する光学素子間のボリュームにおける気体圧力を変更すること、前記投影光学系の隣接する光学素子間のボリュームにおける屈折率を設定すること、前記パターニング構造を照明する光の波長を設定すること、前記投影光学系の光学素子を前記投影光学系の他の光学素子に対して変位させること、前記投影光学系の光学素子を変形させること、前記投影光学系の光学素子の透過特性を設定すること、前記投影光学系の光学素子を別の光学素子と交換すること、および前記投影光学系に設けられた絞りの開口を設定することのうちの少なくとも1つを含む請求項11から20の1つに記載の方法。
- 前記投影露光システムの光軸が、前記露光フィールドの外側で前記基板平面と交わる請求項11から22の1つに記載の方法。
- 前記露光フィールドが、露光した基板から形成される小型製品の製造工程において、前記パターニング構造の像で基板を露光するために用いられる請求項11から23の1つに記載の方法。
- 前記第1の露光フィールドと前記第2の露光フィールドとが相互に重なり合う請求項1から10の1つに記載の方法。
- 前記投影露光システムが走査式露光システムである請求項1から25の1つに記載の方法。
- 請求項1から26の1つに記載の方法を実施するように適合された、パターニング構造を照明するための光源を含む照明光学系と、前記照明されたパターニング構造の領域を基板平面内の対応するフィールドに結像するための投影光学系とを含む投影露光システム。
- 瞳面を有し、パターニング構造を照明するための光源を含む照明光学系と、前記照明されたパターニング構造の領域を、露光した基板から形成される小型製品の製造工程において前記パターニング構造の像で基板を露光するために基板平面内の対応するフィールドに結像するための投影光学系とを含む投影露光システムであって、
前記照明光学系は、前記パターニング構造の第1のサイズの第1の領域を照明するための第1の光学インテグレータシステムと、
少なくとも、前記第1のサイズとは異なる第2のサイズを有する前記パターニング構造の第2の領域を照明するための第2の光学インテグレータシステムとを含み、
前記第1および少なくとも第2の光学インテグレータが、前記第1の光学インテグレータを前記少なくとも第2の光学インテグレータシステムと交換することができるように配置された照明光学系であり、
前記照明光学系の瞳面内の照度分布が、形状およびサイズの点で、前記第1および少なくとも第2の光学インテグレータシステムに関して実質的に同じである投影露光システム。 - 前記第1および少なくとも第2の光学インテグレータシステムが、それぞれ、回折光学ラスタ素子または屈折光学ラスタ素子を含む請求項28に記載の投影露光システム。
- 前記第1および少なくとも第2の光学インテグレータシステムが、それぞれ、ガラスロッドをさらに含む請求項29に記載の投影露光システム。
- 前記第1および少なくとも第2の光学インテグレータシステムが、それぞれ、フライアイ集光レンズを含む請求項28に記載の投影露光システム。
- 請求項1から21の1つに記載の方法を実施するように適合された請求項28から31の1つに記載の投影露光システム。
- 投影露光システムの結像性能を最適化する方法であって、
前記投影露光システムは、パターニング構造を照明するための光源を含む照明光学系と、前記照明されたパターニング構造の領域を基板平面内の対応するフィールド上に結像するための投影光学系とを含み、
該方法は、
前記フィールドを、第1のフィールド寸法と前記投影露光システムによって露光可能な最大フィールド内の第1の位置とを有する第1の露光フィールドに設定することと、
前記投影光学系の光学パラメータを、第1の設定に設定し、このことによって該第1の設定における前記第1の露光フィールド内の結像性能量が第1の性能条件を満たすようにすることと、
前記フィールドを、前記第1のフィールド寸法とは異なる第2のフィールド寸法または/および前記第1の位置とは異なる、前記投影露光システムによって露光可能な前記最大フィールド内の第2の位置を有する第2の露光フィールドに変更することと、
前記投影光学系の光学パラメータを、第2の設定に変更し、このことによって該第2の設定における前記第2の露光フィールド内の結像性能量が第2の性能条件を満たすようにすることとを含み、
前記第2の設定における前記第2の露光フィールドに関連する結像性能量が、前記第1の設定における前記第2の露光フィールドに関連する結像性能量よりも優れている方法。 - 前記第1および第2の露光フィールド内の結像性能量が、前記各フィールド内の複数の位置での少なくとも1つの結像特性に基づいて決定される請求項33に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの結像特性が、収差、均一性、テレセントリック性、透過率、照明効率および偏光からなる群から選択される請求項34に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの結像特性を測定することと、前記少なくとも1つの測定された結像特性に基づいて前記光学パラメータを決定することとをさらに含む請求項34または35の1つに記載の方法。
- 複数の第2のフィールド寸法または/および位置に対する複数の第2の設定用に光学パラメータを決定することと、前記第2のフィールド寸法または/および位置に関連する前記複数の第2の設定の光学パラメータを格納することとをさらに含む請求項33から36の1つに記載の方法。
- 前記第2のフィールド寸法または/および位置に基づく、複数の格納された光学パラメータに基づいて前記第2の設定の光学パラメータを決定することをさらに含む請求項37に記載の方法。
- 前記格納された光学パラメータが、前記少なくとも1つの測定された結像特性に基づいて決定されたものである請求項38に記載の方法。
- 前記光学パラメータの変更が、前記パターニング構造の位置を変更すること、前記基板の位置を変更すること、前記投影露光システムの隣接する光学素子間のボリュームにおける気体圧力を変更すること、前記投影露光システムの隣接する光学素子間のボリュームにおける屈折率を変更すること、前記パターニング構造を照明する光の波長を変更すること、前記投影露光システムの光学素子を前記投影露光システムの他の光学素子に対して変位させること、前記投影露光システムの光学素子を変形させること、前記投影露光システムの光学素子の透過特性を変更すること、前記投影露光システムの光学素子を別の光学素子と交換すること、および前記投影露光システムに設けられた絞りの開口を変更することのうちの少なくとも1つを含む請求項33から39の1つに記載の方法。
- 前記第1および第2の露光フィールドが、露光した基板から形成される小型製品の製造工程において基板を露光するために用いられる請求項33から40の1つに記載の方法。
- 前記投影露光システムの光軸が、前記第1または/および第2の露光フィールドの外側で基板平面と交わる請求項33から41の1つに記載の方法。
- 投影露光システムの結像性能を最適化する方法であって、
前記投影露光システムは、パターニング構造を照明するための光源を含む照明光学系と、
前記照明されたパターニング構造の、第1のサブ領域を含む領域を、基板平面内の対応するフィールド上に結像するための投影光学系とを含み、
前記パターニング構造の第1のサブ領域は、前記基板平面内の前記対応するフィールド内の対応する第1のサブフィールド上に結像される投影露光システムであり、
該方法は、
前記フィールドを、フィールド寸法を有する露光フィールドであって、前記フィールド寸法とは異なる第1のサブフィールド寸法と該露光フィールド内の第1のサブフィールド位置とを有する前記第1のサブフィールドを含む露光フィールドに設定することと、
前記投影光学系の光学パラメータを、
前記第1のサブフィールド内の結像性能量が、第1の結像特性に関して第1の性能条件を満たし、
前記第1の結像特性に関する結像性能量が、前記第1のサブフィールド内において、前記第1のサブフィールドの外側に位置する前記露光フィールド内の部位内における結像性能量よりも優れているような設定に設定することとを含む方法。 - 前記パターニング構造の前記第1のサブ領域が、第1の型の特徴を含み、前記第1のサブフィールド内の前記第1の結像特性に関する前記第1の性能条件を満たすことによって、前記第1の型の特徴を後続の製造工程のために所定の品質レベルで結像することが可能になる請求項43に記載の方法。
- 前記パターニング構造が、第2のサブ領域をさらに含み、
前記第2のサブ領域は、前記基板平面内の前記対応するフィールド内の、第2のサブフィールド寸法と前記露光フィールド内の前記第1のサブフィールド位置とは異なる第2のサブフィールド位置とを有する対応する第2のサブフィールド上に結像され、
前記設定もまた、
前記第2のサブフィールド内の結像性能量が、前記第1の結像特性とは異なる第2の結像特性に関して第2の性能条件を満たし、
前記第2の結像特性に関する結像性能量が、前記第2のサブフィールド内において、前記第2のサブフィールドの外側に位置する前記露光フィールド内の部位内における結像性能量よりも優れているようなものである請求項43または44に記載の方法。 - 前記パターニング構造の前記第2のサブ領域が、第2の型の特徴を含み、前記第2のサブフィールド内の前記第2の結像特性に関する前記第2の性能条件を満たすことによって、前記第2の型の特徴を後続の製造工程のために所定の品質レベルで結像することが可能になる請求項45に記載の方法。
- 各サブフィールド内の結像性能量のそれぞれが、前記各サブフィールド内の複数の位置での各結像特性に基づいて決定される請求項43から46の1つに記載の方法。
- 前記結像特性のそれぞれが、収差、均一性、テレセントリック性、透過率、照明効率および偏光からなる群から選択される請求項43から47の1つに記載の方法。
- 前記各結像特性を測定することと、前記測定された結像特性に基づいて光学パラメータを決定することとをさらに含む請求項43から48の1つに記載の方法。
- 複数のサブフィールド寸法または/および位置に対する複数の設定用に光学パラメータを決定することと、前記サブフィールド寸法または/および位置に関連する前記複数の設定の光学パラメータを格納することとをさらに含む請求項43から49の1つに記載の方法。
- 前記サブフィールド寸法または/および位置に基づく、複数の格納された光学パラメータに基づいて前記設定の光学パラメータを決定することをさらに含む請求項50に記載の方法。
- 前記格納された光学パラメータが、前記測定された結像特性に基づいて決定されたものである請求項51に記載の方法。
- 前記光学パラメータを設定することが、前記パターニング構造の位置を設定すること、前記基板の位置を設定すること、前記投影露光システムの隣接する光学素子間のボリュームにおける気体圧力を変更すること、前記投影露光システムの隣接する光学素子間のボリュームにおける屈折率を設定すること、前記パターニング構造を照明する光の波長を設定すること、前記投影露光システムの光学素子を前記投影露光システムの他の光学素子に対して変位させること、前記投影露光システムの光学素子を変形させること、前記投影露光システムの光学素子の透過特性を設定すること、前記投影露光システムの光学素子を別の光学素子と交換すること、および前記投影露光システムに設けられた絞りの開口を設定することのうちの少なくとも1つを含む請求項43から52の1つに記載の方法。
- 前記光学パラメータを設定することが、前記パターニング構造の位置を設定すること、前記基板の位置を設定すること、前記投影光学系の隣接する光学素子間のボリュームにおける気体圧力を変更すること、前記投影光学系の隣接する光学素子間のボリュームにおける屈折率を設定すること、前記パターニング構造を照明する光の波長を設定すること、前記投影光学系の光学素子を前記投影光学系の他の光学素子に対して変位させること、前記投影光学系の光学素子を変形させること、前記投影露光システムの光学素子の透過特性を設定すること、前記投影光学系の光学素子を別の光学素子と交換すること、および前記投影光学系に設けられた絞りの開口を設定することのうちの少なくとも1つを含む請求項43から52の1つに記載の方法。
- 前記投影露光システムの光軸が、前記露光フィールドの外側で前記基板平面と交わる請求項43から54の1つに記載の方法。
- 前記露光フィールドが、露光した基板から形成される小型製品の製造工程において、前記パターニング構造の像で基板を露光するために用いられる請求項43から55の1つに記載の方法。
- 前記第1の露光フィールドと前記第2の露光フィールドとが相互に重なり合う請求項33から42の1つに記載の方法。
- 前記投影露光システムが走査式露光システムである請求項33から57の1つに記載の方法。
- 請求項33から58の1つに記載の方法を実施するように適合された、パターニング構造を照明するための光源を含む照明光学系と、前記照明されたパターニング構造の領域を基板平面内の対応するフィールドに結像するための投影光学系とを含む投影露光システム。
- 瞳面を有し、パターニング構造を照明するための光源を含む照明光学系と、前記照明されたパターニング構造の領域を、露光した基板から形成される小型化された物品の製造工程において前記パターニング構造の像で基板を露光するために基板平面内の対応するフィールドに結像するための投影光学系とを含む投影露光システムであって、
前記照明光学系は、前記パターニング構造の第1のサイズの第1の領域を照明するための第1の光学インテグレータシステムと、
少なくとも、前記第1のサイズとは異なる第2のサイズを有する前記パターニング構造の第2の領域を照明するための第2の光学インテグレータシステムとを含み、
前記第1および少なくとも第2の光学インテグレータが、前記第1の光学インテグレータを前記少なくとも第2の光学インテグレータシステムと交換することができるように配置された照明光学系であり、
前記照明光学系の瞳面内の照度分布が、形状およびサイズの点で、前記第1および少なくとも第2の光学インテグレータシステムに関して実質的に同じである投影露光システム。 - 前記第1および少なくとも第2の光学インテグレータシステムが、それぞれ、回折光学ラスタ素子または屈折光学ラスタ素子を含む請求項60に記載の投影露光システム。
- 前記第1および少なくとも第2の光学インテグレータシステムが、それぞれ、ガラスロッドをさらに含む請求項61に記載の投影露光システム。
- 前記第1および少なくとも第2の光学インテグレータシステムが、それぞれ、フライアイ集光レンズを含む請求項60に記載の投影露光システム。
- 請求項33から52の1つに記載の方法を実施するように適合された請求項60から63の1つに記載の投影露光システム。
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