JPH09251097A - Ｘ線リソグラフィー用反射縮小結像光学系 - Google Patents

Ｘ線リソグラフィー用反射縮小結像光学系

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JPH09251097A
JPH09251097A JP8087635A JP8763596A JPH09251097A JP H09251097 A JPH09251097 A JP H09251097A JP 8087635 A JP8087635 A JP 8087635A JP 8763596 A JP8763596 A JP 8763596A JP H09251097 A JPH09251097 A JP H09251097A
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JP
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mirror
wafer
convex mirror
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concave mirror
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JP8087635A
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Kiyoto Majima
清人 真島
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Nikon Corp
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70233—Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
    • G02B17/06—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror
    • G02B17/0647—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using mirrors only, i.e. having only one curved mirror using more than three curved mirrors
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    • G—PHYSICS
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    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡易な構成にて十分な結像性能を得ることがで
きるＸ線リソグラフィー用反射縮小結像光学系を提供す
る。 【解決手段】物体Ｍ側から順に、第１の凹面鏡Ｇ4と、
平面鏡Ｇ3と、凸面鏡Ｇ2と、第２の凹面鏡Ｇ1とを共軸
に配置し、各凹面鏡Ｇ4、Ｇ1と凸面鏡Ｇ2とを非球面形
状に形成し、凸面鏡Ｇ2を瞳面に配置し、且つ像Ｗ側に
テレセントリックとなるように形成したことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、Ｘ線リソグラフ
ィー用反射縮小結像光学系に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】半導体デバイスの集積
度の高密度化に伴い、ウエハを露光するための光として
Ｘ線を用いる技術の開発が進められている。特開昭６３
−３１１３１５号公報には、マスクからのＸ線を第１の
凹面鏡、凸面鏡及び第２の凹面鏡の順に反射して、ウエ
ハを縮小露光する技術が開示されているが、この構成で
はマスクとウエハとの同期スキャンにおいて、ウエハが
光線と干渉して光線のけられを招くおそれがある。また
同公報には、マスクと第１の凹面鏡との間、または第２
の凹面鏡とウエハとの間、あるいはその双方に平面鏡を
配置して、スキャン時のウエハと光線との干渉を避ける
構成が開示されている。しかるにこの構成では、平面鏡
へのＸ線の入射角が４５°程度となり、Ｘ線用の反射鏡
は一般に多層膜を積層して構成されていることから、入
射角の相違による位相シフトを生じて収差が発生する。
【０００３】他方、米国特許第５，３１５，６２９号に
は、マスクからウエハに向けて順に、第１の凹面鏡と、
凸面鏡と、第２の凹面鏡と、第３の凹面鏡とを共軸に配
置した光学系が開示されている。この構成によれば、ウ
エハと光線との干渉は回避されるが、非球面鏡を４枚も
必要としているという問題点がある。したがって本発明
は、簡易な構成にて十分な結像性能を得ることができる
Ｘ線リソグラフィー用反射縮小結像光学系を提供するこ
とを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、すなわち、物体側から
順に、第１の凹面鏡と、平面鏡と、凸面鏡と、第２の凹
面鏡とを共軸に配置し、各凹面鏡と凸面鏡とを非球面形
状に形成し、凸面鏡を瞳面に配置し、且つ像側テレセン
トリックとなるように形成したＸ線リソグラフィー用反
射縮小結像光学系である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。図１は本発明によるＸ線リソグラフィー用反射縮
小結像光学系の一実施例を示し、図２は同実施例の要部
を示す。両図に示すようにこの光学系は、マスクＭ側か
らウエハＷ側に向けて順に、第１の凹面鏡Ｇ4と、平面
鏡Ｇ3と、凸面鏡Ｇ2と、第２の凹面鏡Ｇ1とを共軸に配
置して構成されている。また各凹面鏡Ｇ4、Ｇ1と凸面鏡
Ｇ2は非球面形状に形成され、凸面鏡Ｇ2は瞳面に配置さ
れ、且つウエハＷ側がテレセントリックとなるように形
成されている。
【０００６】以下の表１に、本実施例の諸元を示す。
［全体諸元］中、ＮＡは開口数、ＲＦはリングフィール
ドを表わす。［反射鏡諸元］中、第１カラムはウエハＷ
側からの反射面の番号、第２カラムｒは各反射面の頂点
曲率半径、第３カラムｄは各反射面の頂点間隔、第４カ
ラムκは各反射面の円錐係数、第５カラムφは口径を表
わす。
【０００７】なお円錐係数κは、次式で表わされる値で
あり、非球面係数Ｃnは各反射面とも０である。このよ
うに本実施例では、非球面形状をいわゆる２次非球面と
している。特に第１の凹面鏡Ｇ4を楕円面に形成してい
る。 ｙ：光軸に垂直な方向の高さ Ｓ（ｙ）：高さｙにおける光軸方向の変位量 ｒ：頂点曲率半径 κ：円錐係数 Ｃn：ｎ次の非球面係数 また口径φは、光路を確保するために実際には切り欠か
れている部分を含んだ口径である。
【０００８】
【表１】 ［全体諸元］ 倍率：１／４ ウエハ側ＮＡ：0.06 （マスク側ＮＡ：0.015） ウエハ側ＲＦ内半径：29.8 （マスク側ＲＦ内半径：119.2） ウエハ側ＲＦ外半径：30.0 （マスク側ＲＦ内半径：120） ［反射鏡諸元］ ｒ ｄ κ φ Ｗ − 289.9966 Ｇ1 -353.8219 -176.50426 1.19513 73.8 Ｇ2 -266.80893 200 1.38210 21.3 Ｇ3 0 -271.76014 − 107.2 Ｇ4 1069.69783 2008.57114 0.41521 221.2 Ｍ −
【０００９】図３に、本実施例のメリジオナル面での横
収差を示す。この収差図はウエハＷ側から１３ｎｍのＸ
線を入射したときのマスクＭ面での収差を表わす。した
がって物体高ＹOはウエハＷ上での高さである。同図よ
り明らかなように本実施例によれば良好な結像性能を有
することが分かる。
【００１０】以上のように本実施例によれば、リングフ
ィールドでマスクＭとウエハＷとを同期してスキャンす
ることにより、広視野の露光装置が得られ、リングフィ
ールドでは高分解能、且つ歪曲収差の低い像が得られ
る。また縮小側すなわちウエハ側がテレセントリックな
リングフィールドとなっており、また開口絞り位置が凸
面鏡Ｇ2上にあるから、リングフィールド内では場所に
よらず同一の露光条件が得られる。
【００１１】更に平面鏡Ｇ3によって光路を折り返して
いるから、マスクからの光路をウエハが機械的に干渉し
てしまうことがない。また各反射面Ｇ1〜Ｇ4への光の入
射角（反射面の法線からの角度）がほぼ０°に近いた
め、多層膜によって形成した各反射面による位相シフト
に起因する波面収差の発生が抑制される。また、特に、
本実施例では、平面鏡及び楕円鏡を使用しているため、
実際に鏡面を製作するうえで、容易に高精度な面が得ら
れるという利点がある。本実施例では２次非球面のうち
楕円面及び偏球面を用いたが、２次非球面を放物面或い
は双曲面で形成することも可能である。
【００１２】
【発明の効果】以上のように本発明によって、簡易な構
成にて十分な結像性能を得ることができるＸ線リソグラ
フィー用反射縮小結像光学系が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図
【図２】該実施例の要部拡大図
【図３】該実施例の収差図
【符号の説明】
Ｍ…マスク Ｗ…ウエハ Ｇ4…第１の凹面鏡 Ｇ3…平面鏡 Ｇ2…凸面鏡 Ｇ1…第２の凹面鏡

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】物体側から順に、第１の凹面鏡と、平面鏡
    と、凸面鏡と、第２の凹面鏡とを共軸に配置し、前記各
    凹面鏡と凸面鏡とを非球面形状に形成し、前記凸面鏡を
    瞳面に配置し、且つ像側テレセントリックとなるように
    形成したＸ線リソグラフィー用反射縮小結像光学系。
  2. 【請求項２】前記各凹面鏡及び凸面鏡のうち少なくとも
    １つの鏡面は、２次非球面形状に形成されている請求項
    １記載のＸ線リソグラフィー用反射縮小結像光学系。
  3. 【請求項３】前記各凹面鏡及び凸面鏡のうち少なくとも
    １つの鏡面は、楕円面、放物面或いは双曲面形状に形成
    されている請求項１又は２記載のＸ線リソグラフィー用
    反射縮小結像光学系。
JP8087635A 1996-03-15 1996-03-15 Ｘ線リソグラフィー用反射縮小結像光学系 Pending JPH09251097A (ja)

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