(57)【要約】【課題】複雑性が低減され、かつ高い性能を提供する投影システムを実現すること。【解決手段】基板上に像を形成するために用いられる変調された光を処理するためのリソグラフィツール内で使用される投影システムであって、変調された光を受光するオフアクシスミラーセグメントと、オフアクシスミラーセグメントから変調された光を受光する開口絞りと、変調された光を基板上に焦点合わせする屈折レンズグループを有する、ことを特徴とする、リソグラフィツール内で使用される投影システム。【選択図】図１
2006049904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に像を形成するために用いられる変調された光を処理するためのリソグラフィツール内で使用される投影システムであって、
前記変調された光を受光するオフアクシスミラーセグメントと、
当該オフアクシスミラーセグメントから前記変調された光を受光する開口絞りと、
前記変調された光を基板上に焦点合わせする屈折レンズグループを有する、
ことを特徴とする、リソグラフィツール内で使用される投影システム。
【請求項２】
基板上に像を形成するために使用される変調された光を提供するパターン生成デバイスを含む、請求項１記載の光学系。
【請求項３】
前記パターン生成デバイスは空間光変調器である、請求項２記載の光学系。
【請求項４】
前記オフアクシスミラーセグメントは凹面である、請求項１記載の光学系。
【請求項５】
前記オフアクシスミラーセグメントは像面湾曲補正を行う、請求項１記載の光学系。
【請求項６】
前記基板は、半導体ウェハまたはフラットパネルディスプレイである、請求項１記載の光学系。
【請求項７】
基板上に像を形成するために用いられる変調された光を処理するためのリソグラフィツール内で使用される光学系であって、
前記変調された光を受光するオフアクシスミラーセグメントと、
当該オフアクシスミラーセグメントから前記変調された光を受光するフォールドミラーと、
前記フォールドミラーから変調された光を受光し、変調された光を焦点合わせするリレーと、
当該リレーから変調された光を受光する開口絞りと、
変調された光を基板上に焦点合わせする屈折レンズグループを有する、
ことを特徴する、リソグラフィツール内で使用される光学系。
【請求項８】
基板上に像を形成するために使用される変調された光を提供するパターン生成デバイスを含む、請求項７記載の光学系。
【請求項９】
前記パターン生成デバイスは空間光変調器である、請求項８記載の光学系。
【請求項１０】
前記オフアクシスミラーセグメントは凹面である、請求項８記載の光学系。
【請求項１１】
前記オフアクシスミラーセグメントは像面湾曲補正を行う、請求項８記載の光学系。
【請求項１２】
前記基板は、半導体ウェハまたはフラットパネルディスプレイである、請求項８記載の光学系。
【請求項１３】
基板上に像を形成するために用いられる変調された光を処理するためのリソグラフィツール内で使用される光学系であって、
前記変調された光を受光するオフアクシスミラーセグメントと、
当該オフアクシスミラーセグメントから変調された光を受光する凹面鏡と、
前記オフアクシスミラーセグメントと、前記凹面鏡の間に配置された負屈折レンズグループと、
前記屈折レンズグループを通過した前記凹面鏡からの光を受光し、変調された光を焦点合わせするリレーと、
当該リレーから変調された光を受光する開口絞りと、
変調された光を基板上に焦点合わせする屈折レンズグループを有する、
ことを特徴する、リソグラフィツール内で使用される光学系。
【請求項１４】
基板上に像を形成するために使用される変調された光を提供するパターン生成デバイスを含む、請求項１３記載の光学系。
【請求項１５】
前記パターン生成デバイスは空間光変調器である、請求項１４記載の光学系。
【請求項１６】
前記オフアクシスミラーセグメントは凹面である、請求項１３記載の光学系。
【請求項１７】
前記オフアクシスミラーセグメントは像面湾曲補正を行う、請求項１３記載の光学系。
【請求項１８】
前記負屈折レンズグループは色収差を低減させる、請求項１３記載の光学系。
【請求項１９】
前記基板は、半導体ウェハまたはフラットパネルディスプレイである、請求項１３記載の光学系。
【請求項２０】
リソグラフィ装置であって、
投影放射ビームを供給する照明システムと、
投影ビームをパターニングするパターンジェネレータと、
前記パターニングされたビーム路に沿って基板上にパターニングされたビームを投影する投影システムを有しており、
前記投影システムは、パターニングされたビームを前記パターンジェネレータから受け取るオフアクシスミラーセグメントを含む、
ことを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項２１】
オフアクシスミラーセグメントを有する投影システムを含むリソグラフフィ装置を用いてデバイスを作成する方法であって、
（ａ）投影ビームを放射し、
（ｂ）前記放射ビームに基づいてパターニングされた投影ビームを生成し、
（ｃ）前記オフアクシスミラーセグメントによって前記パターニングされた投影ビームを反射させ、
（ｄ）前記反射されたパターニングされた投影ビームを焦点合わせし、
（ｅ）前記反射されたパターニングされた投影ビームを基板上に結像し、デバイスを作成する、ステップを含む、
ことを特徴とする、リソグラフフィ装置を用いてデバイスを作成する方法。
【請求項２２】
ステップ（ｅ）は、反射されたパターニングされた投影ビームを基板上に結像し、集積回路を作成することを含む、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
ステップ（ｅ）は、反射されたパターニングされた投影ビームを基板上に結像し、フラットパネルディスプレイを作成することを含む、請求項２１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリソグラフィ、より詳細にはリソグラフィにおいて用いられる投影光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィシステムは、多様な製造用途においてフィーチャをプリントするために使われる。ホトリソグラフィシステムは、フィーチャを対象上に露光するためにマスクまたはレチクルを使用する。半導体製造時には、例えば、レチクルが露光ビームによって露光される。その後で光学系がレチクルの還元された像をシリコンウェハ上に投影する。このようにして、回路のフィーチャが半導体基板上にプリントされる。
【０００３】
マスクまたはレチクルの使用を必要としないマスクレスリソグラフィシステムが開発された。現在のマスクレスリソグラフィシステムは、プリントされるべきパターンを、可動対象上に投影する。例えば、回路フィーチャのパターンは、可動ウェハまたはフラットパネルディスプレイ上に投影される。１つの実施例では、シリコンウェハはホトレジストによってコーティングされる。空間光変調器（ＳＬＭ）アレイ等の、１つまたは複数のパターン生成デバイスを使用してパターンがウェハ上に投影される。このＳＬＭアレイは、対象物上に投影される光を変調する、プログラム可能な素子のアレイである。ＳＬＭの種類には、例えば、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ），透過性液晶光弁（ＬＣＬＶ）および格子光弁（ＧＬＶ）が含まれる。
【０００４】
投影光学系は、ＳＬＭ等のパターンジェネレータまたは、マスクを使用するリソグラフ器システムにおいて使用される静的な光源によって作成された光をウェハへ透過させるために使用され、これによってウェハ上に像が形成される。現存の投影システムは有意の制限を有している。これらの制限の間で、現存するシステムはしばしば非常に多数の光学コンポーネントを含み、しばしば複雑になってしまう。例えばあるケースでは投影光学系は３つのリレーを含む。第１のリレーはオンアクシス（on-axis）モジュールであり、他の２つはオフアクシス（off-axis）モジュールである。各モジュールは、独立して修正されなければならない。オンアクシスモジュールとオフアクシスモジュールの差は補正不可能である。さらに、アライメントプロセスは複雑であり、全体寸法は大きい。他の制限は、光透過性を、パターン生成デバイスによって供給される光の約２５％のみに制限するシステムにおいて見いだされる。
【０００５】
複雑性が低減され、かつ高い性能を提供する投影システムが必要とされている。
【特許文献１】米国特許第５２９６８９１号明細書
【特許文献２】米国特許第５５２３１９３号明細書
【特許文献３】国際公開第９８／３８５９７号パンフレット
【特許文献４】国際公開第９８／３３０９６号パンフレット
【特許文献５】米国特許第５２２９８７２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、複雑性が低減され、かつ高い性能を提供する投影システムを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題は、基板上に像を形成するために用いられる変調された光を処理するためのリソグラフィツール内で使用される投影システムであって、変調された光を受光するオフアクシスミラーセグメントと、オフアクシスミラーセグメントから変調された光を受光する開口絞りと、変調された光を基板上に焦点合わせする屈折レンズグループを有する、ことを特徴とする、リソグラフィツール内で使用される投影システムによって解決される。さらに、上述の課題は、基板上に像を形成するために用いられる変調された光を処理するためのリソグラフィツール内で使用される光学系であって、変調された光を受光するオフアクシスミラーセグメントと、オフアクシスミラーセグメントから変調された光を受光するフォールドミラー（fold mirror）と、フォールドミラーから変調された光を受光し、変調された光を焦点合わせするリレーと、リレーから変調された光を受光する開口絞りと、変調された光を基板上に焦点合わせする屈折レンズグループを有する、ことを特徴する、リソグラフィツール内で使用される光学系によって解決される。さらに上述の課題は、基板上に像を形成するために用いられる変調された光を処理するためのリソグラフィツール内で使用される光学系であって、変調された光を受光するオフアクシスミラーセグメントと、オフアクシスミラーセグメントから変調された光を受光する凹面鏡と、オフアクシスミラーセグメントと、凹面鏡の間に配置された負屈折レンズグループと、屈折レンズグループを通過した凹面鏡からの光を受光し、変調された光を焦点合わせするリレーと、リレーから変調された光を受光する開口絞りと、変調された光を基板上に焦点合わせする屈折レンズグループを有する、ことを特徴する、リソグラフィツール内で使用される光学系によって解決される。また上述の課題は、リソグラフィ装置であって、投影放射ビームを供給する照明システムと、投影ビームをパターニングするパターンジェネレータと、パターニングされたビーム路に沿って基板上にパターニングされたビームを投影する投影システムを有しており、投影システムは、パターニングされたビームを前記パターンジェネレータから受け取るオフアクシスミラーセグメントを含む、ことを特徴とするリソグラフィ装置によって解決される。また上述の課題は、オフアクシスミラーセグメントを有する投影システムを含むリソグラフフィ装置を用いてデバイスを作成する方法であって、（ａ）投影ビームを放射し、（ｂ）前記放射ビームに基づいてパターニングされた投影ビームを生成し、（ｃ）オフアクシスミラーセグメントによって前記パターニングされた投影ビームを反射させ、（ｄ）前記反射されたパターニングされた投影ビームを焦点合わせし、（ｅ）前記反射されたパターニングされた投影ビームを基板上に結像し、デバイスを作成する、ステップを含む、ことを特徴とする、リソグラフフィ装置を用いてデバイスを作成する方法によって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
概観
本発明は、リソグラフィツール内で使用されるオフアクシス反射屈折投影システムに関する。これは例えば、半導体ウェハ等の基板上に像を形成するために使用される変調された光を処理するためのリソグラフィ投影装置である。反射屈折システムは、反射性の光学素子と屈折性の光学素子とが両方使用されているシステムである。多数の実施例が開示されている。ある実施例では、投影システムはパターンジェネレータ，オフアクシスミラーセグメント，リレー，開口絞りおよび屈折性のレンズ群を含む。変調された光はこのシステムを通って、基板上に像を形成する。この実施例の主な利点は、オフアクシスミラーセグメントが、像面湾曲（field curvature）を低減させるために使用されるということである。
【０００９】
第２の実施例では、投影システムはパターンジェネレータ，オフアクシスミラーセグメント，フォールドミラー，リレー，開口絞りおよび屈折性のレンズ群を含む。第１の実施例のように、この実施例は変調された光の像面湾曲を低減させ、かつ第１の実施例と比べてより良好な設計の柔軟性を提供する。
【００１０】
第３の実施例では、投影システムはパターンジェネレータ，オフアクシスミラーセグメント，負の屈折レンズグループ，凹面鏡，リレー，開口絞りおよび屈折レンズグループを含む。この実施例も、変調された光の像面湾曲を低減させる。凹面鏡の使用によってさらに像面湾曲が低減される。付加的に、負屈折レンズグループを使用することによって色収差が低減され、リレーおよび屈折レンズグループがシンプルに設計される。
【００１１】
投影光学系内の第１の素子であるオフアクシスミラーセグメントを有する投影システムを含むリソグラフィ装置を使用するデバイスを製造する方法も提供する。
【実施例】
【００１２】
本発明のさらなる実施形態、特徴および利点を、本発明の様々な実施形態の構造および動作とともに、添付図面を参照して以下で詳細に説明する。
【００１３】
添付図面を参照して本発明を説明する。図面では同じ参照番号は同一のまたは機能的に類似する素子を示す。素子がはじめに出てくる図は、相応する参照番号内の左端の数字によって示されている。
【００１４】
この明細書では本発明を個々のアプリケーションに対する具体的な実施例を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではないということに注意されたい。当業者には、ここで示されている教示によって、付加的な修正、用途および実施形態が、本発明の範囲および本発明が有意に効果的である本発明の付加的な領域内であることが明らかであろう。
【００１５】
本明細書で使用されている「パターンジェネレータ」という用語は、入射する放射ビームにパターニングされた横断面を与えるために使用されるあらゆるデバイスの呼称として幅広く解釈されるべきである。これによって所望のパターンが基板の標的部分において作成される。用語「光弁」および「空間光変調器（ＳＬＭ）」もこのような脈略で使用される。このようなパターニングデバイスの例を以下に示す。
【００１６】
プログラム可能なミラーアレイは、粘弾性制御層と反射性表面を有するマトリックス状のアドレッシング可能な表面を含む。この種の装置の背景にある基本原理は、例えば、反射性表面のアドレッシングされたエリアが入射光を、回折光として反射し、アドレッシングされていない領域は、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することによって、反射ビームから非回折光がフィルタリングされ、回折光だけが残されて基板に達する。このようにして、マトリックス状のアドレス可能な表面のアドレッシングパターンに相応してビームがパターニングされる。
【００１７】
選択肢として、フィルタが回折光をフィルタリングし、非回折光が残されて基板に達することは明らかである。回折性光学マイクロエレクトリカルメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）のアレイも相応に使用可能である。各回折性光学ＭＥＭＳデバイスは、複数の反射性リボンを含む。このリボンは、回折光としての入射光を反射する格子を形成する別のものに相応して変形され得る。
【００１８】
さらなる択一的な実施形態は、プログラム可能なミラーアレイを含む。これはマトリックス状に配列された小さなミラーを使用する。各ミラーは、適切な局所化された電界を加えることによって、または圧電アクチュエータを使用することによって、軸を中心にして個々に傾斜される。同じように、ミラーはマトリックス−アドレッシング可能であり、アドレッシングされたミラーは入射する放射ビームを、アドレッシングされていないミラーへ種々異なる方向に反射させる；このようにして、反射されたビームは、マトリックス状アドレッシング可能ミラーのアドレッシングパターンに相応してパターニングされる。必要とされるマトリックスアドレッシングは、適切な電子的手段を用いて実行される。
【００１９】
上述した２つの状況において、パターンジェネレータは１つまたは複数のプログラム可能なミラーアレイを含む。ミラーアレイに関するさらなる情報は例えば、本発明の参考文献である、米国特許第５２９６８９１号および５５２３１９３号およびＰＣＴ特許出願ＷＯ９８／３８５９７号及びＷＯ９８／３３０９６号から得られる。これらの文献は本明細書に、そのままの形で参考文献として組み込まれる。
【００２０】
プログラム可能なＬＣＤアレイも使用可能である。このような構成の例は、米国特許第５２２９８７２号に記載されている。これらの文献は本明細書に、そのままの形で参考文献として組み込まれる。
【００２１】
フィーチャのプレバイアス、光学的な近接補正フィーチャ、位相変化技術および多重露光技術が使用されている場合、例えばパターンジェネレータ上に「表示」されたパターンは実質的に、層または基板へ最終的に転移されるパターンとは異なることが明らかであろう。同じように基板上に最終的に作成されるパターンは、パターンジェネレータ上であらゆる瞬間に形成されるパターンに相応しない。これは基板の各部分上に形成された最終的なパターンが、その間にパターンジェネレータ上のパターンおよび／または基板の相対的なポジションが変化する所与の時間周期または所与の露光数にわたって作成される場合である。
【００２２】
このテキストではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用が特に言及されているが、ここに記載されているリソグラフィ装置および投影システムは多数の他の用途も有しているということを理解されたい。これらは例えばＤＮＡチップ、ＭＥＭＳ、ＭＯＥＭＳ、集積光学系、磁気ドメインメモリに対する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、薄膜磁気ヘッド等の製造である。当業者には、このような択一的な用途のコンテキストにおいて、ここでこの用語「ウェハ」または「ダイ」のあらゆる使用がそれぞれ、より一般的な用語「基板」または「標的部分」と同義語と見なされるということがあきらかであろう。ここで言及されている基板は、露光の前または後に、例えばトラック（典型的にレジスト層を基板に与え、露光されたレジストを現像するツール）または計測ツールまたは検査ツールにおいて処理される。適用可能である場合には、明細書内の開示がこの種の、および他の基板処理ツールに加えられる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されるので、本明細書で使用されている用語「基板」は、既に処理されている複数の層を含む基板にもあてはまる。
【００２３】
本明細書で使用されている用語「放射」および「ビーム」および「光線」は、紫外（ＵＶ）線（例えば３６５，２４８，１９３，１５７または１２６ｎｍの波長を有する）および極紫外（ＥＵＶ）線（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）を含む全タイプの電磁放射線並びにイオンビームまたは電子ビーム等の粒子ビームも含む。
【００２４】
照明システムは、放射ビームの投影を方向付ける、形成するまたは制御する屈折性、反射性および反射屈折性の光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントを含んでも良い。
【００２５】
リソグラフィ装置は２つの（例えばデュアルステージ）またはより多くの基板テーブル（および／または２つまたはより多くのマスクテーブル）を有するタイプのものであってもよい。このような「多重ステージ」機械では、付加的なテーブルが並列に使用される、または１つまたは複数の他のテーブルが露光のために使用されている間に調整ステップが１つまたは複数の基板上で実行される。
【００２６】
リソグラフィ装置は、次のようなタイプのものであってもよい。すなわち、基板が、比較的高い屈折係数を有する液体（例えば水）に浸され、これによって、投影システムの最終素子と基板の間の間隔が満たされるタイプの装置である。浸液が、リソグラフィ装置内他のスペース（例えばマスクと投影システムの第１の素子）に加えられてもよい。液浸技術は、投影システムの開口数が上昇する領域では良く知られている。
【００２７】
図１には、本発明の実施例に相応するリソグラフィ投影装置１００のダイヤグラムが示されている。装置１００は少なくとも放射システム１０２，パターンジェネレータ１０４，対象テーブル１０６（例えば基板テーブル）および投影システム１０８を含む。
【００２８】
放射システム１０２は、放射投影ビーム（例えば紫外線）１１０を供給するために使用される。このシステムはこの特定のケースでは放射源１１２も含む。
【００２９】
パターンジェネレータ１０４（例えば空間光変調器）は投影ビーム１１０にパターンを加えるために使用される。一般的には、パターンジェネレータ１０４の位置は投影システム１０８に関連して固定される。しかし、択一的な配置では、投影システム１０８に関する正確なポジショニングのためにパターンジェネレータ１０４はポジショニングデバイス（図示されていない）に接続される。ここに示されているように、パターンジェネレータ１０４は反射タイプである（例えば個々の制御可能な素子の反射性アレイを有している）。
【００３０】
対象テーブル１０６には、基板（例えばレジストがコーティングされたシリコンウェハまたはガラス基板）１１４を保持するために基板保持部（詳細には示されていない）が設けられており、対象テーブル１０６は、基板１１４を投影システム１０８に関連して正確に位置決めするためのポジショニングデバイス（図示されていない）と接続され得る。
【００３１】
投影システム１０８（例えば水晶および／またはＣａＦ２レンズシステムまたはこのような材料から成るレンズ素子またはミラーシステムを含む反射屈折性システム）が、ビームスプリッタ１１８から受信したパターニングされたビームを基板１１４上の標的部分１２０（例えば１つまたは複数のダイ）上に投影するために使用される。投影システム１０８は、パターンジェネレータの１０４の像を基板１１４上に投影する。択一的に、投影システム１０８は第２のソースの像を作成する。このためにパターンジェネレータ１０４の素子はシャッターとして作用する。投影システム１０８は、第２のソースを形成するためおよびマイクロスポットを基板１１４上に投影するためにマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）も含む。
【００３２】
ソース１１２（例えばエキシマレーザ）は放射ビーム１２２を生じさせる。ビーム１２２は、直接的にまたはコンディショニングデバイス１２６（例えばビーム拡大器１２６）を通過した後に、照明システム（照明装置）１２４に供給される。照明装置１２４は、ビーム１２２内の強度分布の外部および／または内部の半径範囲（radial extent）（一般的にはそれぞれσ−外部およびσ−内部と称される）を設定する調整デバイス１２８を含む。付加的に照明装置１２４は一般的に、様々の他のコンポーネント、例えばインテグレータ１３０およびコンデンサ１３２を含む。このようにして、パターンジェネレータ１０４に入射する投影ビーム１１０は所望の統一性および横断面における強度分布を有している。
【００３３】
図１に関しては、ソース１１２がリソグラフィ投影装置１００のハウジング内にあってもよいということに注意されたい（例えば、ソース１１２が水銀ランプである場合にはしばしばそうである）。択一的な実施例では、ソース１１２はリソグラフィ投影装置１００から離れている。この場合には、放射ビーム１２２が（たとえは適切な方向付けミラーによって）装置１００内に向けられる。ソース１１２がエキシマレーザである場合には、しばしば後者のシナリオである。これらのシナリオの両方が、本発明の範囲内で意図されているものであるということは明確である。
【００３４】
ビーム１１０は、ビームスプリッタ１１８を用いて方向付けされた後に、パターンジェネレータ１０４をインターセプトする。パターンジェネレータ１０４によって反射された後、ビーム１１０は投影システム１０８を通過する。投影システムはビーム１１０を基板１１４の標的部分１２０上に焦点合わせする。
【００３５】
ポジショニングデバイス（および任意には、ビームスプリッタ１４０を介して干渉ビーム１３８を受信する、ベースプレート１３６上の干渉測定デバイス１３４）によって、基板テーブル１０６は正確に動かされる。従ってビーム１１０の経路内に種々異なる標的部分１２０がポジショニングされる。使用されている場合には、パターンジェネレータ１０４に対するポジショニングデバイスは、パターンジェネレータ１０４のポジションを、例えばスキャンの間にビーム１００の経路に関して正確に修正するために使用される。一般的に対象テーブル１０６の動きはロングストロークモジュール（コースポジショニング）およびショートストロークモジュール（微細なポジショニング）によって実現される。これらは図１には詳細に示されていない。類似のシステムがパターンジェネレータ１０４をポジショニングするために使用され得る。投影ビーム１００が択一的／付加的に可動であってもよい。また対象テーブル１０６および／またはパターンジェネレータ１０４は、要求された相対的な動きを提供するために固定された位置を有し得る。
【００３６】
この実施形態の択一的な構成では基板テーブル１０６は固定され、基板テーブル１０６にわたって可動である基板１１４を有する。これが行われるところでは、基板テーブル１０６には平滑な最上表面上に多数の開口部が設けられており、ガスがこれらの開口部を通って供給され、基板１１４をサポートするガスクッションが供給される。これは通常はエアベアリングアレンジメントと称される。基板１１４は基板テーブル１０６にわたって、１つまたは複数のアクチュエータ（図示されていない）を使用して動かされる。これは基板１１４を、ビーム１１０の経路に関して正確に位置付けすることができる。択一的に基板１１４が基板テーブル１０６にわたって、開口部を通るガス通過を選択的に開始および終了させて動かされてもよい。
【００３７】
この明細書では本発明に相応するリソグラフィ装置１００は、基板上のレジストを露光するためのものとして記載されているが、本発明はこの用途に限定されるものではなく、装置１００が、レジストレスリソグラフィ内での用途のために、パターニングされた投影ビーム１１０を投影するのに使用されてもよい。
【００３８】
図示された装置１００は４つの有利なモードにおいて使用される。
【００３９】
１．ステップモード：パターンジェネレータ１０４からの全パターンが１回で（すなわち１回の「フラッシュ」で）標的部分１２０上に投影される。その後、基板テーブル１０６がｘおよび／またはｙ方向に、パターニングされた投影ビーム１１０によって照射されるべき種々異なる標的部分１２０の種々異なるポジションへ動かされる。
【００４０】
２．スキャンモード：所与の標的部分１２０が１回の「フラッシュ」によって露光されないということを除いて、基本的にはステップモードと同じである。その代わりに、パターンジェネレータ１０４はスピードｖで所与の方向（いわゆるスキャン方向、例えばｙ方向）に動くことができる。これによって、パターニングされた投影ビーム１１０はパターンジェネレータ１０４にわたってスキャンをする。同時に、基板テーブル１０６は同時に同じまたは反対の方向にスピードＶ＝Ｍｖで動き、ここでＭは投影システム１０８の振幅である。このようにして、比較的大きな標的部分１２０が露光される。しかも解像度において妥協する必要はない。
【００４１】
３．パルスモード：個々に制御可能な素子１０４のアレイが基本的に静止状態に保持され、パルス状放射システム１０２を用いて基板１１４の標的部分１２０上に全パターンが投影される。基板テーブル１０６は基本的に一定の速度で動かされ、パターニングされた投影ビーム１１０は基板１０６を横切る線をスキャンする。パターンジェネレータ１０４上のパターンは、必要なときに、放射システム１０２のパルス間でアップデートされ、パルスは時間調整され、連続する標的部分１２０が基板１１４上で必要な位置で露光される。従って、パターニングされた投影ビーム１１０は基板１１４を横切ってスキャンし、基板１１４のストリップに対する完全なパターンが露光される。このプロセスは、完全な基板１１４が露光されるまで線ずつ繰り返される。
【００４２】
４．連続スキャンモード：実質的に一定の放射システム１０２が使用され、パターニングされた投影ビーム１１０が基板１１４にわたってスキャンし、これを露光するように、パターンジェネレータ１０４上のパターンがアップデートされることを除いては、基本的にパルスモードと同じである。
【００４３】
上述したモードの組み合わせおよび／または変形または完全に異なるモードを使用することも可能である。
【００４４】
図２には、本発明の実施例に相応する、リソグラフィツールにおいて使用されるためのオフアクシスミラーセグメントを有する投影システム２００（例えばリソグラフィ投影装置２００）のダイヤグラムが示されている。投影システム２００はパターンジェネレータ２１０，オフアクシスミラーセグメント２２０，開口絞り２３０および屈折性のレンズグループ２４０を含む。
【００４５】
パターンジェネレータ２１０は、ウェハまたは他の基板上に像を形成するために使用される光を変調する。パターンジェネレータ２１０は空間光変調器（ＳＬＭ）であってもよいが、ＳＬＭに制限されるものではない。放射線２５５，２６０，２６５および２７０等の光線は、パターンジェネレータ２１０からオフアクシスミラーセグメント２２０へ伝送される。放射線２５５および２６５は周縁の放射線であり、放射線２６０および２７０は主要放射線である。線２０５は光学系２００の光軸をあらわしている。
【００４６】
オフアクシスミラーセグメント２２０は光線を受光し、この光線を反射する。オフアクシスミラーセグメント２２０は凹面である。これは像面湾曲修正を助長する。光線２５５，２６０，２６５および２７０はオフアクシスミラーセグメント２２０から、開口絞り２３０を通って反射される。開口絞り２３０を通過すると、光線２５５，２６０，２６５および２７０はレンズ２４０に入射する。光線を受光すると、屈折レンズグループ２４０は光学系２００のメイン光学パワーを提供し、光線を基板２５０上にフォーカシングして、基板２５０上に像を形成する。屈折レンズグループ２４０は単独の屈折性素子でも、屈折性素子のセットでもよい。開口絞り２３０は、屈折性のレンズグループ２４０の正面焦点に配置されるべきである。基板２５０は、オフアクシスミラーセグメント２２０および屈折レンズグループ２４０を含む光学系全体の像平面に配置される。
【００４７】
図３には、本発明に相応する、例えばリソグラフィ投影装置１００等である、リソグラフィツールで使用されるオフアクシスミラーセグメントを有する投影システム３００のダイヤグラムが示されている。投影システム３００は、投影システム２００と類似した機能を提供するが、結像されるべきウェハまたは基板の配置においてより柔軟である。
【００４８】
投影システム３００は、パターンジェネレータ３０５，オフアクシスミラーセグメント３１０，フォールドミラー３１５，リレー３２０，開口絞り３２５および屈折性のレンズグループ３３０を含む。パターンジェネレータ３０５は、ウェハまたは他の基板上に像を形成するために使用される光を変調する。パターンジェネレータ３０５は空間光変調器（ＳＬＭ）であってもよいが、これはＳＬＭに制限されない。放射線３５５，３６０，３６５および３７０等の光線は、パターンジェネレータ３０５からオフアクシスミラーセグメント３１０へ伝送される。放射線３５５および３６５は周縁の放射線であり、放射線３６０および３７０は主要放射線である。線３４５は光学系３００の光軸をあらわしている。
【００４９】
オフアクシスミラーセグメント３１０は光線を受光し、この光線を反射する。オフアクシスミラーセグメント３１０は凹面である。これは像面湾曲修正を助長する。光線３５５，３６０，３６５および３７０はオフアクシスミラーセグメント３１０から、フォールドミラー３１５へ反射される。フォールドミラー３１５は光線をリレー３２０へ反射させる。フォールドミラー３１５を使用することによって、ウェハ３４０の配置における柔軟性が、投影システム２００の場合よりも向上する。中間像３７５が形成され、これはリレー３２０の前に生じる。
【００５０】
当業者には公知であるように、リレー３２０は屈折レンズのセットおよびミラーを含む。リレー３２０は、投影システム３００に対して光学的なパワーを供給し、光線は開口絞り３２５を通過する。開口絞り３２５を通過すると、光線３５５，３６０，３６５および４０は屈折レンズグループ３３０に入射する。光線を受光すると、屈折レンズグループ３３０は付加的な光学的なパワーを投影システム３００に対して供給し、光線を基板３４０上に焦点合わせし、基板３４０上に像を形成する。屈折レンズグループ３３０は単独の屈折性素子または屈折性素子のセットである。開口絞り３２５は、屈折レンズグループ３３０の正面焦点に配置されるべきである。
【００５１】
図４には、本発明の実施例に相応する、例えばリソグラフィ投影装置１００である、リソグラフィツールにおいて使用されるためのオフアクシスミラーセグメントを有する投影システム４００のダイヤグラムが示されている。投影システム４００は、投影システム２００と類似した機能を提供するが、結像されるべき基板の配置においてより柔軟である。投影システム４００は、投影システム２００または３００よりも良好な像面湾曲修正および色収差の低減も提供する。
【００５２】
投影システム４００は、パターンジェネレータ４０５，オフアクシスミラーセグメント４１０，負屈折レンズグループ４１５，フォールドミラー４２０，リレー４２５，開口絞り４３０および屈折レンズグループ４３５を含む。パターンジェネレータ４０５は、ウェハまたは他の基板上に像を形成するために使用される光を変調する。パターンジェネレータ４０５は空間光変調器（ＳＬＭ）であってもよいが、ＳＬＭに制限されるものではない。放射線４５５，４６０，４６５および４７０等の光線は、パターン生成デバイス４０５からオフアクシスミラーセグメント４１０へ伝送される。放射線４５５および４６５は周縁の放射線であり、放射線４６０および４７０は主要放射線である。線４４５は投影システム４００の光軸をあらわしている。
【００５３】
オフアクシスミラーセグメント４１０は光線を受光し、この光線を反射する。オフアクシスミラーセグメント４１０は凹面である。これは像面湾曲修正を助長する。光線４５５，４６０，４６５および４７０はオフアクシスミラーセグメント４１０から、負屈折レンズグループ４１５へ反射される。負屈折性（negative refractive）レンズグループ４１５は、１つまたは複数の屈折性レンズ素子を含む。ある実施形態では、負屈折レンズグループ４１５は、負屈折性レンズ素子を含む。負屈折レンズグループ４１５は、変調された光の中の色収差を修正するために使用される。これによって、投影システム４００内の他のレンズグループがシンプルになる。負屈折レンズグループ４１５を通過すると、変調された光は凹面鏡を４２０を離れるように反射される。凹面鏡４２０はさらなる像面湾曲修正を行う。凹面鏡４２０は、負屈折レンズグループ４１５近傍に配置されている。ある実施形態では、凹面鏡４２０は負屈折レンズグループ４１５のできるだけ近くに配置される。凹面鏡４２０は変調された光を、負屈折レンズグループ４１５を通して戻す。中間像４７５は、変調された光が、負屈折レンズグループ４１５を通過した後に形成される。
【００５４】
変調された光はその後、リレー４２５を通って伝送される。当業者には公知であるように、リレー４２５は屈折性レンズのセットおよびミラーを含む。リレー４２５は、投影システム４００に対して光学的なパワーを供給し、光線は開口絞り４３０を通過する。開口絞り４３０を通過すると、光線４５５，４６０，４６５および４７０は屈折レンズグループ４３５に入射する。光線を受光すると、屈折レンズグループ４３５は付加的な光学的パワーを投影システム４００に供給し、光線を基板４４０上に焦点合わせし、基板４４０上に像を形成する。屈折レンズグループ４３５は単独の屈折性素子または屈折性素子のセットであり得る。開口絞り４３０は、屈折性のレンズグループ４３５の正面焦点に配置されるべきである。
【００５５】
図５は、本発明に相応する、オフアクシスミラーセグメントを有する投影システムを含むリソグラフィ装置を使用してデバイスを製造する方法５００のフローチャートである。方法５００はステップ５１０で始まる。ステップ５１０では、投影ビームが放射される。例えば、放射システム１０２が投影ビームを放射するために使用される。ステップ５２０では、パターニングされた投影ビームが、ステップ５１０で放射された投影ビームに基づいて生成される。例えば、放射された投影ビームへパターンを加えるためにパターンジェネレータ１０４が使用される。ステップ５０３では、パターニングされた投影ビームが、オフアクシスミラーセグメント（例えばオフアクシスミラーセグメント２２０）を用いて反射される。ステップ５４０では、ステップ５３０で形成された、反射されたパターニングされた投影ビームが焦点合わせされる。本明細書に記載された教示を基に当業者には公知のように、焦点合わせは、反射性素子と屈折性素子を組み合わせて行われる。本明細書に記載された教示を基に当業者には公知のように、ステップ５５０では、反射された、パターニングされた投影ビームを基板上に結像することによってデバイスが製造される。デバイスの例には集積回路およびフラットパネルディスプレイが含まれるが、これに制限されない。方法５００はステップ５６０で終了する。
【００５６】
一般的に、本発明は幾つかの利点を有している。しかし以下のものに制限されない。オフアクシスミラーセグメントを、パターン生成デバイス（例えば空間光変調器）からの光を受光する第１の素子として使用することによって、システムの頑強性が向上する。特に、オフアクシスミラー内の不均一性がシステムパフォーマンスに影響を与えることはない。さらに、典型的に他のシステムにおけるパフォーマンスを退化させるウェッジエラーが関係なくなり、システムパフォーマンスに衝撃を与えることはない。結果として、投影光学システムにおいて典型的な第１の素子より大きいサイズのオフアクシスミラーセグメントが使用され、従って、全体的な空間光変調器領域が増長される。さらに、凹面鏡の使用は像面湾曲の修正にとって有利である。これは、光学系の屈折部分をシンプルにする。
【００５７】
結論
本発明の例示的な実施形態を開示した。本願はこれらの実施例に制限されるものではない。これらの例は説明のために開示されたのであって、限定ではない。代替的選択肢（本明細書に記載されたものと同等のもの、拡張、変形、偏差等）は、本明細書に含まれている教示に基づいて、当業者には明らかである。この種の代替的選択肢は、本発明の範囲および概念内である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に相応する、リソグラフィ投影装置のダイヤグラム。
【図２】本発明の実施形態に相応する、リソグラフィツールにおいて使用される、オフアクシスミラーセグメントを有する投影システムのダイヤグラム。
【図３】本発明の実施形態に相応する、リソグラフィツールにおいて使用される、オフアクシスミラーセグメントを有する投影システムのダイヤグラム。
【図４】本発明の実施形態に相応する、リソグラフィツールにおいて使用される、オフアクシスミラーセグメントを有する投影システムのダイヤグラム。
【図５】本発明の実施形態に相応する、オフアクシスミラーセグメントを有する投影システムを含むリソグラフィ装置を用いてデバイスを作成する方法のフローチャート。
【符号の説明】
【００５９】
１００  投影装置、  １０２  放射システム、  １０４  パターンジェネレータ、  １０６  対象テーブル、  １０８  投影システム、  １１０  投影ビーム、  １１２  放射源、  １１４  基板、  １２０  標的部分、  １２２  放射ビーム、  １２４  照明システム、  １２６  コンディショニングデバイス、  １２８  調整デバイス、  １３０  インテグレータ、  １３２  コンデンサ、  １３４  干渉測定デバイス、  １３６  ベースプレート、  １３８  干渉ビーム、  １４０  ビームスプリッタ、  ２００，３００，４００  投影システム、  ２１０，３０５，４０５  パターンジェネレータ、  ２２０，３１０，４１０  オフアクシスミラーセグメント、  ２３０，３２５，４３０  開口絞り、  ２４０，３３０，４３５  屈折レンズグループ、  ２５０，３４０，４４０  基板、  ２５５，２６０，２６５，２７０，３５５，３６０，３６５，３７０，４５５，４６０，４６５，４７０  放射線、  ３１５，４２０  フォールドミラー、  ３２０，４２５  リレー、  ４１５  負屈折レンズグループ、  ３７５，４７５  中間像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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