(57)【要約】１次元ラインを対象ワークピースにプリントする極紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィルーリングエンジンは、ＥＵＶ放射光の光源と、１Ｄパターンを定義するパターンソースと、パターンソースを照射する照明ユニット（ＩＵ）と、１Ｄパターンに対して光学的に共役な像面に、１Ｄパターンを縮小係数Ｎが１より大きい状態で光学的に結像する投影光学（ＰＯ）とを含む。パターンソースの照射は、軸上又は軸外で可能である。１Ｄパターンは第１の空間周波数を有する一方、１Ｄパターンの光学像は、少なくとも第１の空間周波数の２倍の第２の空間周波数を有する。パターンソースは、平坦又は湾曲である。ＩＵは、中継反射器を含み得る。ＰＯの反射器は、該反射器を集合的に形成する複数の空間的に異なる反射要素を含み得る。このエンジンは、パターンソースの１Ｄパターンのピッチに実質的に等しい空間分解能を有する２Ｄパターンの光学像の形成を許容しない。【選択図】  図１Ｂ
2019517033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次元（１Ｄ）ラインを対象ワークピースにプリントするように構成された極紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィルーリングエンジンであって、前記エンジンは、
極紫外線放射光を射出するように構成された極紫外線光源と、
実質的に固定された位置で、実質的な１次元パターンを定義するパターンソースを保持するように構築されたホルダと、
前記ホルダによって保持された前記パターンソースに対して相対的に前記対象ワークピースを移動するように構成されたワークピースステージと、
前記極紫外線放射光を前記パターンソースに照射するように構成された照明ユニット（ＩＵ）と、
前記照明ユニットと前記ワークピーステージの間の投影光学（ＰＯ）サブシステムであって、前記ワークピースステージによって前記対象ワークピースを再配置しながら、前記実質的な１次元パターンの光学像を前記対象ワークピースの表面である像面に形成するように構成された投影光学サブシステムと、
を備えた、
極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項２】
前記像面は、前記実質的な１次元パターンに対して光学的に共役である、請求項１に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項３】
前記ワークピースステージは、前記投影光学サブシステムを介して前記対象ワークピースが前記極紫外線放射光で露光されている期間中に実質的に一定の速度となっている走査動作において、前記対象ワークピースを移動するように構成されている、請求項１に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項４】
前記照明ユニットが、
前記極紫外線光源からの前記放射光を集光するように配置された第１のフライアイ（ＦＥ）反射器と、
前記第１のフライアイ反射器からの前記放射光を受光するように配置された第２のフライアイ反射器と、
を備えており、
照明ユニット及び前記パターンソースは、前記投影光学サブシステムの、２つの平面図形の交差によって定義される照明瞳を形成するように光学的に協働し、
前記ルーリングエンジンは、前記極紫外線放射光の少なくとも一部を前記照明瞳の境界内に伝送するように構成されている、請求項１に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項５】
前記照明瞳は、２つの円の交差によって定義されている、請求項４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項６】
前記極紫外線放射光の実質的にすべてを前記境界内に伝送するように構成されている、請求項４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項７】
前記照明ユニットは、
前記第２のフライアイ反射器によって反射された前記放射光を、前記パターンソースに向かって反射するように構成された中継反射器をさらに備えている、請求項４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項８】
前記投影光学サブシステムは、第１及び第２の反射器を含んでおり、
前記第１及び第２の反射器のうちの少なくとも１つは、２つの空間的に異なる反射要素を含んでいる、請求項１に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項９】
前記投影光学サブシステムは、第３の反射器を含んでいる、請求項８に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項１０】
前記投影光学サブシステムは、
１００ミクロン以下の像面湾曲、
０．１波数以下の球面収差、コマ収差、及び非点収差のいずれか、及び、
２０％以下のディストーション、
のうち存在する１またはそれ以上を含む光学収差によって特徴付けられている、請求項１に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項１１】
前記パターンソースは、前記極紫外線放射光の回折の次数を表す光束を形成するように構成された位相回折グレーティングを含んでおり、前記回折の次数が、＋１及び−１の回折の次数を含んでいる、請求項１に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項１２】
前記投影光学サブシステムは、複数の反射器を含んでおり、前記複数の反射器のそれぞれが、前記＋１及び−１の回折の次数のうちの少なくとも１つを反射するように配置されている、請求項１１に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項１３】
前記パターンソースは、
反射回折グレーティング、
振幅回折グレーティング、及び、
伝送回折グレーティング、
のうちいずれかを含んでいる、請求項１に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項１４】
前記実質的な１次元パターンを有するパターンソースの表面は、湾曲しているか、又は平坦である、請求項１に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項１５】
１次元（１Ｄ）ラインを対象ワークピースにプリントするように構成された極紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィルーリングエンジンであって、前記エンジンは、
極紫外線放射光を射出するように構成された極紫外線光源と、
実質的な１次元パターンを有するパターンソースと、
前記極紫外線放射光を前記パターンソースに照射するように構成された照明ユニット（ＩＵ）と、
像面を前記パターンソースに対して移動させながら、前記１次元パターンの光学像を前記像面に形成するように構成された投影光学（ＰＯ）サブシステムと、
を備え、
前記投影光学サブシステムは、第１及び第２の反射器を含み、前記第１及び第２の反射器のうちの少なくとも１つは、第１及び第２の空間的に異なる反射要素を含んでいる、
極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項１６】
前記第１及び第２の反射器のうちの前記少なくとも１つは、軸に対して、又は平面に対して対称である、請求項１５に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項１７】
前記第１及び第２の反射要素のうちの少なくとも１つは、回転対称である表面の一部を定義する、請求項１５に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項１８】
前記投影光学サブシステムは、
１００ミクロン以下の像面湾曲、
０．１波数以下の球面収差、コマ収差、及び非点収差のいずれか、及び、
２０％以下のディストーション、
のうち存在する１またはそれ以上を含む光学収差によって特徴付けられている、請求項１５に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項１９】
前記第１及び第２の反射器は、アナスチグマチック光学システムを集合的に定義する、請求項１５に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項２０】
実質的に固定された位置で、前記パターンソースを保持するように構築されたホルダと、
前記極紫外線放射光が前記像面に供給されている間、前記ホルダによって保持された前記パターンソースに対して相対的に、前記像面を定義する前記対象ワークピースを再配置するように構成されたワークピースステージと、
をさらに備えている、請求項１５に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項２１】
前記極紫外線光源からの前記極紫外線放射光を集光するように配置された第１のフライアイ（ＦＥ）反射器と、
前記第１のフライアイ反射器からの前記極紫外線放射光を受光するように配置された第２のフライアイ反射器と、
をさらに備え、
照明ユニット及び前記パターンソースは、２つの平面図形の交差によって定義される、前記投影光学サブシステムのための結像瞳を形成するために操作可能な状態で協働し、
前記ルーリングエンジンは、前記極紫外線放射光の少なくとも一部を前記結像瞳の境界内に伝送するように構成されている、請求項１５に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項２２】
前記第２のフライアイ反射器によって反射された前記極紫外線放射光を、前記パターンソースに向かって反射するように構成された中継反射器をさらに備えている、請求項２１に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項２３】
前記結像瞳は、２つの円形の交差によって定義され、前記ルーリングエンジンは、前記極紫外線放射光の実質的にすべてを前記境界内で伝送するように構成されている、請求項２１に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項２４】
１次元（１Ｄ）ラインを対象ワークピースにプリントするように構成された極紫外線（ＥＵＶ）リソグラフィルーリングエンジンであって、前記エンジンが、
極紫外線放射光を射出するように構成された極紫外線光源と、
実質的な１次元パターンを有するパターンソースと、
前記極紫外線放射光を前記パターンソースに照射するように構成された照明ユニット（ＩＵ）と、
前記照明ユニットとワークピースステージの間の投影光学（ＰＯ）サブシステムであって、前記１次元パターンの像である縮小係数Ｎが１より大きい光学像を像面に形成するように構成され、かつ、前記像面が前記実質的な１次元パターンに対して光学的に共役である前記投影光学サブシステムと、
を備え、
前記１次元パターンは、第１の空間周波数を有しており、前記光学像は、第２の空間周波数を有しており、前記第２の空間周波数は、少なくとも前記第１の空間周波数の２倍である、
極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項２５】
前記投影光学サブシステムは、前記パターンソースへの、前記照明ユニットを介した前記極紫外線放射光の照射に応答して、前記パターンソースにおいて形成された２本の光束のみで前記像を形成するように構成されている、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項２６】
前記像面の１回の露光において２Ｄパターンの像の形成を許容しないように構成されている、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項２７】
前記２Ｄパターンの前記像の形成を許容しないように構成されており、前記２Ｄパターンが前記実質的な１次元パターンのピッチに実質的に等しい空間分解能を有している、請求項２６に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項２８】
前記照明ユニット及び前記前記パターンソースは、２つの平面図形の交差によって定義される、前記投影光学サブシステムのための結像瞳を形成するために操作可能に協働し、
前記ルーリングエンジンは、前記極紫外線放射光の少なくとも一部を前記結像瞳の境界内に伝送するように構成されている、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項２９】
前記照明ユニットは、
前記極紫外線光源からの前記極紫外線放射光を受光するように配置された第１の反射器と、
前記第１の反射器によって反射された前記極紫外線放射光を取得するように構成された第２の反射器と、
前記第２の反射器によって反射された前記極紫外線放射光を、前記パターンソースに向かって反射するように構成された中継反射器と、
を備えている、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項３０】
前記照明ユニットは、２つの反射器のみを備えている、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項３１】
前記２つの反射器のうちの少なくとも１つは、フライアイ（ＦＥ）反射器である、請求項３０に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項３２】
前記第１及び第２の反射器それぞれは、フライアイ（ＦＥ）反射器である、請求項２９に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項３３】
実質的に固定された位置で、前記パターンソースを保持するように構築されたホルダと、
前記ホルダによって保持された前記パターンソースに対して相対的に、その表面が前記像面を定義する前記対象ワークピースを移動するように構成されたワークピースステージと、
をさらに備えている、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項３４】
前記パターンソースは、位相１次元回析グレーティングを含んでいる、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項３５】
前記投影光学サブシステムを横断した２本の光束のみで前記光学像を形成するように構成されており、＋１及び−１の回折次数を表している前記２本の光束が、前記パターンソースへの前記極紫外線放射光の照射に応答して前記１次元パターンによって形成される、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項３６】
前記パターンソースは、
反射回折グレーティング、
伝送回折グレーティング、及び、
振幅回折グレーティング、
のうちいずれかを含んでいる、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項３７】
前記パターンソースは、
１次元ラインのみでパターン形成されたレチクル、及び、
１次元ラインのみによって定義された反射器アレイ、
のうちいずれかを含んでいる、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項３８】
前記実質的な１次元パターンを有するパターンソースの表面は、湾曲しているか、又は平坦である、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項３９】
前記投影光学サブシステムは、第１及び第２の反射器を含んでいる、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項４０】
前記投影光学サブシステムは、２つの反射器のみを含んでおり、前記２つの反射器のうちの少なくとも１つは、互いに空間的に異なる第１及び第２の反射要素を含んでいる、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項４１】
前記パターンソースへの前記極紫外線放射光の照射に応答して前記パターンソースにおいて形成されたゼロ次の回折光束を、前記像面に向かう伝搬から遮断するように配置された遮光要素をさらに備えている、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項４２】
前記投影光学サブシステムは、第１、第２、及び第３の反射器を含んでいる、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項４３】
前記投影光学は、
１００ミクロン以下の像面湾曲、
０．１波数以下の球面収差、コマ収差、及び非点収差のいずれか、及び、
２０％以下のディストーション、
のうち存在する１またはそれ以上を含む光学収差によって特徴付けられている、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項４４】
前記照明ユニットは、（ｉ）前記１次元パターンの範囲の方向と（ｉｉ）前記パターンソースの表面に対する法線の双方に対して平行な入射の平面内で、前記パターンソースを照射するように構成されている、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項４５】
前記１次元パターンは、１次元回析グレーティングを形成し、前記照明ユニットは、第１の軸に沿って前記パターンソースを照射するように構成され、前記パターンソースの表面への前記第１の軸の投影は、前記グレーティングのラインと平行である、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項４６】
前記照明ユニットから前記パターンソースへ入射する極紫外線放射光の平均波数ベクトルが、前記第１の軸と実質的に平行である、請求項４５に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【請求項４７】
前記照明ユニットは、前記パターンソースの表面と実質的に直角に前記パターンソースを照射するように構成されている、請求項２４に記載の極紫外線リソグラフィルーリングエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハのリソグラフィ処理に使用される露光ツールに関連しており、より詳細には、数１０ｎｍ以下だけ互いに分離された平行線のパターンをウエハ上に形成するように構成された、簡略化された露光ツールに関連している。
【０００２】
本出願は、２０１６年５月１９日に出願された米国特許仮出願第６２／３３８，８９３号「ＥＵＶ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｄｅｎｓｅ  Ｌｉｎｅ  Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ」、２０１６年６月２０日に出願された第６２／３５２，５４５号「Ｄｅｎｓｅ  Ｌｉｎｅ  Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ  Ｍａｔｃｈｉｎｇ」、２０１６年６月２２日に出願された第６２／３５３，２４５号「Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｔｈａｔ  Ｕｔｉｌｉｚｅｓ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｓｔｉｔｃｈｉｎｇ」、２０１７年３月２４日に出願された第６２／４７６，４７６号「Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｈｅａｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｒａｍｅ  ｆｏｒ  Ｐｅｌｌｉｃｌｅ」、２０１７年４月１９日に出願された第６２／４８７，２４５号「Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ  ｆｏｒ  Ｄｅｎｓｅ  Ｌｉｎｅ  Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ  ｉｎ  ＥＵＶ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｒｅｇｉｏｎ」、２０１７年４月２６日に出願された第６２／４９０，３１３号「Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｆｌａｔ  １Ｄ−Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｍａｓｋ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｉｎ  ＥＵＶ−Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｔｏｏｌ」、及び２０１７年５月１１日に出願された第６２／５０４，９０８号「Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｃｕｒｖｅｄ  １Ｄ−Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  Ｍａｓｋ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｉｎ  ＥＵＶ−Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｔｏｏｌ」のそれぞれ、及びすべての優先権を請求する。上で識別された各特許文献の開示は、参照によって本明細書に包含されている。上で識別された特許文献は、本明細書では総称して我々の先行出願と呼ばれる。
【背景技術】
【０００３】
現在市販されているＥＵＶリソグラフィ機器（以下では、汎用ＥＵＶシステムと呼ばれる）は、任意の２次元（２Ｄ：ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）パターン（複数可）を有するレチクルマスクを、半導体ウエハ（基板）上の長方形のフィールドに結像するように構築される。レチクルから光学的に転写されてウエハ上に結像される必要があるそのようなパターンの２Ｄの性質のため、関連する技術であるＥＵＶシステムは必然的に、基板とレチクルの間の相対的移動に備える走査システムとして実装され（現在、このシステムは、レチクルの１つの移動ステージ、及び基板の少なくとも１つの移動ステージ（複数可）を使用して実装されている）、この走査システムを使用しなければ、十分な精度及び分解能での、基板へのレチクルパターンのすべての特徴の転写はかなり複雑になり、実際、実現されない。現在使用されているシステムの構造上及び動作上の複雑さは、必然的に、運用コストを大幅に増やし、部分的に光学システムを通るＥＵＶ光の伝送が制限されることにより、単位時間当たりの基板の露光回数を減らす。さらに、パターンの転写が、２Ｄでの光学結像のプロセスを必要とするため、既存の汎用ＥＵＶシステムの光学的構成要素の列（train）は、高度な複雑さを必要とし、このような複雑さによって特徴付けられる。例えば、そのようなシステムは、ミラーの表面の粗さが０．１ｎｍ  ｒｍｓ未満であり、ミラーの位置合わせの許容誤差が１ｎｍ程度である、光学縦列（optical train）の投影部分にある６つの磨かれたミラーと、光学縦列の構造的に複雑で調節可能な照明部分と、複雑な反射コーティングを含む大きいレチクル又はマスクとを含んでいる。加えて、適切なパターンの転写は、位置合わせマークの複雑な組み合わせの使用を必要とする。これらはすべて、必然的に、汎用ＥＵＶシステムの設計及び製造の高いコストにつながる。
【０００４】
汎用ＥＵＶシステムの商業的競争力を保証することに伴う、十分認識されていて、実際的な解決策を必要とするその他の本質的な問題は、次を含んでいる。（Ａ）汎用ＥＵＶシステムが通常は備えているＥＵＶ光源からの不十分な光学パワー。現在、典型的な出力は、約４０Ｗ〜８０Ｗである。この問題は、ＥＵＶシステムの照明サブシステムによってＥＵＶ光源からレチクルに供給される光学パワーが、ＥＵＶミラーの（ミラーごとに約７０％に）制限された反射率のためにさらに減少するという事実によって、悪化する。照明サブシステムは、交換可能なように照明ユニット（ＩＵ：ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  ｕｎｉｔ）又は照明レンズ（ＩＬ：ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  ｌｅｎｓ）とさらに呼ばれてもよい。（Ｂ）レチクルマスク上の欠陥及び／又は粒子に対する敏感さ。実際、汎用ＥＵＶシステムは、レチクルからウエハ上へ２Ｄパターンを高分解能で結像するように構成されるため、ウエハに転写されるパターンは、レチクル上の欠陥又は粒子によって容易に破損される可能性がある。言い換えると、数１０ナノメートルよりも大きいレチクル上の各欠陥又は粒子は、ウエハ上にプリントされるパターンを破損する可能性がある。（Ｃ）プリントされる任意のパターンの２Ｄの性質及び高分解能によって課される、投影サブシステムの光学収差に対する極端に厳しい要件。投影サブシステムは、交換可能なように投影光学（ＰＯ：ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｏｐｔｉｃｓ）サブシステムとさらに呼ばれてもよい（投影レンズ（ＰＬ：ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｌｅｎｓ）と呼ばれてもよい）。
【０００５】
ＥＵＶリソグラフィプロセス（具体的には、好ましくは１９３ｎｍに近い波長を有する深紫外線（ＤＵＶ：Ｄｅｅｐ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光、及び液浸レンズを使用した、基板の複数のパターン形成を含むプロセス）の現在使用されている代替手段は、安価であり得るが、複数の露光間の複雑なウエハ加工を含んでいる。結局、特徴の必要な分解能が増加するにつれて、複数パターン形成プロセスのコストは、汎用ＥＵＶ露光のコストと同程度になる。
【０００６】
前述したどの理由の場合も、簡略化された形状を加工するパターンをプリントするための汎用ＥＵＶシステム及び／又は代替の液浸システムの使用は、経済的魅力がない。したがって、半導体基板への簡略化されたレチクルパターンの像転写に関与する光学機械の要件だけでなく、産業にとって有益であるコストも満たす設計及び動作の特性を有している、簡略化されたＥＵＶシステムを構成する必要性が存在している。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の実施形態は、基板のパターン形成可能な表面に直線を要素とするアレイをプリントするように具体的に構成された専用１Ｄ極ＵＶ（ＥＵＶ）露光ツール又はルーリングエンジンを説明する。さらに実施形態は、極ＵＶ（ＥＵＶ）露光ツールを介して放射光を伝送し、物体（直線を要素とするアレイを含む）の光学像をそのような基板に形成するための方法を提供する。
【０００８】
特に、実施形態は、ＥＵＶ放射光を射出するように構成されたＥＵＶ光源と、実質的な１Ｄパターンを定義するパターンソースを実質的に固定された位置に保持するように構築されたホルダと、ホルダによって保持されたパターンソースと相対的にワークピースステージの表面を移動するように構成されたワークピースステージと、光源からのＥＵＶ放射光を実質的な１Ｄパターンに照射するように構築されたＩＵと、ＩＵとワークピースステージの間のＰＯサブシステムであって、ワークピースステージによって像面の位置を変えながら、１Ｄパターンの光学像をこの像面に形成するように構成されているＰＯサブシステムと、を含んでいる１Ｄ  ＥＵＶルーリングエンジンを提供する。特定の場合では、像面は実質的な１Ｄパターンと光学的に共役である。
【０００９】
実施形態は、ＥＵＶ放射光を射出するように構成されたＥＵＶ光源と、実質的な１Ｄパターンを有するパターンソースと、光源からのＥＵＶ放射光を実質的な１Ｄパターンに照射するように構成されたＩＵと、ワークピースステージと、ＩＵとワークピースステージの間のＰＯサブシステムであって、ワークピースステージによって像面を移動させながら、１Ｄパターンの光学像をこの像面に形成するように構成されているＰＯサブシステムと、を含んでいる１Ｄ  ＥＵＶルーリングエンジンも提供する。ここで、ＰＯサブシステムは、第１及び第２の反射器を含んでおり、第１及び第２の反射器のうちの少なくとも１つは、第１及び第２の空間的に異なる反射要素を含んでいる。１つの事例では、これらの空間的に異なる反射要素は、互いに空間的に分離されている。
【００１０】
本発明の実施形態は、ＥＵＶ放射光を射出するように構成されたＥＵＶ光源と、実質的な１Ｄパターンを有するパターンソースと、光源からのＥＵＶ放射光を実質的な１Ｄパターンに照射するように構成されたＩＵと、像面がパターンソースに対して相対的に位置変えされると同時に、像面が実質的な１Ｄパターンに光学的に共役となる状態において、１Ｄパターンの像であって縮小係数Ｎが１より大きい光学像を、像面に形成するように構成されたＰＯサブシステムとを含んでいる１Ｄ  ＥＵＶルーリングエンジンも提供する。ここで、ルーリングエンジンは、１Ｄパターンが第１の空間周波数を有し、１Ｄパターンの光学像が第２の空間周波数を有し、第２の空間周波数が第１の空間周波数の少なくとも２倍であるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本発明は、以下の概して正確な縮尺ではない図面と併せて、以下の詳細な説明を参照することによって、さらに十分に理解されるであろう。
【図１Ａ】本発明の実施形態の一般化された概略図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態の一般化された概略図である。
【図２Ａ】本発明のアイデアに従って構成された、側面から見た照明ユニットの実施形態の概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａの実施形態の、正面から見た反射器の概略図である。
【図２Ｃ】図２Ａの実施形態の、正面から見た反射器の概略図である。
【図２Ｄ】反射器が同等のレンズによって置き換えられた、図２Ａの実施形態の一次レイアウトを示す図である。
【図３Ａ】投影光学設計の実施形態を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ａの投影光学（ＰＯ：ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｏｐｔｉｃｓ）の設計のツェルニケパラメータを示す図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態の瞳のパラメータの決定及び関連するシステムを示す図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態の瞳のパラメータの決定及び関連するシステムを示す図である。
【図５】本発明のシステムの代替の実施形態を示す図である。
【図６】本発明のシステムの実施形態で使用するための、特定の条件下で必要な光源からの放射パワー出力を表すマップを示す図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態及び関連する技術の標準的な高ＮＡ  ２Ｄ  ＥＵＶツールの焦点を介した最良の線量で、レジストモデルから出力されたデータを示す図である。
【図７Ｂ】関連する技術において採用されているシステム、及び本発明の実施形態に従って構成されたシステムを使用して、リソグラフィによって形成されたパターンの特徴の重要な寸法の比較を提供する図である。
【図７Ｃ】関連する技術において採用されているシステム、及び本発明の実施形態に従って構成されたシステムを使用して、リソグラフィによって形成されたパターンの特徴の重要な寸法の比較を提供する図である。
【図８Ａ】本発明のシステムによって像面に形成された露光フィールドの形状の例を示す図である。像面の各領域は、少なくとも２回走査（示された矢印に沿って）される。
【図８Ｂ】本発明のシステムによって像面に形成された露光フィールドの形状の例を示す図である。像面の各領域は、（示された矢印に沿って）少なくとも２回走査される。
【図８Ｃ】本発明のシステムによって像面に形成された露光フィールドの形状の例を示す図である。像面の各領域は、（示された矢印に沿って）少なくとも２回走査（示された矢印に沿って）される。
【図９Ａ】ＬＰＰからＩＦへＥＵＶ放射光の焦点を再び合わせるための楕円体ミラーを備えるレーザ駆動プラズマ光源の光集光システムの構成を示す図である（このシステムは、その後、本発明のＩＵの実施形態の光源として機能する）。比較のために、５ｓｒの集光器及び１．６ｓｒの副開口部の構成が概略的に示されている。
【図９Ｂ】中央開口部９１０Ａを備える集光器９１０、錫ジェット９１４、及び二次光源ＩＦ９１６を示している、図９Ａのレーザ駆動プラズマ光源の光束で表現されたモデルの概略図である。
【図９Ｃ】計算に使用されるモデルに従う、レーザ駆動プラズマ光源のプラズマの仮定した実質的なガウス分布を示す図である。
【図９Ｄ】計算に使用されるモデルに従う、レーザ駆動プラズマ光源のプラズマの仮定した実質的なガウス分布を示す図である。
【図１０Ａ】光軸から見下ろした、レーザ駆動プラズマ光源モデルの放射光の角度分布、及び光軸を横切る識別された断面内の、同じ光源の放射光の角度分布をそれぞれ示す図である。
【図１０Ｂ】光軸から見下ろした、レーザ駆動プラズマ光源モデルの放射光の角度分布、及び光軸を横切る識別された断面内の、同じ光源の放射光の角度分布をそれぞれ示す図である。
【図１１Ａ】プラズマ光源の集光器によって反射された光束の収束点を通る二次光源の平面で、モデル化されたレーザ駆動プラズマ光源によって生成された光束の分布、及び該光束の方向余弦をそれぞれ示す図である。
【図１１Ｂ】プラズマ光源の集光器によって反射された光束の収束点を通る二次光源の平面で、モデル化されたレーザ駆動プラズマ光源によって生成された光束の分布、及び該光束の方向余弦をそれぞれ示す図である。
【図１２】本発明のアイデアに従う、１Ｄ  ＥＵＶ露光ツールの代替の実施形態の光学縦列の一部を概略的に示す図である。
【図１３Ａ】ＰＯサブシステムの実施形態の特定の実装の透視図を概略的に示す図であり、このＰＯサブシステムでは、一次反射器及び二次反射器のうちの少なくとも１つが、互いに空間的に異なっている複数の反射要素を含むように構成される。
【図１３Ｂ】パターンソースの１Ｄパターンの要素の範囲の方向に対して、ＰＯサブシステムの複数の反射要素の反射器（複数可）の配置の対称性を図示することによって、図１３Ａの図を補完する概略図である。                                           図面の簡略さ、明確さ、及び理解を適切に促進するために、図面内の要素のサイズ及び相対的縮尺は、実際のサイズ及び縮尺とは異なるように設定されていることがある。同じ理由のため、１つの図面に存在するすべての要素が、別の図面において示されること及び／又はラベル付けされることは、必ずしもない。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の好ましい実施形態に従って、空間的に高密度に敷き詰められた平行線を含んでいる新しい１次元パターンを使用して、選択された基板（並びに特定の場合では、リソグラフィによって定義されたパターン、及び特定の場合では、空間的に変形されたパターンをすでに有する基板）にリソグラフィによってマークを付けるためのＥＵＶ露光ツール及び方法が開示される。
【００１３】
本明細書において使用されるとき、及び特に明記されない限り、「１次元パターン」（又は、「１Ｄパターン」）という用語は、フォトマスク又はレチクルの表面上で定義され、通常は、互いに横切る２つの軸に沿って、該表面を横切って伸びる、幾何学的パターンを指す（フォトリソグラフィの方法を使用して、半導体ウエハなどの選択された基板上の感光性フォトレジストに転写されて、そのような１Ｄパターンの像を作成するため）。１Ｄパターンは、第２の軸に沿って大幅に変更されないまま、パターンの第１の軸に沿って変化してもよい（すなわち、１Ｄパターンは、第２の軸に沿った幾何学的変化によって特徴付けられてもよく、その変化の値は、第１の軸に沿って観察された変化の５０％を超えず、第１の軸に沿って観察された変化の２０％を超えないことが好ましく、第１の軸に沿って観察された変化の１０％を超えないことがさらに好ましく、第１の軸に沿って観察された変化の５％以下であることがさらにいっそう好ましく、第１の軸に沿って観察された変化の１％以下であることが最も好ましい）。１Ｄパターンの例は、間隔が空けられた、基本的に同一、平行、かつ伸長されたパターン要素（例えば、フォトマスクで定義された、他の部分が不透明なスクリーン内の平行な直線又はスリットの組み合わせなど）の任意の集合によって提供される。特定の場合では、この１Ｄパターン等（ｔｈｅ  ＩＤ−ｐａｔｔｅｒｎ  ａｔ  ｈａｎｄ）は、第１の選択された軸に沿った周期的に変化する振幅、及び第１の軸を横切るように選択された第２の軸に沿った一定の振幅によって特徴付けられた、線形（１Ｄ）のグレーティング（１Ｄ回析格子など）を形成してもよい。さらに、当業者によって理解されるように、それでもなお、光学システム又は基板の変形によって引き起こされる像のディストーション（複数可）を修正するために、１Ｄパターンは、第１及び／又は第２の軸に沿って小さい変動を有してもよい。本開示の目的では、実質的な１Ｄパターンを含んでいる要素又は構成要素は、パターンソースと交換可能なように呼ばれてもよい（例えば、レチクル又はマスクのいずれとしてであるかなどの、そのような要素又は構成要素の特定の構成に関わらない）。
【００１４】
それと比較して、「２次元パターン（２Ｄパターン）」という用語は必然的に、相互に横切る軸の両方に沿って定義される変動又は変化を有するパターン要素の集合を表すように定義される。２Ｄパターンの最もシンプルな例の１つは、グリッド又はメッシュによって実現される（グリッド又はメッシュは、２つの横切る軸に沿って空間的周期が定義された場合、２Ｄグレーティングを形成する）。本明細書で開示されたレチクルのフォトマスクのパターンを参照すると、１Ｄ及び２Ｄパターンはそのようなものであると見なされており、これは、それらのパターンが形成される基板（又はフォトマスク）の表面の曲率に関わらない。簡単にするために、本発明のＥＵＶシステム（このＥＵＶシステムにおいて、本明細書で説明される目的の実施形態が使用されるよう意図されている）は、具体的に、１Ｄレチクルパターンを結像するよう意図的に構築され、本明細書では１Ｄ  ＥＵＶシステムと呼ばれる。簡単にするために、対照的に、２Ｄパターンが形成されたレチクルの結像を実現するように構成されたＥＵＶシステム（汎用ＥＵＶシステムなど）は、２Ｄ  ＥＵＶシステムと呼ばれてもよい。
【００１５】
本発明の実施形態は、２Ｄ  ＥＵＶシステムを使用した関連する技術において発生する複雑な実際の問題に対する解決策を提供する。
【００１６】
先端的な半導体の製造業者において、１０ｎｍ（以下）のピッチの周期的特徴をプリントするように構成されたコスト効率の良いリソグラフィの方法及びシステムを現在利用できないという問題は、（１）ＥＵＶ光と、（２）（２ｉ）露光ツールの照明サブシステム及び投影サブシステムに対して実質的に固定された関係に位置し、（２ｉｉ）汎用ＥＵＶシステムとは対照的に、走査を行わず、（２ｉｉｉ）実質的に線形な回折グレーティング（振幅グレーティング又は位相グレーティングであってもよい）を有するように構成されたレチクル（適切なレチクルステージ上で構成）と、（３）０．４０〜０．６０のＮＡ及び２０％〜４０％の遮蔽（obscuration）を有する投影光学システム（したがって、ＮＡの観点からは、瞳の遮蔽は二乗の値になる）と、（４）ウエハ走査ステージとを使用して、高品質の線形グレーティング（本明細書では、「高密度ライン」と交換可能なように呼ばれる）の空間的に高密度のパターンを光学的に結像するように構築されたＥＵＶ露光ツールの設計によって解決される。
【００１７】
レチクルパターンの像と、ウエハ上にすでに存在するその他のパターンの間の適切な一致するオーバーレイの不足によってもたらされる問題は、ウエハの走査及び露光のプロセスの間に、ウエハステージの走査の軌道を適切に調整することによって、及びレチクルパターンの光学的倍率及び「倍率傾斜」（後者の用語は露光フィールドにわたる倍率の線形変動を示す）を賢明に変化させることによって、本発明の１Ｄ  ＥＵＶシステムを使用して解決される。そのような実行において、連続的に走査する露光フィールドを、従来のツール（従来のツールの動作は、隣接するショット間に不連続を作る）を使用してプリントされた層のディストーションに幾何学的に一致させる問題は、任意選択でウエハ上のすべての縞を２回走査し、１回目の通過時にショットを１つおきに露光し、２回目の通過時に他のショットを露光することによって、解決される。
【００１８】
ウエハ上に形成された直接隣接する露光フィールド間の不十分な品質のスティッチングの持続する問題は、レチクル、ウエハ、及び中間像面のうちの１つに近接して配置され、ウエハの露光される領域全体にわたって空間的に一貫性のある規則正しい露光を生み出すような方法で個々の露光フィールドの外周を定義するように賢明に成形された、「ブラインド」視野絞りを、本発明の１Ｄ  ＥＵＶシステムに含めることによって、解決される。特定の場合では、ブラインド視野絞りは、多角形の外周を有する開口部を含む。
【００１９】
ＥＵＶ光を利用する露光ツールでは一般的な、不十分な照明レベルの持続する問題は、本発明の高密度ラインの１Ｄ  ＥＵＶリソグラフィシステムにおいて、（１）個眼化されたフライアイ反射器のアレイを含んでいる第１及び第２の反射器と、（２）そのような反射器とレチクルの間に配置された中継ミラーとを備える照明光学アセンブリを提供することによって、解決される。そのような１Ｄ  ＥＵＶシステムでは、フライアイアレイ反射器のうちの１つの形状は、１Ｄレチクルパターンを特徴付けるピッチ値の全範囲にわたって二光束干渉に対して最適化された投影光学アセンブリの入射瞳の形状に一致するのが好ましい。
【００２０】
ＥＵＶ光を利用する露光ツールでは一般的な、不十分な照明レベルの持続する問題は、本発明の高密度ラインの１Ｄ  ＥＵＶリソグラフィシステムにおいて、（１）個眼化されたフライアイ反射器のアレイを含んでいる第１及び第２の反射器と、（２）有限な曲率半径を有し（つまり、湾曲している）、実質的に線形の回折グレーティングパターンを含んでいる表面を有するレチクルとを備える照明光学アセンブリを提供することによって、解決される。そのような１Ｄ  ＥＵＶシステムでは、フライアイアレイ反射器のうちの１つの形状は、１Ｄレチクルパターンを特徴付けるピッチ値の全範囲にわたって二光束干渉に対して最適化された投影光学アセンブリの入射瞳の形状に一致するのが好ましい。加えて、そのような１Ｄ  ＥＵＶシステムは、フライアイアレイの１つにおける各反射器を、１Ｄレチクルパターンを特徴付けるピッチ値の全範囲にわたって二光束干渉に対して最適化された投影光学アセンブリの入射瞳に結像するように設計される。
【００２１】
本発明のアイデアの実装は、１０ナノメートル及び７ナノメートルのノードの半導体デバイス（国際半導体技術ロードマップ（例えば、ＩＴＲＳ  ２．０）に従って定義される）を可能にするために、高密度のラインパターンを、コスト効率の良い方法で、高分解能で光学的に転写するように構成された露光ツール又は機械を提供する（高分解能は、周期的な線パターンにおいて、例えば、多くの場合、２０ナノメートルまでのピッチ又は周期に対応し、１０ナノメートル未満のピッチ又は周期に対応することが好ましく、数ナノメートル（例えば、５ナノメートル以下）のピッチ又は周期に対応することがさらに好ましい）。本発明のアイデアは、最新の高密度の半導体チップ設計がますます幾何学的１Ｄパターンに基づいているということの理解から生じている。１Ｄパターン（１Ｄグレーティングを表すパターンなど）をレチクルから対象の基板に光学的に結像するように特に構築された本発明の１Ｄ  ＥＵＶシステムの実施形態は、以下において、汎用２Ｄ  ＥＵＶシステムを上回る明確な構造上及び動作上の利点を保有している。
【００２２】
１Ｄ  ＥＵＶシステムの光学システム（複数可）は、２Ｄ  ＥＵＶシステムの光学システムと比較して、大幅に簡略化され、より少ないミラーの表面を含む余裕があり、実際に、光源からの必要な光学パワー（例えば、数１０ワット、１つの例では、約２０Ｗ程度の低さ）を抑えて、良好な品質の露光を提供する。
【００２３】
半導体ウエハに転写されるレチクルパターンの１Ｄの性質に起因して、（ａ）ウエハステージに対してレチクルステージを走査する必要性は存在しなくなっており、それに応じて、本実施形態のレチクルステージ又はレチクル支持台は、長い機械的ストロークを伴う走査ステージを含んでおらず、（ｂ）特定の場合では、レチクルパターンは、線形グレーティングを定義し、実質的に線形な回折グレーティング（バイナリの純然たる振幅グレーティング、又は純然たる位相グレーティング）によって形成することができる。レチクルが位相グレーティングになるようにフォーマットされる特定の実装では、１Ｄ  ＥＵＶシステム回折効率が大きく改善され、以て、製品の実効スループットを増やす。（ｃ）１Ｄレチクルパターンの光学的結像が、本質的に１Ｄ結像に縮小されるため、すなわち、基板上のレジストに形成された像の空間的変動が１方向のみに存在するため、１Ｄ  ＥＵＶシステムは、（従来の２Ｄ  ＥＵＶシステムと比較して）ＰＬの光学収差に対するより緩和された要件が課される。
【００２４】
一部又はさらに多くの光学面（２Ｄ  ＥＵＶシステムと比較した場合）、レチクル走査ステージ、ペリクル、及びその他の要素の、システムの光学縦列からの除去の結果として、提案されたＥＵＶグレーティングマシンのコストを非常に低くすることができる。
【００２５】
ウエハ上の任意の位置の露光が、レチクル全体のさまざまな位置でレチクルを横断する光の統合の結果であるため、レチクルのグレーティングパターン上のミラーの欠陥及び粒子は、露光に大きな影響を与えない、ということも理解される。例えば、レチクル上のミクロン単位の大きさの粒子又はパターンの欠陥は、２Ｄ  ＥＵＶシステムによってプリントされる像の忠実性を破壊するが、露光フィールドのサイズが数ミリメートル以上である１Ｄ  ＥＵＶシステムの露光線量においては、無視できるほどの変化しか引き起こさない。
【００２６】
本発明のアイデアによれば、
１Ｄ  ＥＵＶシステムの一実施形態は、少なくとも、少なくとも２０Ｗの光学パワーを、中央が葉形状の単極照明パターンを有するＩＵに供給するように構築されたＥＵＶ光源を利用すること、
レジストに形成される像のピッチが２０ｎｍ以下であり、位置合わせマーク又はフィールドカーフマークをプリントすることなく、反射レチクル又は透過レチクルから基板（３００ｍｍ以上の直径を有することが好ましい）への、事前に定義された方向の１Ｄパターンの光学的結像を提供すること（任意選択で、異なる層の異なる方向に、例えば、第１の層上の特定の１Ｄパターンの垂直方向、及び第２の層上の１Ｄパターンの水平方向に、パターンを露光することを促進することであって、一部の層の露光のために、基板を９０度回転させることができる）、
ウエハ面上で測定された約３０ｍＪ／ｃｍ２の照射線量で、０．４以上のＮＡ及びＮＡの４０％以下の中心遮蔽、並びに少なくとも５０枚の１時間当たりのウエハ数（ｗｐｈ：ｗａｆｅｒｓ  ｐｅｒ  ｈｏｕｒ）（７０ｗｐｈが好ましく、１００ｗｐｈがさらに好ましく、１００ｗｐｈを超えるのがさらにいっそう好ましい）のスループットを有するＰＬを使用して、基板のリソグラフィ露光の動作を定義することであって、１つの実装では、信頼性のある反復可能な直接隣接するフィールド間のスティッチングを実現するために、（基板上の）露光フィールドが、ダイヤモンド形になるように構成されること、
１つの実装では、倍率傾斜（ｍａｇ−ｔｅｌｅ）シフトを介して実装された光学的調整を採用すること、及び
１．７ｎｍ以下の平均＋３シグマ値で、プリントされた層と下の層の間のオーバーレイを保証すること、
を実行するように構成される。
【００２７】
さまざまな実施形態の詳細、部分、システム全体の構成要素が、（上で、総称して「我々の先行出願」として識別された）複数の優先仮出願において説明されており、それらの各仮出願の開示は、参照によって本開示に包含されている。
【００２８】
１Ｄ  ＥＵＶシステムの実施形態の概要
【００２９】
本発明のアイデアに従って構成された１Ｄ  ＥＵＶシステムの実施形態１００の一般化された概略図が、図１Ａ及び１Ｂに示されている。このシステムは、１つ又は複数のＥＵＶ光源（示されているように、例えば１３．５ｎｍの波長で動作する光源１１４）を含んでもよい。このシステムは、第１及び第２の反射器１１８、１２２、及び中継反射器１２６を含んでいる光学的照明サブシステム又はユニット（ＩＵ）と、２つ以上のミラーを含んでいるＰＯサブシステムの反射対物反射器であって、それらのミラーのうちの少なくとも１つが、光学的遮蔽を定義する領域を有している、反射対物反射器とを含む（２つの対物ミラーが、第１及び第２のミラー１３０、１３４を含むように示されており、それぞれ、対応する中心遮蔽１３０Ａ、１３４Ａを含んでいる）。光学的遮蔽という用語は、本明細書では、少なくとも１つの部分（光学要素の部分）を指すために使用され、その部分の境界内では、ある光学要素への入射光が、列内の次の光学要素にさらに転送されるのが防がれるか、又は遮断される。図に示された反射対物の場合における遮蔽の非限定的な例は、（ｉ）湾曲したミラー（例えば、湾曲した一次ミラー１３０Ａなど）の基板内の貫通開口部であって、この貫通開口部の境界内では、そのようなミラーへの入射光が、湾曲した二次ミラー１３０Ｂに向かってさらに反射されず、代わりに、貫通開口部を通って伝送される、貫通開口部と、（ｉｉ）ミラーの既定の領域内の反射コーティングの欠如（同じ光学的効果を実質的に定義）とによって実現される。中心遮蔽という用語は、光軸に中心がある遮蔽を定義する。
【００３０】
反射器１１８は、光源（複数可）１１４によって射出された放射光１５０を集光し、反射器１２２からの反射を介して放射光１４０として中継ミラー１２６に転送する。このシステムは、ＩＵ及びＰＯと光学的に繋がるように配置されたパターンソース１４４（この例では、レチクルとして構成される）をさらに含む。パターンソース１４４は、空間的に高密度の１Ｄパターンを持ち、例えば、光源（複数可）１１４から供給されるとともに中継反射器１２６によって遮蔽１３４Ａを通ってパターンソース１４４に反射される放射光１４８で照射されるように、配置される。図に示されているように、パターン１４４は、反射において動作するフォトマスクである（関連する実施形態では、レチクルは、任意選択で透過レチクルとして構成され得る）。システム１００の特定の実装に応じて、１Ｄパターンを有するパターンソース１４４の基板の表面は、湾曲している（その場合、反射パターンソースは非ゼロの光学パワーを有し、湾曲したパターンソースと呼ぶことができる）か、又は平ら（その場合、反射パターンソースはゼロの光学パワーを有し、平らなパターンソースと呼ぶことができる）であってもよい、ということも意図される。
【００３１】
さらに、レチクル上の１Ｄパターンは、ＰＯの望ましくないディストーションを補償するような方法で、変形されてもよい。レチクルの１Ｄパターンが、適切な寸法を有する線形回折グレーティングとして構成されている場合、パターンソース１４４は、入射した放射光１４８を回析して、空間的に異なる光束１５２Ａ、１５２Ｂを含む回析光束を形成し、光束１５２Ａ、１５２Ｂは、それぞれ回折次数（１つの例では、＋１及び−１の回折次数）を表し、ＰＯのミラー１３０に向かって伝搬する（従来技術において知られているように、ゼロ次の回折を、そのような伝搬から適切に遮断することができる）。それと組み合わせて、ＰＯの第１及び第２の反射器１３０、１３４は、遮蔽１３０Ａを通る回析光束の方向を、対象のワークピース又は基板１５６に変え、パターンソース１４４の１Ｄパターンの像を取得するフォトレジストの少なくとも１つの層を露光する。本発明のアイデアによれば、レチクルは、ＩＵ及びＰＯサブシステムに対して実質的に固定された空間的及び光学的関係で配置され、その配置において、レチクルの位置及び方向の両方が、１Ｄ  ＥＵＶ露光ツール内で選択されて定義された後に、固定される（焦点及び位置合わせを維持するために必要になることのある、必要に応じた小さい調整を除く）。「実質的に固定された」という用語は、露光ツールの動作中にワークピースステージ又はウエハステージの動きと同期された動きでレチクルを走査又は移動するように構成された構造を欠いている機械的支持台を有する１つの構成要素（例えば、レチクル）の位置が、それでもなお、露光ツールの動作中に焦点、倍率、及び位置合わせのいずれかにおける誤差を修正するために十分な大きさ（複数可）の小さい調整を受けることがある場合の、空間的関係及び／又は状況を指し、定義する。
【００３２】
このシステムは、ＩＵ（図に示されているように、ミラー１２２、１２６の間にある）内に適切に配置された、サイズが固定されているか、又は可変の開口部１６０（例えば、特定の形状の可変スリット（「パターンのブラインド」又は「ブラインド視野絞り」、或いは単に「視野絞り」と交換可能なように呼ばれる））と、瞳絞り又は開口部１６４（ＰＯの入射瞳の望ましい形状に一致する寸法を有する）と、レチクルを支えるステージ／取り付けユニット（図示されていない）と、リソグラフィ露光プロセスによる任意選択で、パターンソース１４４及び光束１５２Ａ、１５２Ｂに対するウエハ１５６の走査を可能にするための適切なステージ移動機（図示されていない）を備えるウエハステージ１５６Ａと、必要に応じてその他の補助要素（例えば、真空室、計量システム、及び温度制御システム）とを含んでもよい。Ｘ軸は、システムの動作時に走査が実施される軸と直角になるように定義され、Ｙ軸は、そのような走査の軸と平行になるように定義される。図１Ａ、１Ｂに示されている実施形態では、１ＤパターンはＹ軸と平行なラインを含んでいる。
【００３３】
提案された実装のさまざまな変形が、本発明の範囲に含まれる。例えば、図５は、１Ｄ  ＥＵＶシステムの実施形態１７０を概略的に示しており、図１Ｂの実施形態１００と比較すると、中継ミラー１２６が削除されている。この中継を欠いた反射器の１Ｄ  ＥＵＶシステムについては、下でさらに詳細に説明されている。図１２は、１Ｄ  ＥＵＶシステムの光学縦列のさらに別の代替の実装を示しており、この実装では、パターンソース（１４４’として示されており、実質的な１Ｄパターンを有する表面に対する非ゼロの曲率を有している）は、下で説明されているように、軸外で照明される。
【００３４】
図１Ａ、１Ｂを再び参照すると、１Ｄ  ＥＵＶ露光ツールは、任意選択でプログラム可能なプロセッサを備え、少なくともウエハステージ、並びに一部の実施形態では、光源（複数可）、ＩＵ、及びＰＯサブシステムのうちの少なくとも１つの動作を制御するように構成された、制御ユニット（制御電子回路）によってさらに補完される（説明を簡単にするために、図５及び１２は制御ユニットを示していない）。
【００３５】
照明ユニット（ＩＵ）の例
【００３６】
本発明のアイデアによれば、実施形態の１つの例では、全体として、以下に説明され、我々の先行出願においてさらに詳細に説明されている、２ミラー（又は、関連する実施形態では、３ミラー）アナスチグマートを含んでいるＰＯの実施形態に動作可能に対応し、それと共に光学的に動作するように構成されており、「フライアイ」構造を有する少なくとも１つの反射器ユニットを、ＩＵは含んでもよい。ＩＵ設計の１つの実装では、露光フィールドの適切なスティッチングを可能にする、像面（例えば、特定の場合ではウエハステージに配置されたウエハなどの、ワークピースの表面）上の１６．５ｍｍ幅のダイヤモンド形露光フィールドを想定されている。パターンソース１４４の実質的な１Ｄパターンで形成されたゼロ次の回折光束が遮断され、それによって、＋１次及び−１次の光束の光学的相互作用が、実質的な１Ｄパターンの光学像を像面に形成しながら、光学像における１Ｄパターンの空間周波数を２倍にし、垂直に近い入射角の照明も可能にするということも想定されている（ゼロ次の回折光束の適切な遮断は、必要な場合、ＰＯにおいて中心遮蔽によって、又は本明細書の他の場所で説明されているように、専用の放射光遮断要素を使用することによって、達成されてもよい）。
【００３７】
ＩＵの一実施形態の一部の詳細を表す概略図が、図２Ａ、２Ｂ、２Ｃに示されている。その他の詳細及び／又は実施形態は、我々の先行出願において説明されている。照明器２００の具体的な例は、ＥＵＶ放射光の複数光源（以下で説明）と共に動作し、以下を提供するように構成される。
【００３８】
提供される１つは、数１０ｎｍ（例えば、２０ｎｍ〜３０ｎｍ）のピッチで形成された直線を要素とするアレイのコントラストを喪失しないことに対応する、光の最大のインコヒーレンスを実現するように選択された形状を有する賢明に定義された照明パターンである。例えば、ＩＵ及びパターンソースは、２つの平面形状（平面図形を定義する形状、特定の実装では、２つの円形又は円盤など）の交差によって定義された（ＰＯサブシステムの）照明瞳を形成するように、動作可能なように連携する。可能限り高いコントラストを維持するという目標は、ＥＵＶ光源からＩＵによって集光されたすべてのＥＵＶ放射光を、そのように定義された照明瞳の境界内に向けることによって実現される；
【００３９】
提供される１つは、図２Ｂに示されている、個別の反射器２１０（ダイヤモンド形の外周を有していてもよい）の２つの第１のフライアイ反射器（ＦＥ１−Ａ及びＦＥ１−Ｂ）である。
【００４０】
提供される１つは、葉形状の開口部２２４を定義し、エタンデュを保存しながら、放射光（２１４−Ａ、２１４−Ｂ）の複数光源から受講した放射光入力ＬＡ、ＬＢを効果的に組み合わせるように、反射器２２０（六角形又は円形の外周を有する）によって形成されたタイルから構成された、第２の「フライアイ」反射器アレイＦＥ２である。
【００４１】
提供される１つは、照明ユニットの一部としての湾曲した中継ミラーである。
【００４２】
反射器のフライアイアレイ（ＦＥ１−Ａ、ＦＥ１−Ｂ、ＦＥ２）はそれぞれ、それぞれに対応する２次元アレイのミラー（或いは、「小面（facets）」又は「アイ（eyes）」と呼ばれる）を使用して、それぞれに対応する放射物体から取得された放射エネルギーを捕捉して反射するように構成される。そのようなミラー又は小面のアレイは、「フライアイ反射器」（又は、従来技術においてしばしば呼ばれるように、「フライアイレンズ」）と呼ばれてもよく、通常は、追加のより視野の大きいレンズ及び／又は反射器の支援を伴わない。図に示されているように、光源２１４−Ａからの光は反射器ＦＥ１−Ａによって捕捉され、光源２１４−Ｂからの光は反射器ＦＥ１−Ｂによって捕捉され、ＦＥ１−Ａ及びＦＥ１−Ｂによって反射された光はＦＥ２によって捕捉される。個々のミラーは、その個別のミラーの位置の視点から見える放射物体の像を形成する。言い換えると、ＦＥ１−Ａ又はＦＥ１−Ｂ（ただし、両方ではない）内には、ＦＥ２の各要素に関連付けられた一意の要素が存在する。したがって、構成されているように、ＦＥ１−Ａ及びＦＥ１−Ｂの個々のミラーはそれぞれ、ＦＥ２アレイ内に、それぞれに対応するミラーを有している。例えば、アレイＦＥ１−Ａの個別の反射器２１０−ｉは、光源２１４−Ａの像をアレイＦＥ２の個別の反射器２２０−ｉに形成し、一方、アレイＦＥ１−Ｂの個別の反射器２１０−ｊは、光源２１４−Ｂの像をアレイＦＥ２の個別の反射器２２０−ｊに形成する。
【００４３】
前述した設計では、照明器を介して伝搬する光束の３つの連続する反射のみが存在しており、このことは、やはり各ミラーが通常は６５％〜７０％の反射率しか有していないため、関連する技術のより複雑な設計と比較した場合に、光伝送における飛躍的な改善につながる。汎用ＥＵＶマシンで使用される既存の設計と比較して、反射の数が約半分であるため、本発明の実施形態のＩＵを介して伝送される光量は、汎用ＥＵＶシステムの光量と比べておおよそ２倍になる。実際、システムを介した伝送は、Ｘ＾Ｎの値として推定することができ、Ｘは標準的な反射率（６５〜７０％）であり、Ｎは反射の数である。従来の汎用ＥＵＶシステムでは、ＩＵは少なくとも５つ（以上）のミラーを含んでいるが、本発明の実施形態は、３つ程度の少ないミラーを含んでいる。したがって、ＩＵの伝送は、（５つのミラーを含む汎用ＥＵＶシステムの場合の）１１％〜１７％から、本発明の実施形態の場合の２７％〜３４％に増加する。この効果は、汎用ＥＵＶシステムでは約６つのミラーを使用し、本発明の実施形態では２つのミラーしか使用しないＰＯサブシステムについて考えたときに、さらにいっそう明白になる。その場合、標準的な汎用ＥＵＶシステムの場合の０．９％〜２％の伝送（ＩＵ及びＰＯを介した伝送を含むが、レチクルの存在を含んでいない）は、本発明の実施形態が使用されたときに、１２％〜１７％に桁違いに増える。
【００４４】
図１、２Ａ、２Ｂをさらに参照すると、ＩＵの一次レイアウトが図２Ｄに概略的に示されており、図２Ｄでは、説明を簡単にするために、ミラー要素（それぞれ、特定の表面積ａｉ及び焦点距離ｆｉを有している）が、等価なレンズ要素として描かれている。一般に、複数光源から受光した光を多重化して、
【数１】
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に等しいＩＵのエタンデュを提供するために、ＦＥ１ミラーの複数のアレイが使用されると理解されており、ここで、ＮＦＥはＦＥ２アレイ内の個別のミラーの数（及び、ＦＥ１−ＡとＦＥ−Ｂの個別のミラーの数の合計）である。
【００４５】
実際、ＦＥ２アレイ内の個別のミラー要素の数は、レチクル１４４での光の必要な均一性及びＰＯの入射瞳の充填の検討に基づいて決定されてもよい。特定の一実施形態では、ＦＥ２ミラーアレイは、（図２Ｃに示されているように）９８個の六角形要素２２０を含み、各六角形要素２２０の角度幅は、ウエハ１５６の位置から見たときに、０．０１９９６ラジアンである。ウエハから見たときの要素２２０それぞれに対する立体角は３．４５１ｅ−４ステラジアンであり、この値は、０．０４６９８ｍｍ２ｓｒ（１６．５ｍｍ幅の規則正しいダイヤモンド形フィールド及びＦＥ２アレイ全体で４．６０４ｍｍ２ｓｒの合計エタンデュの場合）の基本的なエタンデュ（要素２２０それぞれに関連付けられる）につながる。
【００４６】
アレイＦＥ１−Ａ（又はＦＥ１−Ｂ、それぞれ、９８／２＝４９個のマイクロミラー要素を含んでいる）の個別の要素２１０の角サイズは、ＦＥ２アレイの個別の要素の角サイズ及び光源のサイズの知識を用いて、以下のように評価できる。
【００４７】
【数２】
2019517033.tif 000004
【００４８】
【数３】
2019517033.tif 000005
【００４９】
【数４】
2019517033.tif 000006
はそれぞれ、ＦＥ１及びＦＥ２の個別のミラー要素に対する角度を表す。ダブルプライム記号は、結像された対角であることを示す。Ｌは、瞳から像面までの距離を表し、ｄｓは光源からＦＥ１までの距離を表す。
【００５０】
１Ｄ  ＥＵＶシステムの一次設計の評価を完了させるために、自由パラメータがさらに次のように選択される。光源から対応するＦＥ１アレイまでの距離が、特定の１つの実装ではｔ０＝５００ｍｍになるように選択される。中継ミラー１２６をグレーティングレチクル１４４から分離する距離が、ｔ３＝１ｍになるように選択され、ＦＥ２アレイと中継ミラー１２６の間の距離（等倍結像の状況に対応する）はｔ２＝ｔ３＋ｔ４である。ＦＥ１からＦＥ２への距離は、ｔ１＝ｄ２＊ｔ０／ｄｓであり、この値は約８７２ｍｍである。自由パラメータのその他のセットを使用して、関連する実施形態を考案できるということが理解される。
【００５１】
さらに、ＦＥ１−Ａアレイ、ＦＥ１−Ｂアレイ、及びＦＥ２アレイの横軸の寸法は次のように設定される。
ＦＥ１の幅（ダイヤモンドの角と角の間）：ｄ１＝ｔ０δθ１＝３９．７ｍｍ
ＦＥ２の幅（六角形の平坦なサイズと平坦なサイズの間）：ｄ２＝ｄ２ｐ＊ｔ２／（ｔ３＋ｔ４）＝７．２４ｍｍ
【００５２】
ＦＥ１−Ａ（又はＦＥ１−Ｂ）アレイ全体の合計寸法は、具体例ではそれぞれ３９．７ｍｍ幅（角と角の間）の８つの要素であり、図Ｂ−２に示されているようにＸ方向では合計で約３１７．６ｍｍ幅、又は図Ｂ−２のＸ軸に対して４５度に傾けられた軸に沿って９＊３９．７／ｓｑｒｔ（２）  ＝  ２５２．６５ｍｍ幅である。通常、Ｘ軸に沿ったＦＥ１アレイの幅は、概して１０ｍｍ〜３００ｍｍの範囲内である。
【００５３】
ＦＥ２アレイの幅：図２Ｃの特定の実装では、アレイを横切るそれぞれ７．２４ｍｍ幅の７個のミラー要素２２０が存在し、その結果、ＦＥ２アレイの幅は、図に示されているように、Ｘ軸に沿って５０．６８ｍｍになる。ただし、通常、ＦＥ２アレイのそのような「ウエスト」は１０ｍｍ〜３００ｍｍの範囲内であり、３０ｍｍ〜７０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００５４】
中継ミラー１２６の幅はレチクル１４４から１ｍ離れており、中継ミラー１２６に対する角度は、Ｘ方向及びＹ方向で０．１２５＊０．４２９ラジアンである。レチクル１４４は、特定の場合で６＊  １６．５  ＝  ９９ｍｍ幅（角と角の間）であり、その結果、中継ミラー１２６の寸法は２１５ｍｍ×５２０ｍｍになる。ただし、通常、中継ミラー１２６の寸法は、１００ｍｍ×７００ｍｍ〜３００ｍｍ×４００ｍｍの範囲内である。
【００５５】
一実施形態では、ミラーの光学パワーは次のように選択される。
【００５６】
（Ａ）アレイＦＥ１の場合：特定の一実施形態では、Φ１＝１／ｔ０＋１／ｔ１＝３．１４７ｍ−１。通常は、０．０１ジオプトリー〜１００ジオプトリーの範囲内である。
（Ｂ）中継ミラー１２６の場合：一実施形態では、Φ３＝１／ｔ２＋１／（ｔ３＋ｔ４）＝０．６２９９ｍ−１。通常は、０．０１ジオプトリー〜１００ジオプトリーの範囲内である。
（Ｃ）アレイＦＥ２の場合：一実施形態における
【数５】
2019517033.tif 000007
は、通常、０．０１ジオプトリー〜１００ジオプトリーの範囲内である。光学パワーという用語は、レンズ、ミラー、又はその他の光学システムの特性であり、そのようなシステムが入射光の空間分布を収束又は発散させる程度を定義すると理解されている。光学パワーの測定値は、光学システムの焦点距離の測定値の逆数の値に等しい。
【００５７】
ＩＵの提案された実施形態が、ＦＥ−２反射器１２２と中継ミラー１２６の間の像面を提供するということが理解される。この平面は、レチクル１４４及びウエハ１５６の平面の両方と光学的に共役であり、開口部１６０（任意選択でサイズ変更が可能）を配置するための適切な場所を提供し、レチクル１４４に渡される放射パワーの線量を制御し、ウエハに形成される露光フィールドの境界を定義する。
【００５８】
本発明のアイデアに従って構成されたＩＵの追加の関連する実施形態（及び、特に、ＥＵＶ放射光の１つのみの光源と共に動作するように構成された実施形態）が、我々の先行出願、及び特に、米国特許仮出願第６２／４９０，３１３号及び第６２／５０４，９０８号において説明されている。
【００５９】
投影光学サブシステムの例
【００６０】
一実施形態では、投影リソグラフィのための１Ｄ  ＥＵＶシステムは、２ミラーシステムを含んでいるＰＯ部分を採用するように構成され、このＰＯ部分は、実質的な１Ｄマスクパターンを平坦な表面上に有するレチクルによって補完される（例えば、レチクルは、１Ｄ反射回折グレーティングを平行平面基板上で定義することによって形成される）。そのような実施形態では、ＰＯは、２ミラー、単極の（すなわち、瞳平面での光の分布が１つの「極」又は照明された領域を含んでいる）照明サブシステムを含むように構成される。関連する実施形態では、ＰＯは、３ミラーアナスチグマートを含む。
【００６１】
図３Ａに示された特定の１つの実装では、例えば、１Ｄ  ＥＵＶシステムは、６分の１（結像結果としてのレチクルパターンを基準として）の反拡大又は縮小、ＮＡ＝０．４、及びウエハ上の１６．５ｍｍ（直径）×５ｍｍのダイヤモンド形の露光（１６．５ｍｍは走査方向に垂直なＸ方向でのフィールドの幅を示し、５ｍｍは、プリントされたライン及びウエハステージの走査の動きの方向と平行なＹ方向のフィールドの長さを示す）により光学像を提供するように構成されたアナスチグマチック（anastigmatic）投影光学２ミラーシステム３００を含んでおり、この露光内では、軸上の照明が使用されたときの収差が小さかった（約１２ミリ波以下）。そのようなダイヤモンド形露光フィールドの選択された形状は、直接隣接するフィールド間のスティッチングに適している。この設計の一次ミラー３１０は、約５８３ｍｍの直径を有している。ミラー３１０、３２０の非球面の形状は、極めて小さい非点収差の項を含む、主に回転対称であった。コマ収差のツェルニケの項は、軸上の照明の場合には使用されなかったが、照明が軸外である特定の場合には、導入することができた。このシステムは、約８００ｍｍ〜２０００ｍｍｍの範囲内の距離（図に示されているように、約１４００ｍｍ）だけ二次ミラーから分離された平坦なレチクルをさらに利用する。システム３００の入射瞳は、１Ｄ  ＥＵＶシステムのレチクルから約２．１７５ｍの位置（ウエハ／基板の近く）にあり、レチクルからミラー３１０への距離は、約１ｍである。システム３００のシミュレーションに使用されるツェルニケ収差のパラメータが、図３Ｂに示されている。そのように実装された１Ｄ  ＥＵＶシステムでは、光源からの光束が、対象基板に向かって伝搬するときに、６つの反射器のみとの相互作用（ＩＵの反射器アレイで２回、中継ミラーで１回、反射レチクルで１回、及びＰＯのミラーで２回の反射）が発生し、以て、２Ｄ  ＥＵＶシステムと比較して、反射時の光学パワーの損失を低減し、したがって、ＥＵＶ光源の出力パワーに対する要件を軽減する（実際、標準的な２Ｄ  ＥＵＶシステムでは、光束は反射器によって少なくとも１２回反射されて、システムの光学縦列を形成する）。
【００６２】
レチクル上のパターンが１Ｄグレーティングを含んでいるため、入射光は、おおよそＸＺ平面内で回析される。したがって、各ミラー３１０、３２０を、理論的には連続する環状の湾曲した反射面の必要な一部を提供する、２つの別々の部品として構成することができる。
【００６３】
関連する実施形態では、前述したように、８３５ｍｍの直径を有する一次ミラー及びその他の構成要素を採用して、別の平坦なフィールドの６分の１の縮小が実装され、この場合、フィールドの直径が２６ｍｍに拡大された。
【００６４】
別の関連する実施形態では、湾曲した基板上（すなわち、ゼロ以外の値の曲率、及びそれに応じて有限な曲率半径を有する基板の表面上（例えば、凹面上））で１Ｄマスクパターンを定義することによって形成されたレチクルと組み合わせて、２又は３ミラーＰＯサブシステムが利用された。そのようなレチクルに入射した放射光の波面の曲率は、レチクルとの相互作用時に変更される。
【００６５】
通常、ＰＯサブシステムは、基準軸を有し、反射パターンソースから、ＩＵを介して伝送されたＥＵＶ放射光を受光し、パターンソースと光学的に共役な平面上に、入射したＥＵＶ放射光の光束に応答してパターンソースで発生する２本の放射光束のみで、パターンソースの実質的な１Ｄパターンの像であって縮小係数Ｎが１より大きい光学像を形成するように構成される。通常、ＰＯサブシステムは、空間周波数に依存する方法で光学像のコントラストを減らさないように構成される。
【００６６】
本発明のアイデアに従って構成されたＰＯサブシステムのその他の詳細及び／又は関連する実施形態は、我々の先行出願において開示されている。一部の実施形態では、ＰＯサブシステムは、特定のレベルの光学収差を動作可能なように許容するように設計される。言い換えると、ＰＯサブシステムは、光学収差が残存していることがあり、存在する場合、この光学収差は、１００ミクロン以下の像面湾曲、０．１波数以下の球面収差、コマ収差、及び非点収差のいずれか、並びに２０％以下のディストーションのうちの１つ以上を含むことがある。一部の実施形態では、ＰＯサブシステムは第１及び第２の反射器を含み、第１の反射器は第１の曲率半径を有しており、第２の反射器は第２の曲率半径を含んでおり、第１及び第２の曲率半径の符号は反対である。ＰＯサブシステムは、一次ミラーサブシステム及び二次ミラーサブシステムを含んでいる反射光学系を含んでもよく、その一次ミラーサブシステム及び二次ミラーサブシステムのうちの少なくとも１つは、互いに空間的に異なる（例えば、空間的に分離されている）２つの反射要素を含む（我々の先行出願において、及び特に、米国特許仮出願第６２／４８７，２４５号において詳細に説明されている）。そのようなＰＯサブシステムの特定の実装は、図１３の概略図から理解されるであろう。図１３では、ＩＵの要素（具体的には、中継反射器１２６）が示されており、ＰＯサブシステムの一次反射器（Ｍ１とラベル付けされている）及びＰＯサブシステムの二次反射器（Ｍ２とラベル付けされている）の両方がそれぞれ、空間的に異なるだけでなく、空間的に互いに分離されてもいる２つの反射要素（Ｍ１−Ａ、Ｍ１−Ｂ、及びＭ２−Ａ、Ｍ２−Ｂ）を含んでいる。パターンソース１４４、１４４’上の１Ｄ  パターンの対称性を考慮して、ＰＯサブシステムの反射器の２つの反射要素間のギャップが、１Ｄパターンの方向に沿って配置されるのが好ましい（パターンが１Ｄ回折グレーティングによって形成される場合、要素Ｍ１−ＡとＭ１−Ｂの間のギャップ又は分割は、例えば、１Ｄ回折グレーティングラインと実質的に平行になる）。一部の実施形態では、ＰＯサブシステムの反射器の構成要素である反射要素は、ＰＯサブシステムの基準軸を含んでいる平面に対して互いに対称である。別の実施形態では、ＰＯサブシステムの特定の反射器を形成する反射要素の対からの反射要素のうちの少なくとも１つの反射面は、ＰＯサブシステムの基準軸に対して回転対称である表面の一部として定義される。
【００６７】
瞳構造の要素
【００６８】
瞳構造の要素は、我々の先行出願において詳述されているが、本明細書では、特定の実装に固有のいくつかのガイドライン及びパラメータについて説明する。
【００６９】
本発明の実施形態の瞳の構造及び関連する寸法が、上で提示されたＰＯ及びＩＵのパラメータの例に基づいて、図４Ａ、４Ｂに示されている。ウエハで１６．５ｍｍ幅の規則正しいダイヤモンド形フィールド（すなわち、１６．５ｍｍの長さの対角線を有する、Ｘ軸及びＹ軸に対して４５°に向けられた正方形フィールド）を使用し、光が光源（１１４、２１４−Ａ、２１４−Ｂ）から射出されるときの立体角Ω＝０．０３６３８ｓｒを仮定して、ＩＵに対応するエタンデュ（etendue）は、
【数６】
2019517033.tif 000008
で評価できる。
【００７０】
さらに、図１及び２Ａを参照する。実施形態１００が（２００の詳細と共に）、光学要素１１８（ＦＥ１−Ａ、ＦＥ１−Ｂ）、１６０（ブラインド視野絞り）、１４４（レチクル）、及び従来技術において理解されているように、光学的に共役な要素になる、ウエハステージ１５６Ａに関連付けられた表面（例えば、ウエハステージによって支えられたウエハ３５６の表面）を提供するように適切に構成され、この実施形態において、入射光を照射された要素のうちの１つの位置が、実施形態１００の光学システムを介して、それらの要素のうちの別の要素の対応する位置に、光学的に結像される、ということが理解される。この実施形態は、レチクル要素１４４で、ＦＥ１−Ａ及びＦＥ１−Ｂのオーバーラップする像を形成するように構築される。実施形態１００、２００は、光学的に共役となる、光源（複数可）１１４（２１４−Ａ、２１４−Ｂ）、要素１２２（ＦＥ２）、及び（ＰＯサブシステムの）開口絞りを有するように構成される。図１Ｂが概略図であり、システム１００の特定の光学要素での反射又は伝送時の特定光束の発散又は収束の程度（この程度は、システム１００の特定の詳細な設計に応じて変わることがある）は、図面では正確に表されていないことがある、ということが理解される。瞳構造のその他の詳細の開示については、我々の先行出願（それらの各出願の開示は、参照によって本明細書に包含されている）、及び特に、米国特許仮出願第６２／４８７，２４５号を参照されたい。
【００７１】
１Ｄ  ＥＵＶシステムの関連する実施形態の概要
【００７２】
図５は、１Ｄ  ＥＵＶシステムの実施形態５００を概略的に示しており、この図では、図１Ｂの実施形態１００と比較して、中継ミラー１２６が削除されており、グレーティングパターンを有する（図示されていないレチクルホルダ内の）レチクル１４４’の基板の表面が、非ゼロの曲率、したがって非ゼロの光学パワーを有している。レチクル１４４’が反射において機能するように構築されている場合、レチクル１４４’は、ＦＥ２反射器１２２をＰＯサブシステムの入射瞳に結像する。光源（複数可）１１４からの伝送時に、放射光の光束５１０は、（破線ＥＥによって概略的に示されているように）レチクルパターンによってＰＯサブシステムに向かって回析された放射光束全体で、レチクル１４４’（図示されている）に近接して又は代替としてウエハ１５６に近接して配置された視野絞り１６０’を横断する。視野絞り１６０’をレチクル（又はウエハ）から分離する近接距離は、通常、３ｍｍよりも短く、１ｍｍよりも短いことが好ましく、１００ミクロンよりも短いことがさらに好ましく、５０ミクロンよりも短いことがさらにいっそう好ましい。
【００７３】
ブラインド視野絞り（パターンブラインド）
図８Ａ、８Ｂ、８Ｃを参照すると、システムのブラインド視野絞り１６０が、実質的な多角形、特定の場合にはひし形（図８Ａではダイヤモンド型８１０として示されている）、又は六角形（図８Ｂの８２０）の露光フィールド８１０、８２０、８３０を（像面１５６上に）形成するように、光束の寸法（dimension）を定めるために構築された、光学的開口部を定義している。露光フィールド、及びしたがって、露光フィールドを形成する光学的開口部が、凹多角形（図８Ｃの８３０）によって定義できるということが、意図される。それに応じて、実施形態１００の開口部１６０の外周は、例えば、通常は多角形によって定義される。そのような構成は、像面／ウエハ１５６全体で均一に露光される領域を作成するために、直接隣接する露光フィールド間の効率的な空間的オーバーラップを提供するという実際的な問題に対処する。具体的には、当業者によって理解されているように、多角形は、その後形成される露光フィールドからの像の効果的な幾何学的スティッチングを容易にする。例えば、図８Ａに示されている、基板１５６上の露光フィールドの例の向きは、多角形の露光フィールド８１０の対角線がシステムのＸ軸及びＹ軸と平行になるようになっている。開口部１６０は、図１Ｂでは伝送において機能するように示されているが、関連する実施形態では、パターンのブラインド１６０は、光学的開口部の多角形の外周の境界内で光を反射するように構築され得る、ということが理解される。
【００７４】
多角形露光フィールドの特定の種類／形状に応じて、露光されない部分を残さずに、像面全体をすべて完全に露光するために、３回以上の露光の通過が必要になることがある、ということが理解される。このような目的で、実施形態８３０（露光サイクルを完了するために、６回の通過を必要とする）に従って露光フィールドが形成されるということの１つの利点は、そのような実装が、フィールドに依存する収差に対するシステム全体の許容度を高めることができるということである。
【００７５】
その他の詳細及び／又は実施形態は、我々の先行出願、及び特に、米国特許仮出願第６２／３５２，５４５号及び出願第６２／３５３，２４５号において説明されている。
【００７６】
パターンのブラインドのサイズは、露光時間に影響を与えず、照明光源（複数可）の合計エタンデュに一致するように選択される必要がある。ウエハステージの走査速度は、Ｘ軸に沿って測定されたパターンのブラインドの開口部の幅に反比例する。一部の状況下では、パターンのブラインドの開口部が高アスペクト比の形状（Ｘが広く、Ｙが非常に薄い）（例えば、５対１又はそれ以上高いアスペクト比）を有することが好ましいことがある。
【００７７】
本発明の１Ｄ  ＥＵＶシステムが備えることができる光源からの必要な光出力は、当然ながら、ウエハ上のレジストの適切な露光に必要な放射パワーの量及び経済的なスループットによって決まる。
【００７８】
ＥＵＶ光源及び放射パワーの検討
【００７９】
本発明の１Ｄ  ＥＵＶシステムで使用するための光源の一例は、例えば米国特許第８，２４２，６９５号及び／又は米国特許第８，５２５，１３８号に記載されているレーザ駆動（レーザ励起）プラズマ光源の少なくとも一部などの、プラズマベースの光源によって提供されてもよい。これらの各特許文献の開示は、参照によって本明細書に包含されている。任意選択で、プラズマ光源の筐体は、光源の窓を介して供給される光学パワー全体を変更するために、電気的に接地及び／又は再構築されてもよい。熱源として、そのような光源は、ＵＶスペクトル領域、可視スペクトル領域、及びＩＲスペクトル領域の放射光を射出する。
【００８０】
４πステラジアンの立体角で射出されるそのような光源のパワー全体は、その有効口径を通って光源から出るパワーに基づいて、約１０Ｗであると評価することができるが、実施形態に適した光源からの有効な出力は、照明器２００の開口部に供給される出力のみである。特に、１Ｄ  ＥＵＶシステム全体の適切な動作に必要な、光源から出力される放射パワーは、システムの実行速度（例えば、１時間内に加工されるウエハの数（ｗｐｈ）において測定される）によっても決まる。１Ｄ  ＥＵＶシステムの実行速度の関数として推定された必要な放射パワー出力を表すマップの例は、１００ｗｐｈの目標実行速度、３０ｍＪ／ｃｍ２の合計線量でのウエハの各部分の二重の通過、正方形の露光フィールド（Ｘ軸及びＹ軸に対して４５°に向けられ、両方の対角線に沿って１６．５ｍｍの大きさがある（図２Ｂの２１０を参照））、１ウエハ当たり５秒のオーバーヘッド時間（主に、ウエハの交換及び位置合わせ測定）、１ウエハ当たり５秒の合計加速時間、露光領域ごとに３０パルス以上、レチクルでの５０％の回折効率、それぞれ６５％の反射率での６つの反射面、及び照明器とＰＯの間での一致しないエタンデュに起因する、可能性のある５０％の損失の追加の「幾何学的係数」の仮定に基づいて作成された。言い換えると、「幾何学的係数」は、ＰＯの入射瞳に向けられる光源出力パワーのごく一部である。このマップは、特定の実行速度での照明器の入射で必要なパワー、並びに必要なパルス繰返し速度及びウエハステージの加速度を表す。そのようなマップの一部が、仮定されたパラメータの特定の値に関して、及び幾何学的係数の３つの異なる値に関して、図６に示されている。さらに、表１に、各結果をまとめている。
【００８１】
表１：実行速度モデルの結果
【表１】
2019517033.tif 000009
【００８２】
１Ｄ  ＥＵＶシステムの実施形態で使用するための光源の特定の選択に応じて、そのような光源のエタンデュは、ＩＵのエタンデュよりも小さくなることがある、ということが理解される。その場合、複数光源（例えば、図２Ａに示されているように、２１４−Ａ及び２１４−Ｂ）を使用するように、システムを構成することができる。その場合に必要な（その他の点では同一な）光源の数は、Ｎｓｏｕｒｃｅ＝ＨＩＵ／Ｈｓｉｎｇｌｅ  ｓｏｕｒｃｅのように推定することができ、ここでＨｓｉｎｇｌｅ  ｓｏｕｒｃｅは、単一の光源のエタンデュである。
【００８３】
本発明の１Ｄ  ＥＵＶシステムにおいて動作するように賢明に構成されたＥＵＶ放射光の光源のその他の詳細及び／又は実施形態は、我々の先行出願に記載されている。例えば、１Ｄ  ＥＵＶ露光ツールの光学システムで使用するためのそのようなＥＵＶ光源の光集光の概要の例が、図９Ａ、９Ｂに示されている。図９Ａは、ＬＰＰからＩＦへＥＵＶ放射光の焦点を再び合わせるための楕円体ミラーを備えるレーザ駆動プラズマ光源の構成を示している（これは、その後、本発明のＩＵの実施形態の光源として機能する）。比較のために、５ｓｒの集光器及び１．６ｓｒの副開口部の構成が概略的に示されている。図９Ｂは、中央開口部９１０Ａを備える集光器９１０、錫ジェット２１４、及び二次光源ＩＦ９１６を示している、図９Ａのレーザ駆動プラズマ光源の光束で表されたモデルの概略図である。
【００８４】
図９Ａ、９ＢのＥＵＶ光源の特定のモデルは、ＩＦ９１６からの距離によって変化する光のガウス形状の放射照度分布の境界を設定する開口部及び遮蔽マスク（２つの円形及び１つの長方形の組み合わせによって形成される）を含んでいた。
【００８５】
このモデルは、（ｉ）プラズマ放射９１８の３次元（３Ｄ：Ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）分布、（ｉｉ）楕円形ミラーの収差、遮蔽、及び反射率の変動、（ｉｉｉ）錫ジェット２１４によって引き起こされる遮蔽の効果をさらに含んでいた。光源のモデルは、次を含んでいるとさらに仮定された。（ａ）直径６５０ｍｍの楕円体集光器。（ｂ）５ｓｒの立体角によって定義されたＮＡを有する光源。（ｃ）ＦＷＨＭでのおおよそ直径９０ミクロン（又は１／ｅ２レベルでの約９１０ミクロン）のガウス写像を有するプラズマ放射９１８の分布。ＦＲＥＤ（登録商標）によるそのような分布のシミュレートされた投影の結果が、図９Ｃ、９Ｄに提示されている。（ｄ）０．２５のＮＡを有するＩＦ９１６。（ｅ）２０％の円盤形の中心遮蔽９１０Ａ（約直径１３０ｍｍ）。及び、（ｆ）錫ジェット９１４によって引き起こされる１５％の線形遮蔽（１００ｍｍ幅）。集光器９１０の反射率は、約５０％であると仮定され、レーザ駆動プラズマ光源の不安定性を許容するＩＦ９１６の有効直径は、約２ｍｍであると仮定された。プラズマ光源によって生成される光のモデル化された空間分布、及びＩＦ９１６の平面での光のモデル化された空間分布は、強度分布を示している図１０Ａ、１０Ｂと、図１１Ａに示されているＩＦ９１６の平面での光束の点図と、図１１Ｂに示されている同じ平面での光束の方向の図とから評価することができる。
【００８６】
本発明の実施形態を使用したリソグラフィプロセスの検討
本発明の１Ｄ  ＥＵＶシステムの実施形態で使用されるマスク（レチクル）１４４が、基板に形成される像のコントラストを増やすように位相シフトマスク（ＰＳＭ：ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔ  ｍａｓｋ）として構成された場合、プリントされたときに得られる像の特徴が、従来の２Ｄ  ＥＵＶシステムを使用して達成される特徴と比較して、改善される。
【００８７】
表２にまとめられた結像シミュレーション条件の下で、提案された１Ｄ  ＥＵＶシステムのシミュレーションが実施された。比較のために、関連する技術の２Ｄ  ＥＵＶシステムの関連するパラメータも示されている。
【表２】
2019517033.tif 000010
【００８８】
表３は、提案された１Ｄ  ＥＵＶツールの実施形態、並びに０．３３ＮＡ及び０．５５ＮＡでの関連する技術の標準的な２Ｄ  ＥＵＶツールを使用してプリントされた１Ｄグレーティングの空中像のコントラストを示している。０．３３ーＮＡツールは、２０ｎｍのピッチでグレーティングを全くプリントすることができず、０．５５−ＮＡツールを使用した結像によって、より低いコントラストが得られる。図７Ａは、比較のために、本発明の実施形態及び関連する技術の標準的な高ＮＡ  ２Ｄ  ＥＵＶツールの焦点を介した最良の線量で、レジストモデルから出力されたデータを示している。
【表３】
2019517033.tif 000011
【００８９】
さらに、図７Ｂ、７Ｃはそれぞれ、０．５５のＮＡを有し、バイナリマスクを利用する２Ｄ  ＥＵＶシステム、及び上で説明された本発明の実施形態（ＮＡ＝０．４、ＰＳＭ）に関して、基板にプリントされるパターンの重要な寸法（ＣＤ：ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）の依存関係を、照射線量（ｍＪ／ｃｍ２）及びデフォーカス（ミクロン）の関数として示している。本発明の実施形態はより高い照射線量を必要とすることがあるが、実施形態は、像の品質の低下を大幅に抑えることを示す。比較すると、１Ｄ  ＥＵＶシステムにおけるデフォーカスの特定の値に対するＣＤの悪化は、２Ｄ  ＥＵＶシステムにおけるＣＤの悪化よりも大幅に少ない。例えば、図７Ｂ、７Ｃの曲線Ａ及びＢの比較から明らかなように、約０．０５ミクロンのデフォーカスは、２Ｄ  ＥＵＶシステムの場合は、約１１ｎｍから約１４．５ｎｍへのＣＤの増加をもたらし、１Ｄ  ＥＵＶシステムの場合は、わずかに約１２．５ｎｍから約１３．５ｎｍへのＣＤの増加をもたらす。当業者は、本発明の実施形態を使用して達成される増加したコントラストの利点を容易に理解するであろう。
【００９０】
図１〜１１を参照して説明された実施形態の例に従って、１Ｄ  ＥＵＶ露光ツールの概念の概要が説明された。この実施形態で選択された特定の値が列挙されたが、本発明の範囲内で、すべてのパラメータの値が、さまざまな適用に適するように広範囲にわたって変化してもよいということが、理解されるべきである。例えば、本発明の実施形態は、レチクルの平面でテレセントリックではなく、レチクルの位置が露光中に固定されているとして説明された。しかし、露光の実行と実行の間に、又は露光中に、レチクルは、像における倍率の変化を引き起こすため、及び基板上にすでにプリントされているパターンと幾何学的に一致するように、本発明の露光ツールが結像された１Ｄパターンを効果的に拡大／縮小できるようにするために、必要な場合にＺ軸に沿ってわずかに移動することができる。
【００９１】
実施形態は、メモリに格納された命令によって制御される制御回路／プロセッサを含んでいるとして説明された。メモリは、制御ソフトウェア又はその他の命令及びデータを格納するのに適した、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、又は任意のその他のメモリ、或いはこれらの組み合わせであってもよい。当業者は、本発明の機能を定義する命令又はプログラムが、書き込み不能なストレージ媒体（例えば、ＲＯＭなどの、コンピュータ内の読み取り専用メモリデバイス、或いはＣＤ−ＲＯＭディスク又はＤＶＤディスクなどの、コンピュータのＩ／Ｏアタッチメントによって読み取り可能なデバイス）に永続的に格納された情報、書き込み可能なストレージ媒体（例えば、フロッピーディスク、取り外し可能なフラッシュメモリ、及びハードドライブ）にすでに格納された情報、或いは有線又は無線コンピュータネットワークを含む通信媒体を介してコンピュータに伝達される情報を含むが、これらに限定されない、多くの形態でプロセッサに提供されてよいということも、容易に理解するはずである。加えて、本発明はソフトウェアにおいて具現化されてもよいが、本発明を実装するために必要な機能は、任意選択で、又は代替として、組み合わせ論理、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙｓ）、又はその他のハードウェア、或いはハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、及び／又はファームウェア構成要素の何らかの組み合わせなどの、ファームウェア構成要素及び／又はハードウェア構成要素を一部又は全体において使用して具現化されてもよい。
【００９２】
表４は、本発明の特定の一実施形態の有利な動作パラメータを、２Ｄ  ＥＵＶシステムの動作パラメータと比較してまとめている。
【表４】
2019517033.tif 000012
【００９３】
本開示及び我々の先行出願の開示の組み合わせに基づいて、当業者は、平行な直線を要素とするアレイを選択したワークピースにプリントするための専用の１Ｄ  ＥＵＶシステムのさまざまな実施形態が説明されているということを、容易に理解するであろう。それらの実施形態は、以下を含むが、これらに限定されない。
【００９４】
ＩＵ、反射器（実質的な１Ｄパターンを有するパターンソースを含み、そのような反射器は、ＩＵからＥＵＶ放射光の入射光束を受光するように配置される）、基準軸を含んでおり、反射器から転送された入射光束から放射光を受光するように構成されたＰＯサブシステムを含む、（ＥＵＶ）露光ツールの実施形態。一実施形態では、反射器は位相シフトマスクを含む。ＰＯサブシステムは、入射光束から反射器で発生する２本の放射光束のみで、１Ｄパターンの像であって縮小係数Ｎが１より大きい光学像を、反射器に対して光学的に共役な平面上に形成するようにも構成される。実質的な１Ｄパターンは第１の空間周波数を有しているが、実質的な１Ｄパターンの光学像は、第２の空間周波数を有しており、第２の空間周波数は、少なくとも第１の空間周波数の２倍である。反射器は、ＩＵ及びＰＯサブシステムに対して実質的に固定された空間的及び光学的関係で配置される。光学像を形成する２本の放射光束のみが、反射器での入射光束の鏡面反射を表す放射光束を含んでいない。露光ツールは、基準軸へ横に移動可能なように構成されたワークピースをさらに含んでもよい。特定の場合では、ＩＵは、第１及び第２のフライアイ（ＦＥ：ｆｌｙ’ｓ  ｅｙｅ）反射器を含んでいる。追加又は代替として、反射器は、第１のＦＥ反射器の個別の構成要素である反射要素の間に配置されてもよい。通常、ＰＯサブシステムは第１及び第２の反射器を含む（第１の反射器は第１の曲率半径を有しており、第２の反射器は第２の曲率半径を含んでおり、第１及び第２の曲率半径の符号は反対である）。１つの実装では、ＰＯサブシステムは、一次ミラーサブシステム及び二次ミラーサブシステムを含んでいる反射光学系であり、その一次ミラーサブシステム及び二次ミラーサブシステムのうちの少なくとも１つは、互いに空間的に異なる２つの反射要素を含む。
【００９５】
ＩＵ（ＩＵの構成要素である反射器として、第１及び第２のフライアイ反射器を含む）と、ＩＵと光学的に繋がっているＰＯサブシステムと、ＩＵ及びＰＯサブシステムに対して実質的に固定された空間的及び光学的関係で配置され、実質的な１Ｄパターンを有する反射パターンソース（パターンソースは、ＩＵから放射光束を受光し、該放射光束からの放射光をＰＯサブシステムに転送するように構成される）と、ＰＯサブシステムの基準軸に対して横に移動可能なワークピースとを含んでいる１Ｄ  ＥＵＶ露光ツールの関連する実施形態。ＩＵは、第２のフライアイ反射器及び反射パターンソースの両方と光学的に繋がるように配置された中継ミラーをさらに含んでもよい。特定の１つの実装では、１Ｄ  ＥＵＶ露光ツールは、第２のフライアイ反射器と中継ミラーの間に配置された視野絞りをさらに含む。視野絞りは、通常、多角形外周を有する光学的開口部を定義する。追加又は代替として、１Ｄ  ＥＵＶ露光ツールは、第１のフライアイ反射器、視野絞り、パターンソース、及びワークピースに関連付けられた表面が互いに光学的に共役であるように、構成される。通常、ＰＯサブシステムは、第１及び第２のミラーを含み、第１及び第２のミラーのうちの少なくとも１つが中心遮蔽を含んでいる。これらの第１及び第２のミラーは、アナスチグマチック光学システムを集合的に定義するように構成される。特定の場合では、ＰＯサブシステムは、第３のミラーをさらに含む。特定の実装では、ＰＯサブシステムは２つの反射器のみを含む。関連する実装では、ＰＯサブシステムは３つの反射器のみを含む。露光ツールは、１０個以下の反射器を使用して、放射光束からのＥＵＶ放射光が、ＩＵ及びＰＯサブシステムを介して、ワークピースに向けて、基準軸に沿って供給されるように構成されてもよい（これらの１０個の反射器は、第１及び第２のフライアイ反射器及びＰＯサブシステムの反射器を含む）。このツールのパターンソースは、通常、パターンソース支持台を備えており、この支持台は、露光ツールの動作中に被加工物の動きと同期した動きでパターンソースを走査するように構成された構造を欠いている。１Ｄパターンを有するパターンソースの表面は、特定の実装では、パターンソースの非ゼロの光学パワーを定義するために、非ゼロの曲率半径を有してもよい。そのような場合、パターンソースのそのような表面は、第１の平面内で定義された第１の有限な曲率半径を有し、第１の平面は、そのような平面を横切り、そのような表面と直角なパターンソースの軸を含んでいる。加えて、パターンソースの表面は、第２の平面内で定義された第２の有限な曲率半径を有してもよい（第２の平面は、第１の平面を横切り、パターンソースの軸を含んでいる）。第１及び第２の有限な曲率半径は、実質的に互いに同じであってもよい。１Ｄ  ＥＵＶ露光ツールは、ＥＵＶ波長で放射光を射出するように構成され、ＰＯサブシステムの第２のフライアイ反射器及び入射瞳の両方と光学的に共役になるように配置された、放射光の光源をさらに含んでもよい。１つの事例では、放射光の光源は、プラズマ駆動発光体を含む。１Ｄ  ＥＵＶ露光ツールは、（ワークピースと動作可能に繋がるように構成された）制御ユ��ットをさらに備えてもよく、この制御ユニットは、（ｉ）（ＰＯサブシステムによって反射パターンソースから放射光が供給されるワークピースの表面に近接する平面内に形成された露光フィールドの位置に対する）第１の軸に沿って、及び第１の軸に沿って伸びる平行線の走査帯を形成するような、第１の走査の軌道に沿って、ワークピースを走査することと、（ｉｉ）対象の走査の前に、既存のパターンがワークピースに関連付けられている場合に、第１の走査の軌道を、既定されているように、走査帯を既存のパターンの一部に重ね合わせるように調整すること、とを実行するようにプログラムされたプロセッサを含んでいる。特定の場合では、プロセッサは、ワークピースを走査するプロセスの間に第１の走査の軌道を調整して、（ａ）第２の軸に沿った移動、及び（ｉｉ）第３の軸に沿った移動、のうちの少なくとも１つを含むようにプログラムされ、第２の軸は第１の軸と直角であり、第３の軸は第１及び第２の軸の両方と直角である。制御ユニットは、ＩＵ及びＰＯサブシステムのうちの少なくとも１つとさらに動作可能なように連携してもよく、プロセッサは、平行線の走査帯のピッチを調整して走査帯を変形させるように、さらにプログラムされてもよい。
【００９６】
１Ｄ  ＥＵＶ露光ツールを介して放射光を伝送するための方法の実施形態。この方法は、（そのようなＥＵＶ露光ツールのＩＵの第１の反射器によって受光された）第１のＥＵＶ放射光を１Ｄ  ＥＵＶ露光ツールの反射パターンソースに転送するステップを含み、このパターンソースは、ＩＵの第１の反射器に対して、実質的に固定された空間的関係にある。この方法は、第１のミラーの反射面を含んでいる表面を介して第１のＥＵＶ放射光（反射パターンソースと相互作用した）をさらに転送する第２のステップを含む。例えば、そのような転送は、第１のミラーの中央開口部又は中心遮蔽を介して第１のＥＵＶ放射光を伝送することを含んでもよい。中心遮蔽を介した第１のＥＵＶ放射光の伝送は、１つの事例では、第１のミラーの反射面の面積の４０％を超えない表面積を有する中央開口部を介して、第１のＥＵＶ放射光を伝送することを含んでもよい。転送の動作は、第１のＥＵＶ放射光の第１の光束を第１のミラーの表面の第１の位置に衝突させること、及びこの第１のＥＵＶ放射光の第２の光束を同じ第１のミラーの表面の第２の位置に衝突させることを含んでもよく、第１及び第２の位置は、基準軸に対して第１のミラーの両側に定義される。代替又は追加として、この方法は、（ａ）実質的な１次元（１Ｄ：ｏｎｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）パターンを有するパターンソースの表面からの第１の放射光を反射することをさらに含んでおり、及び／又は（ｂ）実質的な１Ｄパターンの像であって縮小係数Ｎが１より大きい光学像を、反射パターンソースと光学的に共役な対象面に形成することをさらに含んでいる。光学像を形成するステップは、転送のステップの結果として反射パターンソースで発生する２本の放射光束のみを使用して光学像を形成することを含み、２本の放射光束のみが、反射パターンソースでの第１のＥＵＶ放射光の鏡面反射を表す光束を含んでいない。この方法は、光学像を形成するステップをさらに含むことができ、この光学像では、像の２つの直接隣接する線形要素間の分離距離が１０ｎｍを超えず、７ｎｍを超えないことが好ましい。１つの実装では、この方法は、反射パターンソースとの第１のＥＵＶ放射光の相互作用時に、第１のＥＵＶ放射光の波面の曲率を変更するステップをさらに含む。この方法は、（ｉ）第２のミラーを介して第１のＥＵＶ放射光を伝送し、この第２のミラーの表面で、第２のミラーの光軸に対して片側で、第１の放射光を部分的に反射することを、さらに含んでもよい。その場合、第２のミラーを介して第１の放射光をさらに転送及び伝送するステップは、少なくとも０．２の開口数を有するアナスチグマチックミラーシステムを介して放射光を伝送することを集合的に定義する。
【００９７】
本開示及び添付の特許請求の範囲の目的では、本明細書における値、要素、属性、又は特性、等の記述を参照した用語「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」、「おおよそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、「約（ａｂｏｕｔ）」、及び類似する用語の使用は、参照される値、要素、属性、又特性が、必ずしも正確に述べられた通りではないが、それでも実用的な目的では、述べられた通りであると当業者によって見なされるであろうということを、強調するよう意図されている。これらの用語は、特定の特性又は品質の記述に適用されるとき、近似の言語を合理的に示し、特定の特性又は記述を、それらの範囲が当業者によって理解されるように説明するために、「ほとんど（ｍｏｓｔｌｙ）」、「主に（ｍａｉｎｌｙ）」、「かなり（ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｙ）」、「概して（ｂｙ  ａｎｄ  ｌａｒｇｅ）」、「基本的に（ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ）」、「大部分又はかなりの程度まで（ｔｏ  ｇｒｅａｔ  ｏｒ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｅｘｔｅｎｔ）」、「概ね同じだが、必ずしも完全に同じではない（ｌａｒｇｅｌｙ  ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｎｅｃｅｓｓａｒｉｌｙ  ｗｈｏｌｌｙ  ｔｈｅ  ｓａｍｅ）」ということを意味する。１つの具体例では、「おおよそ」、「実質的に」、及び「約」という用語は、数値を参照して使用された場合、特定の値に対してプラス又はマイナス２０％の範囲を表し、プラス又はマイナス１０％の範囲を表すことがさらに好ましく、プラス又はマイナス５％の範囲を表すことがさらにいっそう好ましく、特定の値に対してプラス又はマイナス２％の範囲を表すことが最も好ましい。非限定的な例として、２つの値が互いに「実質的に等しい」ということは、２つの値の間の差が、その値の＋／−２０％の範囲内であることがあり、＋／−１０％の範囲内であることがあることが好ましく、＋／−５％の範囲内であることがあることがさらに好ましく、＋／−２％以下の範囲内であることがさらにいっそう好ましいことを意味する。
【００９８】
選択された特性又は概念を説明することにおけるこれらの用語の使用は、不明確性の根拠を意味することも提供することもなく、特定の特性又は記述に対して数値限定を追加することの根拠を意味することも提供することもない。当業者によって理解されているように、述べられた正確な値又はそのような値の特性、要素、或いは性質からの実際の逸脱は、そのような目的に関して従来技術において認められている測定方法を使用する場合に特有の実験的測定の誤差によって定義された数値範囲内に収まり、その範囲内で変動することがある。
【００９９】
例えば、識別されたベクトル又は線又は平面が、参照された線又は平面と実質的に平行であるということへの参照は、そのようなベクトル又は線又は平面が、参照された線又は平面と同じであるか、又は非常に近いと解釈されるべきである（関連する技術において実際に標準的であると考えられている、参照された線又は平面からの角度のずれ（例えば、０〜１５度の範囲内であり、０〜１０度の範囲内であることが好ましく、０〜５度の範囲内であることがさらに好ましく、０〜２度の範囲内であることがさらにいっそう好ましく、０〜１度の範囲内であることが最も好ましい）を含む）。例えば、識別されたベクトル又は線又は平面が、参照された線又は平面と実質的に直角であるということへの参照は、そのようなベクトル又は線又は平面が、参照された線又は平面にあるか又は非常に近い表面に対する法線を有している、と解釈されるべきである（関連する技術において実際に標準的であると考えられている、参照された線又は平面からの角度のずれ（例えば、０〜１５度の範囲内であり、０〜１０度の範囲内であることが好ましく、０〜５度の範囲内であることがさらに好ましく、０〜２度の範囲内であることがさらにいっそう好ましく、０〜１度の範囲内であることが最も好ましい）を含む）。「実質的に硬い」という用語は、対象の装置の機械的支持を提供する筐体又は構造要素を参照して使用される場合、通常は、そのような構造要素が支持する装置の硬さよりも硬い硬さを有する構造要素を識別する。別の例として、特定の表面を参照した「実質的に平坦」という用語の使用は、そのような表面が、本明細書における特定の状況等において当業者によって一般に理解されるようにサイズが決定されて表された非平坦性及び／又は粗さの程度を有することがある、ということを意味する。
【０１００】
異なる実際の状況に適用される「実質的に」、「約」、及び／又は「おおよそ」という用語の意味のその他の特定の例が、本開示の他の場所で提供されていることがある。
【０１０１】
本発明のシステムの実施形態は、前述したような特定のデータの集合／処理及び計算ステップを実行するために、メモリに格納された命令によって制御される、電子回路（例えば、コンピュータプロセッサ）を含む。メモリは、制御ソフトウェア又はその他の命令及びデータを格納するのに適した、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、又は任意のその他のメモリ、或いはこれらの組み合わせであってもよい。当業者は、本発明の動作を定義する命令又はプログラムが、書き込み不能なストレージ媒体（例えば、ＲＯＭなどの、コンピュータ内の読み取り専用メモリデバイス、或いはＣＤ−ＲＯＭディスク又はＤＶＤディスクなどの、コンピュータのＩ／Ｏアタッチメントによって読み取り可能なデバイス）に永続的に格納された情報、書き込み可能なストレージ媒体（例えば、フロッピーディスク、取り外し可能なフラッシュメモリ、及びハードドライブ）にすでに格納された情報、或いは有線又は無線コンピュータネットワークを含む通信媒体を介してコンピュータに伝達される情報を含むが、これらに限定されない、多くの形態でプロセッサに提供されてよいということも、容易に理解するはずである。加えて、本発明はソフトウェアにおいて具現化されてもよいが、本発明の方法を実装するために必要な機能は、必要に応じて、又は代替として、組み合わせ論理、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又はその他のハードウェア、或いはハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、及び／又はファームウェア構成要素の何らかの組み合わせなどの、ファームウェア構成要素及び／又はハードウェア構成要素を一部又は全体において使用して具現化されてもよい。
【０１０２】
本開示に添付されている特許請求の範囲に示された本発明は、全体として本開示の観点から評価されるよう意図されている。説明された詳細、ステップ、及び構成要素におけるさまざまな変更が、本発明の原理内及び範囲内で、当業者によって行われてもよい。
【０１０３】
例えば、図１２を参照すると、概略図が、図５の実施形態と比較してやや変更された（本発明の１Ｄ  ＥＵＶ露光ツールの）光学システムの一部を示す概略図が示されている（図１２のこの概略図が、説明を簡単にするために、描かれた構成要素の縮尺、形状、或いは相互の向き及び／又は配置の精度を考慮せずに提示されていることに注意する）。ここで、図５の実施形態５００と同様に、実質的な１Ｄパターン（ＰＯサブシステム１３４、１３０を介して、ワークピース１５６に通常は関連付けられた像面に光学的に結像される）を取得するパターンソース１４４’の表面は、空間的に湾曲している。ただし、実施形態５００と比較して、パターンソース１４４’は、軸外の向きと呼ばれてもよい向きで、二次光源ＩＦ９１６（前述したように、システムのＥＵＶ光源の動作の結果として形成される）から到着するＥＵＶ放射光（矢印１２１０として示されている）が照射される。具体的には、パターンソースへの入射であるＥＵＶ放射光の伝搬１２１０の全体的な方向が、湾曲したパターンソース１４４’の表面と直角な軸を定義する法線１２２０に対して、斜めの非ゼロの入射角を形成する。特定の場合では、パターンソース１４４’へのＥＵＶ放射光１２１０の入射角は、例えば、パターンソース１４４’の表面への放射光１２１０の平均波数ベクトルの投影が、実質的な１Ｄパターンのラインが伸びる軸と実質的に平行であることを保証するように、選択される。例えば、パターンソースの実質的な１Ｄパターンが、１Ｄ回折グレーティングによって形成される場合、パターンソース１４４’への放射光１２１０の入射面は、グレーティングライン及び基準軸（法線１２２０など）と実質的に平行である。図１２の図に示されているように、パターンソース１４４’の実質的な１Ｄパターンのラインは、Ｙ軸に沿って伸びる。
【０１０４】
例えば、図１Ｂを再び参照すると、同様に配置されたパターンソースの軸外照射を、実質的に平面的又は平坦なパターンソース１４４を採用する（１Ｄ  ＥＵＶ露光ツールの）光学システム及び／又は中継反射器１２６を採用する光学システムにおいて採用することができる、と理解されるであろう。通常は、視準の異なる角度によって特徴付けられるＥＵＶ放射光の光束を使用して、パターンソース（前述したように、平坦であろうと湾曲していようと）の軸外照射を実行できるということも理解される。例えば、パターンソースの軸外照射は、ＩＵから到着するＥＵＶ放射光の実質的にコリメートされた光束を使用して配置することができ、別の非限定的な例では、そのようなＥＵＶ放射光の光束は、パターンソースに向かって空間的に収束することができる。
【０１０５】
それに応じて、本発明の範囲は、１Ｄ  ＥＵＶ露光ツールの光学システム内で、ＩＵ及びパターンソースのそのような相互の向きを含み、その光学システムでは、ＩＵの最後の光学要素（ＦＥ反射器であろうと、中継反射器であろうと）は、ＥＵＶ放射光を、実質的な１Ｄパターンの要素の縦方向の範囲と平行な、パターンソースのパターンを有する表面への投影を含んでいる軸に沿って、パターンソースに向かって反射する。
【０１０６】
軸外照射の配置の選択は、ＦＯＶ全体の像のコントラスの損失を低減すること、及び場合によっては、（パターンソースからＰＯサブシステムを通って像面にさらに向かう放射光の伝搬に対する）位相効果を低減又は防止することに役立つことがあり、位相効果は、防止しなければ、光源の構造又はパターンソース自体の構造を変更することによる補償を必要とすることがある。通常は、少なくとも、本発明の実施形態で使用するためのパターンソースの構造に対する許容できる変形が制限されているということを考えると、パターンソースの軸外照射の実装は、実際に有利であるということを証明できる。パターンソース１４４、１４４’のパターンの実質的に１Ｄの性質、及び入射放射光１２１０からパターンソースで形成されるゼロ次の回折が概ね遮断され、システムが、光学的構成要素がＰＯサブシステムを通る＋１及び−１の次数の回析の伝搬を妨げないことを保証するように構成される（我々の先行出願において説明されている）、ということのために、本発明の実施形態における特定の入射角に関する要件は、多少緩和される。例えば、図１２を参照すると、一実施形態では、ＩＵからパターンソースに到着する放射光の入射角は、約０度〜約４０度の範囲内であり、関連する実施形態では、約１０度〜約３０度の範囲内である。これらの範囲が角度範囲の例のみを提供するということが、理解されるべきである。実際の実施形態では、０度から実質的に９０度までのいずれかの、入射角の角度又は範囲を使用することができる。
【０１０７】
開示された態様又はこれらの態様の一部は、上で示されていない方法で組み合わせられてもよい。それに応じて、本発明は、開示された実施形態（複数可）に限定されると見なされるべきではない。
【図１Ａ】
2019517033.tif 000013
【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
2019517033.tif 000019
【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
2019517033.tif 000021
【図４Ｂ】
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【図５】
2019517033.tif 000023
【図６】
2019517033.tif 000024
【図７Ａ】
2019517033.tif 000025
【図７Ｂ】
2019517033.tif 000026
【図７Ｃ】
2019517033.tif 000027
【図８Ａ】
2019517033.tif 000028
【図８Ｂ】
2019517033.tif 000029
【図８Ｃ】
2019517033.tif 000030
【図９Ａ】
2019517033.tif 000031
【図９Ｂ】
2019517033.tif 000032
【図９Ｃ】
2019517033.tif 000033
【図９Ｄ】
2019517033.tif 000034
【図１０Ａ】
2019517033.tif 000035
【図１０Ｂ】
2019517033.tif 000036
【図１１Ａ】
2019517033.tif 000037
【図１１Ｂ】
2019517033.tif 000038
【図１２】
2019517033.tif 000039
【図１３Ａ】
2019517033.tif 000040
【図１３Ｂ】
2019517033.tif 000041
【国際調査報告】
2019517033.tif 000042
2019517033.tif 000043