(57)【要約】  層１に向かって放射を指向させるデバイスを開示する。デバイスは、第１の放射源Ｓ１から発せられた第１の放射ビームＢ１を、層上に合焦させるための第１の光学素子Ｌ１と、第２の放射源Ｓ２から発せられた第２の放射ビームＢ２を、層上に合焦させるための第２の光学素子Ｌ２とを含む。第１および第２の放射源から発せられる放射の波長は、互いに異なる波長である。第１および第２の光学素子は、放射源に対して一体的に移動可能とされており、２つの放射ビームの焦点は、放射源に対する第１の光学素子および第２の光学素子の様々な動きと、少なくとも実質的に連動する。第２の光学素子Ｌ２は、第１の放射ビームＢ１の光学的に妨害されない通過を実現する、開口Ａ２を有している。これにより、Ｌ１ならびにＬ２のコンパクトかつ軽量な構成、および改善された放射ビーム品質が実現される。さらに、かかるデバイスを含む装置、およびかかる装置を用いた製造方法を開示する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
層に向かって放射を指向させるデバイスであって、
第１の放射源から発せられた第１の放射ビームを、前記層上に合焦させるための第１の光学素子と、
前記第１の放射源および第２の放射源から発せられる放射の波長が互いに異なる波長であるような、該第２の放射源から発せられた第２の放射ビームを、前記層上に合焦させるための第２の光学素子とを含み、
前記第１の光学素子および前記第２の光学素子が、前記第１の放射源および前記第２の放射源に対して一体的に移動可能とされており、前記第１の放射ビームおよび前記第２の放射ビームの焦点が、前記第１の放射源および前記第２の放射源に対する前記第１の光学素子および前記第２の光学素子の様々な動きと、少なくとも実質的に連動し、
前記第２の光学素子は、前記第１の放射ビームの光学的に妨害されない通過を実現する、開口を有していることを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記開口の位置における前記第２の放射ビームの強度が、実質的にゼロであることを特徴とする請求項１記載のデバイス。
【請求項３】
前記第１の放射ビームは、実質的に平行な放射ビームとして前記第１の光学素子に向けられ、前記第２の放射ビームは、実質的に平行な放射ビームとして前記第２の光学素子に向けられることを特徴とする請求項１または２記載のデバイス。
【請求項４】
前記第１の光学素子および前記第２の光学素子が、機械的に相互接続されていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載のデバイス。
【請求項５】
前記第２の光学素子と前記第１の放射源との間に、開口を有するプレートが配されており、前記第１の放射ビームは、光学的に妨害されずに該開口を通過し、前記第２の放射ビームは、前記開口の外側において、前記プレートにより、前記第２の光学素子の方向へと反射されることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載のデバイス。
【請求項６】
前記プレートが、前記第１の放射ビームに対して傾斜角度をなしていることを特徴とする請求項５記載のデバイス。
【請求項７】
前記第１の放射源および前記第２の放射源の少なくとも一方が、レーザーであることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載のデバイス。
【請求項８】
前記レーザーの波長が、４００ｎｍ未満であることを特徴とする請求項７記載のデバイス。
【請求項９】
光データ記憶媒体の製造に適したマスタプレートを露光する装置であって、
前記マスタプレートを支持する支持部と、
請求項１から８いずれか１項記載のデバイスとを含み、
請求項１から８いずれか１項記載の前記層が、前記マスタプレート上に存在する層であることを特徴とする装置。
【請求項１０】
集積回路の製造に適したウェハの露光に適した装置であって、
前記ウェハ用の支持部と、
請求項１から８いずれか１項記載のデバイスとを含み、
請求項１から８いずれか１項記載の前記層が、前記ウェハ上に存在する層であることを特徴とする装置。
【請求項１１】
光データ記憶媒体の製造方法であって、
請求項９記載の装置を用いてマスタプレートを露光する工程と、
前記マスタプレートを基にスタンパーを作製する工程と、
前記スタンパーを用いて前記光データ記憶媒体を製造する工程とを含むことを特徴とする製造方法。
【請求項１２】
集積回路の製造方法であって、
ａ）請求項１０記載の装置を用いてウェハを露光する工程と、
ｂ）前記ウェハを処理して、前記層の一部の除去および／または新たな層の積層を行う工程と、
ｃ）必要であれば前記工程ａおよび前記工程ｂを繰り返す工程と、
ｄ）使用可能な集積回路を取り出すために前記ウェハを切断する工程とを含むことを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、層に向かって放射を指向させるデバイスであって、
−  第１の放射源から発せられた第１の放射ビームを、上記の層上に合焦させるための第１の光学素子と、
−  第１の放射源および第２の放射源から発せられる放射の波長が互いに異なる波長であるような、第２の放射源から発せられた第２の放射ビームを、上記の層上に合焦させるための第２の光学素子とを含み、
−  第１の光学素子および第２の光学素子が、第１の放射源および第２の放射源に対して一体的に移動可能とされており、２つの放射ビームの焦点が、第１の放射源および第２の放射源に対する第１の光学素子および第２の光学素子の様々な動きと、少なくとも実質的に連動するようなデバイスに関するものである。
【０００２】
本発明はまた、かかるデバイスを含む装置にも関するものである。
【０００３】
本発明はさらに、かかる装置を用いた製造方法にも関するものである。
【背景技術】
【０００４】
放射に対して感度を有する層上において、極めて微細な構造を露光するためには、短い書込波長と、高ＮＡ（高開口数）の対物レンズとの利用が必要とされる。
【０００５】
かかる装置の一例としては、たとえば回転するディスク（マスタプレート）の最上部に配されたレジスト層上に、ディープＵＶ（ＤＵＶ）レーザービームを合焦させる、ディープＵＶレーザービームレコーダー（ＬＢＲ）マスタリング装置が挙げられる。マスタプレートとの語は、射出成形処理によって光ディスク（たとえばＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等）を製造するために使用される型、すなわちスタンパーを作るのに、使用することができるプレートを意味するものと理解されている。しかしながら、マスタプレート自体を型として用いることも可能である。本願で使用する光データ記憶媒体との語は、特に別記しない限り、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等のみならず、マスタプレートも指すものとする。露光中において、マスタプレートを直線的に動かすことも可能である（Ｘ、Ｙ方向の動作）。
【０００６】
別の例としては、ＤＵＶ放射を用いて、たとえば放射に対して感度を有する層（たとえばレジスト）が付与されたシリコンウェハを露光する、リソグラフィ装置が挙げられる。ウェハは、露光中において、たとえば直線的に動かされる（Ｘ、Ｙ方向の動作）。また、露光中においてウェハを回転させることも可能である。
【０００７】
動いているレジスト表面上への書込用放射ビームの合焦は、焦点センサで合焦状態をモニタリングしながら、対物レンズをアクティブに動かすことにより実現される。光ディスクのマスタリング工程では、露光を引き起こさない波長を有する第２の別個の放射ビームを、合焦システム用に利用すると、データが書き込まれないときにも合焦状態を保つことが可能となるので有利である。したがって、合焦システム内においては、比較的高い波長のレーザービーム（たとえば赤色レーザービーム）が適用されることが多く、一方、レジストは、たとえばＤＵＶ放射によって露光される。しかしながら、この短い波長に対して利用可能な対物レンズの実効焦点距離は、通常、合焦用の波長と露光用の波長とではかなり異なる。そのため、焦点センサの赤色光に対しては、対物レンズは追加の補正レンズによって補完されなくてはならない。この補正レンズは、赤色光の光路中にのみ必要とされる。
【０００８】
冒頭の段落で述べたようなデバイスは、米国特許第６５０１７２３号より知られている。米国特許第６５０１７２３号では、レンズＬ１と補正レンズＬ２との間にダイクロイックミラーＭ１を配することにより（図１参照）、赤色波長とＤＵＶ波長との両方に対して、１つの共焦点の光路が作られている。Ｍ１を固定させたまま、Ｌ１とＬ２との組合せを動かすことにより、赤色焦点センサを用いて、露光用のＤＵＶレーザービームの完全な合焦状態を保つことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記の米国特許第６５０１７２３号の構成には、いくつかの欠点がある。
【００１０】
移動させられる２つのレンズと、その間に配された固定ミラーとの組合せは、比較的大きく重量の重い構成をもたらす。システムは極めて高速かつ精確に移動させられなくてはならないので、このことは非常に大きな欠点である。
【００１１】
ＤＵＶビームの波面の歪みは最小限に保たれなくてはならず、その結果、特殊なダイクロイックコーティングを施した、高価かつ比較的厚いミラーＭ１が使用される。傾斜配置されたミラーのこの厚さは、赤色光の光路中に顕著な非点収差をもたらす。さらに、いくつかの適用形態では、別個の赤色焦点センサの使用は必須ではなく、ＤＵＶ光自体が合焦用に用いられる。特にこうしたケースでは、重要なＤＵＶ光路内に、ダイクロイックミラーのような追加の光学素子を有することは深刻な欠点となる。
【００１２】
赤色焦点センサが、液体浸漬レンズであるＤＵＶ用対物レンズと組み合わせて用いられた場合、水とレジストとの間の界面から反射される赤色光の強度は、比較的低くなる。このことは、最後のレンズ素子の石英ガラスと水との間の界面からの別の弱い反射、およびＤＵＶ用対物レンズの他の界面からの反射との、望ましくない干渉へと繋がる。この干渉は、光軸に近い赤色ビームの中心部分（低ＮＡ部分）において支配的となる。
【００１３】
本発明の１つの目的は、冒頭の段落で述べたような種類のデバイスであって、上記の欠点の１つまたは複数を解決するようなデバイスを提供することである。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、かかるデバイスを含む装置を提供することである。
【００１５】
本発明のさらなる目的は、かかる装置を用いた製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、上記の第１の目的は、上記の第２の光学素子が、第１の放射ビームの光学的に妨害されない通過を実現する、開口を有していることを特徴とするデバイスにより達成される。この開口は、たとえば中心孔とされる。第１の放射ビームは最も重要なビームであり、たとえばディープＵＶ（ＤＵＶ）ビームとされる。第２の放射ビーム（たとえば赤色焦点系のビーム）が使用されるか否かに関わらず、第１の放射ビームのビーム品質が、追加の光学素子により劣化させられることはない。固定されたダイクロイックミラーが必要とされないため、第２の光学素子（レンズＬ２）を、第１の光学素子Ｌ１のより近傍に配することができ、したがって小さくすることができる。これにより、移動させられる素子に関し、より単純かつ軽量な構成がもたらされる。
【００１７】
ある実施形態では、上記の開口の位置における第２の放射ビームの強度が、実質的にゼロとされる。第２の放射ビーム（たとえば赤色集光ビーム）の、たとえば円環状の形状は、光軸近傍の領域において最も支配的である、望ましくない干渉を軽減させる。この円環状の形状は、ビーム中に配された阻止部材によって実現されてもよい。
【００１８】
第１の放射ビームが、実質的に平行な放射ビームとして第１の光学素子に向けられ、第２の放射ビームが、実質的に平行な放射ビームとして第２の光学素子に向けられると有利である。これにより、光学的な調整を必要とせずに、放射源に対するデバイスの相対移動が可能とされる。
【００１９】
ある実施形態では、第１の光学素子および第２の光学素子が、機械的に相互接続される。この形態は、２つの放射ビームの焦点が、放射源に対する、第１の光学素子（たとえば対物レンズ）および第２の光学素子（たとえば補正レンズ）の様々な動きと、少なくとも実質的に連動するようになるという利点を有する。補正レンズによって、第２の放射源からの放射ビームは、２つの放射ビームが対物レンズ系を通過した後に同一の焦点に合焦させられるように、第１の放射ビームに対して相対的に集束または発散させられる。対物レンズを補正レンズと一体的に動かすことにより、放射源に対して対物レンズがどの位置にあっても、２つの放射ビームの焦点が一致する。
【００２０】
１つの有利な実施形態では、第２の光学素子と第１の放射源との間に、開口を有するプレートが配され、第１の放射ビームは、光学的に妨害されずにその開口を通過し、第２の放射ビームは、その開口の外側において、上記のプレートにより、第２の光学素子の方向へと反射される。このプレート（たとえばミラー）は、たとえば中心孔を有し、最も重要なビームである第１の放射ビーム（たとえばＤＵＶビーム）を、光学的に妨害せずに通過させる。第２の放射ビーム（たとえば赤色焦点系）が使用されるか否かに関わらず、ＤＵＶビームのビーム品質が、追加の光学素子により劣化させられることはない。プレートは固定されており、第１のおよび第２の光学素子と共に移動はしない。さらに、プレート（たとえばミラー）は、第２の放射ビーム（たとえば赤色光）によってのみ使用される。これにより、コーティングの必要性が軽減され、プレートの厚さも無関係となる。円環状の赤色集光ビームは、対物レンズにおいて、適切な集束度をもって集光される。
【００２１】
上記のプレートは、第１の放射ビームに対して傾斜角度（たとえば４５度）をなしていることが好ましい。また、第１の放射源および前記第２の放射源の少なくとも一方が、レーザーとされることが好ましい。レーザーは安価に入手可能であり、光学的品質の高いビームを供給する。
【００２２】
本発明の第２の目的は、光データ記憶媒体の製造に適したマスタプレートを露光する装置であって、
マスタプレートを支持する支持部と、
上記で述べた本発明に係るデバイスとを含み、
冒頭の段落で述べた層が、マスタプレート（ＭＡ）上に存在する層であるような装置によって達成される。
【００２３】
あるいは、この第２の目的は、集積回路の製造に適したウェハの露光に適した装置であって、
ウェハ用の支持部と、
上記で述べた本発明に係るデバイスとを含み、
冒頭の段落で述べた層が、上記のウェハ上に存在する層であるような装置によっても達成される。
【００２４】
本発明の第３の目的は、光データ記憶媒体の製造方法であって、
上記で述べた装置を用いてマスタプレートを露光する工程と、
そのマスタプレートを基にスタンパーを作製する工程と、
そのスタンパーを用いて光データ記憶媒体を製造する工程とを含む製造方法を提供することによって達成される。
【００２５】
あるいは、この第３の目的は、集積回路の製造方法であって、
ａ）上記で述べた装置を用いてウェハを露光する工程と、
ｂ）そのウェハを処理して、上記の層の一部の除去および／または新たな層の積層を行う工程と、
ｃ）必要であれば工程ａおよび工程ｂを繰り返す工程と、
ｄ）使用可能な集積回路を取り出すためにウェハを切断する工程とを含む製造方法を提供することによっても達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本発明をより詳細に説明する。
【００２７】
図１は、層１に向かって放射を指向させる、既知の（従来技術の）デバイスを示している。この層は、基板２の上に存在している。基板は、支持部３上に取り付けられている。このデバイスは、第１の放射源Ｓ１から発せられた第１の放射ビームＢ１を、上記の層上に合焦させるための第１の光学素子Ｌ１と、第２の放射源Ｓ２から発せられた第２の放射ビームＢ２を、上記の層上に合焦させるための第２の光学素子Ｌ２とを含む。第１の光学素子Ｌ１は、ビームＢ２をさらに集光させるためにも使われている。第１の放射源および第２の放射源から発せられる放射の波長は、互いに異なる波長である。第１の光学素子および第２の光学素子は、放射源Ｓ１およびＳ２に対して一体的に移動可能とされている。２つの放射ビームＢ１およびＢ２の焦点は、第１の放射源および第２の放射源に対する第１の光学素子Ｌ１および第２の光学素子Ｌ２の様々な動きと、少なくとも実質的に連動する。
【００２８】
図２には、層１に向かって放射を指向させる、本発明に係るデバイスが示されている。この層は、基板２の上に存在している。基板は、支持部３上に取り付けられている。このデバイスは、第１の放射源Ｓ１から発せられた第１の放射ビーム（ＤＵＶレーザービーム）Ｂ１を、層１上に合焦させるための第１の光学素子Ｌ１と、第２の放射源Ｓ２から発せられた第２の放射ビーム（赤色レーザービーム）Ｂ２を、層１上に合焦させるための第２の光学素子Ｌ２とを含む。ここでも、第１の光学素子Ｌ１は、ビームＢ２をさらに集光させるためにも使われている。
【００２９】
層１は、光ディスク製造用のマスタプレートＭＡ上に存在する層であってもよいし、集積回路製造用のウェハＷ上の層であってもよい。第１の放射源からの放射の波長は、ＤＵＶに対応する波長（たとえば２５７ｎｍ）であり、第２の放射源の波長は、赤色光に対応する波長（たとえば６５５ｎｍ）である。第１の光学素子Ｌ１および第２の光学素子Ｌ２は、放射源Ｓ１およびＳ２に対して一体的に移動可能とされており、機械的に相互接続されている。２つの放射ビームの焦点は、放射源Ｓ１およびＳ２に対する第１の光学素子Ｌ１および第２の光学素子Ｌ２の様々な動きと、少なくとも実質的に連動する。第２の光学素子Ｌ２は、第１の放射ビームＢ１の光学的に妨害されない通過を実現する、開口すなわち中心孔Ａ２を有する。開口Ａ２の位置における第２の放射ビームの強度は、実質的にゼロである。望ましくない反射および迷光を防止するために、赤色ビームＢ２中には、阻止部材が配されている。円環状の赤色集光ビームは、対物レンズＬ１において、適切な集束度をもって集光される。第１の放射ビームＢ１は、実質的に平行な放射ビームとして第１の光学素子Ｌ１に向けられ、一方、第２の放射ビームＢ２は、実質的に平行な放射ビームとして第２の光学素子Ｌ２に向けられる。
【００３０】
プレートすなわちミラーＭ１は、第２の光学素子Ｌ２と、第１の放射源Ｓ１との間に配されている。ミラーＭ１は、開口すなわち中心孔Ａ１を有し、第１の放射ビームＢ１は、光学的に妨害されずにこの開口Ａ１を通過する。一方、第２の放射ビームＢ２は、開口Ａ１の外側において、ミラーＭ１により、第２の光学素子Ｌ２の方向へと反射される。ミラーＭ１は、第１の放射ビームＢ１に対して４５度の角度をなしている。固定されたダイクロイックミラーが必要とされないため、レンズＬ２を、Ｌ１のより近傍に配することができ、したがって小さくすることができる。これにより、移動させられる素子に関し、より単純かつ軽量な構成がもたらされる。第２の放射ビームＢ２（たとえば赤色焦点系）が使用されるか否かに関わらず、第１の放射ビーム（ＤＵＶビームＢ１）のビーム品質が、追加の光学素子により劣化させられることはない。第２の放射ビームＢ２の円環状の形状は、光軸近傍の領域において最も支配的である、望ましくない干渉を軽減させる。
【００３１】
固定ミラーＭ１は、第２の放射ビーム（たとえば赤色光ビームＢ２）によってのみ使用される。これにより、コーティングの必要性が軽減され、ミラーＭ１の厚さも無関係となる。
【００３２】
図３には、光データ記憶媒体５の製造方法が図示されている。この方法は、図２に示された装置を用いてマスタプレートＭＡを露光する工程と、そのマスタプレートＭＡを基にスタンパー４を作製する工程と、そのスタンパー４を用いて光データ記憶媒体５を製造する工程とを含む。マスタプレートＭＡを基にスタンパー４を作製する工程は、既知の処理工程である。スタンパー４は、たとえばニッケル製のスタンパーとされる。スタンパー４を用いて、既知の射出成形処理により、光データ記憶媒体５（たとえばＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等）が製造される。しかしながら、マスタプレートＭＡ自体を型として使用することも可能である。
【００３３】
変更形態としての集積回路の製造方法は、ａ）図２に示された装置を用いてウェハＷを露光する工程と、ｂ）ウェハを処理して、層の一部の除去および／または新たな層の積層を行う工程と、ｃ）必要であれば工程ａおよびｂを繰り返す工程と、ｄ）使用可能な集積回路を取り出すためにウェハを切断する工程とを含む。
【００３４】
上記に述べた実施形態は、本発明を制限するものではなく説明のためのものであり、当業者においては、特許請求の範囲による本発明の範囲から逸脱することなく、多くの変更実施形態を設計することができるであろう点に留意されたい。特許請求の範囲においては、括弧内のいずれの参照符号も、特許請求の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。「含む」または「備える」との語は、請求項中に列挙されたもの以外の要素または工程の存在を排除するものではない。ある要素の前に置かれた「１つの」との語は、そのような要素が複数存在することを排除するものではない。単に特定の施策が互いに異なる従属請求項に記載されているという事実は、それらの施策の組合せを有利に使うことができないということを意味するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】光ディスクのマスタまたはウェハを露光する、通常の遠隔場光記録用の対物レンズ系を示した図
【図２】光ディスクのマスタまたはウェハを露光する、本発明に係る近接場光記録用の対物レンズ系を示した図
【図３Ａ】図２の対物レンズ系で露光されたマスタプレートを用いた、光ディスクの製造方法の一工程を示した図
【図３Ｂ】図２の対物レンズ系で露光されたマスタプレートを用いた、光ディスクの製造方法の一工程を示した図
【図３Ｃ】図２の対物レンズ系で露光されたマスタプレートを用いた、光ディスクの製造方法の一工程を示した図
【図３Ｄ】図２の対物レンズ系で露光されたマスタプレートを用いた、光ディスクの製造方法の一工程を示した図
【図３Ｅ】図２の対物レンズ系で露光されたマスタプレートを用いた、光ディスクの製造方法の一工程を示した図
【図３Ｆ】図２の対物レンズ系で露光されたマスタプレートを用いた、光ディスクの製造方法の一工程を示した図
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
2008537178.tif 000007
【図３Ｆ】
2008537178.tif 000008
【図１】
2008537178.tif 000009
【図２】
2008537178.tif 000010
【国際調査報告】
2008537178.tif 000011
2008537178.tif 000012