(57)【要約】  照明システム（ＩＬ）は、ハウジング（２）と、ハウジング（２）内に配置された光学システムとを含む。光学システムは少なくとも１つの光学素子（４、６）を含む。光学システムは中間集光点（ＩＦ）から発散する放射ビーム（Ｂ）でパターニングデバイス（ＭＡ）を照明するように構成される。中間集光点（ＩＦ）は照明システム（ＩＬ）の底部（１０）と実質的に同じレベルかまたは底部よりも下方の位置に配置される。【選択図】  図２ｂ
2010524231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明システムであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された光学システムと
を含み、
前記光学システムは少なくとも1つの光学素子を含み、前記光学システムは中間集光点から発散する放射ビームでパターニングデバイスを照明するように構成され、前記中間集光点は前記照明システムの底部と実質的に同じレベルかまたは前記底部よりも下方の位置に配置される、照明システム。
【請求項２】
前記光学システムは、前記中間集光点を前記パターニングデバイス上に結像するように構成される、請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記照明システムの前記底部に、前記ハウジングを支持するための1つ以上のサポート構造体が設けられている、請求項１に記載の照明システム。
【請求項４】
前記中間集光点は、前記サポート構造体のうちの少なくとも１つのサポート構造体と実質的に同じレベルに配置される、請求項３に記載の照明システム。
【請求項５】
前記サポート構造体のうちの少なくとも1つのサポート構造体は、前記中間集光点が前記照明システムの前記底部に対して配置される前記位置を調節するための調節可能な高さを有する、請求項３に記載の照明システム。
【請求項６】
前記中間集光点は、前記照明システムの前記底部よりも約０．１０メートル〜約２．００メートル下方の位置に配置される、請求項１に記載の照明システム。
【請求項７】
前記中間集光点は、前記照明システムの前記底部よりも約０．２０メートル〜約１．５０メートル下方の位置に配置される、請求項６に記載の照明システム。
【請求項８】
前記中間集光点は、前記照明システムの前記底部よりも約０．１０メートル下方の位置に配置される、請求項６に記載の照明システム。
【請求項９】
前記中間集光点から放出された放射ビームが直接入射するミラーを更に含む、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１０】
前記パターニングデバイス上に前記放射ビームの焦点を合わせるように構成された更なるミラーを更に含み、前記ミラーは前記放射ビームを前記更なるミラーに直接反射するように構成される、請求項９に記載の照明システム。
【請求項１１】
前記パターニングデバイス上に前記放射ビームの焦点を合わせるように構成されたミラーを更に含む、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１２】
前記中間集光点は、前記ハウジングの外側に配置された位置を有する、請求項１に記載の照明システム。
【請求項１３】
照明システムと、
放射源およびコレクタを含む放射源−コレクタモジュールと
を備え、
前記照明システムは、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された光学システムであって、前記光学システムは少なくとも1つの光学素子を含み、前記光学システムは中間集光点から発散する放射ビームでパターニングデバイスを照明するように構成され、前記中間集交点は前記照明システムの底部と実質的に同じレベルかまたは前記底部よりも下方の位置に配置される、光学システムと
を含み、
前記放射源−コレクタモジュールの前記コレクタは、前記放射源を前記中間集光点内に結像する、アセンブリ。
【請求項１４】
前記放射源は、前記照明システムの前記底部よりも下方の位置に配置される、請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記放射源−コレクタモジュールは、前記照明システムの前記底部よりも下方の位置に配置される、請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
照明システムであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された光学システムであって、前記光学システムは少なくとも1つの光学素子を含み、前記光学システムは中間集光点から発散する放射ビームでパターニングデバイスを照明するように構成され、前記中間集光点は前記照明システムの底部と実質的に同じレベルか又は底部よりも下方の位置に配置される、光学システムとを含む照明システムと、
放射源、および、前記放射源を前記中間集光点内に結像するためのコレクタを含む、放射源−コレクタモジュールと、
前記パターニングデバイスを支持するように構成されたサポートであって、前記パターニングデバイスはパターン付き放射ビームを形成すべく前記放射ビームの断面にパターンを付けるように構成される、サポートと、
基板を保持するように構成された基板テーブルと、
前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと
を備えた、リソグラフィ装置。
【請求項１７】
リソグラフィ装置であって、
照明システムであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された光学システムであって、前記光学システムは少なくとも1つの光学素子を含み、前記光学システムは中間集光点から発散する放射ビームでパターニングデバイスを照明するように構成された、光学システムとを含む照明システムと、
放射源、および、前記放射源を前記中間集光点内に結像するためのコレクタを含む、放射源−コレクタモジュールと、
前記パターニングデバイスを支持するように構成されたサポートであって、前記パターニングデバイスはパターン付き放射ビームを形成すべく前記放射ビームの断面にパターンを付けるように構成される、サポートと、
基板を保持するように構成された基板テーブルと、
前記パターン付き放射ビームを投影システムの像面上に投影するように構成された投影システムであって、前記像面は前記基板のターゲット部分に配置される、投影システムと
を備え、
前記中間集光点は前記像面と実質的に同じレベルか又は前記像面よりも下方の位置に配置される、リソグラフィ装置。
【請求項１８】
前記光学システムは、前記中間集光点を前記パターニングデバイス上に結像するように構成される、請求項１６または１７に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１９】
照明システムを製造する方法であって、
中間集光点をパターニングデバイス上に結像するための少なくとも1つの光学素子を含む光学システムを有するハウジングを提供することと、
前記中間集光点から発散する放射ビームを用いて前記パターニングデバイスを照明するように前記光学システムを構成することと、
を含み、前記中間集光点は前記照明システムの底部と実質的に同じレベルかまたは前記底部よりも下の位置に配置される、方法。
【請求項２０】
照明システムを製造する方法であって、
中間集光点をパターニングデバイス上に結像するための少なくとも1つの光学素子を含む光学システムを有するハウジングを提供することと、
前記中間集光点から発散する放射ビームを用いて前記パターニングデバイスを照明するように前記光学システムを構成することと、
前記パターニングデバイスによって付けられるパターンを像面に結像することと、
を含み、前記中間集光点は前記像面と実質的に同じレベルかまたは前記像面よりも下方の位置に配置される像面である、方法。
【請求項２１】
前記光学システムは、前記中間集光点を前記パターニングデバイス上に結像するように構成される、請求項１９または２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記中間集光点の前記場所は、前記アセンブリがその上で動作可能となるフロアにある開口内であるように決められる、請求項１９または２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記中間集光点の前記場所は、前記フロアのおよそ中間にある、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記中間集光点は、前記照明システムの前記底部よりも約０．１０メートル〜約２．００メートル下方の位置であるように決められる、請求項１９または２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記中間集光点は、前記照明システムの前記底部よりも約０．５０メートル〜約１．５０メートル下方の位置に配置される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記中間集光点は、前記照明システムの前記底部よりも約０．１０メートル下方の位置に配置されるように決められる、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
放射源およびコレクタを含む放射源−コレクタモジュールを提供することを更に含み、前記放射源−コレクタモジュールは前記放射源を前記中間集光点内に結像するように構成される、請求項１９または２０に記載の方法。
【請求項２８】
前記放射源を、前記照明システムの前記底部よりも下方の位置に置くことを更に含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記中間集光点は、前記ハウジングの外側に配置されるように決められる、請求項１９または２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、パターニングデバイスを照明するための照明システム、および照明システムを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射するいわゆるステッパ、および放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射するいわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。
【０００３】
[0003]  一般に、放射源から放出される電磁放射はコレクタによってフォーカスされ、パターニングデバイスを照明するための照明システムに入る際に放射を集束する。照明システムは、通常、照明システムによって調整された放射ビームを用いてパターニングデバイスを照明するミラーなどの幾つかの光学素子を含む。
【０００４】
[0004]  照明システムのミラーによって生じる反射によって失われる放射ビームの照明パワー量を制限するために、照明システム内に存在するミラーの数を制限することが提案されている。
【０００５】
[0005]  ミラーの数を制限すると、放射源から放出される放射ビームが照明システムに入る方向を予め決定する能力が低下してしまうことがある。
【０００６】
[0006]  照明システムの相当数の可能な設計について、放射ビームを照明システムの下から入射させることが望ましい。したがって、放射ビームを、照明システムを支持するフロアの中を透過させることが提案されているが、放射ビームがフロアを通過可能とするためには、フロアを大幅に変更しなくてはならなくなる。
【発明の概要】
【０００７】
[0007]  本発明の一態様では、パターニングデバイスを照明するための照明システムが提供される。この照明システムは、ハウジングと、ハウジング内に配置された光学システムとを含む。光学システムは少なくとも１つの光学素子を含む。光学システムは中間集光点から発散する放射ビームでパターニングデバイスを照明するように構成される。中間集光点は照明システムの底部と実質的に同じレベルかまたは底部よりも下方の位置に配置される。
【０００８】
[0008]  一態様では、照明システムと、放射源−コレクタモジュールとを含むアセンブリが提供される。照明システムは、ハウジングと、ハウジング内に配置された光学システムを含む。光学システムは少なくとも１つの光学素子を含む。光学システムは中間集光点から発散する放射ビームでパターニングデバイスを照明するように構成される。中間集光点は照明システムの底部と実質的に同じレベルかまたは底部よりも下方の位置に配置される。放射源−コレクタモジュールは、放射源と、放射源を中間集光点内に結像するためのコレクタを含む。
【０００９】
[0009]  一態様では、ハウジングと、ハウジング内に配置された光学システムを含む照明システムが提供される。光学システムは少なくとも１つの光学素子を含む。光学システムは中間集光点から発散する放射ビームでパターニングデバイスを照明するように構成される。中間集光点は照明システムの底部と実質的に同じレベルかまたは底部よりも下方の位置に配置される。この装置は更に、放射源と放射源を中間集光点内に結像するためのコレクタとを含む放射源−コレクタモジュールと、パターニングデバイスを支持するように構成されたサポートとを含む。パターニングデバイスは、パターン付き放射ビームを形成すべく放射ビームの断面にパターンを付けるように構成される。この装置は更に、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムとを含む。
【００１０】
[0010]  別の様態では、照明システムを製造する方法が提供される。この方法は、中間集光点をパターニングデバイス上に結像するための少なくとも１つの光学素子を含む光学システムを有するハウジングを提供することを含む。この方法は更に、中間集光点から発散する放射ビームを用いてパターニングデバイスを照明するように光学システムを構成することを含む。中間集光点は、照明システムの底部と実質的に同じレベルかまたは底部よりも下方の位置に配置される。
【００１１】
[0011]  より具体的には、中間集光点の場所は、照明システムがその上で動作可能となるフロアにある開口内であるように決められてよい。このような開口はスルーホールであってよく、通常は通気のために用いられる。中間集光点の好適な場所は、フロアのおよそ中間であってよい。
【００１２】
[0012]  このようなフロアはさまざまな厚さを有することができる。通常は、このようなフロアは約０．１０メートル〜約２．００メートルの厚さを有してよい。したがって、中間集光点は、照明システムの底部より約０．１０メートル〜約２．００メートル下方の位置に配置されてよい。フロアは２層、すなわち、上部層と下部層とに分けられてもよい。上部層は、約０．１０メートル〜０．７５メートルの範囲内の厚さを有してよい。下部層は、多くの場合、コンクリートで作られ、約０．５０メートル〜１．００メートルの厚さを有してよい。しかし、他の範囲および層の構成も考えられる。
【００１３】
[0013]  照明システムがその上で動作するフロアの別の変形は、約０．２０メートル厚の比較的薄いフロア層を有してよく、この薄フロア層は、複数の柱や柱上に載せられ水平方向に向けられた複数の梁を含む構成によって支持され、薄フロア層は梁によって支持される。したがって、中間集光点は、照明システムの底部よりも約０．１０メートル下方の位置に配置されてよい。これらの柱および梁は、通常、コンクリートでできている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
[0014]  本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
【図１】[0015]  図１は、本発明の一実施形態をその中で適用可能なリソグラフィ装置を示す。
【図２ａ】[0016]  図２ａは、本発明による照明システムの一実施形態を示す。
【図２ｂ】[0016]  図２ｂは、本発明による照明システムの一実施形態を示す。
【図３ａ】[0017]  図３ａは、本発明による照明システムの更なる実施形態を示す。
【図３ｂ】[0017]  図３ｂは、本発明による照明システムの更なる実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[0018]  図１は、リソグラフィ装置を概略的に示し、この装置内で本発明の一実施形態を適用することができる。このリソグラフィ装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射またはＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構成され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置付けるように構成された第１ポジショナＰＭに連結されたサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置付けるように構成された第２ポジショナＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳとを含む。
【００１６】
[0019]  照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。
【００１７】
[0020]  サポート構造は、パターニングデバイスを支持する。すなわち、パターニングデバイスの重量を支える。サポート構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計、および、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。サポート構造は、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。
【００１８】
[0021]  本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定機能層に対応することになる。
【００１９】
[0022]  パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レゼンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。
【００２０】
[0023]  本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射に、あるいは液浸液の使用または真空の使用などの他の要因に適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学システム、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。
【００２１】
[0024]  本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、反射型マスクを採用しているもの）である。あるいは、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）であってもよい。
【００２２】
[0025]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルは並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。
【００２３】
[0026]  図１を参照すると、照明システムＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射は、放射源ＳＯから照明システムＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダなどの１つ以上の光学素子を含むビームデリバリシステムを使って送られる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムとともに、放射システムと呼んでもよい。
【００２４】
[0027]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータおよびコンデンサなどのさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。
【００２５】
[0028]  放射ビームＰＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスクＭＡ）上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。マスクＭＡを通り抜けた後、放射ビームＰＢは投影システムＰＬを通過し、投影システムＰＬは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＰＢの経路内に位置付けるように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使い、例えば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＰＢの経路に対して正確に位置付けることもできる。通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第１ポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２ポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、または固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。
【００２６】
[0029]  例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。
【００２７】
[0030]  １．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
【００２８】
[0031]  ２．スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＬの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズよって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
【００２９】
[0032]  ３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、マスクテーブルＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
【００３０】
[0033]  上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
【００３１】
[0034]  図２ａは、照明システムＩＬの一実施形態を示す。照明システムＩＬは、光学素子４、６を含む光学システムを含むハウジング２を備える。本実施形態では、光学素子４、６は、第１ミラー４および第２ミラー６である。図２に示すように、第１ミラー４および第２ミラー６は共にハウジング２内に配置されている。
【００３２】
[0035]  図２ａは更に、放射源ＳＯおよびコレクタ８を含む放射源−コレクタモジュールＳＣＭを示す。本実施形態では、コレクタ８は、照明システムＩＬと放射源ＳＯとの間に配置される。あるいは、放射源ＳＯは、コレクタ８と照明システムＩＬとの間に配置される。この代案はコレクタが法線入射ミラー（図示せず）である場合に好適でありうる。
【００３３】
[0036]  図２ａに示すように、照明システムＩＬの本実施形態の底部１０には、照明システムＩＬのハウジング２を支持するための複数のサポート構造体１２が設けられる。このようなサポート構造体１２は、ハウジング２に直接固定されてよい。これらのサポート構造体１２は、ハウジング２に固定して取り付けられることなくハウジング２に隣接しても、または、ハウジング２に固定されたコンポーネントに隣接してもよい。一実施形態では、複数のサポート構造体１２はハウジングの下に約７０センチメートルの自由空間を作成する。サポート構造体１２は、普通は通気に用いられるスルーホールＴＨが一般的に設けられたフロアＦ上に置かれる。放射源−コレクタモジュールＳＣＭは更に、放射源ＳＯとコレクタ８との間に配置される、フォイルトラップなどのデブリミティゲータ１４を含む。
【００３４】
[0037]  動作中、放射源ＳＯは、放射ビームＢを放出し、この放射ビームＢの焦点はコレクタ８によって中間集光点ＩＦに合わされる。図２ａの実施形態では、中間集光点ＩＦは、照明システムＩＬの底部１０付近の位置に配置されるように決められている。中間集光点ＩＦは、照明システムＩＬの底部１０と実質的に同じレベルかまたはそれより下の位置に配置されてよい。本実施形態では、中間集光点ＩＦの位置は、ハウジング２の外側で、フロアＦのおよそ中間のスルーホールＴＨ内であるように決められている。ミラー４、６は、中間集光点を、サポート構造ＭＴ上に取り付けられたパターニングデバイスＭＡ上に結像するように配置されてもよい。中間集光点ＩＦの位置は、照明システムＩＬの底部１０よりも、約０．１０メートル〜約２．００メートル、下方に配置されてもよい。一実施形態では、中間集光点ＩＦの位置は、照明システムＩＬの底部１０よりも、約０．５０メートル〜約１．５０メートル、下方に配置されてもよい。一実施形態では、中間集光点ＩＦは、底部１０よりも、約０．２０メートル〜約０．８０メートル、下方に配置されてもよい。一実施形態では、中間集光点ＩＦは、照明システムＩＬの底部１０よりも、約０．１０メートル、下方の位置に配置されてもよい。約１．００メートルの厚さを有する製造フロアでは、底部１０よりも約０．５０メートル下方の位置が製造フロアのおよそ中間であるため、中間集光点ＩＦは底部１０よりも約０．５０メートル下方の位置に配置されてもよい。サポート構造体１２は、中間集光点が照明システムの底部に対して配置される位置を調節するための調節可能な高さを有してもよい。このような照明システムは、そのシステムがその上方で用いられるフロアの厚さの事前知識を有することなく製造することができる。
【００３５】
[0038]  第１ミラー４は、放射ビームを直接第２ミラー６に反射してよい。ミラー４、６は、フィールドファセットミラーであってよい。フィールドファセットミラーは、本技術において既知であり、例えば、米国特許第６，１９５，２０１号において解説されている。第１ミラー４は複数のミラー素子を含み、これらの素子は、第２ミラー６の対応するミラー素子の付近に複数の像を形成するよう用いられる。ミラー４、６は、使用時に、中間集光点をパターニングデバイスＭＡ上に結像する光学システムを形成する。図２ａには、２つのミラー４、６を示すが、照明システムは、異なる数の光学素子を有してもよい。これらの光学素子は、フィールドファセットミラーであってもまたは他の素子であってもよい。
【００３６】
[0039]  図２ａの実施形態は、図２ｂに示すようにリソグラフィ装置内に実装することができる。放射源−コレクタモジュールＳＣＭおよび照明システムＩＬに加えて、本実施形態は更に、パターニングデバイスＭＡによってパターンが付けられた放射を投影システムＰＬの像面ＩＰ上に投影するように構成された投影システムＰＬを含む。使用時、像面は、基板のターゲット部分に配置される。図２ｂでは、投影システムは、放射を像面ＩＰ上に投影する２つのミラー１８、２０を含む。しかし、当業者であれば、他の数のミラーを用いて放射を像面ＩＰ上に投影することができることを認識できるであろう。例えば、図２ｂに示す２つのミラー１８、２０ではなく６つのミラーを用いてもよい。図２ｂに示すように、中間集光点ＩＦは、像面ＩＰよりも下方の位置に配置される。しかし、中間集光点ＩＦは、あるいは、像面ＩＰと実質的に同じレベルの位置に配置されてもよい。
【００３７】
[0040]  中間集光点ＩＦを、像面ＩＰと同じレベルであるかまたは像面ＩＰよりも下方に配置することは、製造フロアによって妨げられることなく、光路が製造フロアを容易に通過可能となるように光路の適応を容易にする。中間集光点は、前述したように製造フロアと同じ高さに配置されてもよい。
【００３８】
[0041]  照明システムの更なる実施形態を図３に示す。図３に示すように、コレクタ８と第１ミラー４との間の放射ビームの一部Ｐは、第２ミラー６とサポート構造ＭＴとの間を伝播する。これにより、放射ビームＢのその一部ＰがフロアＦに実質的に垂直な方向で伝播する可能性が生じ、それにより、フロアＦの断面の寸法を制限し、フロアＦを透過可能なビームの断面を最大にすることができる。
【００３９】
[0042]  図３ａの実施形態は、図３ｂに示すようにリソグラフィ装置内に実装することができる。放射源−コレクタモジュールＳＣＭおよび照明システムＩＬに加えて、本実施形態は、パターニングデバイスＭＡによってパターンが付けられた放射を投影システムＰＬの像面ＩＰ上に投影するように構成された投影システムＰＬを含む。使用時、像面は、基板のターゲット部分に配置される。図３ｂでは、投影システムは、放射を像面ＩＰ上に投影する２つのミラー１８、２０を含む。しかし、当業者であれば、他の数のミラーを用いて放射を像面ＩＰ上に投影することができることは認識できるであろう。例えば、図３ｂに示す２つのミラー１８、２０ではなく６つのミラーを用いてもよい。図３ｂに示すように、中間集光点ＩＦは、像面ＩＰよりも下方の位置に配置される。しかし、中間集光点ＩＦは、あるいは、像面ＩＰと実質的に同じレベルに配置されてもよい。
【００４０】
[0043]  本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造などの他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
【００４１】
[0044]  本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。
【００４２】
[0045]  「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含むさまざまな種類の光コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。
【００４３】
[0046]  以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。
【００４４】
[0047]  上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。
【図１】
2010524231.tif 000003
【図２ａ】
2010524231.tif 000004
【図２ｂ】
2010524231.tif 000005
【図３ａ】
2010524231.tif 000006
【図３ｂ】
2010524231.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月24日(2009.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明システムであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された光学システムと
を含み、
前記光学システムは少なくとも1つの光学素子を含み、前記光学システムは中間集光点から発散する放射ビームでパターニングデバイスを照明するように構成され、前記中間集光点は前記照明システムの底部よりも下方の位置に配置され、
前記照明システムは、前記中間集光点から放出された放射ビームが直接入射するミラーを更に含む、照明システム。
【請求項２】
前記光学システムは、前記中間集光点を前記パターニングデバイス上に結像するように構成される、請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記照明システムの前記底部に、前記ハウジングを支持するための1つ以上のサポート構造体が設けられている、請求項１に記載の照明システム。
【請求項４】
前記サポート構造体のうちの少なくとも1つのサポート構造体は、前記中間集光点が前記照明システムの前記底部に対して配置される前記位置を調節するための調節可能な高さを有する、請求項３に記載の照明システム。
【請求項５】
前記パターニングデバイス上に前記放射ビームの焦点を合わせるように構成された更なるミラーを更に含み、前記ミラーは前記放射ビームを前記更なるミラーに直接反射するように構成される、請求項１に記載の照明システム。
【請求項６】
前記パターニングデバイス上に前記放射ビームの焦点を合わせるように構成されたミラーを更に含む、請求項１に記載の照明システム。
【請求項７】
照明システムと、
放射源およびコレクタを含む放射源−コレクタモジュールと
を備え、
前記照明システムは、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された光学システムであって、前記光学システムは少なくとも1つの光学素子を含み、前記光学システムは中間集光点から発散する放射ビームでパターニングデバイスを照明するように構成され、前記中間集交点は前記照明システムの底部と実質的に同じレベルかまたは前記底部よりも下方の位置に配置される、光学システムと
を含み、
前記放射源−コレクタモジュールの前記コレクタは、前記放射源を前記中間集光点内に結像する、アセンブリ。
【請求項８】
前記放射源は、前記照明システムの前記底部よりも下方の位置に配置される、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記放射源−コレクタモジュールは、前記照明システムの前記底部よりも下方の位置に配置される、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
照明システムであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された光学システムであって、前記光学システムは少なくとも1つの光学素子を含み、前記光学システムは中間集光点から発散する放射ビームでパターニングデバイスを照明するように構成され、前記中間集光点は前記照明システムの底部よりも下方の位置に配置される、光学システムとを含む照明システムと、
放射源、および、前記放射源を前記中間集光点内に結像するためのコレクタを含む、放射源−コレクタモジュールと、
前記パターニングデバイスを支持するように構成されたサポートであって、前記パターニングデバイスはパターン付き放射ビームを形成すべく前記放射ビームの断面にパターンを付けるように構成される、サポートと、
基板を保持するように構成された基板テーブルと、
前記パターン付き放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと
を備えた、リソグラフィ装置。
【請求項１１】
照明システムを製造する方法であって、
中間集光点をパターニングデバイス上に結像するための少なくとも1つの光学素子を含む光学システムを有するハウジングを提供することと、
前記中間集光点から発散する放射ビームを用いて前記パターニングデバイスを照明するように前記光学システムを構成することと、
を含み、前記中間集光点は前記照明システムの底部よりも下の位置に配置される、方法。
【請求項１２】
前記光学システムは、前記中間集光点を前記パターニングデバイス上に結像するように構成される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記中間集光点の前記場所は、前記アセンブリがその上で動作可能となるフロアにある開口内であるように決められる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記中間集光点の前記場所は、前記フロアのおよそ中間にある、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
放射源とコレクタとを含む放射源−コレクタモジュールを提供することを更に含み、前記放射源−コレクタモジュールは前記放射源を前記中間焦点中間集光点内に結像するように構成され、
前記放射源を、前記照明システムの前記底部よりも下方の位置に置くことを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、パターニングデバイスを照明するための照明システム、および照明システムを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射するいわゆるステッパ、および放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射するいわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。
【０００３】
[0003]  一般に、放射源から放出される電磁放射はコレクタによってフォーカスされ、パターニングデバイスを照明するための照明システムに入る際に放射を集束する。照明システムは、通常、照明システムによって調整された放射ビームを用いてパターニングデバイスを照明するミラーなどの幾つかの光学素子を含む。
【０００４】
[0004]  照明システムのミラーによって生じる反射によって失われる放射ビームの照明パワー量を制限するために、照明システム内に存在するミラーの数を制限することが提案されている。
【０００５】
[0005]  ミラーの数を制限すると、放射源から放出される放射ビームが照明システムに入る方向を予め決定する能力が低下してしまうことがある。
【０００６】
[0006]  照明システムの相当数の可能な設計について、放射ビームを照明システムの下から入射させることが望ましい。したがって、放射ビームを、照明システムを支持するフロアの中を透過させることが提案されているが、放射ビームがフロアを通過可能とするためには、フロアを大幅に変更しなくてはならなくなる。
【発明の概要】
【０００７】
[0007]  本発明の一態様では、パターニングデバイスを照明するための照明システムが提供される。この照明システムは、ハウジングと、ハウジング内に配置された光学システムとを含む。光学システムは少なくとも１つの光学素子を含む。光学システムは中間集光点から発散する放射ビームでパターニングデバイスを照明するように構成される。中間集光点は照明システムの底部と実質的に同じレベルかまたは底部よりも下方の位置に配置される。
【０００８】
[0008]  一態様では、照明システムと、放射源−コレクタモジュールとを含むアセンブリが提供される。照明システムは、ハウジングと、ハウジング内に配置された光学システムを含む。光学システムは少なくとも１つの光学素子を含む。光学システムは中間集光点から発散する放射ビームでパターニングデバイスを照明するように構成される。中間集光点は照明システムの底部と実質的に同じレベルかまたは底部よりも下方の位置に配置される。放射源−コレクタモジュールは、放射源と、放射源を中間集光点内に結像するためのコレクタを含む。
【０００９】
[0009]  一態様では、ハウジングと、ハウジング内に配置された光学システムを含む照明システムが提供される。光学システムは少なくとも１つの光学素子を含む。光学システムは中間集光点から発散する放射ビームでパターニングデバイスを照明するように構成される。中間集光点は照明システムの底部と実質的に同じレベルかまたは底部よりも下方の位置に配置される。この装置は更に、放射源と放射源を中間集光点内に結像するためのコレクタとを含む放射源−コレクタモジュールと、パターニングデバイスを支持するように構成されたサポートとを含む。パターニングデバイスは、パターン付き放射ビームを形成すべく放射ビームの断面にパターンを付けるように構成される。この装置は更に、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムとを含む。
【００１０】
[0010]  中間集光点は、照明システムの底部よりも約０．１０メートル〜約２．００メートル下方の位置、約０．２０メートル〜１．５０メートル下方の位置、または約０．１０メートル下方の位置に配置されてもよい。
【００１１】
[0011]  別の様態では、照明システムを製造する方法が提供される。この方法は、中間集光点をパターニングデバイス上に結像するための少なくとも１つの光学素子を含む光学システムを有するハウジングを提供することを含む。この方法は更に、中間集光点から発散する放射ビームを用いてパターニングデバイスを照明するように光学システムを構成することを含む。中間集光点は、照明システムの底部と実質的に同じレベルかまたは底部よりも下方の位置に配置される。
【００１２】
[0012]  より具体的には、中間集光点の場所は、照明システムがその上で動作可能となるフロアにある開口内であるように決められてよい。このような開口はスルーホールであってよく、通常は通気のために用いられる。中間集光点の好適な場所は、フロアのおよそ中間であってよい。
【００１３】
[0013]  中間集光点は、照明システムの底部よりも約０．１０メートル〜約２．００メートル下方の位置、約０．５０メートル〜約１．５０メートル下方の位置、又は約０．１０メートル下方の位置であるように決められてよい。
【００１４】
[0014]  このようなフロアはさまざまな厚さを有することができる。通常は、このようなフロアは約０．１０メートル〜約２．００メートルの厚さを有してよい。したがって、中間集光点は、照明システムの底部より約０．１０メートル〜約２．００メートル下方の位置に配置されてよい。フロアは２層、すなわち、上部層と下部層とに分けられてもよい。上部層は、約０．１０メートル〜０．７５メートルの範囲内の厚さを有してよい。下部層は、多くの場合、コンクリートで作られ、約０．５０メートル〜１．００メートルの厚さを有してよい。しかし、他の範囲および層の構成も考えられる。
【００１５】
[0015]  照明システムがその上で動作するフロアの別の変形は、約０．２０メートル厚の比較的薄いフロア層を有してよく、この薄フロア層は、複数の柱や柱上に載せられ水平方向に向けられた複数の梁を含む構成によって支持され、薄フロア層は梁によって支持される。したがって、中間集光点は、照明システムの底部よりも約０．１０メートル下方の位置に配置されてよい。これらの柱および梁は、通常、コンクリートでできている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
[0016]  本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
【図１】[0017]  図１は、本発明の一実施形態をその中で適用可能なリソグラフィ装置を示す。
【図２ａ】[0018]  図２ａは、本発明による照明システムの一実施形態を示す。
【図２ｂ】[0018]  図２ｂは、本発明による照明システムの一実施形態を示す。
【図３ａ】[0019]  図３ａは、本発明による照明システムの更なる実施形態を示す。
【図３ｂ】[0019]  図３ｂは、本発明による照明システムの更なる実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
[0020]  図１は、リソグラフィ装置を概略的に示し、この装置内で本発明の一実施形態を適用することができる。このリソグラフィ装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射またはＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構成され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置付けるように構成された第１ポジショナＰＭに連結されたサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置付けるように構成された第２ポジショナＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳとを含む。
【００１８】
[0021]  照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。
【００１９】
[0022]  サポート構造は、パターニングデバイスを支持する。すなわち、パターニングデバイスの重量を支える。サポート構造は、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計、および、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。サポート構造は、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。
【００２０】
[0023]  本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定機能層に対応することになる。
【００２１】
[0024]  パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レゼンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。
【００２２】
[0025]  本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射に、あるいは液浸液の使用または真空の使用などの他の要因に適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学システム、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。
【００２３】
[0026]  本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、反射型マスクを採用しているもの）である。あるいは、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）であってもよい。
【００２４】
[0027]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルは並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。
【００２５】
[0028]  図１を参照すると、照明システムＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射は、放射源ＳＯから照明システムＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダなどの１つ以上の光学素子を含むビームデリバリシステムを使って送られる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムとともに、放射システムと呼んでもよい。
【００２６】
[0029]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータおよびコンデンサなどのさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。
【００２７】
[0030]  放射ビームＰＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスクＭＡ）上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。マスクＭＡを通り抜けた後、放射ビームＰＢは投影システムＰＬを通過し、投影システムＰＬは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＰＢの経路内に位置付けるように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使い、例えば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＰＢの経路に対して正確に位置付けることもできる。通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第１ポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２ポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、または固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。
【００２８】
[0031]  例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。
【００２９】
[0032]  １．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
【００３０】
[0033]  ２．スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＬの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズよって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。
【００３１】
[0034]  ３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、マスクテーブルＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
【００３２】
[0035]  上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
【００３３】
[0036]  図２ａは、照明システムＩＬの一実施形態を示す。照明システムＩＬは、光学素子４、６を含む光学システムを含むハウジング２を備える。本実施形態では、光学素子４、６は、第１ミラー４および第２ミラー６である。図２に示すように、第１ミラー４および第２ミラー６は共にハウジング２内に配置されている。
【００３４】
[0037]  図２ａは更に、放射源ＳＯおよびコレクタ８を含む放射源−コレクタモジュールＳＣＭを示す。本実施形態では、コレクタ８は、照明システムＩＬと放射源ＳＯとの間に配置される。あるいは、放射源ＳＯは、コレクタ８と照明システムＩＬとの間に配置される。この代案はコレクタが法線入射ミラー（図示せず）である場合に好適でありうる。
【００３５】
[0038]  図２ａに示すように、照明システムＩＬの本実施形態の底部１０には、照明システムＩＬのハウジング２を支持するための複数のサポート構造体１２が設けられる。このようなサポート構造体１２は、ハウジング２に直接固定されてよい。これらのサポート構造体１２は、ハウジング２に固定して取り付けられることなくハウジング２に隣接しても、または、ハウジング２に固定されたコンポーネントに隣接してもよい。一実施形態では、複数のサポート構造体１２はハウジングの下に約７０センチメートルの自由空間を作成する。サポート構造体１２は、普通は通気に用いられるスルーホールＴＨが一般的に設けられたフロアＦ上に置かれる。放射源−コレクタモジュールＳＣＭは更に、放射源ＳＯとコレクタ８との間に配置される、フォイルトラップなどのデブリミティゲータ１４を含む。
【００３６】
[0039]  動作中、放射源ＳＯは、放射ビームＢを放出し、この放射ビームＢの焦点はコレクタ８によって中間集光点ＩＦに合わされる。図２ａの実施形態では、中間集光点ＩＦは、照明システムＩＬの底部１０付近の位置に配置されるように決められている。中間集光点ＩＦは、照明システムＩＬの底部１０と実質的に同じレベルかまたはそれより下の位置に配置されてよい。本実施形態では、中間集光点ＩＦの位置は、ハウジング２の外側で、フロアＦのおよそ中間のスルーホールＴＨ内であるように決められている。ミラー４、６は、中間集光点を、サポート構造ＭＴ上に取り付けられたパターニングデバイスＭＡ上に結像するように配置されてもよい。中間集光点ＩＦの位置は、照明システムＩＬの底部１０よりも、約０．１０メートル〜約２．００メートル、下方に配置されてもよい。一実施形態では、中間集光点ＩＦの位置は、照明システムＩＬの底部１０よりも、約０．５０メートル〜約１．５０メートル、下方に配置されてもよい。一実施形態では、中間集光点ＩＦは、底部１０よりも、約０．２０メートル〜約０．８０メートル、下方に配置されてもよい。一実施形態では、中間集光点ＩＦは、照明システムＩＬの底部１０よりも、約０．１０メートル、下方の位置に配置されてもよい。約１．００メートルの厚さを有する製造フロアでは、底部１０よりも約０．５０メートル下方の位置が製造フロアのおよそ中間であるため、中間集光点ＩＦは底部１０よりも約０．５０メートル下方の位置に配置されてもよい。サポート構造体１２は、中間集光点が照明システムの底部に対して配置される位置を調節するための調節可能な高さを有してもよい。このような照明システムは、そのシステムがその上方で用いられるフロアの厚さの事前知識を有することなく製造することができる。
【００３７】
[0040]  第１ミラー４は、放射ビームを直接第２ミラー６に反射してよい。ミラー４、６は、フィールドファセットミラーであってよい。フィールドファセットミラーは、本技術において既知であり、例えば、米国特許第６，１９５，２０１号において解説されている。第１ミラー４は複数のミラー素子を含み、これらの素子は、第２ミラー６の対応するミラー素子の付近に複数の像を形成するよう用いられる。ミラー４、６は、使用時に、中間集光点をパターニングデバイスＭＡ上に結像する光学システムを形成する。図２ａには、２つのミラー４、６を示すが、照明システムは、異なる数の光学素子を有してもよい。これらの光学素子は、フィールドファセットミラーであってもまたは他の素子であってもよい。
【００３８】
[0041]  図２ａの実施形態は、図２ｂに示すようにリソグラフィ装置内に実装することができる。放射源−コレクタモジュールＳＣＭおよび照明システムＩＬに加えて、本実施形態は更に、パターニングデバイスＭＡによってパターンが付けられた放射を投影システムＰＬの像面ＩＰ上に投影するように構成された投影システムＰＬを含む。使用時、像面は、基板のターゲット部分に配置される。図２ｂでは、投影システムは、放射を像面ＩＰ上に投影する２つのミラー１８、２０を含む。しかし、当業者であれば、他の数のミラーを用いて放射を像面ＩＰ上に投影することができることを認識できるであろう。例えば、図２ｂに示す２つのミラー１８、２０ではなく６つのミラーを用いてもよい。図２ｂに示すように、中間集光点ＩＦは、像面ＩＰよりも下方の位置に配置される。しかし、中間集光点ＩＦは、あるいは、像面ＩＰと実質的に同じレベルの位置に配置されてもよい。
【００３９】
[0042]  中間集光点ＩＦを、像面ＩＰと同じレベルであるかまたは像面ＩＰよりも下方に配置することは、製造フロアによって妨げられることなく、光路が製造フロアを容易に通過可能となるように光路の適応を容易にする。中間集光点は、前述したように製造フロアと同じ高さに配置されてもよい。
【００４０】
[0043]  照明システムの更なる実施形態を図３に示す。図３に示すように、コレクタ８と第１ミラー４との間の放射ビームの一部Ｐは、第２ミラー６とサポート構造ＭＴとの間を伝播する。これにより、放射ビームＢのその一部ＰがフロアＦに実質的に垂直な方向で伝播する可能性が生じ、それにより、フロアＦの断面の寸法を制限し、フロアＦを透過可能なビームの断面を最大にすることができる。
【００４１】
[0044]  図３ａの実施形態は、図３ｂに示すようにリソグラフィ装置内に実装することができる。放射源−コレクタモジュールＳＣＭおよび照明システムＩＬに加えて、本実施形態は、パターニングデバイスＭＡによってパターンが付けられた放射を投影システムＰＬの像面ＩＰ上に投影するように構成された投影システムＰＬを含む。使用時、像面は、基板のターゲット部分に配置される。図３ｂでは、投影システムは、放射を像面ＩＰ上に投影する２つのミラー１８、２０を含む。しかし、当業者であれば、他の数のミラーを用いて放射を像面ＩＰ上に投影することができることは認識できるであろう。例えば、図３ｂに示す２つのミラー１８、２０ではなく６つのミラーを用いてもよい。図３ｂに示すように、中間集光点ＩＦは、像面ＩＰよりも下方の位置に配置される。しかし、中間集光点ＩＦは、あるいは、像面ＩＰと実質的に同じレベルに配置されてもよい。
【００４２】
[0045]  本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造などの他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
【００４３】
[0046]  本明細書で使用される「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長、またはおよそこれらの値の波長を有する）、および極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの微粒子ビームを含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。
【００４４】
[0047]  「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含むさまざまな種類の光コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。
【００４５】
[0048]  以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。
【００４６】
[0049]  上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。
【国際調査報告】
2010524231.tif 000008
2010524231.tif 000009
2010524231.tif 000010