▶ ズース マイクロテック フォトニック システムズ インコーポレイテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-03-04
(54)【発明の名称】投影システムにおける光学歪み低減
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20220225BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 501
G03F7/20 521
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021554987
(86)(22)【出願日】2020-03-27
(85)【翻訳文提出日】2021-09-10
(86)【国際出願番号】 US2020025554
(87)【国際公開番号】W WO2020198719
(87)【国際公開日】2020-10-01
(31)【優先権主張番号】62/824,966
(32)【優先日】2019-03-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/831,730
(32)【優先日】2020-03-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】516371634
【氏名又は名称】ズース マイクロテック フォトニック システムズ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001379
【氏名又は名称】特許業務法人 大島特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】フェラーリ、ポール
(72)【発明者】
【氏名】ユアン、ヤンロン
(72)【発明者】
【氏名】ハンセン、ジェフ
(72)【発明者】
【氏名】キリオン、ジェラード
【テーマコード（参考）】
2H197
【Ｆターム（参考）】
2H197AA07
2H197AA09
2H197BA04
2H197BA06
2H197BA10
2H197CA03
2H197CB16
2H197HA03
(57)【要約】
投影及び／又はリソグラフィを走査するための投影システムにおける光学歪み低減のための技術が開示される。投影システムは、投影システムの像平面上に投影される物体の画像を生成するための照明放射線を生成するように構成された照明システムを含む。この照明システムは、放射線源から照明放射線を受け取り、物体の画像を生成するためにパターン化された照明放射線ビームを提供するように構成されたフィールド除外照明集光器を含み、パターン化された照明放射線ビームは、投影システムの光路内に配設された屋根型プリズムの稜線に対応する除外された照明部分を含む。
【選択図】図２７Ａ
【選択図】図２７Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
投影システムであって、前記投影システムの像平面上に投影される物体の画像を生成するための照明放射線を生成するように構成された照明システムであって、
前記照明放射線を放射線源から受け取り、前記物体の前記画像を生成するためにパターン化された照明放射線ビームを提供するように構成されたフィールド除外照明集光器を含み、
前記パターン化された照明放射線ビームが、前記投影システムの光路内に配設された屋根型プリズムの稜線に対応する除外された照明部分を含む、該照明システム、を備える投影システム。
【請求項2】
前記フィールド除外照明集光器が、前記パターン化された照明ビームを生成するために、受け取った前記照明放射線の部分を遮断するように構成されたフィールド遮断アパーチャ挿入物を含む、請求項１に記載の投影システム。
【請求項3】
前記照明システムが、前記パターン化された照明放射線ビームの特定のビーム形状を選択するために、複数のフィールド遮断アパーチャ挿入物のうちの１つを選択するように構成されたフィールド遮断アパーチャ挿入物選択機構を含む、請求項２に記載の投影システム。
【請求項4】
前記パターン化された照明放射線ビームのためのビーム形状が、ダイヤモンド形に成形された外周、及び前記屋根型プリズムの前記稜線の出っ張り部に位置合わせされた、部分的又は完全に除外された内側細片を含む、請求項２に記載の投影システム。
【請求項5】
前記パターン化された照明放射線ビームのためのビーム形状が、六角形に成形された外周、及び前記屋根型プリズムの前記稜線の出っ張り部に位置合わせされた、部分的又は完全に除外された内側細片を含む、請求項２に記載の投影システム。
【請求項6】
前記フィールド除外照明集光器が、前記パターン化された照明ビームを生成するために、受け取った前記照明放射線を空間的に進路変更させるように構成されたフィールド除外ライトパイプを含む、請求項１に記載の投影システム。
【請求項7】
前記フィールド除外ライトパイプが、前記パターン化された照明放射線ビームの前記除外された照明部分を形成するように、前記フィールド除外照明集光器の入口で互いに隣接し、かつ前記フィールド除外照明集光器の出口で互いに離隔している、第１及び第２の三角形に成形されたライトパイプチャンバを含む、請求項６に記載の投影システム。
【請求項8】
前記パターン化された照明放射線ビームのためのビーム形状が、ダイヤモンド形に成形された外周、及び前記屋根型プリズムの前記稜線の出っ張り部に位置合わせされた、部分的又は完全に除外された内側細片を含む、請求項６に記載の投影システム。
【請求項9】
前記パターン化された照明放射線ビームのためのビーム形状が、六角形に成形された外周、及び前記屋根型プリズムの前記稜線の出っ張り部に位置合わせされた、部分的又は完全に除外された内側細片を含む、請求項６に記載の投影システム。
【請求項10】
前記照明システムが、前記パターン化された照明放射線ビームのための特定のビーム形状を選択するために、複数の前記フィールド除外照明集光器のうちの１つを選択するように構成されたフィールド除外照明集光器選択機構を含む、請求項６に記載の投影システム。
【請求項11】
投影システムであって、前記投影システムの像平面上に投影される物体の画像を生成するための照明放射線を生成するように構成された照明システムであって、
前記照明放射線を放射線源から受け取り、前記物体の前記画像を生成するためにパターン化された照明放射線ビームを提供するように各々構成された複数の照明集光器と、
前記パターン化された照明放射線ビームのための特定のビーム形状を選択するために、前記複数の照明集光器のうちの１つを選択するように構成された集光器選択機構と、を含む、該照明システム、を備える、投影システム。
【請求項12】
前記パターン化された照明放射線ビームのための少なくとも１つの特定のビーム形状が、ダイヤモンド形に成形された外周、及び屋根型プリズムの稜線の出っ張り部に位置合わせされた、部分的又は完全に除外された内側細片を含む、請求項１１に記載の投影システム。
【請求項13】
前記パターン化された照明放射線ビームのための少なくとも１つの特定のビーム形状が、六角形に成形された外周、及び屋根型プリズムの稜線の出っ張り部に位置合わせされた、部分的又は完全に除外された内側細片を含む、請求項１１に記載の投影システム。
【請求項14】
投影システムの照明システムによって、前記投影システムの像平面上に投影される物体の画像を生成するための照明放射線を生成することと、前記照明システムのフィールド除外照明集光器によって、前記照明放射線を受け取ることと、
前記フィールド除外照明集光器によって、前記物体の前記画像を生成するためにパターン化された照明放射線ビームを提供することと、を含み、
前記パターン化された照明放射線ビームが、前記投影システムの光路内に配設された屋根型プリズムの稜線に対応する除外された照明部分を含む、方法。
【請求項15】
フィールド遮断アパーチャ挿入物選択機構を介して、前記パターン化された照明放射線ビームのための特定のビーム形状を選択するために、複数のフィールド遮断アパーチャ挿入物のうちの１つを選択することと、前記選択されたフィールド遮断アパーチャ挿入物を前記フィールド除外照明集光器の中に挿入することによって、前記選択されたフィールド遮断アパーチャ挿入物を受け取った前記照明放射線に適用することと、を更に含み、前記選択されたフィールド遮断アパーチャ挿入物が、前記パターン化された照明ビームを生成するために、受け取った前記照明放射線の部分を遮断するように構成されている、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
フィールド除外照明集光器選択機構を介して、前記パターン化された照明放射線ビームのための特定のビーム形状を選択するために、複数の前記フィールド除外照明集光器のうちの１つを選択することと、選択された前記フィールド除外照明集光器を、前記照明放射線の光路内に設置することによって、選択された前記フィールド除外照明集光器を受け取った前記照明放射線に適用することと、を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項17】
選択された前記フィールド除外照明集光器が、前記パターン化された照明ビームを生成するために、受け取った前記照明放射線の部分を遮断するように構成されたフィールド遮断アパーチャ挿入物を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
選択された前記フィールド除外照明集光器が、前記パターン化された照明ビームを生成するために、受け取った前記照明放射線を空間的に進路変更させるように構成されたフィールド除外ライトパイプを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項19】
前記パターン化された照明放射線ビームのためのビーム形状が、ダイヤモンド形に成形された外周、及び前記屋根型プリズムの前記稜線の出っ張り部に位置合わせされた、部分的又は完全に除外された内側細片を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項20】
前記パターン化された照明放射線ビームのためのビーム形状が、六角形に成形された外周、及び前記屋根型プリズムの前記稜線の出っ張り部に位置合わせされた、部分的又は完全に除外された内側細片を含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本継続出願は、２０１９年３月２７日に出願された「ＯＰＴＩＣＡＬ ＤＩＳＴＯＲＴＩＯＮ ＲＥＤＵＣＴＩＯＮ ＩＮ ＰＲＯＪＥＣＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国仮特許出願第６２／８２４，９６６号の利益、及びそれに対する優先権を主張する、２０２０年３月２６日に出願された「ＯＰＴＩＣＡＬ ＤＩＳＴＯＲＴＩＯＮ ＲＥＤＵＣＴＩＯＮ ＩＮ ＰＲＯＪＥＣＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国非仮特許出願第１６／８３１，７３０号の利益、及びそれに対する優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本継続出願は、２０１９年３月２７日に出願された「ＯＰＴＩＣＡＬ ＤＩＳＴＯＲＴＩＯＮ ＲＥＤＵＣＴＩＯＮ ＩＮ ＰＲＯＪＥＣＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国仮特許出願第６２／８２４，９６６号の利益、及びそれに対する優先権を主張する、２０２０年３月２６日に出願された「ＯＰＴＩＣＡＬ ＤＩＳＴＯＲＴＩＯＮ ＲＥＤＵＣＴＩＯＮ ＩＮ ＰＲＯＪＥＣＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国非仮特許出願第１６／８３１，７３０号の利益、及びそれに対する優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本出願は、２０１７年６月１９日に出願された「ＭＡＧＮＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＯＮ ＡＮＤ／ＯＲ ＢＥＡＭ ＳＴＥＥＲＩＮＧ ＩＮ ＯＰＴＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国仮特許出願第６２／５２２，０６２号に対する優先権、及びその利益を主張する、現在は２０２０年１月２１日に発行された米国特許第１０，５３９，７７０号となっている２０１８年６月１８日に出願された「ＭＡＧＮＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＯＮ ＡＮＤ／ＯＲ ＢＥＡＭ ＳＴＥＥＲＩＮＧ ＩＮ ＯＰＴＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国特許出願第１６／０１１，５６４号の継続出願でありそれに対する優先権を主張する、２０２０年１月１６日に出願された「ＭＡＧＮＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＯＮ ＡＮＤ／ＯＲ ＢＥＡＭ ＳＴＥＥＲＩＮＧ ＩＮ ＯＰＴＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国特許出願第１６／７４５，２７３号の一部継続出願であり、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0003】
１つ以上の実施形態が、概して、投影システムに関し、より具体的には、例えば、走査投影及び／又はリソグラフィを用いて使用するための投影システムにおける光学歪み低減のための技術に関する。
【背景技術】
【0004】
半導体製造において、リソグラフィシステムは、多くの場合、投影システム（例えば、照明システム及び光学系を含む）を使用して、ウェハ又は基板上にマスクによって形成されるパターンを投影する。集積チップ及びパッケージサイズを低減し、エネルギー消費を減らすためには、基板上に更に細かい特徴を印刷する必要があり、したがって、半導体リソグラフィ機器によって生産される達成可能な特徴解像度を改善する必要がある。半導体製造において特徴解像度を劣化させ得る１つの要因は、リソグラフィで使用される光学系の１つ以上の素子によって引き起こされる光学歪みである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
１つ以上の実施形態では、投影システムは、投影システムの像平面上に投影され物体の画像を生成するために照明放射線を生成するように構成された照明システムを備える。その照明システムは、照明放射線を放射線源から受け取り、パターン化された照明放射線ビームを提供して物体の画像を生成するように構成されるフィールド除外照明集光器を含んでもよく、パターン化された照明放射線ビームは、投影システムの光路内に配設される屋根型プリズムの稜線に対応する除外された照明部分を含む。
【0006】
１つ以上の実施形態では、方法は、投影システムの照明システムによって、投影システムの像平面上に投影され物体の画像を生成するための照明放射線を生成することと、照明システムのフィールド除外照明集光器によって、照明放射線を受け取ることと、フィールド除外照明集光器によって、物体の画像を生成するためにパターン化された照明放射線ビームを提供することと、を含み、パターン化された照明放射線ビームは、投影システムの光路内に配設された屋根型プリズムの稜線に対応する除外された照明部分を含む。
【0007】
本開示の範囲は、参照によりこの項に組み込まれる特許請求の範囲によって定義される。本開示の実施形態のより完全な理解は、以下に示す１つ以上の実施形態の詳細な説明を考慮することによって、その更なる利点の実現と共に、当業者に与えられるであろう。添付の図面シートを参照するが、まず、これらの図面シートについて簡単に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図19A】図１９Ａは、本開示の１つ以上の実施形態による、屋根型プリズムと、その屋根型プリズムによって引き起こされる光学歪みを低減するように構成されたフィールド除外照明集光器と、を含む走査リソグラフィ機によって生成される露光フィールドの例を示す。
【図19B】図１９Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による、屋根型プリズムと、その屋根型プリズムによって引き起こされる光学歪みを低減するように構成されたフィールド除外照明集光器と、を含む走査リソグラフィ機によって生成される露光フィールドの例を示す。
【図20A】図２０Ａは、本開示の１つ以上の実施形態による、走査リソグラフィ機の屋根型プリズムによって引き起こされる光学歪みを低減及び／又は排除するように構成されたフィールド遮断アパーチャ挿入物を含むフィールド除外照明集光器を示す。
【図20B】図２０Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による、屋根型プリズムと、その屋根型プリズムによって引き起こされる光学歪みを低減及び／又は排除するように構成されたフィールド遮断アパーチャ挿入物を含むフィールド除外照明集光器と、を含む走査リソグラフィ機によって生成される露光フィールドの例を示す。
【図21】図２１は、本開示の１つ以上の実施形態による、走査リソグラフィ機の屋根型プリズムによって引き起こされる光学歪みを低減及び／又は排除するように構成されたフィールド除外照明集光器のためのフィールド遮断アパーチャ挿入物を示す。
【図24】図２４は、本開示の１つ以上の実施形態による、フィールド遮断アパーチャ挿入物又はフィールド除外ライトパイプを含むフィールド除外照明集光器によって生成される投影された照明の間の空間的相違を示す。
【0009】
本開示の実施形態及びそれらの利点は、以下の詳細な説明を参照することにより最良に理解される。同様の参照番号が、図面のうちの１つ以上に示される同様の要素を識別するために使用されることを理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に記載される詳細な説明は、対象技術の様々な構成の説明として意図され、対象技術が実施され得る唯一の構成を表すことを意図するものではない。添付の図面は、本明細書に組み込まれ、詳細な説明の一部を構成する。詳細な説明は、本主題技術の完全な理解を提供する目的のための具体的な詳細を含む。しかしながら、本主題技術は、本明細書に記載される具体的な詳細に限定されず、１つ以上の実施形態を使用して実施され得ることは、当業者には明確かつ明白であろう。１つ以上の事例において、構造体及び構成要素は、対象技術の概念を不明瞭にすることを避けるために、ブロック図の形態で示される。本主題開示の１つ以上の実施形態は、１つ以上の図によって例示され、かつ／又は１つ以上の図に関連して説明され、特許請求の範囲に記載される。
【0011】
走査半導体リソグラフィ機／システムは、投影システムを含んでもよく、投影システムそれ自体は、基板上に１：１非回転マスク画像を投影する光学系（例えば、Ｗｙｎｎ－Ｄｙｓｏｎ１：１又は単位倍率光学系）を含む。このシステムは走査システムであるため、マスク画像は、マスク画像が基板上に走査されたときに汚れないように非回転でなければならない。非回転マスクをウェハ画像に製作するための光学設計は、一方のプリズムが直角プリズムであり、かつ他方のプリズムが屋根型プリズムである一対のプリズムを含むことが多い。この光学設計により、（例えば、基板上に正立画像を生成するように）マスク及びウェハ画像が実質的に全く同じ方向に配向されるという望ましい効果がもたらされ、比較的大きな視野、及び優れた再現解像度（例えば、最大達成可能である光学的特徴解像度に迫る）からの恩恵が得られる。残念なことに、このような屋根型プリズムの稜線の近く又はその稜線において反射する光線は、わずかな回折効果を生成する場合が多い。屋根型プリズムの中心近くの画像ビームは、分割され、そして再度合成される。屋根型プリズムの９０度表面での任意の角度誤差は、画像品質を劣化させる。完全な屋根角度を有する場合であっても、稜線それ自体は、光を回折させ、画像品質を劣化させる。精密光学研磨により、この悪影響を低減することができるが、それは、達成するのに時間及び多大な費用がかかり、精密光学研磨を用いたとしても、わずかな歪み効果が依然として存在し得る。特に図１６～図２８に関して本明細書に記載される実施形態は、マスク画像が基板上に生成及び走査されるときに、マスク画像内のそのような歪みを低減及び／又は排除する。
【0012】
光学系における倍率補正及びビームステアリングを促進するための様々な技術が提供される。倍率補正は、ウェハ上のダイの不完全な配置、ウェハ及び／若しくはマスクの膨張、並びに／又は他の状況などによる倍率誤差を考慮するために利用され得る。いくつかの実施形態では、光学系は、倍率補正（例えば、倍率修正又は倍率調整とも称される）を提供するためのレンズセットを含んでもよい。倍率補正に利用されるレンズセットは、集合的に倍率補正レンズと称され得る。倍率補正は、光学系の公称倍率を調整（例えば、変更、修正、補正）するために使用されてもよい。この点に関して、光学系の公称倍率は、倍率補正レンズによって提供される任意の倍率補正なしの光学系の倍率を指し得る。一態様では、倍率補正レンズによって提供される倍率補正は、倍率補正レンズが物体に倍率を効果的に提供するため、単に倍率と称され得る。本明細書で使用するとき、倍率補正レンズによって提供される倍率は、正の倍率（例えば、提供された倍率なしの場合に比べて像を大きくする）、負の倍率（例えば、提供された倍率なしの場合に比べて像を小さくする）、又はゼロ倍率（例えば、倍率補正レンズは拡大も縮小もしない）であってもよい。一態様では、倍率は、像平面（例えば、対象平面とも称される）における像サイズと物体平面における物体サイズとの比を指し得る。
【0013】
第１のレンズセットは、ｘ方向及びｘ方向に直交するｙ方向の両方に沿って同じ倍率補正を提供してもよい。このような倍率補正は、対称倍率補正又は回転対称倍率補正と称され得る。第１のレンズセットは、対称倍率レンズセットと称され得るか、又はそれによって実施され得る。対称倍率レンズセットは、１つ以上の球面レンズなど、１つ以上の対称レンズを含んでもよい。第２のレンズセットは、ｘ方向及び／又はｙ方向に沿って異なる倍率補正を提供してもよい。このような倍率補正は、単軸倍率補正又は非対称倍率補正と称され得る。第２のレンズセットは、非対称倍率レンズセットと称され得る。非対称倍率レンズセットは、１つ以上の円柱レンズなど、１つ以上の非対称レンズを含んでもよい。本開示の様々な実施形態に記載される光学系は、対称倍率補正のための１つのレンズセットと、非対称倍率補正のための別のレンズセットとを含み、光学系は、他の実施形態では、対称倍率補正及び／又は非対称倍率補正を提供するためにより少ないレンズセット、追加のレンズセット、及び／又は異なる組み合わせのレンズセットを含んでもよい。例えば、一実施形態では、光学系は、対称倍率補正のための単一のレンズセットを含んでもよい（例えば、非対称倍率補正のためのレンズセットを有さない）。
【0014】
それぞれのレンズセットは、１つ以上のレンズ（例えば、１つ以上の凸レンズ及び／又は１つ以上の凹レンズ）を含んでもよい。一態様では、第１のレンズセットは、３つのレンズ（例えば、レンズトリオとも称される）を含んでもよい。一例として、３つのレンズは、２つの平凹レンズ及び１つの両凸レンズを含んでもよい。別の例として、３つのレンズは、２つの平凸レンズ及び１つの両凹レンズを含んでもよい。
【0015】
光学系は、倍率補正レンズによって提供される倍率補正の調整を容易にするためのアクチュエータシステムを含んでもよい。一例として、レンズセットが２つ以上のレンズを含む場合、このレンズセットによって提供される倍率補正は、セット内のレンズのうちの少なくとも２つの間の間隙（例えば、エアギャップ）のサイズを調整することによって調整され得る。この点に関して、アクチュエータシステムは、間隙のサイズを調整するために、セット内のレンズのうちの１つ以上を移動させ得る。別の例として、レンズセットが単レンズを含む場合、単レンズによって提供される倍率補正は、アクチュエータシステムを使用して力を加えることなどによって、単レンズを曲げる（例えば、変形させる）ことによって調整され得る。
【0016】
１つ以上の実施形態では、光学系は、ビームを像平面に方向付けるための１つ以上のビームステアリング素子を含んでもよい。ビームステアリング素子は、ビームステアリングレンズ、ビームステアリング窓、傾斜レンズ、傾斜窓、及び／又はそれらの変形型であってもよく、又はそのように称されてもよい。ビームステアリング素子は、第１及び第２のレンズセットを通って伝播したビームを受容し得る。
【0017】
様々な実施形態を使用して、テレセントリック光学系などの光学系の倍率が制御され得る。いくつかの実施形態では、光学系は、Ｗｙｎｎ－Ｄｙｓｏｎ１：１（例えば、単位倍率）走査投影システム及び／若しくは他のフォトリソグラフィ像システムなどの半導体リソグラフィシステム、並びに／又は概ね、物体平面における物体の像を像平面上に投影するための任意の投影レンズシステムであってもよく、それを含んでもよく、又はその一部であってもよい。いくつかの態様では、物体及び像においてテレセントリックである投影レンズシステムの場合、倍率は、物体距離又は像距離の変更によって変更され得ない。場合によっては、倍率補正を提供するために、投影レンズの物体テレセントリック空間又は像テレセントリック空間に大半径の凸レンズ及び凹レンズが用いられてもよい。投影レンズシステムにおける倍率補正レンズの使用により、光学系によって提供される倍率の調整が可能になる。場合によっては、投影レンズシステムにより大きい半径の倍率補正レンズを追加することにより、（例えば、より小さい倍率補正レンズの追加と比べて）像性能に対する影響が小さくなる。倍率補正及びビームステアリングは、拡大誤差を低減しながらスループットを維持するために、迅速に実行され得る。更に、このような技術は、異なる倍率補正が異なる方向に提供される非対称倍率補正を可能にする。
【0018】
ここで図を参照すると、図１は、本開示の１つ以上の実施形態による光学系１００を示す。しかしながら、図示された構成要素の全てが、必ずしも必要とされなくてもよく、１つ以上の実施形態は、図１に示されていない追加の構成要素を含んでもよい。構成要素の配置及びタイプの変形は、本明細書に記載されるように特許請求の範囲の趣旨又は範囲から逸脱することなく行われてもよい。追加の、より少ない、及び／又は異なる構成要素が提供されてもよい。一実施形態では、光学系１００は、ビームステアリングを用いて光学非対称倍率を提供するために利用されてもよい。
【0019】
光学系１００の様々な光学構成要素は、光学構成要素上に入射する又はそれを通って伝搬する放射線を反射及び／又は屈折させる。いくつかの態様では、放射線は電磁（electromagnetic、ＥＭ）放射である。ＥＭ放射線は、概ね、ＥＭスペクトル内の任意の放射線を指し得、放射線のＥＭビーム、ＥＭビーム、光線、ビーム、又はそれらの変異（例えば、光のＥＭビーム）と称され得る。用語「光線」は、可視光線、赤外光線、紫外線（ultraviolet、ＵＶ）光線、又は概ね、ＥＭスペクトルの任意の部分を含み得る。場合によっては、光学系１００の様々な構成要素の光透過性表面は、そこを通る光透過を増加させるための材料でコーティングされてもよい。代替的及び／又は追加的に、光学系１００の様々な構成要素の反射表面は、反射率を増加させるようにコーティングされてもよい。
【0020】
図１に示されるような一実施形態では、物体平面１０５は、ｚ方向（例えば、図１の垂直方向）に沿って像平面１１０に平行であり、そこから離隔している。物体平面１０５と像平面１１０との間の例示的な距離は、約８．５８インチである。物体平面１０５及び像平面１１０は、光学系１００の反対側に配設される。放射線源（図１には示されていない）は、物体平面１０５を通って光学系１００までビーム１１５（例えば、ＥＭ放射線）を提供し得る。例えば、放射線源は、ＵＶ光源などの光源であってもよい。ビーム１１５は、光学系１００の様々な構成要素を通って伝搬し、ビーム１２０として像平面１１０に出力されてもよい。このようにして、物体平面１０５における物体の像は、像平面１１０上に投影され得る。他の実施形態では、物体及び像平面は、互いに規定の角度にある（例えば、物体及び像平面は互いに平行ではない）。
【0021】
一実施形態では、例えば、光学系１００がリソグラフィシステム（例えば、半導体リソグラフィシステム）の一部として提供されるとき、レチクル、マスク、又は概ね、マイクロエレクトロニクスパターンが上（例えば、材料のプレート／フィルム上）に画定されている任意の構造体は、像平面１１０上に投影されるように、物体平面１０５に物体として提供されてもよい。構造体が上に製作又は製造されるウェハは、マイクロエレクトロニクスパターンの投影を受容するように、像平面１１０に提供されてもよい。この点に関して、ビーム１１５は、物体平面１０５の物体（例えば、レチクル、マスクなど）を通って伝搬し、光学系１００によって像平面１１０に方向付けられる。場合によっては、光学系１００は、ビーム１１５に倍率（例えば、正又は負の倍率）を適用してもよい。一態様では、倍率は、像平面１１０における像サイズと物体平面１０５における物体サイズとの比を指し得る。
【0022】
いくつかの実施形態では、光学系１００は、対称倍率レンズセット１２５と、非対称倍率レンズセット１３０と、ビームステアリングレンズ１３５と、プリズム１４０及び１４５と、レンズアセンブリ１５０と、ミラー１５５とを含む。場合によっては、図１の破線ボックスは、光学系１００のハウジングを表し得る。例えば、ハウジングは、ビーム１１５が光学系１００に入る（例えば、連結する）ことを可能にする窓及び／又は材料を含んでもよい。いくつかの態様では、非対称倍率レンズセット１３０は、本明細書で更に説明されるように任意選択的である。
【0023】
レンズアセンブリ１５０は、レンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５を含む。レンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５は、それぞれ平凸レンズ、凹凸レンズ、凸凹レンズ、及びメニスカスレンズであってもよい。一態様では、ミラー１５５及びレンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５は、光学系１００の光軸に沿って位置付けられる（例えば、取り付けられる）。光学系１００の光軸は、ビームが屈折することなく横断し得る軸を指し得る。一態様では、レンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５は、色収差、フィールド収差、及び／又は非点収差を集合的に修正するための材料で作製され、及び／又はそのように位置付けられる。レンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５は、同じ又は異なるガラスタイプで作製されてもよい。
【0024】
レンズ１６０は、ミラー１５５から離れる方を向く平面と、ミラー１５５の方を向く凸面とを有する。レンズ１６０の凸面は、レンズ１６５の凹面の方を向いてもよい。場合によっては、レンズ１６０の凸面は、レンズ１６５の凹面に入れ子にされてもよい。例えば、レンズ１６０及び１６５は、ダブレットを形成するように、共にセメントで接合されてもよい。レンズ１６５は、ミラー１５５の方を向く凸面を有する。レンズ１６５の凸面の曲率は、レンズ１６５の凹面の曲率より小さく、かつレンズ１６０の凸面の曲率より小さくてもよい。
【0025】
レンズ１７０は、ミラー１５５から離れてレンズ１６０に向かう方を向く凸面と、ミラー１５５の方を向く凹面とを有する。レンズ１７５は、ミラー１５５の方を向く凸面と、ミラー１５５から離れてレンズ１６０に向かう方を向く凹面とを有する。場合によっては、レンズ１７５の表面の曲率は、レンズ１６５及びレンズ１７０の曲率より小さい。
【0026】
ミラー１５５は、光学系１００の光軸を中心とし、レンズ１６０の方を向く凹面１８０を有する。凹面１８０は、球面又はわずかに非球面であってもよい（例えば、実質的に球面とも称される）。凹面１８０は、大きいフィールドの高次色収差を修正するのを助けるために、わずかに球面（例えば、わずかに楕円）であってもよい。一態様では、レンズアセンブリ１５０の凹面１８０並びにレンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５の形状と、その位置決め／配置とが、色収差の修正を容易にし得る。前述のものは、レンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５の例示的特性を提供することに留意されたい。レンズ及び／又はレンズ特性の他の組み合わせが利用されてもよい。一実施形態では、レンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５は、球面又は非球面のいずれかであり得る。Ｄｙｓｏｎレンズの他の実施形態は、当業者に既知であり、本開示に記載される定義済みの倍率及びビームステアリングと共に使用され得る。
【0027】
プリズム１４０（例えば、屋根型プリズムとも称される）とプリズム１４５（例えば、折り畳みプリズムとも称される）は、物体平面１０５と像平面１１０との間にある。物体平面とプリズム１４０の上面との間の例示的な距離は、約１．４１インチである。図１に示されるような場合には、プリズム１４０及び１４５は、互いに隣接して、レンズ１６０に取り付けられる。この点に関して、プリズム１４０及び１４５は、ミラー１５５から遠いレンズ１６０の側に隣接する。プリズム１４０及び１４５は各々、レンズ１６０の平面に隣接する平面を有する。プリズム１４０及び１４５のこの平面は、物体平面１０５、像平面１１０、並びにレンズアセンブリ１５０及びミラー１５５の光軸に対して垂直な面内にある。
【0028】
プリズム１４０は、物体平面１０５に対して４５°の角度、及びレンズ１６０の平面に対して４５°の角度で、物体平面１０５に向かって延在する頂点縁部１４２を有する。プリズム１４０は、平面状であり、頂点縁部１４２まで延在する屋根面を有する。屋根面は、互いに９０°の角度であってもよい。プリズム１４５は、物体平面１０５に対して平行であり、かつ物体平面１０５の方を向く平面を有する。プリズム１４５は、物体平面１０５及び像平面１１０に対して４５°の角度にある面１４７を有する。面１４７は、プリズム１４０の頂点縁部１４２を含む平面、並びに物体平面１０５及び像平面１１０に対して垂直である。プリズム１４０の面１４７及び頂点縁部１４２は、互いに対して、ミラー１５５に向かう方向に収束する。プリズム１４０及び１４５は、概ね、物体平面１０５と像平面１１０との間のほぼ中間であり、かつそれらに対して平行である平面内で互いに隣接している。図１に示されるような場合には、プリズム１４０及び１４５は、この中間点で互いに隣接する平坦面を有する。
【0029】
プリズム１４０及び１４５並びにレンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５は、物体平面１０５から像平面１１０に投影される特定のフィールドサイズ及び形状を受容し、通過させるために適切なサイズに（例えば、十分に大きく）設定される。対称倍率レンズセット１２５及び非対称倍率レンズセット１３０は、特定のフィールドサイズ及び形状を提供するために利用され得る。図１では、対称倍率レンズセット１２５は、物体平面１０５とプリズム１４０との間に位置付けられ、非対称倍率レンズセット１３０は、プリズム１４５と像平面１１０との間に位置付けられる。対称倍率レンズセット１２５は、物体平面１０５から受容したビーム１１５を拡大し得る。非対称倍率レンズセット１３０は、プリズム１４５を通過したビームを拡大して、ビーム１２０を像平面１１０に提供し得る。非対称倍率レンズセット１３０が光学系１００内に提供されない態様では、プリズム１４５は、ビーム１２０を像平面１１０に提供し得る。例えば、非対称倍率レンズセット１３０を有さない実施形態では、図１の残りの構成要素は、ビームステアリングレンズ１３５の表面を向くプリズム１４５の表面、及びビームステアリングレンズ１３５を介してビーム１２０を像平面１１０に提供するプリズム１４５を除き、図１に示すままであってもよい。
【0030】
対称倍率レンズセット１２５は、ｘ方向及びｙ方向に沿って対称倍率補正を提供する。対称倍率レンズセット１２５は、レンズ１２５Ａ～Ｃを含む。レンズ１２５Ａ～Ｃは、１つ以上の球面レンズであってもよく、又はそれを集合的に提供してもよい。一例では、レンズ１２５Ａ、１２５Ｂ、及び１２５Ｃは、それぞれ平凹レンズ、両凸レンズ、及び凹平レンズであってもよい。別の例では、レンズ１２５Ａ、１２５Ｂ、及び１２５Ｃは、平凸レンズ、両凹レンズ、及び凸平レンズであってもよい。一態様では、レンズ１２５Ａ～Ｃのうちの少なくとも１つは、対称倍率レンズセット１２５によって提供される対称倍率補正を調整するため、光学系１００と関連付けられたアクチュエータシステム（図１には示されていない）によって移動可能であってもよい（例えば、並進運動を介する）。例えば、アクチュエータシステムは、光学系１００の一部として提供されてもよく、ないしは別の方法で光学系１００に連結されてもよい。場合によっては、レンズ１２５Ａ～Ｃのうちの１つ又は２つは移動可能であるが、レンズ１２５Ａ～Ｃのうちの残りは、定位置に固定されたままであることが意図される。更なる実施形態では、レンズ１２５Ａ～Ｃの全ては移動可能である。
【0031】
非対称倍率レンズセット１３０は、ｘ方向又はｙ方向の一方又は両方に沿って倍率補正調整を提供する。非対称倍率レンズセット１３０は、レンズ１３０Ａ～Ｃを含む。レンズ１３０Ａ～Ｃは、１つ以上の円柱レンズであってもよく、又はそれを集合的に提供してもよい。一例では、レンズ１３０Ａ、１３０Ｂ、及び１３０Ｃは、平凸レンズ、凹凹レンズ、及び凸平レンズであってもよい。別の例では、レンズ１３０Ａ～Ｃは、それぞれ平凹レンズ、両凸レンズ、及び凹平レンズであってもよい。レンズ１３０Ａ～Ｃの最も厚い部分は、約２ｍｍ～１０ｍｍであってもよい。一実施例では、レンズ１３０Ａ～Ｃは、円形、正方形、又は矩形のガラスを使用して作製されてもよい。場合によっては、矩形の外形は、製造及び位置合わせがより容易であり得る。一態様では、レンズ１３０Ａ～Ｃのうちの少なくとも１つは、非対称倍率レンズセット１３０によって提供される非対称倍率補正を調整するため、光学系１００と関連付けられたアクチュエータシステムによって移動可能であってもよい（例えば、並進運動を介する）。場合によっては、レンズ１２５Ａ～Ｃのうちの１つ又は２つは移動可能であるが、レンズ１３０Ａ～Ｃのうちの残りは、定位置に固定されたままであることが意図される。更なる実施形態では、全てのレンズ１３０Ａ～Ｃは移動可能である。
【0032】
一態様では、大きい非対称倍率補正はシステム非点収差に影響を及ぼし得るため、非対称倍率レンズセット１３０によって提供される非対称倍率補正範囲は、対称倍率レンズセット１２５によって提供される対称倍率補正範囲よりも小さくてもよい（例えば、より小さくなるように設計されてもよい）。一例として、対称倍率レンズセット１２５は、ｘ方向及びｙ方向の両方に沿って－２５０百万分率（ｐｐｍ）～＋２５０ｐｐｍの対称倍率補正範囲を提供するために利用されてもよく、非対称倍率レンズセット１３０は、ｘ方向又はｙ方向の一方又は両方に沿って－５０ｐｐｍ～＋５０ｐｐｍの倍率補正範囲を提供するために利用されてもよい。一態様では、正の倍率補正は倍率の増加をもたらし（例えば、倍率補正レンズを有さない場合と比べて）、負の倍率補正は倍率の減少をもたらし、ゼロ倍率補正は倍率を維持する。この例では、光学系１００は、約±２５０ｐｐｍの対称補正の補正範囲と、約±５０ｐｐｍの単軸補正範囲とを提供し得る。
【0033】
一態様では、対称倍率レンズセット１２５は、２対のレンズであってもよく、又はそのようにみなされてもよい。例えば、第１の対のレンズ間の間隙（例えば、エアギャップ）のサイズは、０～＋２５０ｐｐｍの倍率補正範囲を提供し得、第２の対のレンズ間の間隙のサイズは、－２５０ｐｐｍ～０の倍率補正範囲を提供し得る。この点に関して、第１の対のレンズは、レンズ１２５Ａ及び１２５Ｂを含んでもよく、第２の対のレンズはレンズ１２５Ｂ及び１２５Ｃを含んでもよい。
【0034】
任意選択的に、ビームステアリングレンズ１３５は、非対称倍率レンズセット１３０の出力を受容し、ビーム１２０を像平面１１０に方向付けてもよい。場合によっては、ビームステアリングレンズ１３５は、（例えば、ビームステアリングレンズ１３５を有さない場合と比べて）ビーム１２０をｘ方向及び／又はｙ方向に沿って方向付けるための調整可能な傾斜を有してもよい。非対称倍率レンズセット１３０が光学系１００に提供されない態様では、プリズム１４５は、ビーム１２０をビームステアリングレンズ１３５に提供してもよく、ビームステアリングレンズ１３５は、ビーム１２０を像平面１１０に方向付けてもよい。
【0035】
光学系１００の光路は、物体平面１０５から提供されるビーム１１５が、出力ビーム（ビーム１２０）として提供されるように光学系１００を横断して、像平面１１０上に方向付けられる経路である。ビーム１１５が光路を横断し、光路に沿って様々な構成要素（例えば、レンズ、ミラー）を横断し、かつ／又はミラー面に衝突する際に、ビーム１１５の強度は、吸収及び／又は散乱損失などによって減衰され得ることに留意されたい。
【0036】
光学系１００の光路を横断する際に、ビーム１１５は、物体平面１０５の物体を通過し、光学系１００に入る。光学系１００に入ると、ビーム１１５は、対称倍率レンズセット１２５を通過する。対称倍率レンズセット１２５は、ビーム１１５に対称倍率補正を適用し得る。得られたビームは、対称倍率レンズセット１２５を出て、プリズム１４０を通過し、プリズム１４０、例えば頂点縁部１４２によって異なる方向に反射される。プリズム１４０によって反射されたビームは、順に、レンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５を通過し、ミラー１５５の凹面１８０の異なる部分に衝突する。ミラー１５５の凹面１８０は入射ビームを反射する。凹面１８０によって反射されたビームは、順に、レンズ１７５、１７０、１６５、及び１６０を通過してプリズム１４５に至り、続いてプリズム１４５は、ビームを非対称倍率レンズセット１３０に向けて方向付ける。非対称倍率レンズセット１３０は、ビームに非対称倍率補正を適用してもよい。得られたビームは、ビームステアリングレンズ１３５に提供されて、ビームステアリングレンズ１３５によって像平面１１０に方向付けられてもよい。ビームステアリングレンズ１３５の出力は、光学系１００の出力ビームとみなされ得るビーム１２０である。
【0037】
図１は、レンズアセンブリ１５０のプリズム１４０及び１４５、レンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５と、ミラー１５５と、それらの配置（例えば、物体平面１０５及び像平面１１０に対する）との例示的な組み合わせを示すことに留意されたい。場合によっては、光学系１００には、より少ない、より多い、かつ／又は異なる構成要素が用いられてもよい。一例として、対称倍率レンズセット１２５及び非対称倍率レンズセット１３０は各々、３つのレンズを有するものとして描かれているが、対称倍率レンズセット１２５及び非対称倍率レンズセット１３０は各々、１つのレンズ、２つのレンズ、又は３つを超えるレンズなど、図１に示される３つのレンズとは異なる数のレンズを有してもよい。対称倍率レンズセット１２５は、非対称倍率レンズセット１３０とは異なる数のレンズを有してもよい。別の例として、場合によっては、ビームステアリングレンズ１３５は、光学系１００に用いられない。別の例として、レンズアセンブリ１５０のレンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５のうちの１つ以上は、光学系１００に用いられない。
【0038】
構成要素及び／又はその配置の他の組み合わせが、光学系に用いられてもよい。１つの変形例として、プリズム１４０及び１４５の位置は、プリズム１４０及び１４５の動作に影響を及ぼすことなく反転され得る。別の変形例として、対称倍率レンズセット１２５及び／又は非対称倍率レンズセット１３０は、図１に示される場所とは異なる場所に提供されてもよい。例えば、一実施形態では、対称倍率レンズセット１２５は、プリズム１４０とレンズ１６０との間に配置されてもよい。別の例では、レンズセット１２５及び１３０は、レンズ１６０とプリズム１４０及び１４５のいずれか又は両方との間に配置されてもよい。別の例では、レンズセット１２５及び１３０は、図１に示されるものとは位置が逆であってもよく、又は概ね、非対称倍率レンズセット１３０が対称倍率レンズセット１２５よりも光路において先の方の地点に配置されるように位置が逆であってもよい。この例の１つの変形では、非対称倍率レンズセット１３０は、プリズム１４０の上方に配置されてもよく、対称倍率レンズセット１２５は、プリズム１４５の下方に配置されてもよい。換言すれば、非対称倍率レンズセット１３０は、プリズム１４０よりも光路において先の方の地点にあり、対称倍率レンズセット１２５は、プリズム１４５よりも光路において後の方の地点にある。別の構成では、レンズセット１２５及び１３０は、単一のレンズセットに組み合わされ、以前に定義された場所のうちのいずれかに配置され得る。これらの例及び／又は他の配置の様々な組み合わせは、レンズセット１２５及び／又は１３０をプリズム１４０及び１４５並びにレンズ１６０に対して配置する際に利用されてもよい。構成要素及び／又はそれらの配置の組み合わせの更なる例は、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許第５，５５９，６２９号に提供されている。
【0039】
図１の光学系１００は、物体平面１０５が像平面１１０に平行である例を示しているが、別の実施形態（図示せず）では、物体平面１０５及び像平面１１０は互いに平行ではない。このような実施形態では、物体平面１０５に最も近いプリズム１４０の面は、物体平面１０５と平行であり、像平面１１０に最も近いプリズム１４５の面は、像平面１１０に平行である。レンズ１６０に最も近いプリズム１４０及び１４５の面は平行である。このような実施形態では、例えば、プリズム１４０及び１４５は両方とも、内部的に反射する折り畳みプリズムであり得る。
【0040】
図２Ａ及び図２Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による、光学系１００の対称倍率レンズセット１２５及び非対称倍率レンズセット１３０、並びに関連する取り付けシステム及びアクチュエータシステムを示す。しかしながら、図示された構成要素の全てが必要とされなくてもよく、１つ以上の実施形態は、図２Ａ及び図２Ｂに示されていない追加の構成要素を含んでもよい。構成要素の配置及びタイプの変形は、本明細書に記載されるように特許請求の範囲の趣旨又は範囲から逸脱することなく行われてもよい。追加の、より少ない、及び／又は異なる構成要素が提供されてもよい。説明の目的のために、プリズム１４０及び１４５並びにレンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５などの光学系１００の他の構成要素は、図２Ａ及び図２Ｂには示されていない。図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、光学系１００は、図１に示される様々な構成要素並びに関連する取り付けシステム及びアクチュエータシステムが内部に配設されるハウジング２０２（例えば、エンクロージャとも称される）を含んでもよい。
【0041】
取り付けシステムは、レンズセット１２５及び１３０（あるいは光学系１００の他の構成要素）を支持（例えば、定位置に保持）するのを助ける構造的特徴／構成要素（例えば、ねじ、接着剤、クランプ、受容インターフェースなど）を含んでもよい。アクチュエータシステムは、アクチュエータ２０５、アクチュエータ２１０、アクチュエータコントローラ２１５、フィードバック装置２２０、及びフィードバック装置２２５を含んでもよい。アクチュエータ２０５は、対称倍率レンズセット１２５の１つ以上のレンズを移動させるように構成されてもよい。例えば、対称倍率レンズセット１２５の１つ、２つ、又は３つ全てのレンズは、アクチュエータ２０５によって移動可能である一方、対称倍率レンズセット１２５の残りのレンズ（存在する場合）は定位置に固定されたままであってもよい。同様に、アクチュエータ２１０は、非対称倍率レンズセット１３０の１つ以上のレンズを移動させるように構成されてもよい。アクチュエータコントローラ２１５は、情報を受信し、受信した情報に基づいてアクチュエータ２０５及び２１０に対する制御信号を生成してもよい。フィードバック装置２２０及び２２５は、各々エンコーダ、容量性、誘導性、若しくはレーザーセンサ、歪みゲージ、並びに／又は、概して、運動前、運動中、及び運動後に、レンズ１２５Ａ～Ｃ及び１３０Ａ～Ｃの位置をそれぞれ検証するために使用することができる任意の装置であってもよく、各々それらを含んでもよく、若しくは各々それらの一部であってもよい。この点に関して、アクチュエータコントローラ２１５並びにフィードバック装置２２０及び２２５は、レンズ１２５Ａ～Ｃ及び１３０Ａ～Ｃが、レンズ１２５Ａ～Ｃのうちの１つ以上及びレンズ１３０Ａ～Ｃのうちの１つ以上の作動前、作動中、及び作動後に適切な位置にあることを確実にするのを助けるため、連係して動作してもよい（例えば、適切な情報を交換する）。
【0042】
一実施形態では、アクチュエータコントローラ２１５は、マスク及びウェハの相対的な位置決めと関連付けられた情報を受信してもよい。リソグラフィシステムでは、マスク及びウェハの像をカメラシステムによってキャプチャして、ウェハ上へのマスク（例えば、マスクのパターン）の予期される投影が決定され得る。予期される投影を使用して、予期される投影から所望の投影に調整するために必要な倍率補正及び／又はビームステアリングが決定され得る。例えば、ウェハ上の１つ以上の場所で撮影されたウェハターゲットの像が、マスクターゲットよりもウェハの中心から更に外れている場合、ウェハは、正の倍率を有すると決定され、適切に正の倍率及びステアリングが適用され得る。ウェハターゲットの像がマスクターゲットよりもウェハの中心に近い場合、ウェハは負の倍率を有すると決定され、適切に負の倍率及びステアリングが適用され得る。上の例は、マスクが倍率バイアスを有さない場合として定義されることに留意されたい。マスクが倍率バイアスを有する場合、所望の倍率を提供するために適切な計算が適用され得る。一般に、新たに印刷された特徴がウェハの全ての素子にわたって以前に印刷された特徴に適切に重なり合うように、印刷されたマスク像は出射ウェハ像の倍率と一致する（ゼロ倍率又は０ｍａｇとして知られる）ことが望ましい。この点に関して、様々な実施形態を使用して、所望に応じてゼロ倍率、正の倍率、又は負の倍率を印刷することが可能である。加えて、マスクターゲットに対するウェハターゲットの位置のオフセットは、ビームステアリングを使用して修正され得る。
【0043】
いくつかの態様では、適切な位置合わせを決定するために、マスクに対してウェハ上の複数の点が検査される。場合によっては、対称倍率補正では、対称倍率補正を利用すべきか否かを決定するために最低２点が必要であり、非対称倍率補正では、非対称倍率補正を利用すべきか否かを決定するために少なくとも３つの点が必要とされ得、好ましくは４つの点が検査される。しかしながら、ウェハ上のより多くの点を検査して、全体的により良好な位置合わせ及び倍率性能を与えることができる。
【0044】
ビームステアリング又はマイクロウェハの位置決めの付加的な使用により、位置合わせルーチンの間に識別されるマスクとウェハとの間の小さな並進及び／又は回転差が補正され得る。例えば、ウェハをマスクに対して並進させる場合、ウェハをマスクの直下になるように再位置決めすることができ、又はビームステアリングを利用してオフセットを補正することができる。このような再位置決め及び／又はビームステアリングは、回転差にも適用され得る。これはまた、位置合わせのためにｘ方向対ｙ方向に必要とされる異なる修正が存在する場合にも適用され得る。
【0045】
場合によっては、制御信号は、レンズセット１２５及び／又は１３０によって提供される倍率補正を示し得る。これらの場合、アクチュエータ２０５及び２１０は、制御信号に示される倍率補正を達成し、決定された距離だけ適切なレンズ（複数可）を移動させるために、移動可能レンズのうちの１つ以上を移動させる距離を（例えば、プロセッサを使用して）決定し得る。他の場合、代替的に及び／又は組み合わせにより、制御信号は、アクチュエータ２０５及び／又は２１０に、それぞれのレンズセットの移動可能レンズのうちの１つ以上を移動させる距離を直接示し得る。
【0046】
前で考察されたように、像平面１１０上に投影された像の倍率の変更は、対称倍率レンズセット１２５及び非対称倍率レンズセット１３０の一方又は両方を調整することによって達成され得る。図３Ａ～図３Ｃは、本開示の１つ以上の実施形態による対称倍率レンズセット１２５のレンズ１２５Ａ～Ｃの相対的な位置決めの例を示す。図３Ａ～図３Ｃでは、レンズ１２５Ｃが光線３０５の伝搬方向（例えば、ｚ方向）に沿って移動可能である一方、レンズ１２５Ａ～Ｂは定位置に固定されたままである。
【0047】
図３Ａ～図３Ｃの破線３１０は、対称倍率レンズセット１２５の光軸を通過する光線３０５の一部分の光路を示す。対称倍率レンズセット１２５のレンズ１２５Ａ～Ｃは、それぞれの光軸が重なり合うように位置付けられる。対称倍率レンズセット１２５の光軸を通過する光線３０５の一部は、レンズ１２５Ａ～Ｃによって屈折（例えば、屈曲）されない。図３Ａ～図３Ｃの破線３１５は、ｘ方向に沿った光軸に平行であり、その光軸から距離ｒだけ変位される。図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃの実線３２０、３２５、及び３３０は、それぞれ、線３１０からの距離ｒで、ｚ方向からレンズ１２５Ａに入射する光線３０５の一部分の光路である。
【0048】
対称倍率レンズセット１２５によって提供される倍率補正を調整するため、レンズ１２５Ａ及び１２５Ｂが定位置に固定されている一方で、レンズ１２５Ｃをｚ方向に沿って（例えば、アクチュエータによって）移動させることによって、レンズ１２５Ａの最上面とレンズ１２５Ｃの最下面との間の距離（図３Ａ、図３Ｂ、及び図３ＣでそれぞれＤＡ、ＤＢ、及びＤＣと示される）が調整される。一例として、図３Ａ～図３Ｃでは、ＤＡ＜ＤＢ＜ＤＣである。他の場合、代替的に及び／又は追加的に、レンズ１２５Ａ及び／又は１２５Ｂは、レンズ１２５Ａの最上面とレンズ１２５Ｃの最下面との間の距離を調整するために移動可能であってもよい。場合によっては、より少ない数の移動可能レンズが、低減された数のアクチュエータ及び／又は複雑さと関連付けられ得る。
【0049】
図３Ａ～図３Ｃでは、レンズ１２５Ｃのみがこの例で移動可能であるため、異なる距離ＤＡ、ＤＢ、及びＤＣは、レンズ１２５Ｂと１２５Ｃとの間の異なる間隙サイズ（例えば、エアギャップサイズ）に起因する。線３１０によって示される光軸から離れた光路を有するビームについては、レンズ１２５Ａ及び１２５Ｂがビームを屈折させる。線３１５に関して、ビームの光路（実線３２０、３２５、及び３３０によって示される）は、レンズ１２５Ｂと１２５Ｃとの間の異なる間隙がビームによって横断されるため、レンズ１２５Ｂを出た後の光路の部分で互いから偏位する。図３Ａでは、ビームはレンズ１２５Ｂを出て、線３１５に向かって収束するが、線３１５に到達しない。レンズ１２５Ｃの出力における線３１０と線３２０との間の距離は、ｒＡで示されている。この点に関して、レンズ１２５Ｂと１２５Ｃとの間の間隙は、結果的にｒ＜ｒＡとなり、これは、対称倍率レンズセット１２５が倍率を増加させることを示す。倍率の増加は、正の倍率補正と称され得る。
【0050】
図３Ｂでは、ビームはレンズ１２５Ｂを出て、線３１５に向かって収束し、線３１５と重なり合う。レンズ１２５Ｃの出力における線３１０と線３２５との間の距離は、ｒＢで示されている。この点に関して、レンズ１２５Ｂと１２５Ｃとの間の間隙は、結果的にｒ＝ｒＢとなり、これは、対称倍率レンズセット１２５が倍率を提供しない（例えば、ゼロ倍率補正を提供する）ことを示す。図３Ｃでは、ビームはレンズ１２５Ｃを出て、線３１５に向かって収束し、次いでそこを通過する。レンズ１２５Ｃの出力における線３１０と線３３０との間の距離は、ｒＣで示されている。この点に関して、レンズ１２５Ｂと１２５Ｃとの間の間隙は、結果的にｒ＞ｒＣとなり、これは、対称倍率レンズセット１２５が倍率を減少させることを示す。倍率の減少は、負の倍率補正によって定量化され得る。
【0051】
【0052】
【0053】
一実施形態では、倍率レンズセット（例えば、１２５、１３０）は、当業者に理解されるように、倍率レンズセットが、光学系（例えば、１００）に制御可能な度量を選択的に追加して、光学系と関連付けられた倍率を変更し得るように設計されてもよい。一例として、２つのレンズからなる薄肉レンズ群の場合、薄肉レンズの度（φ'ａｂとして示される）の組み合わせは、以下のように計算することができる。
【0054】
【数1】
【0055】
式中、φ'ａは、第１のレンズの度であり、φ'ｂは、第２のレンズの度であり、ｄは、第１のレンズと第２のレンズとの間の距離である。もし、φ'ａ＝－φ'ｂならば、φ'ａｂ＝ｄφ'ａ
２である。したがって、この場合、レンズの間隙（例えば、レンズのエアギャップ）がゼロ（即ち、ｄ＝０）であるとき、薄い倍率レンズ群はゼロ度を有する。レンズの間隙が増加すると、倍率レンズ群の度が増加する。
【0056】
ｄは正の値であるため、この倍率レンズ群は正の度を生成する。一態様では、倍率レンズが正又は負の倍率修正を生成するために、反対側の（例えば、等しい）レンズの度を有する別の薄肉レンズ群を用いることができ、そのため、２つのレンズ群の倍率レンズ群の度は次のようになる。
【0057】
【数2】
【0058】
式中、ｄ１は、第１の薄肉レンズ群の２つのレンズ間の距離であり、ｄ２は、第２の薄肉レンズ群の２つのレンズ間の距離である。ｄ１＝ｄ２のとき、φ'ａｂ＝０である。ｄ１＞ｄ２のとき、φ'ａｂ＞０である。ｄ１＜ｄ２のとき、φ'ａｂ＜０である。この場合、倍率レンズ群は４つの薄肉レンズを有する。４つの薄肉レンズは、中間の２つのレンズが両凸レンズ又は両凹レンズとして組み合わされる場合、３つのレンズであってもよい。一実施形態では、対称倍率レンズセット１２５及び／又は１３０は、上に提供されるような第１及び第２の薄肉レンズ群を含んでもよい。例えば、非対称倍率レンズセット１３０では、距離ｄ１は、レンズ１３０Ａと１３０Ｂとの間の間隙を表してもよく、距離ｄ２は、レンズ１３０Ｂと１３０Ｃとの間の間隙を表してもよい。
【0059】
上記では、φ'ａ＝－φ'ｂである。他の場合には、φ'ａ≠－φ'ｂである（例えば、第１のレンズの度は、第２のレンズの度と大きさが等しくない）。これらの場合、
【0060】
【数3】
【0061】
のとき、φ'ａｂ＝０である。
【0062】
【数4】
【0063】
のとき、φ'ａｂ＜０である。
【0064】
【数5】
【0065】
のとき、φ'ａｂ＞０である。
【0066】
場合によっては、より多くのレンズを有する倍率レンズセットは、より大きい倍率修正範囲（例えば、倍率補正範囲とも称される）を可能にし得る。この点に関して、より大きい倍率修正範囲が所望されるとき、例えば、約±２５０ｐｐｍ又はそれより広い倍率修正範囲の場合、３つ、４つ以上のレンズが倍率レンズセットで利用されてもよい。例えば、対称倍率レンズセット１２５は、レンズ１２５Ａ～Ｃを含み、場合によっては、約±２５０ｐｐｍの倍率修正範囲を提供し得る。場合によっては、倍率修正が概ね、比較的小さい範囲内、例えば約７０ｐｐｍ又はそれ未満（例えば、－７０ｐｐｍ～＋７０ｐｐｍ、－７０ｐｐｍ～０、０～＋７０ｐｐｍなど）の倍率修正範囲内であるとき、対称倍率レンズセット内の２つのレンズが選択されてもよい。例えば、４つのレンズ群内の追加のレンズは（例えば、２つのレンズ群に対して）、光学系に余分な歪みを導入し得る。したがって、所望の倍率修正範囲が小さいほど、少ないレンズの使用で歪みを小さくすることができる。
【0067】
一実施形態では、光学系１００（及び／又は他の光学系）は、ステッパリソグラフィツール又はスキャナリソグラフィツールで利用されてもよい。例えば、光学系１００は、ステッパ又はスキャナで使用されるＤｙｓｏｎレンズシステム上に用いられてもよい。一態様では、ステッパ上で使用される場合、一度に全フィールドが露光される。ステッパでは、フィールドは概ね矩形状を有する。対称倍率レンズセット１２５及び非対称倍率レンズセット１３０は、フィールドの倍率を調整する（例えば、倍率補正を適用する）ために利用されてもよい。フィールドが次の部位へステップオーバされるとき、ステップ距離は、ウェハにわたる倍率が得られるように変化する。ステッパツールでは、視野（field of view、ＦＯＶ）はウェハよりも小さく、そのため、ステッパツールは、ウェハにわたるＦＯＶをステップする。各ステップは、部位とみなされる。場合によっては、ステッパツールでこのような倍率調整を使用するとき、倍率は、ウェハ全体にわたる平均倍率に設定され得る。他の場合には、ステッパツールでこのような倍率調整を使用するとき、倍率設定は、露光されるフィールドの平均倍率に調整されてもよく、倍率設定は、ウェハが部位から部位に移動する際に調整されてもよい。
【0068】
非対称倍率レンズセット１３０は、非対称倍率を達成するために利用されてもよい。非対称倍率レンズセット１３０は、スキャナのＦＯＶの１つの軸に沿って倍率補正を提供するように配向されてもよい（例えば、ｘ方向又はｙ方向のいずれかの倍率補正）。一実施形態では、非対称倍率レンズセット１３０は、走査方向に垂直な非対称倍率を生成するように配向される。例えば、走査方向はｘ方向であってもよく、倍率補正はｙ方向に適用されてもよい。
【0069】
動作中、対称倍率レンズセット１２５は、スキャナのＦＯＶにわたってｘ方向及びｙ方向の両方における対称倍率補正を提供し得、非対称倍率レンズセット１３０は、ｙ方向に倍率補正を提供し得る。対称倍率補正の例示的範囲は、約±２５０ｐｐｍであってもよく、非対称倍率補正の例示的範囲は、約±５０ｐｐｍ（例えば、ｙ方向）であってもよい。この点に関して、＋２５０ｐｐｍ～－２５０ｐｐｍ間の任意の対称倍率補正が達成され得、＋５０ｐｐｍ～－５０ｐｐｍ間の任意の非対称倍率補正が達成され得る。これらの例示的範囲は、Ｘ及びＹが光学系１００の公称ｘ方向倍率及び公称ｙ方向倍率である（例えば、ｘ方向及びｙ方向におけるゼロ倍率補正を伴う）、以下の極端をもたらす。
極端１：最大対称倍率補正＋最大非対称倍率補正
Ｘ＋２５０ｐｐｍ、Ｙ＋３００ｐｐｍ
極端２：最大対称倍率補正＋最小非対称倍率補正
Ｘ＋２５０ｐｐｍ、Ｙ＋２００ｐｐｍ
極端３：最小対称倍率補正＋最大非対称倍率補正
Ｘ－２５０ｐｐｍ、Ｙ－２００ｐｐｍ
極端４：最小対称倍率補正＋最小非対称倍率補正
Ｘ－２５０ｐｐｍ、Ｙ－３００ｐｐｍ
極端１：最大対称倍率補正＋最大非対称倍率補正
Ｘ＋２５０ｐｐｍ、Ｙ＋３００ｐｐｍ
極端２：最大対称倍率補正＋最小非対称倍率補正
Ｘ＋２５０ｐｐｍ、Ｙ＋２００ｐｐｍ
極端３：最小対称倍率補正＋最大非対称倍率補正
Ｘ－２５０ｐｐｍ、Ｙ－２００ｐｐｍ
極端４：最小対称倍率補正＋最小非対称倍率補正
Ｘ－２５０ｐｐｍ、Ｙ－３００ｐｐｍ
【0070】
場合によっては、光学設計及び機械設計に対するわずかな改良を利用して、光学系の主要設計を変更することなく、対称倍率及び／又は非対称倍率の量を調整することができる。例えば、光学設計及び機械設計に対するわずかな改良を利用して、主要設計を変更することなく、対称及び非対称倍率の量を増減させることができる。このようなわずかな改良は、倍率補正レンズの半径を調整すること、及びレンズの移動を増減させることを含み得る。場合によっては、設計された倍率の２～３倍程度が達成され得る。
【0071】
図１～図４は、各々３つのレンズを有する２つのレンズセットを参照して説明されているが、各レンズセットは、図１～図４に示されるレンズよりも少ない、多い、及び／又は異なるレンズを有してもよい。加えて、図１～図４は、１つのレンズセットが対称倍率を提供するように構成され得（例えば、設計される）、別のレンズセットが非対称倍率を提供するように構成され得る、例示的実施形態を示しているが、他の実施形態では、対称及び／又は非対称倍率を提供するために、より多くの及び／又は異なるレンズセットが利用されてもよい。一例として、別の実施形態では、光学系は、２つの非対称円柱レンズアセンブリを含み得る。場合によっては、このような光学系は、理想的には、ｘ方向に±２５０ｐｐｍの倍率のＸに沿った１つのレンズセットと、ｙ方向に±２５０ｐｐｍの倍率のＹに沿った第２のレンズセットと、の２つのレンズセットを、互いに直交するように位置合わせする。
【0072】
図５は、本開示の１つ以上の実施形態による、光学系のレンズデュオ５００を示す。レンズデュオ５００は、レンズ５０５及びレンズ５１０を含む。レンズ５０５及び５１０は、レンズ５０５及び５１０が光軸を共有するように位置合わせされてもよい。レンズ５０５及び５１０は、ｚ方向に沿った距離ｄだけ（例えば、空気によって）分離される。図５では、レンズデュオ５００は、回転対称倍率補正を提供するための対称倍率レンズセットを形成する。一例として、レンズ５０５及び５１０は、それぞれ平凸レンズ及び平凹レンズであってもよい。一実施形態では、レンズデュオ５００は、図１に示す対称倍率レンズセット１２５として使用されてもよい。
【0073】
破線５１５は、レンズデュオ５００の光軸（例えば、レンズ５０５及び５１０の光軸）を通過するビームの光路を示す。破線５２０は、ｘ方向に沿った光軸に平行であり、その光軸から距離ｒだけ変位される。実線５２５は、線５１５からの距離ｒでレンズ５０５に入り、レンズ５０５と５１０との間のエアギャップを通過するときに線５１５に向かって収束し、光軸からの距離ｒ１＝ｒ－（Δｘ／Δｙ）でレンズ５１０を通過する、ビームの光路を示す。ｒ＞ｒ１であるため、レンズデュオ５００は倍率を減少させる（例えば、負の倍率補正を提供する）。レンズデュオ５００によって提供される倍率補正を調整するため、レンズ５０５又はレンズ５１０の一方又は両方が移動可能であってもよい。例えば、レンズ５０５及び／又は５１０は、レンズ５０５とレンズ５１０との間の距離ｄを調整するために、ｚ方向に沿ってアクチュエータシステムの１つ以上のアクチュエータによって移動させられてもよい。
【0074】
一態様では、１つの間隙だけを有する図５のレンズデュオ５００は、負又は正の倍率補正を生成する。この倍率補正は、φ'ａ≠－φ'ｂ（例えば、第１のレンズの度は、第２のレンズの度と大きさが等しくない）の場合に、以前定義されたように実現され得る。すなわち、この場合、
【0075】
【数6】
【0076】
のとき、φ'ａｂ＝０である。
【0077】
【数7】
【0078】
のとき、φ'ａｂ＜０である。
【0079】
【数8】
【0080】
のとき、φ'ａｂ＞０である。レンズ５０５及び５１０が異なる半径を有するとき、２つのレンズ群（φ'ａｂとして示される）の倍率は、レンズ５０５とレンズ５１０との間の間隙ｄの様々な値に対して正から負に変更され得る。場合によっては、レンズデュオの使用は、より安価であり得、かつ／又はレンズトリオ又は３つを超えるレンズの使用よりも単純な製品をもたらし得る。
【0081】
図５のレンズデュオ５００は対称倍率レンズセットを形成しているが、光学系は、レンズデュオ５００を用いる代わりに、かつ／又はそれに加えて、非対称倍率レンズセット用にレンズデュオを用いてもよい。この点に関して、対称倍率レンズセット内のレンズの数は同じであってもよく、又は非対称倍率レンズセット内のレンズの数と異なってもよい。光学系で使用されるレンズの数は、コスト、製造の複雑さ、性能仕様、及び／又は他の考慮事項などの考慮事項に基づいてもよい。場合によっては、レンズデュオは、（例えば、３つ以上のレンズを有するレンズセットよりも）低い貨幣原価及び製造の複雑さと関連付けられ得る。場合によっては、対称倍率レンズセット及び非対称倍率レンズセットが各々レンズデュオを含む場合、マスクは、非対称性によって小さめ及び／又は大きめであってもよい。例えば、基準サイズのマスクに対して、マスクは、異なる要因によって小さめであってもよく、かつ／又はマスクの異なる部分の異なる要因によって大きめであってもよい。
【0082】
一実施形態では、非対称倍率レンズセットは、一方向（例えば、ｘ軸又はｙ軸のいずれか）に沿った非対称倍率補正、及び正の倍率補正又は負の倍率補正のうちの１つのみを提供するために使用されてもよい。例えば、３つ（又はそれ超）のレンズを有する非対称倍率レンズセットに対して軸のうちの１つを－５０ｐｐｍ～＋５０ｐｐｍのいずれかによって修正することとは対照的に、２つのレンズを有する非対称倍率レンズセットは、軸のうちの１つを０～＋５０ｐｐｍのいずれか又は０～－５０ｐｐｍのいずれかによって修正するために使用され得る。場合によっては、２つのレンズの使用は、製造がより容易であり得る（例えば、２つのレンズシステムの各レンズをより厚くすることができる）。場合によっては、レンズデュオは、１つの軸に沿って倍率補正を可能にするように回転可能であってもよい。例えば、レンズデュオの１つの配向では、レンズデュオは、ｘ軸のみに沿った非対称の倍率修正を提供し得る。このレンズデュオを９０°だけ回転して、ｙ方向のみに沿った倍率補正を提供することができる。
【0083】
いくつかの実施形態では、非対称倍率レンズセット１３０のレンズ１３０Ａ、１３０Ｂ、及び１３０Ｃは、レンズ１３０Ａ～Ｃの最も厚い部分が約２ｍｍ～１０ｍｍである平凸円柱レンズ、凹凹円柱レンズ、及び凸平レンズであってもよい。一態様では、単独のレンズが、レンズ１３０Ａ、１３０Ｂ、及び１３０Ｃの代わりに使用されてもよい。図６は、本開示の１つ以上の実施形態による非対称倍率レンズ６００を示す。一実施形態では、非対称倍率レンズセット１３０は、非対称倍率レンズ６００であってもよい。他の実施形態では、非対称倍率レンズセット１３０は、１つ以上の他のレンズと共に非対称倍率レンズ６００を含んでもよい。
【0084】
非対称倍率レンズ６００は、図６に示すような平窓であってもよい。アクチュエータは、非対称倍率レンズ６００を屈曲させて、平窓を（例えば、その屈曲された軸に沿って）倍率補正を発生させ得る凹凸レンズに変形させることができる。非対称倍率レンズ６００が屈曲する方向に応じて、非対称倍率レンズ６００は、正又は負の倍率補正を生成し得る。場合によっては、非対称倍率レンズ６００は、必要に応じてｘ方向、ｙ方向、又はその両方において選択的に屈曲（例えば、変形）されて、ｘ方向又はｙ方向の一方又は両方において所望の倍率補正（例えば、非対称倍率補正）を生成し得る。
【0085】
一態様では、アクチュエータシステムは、非対称倍率レンズ６００によって提供される倍率を制御するために提供されてもよい。アクチュエータシステムは、アクチュエータ６２０、アクチュエータコントローラ６２５、及びフィードバック装置６３０を含んでもよい。アクチュエータ６２０は、アクチュエータコントローラ６２５によってアクチュエータ６２０に提供される制御信号に従って、ｘ方向、ｙ方向、又はその両方の倍率補正を提供するために、非対称倍率レンズ６００上で設定方向に沿って力を加えるように構成されてもよい。アクチュエータコントローラ６２５は、情報を受信し、受信した情報に基づいてアクチュエータ６２０に対する制御信号を生成してもよい。この情報は、非対称倍率レンズ６００によって提供される所望の倍率を示し得る。場合によっては、アクチュエータコントローラ６２５によって生成される制御信号は、アクチュエータ６２０によって非対称倍率レンズ６００に加えられる力（存在する場合）、及び力を加える方向を示し得る。非対称倍率レンズ６００に力を加えることによって、アクチュエータ６２０は、非対称倍率レンズ６００に所望の倍率を提供させ得る。フィードバック装置６３０は、エンコーダ、容量性、誘導性、若しくはレーザーセンサ、歪みゲージ、並びに／又は、概して、アクチュエータ６２０によって力が加えられる前、その間、及び／若しくはその後に、非対称倍率レンズ６００の構成（例えば、屈曲の量、屈曲の方向、関連する倍率）を検証するために使用され得る任意の装置であってもよく、それらを含んでもよく、又はそれらの一部であってもよい。この点に関して、アクチュエータコントローラ６２５及びフィードバック装置６３０は、非対称倍率レンズ６００が適切に構成されていることを確実にするために、連係して動作してもよい（例えば、適切な情報を交換する）。場合によっては、アクチュエータ６２０又は他のアクチュエータは、非対称倍率レンズ６００を屈曲させる代わりに、又はそれに加えて、非対称倍率レンズ６００を回転させて、ｘ方向、ｙ方向、又はその両方において所望の倍率補正を達成し得る。
【0086】
例えば、非対称倍率レンズ６００は、光線が屈曲方向とは反対の方向に移動するときに正の倍率補正を引き起こすレンズ６０５を提供するように、（例えば、アクチュエータコントローラ６２５からの適切な制御信号に基づいて）アクチュエータ６２０によって屈曲されてもよい。別の例としては、非対称倍率レンズ６００は、光線が屈曲方向と同じ方向に移動するときに負の倍率補正を引き起こすレンズ６１０を提供するように、アクチュエータ６２０によって屈曲されてもよい。非対称倍率レンズ６００が屈曲されていないとき、非対称倍率レンズ６００によって倍率補正は提供されない。一態様では、非対称倍率レンズ６００などの単レンズの使用は、機械設計及び／又は制御の複雑さ（例えば、屈曲と関連付けられた）を伴い得、より容易な製造、より小さい光学厚さ、光学系内のより少ない空間の占有を可能にし得る。場合によっては、代替的及び／又は追加的に、対称正倍率補正又は対称負倍率補正を提供するように変形され得る単一の対称倍率レンズが、対称倍率レンズセットとして利用され得る。
【0087】
図７は、本開示の１つ以上の実施形態による、光学系１００のビームステアリングレンズ１３５を示す。ビームステアリングレンズ１３５はまた、傾斜レンズと称されてもよい。ビームステアリングレンズ１３５は、光ビームを所望の場所（例えば、像平面１１０上）に方向付け直すため、必要に応じて（例えば、アクチュエータシステムのアクチュエータによって）傾斜されてもよい。例えば、ビームステアリングレンズ１３５は、ビームステアリングレンズ１３５の傾斜を制御し得るアクチュエータシステムに連結されてもよい。アクチュエータシステムは、図２Ａ、図２Ｂ、及び図６の対応するアクチュエータシステムと同じ又は類似の様式で実装され得る、アクチュエータ７０５と、アクチュエータコントローラ７１０と、フィードバック装置７１５と、を含んでもよい。傾斜は、１つ以上の角度によって表され得る。角度αは、ｘ方向に沿った傾斜量を提供し得る。別の角度（図示せず）は、ｙ方向に沿った傾斜量を提供し得る。図７において、ビームステアリングレンズ１３５の傾斜は、ビームステアリングレンズ１３５が傾斜していない場合と比べて、距離（Δｘ／Δｙ）だけビームの変位を引き起こす。図７に示すように、ビームステアリングレンズ１３５によるビームの変位は、ビームステアリングレンズ１３５の傾斜角度（複数可）、及びビームステアリングレンズ１３５の寸法（例えば、ビームが伝搬するために通る必要のあるビームステアリングレンズ１３５内の距離）に基づく。
【0088】
図８は、本開示の１つ以上の実施形態による、ビームステアリングレンズ８００及び関連する構成要素を示す。しかしながら、図示された構成要素の全てが必要とされなくてもよく、１つ以上の実施形態は、図８に示されていない追加の構成要素を含んでもよい。構成要素の配置及びタイプの変形は、本明細書に記載されるように特許請求の範囲の趣旨又は範囲から逸脱することなく行われてもよい。追加の、より少ない、及び／又は異なる構成要素が提供されてもよい。一実施形態では、光学系１００は、ビームステアリングを用いて光学非対称倍率を提供するために利用されてもよい。一実施形態では、ビームステアリングレンズ８００は、ビームステアリングレンズ１３５であってもよい。
【0089】
ビームステアリングレンズ８００は、環状ハウジング８０５及び８２５内に支持されてもよい。環状ハウジング８０５は、ビームステアリングレンズ８００が第１の方向（例えば、ｘ方向）に回転することを可能にする旋回シャフト８１０を有する。弯曲部材８１２は、環状ハウジング８０５に接続されている。リニアドライブ８１５は、ボイスコイルアクチュエータ８２０、ボールスライドアセンブリ（図示せず）、及びリニアエンコーダを含む。ボイスコイルアクチュエータ８２０は、弯曲部材８１２に結合されてもよく、直線軸によって弯曲部材８１２を変位させて、ビームステアリングレンズ８００の回転を引き起こし得る。リニアドライブ８１５のリニアエンコーダは、ボイスコイルアクチュエータ８２０及び／又はボールスライドアセンブリにフィードバックを提供して、リニアドライブ８１５によって達成されるビームステアリングレンズ８００の変位及び／又は回転を制御し得る。
【0090】
ビームステアリングレンズ８００の環状ハウジング８２５は、第２の軸におけるビームステアリングレンズ８００の傾斜を容易にし得る。例えば、第２の軸は、第１の軸に直交してもよい。環状ハウジング８２５は、環状ハウジング８０５に連結される。環状ハウジング８２５は、旋回シャフト８３０を有する。旋回シャフト８３０は、弯曲部材８３５及びリニアドライブ８４０に取り付けられる。リニアドライブ８４０は、ボイスコイルアクチュエータ８４５、ボールスライドアセンブリ（図示せず）、及びリニアエンコーダ８５０を含む。ボイスコイルアクチュエータ８４５は、弯曲部材８３５に連結されてもよく、直線軸によって弯曲部材８３５を変位させて、ビームステアリングレンズ８００の回転を引き起こし得る。リニアエンコーダ８５０は、ボイスコイルアクチュエータ８４５及び／又はリニアドライブ８４０のボールスライドアセンブリにフィードバックを提供して、リニアドライブ８４０によって達成されるビームステアリングレンズ８００の変位及び／又は回転を制御し得る。
【0091】
図８は、ビームステアリングレンズ及び関連する構成要素の一例を示すが（例えば、ビームステアリングレンズを機械的に変位及び／又は回転させるために）、他のビームステアリングレンズ及び／又は関連する構成要素が用いられてもよい。例えば、ボイスコイルアクチュエータ８２０及び／又は８４５は、機械式又は空気圧式リニアアクチュエータ及び／又はピエゾステッピングアクチュエータと交換されてもよく、又はそれに加えて使用されてもよい。別の例として、ボールスライドアセンブリは、交差ローラスライドであってもよい。いくつかの態様では、ビームステアリングレンズは、回転モータに取り付けられるカムを使用して傾斜されてもよい。いくつかの態様では、ビームステアリングレンズの軸は、回転モータ及び／又はギア付きモータを使用して直接駆動されてもよい。
【0092】
いくつかの実施形態では、ビームステアリングレンズ（例えば、１３５、７００、８００）は、図１～図６に示されるものなど、本開示に記載される１つ以上のレンズセットと共に利用されてもよい。いくつかの態様では、ビームステアリングレンズは、１つ以上の対称倍率レンズセット（例えば、１２５）及び／又は１つ以上の非対称倍率レンズセット（例えば、１３０）などの１つ以上のレンズセットと共に利用されてもよい。例えば、図１を参照すると、ビームステアリングレンズ１３５は、対称倍率レンズセット１２５と共に（例えば、非対称倍率レンズセット１３０なしで）利用されてもよく、又はビームステアリングレンズ１３５は、非対称倍率レンズセット１３０と共に（例えば、対称倍率レンズセット１２５なしで）利用されてもよい。
【0093】
対称倍率レンズセット１２５又は１３０のうちの１つを除去するための図１の光学系１００に対するこのような修正は、プリズム１４０及び１４５並びにレンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５などの１つ以上の関連する構成要素の適切な調整（例えば、位置決め）と関連付けられてもよく、又はこれらのいずれの構成要素の調整とも関連付けられなくてもよい。一例として、非対称倍率レンズセット１３０が光学系１００から除去されていると考える。一事例では、前述のように、対称倍率レンズセット１２５、プリズム１４０及び１４５、レンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５、並びにミラー１５５は、図１に示されるように残り得る。プリズム１４５からの出力ビームは、ビームステアリングレンズ１３５に（例えば、ビーム１２０として）提供され、像平面１１０上に方向付けられてもよい。別の事例では、対称倍率レンズセット１２５は、非対称倍率レンズセット１３０が図１に示される場所に配置されてもよく、これに対して、プリズム１４０及び１４５、レンズ１６０、１６５、１７０、及び１７５、並びにミラー１５５は、図１に示されるように残り得る。対称倍率レンズセット１２５からの出力ビームは、ビームステアリングレンズ１３５に提供され、像平面１１０上に方向付けられてもよい。更に別の場合には、対称倍率レンズセット１２５は、プリズム１４０と１４５との間などの他の場所に位置付けられてもよい。対称倍率レンズセット１２５を提供し、非対称倍率レンズセット１３０は提供しない他の様式が利用されてもよい。
【0094】
１つ以上の実施形態では、光学系は、リソグラフィシステムで使用される投影レンズシステムであってもよく、それを含んでもよく、その一部であってもよい。図９は、本開示の１つ以上の実施形態による、リソグラフィシステム９００を示す。しかしながら、図示された構成要素の全てが必ずしも必要とされなくてもよく、１つ以上の実施形態は、図９に示されていない追加の構成要素を含んでもよい。構成要素の配置及びタイプの変形は、本明細書に記載されるように特許請求の範囲の趣旨又は範囲から逸脱することなく行われてもよい。追加の、より少ない、及び／又は異なる構成要素が提供されてもよい。一実施形態では、光学系１００は、ビームステアリングを用いて光学非対称倍率を提供するために利用されてもよい。
【0095】
リソグラフィシステム９００は、放射線源９０５、ミラー９１０及び９１５、マスク９２５、光学系９３０、ウェハ９３５、並びにエアベアリングステージ９４０を含む。図９では、ミラー９１０及び９１５は、放射線源９０５からマスク９２５へ放射線（例えば、ＵＶ光）を方向付けるために利用される光学構成要素である。放射線源９０５とマスク９２５との間に、より少ない、より多い、及び／又は異なる光学構成要素が提供されてもよい。例えば、光導波路、レンズ、及びミラーなどの追加の光学構成要素が、ミラー９１０と９１５との間にあってもよい。場合によっては、ミラー９１０及び９１５、並びに／又は他の光学構成要素は、光学距離（例えば、放射線源９０５からの放射線によって移動してマスク９２５に到達する距離）、ビーム形状、ビームサイズ、ビーム偏光などの、放射線源９０５からの放射線のビーム特性を調節することができる。マスク９２５は、リソグラフィシステム９００の物体平面に配設されてもよく、ウェハ９３５は、リソグラフィシステム９００の像平面１１０に配設されてもよく、リソグラフィシステム９００は、光学系９３０を使用してマスク９２５上のパターンをウェハ９３５上に投影するために利用される。この点に関して、光学系９３０は、対称及び／又は非対称倍率を提供し得る。一実施形態では、光学系９３０は、図１の光学系１００であってもよく、それを含んでもよく、その一部であってもよい。この実施形態では、マスク９２５は物体平面１０５に配設され、ウェハ９３５は像平面１１０に配設される。
【0096】
いくつかの実施形態では、リソグラフィシステム９００は、走査リソグラフィ機であってもよく、それを含んでもよく、又はその一部であってもよい。例えば、図１０は、本開示の１つ以上の実施形態による走査リソグラフィ機又はその一部分を示す。この実施形態では、ウェハ９３５及びマスク９２５は両方とも、並進ステージにおいて光学系９３０の下で走査されるキャリッジに取り付けられてもよい。ウェハ９３５及びマスク９２５は、走査プロセスの前に互いに位置合わせされてもよい。位置合わせプロセスは、ウェハ９３５をマスク９２５に対して並進及び／又は回転させることを伴ってもよく、ウェハ位置決めステージを用いて実行されてもよい。
【0097】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、走査リソグラフィ機の露光フィールドの例を示す。露光フィールドは、リソグラフィシステム９００のスキャナのＦＯＶを表す。露光フィールドは、ｘ方向に沿ってウェハ９３５にわたって移動し、ｙ方向に沿って変位し、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されるように、方向転換点に到達した後にｘ方向を反転させる。場合によっては、時間的に隣接する走査は、ウェハ９３５にわたる均一な露光を生成するのに役立つように重なり合い得る。図１１Ａでは、露光フィールド（例えば、１１０５）はダイヤモンド形状を有する。図１１Ｂでは、露光フィールドは六角形状を有する。場合によっては、六角形の露光フィールドの使用は、走査パス間のステップ距離を増加させることによってウェハ９３５を走査するのに必要な時間を削減し得る。この点に関して、六角形状は、重なり合う領域の減少を可能にし、これにより、より少ない走査パスでより高い機械スループットを可能にする。以下の説明は、ダイヤモンド形状の露光フィールドに関して提供されるが、六角形状、矩形状などの他の露光フィールドの形状が利用されてもよい。
【0098】
いくつかの実施形態では、露光フィールドのサイズ（例えば、ダイヤモンド形状、六角形状など）は、ウェハ９３５にわたる走査中に調整される必要がある場合があり、かつ／又はウェハ９３５上で露光フィールドが突き当たる場所を操作する必要がある場合がある。図１２は、ウェハ９３５上の様々なダイの実際及び所望のダイサイズ並びに場所を示す。図１２では、同じ倍率がウェハ９３５の各部分と関連付けられ、同じビームステアリングがウェハ９３５と関連付けられる（又は関連付けられるビームステアリングはない）。実際のダイサイズ及び場所は、所望のダイサイズ及び位置に重なり合う。ダイ１２０５（例えば、ウェハ９３５の中心のダイ）は、実際のダイサイズ及び場所であり、ダイ１２１０は、ダイ１２０５に対してその対応する所望のダイサイズ及び場所である。同様に、ダイ１２１５は、実際のダイサイズ及び場所であり、ダイ１２２０は、ダイ１２１５に対してその対応する所望のダイサイズ及び場所である。
【0099】
図１３Ａは、図１２のダイ１２０５及びダイ１２１０の拡大図を提供する。ダイ１２１０を得るために、ダイ１２０５は同じ場所に留まり得るが、正の倍率補正が、ウェハ９３５上により大きい投影を提供するために適用される。図１３Ｂは、図１２のダイ１２１５及びダイ１２２０の拡大図を示す。ダイ１２２０を得るため、正の倍率補正及び像の遷移が適用されてもよい。図１を参照すると、正の倍率補正は、対称倍率レンズセット１２５及び／又は非対称倍率レンズセット１３０によって提供されてもよく、遷移はビームステアリングレンズ１３５によって適用されてもよい。
【0100】
場合によっては、このような倍率補正及び／又は像ステアリングは、ウェハ９３５が露光フィールドの下で前後に並進される際に調整されてもよい。前に示したように、１つ以上のビームステアリングレンズが、像平面に（例えば、ウェハ９３５に）形成される像の場所を操作するために利用されてもよい。このような技術は、光ビームステアリングと称され得る。リソグラフィ用途に関しては、光ビームステアリングは、ウェハ位置と協調するビームステアリングレンズを使用して、マスク９２５の投影像を傾斜させるために利用されてもよい。図１４Ａ～図１４Ｃは、本開示の１つ以上の実施形態による、ウェハ９３５が移動させられたときの光学系のビームステアリングレンズの傾斜を示す。図１２及び図１４Ａ～図１４Ｃを参照すると、ウェハ９３５が左から右に走査されるとき、ビームは、ウェハ９３５の左端に向かって更に像を投影するように傾斜されてもよい。ウェハ９３５が図１４Ａのその位置から右に走査されるとき、ビームステアリングレンズによって提供される傾斜は、ウェハ９３５及びマスク９２５（例えば、スキャナシステム内で一緒にロックされる）の動作と同期して連続的に調整されてもよい。図１４Ｂに示すように、ウェハ９３５がビームステアリングレンズの直下に（例えば、中心のダイに）あるとき、ビームステアリングレンズは、ゼロ傾斜を提供し得る。ウェハ９３５が図１４Ｃに示すように右に進むと、ビームステアリングレンズは、像をウェハ９３５の右端に投影するように傾斜される。図７を再び参照すると、ビームステアリングレンズは、ｘ軸及びｙ軸の一方又は両方に沿った傾斜を可能にし得る。例えば、走査がｘ方向に沿って発生する場合、ビームステアリングレンズのｘ軸傾斜は、ｘ方向に沿ったウェハ走査動作と同期して実行される。ｙ軸傾斜は、走査の行間のステップ中実行されてもよい。
【0101】
いくつかの実施形態では、１つ以上のビームステアリングレンズを使用するビームステアリングの代わりに及び／又はそれに加えて、マイクロウェハの位置決めが利用されてもよい。マイクロウェハの位置決めでは、ウェハ９３５が光学系にわたって（例えば、ビームステアリングレンズあり又はなしで）走査される際に、マスクに対するウェハの位置が微調整されてもよい。ウェハ位置決めステージが、走査露光中にウェハ９３５に対するマスク９２５の相対的な位置決めを維持する一方、ウェハ９３５の位置は、並進ステージがその走査経路を実行している間に、走査軸内で駆動されてもよい。ウェハ９３５が＋ｘ方向（例えば、右）に走査される際に、マイクロウェハの位置決めは、並進ステージと協調した様式でウェハ９３５をマスク９２５に対して遷移させてもよい。このようにして、ウェハ９３５は、行走査中にマスク９２５に対して連続的に移動させられる。並進ステージが次の行にステップするとき、並進ステージは、ｙ方向のオフセットを調整するため、マイクロステップを実行してウェハ９３５をマスク９２５に対して遷移させてもよい。場合によっては、マイクロウェハ位置決めは、ウェハ９３５を移動させることによってウェハ９３５上に像が形成されるウェハ９３５上の位置を遷移させるために、マスクの位置に対するウェハの位置を調整し得るウェハ位置決めコントローラによって実行され得る。本開示の前述の説明は、走査軸及びステップ軸としてｘ軸及びｙ軸をそれぞれ指しているが、ｘ軸はステップ軸であり、ｙ軸は走査軸であるという慣習もあり得ることが理解されることに留意されたい。
【0102】
図１０を再び参照すると、ウェハ位置決めステージは、上述したマイクロウェハ位置決めをもたらすために使用され得る、正確かつ精密な位置決めアクチュエータを有し得る。場合によっては、機械式弯曲システムに作用するひずみゲージフィードバックを有する機械式ピエゾアクチュエータを使用して、並進ステージがレンズＦＯＶ下でウェハを走査及びステップしている一方で、マスクに対するウェアの位置を調整することができる。
【0103】
例えば、図１５Ａ～図１５Ｄは、本開示の１つ以上の実施形態による、スキャナ露光ＦＯＶの位置と、関連するウェハ位置の遷移とを示す。図１５Ａは、ウェハ９３５が－ｘ方向（例えば、左）及び－ｙ方向（例えば、下）に遷移されている、走査開始時のマイクロウェハの位置決めを示す。図１５Ｂは、ウェハ９３５が＋ｘ方向（例えば、右）に遷移されている、走査終了時のマイクロウェハの位置決めを示す。図１５Ｃは、ウェハ９３５が－ｘ方向及び＋ｙ方向に遷移されている、走査開始時のマイクロウェハの位置決めを示す。図１５Ｄは、ウェハ９３５が＋ｘ方向に遷移されている、走査終了時のマイクロウェハの位置決めを示す。
【0104】
一実施形態では、アクチュエータコントローラ（例えば、図２の２１５）は、マスク９２５及びウェハ９３５の相対的な位置決めと関連付けられた情報を受信し得る。リソグラフィシステムでは、マスク９２５及びウェハ９３５の像がカメラシステムによってキャプチャされて、ウェハ９３５上へのマスク９２５の予期される投影（例えば、マスク９２５のパターン）が決定され得る。予期される投影を使用して、予期される投影から所望の投影に調整するために必要な倍率補正、ビームステアリング、及び／又はマイクロウェハの位置決めが決定されてもよい。アクチュエータコントローラは、倍率補正、ビームステアリング、及び／又はマイクロウェハの位置決めと関連付けられた制御信号を生成し、これらの制御信号を関連する構成要素に提供して、倍率補正（例えば、レンズセット１２５及び１３０のアクチュエータ２０５及び２１０）、ビームステアリング（例えば、ビームステアリングレンズ１３５のアクチュエータ）、及び／又はマイクロウェハの位置決めを達成し得る。図１４Ａ～図１４Ｃ及び図１５Ａ～図１５Ｄは、倍率補正、ビームステアリング、及び／又はマイクロウェハの位置決めの達成を示す。
【0105】
一実施形態では、一例として、ウェハ９３５は、走査パスごとに交互にマスク９２５に対して一定速度で（例えば、アクチュエータシステムを使用して）移動させられてもよい。例えば、図２Ａ及び図９を参照すると、２００ｐｐｍのターゲット倍率を得るために、アクチュエータ２０５は、対称倍率レンズセット１２５を、２００ｐｐｍの倍率を提供することと関連付けられた位置まで移動させてもよく、次いでウェハ９３５は、各走査パス上のマスク９２５に対して、ウェハ９３５にわたって２００ｐｐｍに等しい量を走査する。倍率量が小さいほど、遷移も概ね小さくなり得る。関連する速度は、遷移量（例えば、倍率量に基づく）を、走査パスを完了するまでの時間で割ることによって定義され得る。この点に関して、より小さいターゲット倍率（例えば、５０ｐｐｍ）は、より大きい遷移、ゆえにより大きい速度を有するより大きいターゲット倍率（例えば、２００ｐｐｍ）に比べて、より小さい遷移を利用し、ゆえにより小さい速度を有し得る。所与の倍率では、速度は一定である。
【0106】
一実施形態では、ビームステアリング及び／又はマイクロウェハの位置決めの更なる使用は、位置合わせルーチンの間に識別されるマスクとウェハとの間の小さな並進及び／又は回転差を補正することができる。例えば、ウェハをマスクに対して並進させる場合、ウェハをマスクの直下になるように再位置決めすることができ、又はビームステアリングを利用してオフセットを補正することができる。これは、回転差にも適用され得る。これはまた、位置合わせのためにｘ方向及びｙ方向に必要とされる異なる修正が存在する場合にも適用され得る。
【0107】
本明細書に記載されているように、走査リソグラフィ機では、ウェハ／基板及びマスクは、両方とも並進運動ステージによって走査されるキャリッジに取り付けられている。ウェハ及びマスクは、走査プロセスが開始する前に、互いに位置合わせされ、その位置合わせプロセスは、マスクに対してウェハを並進運動及び回転させることを必要とし、ウェハ位置決めステージを用いて達成され得る。解像度がそのようなリソグラフィ機において改善され得る１つの領域は、投影システム内の照明の経路を最適化し、その結果、マスク画像は、光学系の視野の最良の部分を通ってのみ投影されることであり、具体的には、屋根型プリズムの稜線を回避することである。これは走査システムであるため、全画像がＦＯＶ内に提示される必要がなく、そうでない場合には、全ＦＯＶを一度に露光するステッピングシステムの場合に典型的である。走査リソグラフィ機の場合、マスク及び基板は、共に固定され、照明光学素子の下で走査される。したがって、照明の形状は、マスク画像が屋根型プリズムの稜線の全て又は少なくとも部分を通って投影されるのを回避するように適合され得る。本明細書に記載されている実施形態は、稜線に関連する光学歪みのこの低減及び／又は排除を達成し、更に、稜線排除モード（例えば、より高い特徴解像度モード）と、比較的高い走査速度でウェハを走査することができる走査性能モード（例えば、従来の解像度モード）との間の実施及び切り替えを提供する。
【0108】
図１６は、本開示の１つ以上の実施形態による走査リソグラフィ機（投影システム１６００）を示し、図９のリソグラフィシステム９００、及び／又は図１０の走査リソグラフィ機と同様であり、光学系９３０を通ってウェハ９３５上に投影されるマスク９２５の画像内の稜線に関連する光学歪みを低減及び／又は排除するように構成されたフィールド除外照明集光器１６１０を含む。図１６に示すように、走査リソグラフィ機（投影システム１６００）は、走査リソグラフィ機／投影システム１６００の他の素子（例えば、マスク９２５、ウェハ９３５、及び／又はエアベアリングステージ９４０）と共に、照明システム１６０２（例えば、放射線源９０５、ミラー９１０及び／若しくは９１５のうちの１つ以上、フィールド除外照明集光器１６１０、並びに／又は光学的距離、ビーム形状、ビームサイズ、ビーム偏光、及び／若しくは他のビーム特性などの、放射線源９０５からの放射線のビーム特性を調整するように構成された他の光学構成要素）及び光学系９３０を含む投影システム１６００として実装され得る。
【0109】
概して、走査リソグラフィ機／投影システム１６００は、照明システム１６０２及び光学系９３０を使用して、マスク９２５の画像を生成し、ウェハ９３５上にその画像を投影する。照明システム１６０２は、放射線源９０５（例えば、典型的には、紫外波長放射線源であるが、他の放射線スペクトルが想定される）、並びに照明放射線ビーム１６０４を生成し、かつ／又は形成若しくは成形するのを支援するように構成されたフィールド除外照明集光器１６１０を含み得る。通常、集光器は、例えば、様々なレンズシステム、アパーチャ、ミラー若しくはミラー張り表面、及び／又は他の光学素子を含み得、ランプ若しくはＬＥＤアレイからの放射線を集約してマスク９２５などの被照明物体に均一な照明を提供するように設計され得、次いで、その集光器を使用して、その後ウェハ９３５上に光学系９３０を通して投影されるマスク９２５の一部の画像を生成し、リソグラフィベースの半導体製造技術を容易にすることができる。より具体的には、マスク９２５上に形成されて、その後ウェハ９３５に投影されるビーム形状は、フィールド除外照明集光器１６１０によって画定される。主要な成形光学部品は、所定のビーム形状の拡大縮小版で製造され得るフィールド除外照明集光器１６１０内に配設されたライトパイプである。マイクロレンズアレイ露光光学素子（ＭＯＥＯ）又は回折光学素子（ＤＯＥ）などを使用して、マスク９２５を照明するために使用される前に、ビームを成形するための代替方法が想定され、それらの方法を使用して、照明システム１６０２の様々な部分を実装することができる。
【0110】
図１６に示すように、光学系９３０は、プリズム１６３２及び１６３４を含む様々な光学素子を含み得る。様々な実施形態では、プリズム１６３２は、屋根型プリズムとして実装され得、プリズム１６３４は、直角プリズム又は折り畳み式プリズムとして実装され得る。より概して、プリズム１６３２及び１６３４は、照明放射線ビーム１６０４を（マスク９２５の画像の形態で）反射し、光学的に照明放射線ビーム１６０４を処理して、ウェハ９３５上に投影されたマスク９２５の画像が、本明細書に記載されているように、マスク９２５と実質的に全く同じように位置合わせされるように構成され得る。したがって、プリズム１６３２及び１６３４のうちのいずれか一方が、屋根型プリズムとして実装され得る。
【0111】
図１７は、本開示の１つ以上の実施形態による、リソグラフィ機（投影システム１６００）を走査する際に使用するための屋根型プリズム１７００を示す。図１７に示すように、屋根型プリズム１７００（例えば、図１７に示された実施形態におけるアミーチ屋根型プリズム）は、ビーム入口表面１７０２、ビーム出口表面１７０６、並びに稜線１７２０において９０度で出会う２つのビーム反射表面１７０４及び１７０６を含み得、その結果、図に示すように、２つの９０°ビーム反射表面１７０４及び１７０６からの中心に位置合わせされたビームの反射（例えば、稜線１７２０に関して）は、ビーム反射表面１７０４及び１７０６が出会う稜線１７２０において光学軸を横断して横方向に反転される画像を戻す。
【0112】
図１１Ａ～図Ｂに関して本明細書で考察されるように、従来、走査リソグラフィ機（投影システム１６００）に基づいて実装されたリソグラフィシステムは、ダイヤモンド形状で露光フィールドを生成するように構成されている（例えば、図１１Ａの露光フィールド１１０５を参照）。走査は、重なり合って、ウェハ９３５を横断して均一な露光を生成する。このアプローチに関する進歩は、六角形の露光フィールドを使用して、走査パス間のステップ距離を増加させることによって、所与のウェハを走査するのに必要とされる時間を短縮することである（例えば、図１１Ｂを参照）。これは、削減された走査パス回数、及びより高い機械処理能力をもたらした六角形の形状、及び重なり合う領域の減少に起因する。平行四辺形に成形した露光フィールドを含む、混合機能を維持し、かつより高い処理能力を有する他の形状などの異なる形状が、走査リソグラフィシステムにおいて使用される場合が多くあり、それらの異なる形状が、開発され、例えば、回転の位置合わせ不良にそれほど敏感でないように、六角形に成形した露光フィールドを上回る利点を追加した。
【0113】
図１８Ａ及び図１８Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による、屋根型プリズム１７００を含むリソグラフィ機（投影システム１６００）を走査することによって生成された露光フィールド１８００、１８０２の例を示す。例えば、図１８Ａに見られるように、露光フィールド１８００は、屋根型プリズム１７００の稜線１７２０と光学的に位置合わせされ、かつ稜線１７２０によって引き起こされる可能性のある光学歪みを表す内側細片１８３０を含む、内側を境界とするダイヤモンド形に成形した外周１８１０を含む。図１８Ａに見られるように、露光フィールド１８００を走査するとき（例えば、図１８Ａのページ内の左から右に）、ウェハ９３５の部分は、（例えば、走査線１８４０によって示されているように）、内側細片１８３０によって少なくとも１回、また多くの場合２回露光され、このことは、リソグラフィ機（投影システム１６００）を走査することによって達成可能な信頼性のある特徴解像度を低下させる実質的なリスクを提示している。同様に、図１８Ｂに見られるように、露光フィールド１８０２は、屋根型プリズム１７００の稜線１７２０と光学的に位置合わせされる内側細片１８３２を含む内側を境界とする六角形に成形した外周１８１２を含み、ウェハ９３５の部分は、（例えば、走査線１８４２によって示されているように）内側細片１８３２によって少なくとも１回、また頻度は低いが２回露光され、このことは、リソグラフィ機（投影システム１６００）を走査することによって達成可能な信頼性のある特徴解像度を低下させる実質的なリスクを再度提示している。
【0114】
本明細書に記載されている実施形態は、フィールド除外照明集光器１６１０を使用することによって、達成可能な特徴解像度を改善し、そのフィールド除外照明集光器は、マスク９２５の画像がウェハ９３５上に投影されるときに、照明放射線／光を成形し、屋根型プリズム１７００の稜線１７２０によって光学的に歪む可能性のある、露光フィールド領域に対応する照明放射線の部分（例えば、露光フィールドの内側細片１８３０及び１８３２）を除外する。一実施形態では、フィールド除外照明集光器１６１０は、フィールド遮断アパーチャ挿入物１６２０を含み、図１６に概ね示すように、このフィールド遮断アパーチャ挿入物は、フィールド除外照明集光器１６１０の第１の焦点又は焦点面に設置され得る。フィールド遮断アパーチャ挿入物１６２０は、成形され、パターン化され、配向され、位置決めされ、及び／又は、他の場合では屋根型プリズム１７００の稜線１７２０を照明する照明放射線ビーム１６０４／フィールド除外照明集光器１６１０の視野（ＦＯＶ）の部分を遮断するように構成され得る。フィールド遮断アパーチャ挿入物１６２０は、例えば、本明細書に記載されている照明若しくは露光フィールド形状のうちのいずれかに従って、又は任意の将来の露光フィールド形状に従って、適合されてもよい。リソグラフィ機を走査するために、この光学的品質及び特徴解像度の改善は、図１８Ａ～図１８Ｂ中の走査線１８４０及び１８４２によって示されているように、重なり合う露光フィールド領域では２回まで、また重なり合わない（シングルパス）露光フィールド領域の場合には少なくとも１回、実現され得る。
【0115】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による、屋根型プリズム１７００と、屋根型プリズム１７００によって引き起こされる光学歪みを低減するように構成されたフィールド除外照明集光器１６１０と、を含むリソグラフィ機（投影システム１６００）を走査することによって生成される露光フィールド１９００／１９０２の例を示す。例えば、図１９Ａに見られるように、露光フィールド１９００は、屋根型プリズム１７００の稜線１７２０と光学的に位置合わせされ、かつフィールド除外照明集光器１６１０の実施形態によって提供されている部分的に除外された照明部分又は細片１９３０（例えば、図１８Ａの露光フィールド１８００の内側細片１８３０に概ね対応する）を含む内側を境界とするダイヤモンド形に成形された外周１９１０を含み、そのフィールド除外照明集光器は、稜線１７２０によって引き起こされる可能性のある光学歪みを少なくとも部分的に遮断するように成形されたフィールド遮断アパーチャ挿入物１６２０の実施形態を含み得る。図１９Ａに見られるように、露光フィールド１９００を走査するときに（例えば、図１９Ａのページ内の左から右に）、ウェハ９３５の部分は、稜線１７２０と関連付けられた実質的に可能性のある光学歪みによってせいぜい１回露光され（例えば、走査線１９４０によって示されているように）、これにより、リソグラフィ機（投影システム１６００）を走査することによって達成可能な信頼性のある特徴解像度を劣化させるリスクを実質的に低減する。
【0116】
同様に、図１９Ｂに見られるように、露光フィールド１９０２は、屋根型プリズム１７００の稜線１７２０と光学的に位置合わせされ、かつフィールド除外照明集光器１６１０の実施形態によって提供されている部分的に除外された照明部分又は細片１９３２（例えば、図１８Ｂの露光フィールド１８０２の内側細片１８３２に概ね対応する）を含む内側を境界とする六角形に成形された外周１９１２を含み、そのフィールド除外照明集光器は、稜線１７２０によって引き起こされる可能性のある光学歪みを少なくとも部分的に遮断するように成形されたフィールド遮断アパーチャ挿入物１６２０の実施形態を含み得る。図１９Ｂに見られるように、露光フィールド１９０２を走査するときに、ウェハ９３５の部分は、稜線１７２０と関連付けられた実質的に可能性のある光学歪みによってせいぜい１回露光され（例えば、走査線１９４２によって示されているように）、これにより、リソグラフィ機（投影システム１６００）を走査することによって達成可能な信頼性のある特徴解像度を劣化させるリスクを再度実質的に低減する。
【0117】
概して、フィールド遮断アパーチャ挿入物１６２０は、光学的に歪んでいる可能性がある露光フィールド領域を、例えば、元の光学的に歪んでいる可能性がある露光フィールド領域（例えば、図１８Ａ～図１８Ｂの露光フィールド１８００及び１８０２の内側細片１８３０及び１８３２に対応する）のほぼ半分などの一定量に低減するために、稜線１７２０に対応する照明放射線ビーム１６０４の部分を遮断するように成形されてもよく、又は稜線１７２０と関連付けられた光学的に歪んでいる可能性がある全ての可能な露光フィールド領域を完全に実質的に除去するように成形されてもよい。様々な実施形態では、フィールド遮断アパーチャ挿入物１６２０はまた、得られる露光フィールドのための様々な外周形状のうちの１つを提供するように成形されてもよく、その外周形状には、図に示すように、ダイヤモンド形に成形された周囲１９１０、及び／又は六角形に成形された周囲１９１２が含まれる。
【0118】
図２０Ａは、本開示の１つ以上の実施形態による、走査リソグラフィ機（投影システム１６００）の屋根型プリズム１７００によって引き起こされる光学歪みを低減及び／又は排除するように構成されたフィールド遮断アパーチャ挿入物２０２０を含む照明システム２０００のフィールド除外照明集光器２０１０を示す。図２０Ａに示すように、照明システム２００は、フィールド除外照明集光器２０１０、ミラー９１５、及び／又はマスク９２５を照明して、光学系９３０によってウェハ９３５上に投影するためのマスク９２５の画像を生成するように構成された様々な他の光学素子のうちの１つ以上を含み得る。いくつかの実施形態では、フィールド除外照明集光器２０１０は、本明細書に記載されているように、フィールド遮断アパーチャ挿入物２０２０に加えて、又はそれらの代替物として、ミラー９１５及び／又は他の光学素子などの、照明システム２０００の様々な素子を含み得る。
【0119】
図２０Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による、屋根型プリズム１７００と、その屋根型プリズム１７００によって引き起こされる光学歪みを低減及び／又は排除するように構成されたフィールド遮断アパーチャ挿入物１６２０／２０２０を含むフィールド除外照明集光器１６１０又は２０１０と、を含む走査リソグラフィ機（投影システム１６００）によって生成される露光フィールド２００２の例を示す。例えば、図２０Ｂに見られるように、露光フィールド２００２は、屋根型プリズム１７００の稜線１７２０と光学的に位置合わせされ、かつフィールド除外照明集光器１６１０／２０１０の実施形態によって提供される完全に除外された照明部分又は細片２０２２（例えば、図１８Ａの露光フィールド１８００の内側細片１８３０に概ね対応する）を含む内側を境界とするダイヤモンド形に成形された外周２０１２を含み、これは、稜線１７２０によって引き起こされる、可能性のある光学歪みを完全に遮断するように成形されたフィールド遮断アパーチャ挿入物１６２０／２０２０の実施形態を含み得る。他の実施形態では、露光フィールド２００２は、完全に除外された照明部分又は細片２０２２によって互いに配向され離隔した、２つの三角形に成形された外周２０１２を含むものとして説明され得る。図２０Ｂに見られるように、露光フィールド２００２を走査するときに（例えば、図２０Ｂのページ内の左から右に）、ウェハ９３５の部分は、（例えば、走査線２０４０によって示されるように）稜線１７２０と関連付けられた可能性のある光学歪みによっては露光されず、これにより、走査リソグラフィ機（投影システム１６００）によって達成可能な信頼性のある特徴解像度を劣化させるリスクを実質的に排除する。
【0120】
図２０Ｃは、本開示の１つ以上の実施形態による、走査リソグラフィ機（投影システム１６００）の屋根型プリズム１６３２の照明を示す。図２０Ｃに見られるように、照明システム２０００によって生成されたマスク９２５の画像が、光学系９３０に入り、ウェハ９３５／基板に提供されるか、又は投影される前に、屋根型プリズム１６３２及び折り畳みプリズム１６３４によって処理される。
【0121】
図２１は、本開示の１つ以上の実施形態による、走査リソグラフィ機の屋根型プリズムによって引き起こされる光学歪みを低減及び／又は排除するように構成されたフィールド除外照明集光器１６１０／２０１０のためのフィールド遮断アパーチャ挿入物２１２０を示す。例えば、図２１に示すように、フィールド遮断アパーチャ挿入物２１２０は、１つ以上の三角形、半六角形、ないし隣接して中心に設置され（例えば、照明放射線ビーム１６０４に関して）、矩形に成形された照明遮断部分によって互いに配向され離隔した遮断表面２１２４内の成形されたアパーチャ、又は屋根型プリズム１７００の稜線１７２０と光学的に位置合わせされている遮断細片２１２２を含み得、それ以外では、光学系９３０によってウェハ９３５上に投影され得る。様々な実施形態では、フィールド遮断アパーチャ挿入物２１２０は、本明細書に記載されているように、フィールド除外照明集光器１６１０／２０１０内に、かつ／又はフィールド遮断アパーチャ挿入物選択機構内に、フィールド遮断アパーチャ挿入物２１２０を固定するように構成された１つ以上の固定タブ２１２６を含み得る。
【0122】
フィールド遮断アパーチャ挿入物２１２０の材料及び設計には、いくつかの可能性がある。例えば、フィールド遮断アパーチャ挿入物２１２０は、アルミニウム、ステンレス鋼、及びタングステンなどの１つ以上の金属、若しくはガラス（例えば、石英若しくはソーダ石灰）、若しくは複合物（例えば、セラミック若しくはシリコンカーバイド）から形成され得、又は投影システム内の照明放射線を遮断するための、具体的には、走査リソグラフィ機及び／又は他の半導体製造技術で使用される既知の他の好適な材料から形成され得る。ガラスアパーチャは、遮断部分（例えば、遮断表面２１２４及び／又は遮断細片２１２２）がアルミニウムコーティングによって処理されている場合、より長持ちする場合が多いが、クロム及び誘電体などの他のコーティング材は、コスト及び熱影響に関連する利点を有する。集束された照明放射線（例えば、ＵＶ光）に起因して、フィールド遮断アパーチャ挿入物２１２０の場所に高温が生じ得る場合があるため、フィールド除外照明集光器１６１０／２０１０は、フィールド遮断アパーチャ挿入物２１２０を定期的に交換するために提供される機構と共に実装され得る。そのような機構は、操作者による比較的迅速で単純な交換を提供するように適合され得、その結果、摩耗したフィールド遮断アパーチャ挿入物を簡単に除去し、新しいフィールド遮断アパーチャ挿入物と交換することが可能になり得る。そのような機構はまた、異なるフィールド遮断アパーチャ挿入物形状の交換も提供するように適合され得、それらの形状は、プロセスを変更するには有益であり得る。一例として、より小さい若しくはより大きい中心遮断部分若しくは細片のフィールド遮断アパーチャ挿入物、又は異なる周囲輪郭若しくは形状を含むフィールド遮断アパーチャ挿入物を交換して、プロセス結果を最適化することができる。
【0123】
例えば、光学系９３０の中心を通る照明放射線の遮断は、得られる特徴解像度を改善することができるが、それは、遮断された露光フィールドの部分が基板には決して作製しないため、走査リソグラフィ機（投影システム１６００）の処理能力も減少させ得、よって、走査リソグラフィ機（投影システム１６００）の全体的な露光パワーは、低下し、フィールド遮断アパーチャ挿入物を有さない同じシステムと比較して、同じ照明放射線露光線量を提供するためには、より遅い速度で走査する必要があるであろう。したがって、いくつかの実施形態は、フィールド遮断アパーチャ挿入物を選択して、フィールド除外照明集光器１６１０／２０１０に挿入又はそこから取り外すことができる作動式フィールド遮断アパーチャ挿入物選択機構を含み得る。走査リソグラフィ機（投影システム１６００）の操作者は、フィールド遮断アパーチャ挿入物が存在しないより速い走査速度で、又は照明システム２０００の光路内に設置されたフィールド遮断アパーチャ挿入物を用いてより高い解像度モードで、それほど要求の厳しくないプロセス（例えば、より低い解像度の半導体特徴を有する）を実行する選択肢を有する。そのようなフィールド遮断アパーチャ挿入物選択機構は、例えば、手動であってもよく、又はレシピ選択による自動式であってもよい。
【0124】
図２２Ａ及び図２２Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による、走査リソグラフィ機（フィールド除外照明集光器１６１０）のためのフィールド除外照明集光器２２１０のためのフィールド遮断アパーチャ挿入物選択機構２２２２を示す。例えば、フィールド遮断アパーチャ挿入物選択機構２２２２は、本明細書に記載されているように、製造／リソグラフィレシピに制御されて、より高い解像度プロセスを実行する前に、フィールド除外照明集光器２２１０の光路内にフィールド遮断アパーチャ挿入物２２２０を設置することができる。一実施形態では、フィールド遮断アパーチャ挿入物選択機構２２２２は、複数のフィールド遮断アパーチャ挿入物のうちの１つを選択して、遮断細片２１２２を有さないビーム形状を含む、パターン化された照明放射線ビームのための特定のビーム形状を選択するように構成された作動式スライド機構として実装され得る。また、図２２Ａには、作動式波長フィルタ（例えば、広帯域／フィルタなし、Ｉ線、Ｇ線、Ｈ線、Ｉ＆Ｈ、Ｈ＆Ｇなど）、及び照明開口数（例えば、０．１５、０．１４、０．１２、０．１０、０．０７、０．０５など）セレクタ２２８０も示されている。
【0125】
フィールド遮断アパーチャ挿入物に損傷を与えるリスクを低減するフィールド遮断アパーチャ挿入物アプローチの更なる実施形態は、リレーレンズを追加して、照明視野のサイズを拡大し、強度がより低く、かつアパーチャが挿入又は取り付けられ得る二次焦点を生成することからなる。図２３は、本開示の１つ以上の実施形態による、リレーレンズシステムを含む（例えば、レンズシステム２３１０、２３１２を含む）フィールド除外照明集光器（例えば、フィールド除外照明集光器１６１０／２０１０）と関連付けられた光線追跡２３００を示す。図２３には、フィールド遮断アパーチャ挿入物２３２０と共に、光線２３０２、主観的焦点平面２３０５、リレーレンズシステムの第１のレンズシステム２３１０及び第２のレンズシステム２３１２（例えば、フィールド除外照明集光器１６１０／２０１０内に配設されている）、中間光学平面２３１４、並びに対物焦点平面２３１５が、示されている。
【0126】
このようなフィールド遮断実施形態は、全て、稜線１７２０に対応する照明を遮断することによってシステム解像度を改善する能力を有するが、図２０Ｂに示すように、利用可能な光を単純に遮断することによって、照明源の中心部分がカットされることになる。したがって、システムを通る全エネルギーは、大幅に低減されることになり、走査ステップサイズもまた、低減され得、所与の線量の場合、システムの処理能力は、減少され得る。代替的な実施形態では、フィールド除外照明集光器１６１０／２０１０は、システムを通る全エネルギーを最大化し、走査ステップサイズを最大化する代替的な光学素子を含み得、稜線を回避することと関連付けられた特徴解像度／光学歪み低減をもたらす利点を依然として維持し得る。例えば、いくつかの実施形態では、フィールド除外照明集光器１６１０／２０１０が実装され得ると、集光器を通る照明経路は、ライトパイプの集約形状、及びその結果得られる露光フィールドが照明領域、露光線量、及び走査ステップサイズを最大化するように設計されている２つの個々のライトパイプによって複数の露光フィールドに分割される。
【0127】
このシステムの具体的な例としては、フィールド除外照明集光器１６１０／２０１０への入口（例えば、全体的にダイヤモンド形、六角形、又は他の周囲形状を形成する）において互いに隣接し、かつフィールド除外照明集光器１６１０／２０１０の出口（例えば、部分的及び／又は完全に除外された照明部分又は細片１９３０、１９３２、及び／又は２０２２を形成するための）において発散する、２つの三角形に成形された（例えば、十字形状）ライトパイプチャンバを含むフィールド除外ライトパイプの使用である。フィールド除外照明集光器１６１０／２０１０への入口において互いに隣接する２つの三角形ライトパイプチャンバにより、フィールド除外ライトパイプが照明放射線の中心部分を集約し、それを空間的に進路変更させて、所望の露光フィールド形状（例えば、図２０Ｂの露光フィールド２００２）を形成するのを可能にし、その露光フィールド形状は、例えば、フィールド遮断アパーチャ挿入物２１２０を使用する実施形態に対して、各走査ステップのウェハ９３５への全線量又はエネルギー送達を劇的に増加／改善させることができる。
【0128】
図２４は、本開示の１つ以上の実施形態による、フィールド遮断アパーチャ挿入物１６２０（略図２４００）又はフィールド除外ライトパイプ（略図２４０２）を含むフィールド除外照明集光器１６１０によって生成される投影された照明の間の空間的差異を示す。略図２４００に見られるように、フィールド遮断アパーチャ挿入物１６２０の実施形態は、システムの走査ステップサイズを低減しており、その理由は、得られる三角形サイズが周囲のダイヤモンド形状によって制限されて、ダイヤモンド形状の中心を遮断することにより、結果として比較的小さい合成された形状（例えば、除外された細片を有するダイヤモンド形、又は除外された細片を有する２つの三角形）がもたらされるからである。対照的に、略図２４０２に見られるように、本明細書に記載されているように、フィールド除外ライトパイプの実施形態は、得られたダイヤモンド形に成形された露光フィールドの高さを最大化し、その結果、システムの走査ステップサイズは、除外された細片を有さない従来のダイヤモンド形に成形された露光フィールドと共に使用されるものとほぼ同じサイズであり得、図１８Ａに示したサイズと同様である。本明細書に記載されているように、同様の幾何学的利点は、他の露光フィールド周囲形状に関しても可能である。
【0129】
図２５は、本開示の１つ以上の実施形態による、走査リソグラフィ機（投影システム１６００）の屋根型プリズム１７００によって引き起こされる光学歪みを低減及び／又は排除するように構成されたフィールド除外ライトパイプ２５２０を含むフィールド除外照明集光器２５１０を示す。図２５に見られるように、フィールド除外ライトパイプ２５２０は、フィールド除外ライトパイプ２５２０の出口において、（例えば、スペーサ２５１４によって）互いに離隔した第１及び第２の成形されたライトパイプチャンバ２５２２及び２５２４によって実装され得、その結果、図２０Ｂに示したものと同様の、部分的又は完全に除外された部分又は細片２０２２を含む露光フィールドを生成し得る。また、図２５に、フィールド除外ライトパイプ２５２０、ハウジング２５１１、及びフィールド除外ライトパイプチャンバスタビライザ２５１２が示されている。得られた集束露光フィールド形成は、２つの離隔した三角形であり得、このため、一方の三角形は、屋根型プリズム１７００の稜線１７２０の両側を通過し、照明放射光線は、稜線１７２０には反射しない。図２６は、本開示の１つ以上の実施形態による、フィールド除外ライトパイプ２５２０によって生成された空間放射照度分布２６００を示す。照明放射線がフィールド除外照明集光器２５１０を通る進行については遮断されないため、従来のダイヤモンド形に成形された露光フィールドと比較して、露光フィールド２６２０内の放射照度の損失は、実質的に存在せず、空間放射照度分布２６００から分かるように、いくつかの実施形態では、完全に除外された細片２６２２内には、照明放射線は、実質的に存在しない（例えば、図２０Ｂに示されたものと同様である）。このアプローチは、分割された六角形又は平行四辺形に成形された露光フィールド周囲を用いて使用され得るが、このアプローチは、尊重されなければならない投影システム１６００の光学素子を通る最大の開口アパーチャが存在するため、代替的な形状を用いても、典型的にはそれほど有利ではなく、例えば分割された六角形を使用すると、最終的には、比較的小さく、かつそれほど効率的でない露光フィールド形状がもたらされ得る。
【0130】
いくつかの実施形態では、走査リソグラフィ機（投影システム１６００）は、例えば、フィールド除外照明集光器選択機構（例えば、より概して、照明集光器選択機構）を使用して、例えば、ツイン三角形型のフィールド除外照明集光器２５１０から完全な六角形照明集光器への要求に基づいて、走査リソグラフィ機（投影システム１６００）を再構成することによって、稜線排除モード（例えば、より高い特徴解像度モード）及び走査性モード（例えば、従来の解像度モード）のユーザ／レシピ選択を提供するように適合され得る。照明集光器選択機構は、空気圧駆動式アクチュエータ、電動式アクチュエータ、又は手動式アクチュエータのうちの１つ以上の使用を通じて、機械的に作動し得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されているように、フィールド除外照明集光器の全体、又はフィールド除外照明集光器の一部分のみ（例えば、フィールド除外ライトパイプ）が、回転運動又は直線スライド機構を通じて交換され得る。フィールド除外照明集光器の複数の異なる構成が、交換され得る。
【0131】
図２７Ａ及び図２７Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による、走査リソグラフィ機（投影システム１６００）のためのフィールド除外照明集光器選択機構２７２２を示す。例えば、図２７Ａ及び図２７Ｂに示されるように、照明システム２７００は、複数のフィールド除外照明集光器２７２０Ａ及び２７２０Ｂのうちの一方を選択及び／又は適用して、照明システム２７００によって生成されたパターン化された照明放射線ビームのための特定のビーム形状を選択するように構成されたフィールド除外照明集光器選択機構２７２２を含む。
【0132】
本明細書に記載されているように、フィールド除外ライトパイプベースのフィールド除外照明集光器を使用して照明放射線ビームを成形することについて記載されたアプローチが、ＭＯＥＯ、ＤＯＥ、又は他のものなどの他の照明放射線形成技術に関しても同様に適用され得ることは、当業者には明らかである。例えば、線量強度の損失なしで稜線効果を回避するように記載された照明放射線を成形することは、本明細書に記載されている代替照明システムのいずれにも採用され得る。更に、具体的には、Ｗｉｎｎ Ｄｙｓｏｎ光学系（例えば、より概しては、任意の光学系）は、マスク９２５の更に近くに配設された屋根型プリズム１７００、又はマスク９２５の更に近くに配設された相手方折り畳みプリズム（例えば、プリズム１６３２又は１６３４）を用いて設計され得、いずれの設計も、本明細書に記載されている方法と互換性があり、稜線光学歪み効果を回避することによって、達成可能な特徴解像度を改善する。
【0133】
図２８は、本開示の１つ以上の実施形態による、フィールド除外照明集光器１６１０を含む走査リソグラフィ機（投影システム１６００）を使用するためのプロセス２８００の流れ図を示す。プロセス２８００の任意のステップ、サブステップ、サブプロセス、又はブロックは、図２８によって例示された実施形態とは異なる順序又は配置で実行されてもよいことを理解されたい。例えば、他の実施形態では、１つ以上のブロックは、そのプロセスから除外されてもよく、又はそのプロセスに追加されてもよい。更に、ブロック入力、ブロック出力、様々なセンサ信号、センサ情報、較正パラメータ、及び／又は他の動作パラメータは、対応するプロセスの後続の部分に移動する前に、１つ以上のメモリに格納されてもよい。プロセス２８００は、図１～図２７Ｂを参照して説明されたシステム、プロセス、制御ループ、及び画像を参照して説明されるが、プロセス２８００は、それらのシステム、プロセス、制御ループ、及び画像とは異なる、並びに、例えば、電子装置、センサ、アセンブリ、モバイル構造体、及び／又はモバイル構造体の属性を含む、他のシステムによって実行されてもよい。
【0134】
ブロック２８０２において、照明放射線が生成される。例えば、投影システム１６００の照明システム１６０２の放射線源９０５は、照明放射線ビーム１６０４を生成するように構成され得、その照明放射線ビームを使用して、投影システム１６００の像平面（例えば、ウェハ９３５において、又はその上に）上に投影され得る物体（例えば、マスク９２５）の画像を生成し得る。いくつかの実施形態では、照明放射線ビーム１６０４は、紫外光ビームであってもよい。
【0135】
ブロック２８０４において、照明放射線が受け取られる。例えば、投影システム１６００のための照明システム１６０２のフィールド除外照明集光器１６１０は、放射線源９０５によって、ブロック２８０２で生成された照明放射線ビーム１６０４を受け取るように構成され得る。
【0136】
ブロック２８０６において、パターン化された照明放射線ビームが提供される。例えば、投影システム１６００ための照明システム１６０２のフィールド除外照明集光器１６１０は、パターン化された照明放射線ビーム（例えば、ブロック２８０４で受け取られた照明放射線のパターン化された版）を提供して、投影システム１６００の像平面（例えば、ウェハ９３５において、又はその上に）上に投影され得る物体（例えば、マスク９２５）の画像を生成するように構成され得る。様々な実施形態では、パターン化された照明放射線ビームは、投影システム１６００の光路内に配設された屋根型プリズム１７００の稜線１７２０に対応する除外された照明部分（例えば、部分的及び／又は完全に除外された照明部分又は細片１９３０、１９３２、及び／若しくは２０２２）を含み得る。
【0137】
いくつかの実施形態では、投影システム１６００は、フィールド遮断アパーチャ挿入物選択機構２２２２を介して、複数のフィールド遮断アパーチャ挿入物２２２０のうちの１つを選択し、ユーザ又は半導体製造レシピ選択などによって、ブロック２８０６で提供されたパターン化された照明放射線ビームのための特定のビーム形状を選択するように構成され得る。そのような実施形態では、投影システム１６００は、選択されたフィールド遮断アパーチャ挿入物２２２０をフィールド除外照明集光器２２１０中に挿入することによって、選択されたフィールド遮断アパーチャ挿入物２２２０を照明放射線ビーム１６０４に適用するように構成され得、この場合、選択されたフィールド遮断アパーチャ挿入物２２２０は、照明放射線ビーム１６０４の部分を遮断して、ブロック２８０６で提供されたパターン化された照明ビームを生成するように構成されている（例えば、図１９Ａ～図Ｂ、図２０Ｂ、及び図２６に例示された、例えば、露光フィールドと同様である）。
【0138】
他の実施形態では、投影システム１６００は、フィールド除外照明集光器選択機構２７２２を介して、複数のフィールド除外照明集光器２７２０のうちの１つを選択し、ユーザ又は半導体製造レシピ選択などによって、ブロック２８０６で提供されたパターン化された照明放射線ビームのための特定のビーム形状を選択するように構成され得る。そのような実施形態では、投影システム１６００は、選択されたフィールド除外照明集光器２７２０を照明放射線ビーム１６０４の光路内に設置することによって、選択されたフィールド除外照明集光器２７２０を照明放射線ビーム１６０４に適用するように構成され得る。いくつかの実施形態では、選択されたフィールド除外照明集光器２７２０は、照明放射線ビーム１６０４の部分を遮断して、ブロック２８０６で提供されたパターン化された照明ビームを生成するように構成されたフィールド遮断アパーチャ挿入物２２２０を含み得る（例えば、図１９Ａ～図Ｂ、図２０Ｂ、及び図２６に例示された、例えば、露光フィールドと同様である）。他の実施形態では、選択されたフィールド除外照明集光器２７２０は、受け取られた照明放射線を空間的に進路変更させて、ブロック２８０６で提供されたパターン化された照明ビームを生成するように構成されたフィールド除外ライトパイプ２５２０を含み得る。本明細書に記載されているように、そのようなビーム形状は、例えば、ダイヤモンド形に成形された外周１９１０／２０１２、及び屋根型プリズム１７００の稜線１７２０の出っ張り部と位置合わせされた、部分的若しくは完全に除外された内側細片１９３０／２０２２、又は例えば、六角形に成形された外周１９１２、及び稜線１７２０の出っ張り部と位置合わせされた、部分的若しくは完全に除外された内側細片１９３２／２０２２、又は様々な他の周囲及び／若しくは内側形状を含み得る。
【0139】
非一時的命令、プログラムコード、及び／又はデータなどの本開示によるソフトウェアは、１つ以上の非一時的機械可読媒体上に記憶することができる。本明細書で識別されるソフトウェアは、１つ以上の汎用若しくは専用コンピュータ及び／又はコンピュータシステム、ネットワーク化、並びに／ないしは別の方法を使用して実装され得ることも企図される。適用可能な場合、本明細書に記載される様々な工程の順序は、変更され、複合工程に組み合わされ、かつ／又は副工程に分離されて、本明細書に記載される特徴を提供し得る。
【0140】
前述の説明は、本開示を、開示される正確な形態又は特定の使用分野に限定することを意図するものではない。上記の実施形態は、本発明を例示するが、限定するものではない。本明細書に明示的に記載されるか又は暗示されるかにかかわらず、本発明に対する様々な代替実施形態及び／又は修正が、本開示を考慮すれば可能であることが企図される。したがって、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によってのみ定義される。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図15D】
【図16】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図19A】
【図19B】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27A】
【図27B】
【図28】
【手続補正書】
【提出日】2021-12-24
【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】
投影システムであって、前記投影システムの像平面上に投影される物体の画像を生成するための照明放射線を生成するように構成された照明システムであって、
前記照明放射線を放射線源から受け取り、前記物体の前記画像を生成するためにパターン化された照明放射線ビームを提供するように構成されたフィールド除外照明集光器を含み、
前記パターン化された照明放射線ビームが、前記投影システムの光路内に配設された屋根型プリズムの稜線に対応する除外された照明部分を含む、該照明システム、を備える投影システム。
【請求項2】
前記フィールド除外照明集光器が、前記パターン化された照明ビームを生成するために、受け取った前記照明放射線の部分を遮断するように構成されたフィールド遮断アパーチャ挿入物を含む、請求項１に記載の投影システム。
【請求項3】
前記照明システムが、前記パターン化された照明放射線ビームの特定のビーム形状を選択するために、複数のフィールド遮断アパーチャ挿入物のうちの１つを選択するように構成されたフィールド遮断アパーチャ挿入物選択機構を含む、請求項２に記載の投影システム。
【請求項4】
前記パターン化された照明放射線ビームのためのビーム形状が、ダイヤモンド形に成形された外周、及び前記屋根型プリズムの前記稜線の出っ張り部に位置合わせされた、部分的又は完全に除外された内側細片を含む、請求項２に記載の投影システム。
【請求項5】
前記パターン化された照明放射線ビームのためのビーム形状が、六角形に成形された外周、及び前記屋根型プリズムの前記稜線の出っ張り部に位置合わせされた、部分的又は完全に除外された内側細片を含む、請求項２に記載の投影システム。
【請求項6】
前記フィールド除外照明集光器が、前記パターン化された照明ビームを生成するために、受け取った前記照明放射線を空間的に進路変更させるように構成されたフィールド除外ライトパイプを含む、請求項１に記載の投影システム。
【請求項7】
前記フィールド除外ライトパイプが、前記パターン化された照明放射線ビームの前記除外された照明部分を形成するように、前記フィールド除外照明集光器の入口で互いに隣接し、かつ前記フィールド除外照明集光器の出口で互いに離隔している、第１及び第２の三角形に成形されたライトパイプチャンバを含む、請求項６に記載の投影システム。
【請求項8】
前記パターン化された照明放射線ビームのためのビーム形状が、ダイヤモンド形に成形された外周、及び前記屋根型プリズムの前記稜線の出っ張り部に位置合わせされた、部分的又は完全に除外された内側細片を含む、請求項６に記載の投影システム。
【請求項9】
前記パターン化された照明放射線ビームのためのビーム形状が、六角形に成形された外周、及び前記屋根型プリズムの前記稜線の出っ張り部に位置合わせされた、部分的又は完全に除外された内側細片を含む、請求項６に記載の投影システム。
【請求項10】
前記照明システムが、前記パターン化された照明放射線ビームのための特定のビーム形状を選択するために、複数の前記フィールド除外照明集光器のうちの１つを選択するように構成されたフィールド除外照明集光器選択機構を含む、請求項６に記載の投影システム。
【請求項11】
投影システムであって、前記投影システムの像平面上に投影される物体の画像を生成するための照明放射線を生成するように構成された照明システムであって、
前記照明放射線を放射線源から受け取り、前記物体の前記画像を生成するためにパターン化された照明放射線ビームを提供するように各々構成された複数の照明集光器と、
前記パターン化された照明放射線ビームのための特定のビーム形状を選択するために、前記複数の照明集光器のうちの１つを選択するように構成された集光器選択機構と、を含む、該照明システム、を備え、
前記パターン化された照明放射線ビームのための少なくとも１つの特定のビーム形状が、外周と、屋根型プリズムの稜線の出っ張り部に位置合わせされた、部分的又は完全に除外された内側細片とを含む、投影システム。
【請求項12】
前記外周が、ダイヤモンド形に成形された外周を含む、請求項１１に記載の投影システム。
【請求項13】
前記外周が、六角形に成形された外周を含む、請求項１１に記載の投影システム。
【請求項14】
投影システムの照明システムによって、前記投影システムの像平面上に投影される物体の画像を生成するための照明放射線を生成することと、前記照明システムのフィールド除外照明集光器によって、前記照明放射線を受け取ることと、
前記フィールド除外照明集光器によって、前記物体の前記画像を生成するためにパターン化された照明放射線ビームを提供することと、を含み、
前記パターン化された照明放射線ビームが、前記投影システムの光路内に配設された屋根型プリズムの稜線に対応する除外された照明部分を含む、方法。
【請求項15】
フィールド遮断アパーチャ挿入物選択機構を介して、前記パターン化された照明放射線ビームのための特定のビーム形状を選択するために、複数のフィールド遮断アパーチャ挿入物のうちの１つを選択することと、前記選択されたフィールド遮断アパーチャ挿入物を前記フィールド除外照明集光器の中に挿入することによって、前記選択されたフィールド遮断アパーチャ挿入物を受け取った前記照明放射線に適用することと、を更に含み、前記選択されたフィールド遮断アパーチャ挿入物が、前記パターン化された照明ビームを生成するために、受け取った前記照明放射線の部分を遮断するように構成されている、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
フィールド除外照明集光器選択機構を介して、前記パターン化された照明放射線ビームのための特定のビーム形状を選択するために、複数の前記フィールド除外照明集光器のうちの１つを選択することと、選択された前記フィールド除外照明集光器を、前記照明放射線の光路内に設置することによって、選択された前記フィールド除外照明集光器を受け取った前記照明放射線に適用することと、を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項17】
選択された前記フィールド除外照明集光器が、前記パターン化された照明ビームを生成するために、受け取った前記照明放射線の部分を遮断するように構成されたフィールド遮断アパーチャ挿入物を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
選択された前記フィールド除外照明集光器が、前記パターン化された照明ビームを生成するために、受け取った前記照明放射線を空間的に進路変更させるように構成されたフィールド除外ライトパイプを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項19】
前記パターン化された照明放射線ビームのためのビーム形状が、ダイヤモンド形に成形された外周、及び前記屋根型プリズムの前記稜線の出っ張り部に位置合わせされた、部分的又は完全に除外された内側細片を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項20】
前記パターン化された照明放射線ビームのためのビーム形状が、六角形に成形された外周、及び前記屋根型プリズムの前記稜線の出っ張り部に位置合わせされた、部分的又は完全に除外された内側細片を含む、請求項１４に記載の方法。
【国際調査報告】