(57)【要約】【課題】従来技術と比較して廉価な製造費用で鏡面反射器を実現することができるような冒頭に示したタイプの照明光学ユニットを開発すること。【解決手段】照明光学ユニットのファセットミラー（１４）は、互いに横並びに配置され、かつ物体視野（３）へのＥＵＶ照明光（９）のビームの部分ビーム（９ｉ）の反射重ね合わせ誘導に対して機能する。ファセットミラー（１４）は、ファセットミラー（１４）上のそれぞれのファセット（１３）の位置と、ファセットミラー（１４）のそれぞれのファセット（１３）上の照明光部分ビーム（９ｉ）の入射領域とが物体視野（３）の視野点に対する照明方向を予め定めるように配置される。それぞれのファセット（１３）上の照明光部分ビーム（９ｉ）の入射領域の縁部輪郭は、物体視野（３）の視野形状を予め定める。ファセット（１３）の各々は、連続静止反射面（１５）を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下流結像光学ユニット（６）の物体視野（３）が配置され、該物体視野（３）には、次に、走査方向（ｙ）に変位可能な物体（５）が配置可能である照明視野をＥＵＶ光源（２）の照明光（９）を用いて照明するためのＥＵＶ投影リソグラフィのための照明光学ユニットであって、
互いに並んで（ａｌｏｎｇｓｉｄｅ）配置された複数の鏡面ファセット（１３）を含み、かつ前記物体視野（３）への前記ＥＵＶ照明光（９）のビームの部分ビーム（９ｉ）の反射重ね合わせ誘導のために機能する鏡面ファセットミラー（１４）を含み、
前記鏡面ファセットミラー（１４）は、前記物体視野（３）の上流で前記照明光（９）を案内するための該照明光（９）のビーム経路内の最後の構成要素を構成し、
前記鏡面ファセットミラー（１４）は、
前記鏡面ファセットミラー（１４）上のそれぞれの前記鏡面ファセット（１３）の位置と、該ファセットミラー（１４）のそれぞれの該鏡面ファセット（１３）上の照明光部分ビーム（９ｉ）の入射領域（１６）とが、前記物体視野（３）の視野点に対する照明方向を予め定め、
前記鏡面ファセットミラー（１４）のそれぞれの前記鏡面ファセット（１３）上の前記照明光部分ビーム（９ｉ）の前記入射領域（１６）の縁部輪郭が、前記物体視野（３）の視野形状を予め定める、
ように配置され、
前記鏡面ファセット（１３）の各々が、連続静止反射面（１５）を有し、該鏡面ファセット（１３）が、前記走査方向（ｙ）と共に前記物体視野（３）を張り該走査方向（ｙ）に対して垂直なｘ方向において複数の個々のミラーに分割されず、各場合に単一の一体形成ミラーを構成し、いかなる２つの鏡面ファセット（１３）も該ｘ方向に沿って互いに隣り合うようには配列されない、
ことを特徴とする照明光学ユニット。
【請求項２】
前記鏡面ファセット（１３）は、完全入射時に、それらのそれぞれの縁部輪郭とそれらのそれぞれの反射面（１５）の形状とにより、それらが各視野点に対する前記照明方向と前記物体視野（３）に対する前記視野形状との両方を予め定めるように各場合に成形されることを特徴とする請求項１に記載の照明光学ユニット。
【請求項３】
前記鏡面ファセット（１３）の縁部輪郭が、前記走査方向に沿う第１の寸法ｙとそれに対して垂直な第２の寸法ｘとの前記物体視野（３）の対応する寸法のアスペクト比ｙ／ｘよりも小さいアスペクト比ｙ／ｘを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明光学ユニット。
【請求項４】
前記鏡面ファセット（１３）は、どの２つの鏡面ファセット（１３）も前記走査方向（ｙ）に沿って互いに重ならないように前記鏡面ファセットミラー（１４）上に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の照明光学ユニット。
【請求項５】
前記鏡面ファセットミラー（１４）の上流に配置され、かつ該鏡面ファセットミラー（１４）の前記鏡面ファセット（１３）上に入射する前記部分ビーム（９ｉ）の反射誘導のための複数の伝達ファセット（１２）を含み、それによって物体視野照明チャネルが、該伝達ファセット（１２）と該反射誘導を通じて割り当てられた該鏡面ファセット（１３）とを通じて予め定められ、この物体視野照明チャネルを通じて、物体視野（３）全体が、前記照明光（９）によって各場合に照明可能であり、この物体視野照明チャネルには、伝達ファセットミラー（１１）の正確に１つの伝達ファセット（１２）と、該鏡面ファセットミラー（１４）の正確に１つの鏡面ファセット（１３）とが各場合に割り当てられる該伝達ファセットミラー（１１）を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の照明光学ユニット。
【請求項６】
それぞれの前記鏡面ファセット（１３）上の前記照明光部分ビーム（９ｉ）の入射角の２°よりも小さい局所角度帯域幅を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の照明光学ユニット。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の照明光学ユニットを含み、
結像される物体（５）が、物体視野（３）に配置可能であり、
前記物体視野（３）を基板（８）が配置可能である像視野（７）内に結像するための投影光学ユニット（６）を含む、
ことを特徴とする光学系。
【請求項８】
前記投影光学ユニット（６）の入射瞳（１７）が、前記物体視野（３）の下流のビーム経路に位置することを特徴とする請求項７に記載の光学系。
【請求項９】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の照明光学ユニットを含み、
照明光（９）を生成するためのＥＵＶ光源（２）を含む、
ことを特徴とする照明系（１）。
【請求項１０】
請求項９に記載の照明系を含み、
物体視野（３）を基板（８）が配置可能である像視野（７）内に結像するための投影光学ユニット（６）を含む、
ことを特徴とする投影露光装置（４）。
【請求項１１】
構造化構成要素を生成する方法であって、
請求項１０に記載の投影露光装置（４）を与える段階と、
レチクル（５）を与える段階と、
前記レチクル（５）の物体視野（３）に配置された面をウェーハ（８）の感光層上に投影する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ドイツ特許出願第１０  ２０１３  ２１８  １３１．０号明細書の内容が、引用によって本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本発明は、ＥＵＶ投影リソグラフィのための照明光学ユニットに関する。本発明は、更に、特にそのような照明光学ユニットを含むＥＵＶ投影リソグラフィのための照明系に関する。本発明は、更に、そのような照明光学ユニットを含む光学系、そのような照明光学ユニット内、そのような光学系内、又はそのような照明系内での使用のための瞳ファセットミラー、そのような照明系を含む投影露光装置、微細又はナノ構造化構成要素を生成する方法、及びそのような方法によって製造された微細又はナノ構造化構成要素に関する。
【背景技術】
【０００３】
ＥＵＶ投影リソグラフィのための照明系は、ＵＳ  ５，３６１，２９２、ＤＥ  １０３  １７  ６６７  Ａ１、ＵＳ  ２０１０／０２３１８８２  Ａ１、及びＵＳ  ６  ５０７  ４４０  Ｂ１から公知である。物体視野内に重ね合わせ方式で伝達される部分ビームを有するそれぞれのファセットのファセットミラー上での位置、すなわち、ファセットミラー上でのファセットの空間位置が照明方向を予め定め、同時にファセットミラーの入射の縁部輪郭が物体視野の視野形状を予め定めるように配置されるファセットミラーは、例えば、ＤＥ  １０３  １７  ６６７  Ａ１及びＵＳ  ２０１０／０２３１８８２  Ａ１からいわゆる鏡面反射器として公知である。以下では、そのようなファセットミラーを鏡面ファセットミラーとも呼び、そのようなファセットミラーの個々のファセットを鏡面ファセットとも呼ぶ。ＤＥ  １０３  １７  ６６７  Ａ１及びＵＳ  ２０１０／０２３１８８２  Ａ１による鏡面反射器の場合に、個々のファセットの各々は、ここでもまた複数の個々のマイクロミラーから構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ドイツ特許出願第１０  ２０１３  ２１８  １３１．０号明細書
【特許文献２】ＵＳ  ５，３６１，２９２
【特許文献３】ＤＥ  １０３  １７  ６６７  Ａ１
【特許文献４】ＵＳ  ２０１０／０２３１８８２  Ａ１
【特許文献５】ＵＳ  ６  ５０７  ４４０  Ｂ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来技術と比較して廉価な製造費用で鏡面反射器を実現することができるような冒頭に示したタイプの照明光学ユニットを開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明により、上述の目的は、当初請求項１に記載の特徴を含む照明光学ユニットによって達成される。
［当初請求項１］
下流結像光学ユニット（６）の物体視野（３）が配置され、該物体視野（３）には、次に、物体変位方向（ｙ）に変位可能な物体（５）が配置可能である照明視野をＥＵＶ光源（２）の照明光（９）を用いて照明するためのＥＵＶ投影リソグラフィのための照明光学ユニットであって、
互いに並んで配置された複数の鏡面ファセット（１３）を含み、かつ前記物体視野（３）への前記ＥＵＶ照明光（９）のビームの部分ビーム（９ｉ）の反射重ね合わせ誘導のために機能する鏡面ファセットミラー（１４）を含み、
前記鏡面ファセットミラー（１４）は、前記物体視野（３）の上流で前記照明光（９）を案内するための該照明光（９）のビーム経路内の最後の構成要素を構成し、
前記鏡面ファセットミラー（１４）は、
前記鏡面ファセットミラー（１４）上のそれぞれの前記鏡面ファセット（１３）の位置と、該ファセットミラー（１４）のそれぞれの該鏡面ファセット（１３）上の照明光部分ビーム（９ｉ）の入射領域（１６）とが、前記物体視野（３）の視野点に対する照明方向を予め定め、
前記鏡面ファセットミラー（１４）のそれぞれの前記鏡面ファセット（１３）上の前記照明光部分ビーム（９ｉ）の前記入射領域（１６）の縁部輪郭が、前記物体視野（３）の視野形状を予め定める、
ように配置され、
前記鏡面ファセット（１３）の各々が、連続静止反射面（１５）を有する、
ことを特徴とする照明光学ユニット。
【０００７】
従来技術で公知の鏡面反射器に関する問題解決の提案では、物体視野内に互いの上に重ね合わされる方式で結像される個々のファセットは、それ自体マイクロミラーアレイの複数又は多数の個々のミラーから構成される。本発明による照明光学ユニットの場合に、マイクロミラーへの鏡面ファセットのそのような再分割は回避される。従って、個々の鏡面ファセットは、その製造費用を廉価にするより大きい連続静止反射面を有する。鏡面ファセットミラーは、ＥＵＶ光源の像平面内又は物体視野に結像される平面内のいずれにも配置されない。鏡面ファセットミラーの鏡面ファセットは、特に一体形成で具現化される。原理的には、連続静止反射面を有する鏡面ファセットを傾斜可能に具現化することは必須ではないので、全体の鏡面ファセットミラーさえも一体形成で具現化することができる。これらのファセット上ではＥＵＶ照明光の入射角の小さい角度帯域幅を達成することができる。従って、個々のファセットは、小さい入射角帯域幅で入射を受けることができ、異なるファセットが入射を受ける絶対入射角は、互いに有意に異なることができる。個々のファセット上の入射角の角度帯域幅は、例えば、５°よりも小さいとすることができ、４°よりも小さいとすることができ、３°よりも小さいとすることができ、更に小さいとすることができる。従って、鏡面ファセットミラーは、非常に短いＥＵＶ波長、例えば、１０ｎｍの領域内及びそれよりも短く、例えば、７ｎｍの領域内の波長の照明光に対して高い反射率に使用することさえ可能である。鏡面反射器として具現化された鏡面ファセットミラーは、物体視野の上流の照明光のビーム経路内の最後の光学構成要素である。従って、鏡面ファセットミラーと物体視野の間の照明光のビーム経路に更に別の照明光学構成要素が置かれることはない。それによってＥＵＶ照明光の反射損失を低減することができる。鏡面ファセットは、鏡面ファセットミラー上の１つの平面に互いに並んで（ａｌｏｎｇｓｉｄｅ）配置することができる。鏡面ファセットは、鏡面ファセットミラーの共通ファセット支持体（ｃｏｍｍｏｎ  ｆａｃｅｔ  ｃａｒｒｉｅｒ）上に配置することができる。照明光のビーム経路内で鏡面ファセットミラーの上流には、更に別の伝達ファセットミラーを配置することができる。ビーム成形デバイスは、照明光のビーム経路内で伝達ファセットミラーの上流に配置することができる。そのようなビーム成形デバイスは、照明光ビームを拡大するためのスキャナとして具現化することができる。これに代えて、ビーム成形デバイスは、照明光を拡大する静止ミラーとして具現化することができる。
【０００８】
当初請求項２に記載の鏡面ファセットは、各場合に完全に照明することができ、従って、その縁部輪郭、すなわち、その境界形状と、鏡面ファセットミラー上のその位置、すなわち、その空間配置とに起因して、第１に照明方向を第２に視野形状をもたらすことができる。これに代えて、鏡面ファセットの全ては、ある座標軸、例えば、物体変位方向に対して垂直な座標軸に沿って同じ広がりを有し、それぞれの照明方向を予め定めるために照明光による入射を異なる入射領域内で受けることができる。それによって鏡面ファセットミラーの製造が容易になる。
［当初請求項２］
前記鏡面ファセット（１３）は、完全入射時に、それらのそれぞれの縁部輪郭とそれらのそれぞれの反射面（１５）の形状とにより、それらが各視野点に対する前記照明方向と前記物体視野（３）に対する前記視野形状との両方を予め定めるように各場合に成形されることを特徴とする当初請求項１に記載の照明光学ユニット。
【０００９】
当初請求項３に記載のアスペクト比を有する縁部輪郭は、互いから異なるそれぞれの照明方向を予め定めるために異なる入射領域内で照明を受けることができる鏡面ファセットの設計を可能にする。従って、１つの同じ鏡面ファセットを広がり及び個々の鏡面ファセット上での位置に関して異なる様々な入射領域内で照明することができ、各場合に異なる照明方向がもたらされる。
［当初請求項３］
前記鏡面ファセット（１３）の縁部輪郭が、前記物体変位方向に沿う第１の寸法ｙとそれに対して垂直な第２の寸法ｘとの前記物体視野（３）の対応する寸法のアスペクト比ｙ／ｘよりも小さいアスペクト比ｙ／ｘを有することを特徴とする当初請求項１又は当初請求項２に記載の照明光学ユニット。
【００１０】
当初請求項４に記載の重なりの回避の結果として、鏡面ファセットミラーの製造が更に容易になる。２つのファセットが物体変位方向に沿って互いに重なる場合であっても、そのような鏡面ファセットミラーを用いて全ての関連の照明設定を生成することができることが見出されている。
［当初請求項４］
前記鏡面ファセット（１３）は、どの２つの鏡面ファセット（１３）も前記物体変位方向（ｙ）に沿って互いに重ならないように前記鏡面ファセットミラー（１４）上に配置されることを特徴とする当初請求項１から当初請求項３のいずれか１項に記載の照明光学ユニット。
【００１１】
当初請求項５に記載の伝達ファセットミラーは、各場合に特定の鏡面ファセット群のターゲットを定めた選択、従って、予め定められる照明設定の選択を可能にする。
［当初請求項５］
前記鏡面ファセットミラー（１４）の上流に配置され、かつ該下流鏡面ファセットミラー（１４）の前記鏡面ファセット（１３）上に入射する前記部分ビーム（９ｉ）の反射誘導のための複数の伝達ファセット（１２）を含み、それによって物体視野照明チャネルが、該伝達ファセット（１２）と該反射ビーム誘導を通じて割り当てられた該下流鏡面ファセット（１３）とを通じて予め定められ、この物体視野照明チャネルを通じて、物体視野（３）全体が、前記照明光（９）によって各場合に照明可能であり、この物体視野照明チャネルには、該伝達ファセットミラー（１１）の正確に１つの伝達ファセット（１２）と、該下流鏡面ファセットミラー（１４）の正確に１つの鏡面ファセット（１３）とが各場合に割り当てられる伝達ファセットミラー（１１）を特徴とする当初請求項１から当初請求項４のいずれか１項に記載の照明光学ユニット。
【００１２】
当初請求項６に記載の角度帯域幅は、ＥＵＶ照明光の非常に効率的な反射に特に適することが見出されている。この角度帯域幅は、鏡面ファセット上の照明光部分ビームの全角度帯域幅の半分に等しい。
［当初請求項６］
それぞれの前記ファセット（１３）上の前記照明光部分ビーム（９ｉ）の入射角の２°よりも小さい局所角度帯域幅を特徴とする当初請求項１から当初請求項５のいずれか１項に記載の照明光学ユニット。
【００１３】
当初請求項７に記載の光学系の利点は、本発明による照明光学ユニットを参照して上記で説明したものに対応する。
［当初請求項７］
当初請求項１から当初請求項６のいずれか１項に記載の照明光学ユニットを含み、
結像される物体（５）が、物体視野（３）に配置可能であり、
前記物体視野（３）を基板（８）が配置可能である像視野（７）内に結像するための投影光学ユニット（６）を含む、
ことを特徴とする光学系。
【００１４】
当初請求項８に記載の入射瞳設計は、投影光学ユニットの光学設計を容易にする。
［当初請求項８］
前記投影光学ユニット（６）の入射瞳（１７）が、前記物体視野（３）の下流のビーム経路に位置することを特徴とする当初請求項７に記載の光学系。
【００１５】
当初請求項９に記載の照明系の利点は、本発明による照明光学ユニット及び本発明による光学系を参照して上記で説明したものに対応する。照明系の光源は、自由電子レーザ（ＦＥＬ）として具現化することができる。光源は、１０ｎｍの領域内又はそれよりも短く、例えば、７ｎｍの波長を有することができる。
［当初請求項９］
当初請求項１から当初請求項５のいずれか１項に記載の照明光学ユニットを含み、
照明光（９）を生成するためのＥＵＶ光源（２）を含む、
ことを特徴とする照明系（１）。
【００１６】
本発明の更に別の目的は、瞳ファセットミラーを廉価な費用で製造することができるＥＵＶ投影リソグラフィのための照明系を指定することである。
【００１７】
本発明により、この目的は、当初請求項１０に指定する特徴を有する照明系を用いて達成される。
［当初請求項１０］
ＥＵＶ投影リソグラフィのための照明系（１）であって、
下流結像光学ユニット（６）の物体視野（３）が配置され、この物体視野（３）には、次に、物体変位方向（ｙ）に変位可能な物体（５）が配置可能である照明視野をＥＵＶ光源（２）の照明光（９）を用いて照明するための照明光学ユニット（１０、２３、２４）を含み、
ＦＥＬとして具現化された前記照明光（９）を生成するための光源（２）を含み、
前記照明光学ユニットは、
前記ＥＵＶ照明光（９）のビームの部分ビーム（９ｉ）の反射誘導のための複数の視野ファセット（２３ａ）を含む視野ファセットミラー（２３）と、
複数の瞳ファセット（２５）を含む瞳ファセットミラー（２４）であって、前記照明光（９）を用いて照明される瞳ファセット（２５）の場所分布が、前記物体視野（３）における該照明光（９）の照明角度分布を予め定める前記瞳ファセットミラー（２４）と、
を含み、
前記視野ファセット（２３ａ）は、前記瞳ファセット（２５）を通じて互いの上に重ね合わされる方式で前記物体視野（３）内に結像され、
前記瞳ファセット（２５）は、互いから１つの瞳ファセットの直径（ｄ）よりも大きく互いから空間的に分離される方式で配置された前記瞳ファセットミラー（２４）上の場所領域（２６、２７、２８）に配置される、
ことを特徴とする照明系（１）。
【００１８】
本発明により、ファセットミラー区域全体が多かれ少なかれ密充填様式で瞳ファセットによって占有されない瞳ファセットミラーを設計することが可能であることが認識された。通例の照明設定は、対応する事前割り当ての部分集合を用いて達成することができ、すなわち、瞳ファセットミラー上の空間的に広範囲の場所領域を瞳ファセットなく保つことができることが認識されている。それによって瞳ファセットミラーに対する製造費用が廉価になる。照明系の光源の波長は、１０ｎｍの領域内にあるか又はそれよりも短いとすることができ、例えば、７ｎｍとすることができる。瞳ファセットミラーは、物体視野の上流で照明光を案内するための照明光のビーム経路内で最後のミラーとすることができる。視野ファセットミラーの上流の照明光のビーム経路には、更にビーム成形デバイスを配置することができる。次に、ビーム成形デバイスに関して既に上記で提供した説明を当て嵌めることができる。
【００１９】
当初請求項１１に記載の少なくとも１つの場所領域は、一般的に必要とされる照明設定を生成するのに特に適することが見出されている。場所領域のうちの１つは、瞳ファセットミラー上で中心に配置することができる。瞳ファセットが内部に配置されるこの中心場所領域は、次に、瞳ファセットが同じく内部に配置される隣接場所領域から瞳ファセットの直径よりも大きく、特に中心場所領域全体の直径よりも大きいとすることができる距離の場所にある。リング形場所領域の場合に、瞳ファセットが内部に配置されるこのリング形場所領域と隣接場所領域の間の距離は、リング形場所領域の半径方向リング厚よりも大きいとすることができる。瞳ファセットミラーの外縁には、少なくとも１つのリング形場所領域を配置することができる。瞳ファセットミラーの外縁と中心領域の間には、少なくとも１つのリング形場所領域を配置することができる。
［当初請求項１１］
前記場所領域の少なくとも１つ（２７、２８）が、前記瞳ファセットミラー（２４）上のリングとして配置されることを特徴とする当初請求項１０又は当初請求項１１に記載の照明系。
【００２０】
照明系は、２０個よりも少ない視野ファセットを有する視野ファセットミラー、例えば、１２個又は他に８個の視野ファセットを有する視野ファセットミラーを含むことができる。
【００２１】
照明光学ユニット、光学系、又は照明系は、１００個よりも少ない瞳ファセット、例えば、８０個よりも少ない瞳ファセット、７２個の瞳ファセット、７０個よりも少ない瞳ファセット、６０個よりも少ない瞳ファセット、５０個よりも少ない瞳ファセット、例えば、４８個の瞳ファセットを有する瞳ファセットミラーを含むことができる。更に、少ない個数の瞳ファセットも可能である。
［当初請求項１２］
当初請求項１から当初請求項６のいずれか１項に記載の照明光学ユニットに、当初請求項７及び当初請求項８のいずれか１項に記載の光学系に、又は当初請求項９から当初請求項１１のいずれか１項に記載の照明系に使用するための瞳ファセットミラー（２４）であって、
１００よりも少ない瞳ファセット（２５）、
を特徴とする瞳ファセットミラー（２４）。
【００２２】
当初請求項１３に記載の投影露光装置、当初請求項１４に記載の製造方法、及び当初請求項１５に記載の微細又はナノ構造化構成要素の利点は、本発明による照明光学ユニット、本発明による照明系、及び本発明による光学系を参照して上記で説明したものに対応する。
［当初請求項１３］
当初請求項９又は当初請求項１０に記載の照明系を含み、
物体視野（３）を基板（８）が配置可能である像視野（７）内に結像するための投影光学ユニット（６）を含む、
ことを特徴とする投影露光装置（４）。
［当初請求項１４］
構造化構成要素を生成する方法であって、
当初請求項１３に記載の投影露光装置（４）を与える段階と、
レチクル（５）を与える段階と、
前記レチクル（５）の物体視野（３）に配置された面をウェーハ（８）の感光層上に投影する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
［当初請求項１５］
当初請求項１４に記載の方法によって生成された構成要素。
【００２３】
本発明の例示的実施形態を図面を参照して下記でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】鏡面反射器を含むＥＵＶ投影露光装置のＥＵＶ照明系を非常に概略的に示す図である。
【図２】連続静止反射面を有する鏡面反射器の鏡面ファセットの実施形態を非常に概略的に示し、鏡面ファセットのうちの一部のみを示す図である。
【図３】図２に記載の鏡面反射器の一部の鏡面ファセット上にＥＵＶ照明光が入射する場合の図１に記載の照明系の瞳平面内の瞳内の強度分布を示す図である。
【図４】図１に記載の照明系内に使用することができる鏡面反射器の鏡面ファセットの連続静止反射面の配置の更に別の実施形態を示す図２と類似の図である。
【図５】瞳スポットを瞳全体のサイズと比較して誇張したサイズで例示した図２又は図４に記載の方式で配置された複数の鏡面ファセットを有する鏡面反射器によって照明系の瞳内に生成された強度分布を示す図３と類似の図である。
【図６】瞳スポットを瞳全体のサイズと比較して誇張したサイズで例示した各場合に８つの瞳スポットが照明される図５に記載の瞳の照明例ａａ、ａｂ．．．ａｚ、ｂａを示す図である。
【図７】図５及び図６に記載の瞳スポット配置を照明するための鏡面反射器のファセットの配置を示す図である。
【図８】視野ファセットミラーと瞳ファセットミラーとを含むＥＵＶ投影露光装置のＥＵＶ照明系の更に別の実施形態を同じく非常に概略的に示す図である。
【図９】瞳ファセットを瞳全体ファセットミラーのサイズと比較して誇張して例示した視野ファセットミラーの１２個の視野ファセットによる照明に適する瞳ファセットの配置を有する図８に記載のＥＵＶ照明系における使用のための瞳ファセットミラーの実施形態を示す図である。
【図１０】瞳ファセットを瞳全体のサイズと比較して誇張して例示した各場合に１２個の瞳ファセットが照明される図９に記載の瞳ファセットミラーの照明例ａａ、ａｂ．．．ａｚ、ｂａを示す図である。
【図１１】視野ファセットミラーの８つの視野ファセットによる照明に適する瞳ファセットの更に別の配置を有する図８に記載のＥＵＶ照明系における使用のための瞳ファセットミラーの更に別の実施形態を示す図である。
【図１２】瞳ファセットを各場合に瞳全体のサイズと比較して誇張して例示した各場合に８つの瞳ファセットが照明される図１１に記載の瞳ファセットミラーの照明例ａａ、ａｂ．．．ａｚ、ｂａを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１にＥＵＶ照明系１をＥＵＶ放射線源２と照明視野又は物体視野３の間に略示している。ＥＵＶ照明系１は、密集積半導体構成要素、特にナノメートル範囲の構造を含むメモリチップを製造するためのＥＵＶ投影露光装置４の一部である。
【００２６】
照明系１は、照明視野の定められた照明に対して機能する。物体視野３が照明視野に配置されるように、照明視野は、実際の物体視野３よりも大きいとすることができる。これに代えて、照明視野は、物体視野３に対応することができる。更に別の変形では、照明視野は、物体変位方向又はレチクル変位方向に従って物体視野３よりも小さいとすることができる。照明視野は、物体変位方向と垂直に物体視野３よりも大きいとすることができる。
【００２７】
図１に記載の実施形態において、図２に記載の放射線源は、自由電子レーザ（ＦＥＬ）である。
【００２８】
物体視野３は矩形である。これに代えて、物体視野３は、リング形又は弓形様式に具現化することができる。
【００２９】
物体視野３内にはリソグラフィマスクとも呼ぶ反射レチクル５が配置される。レチクル５は、レチクル変位デバイス５ｂに機械的かつ作動的に接続したレチクルホルダ５ａによって担持される。
【００３０】
物体視野３は、投影レンズ６を用いて像視野７に結像される。投影光学ユニット６の入射瞳は、物体視野３の下流のビーム経路に置くことができる。像視野７内には、放射線源２によって生成されるＥＵＶ照明光９に対して感光性を有する層を担持するウェーハ８の一区画が配置される。ウェーハ８を基板とも呼ぶ。ウェーハ８は、ウェーハ変位デバイス８ｂに機械的に接続したウェーハホルダ８ａによって担持される。
【００３１】
ＥＵＶ投影露光装置４は、中央制御デバイス４ａを有し、かつスキャナ方式で具現化される。この場合に、走査方向は、物体視野３及び照明視野７の短辺と平行に延びている。
【００３２】
図１では投影露光装置４の構成要素を平面図に全て略示している。
【００３３】
この平面図では、物体視野３及び像視野７は、直交座標系の座標ｘ，ｙによって張られる。ｘ方向は、図１の右に向けて延びている。ｙ方向は、図１の上方に延びている。投影露光装置４内では、照明光９の実際の主ビーム方向がｘｙ平面に対して実質的に垂直に延びている。
【００３４】
放射線源２によって放出された照明光９は、最初にビーム成形デバイス１０によって成形される。ビーム成形デバイス１０は、放射線源２によって小さい発散で放出された照明ビームをｘ方向とｙ方向とに拡大するｘｙスキャナを含むことができる。ビーム成形デバイス１０は、その下流において、照明光９のビームがどの程度有効なｘ広がりとどの程度有効なｙ広がりとを有するかを個々に選択することを可能にする。ビーム成形デバイス１０の駆動は、照明光９のビーム経路内で続く光学要素のうちの１つ、特にビーム経路内の次の光学要素及び／又は物体視野５が、照明光９によって均一に照明されるように選択することができる。
【００３５】
代替実施形態において、ビーム成形デバイス１０は、照明光９を拡大する少なくとも１つの静止ミラーを含む。拡大は、照明光９のビーム経路内で続く光学要素のうちの１つ、特にビーム経路内の次の光学要素及び／又は物体視野５が、照明光９によって均一に照明されるように選択することができる。
【００３６】
ビーム成形デバイス１０がｘｙスキャナとして具現化される限り、この実施形態は、一時点で照明光９のビーム経路内でビーム成形デバイス１０に続く光学要素のうちの１つのもの僅かな領域しか照明されないようなものとすることができる。その結果、非常にコヒーレントな光源が使用される場合に、特にＦＥＬが使用される場合はスペックルを低減することができる。
【００３７】
照明光９は、５ｎｍと３０ｎｍの間の範囲の波長、特に最大で１０ｎｍ、例えば、７ｎｍの波長を有する。
【００３８】
照明光９のビーム経路内でビーム成形デバイス１０の下流には、伝達ファセット１２を含む伝達ファセットミラー１１が配置される。伝達ファセット１２は、図１に例示的に１つを示す複数の傾斜アクチュエータ１２ａを用いて個々に切換可能であり、ｘ軸と平行な傾斜軸及びｙ軸と平行な傾斜軸の周りに定義方式で個々に傾斜させることができる。伝達ファセット１２は矩形である。物体視野３の境界形状が伝達ファセット１２の境界形状に対応する必要はない。伝達ファセット１２のｘ／ｙアスペクト比が物体視野３のｘ／ｙアスペクト比に対応する必要はない。
【００３９】
伝達ファセット１２のそれぞれのものによって反射された照明光部分ビーム９ｉは、伝達ファセットミラー１１の下流の照明光９のビーム経路に配置された鏡面ファセットミラー１４の鏡面ファセット１３上に入射する。鏡面ファセットミラー１４は、照明系１の鏡面反射器を構成する。伝達ファセットミラー１１及び鏡面ファセットミラー１４は、物体視野又は照明視野３を照明するための照明系１の照明光学ユニットの一部である。照明光学ユニット及び投影光学ユニット６は、投影露光装置４の光学系の一部である。
【００４０】
鏡面ファセット１３は、鏡面ファセットミラー１４のｘｙ配置平面に互いに並んで配置される。鏡面ファセット１３は、物体視野３に向けた照明光９のビーム全体のうちの部分ビーム９ｉの反射重ね合わせ誘導のために機能する。伝達ファセット１２と、照明部分ビーム９ｉの反射ビーム誘導によって割り当てられる下流の鏡面ファセット１３とを通して、各場合に照明チャネルが予め定められる。これらの照明チャネルを通して、各場合に全体の物体視野３を照明光９によって照明することができる。物体視野照明チャネルのそれぞれのものには、各場合に正確に１つの伝達ファセット１２及び各場合に正確に１つの鏡面ファセット１３が割り当てられる。これに代えて、伝達ファセットのそれぞれを複数の照明チャネル、従って、複数の鏡面ファセット１３に割り当てることができる。
【００４１】
鏡面反射器に関する文献、例えば、ＤＥ  １０３  １７  ６６７  Ａ１又はＵＳ  ２０１０／０２３１８８２  Ａ１から一般に知られているように、鏡面ファセットミラー１４は、その上のそれぞれの鏡面ファセット１３の位置と、鏡面ファセットミラー１４のそれぞれの鏡面ファセット１３上での照明光部分ビーム９ｉの入射場所とが、物体視野３の視野点に対する照明方向を予め定めるように配置される。
【００４２】
同時に、鏡面ファセットミラー１４のそれぞれの鏡面ファセット１３上の照明光部分ビーム９ｉの入射領域の縁部輪郭、すなわち、鏡面ファセット１３上の全体入射の場合の鏡面ファセット１３自体の縁部輪郭は、物体視野３の視野形状を予め定める。従って、輪郭構成、並びに鏡面ファセットミラー１４上の鏡面ファセット１３の配置は、物体視野３の照明に関する「照明角度」情報と「視野形状」情報の両方を含む。
【００４３】
鏡面ファセット１３の各々は、連続静止反射面１５を有する。鏡面反射器に関する上記に挙げた公報とは異なり、鏡面ファセット１３は、それ自体が複数の個々のミラーに再分割されることはなく、各場合に単一の一体形成ミラーを構成する。
【００４４】
鏡面ファセットミラー１４は、投影露光装置４の瞳内又は投影露光装置４の視野平面内のいずれにも配置されない。
【００４５】
鏡面ファセット１３は、小さい角度帯域幅を有する入射角での入射を受ける。この角度帯域幅は、２°よりも小さいとすることができる。この角度帯域幅は、照明光部分ビーム９ｉがそれぞれの鏡面ファセット１３上で有する入射角の全角度帯域幅の半分に等しい。一例として、照明光部分ビーム９ｉが鏡面ファセット１３のうちの１つの上に３°と７°の間の入射角で入射する場合に、全角度帯域幅は４°であり、従って、この鏡面ファセット１３上の角度帯域幅は２°である。
【００４６】
鏡面ファセット１３上の入射角の角度帯域幅は、局所入射角に関連付けることができる。次に、鏡面ファセット１３のそれぞれのものの上の各場所に関して、照明光９の最大入射角と最小入射角が決定される。２°と４°の間の入射角を有する照明光部分ビーム９ｉが鏡面ファセット１３のうちの１つの上の場所に入射し、１０°と１２°の間の入射角を有する照明光部分ビーム９ｉがこの鏡面ファセット１３上の別の場所に入射する場合に、この鏡面ファセット１３上の局所全角度帯域幅は２°であり、従って、局所角度帯域幅は１°である。これらの局所帯域幅値は、鏡面ファセット１３上で考慮される他の場所における角度帯域幅の大きさに対しては何も説明しない。鏡面ファセット上のいずれかの他の角度帯域幅が、この鏡面ファセットの特定の場所に存在する局所角度帯域幅よりも有意に大きい場合に、この鏡面ファセット１３の高反射コーティングの性質を鏡面ファセット１３上の場所に依存する方式で選択することができる。この場合に、鏡面ファセット１３全体にわたって決定される角度帯域幅ではなく、局所角度帯域幅に依存する鏡面ファセットの反射率を達成することができる。
【００４７】
図１に記載の照明系１の実施形態の場合に、鏡面ファセットミラー１４は、物体視野３の上流の照明系１内で照明光９を案内する最後の光学構成要素である。照明系１の他の実施形態（例示していない）の場合に、照明光９のビーム経路内で鏡面ファセットミラー１４と物体視野の間にかすめ入射ミラーが置かれる。このかすめ入射ミラーは、屈折力を持たない平面ミラーとして具現化することができるが、これに代えて、凸又は凹の曲面ミラーとして具現化することができる。
【００４８】
図１は、それぞれの伝達ファセット１２によって照明部分ビーム９ｉを用いて照明される鏡面ファセットミラー１４の鏡面ファセット１３への伝達ファセットミラー１１の伝達ファセット１２の割り当てを対応するハッチング記号を用いて示している。図１には４つの伝達ファセット１２を例示的に示しているので、図１に示す合計で８つの鏡面ファセット１３のうちの４つをそれを照明する伝達ファセット１２と同じ手法でハッチングしている。他の鏡面ファセット１３は、他の伝達ファセット１２（例示していない）によって照明されないか又は照明されるかのいずれかである。
【００４９】
実際には、伝達ファセット１２の個数及び鏡面ファセット１３の個数は、図１に記載の概略図にあるものよりもかなり多い。実際の個数の鏡面ファセットの概要を図７によって提供しており、この図に対しては以下で更に説明する。
【００５０】
図２は、鏡面ファセットミラー１４の鏡面ファセット１３の縁部輪郭成形の１つの変形を示している。図２に記載の実施形態の場合に、鏡面ファセット１３は、各場合に、完全な入射時にそのそれぞれの矩形縁部輪郭と、そのそれぞれの反射面１５の形状とにより、各視野点に対する照明方向と、物体視野３に対する視野形状の両方を予め定めるように成形される。
【００５１】
鏡面ファセット１３の代替の成形を図４に示している。次に、鏡面ファセット１３は、各場合に、ｘ方向に、すなわち、視野３及び７の長視野座標軸に沿って等しい広がりを有するように具現化される。図４に記載の実施形態の場合に、ｘオフセットなくｙ方向に互いに並んで配置される。第１に各視野点に対する照明方向を第２に物体視野３に対する視野形状を予め定めるために、図４に記載の実施形態の場合の鏡面ファセット１３は、照明光部分ビーム９ｉによる入射を異なる入射領域内で受ける。図４には１つのそのような入射領域１６をハッチング方式で強調表示している。入射領域１６は、入射を受ける鏡面ファセット１３よりも小さい。図４に示す例の場合に、入射領域１６は、全体の関連鏡面ファセット１３よりも小さいｘ広がりを有する。
【００５２】
鏡面ファセット１３のｙ／ｘアスペクト比、すなわち、鏡面ファセット１３の短辺長／長辺長の比は、物体視野３の対応するｙ／ｘアスペクト比よりも小さいとすることができる。
【００５３】
鏡面ファセット１３は、２つの鏡面ファセット１３がｙ方向に沿って、すなわち、走査方向又は物体変位方向に対応する座標軸に沿って互いに重なることのないように鏡面ファセットミラー１４上に配置される。従って、全ての鏡面ファセット１３は、ｙ方向に沿って互いに並んで位置合わせされる。各場合に、任意のｙ座標において最も多くても正確に１つの鏡面ファセット１３しか存在しない。
【００５４】
図３は、照明系１の瞳１７内の照明光９の強度分布を略示している。図１に記載のものに対応するハッチングは、この場合にもそれぞれの照明光部分ビーム９ｉが鏡面ファセット１３のうちのどれを通してどの瞳箇所１８を照明するかを示している。図３では、瞳スポット１８の広がりを有意に誇張した方式で例示している。
【００５５】
図３は、例えば、反射光学構成要素上の照明光入射の強度分布ではなく、合計で４つの照明光部分ビームの通過中の瞳１７が配置された瞳平面を通る瞳スポット１８の場所における強度分布を示している。瞳スポット１８は、走査方向ｙに対して垂直な方向、すなわち、ｘ方向よりも走査方向ｙと平行に大きい広がりを有する。瞳スポット１８は楕円形の断面を有する。
【００５６】
図３に記載の瞳スポット分布の場合に、全体の物体視野３が、図３に記載の瞳１７内の４つの瞳スポット１８の位置に対応する４つの異なる方向から照明されることになる。４つの瞳スポット１８の位置は、それぞれの鏡面ファセット１３の位置又はそれぞれの鏡面ファセット１８上の入射領域１６の位置に対応する。
【００５７】
中央制御デバイス４ａは、制御される投影露光装置４の構成要素、例えば、放射線源２、ビーム成形デバイス１０、伝達ファセット１２に対する傾斜アクチュエータ１２ａ、並びに変位デバイス５ｂ及び８ｂに信号接続される。制御デバイス４ａを使用することにより、照明設定、すなわち、瞳１７上の瞳スポット１８の様々な可能な分布のうちの１つを予め定めることができる。更に、制御デバイス４ａは、走査投影露光中の各場合にｙ方向に沿うレチクル５とウェーハ８との同期変位を予め定める。
【００５８】
図５は、瞳１７内の瞳スポット１８の全体配置を示している。明瞭化のために、この場合にも瞳１７内には照明系１の物理的な光学構成要素が配置されないことに注意しなければならない。図３及び図５に記載の図は、瞳１７の平面内、すなわち、瞳平面内の照明光の強度分布を示している。図５では、瞳スポット１８を有意に拡大した方式で例示している。実際には、小さい角度帯域幅、すなわち、ＦＥＬ２によって放出される放射線の小さい発散に起因して、光源像と見なすことができる瞳スポット１８は、瞳全体１７の広がりに対して図５に示すものよりも非常に小さい。
【００５９】
拡大した図であるので、図５に記載の瞳スポット１８の全体配置からは、個々の瞳スポット１８が全て異なるｙ座標を有することを推察することができない。
【００６０】
図３は、瞳平面を通過し、かつ走査方向ｙに拡張された物体視野３の領域を照明する照明光部分ビーム９ｉの強度分布を示すのに対して、図５は、各場合に物体視野３の非常に小さい領域しか照明しない照明光部分ビーム９ｉの強度分布を示している。この小さい照明物体視野領域は、特に走査方向ｙに沿って計った物体視野３の中心を含む。従って、図３の瞳スポット１８は、走査方向ｙと平行に図５の瞳スポット１８よりも大きい広がりを有する。
【００６１】
図５は、合計で４８個の瞳スポット１８の配置を示している。瞳スポットのうちの８つ１８ｚは、瞳１７の中心Ｚの近くで互いに対して近接して配置される。瞳スポットのうちの１６個１８ｍは、瞳１７の中心Ｚと縁部領域の間の中央半径領域に配置される。瞳スポットのうちの更に別の２４個は、瞳１７の縁部に近い外側半径領域に配置される。次に、中央半径領域内の瞳スポット１８ｍは、瞳１７の中心Ｚと外縁の間のほぼ半分の距離の場所に配置される。
【００６２】
図６は、図５に記載の瞳スポット１８の全体配置から選択することができる各場合に８つの瞳スポット１８の合計で２７タイプの異なる配置を示している。図６に記載のこれらの異なる配置ａａ、ａｂ、．．．ａｚ、及びｂａは、照明系１の異なる照明設定を構成し、各場合に物体視野照明チャネルを通して８つの伝達ファセット１２を有する伝達ファセットミラー１１から、それぞれ選択される瞳スポット１８に対応する鏡面ファセットミラー１４の鏡面ファセット１３に反射された照明光部分ビーム９ｉによって照明することができる。従って、図６に記載の異なる瞳スポット配置は、照明光９を所定瞳スポット１８に向けて反射する鏡面ファセット１３が照明されるように各場合に瞳スポット１８の所定配置の選択種に対して相応に傾斜された８つの伝達ファセット１２を有する１つの同じ伝達ファセットミラー１１によって生成することができる。鏡面ファセット１３は、この目的で傾斜可能又はあらゆる他の手法で変位可能である必要はない。従って、鏡面ファセットミラー１４を全体的に一体形成で製造することができる。
【００６３】
図６に記載の異なる照明設定は、異なる二重極アラインメントを有する二重極照明設定、例えば、照明設定６ａａ、６ａｂ、６ａｅ、及び６ａｆ、異なる絶対照明角度を有する環状照明設定、例えば、照明設定６ａｃ、６ａｄ、６ｇ、異なる絶対照明角度と異なる極アラインメントとを有する四重極照明設定、例えば、照明設定６ａｉ、６ａｊ、６ａｋ、６ａｍ、６ａｎ、６ａｏ、並びに更に別の照明設定、特に、各場合に瞳の中心の周りの円周方向に９０°だけ互いに対してオフセットされた方式で向けられた領域が異なる絶対照明角度を有する四重極照明設定を含み、更に一部の事例では特異照明設定を含む。
【００６４】
図５に記載の瞳スポット１８の配置に関連付けられた鏡面ファセットミラー１４は、４８個の鏡面ファセット１３を有し、これを図７に例示している。図７に記載の鏡面ファセットミラー１４の鏡面ファセット１３の配置は、図５に記載の全体瞳スポット配置と物体視野３との折り返しであると理解することができる。鏡面ファセット１３上の入射領域のいずれかの割合にある縁部輪郭は、丸形の瞳スポット１８と矩形の物体視野３との折り返しであると理解することができるので、個々の入射領域又は他に鏡面ファセット１３自体は、正及び負のｘ方向に角張ってではなく楕円形に湾曲して終端する縁部領域２０を有する。特に光源としてＦＥＬが使用される場合に、瞳スポット１８を非常に小さくすることができるので、縁部領域２０の示す丸みを無視することができる。
【００６５】
図７に記載の鏡面ファセットミラー１４の個々の鏡面ファセット１３は、ｙ方向に間隙なく互いに並んで配置されることはなく、瞳スポット１８は、図５に記載の瞳１７の対応するｙ座標に沿って実際に配置される場所にのみ配置される。言い換えれば、鏡面ファセットミラー１４上の鏡面ファセット１３の集塊の間に複数の間隙領域１９を見つけることができる。これらの間隙領域１９は、ｙ方向に、個々の鏡面ファセット１３の複数のｙ広がりに対応する広がりを有する。
【００６６】
物体視野３上の照明角度分布、すなわち、照明方向の分布の事前定義は、照明瞳、すなわち、瞳１７内の強度分布の事前定義に対応する。物体視野３内で走査方向ｙに対して実質的に垂直に延びる線に沿う、すなわち、ｘ方向の照明角度分布の事前定義は、関連鏡面ファセット１３上で同じく走査方向ｙに対して実質的に垂直な線に沿う照明角度分布を予め定める。鏡面ファセット１３に割り当てられた伝達ファセット１２の与えられた形状及び位置に対して、この事前定義は、走査方向ｙに対して垂直なこの線に沿う鏡面ファセット１３の面形状をもたらす。言い換えれば、走査方向ｙに対して実質的に垂直に延びる線に沿って、瞳１７内の照明光９の強度分布を幅広い範囲で自由に予め定めることができる。瞳１７内の強度分布のそのような自由な事前定義は、特に、所定線が走査方向ｙと垂直に延び、瞳１７内の瞳スポット１８が走査方向ｙに沿って互いに重なることができない場合に可能である。異なる鏡面ファセット１３に対して、図５に記載の瞳１７内で達成することができる照明スポット１８の全分布に対応する照明スポット１８は、瞳１７内で予め定めることができる。
【００６７】
物体視野３の縁部領域における重なり効果を回避するために、鏡面ファセット１３は、特に走査方向ｙと平行なその広がりに関して、必要とされる照明角度分布を予め定めるのに必要になるものよりも小さい広がりを有するように具現化することができる。次に、物体視野３上の場所への物体視野３上の照明角度分布の弱い依存性、特にｙ座標への照明角度分布の依存性をこの場合許容できる。
【００６８】
微細又はナノ構造化半導体構成要素を生成するために投影露光装置１の代わりに使用することができる投影露光装置の更に別の実施形態２１を図８を参照して以下に説明する。図１から図７に記載の投影露光装置１及びその構成要素を参照して上記で説明したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。
【００６９】
図８に記載の例示的実施形態の場合に示すように、ビーム成形デバイス１０は反射ミラーを有することができる。ビーム成形デバイス１０のビーム成形面、特に反射ミラーは、自由曲面として具現化することができる。
【００７０】
照明系１の代わりに使用することができる投影露光装置２１の照明系２２は、視野ファセットミラー２３と瞳ファセットミラー２４を有する。
【００７１】
視野ファセットミラー２３は、物体視野３内に互いの上に重ね合わされる方式で結像される複数の視野ファセット２３ａを有する。
【００７２】
投影露光装置２１の瞳平面の領域に配置される瞳ファセットミラー２４は、複数の瞳ファセット２５を有する。瞳ファセット２５は、視野ファセット２４の対応する傾斜調節を用いて形成することができる対応する物体視野照明チャネルに沿って放射線源２の像としてもたらされる可能な瞳スポットの場所に配置される。各場合に照明光部分ビーム９ｉによって照明される瞳ファセット２５の場所分布は、物体視野３内の照明光９の照明角度分布を予め定める。図１に記載の照明系１とは対照的に、図８に記載の照明系２１の場合に、反射光学構成要素、すなわち、瞳ファセットミラー２４は瞳平面に配置される。
【００７３】
物体視野３における視野ファセット２３ａの重ね合わせ結像は、瞳ファセット２５を通して実施される。
【００７４】
瞳ファセット２５は、瞳ファセットミラー２４上で互いから１つの瞳ファセットの直径ｄよりも大きく互いから空間的に分離される方式で配置された異なる場所領域２６、２７、２８に配置される。この配置を図９を参照して下記でより詳細に説明する。
【００７５】
図９に記載の瞳ファセットミラー２４は、合計で７２個の瞳ファセット２５を有する。１２個の内側瞳ファセット２５ｚが、瞳ファセットミラー２４の中心場所領域２６に配置される。中心場所領域２６は、瞳ファセットミラー２４の中心Ｚの周りの半径領域［０；ｒz］内で延びている。１２個の更に別の瞳ファセット２５ｍが、瞳ファセットミラー２４上の中央リング形場所領域２７に配置される。この中央場所領域２７は、半径ｒmiとｒmaの間の領域［ｒmi；ｒma］内で延びている。更に別の４８個の瞳ファセット２５ａが、瞳ファセットミラー２４の中心Ｚの周りの半径領域［ｒai；ｒaa］内で延びる同じくリング形の外側場所領域２８に配置される。
【００７６】
中央瞳ファセット２５ｍは、瞳ファセットミラー２４上で場所領域２７内に円周方向に均等に分離される方式で配置される。
【００７７】
外側瞳ファセット２５ａは、瞳ファセットミラー２４上で場所領域２８内に円周方向に均等に分離される方式で配置される。
【００７８】
次式が成り立つ。
ｄ＜ｒmi−ｒzかつ
ｄ＜ｒai−ｒma
【００７９】
従って、場所領域２６から２８は、互いから１つの瞳ファセットの直径ｄよりも大きく互いから空間的に分離される方式で配置される。
【００８０】
原理的には、距離ｒmi−ｒz及びｒai−ｒmaに関して、これらの半径距離は、中心場所領域２６の直径よりも大きいことが成り立つことができる。
【００８１】
一方のリング厚ｒma−ｒmi及び他方のリング厚ｒaa−ｒaiは、隣接する場所領域２６、２７及び２７、２８それぞれの間の半径方向距離よりも小さい。
【００８２】
合計で１２個の視野ファセット２３ａを有する視野ファセットミラー２３に対応する視野ファセットミラーを含む照明系２２を使用すると、図１０に示す照明瞳ファセット２５の配置、すなわち、照明設定を図９に記載の全体瞳ファセット配置を有する瞳ファセットミラー２４を用いて設定することができる。全体的に、図１０は、２７タイプの異なる照明設定ａａ、ａｂ、ａｃ．．．ａｚ、及びｂａを示している。図９のハッチングは、どの瞳ファセット２５がどの視野ファセット２３ａに割り当てられるかを示している。視野ファセット２３ａのうちの２つが、瞳ファセットミラー２４上で点対称に配置された２つの瞳ファセット２５を照明するので、同じハッチングは、各場合にこれらの２つの視野ファセット２３ａに割り当てられている。
【００８３】
図１０は、図９に記載の全体瞳ファセット配置を用いて全て設定可能な前と同じく異なるタイプの照明設定、すなわち、特に二重極照明設定、環状照明設定、多重極照明設定、四重極照明設定、及び中心Ｚの周りに互いに対して９０°だけ回転された異なる半径方向広がりの極を有する四重極照明設定を原理的に図６と同等な方式で示している。これらのタイプの照明設定は、レチクル５上の対応する全ての構造タイプをウェーハ８上に良好な品質で結像することを可能にするのに十分である。少数の視野ファセット２３ａ及び瞳ファセット２５にも関わらず、瞳ファセット２５の変位可能構成を必要とせずにこれら全ての照明設定を設定することができる。各場合に図１０に記載の照明設定によって照明される正確に２つの瞳ファセット２５が、図９において等しいハッチングを有する瞳ファセット２５である。
【００８４】
図１１は、合計で４８個の瞳ファセット２５を有する瞳ファセットミラー２４の変形上の更に別の全体瞳ファセット配置を図９と類似の図に示している。図９に記載の瞳ファセットミラー２４を参照して上記で説明したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。
【００８５】
図１１に記載の全体配置の場合に、瞳ファセットのうちの８つ２５ｚが中心場所領域２６に配置される。瞳ファセットのうちの１６個２５ｍが中央場所領域２７に配置される。瞳ファセットのうちの２４個２５ａが、図１１に記載の瞳ファセットミラー２４の外側場所領域２８に配置される。
【００８６】
図１１に記載の瞳ファセットミラー２５の場合にも、瞳ファセット２５ｍ及び２５ａは、場所領域２７及び２８内に円周方向に均等に分離される方式で配置される。
【００８７】
図１２は、合計で８つの視野ファセット２３ａを有する視野ファセットミラー２３のタイプの視野ファセットミラーを用いて図１１に記載の全体瞳ファセット配置を通して選択することができる異なる照明設定ａａ、ａｂ、ａｃ．．．ａｚ、及びｂａを示している。それによって前と同じく例えば二重極照明設定、環状照明設定、多重極照明設定、四重極照明設定、及び中心Ｚの周りの円周方向に互いに対して９０°だけ回転された異なる半径方向広がりの極を有する四重極照明設定がもたらされる。
【００８８】
瞳ファセットミラーを持たない照明系では、必ずしも光学構成要素を置く必要がない瞳平面の照明光による照明の強度分布によって照明瞳が決定される。ＤＥ  １０３  １７  ６６７  Ａ１又はＵＳ  ２０１０／０２３１８８２  Ａ１から公知であるような鏡面反射器を含む照明系の場合には、照明系の光学要素が瞳平面に置かれることはない。本明細書に説明する瞳ファセットミラーの使用を有する構成と類似の設定可能な照明瞳の構成は、鏡面反射器の第２のファセット付き構成要素を静止状態で具現化することを可能にする。次に、第２のファセット付き要素のファセットの変位機能は必要ではない。
【００８９】
ナノ構造化又は微細構造化構成要素、例えば、半導体メモリチップを製造するために、最初に、レチクル５と、照明光９に対して感光性を有するコーティングを有するウェーハ８とが与えられる。次いで、レチクル５の少なくとも１つの区画が、投影露光装置１又は２１を用いてウェーハ８上に投影される。その後に、照明光９によって露光されたウェーハ８上の感光層が現像される。
【００９０】
レチクル５上の構造配置又は必要とされる分解能性能に基づいて、対応する照明設定は、照明を受ける鏡面ファセット１３又は瞳ファセット２５の対応する選択によって選択される。この選択は、中央制御デバイス４ａを用いた伝達ファセット１１又は視野ファセット２３ａの傾斜角の対応する事前定義によって実施される。
【符号の説明】
【００９１】
１  ＥＵＶ照明系
４  ＥＵＶ投影露光装置
９  ＥＵＶ照明光
１２  伝達ファセット
１４  鏡面ファセットミラー
【図１】
2020122989.tif 000003
【図２】
2020122989.tif 000004
【図３】
2020122989.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020122989.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020122989.tif 000009
【図８】
2020122989.tif 000010
【図９】
2020122989.tif 000011
【図１０】
2020122989.tif 000012
【図１１】
2020122989.tif 000013
【図１２】
2020122989.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月9日(2020.6.9)
【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】
ＥＵＶ投影リソグラフィのための照明系（１）であって、
下流結像光学ユニット（６）の物体視野（３）が配置され、この物体視野（３）には、次に、物体変位方向（ｙ）に変位可能な物体（５）が配置可能である照明視野をＥＵＶ光源（２）の照明光（９）を用いて照明するための照明光学ユニット（１０、２３、２４）を含み、
ＦＥＬとして具現化された前記照明光（９）を生成するための光源（２）を含み、
前記照明光学ユニットは、
前記ＥＵＶ照明光（９）のビームの部分ビーム（９ｉ）の反射誘導のための複数の視野ファセット（２３ａ）を含む視野ファセットミラー（２３）と、
複数の瞳ファセット（２５）を含む瞳ファセットミラー（２４）であって、前記照明光（９）を用いて照明される瞳ファセット（２５）の場所分布が、前記物体視野（３）における該照明光（９）の照明角度分布を予め定める前記瞳ファセットミラー（２４）と、
を含み、
前記視野ファセット（２３ａ）は、前記瞳ファセット（２５）を通じて互いの上に重ね合わされる方式で前記物体視野（３）内に結像され、
前記瞳ファセット（２５）は、互いから１つの瞳ファセットの直径（ｄ）よりも大きく互いから空間的に分離される方式で配置された前記瞳ファセットミラー（２４）上の場所領域（２６、２７、２８）に配置される、
ことを特徴とする照明系（１）。
【請求項２】
前記場所領域の少なくとも１つ（２７、２８）が、前記瞳ファセットミラー（２４）上のリングとして配置されることを特徴とする請求項１に記載の照明系。
【請求項３】
それぞれの前記ファセット上の前記照明光部分ビーム（９ｉ）の入射角の２°よりも小さい局所角度帯域幅を特徴とする請求項１から請求項２のいずれか１項に記載の照明系。
【請求項４】
結像される物体（５）が、前記物体視野（３）に配置可能であり、
前記物体視野（３）を基板（８）が配置可能である像視野（７）内に結像するための投影光学ユニット（６）を含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の照明系。
【請求項５】
前記投影光学ユニット（６）の入射瞳（１７）が、前記物体視野（３）の下流のビーム経路に位置することを特徴とする請求項４に記載の光学系。
【請求項６】
前記瞳ファセットミラー（２４）は、前記物体視野（３）の上流での照明光（９）のビーム経路内で最後のミラーであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の照明系。
【請求項７】
視野ファセットミラー（２３）の上流の照明光（９）のビーム経路にビーム成形デバイス（１０）が配置されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の照明系。
【請求項８】
前記場所領域のうちの１つは、瞳ファセットミラー（２４）上で中心に配置されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の照明系。
【請求項９】
中心場所領域は、隣接場所領域から、該中心場所領域全体の直径よりも大きい距離だけ空間的に離れていることを特徴とする、請求項８に記載の照明系。
【請求項１０】
リング形状場所領域が、隣接場所領域への、該リング形状場所領域の半径方向リング厚よりも大きい距離に配置されることを特徴とする、請求項２から請求項９のいずれか１項に記載の照明系。
【請求項１１】
前記瞳ファセットミラーの外縁に少なくとも１つのリング形場所領域が配置されることを特徴とする、請求項２から請求項１０のいずれか１項に記載の照明系。
【請求項１２】
前記瞳ファセットミラーの外縁と中心領域の間に、少なくとも１つのリング形場所領域が配置されることを特徴とする、請求項２から請求項１１のいずれか１項に記載の照明系。
【請求項１３】
前記視野ファセットミラーが２０個よりも少ない視野ファセットを有することを特徴とする、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の照明系。
【請求項１４】
前記瞳ファセットミラーが１００個よりも少ない瞳ファセットを有することを特徴とする、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の照明系。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の照明系に使用するための瞳ファセットミラー（２４）。
【請求項１６】
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の照明系を含み、
物体視野（３）を基板（８）が配置可能である像視野（７）内に結像するための投影光学ユニット（６）を含む、
ことを特徴とする投影露光装置（４）。
【請求項１７】
構造化構成要素を生成する方法であって、
請求項１６に記載の投影露光装置（４）を与える段階と、
レチクル（５）を与える段階と、
前記レチクル（５）の物体視野（３）に配置された面をウェーハ（８）の感光層上に投影する段階と、
を含むことを特徴とする方法。