(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロリソグラフィ投影露光装置であって、
光学面（４６；Ｍ６）と、
前記光学面に関連するパラメータを該光学面上の複数の位置で測定するように構成された測定デバイス（９０）と、
を含み、
前記測定デバイス（９０）は、
ａ）ｉ）測定光（９４）を放出するように構成された光射出ファセット（１０６）を各々が有する複数の照明部材（１０３）、及び
ｉｉ）少なくとも２つの光射出ファセット（１０６）が配置された物体平面（１０８）と、前記光学面と少なくとも実質的に一致する像平面（１１２）との間の結像関係を共通の結像系によって確立し、それによって該少なくとも２つの光射出ファセット（１０６）の像である複数の測定光スポットを該光学面上に生成する光学結像系（１１０）、
を含む照明ユニット（９２）と、
ｂ）測定光の特性をそれが前記測定光スポットにおいて前記光学面と相互作用した後に測定するように構成された検出器ユニット（９６）と、
ｃ）前記検出器ユニット（９６）によって判断された前記測定光の前記特性に基づいて、前記位置の各々に対して前記面関連パラメータを判断するように構成された評価ユニット（１０２）と、
を含む、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記光学面（４６；Ｍ６）に関連し、かつ複数の位置で測定される前記パラメータは、該光学面の形状を定めることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光学面（４６；Ｍ６）を変形するように構成された面変形ユニット（１３０）を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記光学面（４６；Ｍ６）は、それが前記測定光の少なくとも実質的な部分を反射するように構成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項に記載の装置。
【請求項５】
前記光学面（４６）は、入射光線を制御信号に応じて可変である反射角で反射するようになったミラー（Ｍij）のアレイによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ミラー（Ｍij）は、少なくとも１つの傾斜軸（５６ｘ，５６ｙ）によって傾斜されるように構成されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
ミラー（４６）の前記アレイは、装置の照明系（１２）に配置され、
前記ミラー（Ｍij）は、前記照明系（１２）の系瞳面（７０）の方向に投影光を向ける、
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の装置。
【請求項８】
ｄが、前記光射出ファセット（１０６）と前記光学面（４６；Ｍ６）の間の平均距離であり、ｐsが、該光学面上に生成された前記光スポットの平均ピッチであり、かつλが、前記測定光の中心波長である時に、ｐs2＜５λｄという条件が成り立つことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つの照明部材（１０３）が、
ａ）測定光を生成するようになった測定光源（１０４）と、
ｂ）前記測定光源（１０４）によって生成された前記測定光の発散を低減するように該測定光の光路に配置された集光器（１１８）と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの照明部材が、前記光学面（４６；Ｍ６）上の同じ光スポットに測定光を向ける少なくとも２つの測定光源（図１４の１０４）を含むことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも２つの測定光源（１０４）は、前記集光器（１１８）の後焦点面に配置されることを特徴とする請求項９及び請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記結像系（１１０）は、少なくとも２つのサブ結像系を含み、
各サブ結像系は、前記照明ユニット（９２）に収容された２つ又はそれよりも多くであるが、全部ではない光射出ファセット（図８及び図１０の１０６）が配置された物体平面を有する、
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記サブ結像系（１１４ａ，１１６；１１４ｂ，１１６）は、｜β｜＝Ｎ・Ｒである倍率βを有し、ここで、Ｎ＝２，３，４，．．．であり、Ｒ＝ｐs／ｐfは、前記光学面（４６；Ｍ６）上に生成された前記光スポットの平均ｐsピッチと隣接する光射出ファセット（１０６）の平均ピッチｐfとの間の比であ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項に記載の装置。
【請求項１４】
前記照明ユニットは、ｎ≧Ｎ2個の照明サブユニットに再分割され、
各照明サブユニットは、前記照明部材（１０３）の一部を含み、該一部の光射出ファセット（１０６）は、前記結像サブユニットのうちの１つの前記物体平面に配置されている、
ことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記光学系の前記物体平面（図１３の１０８）及び前記像平面（１１２）は、互いに対して傾斜されることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、マスクを感光面上に結像するマイクロリソグラフィ露光装置に関し、具体的には、光学面、例えば、ミラー又はミラーアレイと、光学面に関連するパラメータを複数の位置で測定するように構成された測定デバイスとを含むそのような装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロリソグラフィ（フォトリソグラフィ又は単にリソグラフィとも呼ぶ）は、集積回路、液晶ディスプレイ、及び他の微細構造デバイスの製作のための技術である。マイクロリソグラフィ処理は、エッチング処理と共に基板、例えば、シリコンウェーハ上に形成された薄膜積層体内に特徴部をパターン形成するのに使用される。製作の各層では、最初にウェーハが、深紫外（ＤＵＶ）光又は極紫外（ＥＵＶ）光のような放射線に敏感な材料であるフォトレジストで被覆される。次に、上部にフォトレジストを有するウェーハが、投影露光装置内で投影光に露光される。この装置は、パターンを含むマスクをフォトレジストがマスクパターンによって判断されるある一定の位置でのみ露光されるようにフォトレジスト上に投影する。露光後にフォトレジストは現像され、マスクパターンに対応する像が生成される。次に、エッチング処理が、このパターンをウェーハ上の薄膜積層体内に転写する。最後に、フォトレジストが除去される。異なるマスクを用いたこの工程の繰返しにより、多層微細構造化構成要素がもたらされる。
【０００３】
投影露光装置は、一般的に、マスクを照明するための照明系と、マスクを整列させるためのマスク台と、投影対物系と、フォトレジストで被覆されたウェーハを整列させるためのウェーハアラインメント台とを含む。照明系は、マスク上で、例えば、矩形又は湾曲形のスリットの形状を有することができる視野を照明する。
【０００４】
現在の投影露光装置では、２つの異なる種類の装置の間で区別を付けることができる。一方の種類では、ウェーハ上の各ターゲット部分は、マスクパターン全体をそのターゲット部分の上に一度に露光することによって照射される。そのような装置を一般的にウェーハステッパと呼ぶ。一般的に、ステップアンドスキャン装置又はスキャナと呼ぶ他方の種類の装置では、各ターゲット部分は、投影ビームの下で走査方向に沿ってマスクパターンを漸次的に走査し、それと同期してこの方向と平行又は反平行に基板を移動させることによって照射される。ウェーハの速度とマスクの速度の比は、通常は１よりも小さく、例えば、１：４である投影対物系の倍率に等しい。
【０００５】
「マスク」（又はレチクル）という用語は、パターン形成手段として広義に解釈すべきであることは理解されるものとする。一般的に使用されるマスクは、透過パターン又は反射パターンを含み、例えば、バイナリ、交替位相シフト型、減衰位相シフト型、又は様々な混成マスク型のものとすることができる。しかし、能動的マスク、例えば、プログラマブルミラーアレイとして達成されるマスクも存在する。また、プログラマブルＬＣＤアレイを能動的マスクとして使用することができる。
【０００６】
理想的には、照明系は、マスク上の照明視野の各点を明確に定められた放射照度及び角度分布を有する投影光を用いて照明する。角度分布という用語は、マスク平面内の特定の点に向けて収束する光束の全体の光エネルギが、光束を構成する光線の様々な方向の中で如何に配分されるかを表す。
【０００７】
マスク上に入射する投影光の角度分布は、通常はフォトレジスト上に投影されるパターンの種類に適応される。例えば、比較的大きいサイズの特徴部は、小さいサイズの特徴部とは異なる角度分布を必要とする可能性がある。投影光の最も一般的に使用される角度分布を従来照明設定、輪帯照明設定、二重極照明設定、及び四重極照明設定と呼ぶ。これらの用語は、照明系の系瞳面内の放射照度分布を意味する。例えば、輪帯照明設定では、系瞳面内で環状領域のみが照明される。従って、投影光の角度分布には小さい角度範囲しか存在せず、従って、全ての光線は、マスク上に類似の角度で傾斜して入射する。
【０００８】
当業技術では、望ましい照明設定を得るためにマスク平面内の投影光の角度分布を修正する様々な手段が公知である。マスク平面に様々な角度分布を生成するのに最大の柔軟性を得るために、瞳面を照明するミラーアレイを使用することが提案されている。
【０００９】
ＥＰ１  ２６２  ８３６  Ａ１では、ミラーアレイは、１０００個を超える微細ミラーを含むマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）として達成される。ミラーの各々は、２つの直交傾斜軸の回りに傾斜させることができる。従って、そのようなミラーデバイス上に入射する放射線をほぼあらゆる望ましい半球方向に反射することができる。ミラーアレイと瞳面の間に配置されたコンデンサーレンズは、ミラーによって生成された反射角を瞳面内の位置に変換する。この公知の照明系は、各々が１つの特定の微細ミラーに関連付けられ、このミラーを傾斜させることによって瞳面にわたって自由に移動可能な複数のスポットで瞳面を照明することができる。
【００１０】
類似の照明系は、ＵＳ  ２００６／００８７６３４  Ａ１、ＵＳ  ７，０６１，５８２  Ｂ２、及びＷＯ  ２００５／０２６８４３  Ａ２から公知である。そのような傾斜可能ミラーアレイは、ＥＵＶ照明系に対しても提案されている。
【００１１】
個々のミラーの向きは、高精度で高速に制御すべきである。この目的のために、閉ループ制御を使用することが提案されている。そのような制御方式は、各ミラーの向きを高い繰返し頻度でモニタすることを必要とする。
【００１２】
国際出願ＷＯ  ２００８／０９５６９５  Ａ１は、各個々のミラーの向きを測定することを可能にする測定デバイスを開示している。この目的のために、各ミラーに対して個別の測定光束を生成する照明ユニットが設けられる。検出器は、光束がミラーから反射された後にこれらの光束の角度を測定する。ミラー上に入射する光束の方向が既知である場合には、ミラーの向きを反射光束の測定方向に基づいて評価ユニットによって判断することができる。時間又は周波数多重化を使用することにより、ミラーの向きを連続して判断することができ、又は一度に判断することができる。
【００１３】
照明ユニットは、ミラー上に向けられる測定光束を生成する光源としてレーザダイオードアレイ、特に、垂直空洞面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を使用する。各レーザダイオードに対して、レーザダイオードの前方に配置され、ダイオードの光射出ファセットをミラーのうちの１つの上に結像する結像レンズが設けられる。好ましくは、結像レンズは、レーザダイオードと同じピッチを有するマイクロレンズアレイを形成する。
【００１４】
しかし、多くの場合に、最も好ましい寸法のそのような測定デバイスの下でも測定精度は満足のゆくものではないことが見出されている。
【００１５】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の視野内での類似の測定においても同じ問題に遭遇する。例えば、そのような装置の投影対物系内には、恐らくは、収差を補正するために変形することができる光学面を有する光学要素が存在する。光学面の変形は、機械力を作用するアクチュエータを用いて、又は放射線を光学面上のある一定の区域上に向けることによって達成することができる。アクチュエータを制御するために、光学面に関連するパラメータを複数の位置で測定するように構成された測定デバイスを用いて光学面の形状を測定することができる。光学面が連続又は不連続のいずれのものであるかは実際に問題ではないので、ミラーアレイの場合と同様に、そのような場合にも測定精度は時として満足のゆくものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】ＥＰ１  ２６２  ８３６  Ａ１
【特許文献２】ＵＳ  ２００６／００８７６３４  Ａ１
【特許文献３】ＵＳ  ７，０６１，５８２  Ｂ２
【特許文献４】ＷＯ  ２００５／０２６８４３  Ａ２
【特許文献５】ＷＯ  ２００８／０９５６９５  Ａ１
【特許文献６】ＷＯ  ２００５／０７８５２２  Ａ
【特許文献７】ＵＳ  ２００４／００３６９７７  Ａ１
【特許文献８】ＵＳ  ２００５／００１８２９４  Ａ１
【特許文献９】ＤＥ  １０  ２００８  ０５０  ４４６．７
【特許文献１０】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０１０９１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、光学面と、複数の位置で面関連パラメータを測定するように構成されて改善された精度を有する測定デバイスとを含むマイクロリソグラフィ投影露光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明により、この目的は、測定デバイスが、複数の照明部材を含む照明ユニットを有するマイクロリソグラフィ投影露光装置によって達成される。各照明部材は、測定光を放出するように構成された光射出ファセットを有する。照明ユニットは、少なくとも２つの光射出ファセットが配置された物体平面と、光学面と少なくとも実質的に一致する像平面との間の結像関係を確立し、それによって少なくとも２つの光射出ファセットの像である複数の測定光スポットを光学面上に生成する光学結像系を更に含む。測定デバイスは、測定光の特性を測定光が測定光スポットにおいて光学面と相互作用した後に測定するように構成された検出器ユニットを更に含む。評価ユニットは、検出器ユニットによって判断された測定光の特性に基づいて、位置の各々に対して面関連パラメータを判断するように構成される。
【００１９】
本発明者は、従来技術において提案されているように、光学面上に照明部材を結像するのに結像レンズアレイが使用される場合には、回折効果が顕著になる可能性があることに気付いた。回折は、少なくとも照明部材の好ましい寸法、光学面上の位置、及びこれらの間の距離において、測定光スポットが不鮮明になり、望ましい位置に限定されずに隣接する位置に拡大することになるという結果を有する可能性がある。測定光が隣接する位置の上に入射する場合には、この入射は、測定精度に対して悪影響を有する。
【００２０】
そのような従来技術方式とは対照的に、本発明は、光学結像系の共通の物体平面内に照明部材の少なくとも２つの光射出ファセットを配置することを提案する。この結像系は、少なくとも２つ、好ましくは、全ての光射出ファセットが配置される大きい物体平面をもたらすので、光学結像系内に含まれる光学要素の直径は、解像度を低下させる傾向を有する回折を無視することができる程度まで大きくなる。その結果、測定光スポットは、回折パターンによって不鮮明になることは実質的にない。従って、不鮮明な測定光スポットの得られる測定精度の低下は回避される。測定光スポットの重ね合わせが許される場合には、本発明は、測定光スポットの密度を高めるために使用することができ、それによっても測定精度が改善する。
【００２１】
「物体平面」又は「像平面」という用語は、これらの平面が完全に平坦であることを必ずしも意味しないことは理解されるものとする。一部の用途、例えば、ＥＵＶ投影対物系における結像ミラーの曲面を測定するためのものでは、曲面が有利である場合がある。
【００２２】
一実施形態では、光学面に関連し、かつ複数の位置において測定されるパラメータは、光学面の形状を定める。これは、光学面の形状を非接触方式で高精度に測定することを可能にすることから特に有利である。本出願に使用する「形状」という用語は、光学面の向きを含むこともできる。光学面に関連するパラメータは、例えば、光学面の透過率又は反射率とすることができる。パラメータは、光学面を形成する界面を有する光学材料の屈折率とすることができる。従って、本発明は、面形状測定デバイスに限定されない。
【００２３】
光学面の形状測定は、装置が、光学面を変形するように構成された面変形ユニットを含む場合は特に有利である。そのような変形は、光学系、特に、投影露光装置の投影対物系における波面誤差を低減するために生成することができる。面変形ユニットは、例えば、光学面を含む光学要素を曲げるために光学面に対して作用する力を生成するように構成されたアクチュエータを含むことができる。面変形ユニットは、光学面上の選択された区域の方向に光を向ける加熱光源を含むことができる。この場合、加熱光の吸収は、光学面の変形をもたらす。この場合、測定デバイスは、閉ループ制御の一部を形成し、面変形ユニットによって生成された面変形をモニタすることができる。
【００２４】
一実施形態では、光学面は、測定光のうちの少なくとも実質的な部分を反射するように構成される。例えば、光学面は、収差を補正するために投影露光装置に使用される適応ミラーによって形成することができる。しかし、光学面は、レンズのような屈折光学要素上に形成することができる。この場合、光学面から反射される光の分量は（小さいにも関わらず）、面関連特性を測定するには十分なものとすることができる。好ましい実施形態では、光学面は、測定光の１０％超、好ましくは、５０％超を反射するように構成される。測定光と光学面との相互作用は、必ずしも反射でなくてもよく、屈折とすることができる。この場合、測定光のうちの反射部分ではなく、透過部分の特性が測定される。
【００２５】
別の実施形態では、光学面は、入射光線を制御信号に応じて可変である反射角で反射するようになったミラーのアレイによって形成される。この光学面は、ミラー面を変形することにより、又はより簡単には少なくとも１つの傾斜軸に傾斜されるように構成されたミラーを設けることによって得ることができる。
【００２６】
そのようなミラーアレイは、装置の照明系に配置することができる。この場合、ミラーは、投影光を照明系の系瞳面の方向に向ける。それによってマスク上に入射する光の角度光分布（照明設定）を柔軟に変更することが可能になる。
【００２７】
本発明は、ｐs2＜５λｄという条件が成り立つ場合に特に有利である。ここでｄは、光射出ファセットと光学面の間の平均距離であり、ｐsは、光学面上に生成される光スポットの平均ピッチであり、λは測定光の中心波長である。そのような条件の下では、回折効果は非常に有意になり、従って、回折によってもたらされる悪影響を低減する本発明を最も有利に使用することができる。
【００２８】
一実施形態では、少なくとも１つの照明部材は、測定光を生成するようになった測定光源を含む。測定光源によって生成される測定光の発散を低減するように、測定光の光路内に集光器が配置される。集光器は、測定光源上に直接に適用された正のレンズ又はレンズ配列、回折要素、又はＧＲＩＮレンズによって形成することができる。集光器は、この場合、集光器の後面によって形成される光射出ファセットを光学面上に結像する結像系のサイズ及び複雑度を低減することを可能にするという理由から有利である。これは、集光器の射出ファセットから射出する測定光が小さい発散を有し、従って、結像系が対処すべきである幾何学的光学流束が減幅することによる。
【００２９】
集光器は、光学面上の同じ光スポットに測定光を向ける少なくとも２つの測定光源を含む少なくとも１つの照明部材を有することも可能にする。この場合、照明部材は、依然として単一の光射出ファセットを有するが、この光射出ファセットは、少なくとも２つの測定光源によって照明することができる。一実施形態では、少なくとも２つの測定光源は、集光器の後焦点面に配置される。この概念は、光源の故障の場合に冗長性を与えるのに使用することができる。
【００３０】
有害な回折効果を回避するという利点は、照明ユニット内に含まれる全ての光射出ファセットをただ１つの結像系によって光学面上に結像すべきであることを要求しない。一部の場合には、結像系は、照明ユニット内に含まれる２つ又はそれよりも多くであるが、全部ではない光射出ファセットが配置された物体平面を各々が有する少なくとも２つのサブ結像系に再分割することが有利である場合がある。更に、結像系の１つ又はそれよりも多くの光学要素を全ての照明部材によって生成された測定光に露光し、他の（通常は小さい）光学要素を照明部材のうちの一部だけによって生成された測定光に露光することも可能である。
【００３１】
Ｎ＝２，３，４，．．．であり、Ｒ＝ｐs／ｐfが、光学面上の隣接する測定光スポットの平均ピッチｐsと、隣接する光射出ファセットの平均ピッチｐfとの間の比である時に、サブ結像系は、｜β｜＝Ｎ・Ｒである倍率βを有する。この場合、光射出ファセットのアレイは、光学面上に照明されるスポットの密度が１／Ｎ倍だけ低減されるように光学面上に結像される。サブ結像系は、１つのサブ結像系によって照明されないスポットが、別のサブ結像系によって照明され、それによっていくつかの交互照明パターンがもたらされるように配置することができる。別のサブ結像系の照明部材によって照明することができるスポットを照明することができる付加的なサブ結像系を追加することができ、それによって冗長性が与えられる。更に、これは、光源の故障の場合に測定デバイスの信頼性を改善する。
【００３２】
上述のような倍率では、照明ユニットは、ｎ≧Ｎ2個の照明サブユニットに再分割することができる。各照明サブユニットは、次に、光射出ファセットが結像サブユニットのうちの１つの物体平面に配置された照明部材の一部を含む。照明サブユニットは、次に、光源と、集光器と、電気回路とを含む光学構成要素として形成することができ、そのような構成要素は、故障の場合に交換することができ、又は冗長性の程度を変更すべきである場合に照明ユニットに追加するか又はそこから除去することができる。
【００３３】
光学系の物体平面と像平面は、特に、シャインプルーフ条件に従って互いに対して傾斜させることができる。それによって光学面は、傾斜させて照明することが可能になり、それによって検出器ユニットの配列が簡素化される。一実施形態では、光学系の２つの光学要素は、平行に延びてある一定の距離だけ分離した回転対称軸を有する。
【００３４】
本発明の様々な特徴及び利点は、添付図面と関連して以下に続く詳細説明を参照することによってより容易に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明による投影露光装置の大幅に簡略化した斜視図である。
【図２】図１に示す投影露光装置に収容される照明系を通る子午断面図である。
【図３】図２の照明系内に含まれるミラーアレイの斜視図である。
【図４】本発明による測定デバイスを示す図２の拡大抜粋図である。
【図５】図４に示す測定デバイスに対して使用することができる第１の実施形態による照明ユニットを通る子午断面図である。
【図６】照明部材が集光器を含む図４に示す測定デバイスに対して使用することができる第２の実施形態による照明ユニットを通る子午断面図である。
【図７】２つの照明部材を示す図６の拡大抜粋図である。
【図８】結像系が３つのサブ結像系を含む図４に示す測定デバイスに対して使用することができる第３の実施形態による照明ユニットを通る子午断面図である。
【図９】結像系とミラーアレイの間の距離が特に大きい図４に示す測定デバイスに対して使用することができる第４の実施形態による照明ユニットを通る子午断面図である。
【図１０】倍率が異なって設定された図４に示す測定デバイスに対して使用することができる第５の実施形態による照明ユニットを通る子午断面図である。
【図１１】照明部材のアレイの３次元配列を示す概略図である。
【図１２】別の実施形態に関する図１１と類似の概略図である。
【図１３】物体平面が像平面に対して傾斜された図４に示す測定デバイスに対して使用することができる第６の実施形態による照明ユニットを通る子午断面図である。
【図１４】第７の実施形態による複数の照明部材を通る子午断面図である。
【図１５】第８の実施形態によるＥＵＶ投影露光装置の概略図である。
【図１６】図１５の拡大詳細抜粋図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
Ｉ．投影露光装置の一般的な構造
図１は、投影光ビームを生成するための照明系１２を含むＤＵＶ投影露光装置１０の非常に簡略化した斜視図である。投影光ビームは、微細構造１８を含むマスク１６上の視野１４を照明する。この実施形態では、照明視野１４は、近似的にリングセグメントの形状を有する。しかし、他の例えば矩形の照明視野１４の形状も考えられている。
【００３７】
投影対物系２０は、照明視野１４内の構造１８を基板２４上に堆積させた感光層２２、例えば、フォトレジスト上に結像する。シリコンウェーハによって形成することができる基板２４は、感光層２２の上面が、投影対物系２０の像平面に精密に位置するようにウェーハ台（図示せず）上に配置される。マスク１６は、マスク台（図示せず）を用いて投影対物系２０の物体平面に位置決めされる。投影対物系２０は１よりも小さい倍率を有するので、照明視野１４内の構造１８の縮小像１４’が感光層２２上に投影される。
【００３８】
投影中に、マスク１６及び基板２４は、Ｙ方向と一致する走査方向に沿って移動される。従って、照明視野１４は、照明視野１４よりも大きい構造区域を連続して投影することができるようにマスク１６上で走査を行う。多くの場合に、そのような種類の投影露光装置を「ステップアンドスキャン装置」又は単に「スキャナ」と呼ぶ。マスク１６の速度と基板２４の速度の間の比は、投影対物系２０の倍率の逆数に等しい。物体平面２０が像を反転させる場合には、マスク１６と基板２６は、反対方向に移動し、図１にはこれを矢印Ａ１とＡ２とで示している。しかし、本発明は、マスク１６及び基板２４がマスクの投影中に移動しないステッパツールに対して使用することもできる。
【００３９】
図示の実施形態では、照明視野１４は、投影対物系２０の光軸２６を中心に位置しない。そのような変形照明視野１４は、ある一定の種類の投影対物系２０において必要である可能性がある。他の実施形態では、照明視野１４は、光軸２６を中心に位置する。
【００４０】
２０ｎｍよりも短い、特に、１３．６ｎｍの投影光波長に向けて設計されたＥＵＶ投影露光装置は、同じ基本構造を有する。しかし、ＥＵＶ放射線を透過させるいかなる光学材料も存在しないので、ミラーのみが光学要素として使用され、同様にマスクも反射型のものである。
【００４１】
ＩＩ．照明系の一般的な構造
図２は、図１に示しているＤＵＶ照明系１２を通るより詳細な子午断面図である。明瞭化のために、図２の図は大幅に簡略化したものであり、正確な縮尺のものではない。特に、これは、様々な光学ユニットをごく少数の光学要素のみで表すことを意味する。現実には、これらのユニットは、かなり多くのレンズ及び他の光学要素を含む場合がある。
【００４２】
照明系１２は、ハウジング２８、及び図示の実施形態ではエキシマレーザ３０として達成される光源を含む。エキシマレーザ３０は、約１９３ｎｍの波長を有する投影光を放出する。他の種類の光源及び他の波長、例えば、２４８ｎｍ又は１５７ｎｍも考えられている。
【００４３】
図示の実施形態では、エキシマレーザ３０によって放出された投影光は、ビーム拡大ユニット３２に入射し、そこで光束は、幾何学的光学流束を変化させることなく拡大される。ビーム拡大ユニット３２は、図２に示しているようにいくつかのレンズを含むことができ、又は例えばミラー配列として達成することができる。投影光は、ビーム拡大ユニット３２から実質的に平行なビーム３４として射出する。他の実施形態では、このビームは、有意な発散を有する場合がある。平行ビーム３４は、照明系１２の全体寸法を短縮するために設けられた平面折り返しミラー３６上に入射する。
【００４４】
折り返しミラー３６からの反射後に、ビーム３４は、マイクロレンズ４０のアレイ３８上に入射する。ミラーアレイ４６は、マイクロレンズ４０の後焦点面内又はその近くに配置される。以下により詳細に説明するように、ミラーアレイ４６は、好ましくは、互いと垂直に整列した２つの傾斜軸によって互いに独立して傾斜させることができる複数の小さい個々のミラーＭijを含む。ミラーＭijの合計数は、１００を超えるか、又は更には数１０００を超えるとすることができる。ミラーＭijの反射面は平面とすることができるが、付加的な反射力が望ましい場合は曲面とすることができる。それとは別に、ミラー面は、回折構造を支持することができる。この実施形態では、ミラーＭijの数は、マイクロレンズアレイ３８内に含まれるマイクロレンズ４０の数に等しい。従って、各マイクロレンズ４０は、ミラーアレイ４６の１つのミラーＭij上に収束する光束を向ける。
【００４５】
個々のミラーＭijの傾斜移動は、照明系１２の全体系制御器５２に接続したミラー制御ユニット５０によって制御される。ミラーＭijの望ましい傾斜角を設定するのに使用されるアクチュエータは、ミラー制御ユニット５０から制御信号を受け取り、各個々のミラーＭijが、この制御信号に応じて変更することができる反射角で入射光線を反射することを可能にする。図示の実施形態では、個々のミラーＭijを配置することができる連続する傾斜角度範囲が存在する。他の実施形態では、アクチュエータは、限られた数の離散傾斜角しか設定することができないように構成される。
【００４６】
図３は、簡略化の目的で僅かに８×８＝６４個のミラーＭijを含むミラーアレイ４６の斜視図である。ミラーアレイ４６上に入射する光束５４ａは、ミラーＭijの傾斜角に依存して異なる方向に反射される。この概略的な図では、特定のミラーＭ35が、別のミラーＭ77に対して２つの傾斜軸５６ｘ、５６ｙの回りに傾斜され、ミラーＭ35及びＭ77によってそれぞれ反射される光束５４ｂ、５４ｂ’が異なる方向に反射されると仮定している。
【００４７】
再度図２を参照すると、ミラーＭijから反射された光束は、第１のコンデンサー５８上に入射し、コンデンサー５８は、若干発散する光束が、今度は少なくとも実質的に平行な光束として、複数の２次光源を生成する光学インテグレーター７２上に入射することを保証する。光学インテグレーター７２は、光線と照明系１２の光軸ＯＡとの間に形成される角度の範囲を拡大する。他の実施形態では、光学インテグレーター７２上に入射する光束がより大きい発散を有するように、第１のコンデンサー５８は省かれる。
【００４８】
図示の実施形態では、光学インテグレーター７２は、各々が平行な円柱マイクロレンズの２つの直交アレイを含む２つの基板７４、７６を含むフライアイレンズとして達成される。他の構成の光学インテグレーター、例えば、回転対称面を有するが、矩形の境界を有するマイクロレンズのアレイを含むインテグレーターも考えられている。照明系１２に適する様々な種類の光学インテグレーターが説明されているＷＯ  ２００５／０７８５２２  Ａ、ＵＳ  ２００４／００３６９７７  Ａ１、及びＵＳ  ２００５／００１８２９４  Ａ１を参照されたい。
【００４９】
参照番号７０は、マスク１４上に入射する光の角度分布を実質的に定める照明系１２の系瞳面を表す。通常、系瞳面７０は、平面又はいくらかの曲面であり、光学インテグレーター７２内又はその直近に配置される。系瞳面７０内の角度光分布は、それに続く視野平面内の強度分布に直接に変換されるので、光学インテグレーター７２は、マスク１６上の照明視野１４の基本的な幾何学形状を実質的に決める。光学インテグレーター７２は、角度範囲を走査方向ＹよりもＸ方向において大幅に拡大するので、照明視野１４は、走査方向ＹよりもＸ方向に沿って大きい寸法を有する。
【００５０】
光学インテグレーター７２によって生成される２次光源から射出する投影光は、図２では簡略化の目的だけのために単一のレンズで表す第２のコンデンサー７８に入射する。第２のコンデンサー７８は、系瞳面７０と、視野絞り８２が配置されたそれに続く中間視野平面８０との間のフーリエ関係を保証する。第２のコンデンサー７８は、２次光源によって生成された光束を中間視野平面８０内で重ね合わせて、それによって中間視野平面８０の非常に均一な照明が得られる。視野絞り８２は、複数の可動ブレードを含むことができ、マスク１６上の照明視野１４の鮮明な縁部を保証する。
【００５１】
視野絞り対物系８４は、中間視野平面８０とマスク１６が配置されたマスク平面８６との間の光学共役性をもたらす。従って、視野絞り８２は、視野絞り対物系８４によってマスク１６上に鮮明に結像される。
【００５２】
ＩＩＩ．測定デバイス
ミラーの向き、すなわち、傾斜軸５６ｘ、５６ｙ（図３を参照されたい）に対する傾斜角は、非常に正確に制御すべきである。これは、感光面２２上に生成されるパターンが、ミラーＭijの向きに依存する、系瞳面７０内の強度分布の変化に非常に影響され易いことによる。
【００５３】
ミラーＭijの向きは、ミラーＭijの向きを個別に測定することができる場合にのみ正確に制御することができる。この目的のために、照明系１２は、各ミラーＭij上に測定光を向け、そこから反射される測定光の方向を測定するように構成された測定デバイス９０を含む。
【００５４】
他の実施形態では、測定デバイス９０は、ミラーＭijの向きだけではなく、ミラーＭijの反射面の形状も測定するように構成される。これらの形状は、通常は高いエネルギの投影光の吸収によってもたらされる熱の結果として投影露光装置１０の作動中に変化する可能性がある。ＥＵＶ照明系では、ＤＵＶ照明系と比較して大きい分量の投影光がミラーによって吸収されるので、熱誘起の変形の問題は特別な関心事である。個々のミラーＭijの形状を測定するためには、各ミラーＭij上の１つの位置に対してだけではなく、複数の位置に対して面関連パラメータ（表面法線又は距離等）を取得すべきである。
【００５５】
いずれの場合にも、ミラーＭijは、一般的に大きい光学面を形成すると考えることができる。この場合、測定デバイス９０は、この光学面に関するある一定のパラメータをこの光学面上の複数の位置で測定する。各ミラーＭij上に少なくとも１つ、しかし、場合によって２つ又はそれよりも多くのそのような位置が存在する。パラメータは、例えば、表面法線とすることができ、又はミラーＭij上に３つ又はそれよりも多くの位置が存在する場合は距離とすることができる。この実施形態では、パラメータは、ミラーＭijの向き、従って、ミラーＭijによって一般的に形成される光学面の形状を表すのに適している。
【００５６】
測定デバイス９０は、測定したパラメータを制御ユニット５０に供給する。次に、制御ユニット５０は、測定されたミラーの向きと目標の向きとの間の偏位が所定の閾値を超えた場合に、一部又は全てのミラーＭijを再調節することができる。ミラーＭijの制御に関する更なる詳細は、本出願人が２００８年１０月８日に出願したドイツ特許出願ＤＥ  １０  ２００８  ０５０  ４４６．７、及び本出願人が２００８年１２月１９日に出願した国際特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０１０９１８から収集することができる。
【００５７】
次に、測定デバイス９０の一般的な構造を図２と、図２からのより詳細な拡大抜粋図である図４とを参照して以下に説明する。
【００５８】
測定デバイス９０は、各ミラーＭijに個別の測定光束９４を向ける照明ユニット９２を含む。ミラーＭijからの反射後に、測定光束９４は、検出器光学系９８及び位置解像センサ１００を含む検出器ユニット９６に入射する。検出器光学系９８は、測定光束９４の方向を位置解像センサ１００上の位置に変換するコンデンサーを含むことができる。センサ１００によって得られた位置データは、検出器ユニット９６によって測定された反射測定光束９４の方向に基づいてミラーＭijの向きを判断するように構成された評価ユニット１０２に供給される。次に、これらのデータは、上述の制御ユニット５０に供給される。検出器ユニット９６に関する更なる詳細は、上述のＷＯ  ２００８／０９５６９５  Ａ１に説明されている。
【００５９】
各ミラーＭijの向きを測定することができるためには、測定デバイス９２は、検出された測定光束９４がどのミラーＭijから反射されたかを識別することができなければならない。この点に関する１つの手法は、複数の個別照明部材１０３を含む照明ユニット９２を使用することである。各部材１０３は、ミラーＭijのうちの１つにもたらされる測定光束９４を生成する。照明部材１０３は個別に制御することができるので、センサ１００によって検出された測定光束９４を区別するために、例えば、時間領域又は周波数領域内での光学多重化を使用することができる。
【００６０】
照明ユニット９２が複数の個別照明部材１０３を含む場合には、各照明部材１０３によって生成される光束９４が１つのミラーＭij上にのみ入射することを確実にすべきである。言い換えれば、照明部材によってミラーＭij上に生成される測定光スポットは、隣接するミラーＭijのうちのあらゆる上の有意な区域を覆わないように非常に小さくなければならない。そうでなければ、測定精度は大幅に低下することになる。
【００６１】
この点に関して、上述のＷＯ  ２００８／０９５６９５  Ａは、各照明部材において個別の光学結像部材を使用することを提案している。各結像部材は、照明部材の光射出ファセットをそれに関連付けられたミラーＭij上に結像する。各結像部材は、正のレンズによって形成することができ、複数のレンズがマイクロレンズアレイを形成することができる。
【００６２】
しかし、好ましい幾何学形状条件（照明部材のピッチ、ミラーのピッチ、及び照明部材とミラーの間の距離）の結果として、回折が、ミラーＭij上に測定光束９４によって生成される測定光スポットを大きく不鮮明にすることが見出されている。この場合、これらのスポットは、１つのミラーＭijに封じ込められず、１つ又はそれよりも多くの隣接するミラーＭijを部分的に覆う。それによって測定デバイス９０を用いて得ることができる測定精度が重度に低下する。
【００６３】
１．第１の実施形態
図５は、第１の実施形態による照明ユニット９２を通る略子午断面図である。この実施形態では、照明部材は、２次元アレイで配置された光源１０４によって形成される。光源１０４は、本出願に特に適するレーザダイオード、例えば、垂直空洞面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）として達成することができ、これは、これらのレーザダイオードは、密に充填することができるが、それにも関わらず個別に制御することができるからである。各光源１０４は、物体平面１０８を像平面１１２上に結像する結像系１１０の物体平面１０８に配置された光射出ファセット１０６を有する。
【００６４】
図５には、結像系１１０を２つのレンズ１１４、１１６のみで表す。しかし、物体平面１０８を像平面１１２上に結像するために、他の特により複雑な結像系１１０を使用することができることを理解すべきである。測定光束９４がミラーＭij上に入射する方向は測定精度に対して重要であり、従って、正確に把握すべきであるから、結像系１１０をテレセントリック性に対して特に補正することができる。更に、結像系１１０は、光軸に沿って又はそれと垂直にマニピュレータを用いて移動させることができる調節可能な光学要素、例えば、レンズ又はミラーを含むことができる。光学要素の調節は、ミラーＭij上に生成される測定光スポットのサイズ及び／又は位置を一般的に変更するために使用することができる。
【００６５】
光源１０４は、個別マイクロレンズによってではなく、共通の結像系１１０によってミラーＭij上に結像されるので、結像系１１０の光学要素の直径は、一般的にかなり大きくなる。その結果、ミラーＭij上に生成される測定光スポット、すなわち、光射出ファセット１０６の像は、回折の結果として大きく不鮮明になることはない。従って、共通の結像系１１０の物体平面１０８内に光射出ファセット１０６を配置することにより、測定光スポットを１つの個々のミラーＭijの面に完全に封じ込めることが可能になる。従って、測定精度は、間違ったミラーＭijにもたらされる測定光の結果として低下することはない。
【００６６】
結像系１１０を用いて１つよりも多くの光射出ファセット１０６を結像することに関連する利点は、次式が満たされる場合は特に顕著である。
ｐs2＜５λｄ          （１）
ここで、ｐsは、光学面上に生成される測定光スポットの平均ピッチである。光学面がミラーＭijによって形成される場合には、このピッチｐsは、通常はミラーＭijのピッチｐmに等しくなる。上述の不等式では、ｄは、物体平面１０８と像平面１１２の間の距離を表し、λは、測定光の中心波長である。各光射出ファセットが、それ自体のレンズによってミラーＭij上に結像された場合に不等式（１）が満たされると、回折が、ミラーＭij上に生成される光スポットを測定精度の有意な低下をもたらす程度まで不鮮明にすることになる。
【００６７】
ミラーＭij上にスポットを生成する測定光束９４の開口数を変更するために、交換可能又は調節可能な開口絞り１１７を使用することができる。測定光束９４の均一な開口数は、検出器ユニット９６の設計を容易にする。
【００６８】
２．第２の実施形態
小さい光射出ファセット１０６を有する光源１０４は、大きい発散を有する測定光束９４を余儀なく生成する。それによって結像系１１０の光学設計をより困難にし、通常は、大きい直径を有する光学要素の使用を意味する大きい幾何学的光学流束がもたらされる。
【００６９】
図６は、各照明部材１０３が、測定光を生成する光源１０４に加えて、正の屈折力を有するマイクロレンズによって形成することができる集光器１１８を含む第２の実施形態による照明ユニット９２を図５と類似の図に示している。集光器１１８を形成するマイクロレンズは、光源１０４の直ぐ前方に位置決めされたマイクロレンズアレイを形成するように配置することができる。そのようなマイクロレンズは、光源１０４を形成するレーザダイオードの前面ファセット上に直接に適用することができる。
【００７０】
図７の拡大抜粋図に例示しているように、集光器１１８は、光源１０４によって放出された光束９４の発散を低減し、それによって光学系１１０が対処すべきである幾何学的光学流束が減幅する。それによって結像系１１０の設計が容易になり、通常は、より小さい直径を有する光学要素を使用することが可能になる（図６のレンズ１１４を図５のレンズ１１４と比較して参照されたい）。集光器１１８は、集光器１１８によって生成される回折が、ミラーＭij上に生成される光スポットの実質的な不鮮明さをもたらすことにならないように構成される。
【００７１】
図６に図示の実施形態では、光射出ファセット１０６は、今度は結像系１１０の物体平面１０８に配置された集光器１１８の後面によって形成される。従って、結像系１１０は、これらの後面によって形成された図５に図示の実施形態と比較して小さい発散を有する光束を放出する面を結像する。
【００７２】
３．第３の実施形態
図８は、第３の実施形態による照明ユニット９２を通る子午断面図である。図６及び図７に示している第２の実施形態とは対照的に、結像系１１０は、２つよりも多いが、全部ではない光射出ファセット１０６が配置される物体平面を各々が有する複数のサブ結像系を含む。図示の実施形態では、各々がそれぞれ２つの正のレンズ１１４ａ、１１６ａ、１１４ｂ、１１６ｂ、及び１１４ｃ、１１６ｃを含む３つのサブ結像系が存在する。
【００７３】
回折の結果として測定光スポットが隣接するミラーＭijに拡大するのを防止するためには、条件（２）を満たすべきである。
Ｍｐs2≧５λｄ          （２）
ここで、Ｍ＞２は、サブ結像系の最小直径が、光スポットのピッチｐsを超える際の係数である（すなわち、最小直径はＭｐsである）。
【００７４】
４．第４の実施形態
図９は、図５に示している第１の実施形態に類似する第４の実施形態による照明ユニット９２を通る子午断面図である。しかし、この実施形態では、結像系１１０は、第２のレンズ１１６と像平面１１２の間の距離がより大きいように構成される。それによって照明系１２内の測定デバイス９０の空間配列が簡素化される。更に、図５に図示の実施形態と比較して、測定光束３４の開口数が減少する。それによって検出器光学系９８の設計及び配列が容易になる。ここでもまた、照明部材１０３は、光源又は光源と集光器との組合せを含むことができる。
【００７５】
５．第５の実施形態
全ての上述の実施形態では、結像系１１０は、次式によって与えられる倍率βを有する。
｜β｜＝Ｒ＝ｐs／ｐf          （３）
ここで、ｐsは、ここでもまた、像平面１１２内のミラーＭij上の測定光スポットの平均ピッチであり、ｐfは、物体平面１０４内の光射出ファセット１０６の平均ピッチである（図８を参照されたい）。
【００７６】
図１０は、倍率βが異なって設定された第５の実施形態による照明ユニット９２を通る子午断面図である。第１の照明サブユニット１２２ａは、３つの照明部材１０３を含む第１のアレイ１２０ａ、並びに正のレンズ１１４ａ及びレンズ１１６を含むサブ光学系を含む。第２の照明サブユニット１２２ｂは、３つの照明部材１０３を含む第２のアレイ１２０ｂ、並びに正のレンズ１１４ｂ及びレンズ１１６を含むサブ光学系を含む。従って、レンズ１１６は、両方のサブ照明系１２２ａ、１２２ｂの一部である。
【００７７】
各サブ照明系１２２ａ、１２２ｂでは、サブ光学系の倍率βは、次式によって与えられる。
｜β｜＝２・Ｒ＝２・ｐs／ｐf          （４）
【００７８】
その結果、隣接する照明部材１０３は、測定光スポットを隣接するミラーＭij上ではなく、間に挟まれた１つのミラーによって分離されたミラー上に生成する。一般的な場合に、倍率βが次式を満たす場合には、隣接する照明部材１０３は、測定光スポットを隣接するミラーＭij上ではなく、所定の方向に沿って間に挟まれたＮ−１個のミラーによって分離されたミラー上に生成する。
｜β｜＝Ｎ・ｐs／ｐf          （５）
【００７９】
図１０に示している照明ユニット９２では、第１のアレイ１２０ａによって照明されないミラーＭijが、第２のアレイ１２０ｂによって照明され、更にその逆も同様であるように、第１及び第２のアレイ１２０ａ、１２０ｂは、それぞれレンズ１１４ａ及び１１４ｂに対して配置される。このようにして測定光スポットは、アレイ４６の全てのミラーＭij上に生成することができる。アレイ１２０ａ、１２０ｂの一方と、対応するレンズ１１４ａ及び１１４ｂそれぞれとの間の空間関係が、例えば、一方のアレイ又は対応するレンズを光軸と垂直に若干変位させることによって適切に変更される場合には、１つおきのミラーＭij上に２つの重ね合わせ測定光スポットを生成することができる。
【００８０】
式（５）を満たす倍率に関連する利点は、この実施形態の照明部材１０３のアレイの３次元配列を略示する図１１から更に明らかになる。照明部材１０３は、４つの２次元３×３アレイ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、及び１２０ｄを形成する。図１１の右手側には、ミラーアレイ４６上で照明部材１０３によって測定光スポットを生成することができる位置を円で示している。色の濃い区域は、測定光の存在を示しており、発光している照明部材１０３を位置と接続する線は、空間関係、すなわち、どの発光照明部材１０３がミラーアレイ４６上のどの位置を照明するかを示している。簡略化のために、照明部材１０３の光射出ファセットをミラーアレイ４６上に結像するサブ光学系を示していない。
【００８１】
図１１から明らかなように、アレイ１２０ａから１２０ｄは、照明部材１０３の光射出ファセットのピッチｐfよりもかなり大きい距離だけ分離させることができる。一方でアレイ１２０ａから１２０ｂと、アレイ１２０ａから１２０ｂをミラーアレイ４６上に結像するために設けられたサブ光学系との間の相対配列は、ミラーアレイ４６上の何処に測定光スポットを生成することができるかを決める。
【００８２】
一般的に、ミラーアレイがｍ×ｍ個のミラーＭijを含み、倍率がβ＝Ｎ・Ｒである場合、ゼロ冗長性の場合に、各々が（ｍ／Ｎ）×（ｍ／Ｎ）個の照明部材を含むｎ＝Ｎ2個のサブユニットを設けなければならない。
【００８３】
この概念は、以下の利点を有する。
【００８４】
ａ）アレイサイズの縮小
隣接するアレイ１２０ａから１２０ｄの間の距離は、隣接する照明部材１０３の間のピッチｐfよりもかなり大きいとすることができるので、アレイ１２０ａから１２０ｄを別々のユニットとして、例えば、複数のレーザダイオードが形成された別々のダイとして製造することができる。図１０及び図１１に示している簡略化した実施形態では、これらのアレイは３×３＝９個の照明部材１０３しか備えず、それに対してミラーアレイ４６は３６個のミラーＭijを含む。照明部材１０３のより小さいアレイの製造はより簡単であり、通常はより高い製造収量をもたらす。更に、照明部材１０３の故障の場合には、故障した照明部材を含む１つの（小さい）アレイを交換するだけでよい。前に説明した実施形態では、密度に充填されたアレイ内で単一の光源を交換するのは通常は不可能であるから、光源のアレイ全体を交換すべきである。
【００８５】
ｂ）冗長性
別の利点は、アレイ１２０ａから１２０ｄによって生成されるスポットの位置が、アレイ１２０ａから１２０ｄの間の空間関係をレンズ１１４ａから１１４ｄに対して緊密に変更することによって簡単に調節することができる点である。この利点は、ミラーアレイ４６上の位置を異なるアレイ１２０ａから１２０ｄの照明部材１０３によって照明することができるように冗長性を与える機能を含む。
【００８６】
これを２組の照明部材アレイ１２２ａから１２２ｂと１２２ａ’から１２２ｂ’とが設けられた図１２に略示している。円で示したミラーアレイ４６上の位置の各々は、一方の照明部材１０３がアレイ１２２ａから１２２ｂの１つに配置され、他方の照明部材１０３が他方のアレイ１２２ａ’から１２２ｂ’の１つに配置された２つの照明部材１０３によって照明することができる。
【００８７】
この概念は、投影露光装置１０が作動状態にされた後に付加的な照明サブユニットを追加することさえも可能にする。そのような状況は、例えば、照明部材１０３の寿命が予想したよりも短いことが見出された場合に発生する場合がある。この場合、照明部材の付加的なアレイを測定デバイス９０に追加することにより、照明部材１０３の冗長性の程度を簡単に高めることができる。
【００８８】
６．第６の実施形態
上述の実施形態では、ミラーアレイ４６は、結像系１１０の光軸に対して少なくとも実質的に垂直に配置することができることを仮定した。実際の系では、ミラーアレイ４６を傾斜して照明しなければならず、これは、そうした場合にのみ、測定デバイス９０のいかなる構成要素も投影光の伝播を遮蔽せず、ミラーＭijから反射された測定光束９４を検出器光学系９８（図４を参照されたい）によって受光することを保証することができることによる。結像系１１０の物体平面１０６及び像平面１１２が、シャインプルーフ条件を満たす場合には、そのような斜照明を簡単に達成することができる。
【００８９】
図１３は、図９に示している照明ユニットに類似する照明ユニット９２を示している。しかし、この実施形態では、ミラーアレイ４６が配置された像平面１１２に対して物体平面１０６が傾斜して配置されるにも関わらず、良好な結像品質が得られるようにシャインプルーフ条件が満たされる。更に、レンズ１１４、１１６は、共直線ではないが平行に延び、ある一定の距離だけ分離した回転対称軸Ａ１及びＡ２をそれぞれ有する。
【００９０】
７．第７の実施形態
照明部材１０３内に光源１０４の冗長性を与える手法を複数の照明部材１０３を通る子午断面図である図１４に例示している。各照明部材１０３は、光源１０４のアレイ及び１つの集光器を含む。集光器は、全ての照明部材１０３に対して共通の基板１２４上に印加されたレンズ１１８によって形成される。一実施形態では、照明部材１０３の光源１０４のうちの１つのみが、所定の時点で作動している。
【００９１】
物体平面１０８に配置された光射出ファセット１０６は、光源１０４によってではなく、集光レンズ１１８の後面によって形成される。光源１０４は、光射出ファセット１０６のサイズ及び位置が、照明部材１０３の光源１０４のうちのどの１つが現時点で測定光を生成しているかに依存しないように配置することができる。照明部材１０３の光源１０４のうちの１つが故障した場合には、光源１０４の制御は、この照明部材１０３の他の光源１０４のうちの１つが引き継ぐことを保証する。光射出ファセット１０６は固定されるので、この引き継ぎは、ミラーＭij上に生成されるスポットの位置又はサイズを変更することにはならず、測定光束９４がミラーＭij上に入射する方向に対してしか影響を持たないことになる。ミラーの向きを判断する際に、評価ユニット１０２によってこれに対処することができる。
【００９２】
８．第８の実施形態
図１５は、ＥＵＶ放射線源３０を有する照明系１２、反射マスク１６、及び投影対物系２０を含むＥＵＶ投影露光装置の概略図である。対物系２０は、支持体２４上に付加された感光面２２上にマスク１６の縮小像を形成する６つのミラーＭ１からＭ６を含む。
【００９３】
図示の実施形態では、最後のミラーＭ６は、適応ミラーである。この目的のために、ミラーＭ６の反射面を変形するように構成されたアクチュエータユニット１３０が設けられる。変形は、収差が低減するように判断される。この変形は、収差が時間変化する場合は特に有利である。
【００９４】
そのような時間変化収差は、マスク１６、又は照明系１２によって生成される照明設定が変更された後に発生する可能性があるから、多くの場合に、ミラーＭ１からＭ６の温度分布の変化によってもたらされる。
【００９５】
図１６は、ミラーＭ６及びアクチュエータユニット１３０の概略的な詳細側面図である。アクチュエータユニット１３０は、共通の支持構造１３３に固定された複数のアクチュエータ１３２を含み、図１６に双方向矢印で示しているように、ミラーＭ６に対して力を作用するように構成される。アクチュエータ１３２は、望ましい面変形が得られるようにアクチュエータ１３２を制御するアクチュエータ制御ユニット１３４によって制御される。
【００９６】
この目的のために、投影対物系２０は、図４から図１４を参照して上述したものと実質的に同じ測定デバイス９０を含む。照明ユニット９２は、測定光束９４をミラーＭ６の光学面上の選択された位置の方向に向ける複数の照明部材１０３を含む。反射測定光束は、検出器ユニット９６の検出器光学系９８に入射し、その後にセンサ１００によって検出される。照明ユニット９２及び検出器ユニット９６の配列は、この配列がＥＵＶ投影光１３８と干渉しないように判断される。
【００９７】
センサ１００に接続した評価ユニット１０２は、検出器ユニット９６によって測定された光束方向に基づいてミラーＭ６の形状を判断する。測定デバイス９０によって得られた面形状情報は、閉ループ制御方式でアクチュエータ１３２を制御するのに使用される。
【００９８】
好ましい実施形態の以上の説明は、一例として提供したものである。提供した開示内容から、当業者は、本発明及びそれに伴う利点を理解するのみならず、開示した構造及び方法に対する様々な変形及び修正が明らかであることを見出すであろう。従って、本出願人は、全てのそのような変形及び修正が、特許請求の範囲及びその均等物によって定められる本発明の精神及び範囲に収まるように含められることを求めるものである。
【符号の説明】
【００９９】
９２  照明ユニット
１０４  照明部材
１０６  光射出ファセット
１０８  物体平面
１１０  光学結像系
１１２  像平面
Ｍij  マイクロミラー
【図１】
0005587917.tif 000002
【図２】
0005587917.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005587917.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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