(57)【要約】【課題】結像光学系、反射結像光学系、更に別の結像光学系、この種の結像光学系を含む投影露光装置、この種の投影露光装置を用いた微細構造構成要素の生成の方法、及び本方法によって生成される微細構造構成要素を提供する。【解決手段】複数のミラー（Ｍ１からＭ１０）を有する結像光学系（７）は、物体平面（５）の物体視野（４）を像平面（９）の像視野（８）内に結像する。非掩蔽ミラー（Ｍ１からＭ８）間の光路では、結像光線（１５）は、物体平面（５）と平行に及び／又は像平面（９）と平行に配置された離間した平面の間の少なくとも１つの多重通過領域を通過する。結像光学系は、少なくとも１つの瞳平面（７６，７７，７８，１７）を有する。この瞳平面（７６，７７，７８，１７）は、非掩蔽ミラー（Ｍ１からＭ６）間の多重通過領域の外側に配置される。これは、容易な像誤差補正を提供する結像光学系をもたらす。相応に容易な像誤差補正を有する他の種類の結像光学系も同様に呈示する。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像光学系（７）の非掩蔽ミラー（Ｍ１，Ｍ２；Ｍ１からＭ４；Ｍ１からＭ６）間の光路における結像光線（１５）が、物体平面（５）と平行に及び／又は像平面（９）と平行に配置された離間した平面の間の少なくとも１つの多重通過領域（６１；６２，６３；６７，６８，６９）を数回通過し、結像光学系（７）が、少なくとも１つの瞳平面（１７，２３；６６，１７，２３；７６，７７，７８，１７）を含む、物体平面（５）の物体視野（４）を像平面（９）の像視野（８）内に結像する複数のミラー（Ｍ１からＭ６；Ｍ１からＭ８；Ｍ１からＭ１０）を有する結像光学系（７）であって、
全ての瞳平面（１７，２３；６６，１７，２３；７６，７７，７８，１７）が、非掩蔽ミラー（Ｍ１，Ｍ２；Ｍ１からＭ４；Ｍ１からＭ６）間の多重通過領域（６１；６２，６３；６７，６８，６９）の外側に配置される、
ことを特徴とする結像光学系（７）。
【請求項２】
前記物体視野（４）は、
互いに平行に距離（ＹＳ）だけ変位した同じ半径（Ｒ）を有する２つの漸変円（２７，２８）と、
両方の漸変円（２７，２８）の２つの端部をそれぞれ接続する２つの境界線（２９，３０）と、
によって境界が定められた円弧視野の形状を有し、
前記円弧視野（４）は、７５°よりも大きい方位角（α）を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の結像光学系。
【請求項３】
物体平面（５）の物体視野（４）を像平面（９）の像視野（８）内に結像する複数のミラー（Ｍ１からＭ６；Ｍ１からＭ８；Ｍ１からＭ１０）を有し、該物体視野（４）が、互いに平行に距離（ＹＳ）だけ変位した同じ半径（Ｒ）を有する２つの漸変円（２７，２８）と、両方の漸変円（２７，２８）の２つの端部をそれぞれ接続する２つの境界線（２９，３０）とによって境界が定められた円弧視野の形状を有する反射結像光学系（７）であって、
円弧視野（４）の方位角（α）が、７５°よりも大きい、
ことを特徴とする反射結像光学系（７）。
【請求項４】
物体平面（５）の物体視野（４）を像平面（９）の像視野（８）内に結像する複数のミラー（Ｍ１からＭ６；Ｍ１からＭ８；Ｍ１からＭ１０）を有する結像光学系（７）であって、
光軸（１８）を含み、
視野平面（５）とその直ぐ下流に配置された瞳平面（１７；６６）との間、
第１の瞳平面（６６）とその直ぐ下流に配置された第２の瞳平面（１７）との間、
という種類のうちの一方の結像光学系の境界平面の間に空間的に配置された少なくとも１つの非掩蔽ミラー群（１９；６４，６５；７２から７５）を含む、
ことを特徴とする結像光学系（７）。
【請求項５】
中心物体視野点から進行し、かつ結像光学系（７）の前記瞳平面（１７；６６）における瞳の中心を通過する主光線（１６）が、それが、
前記光軸（１８）が位置し、かつ
中心物体視野点から前記光軸（１８）への法線（２６）が垂直である、
主分離平面（２５）を貫通しないように、結像光学系（７）の前記少なくとも１つの非掩蔽ミラー群（１９；６４，６５；７２から７５）のミラー（Ｍ１，Ｍ２；Ｍ１からＭ４；Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３からＭ６）間の子午断面を進行する、
ことを特徴とする請求項４に記載の結像光学系。
【請求項６】
中心瞳掩蔽、言い換えれば、結像光線（１５）が結像光線（１５）の通過が可能な別の領域によって囲まれた瞳平面（１７）の領域を通過することを許さない配列を特徴とする請求項５に記載の結像光学系。
【請求項７】
前記物体視野（４）及び前記像視野（８）は、前記光軸（１８）から距離を置いて配置されることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の結像光学系。
【請求項８】
非掩蔽ミラー（Ｍ１，Ｍ２）間の前記光路では、結像光線（１５）が、前記物体平面（５）と平行に及び／又は前記像平面（９）と平行に配置された離間した平面の間の少なくとも１つの多重通過領域（６１）を数回通過し、
前記子午断面では、前記結像光線は、前記多重通過領域（６１）の境界を定めるこれらの平面の間で前記主分離平面（２５）を通過しない、
ことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項９】
７５°よりも大きい前記円弧視野（４）の方位角（α）を特徴とする請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項１０】
物体平面（５）の物体視野（４）を像平面（９）の像視野（８）内に結像する複数のミラー（Ｍ１からＭ６）を有し、少なくとも２つ（Ｍ１，Ｍ２）が非掩蔽のものである少なくとも４つのミラー（Ｍ１からＭ６）を含む結像光学系であって、
非掩蔽ミラーの１つ（Ｍ２）が、球面ミラーである、
ことを特徴とする結像光学系。
【請求項１１】
７５°よりも大きい前記円弧視野（４）の方位角（α）を特徴とする請求項１０に記載の結像光学系。
【請求項１２】
各場合に結像光路に１つの瞳平面（６６；７６から７８）がその間に配置されるいくつかの非掩蔽ミラー群（６４，６５；７２から７５）を特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項１３】
結像光（３）を通過させる貫通開口部（２０）を有する少なくとも１つの掩蔽ミラー（Ｍ３からＭ６；Ｍ５からＭ８；Ｍ７からＭ１０）を特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項１４】
少なくとも３つのミラー、好ましくは、正確に４つのミラー（Ｍ３からＭ６）が掩蔽された正確に６つのミラー（Ｍ１からＭ６）を含むことを特徴とする請求項１３に記載の結像光学系。
【請求項１５】
少なくとも３つのミラー、好ましくは、正確に４つのミラー（Ｍ５からＭ８）が掩蔽された正確に８つのミラー（Ｍ１からＭ８）を含むことを特徴とする請求項１４に記載の結像光学系。
【請求項１６】
少なくとも３つのミラー、好ましくは、正確に４つのミラー（Ｍ７からＭ１０）が掩蔽された正確に１０個のミラー（Ｍ１からＭ１０）を含むことを特徴とする請求項１４に記載の結像光学系。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の結像光学系（１７）と、
照明及び結像光（３）のための光源（２）と、
前記照明光（３）を前記結像光学系（７）の物体視野（４）まで誘導するための照明光学系（６）と、
を含むことを特徴とするイクロリソグラフィ投影露光装置。
【請求項１８】
照明光（３）を生成するための前記光源（２）は、５と３０ｎｍの間の波長を用いて構成されることを特徴とする請求項１７に記載の投影露光装置。
【請求項１９】
微細構造構成要素を生成する方法であって、
レチクル（１０）及びウェーハ（１１）を準備する方法段階と、
請求項１７又は請求項１８のいずれか１項に記載の投影露光装置を用いて、前記レチクル（１０）上の構造を前記ウェーハ（１１）の感光層上に投影する方法段階と、
前記ウェーハ（１１）上に微細構造を生成する方法段階と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法によって生成された微細構造構成要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結像光学系の非掩蔽ミラー間の光路内の結像光線が、物体平面に並行に及び／又は像平面に平行に配置された離間した平面の間の少なくとも１つの多重通過領域を数回通過し、かつ結像光学系が少なくとも１つの瞳平面を含む、物体平面の物体視野を像平面の像視野内に結像する複数のミラーを有する結像光学系に関する。
本発明は、更に、物体視野が、互いに平行にある一定の距離だけ変位した同じ半径を有する２つの漸変円と両方の漸変円の２つの端部をそれぞれ接続する２つの境界線とによって境界が定められた円弧視野の形状を有する、物体平面の物体視野を像平面の像視野内に結像する複数のミラーを有する反射結像光学系に関する。
【０００２】
更に、本発明は、結像光学系が光軸を含み、かつ結像光学系が、視野平面とその直ぐ下流に配置された瞳平面との間、又は第１の瞳平面とその直ぐ下流に配置された第２の瞳平面との間という種類のうちの一方の結像光学系の境界平面の間に空間的に配置された少なくとも１つの非掩蔽ミラー群を含む、物体平面の物体視野を像平面の像視野内に結像する複数のミラーを有する結像光学系に関する。
更に、本発明は、この種の結像光学系を含む投影露光装置、この種の投影露光装置を用いた微細構造構成要素の生成の方法、及び本方法によって生成される微細構造構成要素に関する。
【背景技術】
【０００３】
冒頭に示した種類の結像光学系は、ＵＳ６，７５０，９４８Ｂ２、ＵＳ２００６／０２３２８６７Ａ１、ＥＰ０，２６７，７６６Ａ２、ＵＳ７，２０９，２８６Ｂ２、及びＷＯ２００６／０６９，７２５Ａ１から公知である。ＷＯ２００５／０９８５０６Ａ１は、最小リング視野半径を有する反射屈折結像光学系を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ６，７５０，９４８Ｂ２
【特許文献２】ＵＳ２００６／０２３２８６７Ａ１
【特許文献３】ＥＰ０，２６７，７６６Ａ２
【特許文献４】ＵＳ７，２０９，２８６Ｂ２
【特許文献５】ＷＯ２００６／０６９，７２５Ａ１
【特許文献６】ＷＯ２００５／０９８５０６Ａ１
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｄ．Ａ．Ｔｉｃｈｅｎｏｒ他著「ＥＵＶ工学試験台」、「Ｌａｗｒｅｎｃｅ  Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ」、２０００年２月１４日、図６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、像誤差の補正を容易にするような方法で冒頭に示した種類の結像光学系を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、結像光学系の非掩蔽ミラー間の光路内の結像光線が、物体平面に並行に及び／又は像平面に平行に配置された離間した平面の間の少なくとも１つの多重通過領域を数回通過し、かつ結像光学系が少なくとも１つの瞳平面を含み、全ての瞳平面が、非掩蔽ミラーの間の多重通過領域の外側に配置されることを特徴とする物体平面の物体視野を像平面の像視野内に結像する複数のミラーを有する結像光学系により、本発明に従って達成される。
【０００８】
結像光学系の少なくとも１つの瞳平面を非掩蔽ミラーの間の光路の多重通過領域の外側に配置することにより、結像光学系のミラー間の口径食問題を引き起こさずに、小さい視野半径を有する円弧形物体視野を有する結像光学系を設計することが可能になる。小さい視野半径の結果、所定の視野サイズに対して、物体視野は、結像光学系の光軸の近くに配置される。この配列により、光軸から遠隔な領域において必要とされる高い非球面次数に加えて高い非球面性を不要にすることができるので、結像光学系の像誤差の補正が容易になる。従って、結像光学系のミラーをその反射面が球面表面から若干しか偏位しないように設計することができる。例えば、０．５の範囲の開口数を有するシステムにおいてさえも、反射面のこの反射面の最良適合球面との最大偏位が、５００μｍよりも小さくなり、特に、２００μｍよりも小さくなるように結像光学系を設計することを考えることができる。更に、この設計によって親非球面の直径が低減するので、干渉計試験が容易になる。ミラーの親直径は、Ｄ．Ａ．Ｔｉｃｈｅｎｏｒ他著の専門論文「ＥＵＶ工学試験台」、「Ｌａｗｒｅｎｃｅ  Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ」、２０００年２月１４日、図６（前刷りＵＣＲＬ−ＪＣ−１３７６６８）に定められている。要件に従って本発明による結像光学系は、円弧形物体視野から進行し、光軸に対して垂直な方向に相応に円弧形である結像光束が、光軸に対して垂直な結像光による通過を数回受ける平面内で円弧形状を有し、これらの円弧形状が同じ方向に開くことにより、特に、小さい視野半径にも関わらず、口径食を伴わない非掩蔽ミラーを設計することを可能にする。この種の円弧形光束は、光軸に対して垂直な結像光による通過を数回受ける平面内で互いに隣接し、かつ互いからほぼ一定の距離に位置するように容易に構成することができ、従って、通過することができる円弧形光束から反射光束を容易に分離することができる。少なくとも１つの瞳平面は、これらの瞳平面が多重通過領域の境界を定める反射面と一致しないように多重通過領域の外側に配置される。この配列は、多重通過領域の光路内にいかなる瞳平面も存在しないことを保証する。結像光学系は、純反射光学系とすることができるのみならず、原理的には反射屈折光学系とすることができる。本発明による結像光学系に１つよりも多くの瞳平面が設けられる場合には、全てのこれらの瞳平面は、多重通過領域を外れた非掩蔽ミラーの間の光路に配置される。この場合、瞳平面が、反射面の縁部が依然として多重通過領域の一部であるように多重通過領域の境界を定めるこれらの反射面と一致しないことを保証するために、全てのこれらの瞳平面は、多重通過領域の外側に配置される。
【０００９】
掩蔽ミラーの間の光路内では、結像光線は、物体平面及び／又は像平面に対して平行な離間した平面の間の少なくとも別の多重通過領域を数回通過することができ、少なくとも１つの瞳平面及び好ましくは全ての瞳平面は、非掩蔽ミラーの間の多重通過領域及び掩蔽ミラーの間の多重通過領域の外側に配置される。本発明による結像光学系の少なくとも１つの瞳平面のこの配列は、これらの瞳平面内での照明光束の使用可能性を保証する。
【００１０】
物体視野は、互いに平行にある一定の距離だけ変位した同じ半径を有する２つの漸変円によって境界が定められた円弧視野の形状を有することができる。視野は、両方の漸変円の２つの端部をそれぞれ接続する２つの境界線によっても境界が定められ、この円弧視野は、７５°よりも大きい方位角を有することができる。この種の円弧視野は、所定の視野サイズにおいて有利に小さい円弧視野半径を有する。方位角は、８０°よりも大きく、９０°よりも大きく、１００°よりも大きく、１１０°よりも大きく、１２０°よりも大きく、１３０°よりも大きく、１４０°よりも大きく、１５０°よりも大きく、１６０°よりも大きく、更には１７０°よりも大きいとすることができる。走査投影露光装置では走査スロット長と呼ぶ２つの漸変円の所定の距離、及び走査投影露光装置では走査スロット幅と呼ぶ円弧視野の所定の幅において、方位角は、理論最大値までのサイズを有することができる。従来技術では、対応する円弧視野は、例えば、ＷＯ２００５／０９８５０６Ａ１に説明されているように反射屈折設計を用いてしか得ることができない。この種のシステムでは、結像光学系の口径食問題が発生する例えば物体平面に近い断面内で屈折要素を用いることができる。
【００１１】
対応する利点は、結像光学系が光軸を有し、結像光学系が、視野平面とその直ぐ下流に配置された瞳平面との間、第１の瞳平面とその直ぐ下流に配置された第２の瞳平面との間という種類のうちの一方の結像光学系の境界平面の間に空間的に配置された少なくとも１つの非掩蔽ミラー群を有する、物体平面の物体視野を像平面の像視野内に結像する複数のミラーを有する本発明による結像光学系によって提供される。
【００１２】
この場合、それぞれ少なくとも１つの非掩蔽ミラー群の境界を定める視野又は瞳平面は、境界を定めるこれらの視野又は瞳平面が、少なくとも１つの非掩蔽ミラー群の光軸に沿った延長幅の境界を定める反射面とそれぞれ一致しないように、これらの非掩蔽ミラー群の外側に配置される。従って、それぞれ少なくとも１つの非掩蔽ミラー群の境界を定める視野又は瞳平面は、これらの視野又は瞳平面の間に配置された少なくとも１つの非掩蔽ミラー群からある一定の距離に位置する。
【００１３】
結像光学系は、中心物体視野点から進行して結像光学系の瞳平面内の瞳中心を通過する主光線が、光軸が位置しかつ中心物体視野点から光軸への法線が垂直である主分離平面を通過しないように結像光学系の少なくとも１つの非掩蔽ミラー群のミラーの間で子午断面内を進むような方法で設計することができる。
結像光学系は、中心瞳掩蔽、言い換えれば、瞳平面の結像光線の通過が可能な別の領域によって囲まれたある領域を結像光線が通過することを不能とする配列を有することができる。
【００１４】
この種の瞳掩蔽は、中心瞳掩蔽として構成することができるが、必ずしもそうである必要はない。瞳平面領域内に、他の場合は結像光線による通過を受けるが、結像光線が通過することができない領域を設けるだけで十分である。
物体視野及び像視野は、光軸からある一定の距離に配置することができる。
本発明による結像光学系は、非掩蔽ミラー群の間の瞳平面を用いた分離により、結像光学系の光軸に対して垂直であり、照明光による通過を数回受ける平面内での様々な円弧形結像光束の分離が保証されるので、口径食問題の発生を招くことなく主分離平面の両側に非掩蔽ミラー群を設けることを可能にする。
【００１５】
結像光学系は、非掩蔽ミラーの間の光路内の結像光線が、物体平面及び／又は像平面に平行に配置された離間した平面の間の少なくとも１つの多重通過領域を数回通過し、子午断面内で、結像光線が、多重通過領域の境界を定める平面の間で主分離平面を通過しない方法で設計することができる。
この種の設計により、結像光による通過を数回受ける平面内で結像光束を特に良好に分離することが可能になる。
【００１６】
結像光学系は、物体平面の物体視野を像平面の像視野内に結像する複数のミラーを有することができ、少なくとも２つが非掩蔽のものであり、非掩蔽ミラーが球面ミラーとして設計された少なくとも４つのミラーを有する。この種の設計では、比較的費用効率の良い方法で生成することができる球面ミラーを用いることができる。そのような配列は、特に、小さいリング視野半径を用いる場合に可能であることが見出されている。
【００１７】
結像光学系は、いくつかの非掩蔽ミラー群を有することができ、それらの間には、各場合に結像光路に１つの瞳平面が配置される。そのような配列により、いかなる場合であっても、非掩蔽系を分離する瞳平面が、結像光学系の結像光による１回の通過しか受けない領域に配置され、言い換えれば多重通過領域に配置されないことが保証される。
結像光の貫通のための貫通開口部を有する少なくとも１つの掩蔽ミラーにより、最大角度を最小にすることに関して結像光学系の構成が容易になる。
【００１８】
結像光学系は、少なくとも３つ、好ましくは正確に４つのミラーが掩蔽された正確に６つのミラーを含むことができる。結像光学系は、少なくとも３つ、好ましくは正確に４つのミラーが掩蔽された正確に８つのミラーを含むことができる。結像光学系は、少なくとも３つ、好ましくは正確に４つのミラーが掩蔽された正確に１０個のミラーを含むことができる。そのような設計は、最大入射角と像側開口数の比を最小にするのに特に適することが明らかにされている。
【００１９】
本発明による結像光学系は、上記に解説した特徴を特許請求に記載のもの以外の組合せで含むことができる。
本発明による投影露光装置の利点は、本発明による結像光学系を参照してこれまでに説明したものに対応している。投影露光装置の光源は、広帯域のものであるように構成することができ、例えば、１ｎｍよりも大きく、１０ｎｍよりも大きく、又は１００ｎｍよりも大きい帯域幅を有することができる。更に、投影露光装置は、異なる波長の光源で作動させることができるように構成することができる。他の波長のための光源、特に、マイクロリソグラフィに用いられる波長、例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、１２６ｎｍ、１０９ｎｍの波長、特に、１００ｎｍよりも短い、例えば、５ｎｍと３０ｎｍの間の波長も有する光源を本発明による結像光学系との組合せで用いることができる。
【００２０】
投影露光装置の光源は、５ｎｍと３０ｎｍの間の波長を有する照明光を発生させるように構成することができる。この種の光源は、最小反射率を得るために、ミラー上で入射角に対して狭い許容帯域幅しか持たない反射コーティングを必要とする。本発明による結像光学系を併用することにより、入射角に対する狭い許容帯域幅というこの要件を満たすことができる。
本発明による生成方法、及びそれによって生成される微細構造構成要素は、対応する利点を有する。
以下では、図面を用いて本発明の実施形態をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ＥＵＶマイクロリソグラフィのための投影露光装置の概略図である。
【図２】投影露光装置の結像光学系の実施形態の子午断面図である。
【図３】図２による結像光学系の物体視野の拡大図である。
【図４】図２による結像光学系のその物体平面領域内の選択された視野点の結像光線を通り、かつその光軸を通る断面図である。
【図５】図２の平面Ｖ−Ｖを通る図４による結像光線を通した断面図である。
【図６】図２の平面ＶＩ−ＶＩを通る図４による結像光線を通した断面図である。
【図７】図２による結像光学系を用いた構造像の部分的にコヒーレントな空中像の計算結果を結像光線の相対強度を結像光学系の像視野内の変位の関数として示す図式の形態で示す図である。
【図８】図７と比較して小さい構造幅を有する構造像の部分的にコヒーレントな空中像の計算結果の図７と類似の図である。
【図９】図１による投影露光装置のための結像光学系の更に別の実施形態の図２と類似の図である。
【図１０】図９による結像光学系の選択された視野点の結像光線の貫通点の図４と類似の図である。
【図１１】図９の平面ＸＩ−ＸＩを通る図１０による結像光線を通した断面図である。
【図１２】図９の平面ＸＩＩ−ＸＩＩを通る図１０による結像光線を通した断面図である。
【図１３】図１による投影露光装置のための結像光学系の別の実施形態の図２と類似の図である。
【図１４】図１による投影露光装置のための結像光学系の別の実施形態の図２と類似の図である。
【図１５】上述の実施形態と比較して物体側で非掩蔽である更に別のミラー群によって拡張された結像光学系を通した結像光路の概略図である。
【図１６】上述の実施形態と比較して物体側で非掩蔽である更に別のミラー群によって拡張された結像光学系を通した結像光路の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
マイクロリソグラフィのための投影露光装置１は、照明光又は照明放射線３のための光源２を有する。光源２は、例えば、５ｎｍと３０ｎｍとの間、特に、５ｎｍと１０ｎｍの間の波長範囲の光を生成するＥＵＶ光源である。光源２は、特に、６．９ｎｍの波長を有する光源とすることができる。他のＥＵＶ波長も可能である。一般的に、あらゆる望ましい波長、例えば、可視波長、又は更にはマイクロリソグラフィに対して用いることができ、適切なレーザ光源及び／又はＬＥＤ光源が利用可能な他の波長（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、１２９ｎｍ、１０９ｎｍ）が、投影露光装置１において誘導される照明光３において可能である。図１では、照明光３の光路を非常に概略的に示している。
【００２３】
照明光学系６は、照明光３を光源２から物体平面５内の物体視野４（図３を参照されたい）へと誘導する。物体視野４は、投影光学系又は結像光学系７により、像平面９内の像視野８（図２を参照されたい）へと所定の縮小スケールで結像される。図２及びそれ以降に示す実施形態のうちの１つを投影光学系７に対して用いることができる。図２による投影光学系７は、８という縮小係数を有する。他の縮小スケール、例えば、４×、５×、又は更には８×よりも大きい縮小スケールも可能である。ＥＵＶ波長を有する照明光３では８×の結像スケールが特に適し、これは、それによって反射マスク１０上の物体側入射角を小さく留めることができるからである。また、８×の結像スケールは、不要に大きいマスクを用いることを必要としない。図２及びそれ以降による実施形態にある投影光学系７では、像平面９は、物体平面５に平行に配置される。このようにして、レチクルとも呼ぶ反射マスク１０の物体視野４と対応する部分が結像される。
【００２４】
投影光学系７によって実施される結像は、基板支持体１２によって支持されるウェーハの形態にある基板１１の面上で発生する。図１は、レチクル１０と投影光学系７の間に、この投影光学系に入射する照明光３の光ビーム１３を略示しており、投影光学系と基板１１の間に投影光学系７を出射する照明光３の光ビーム１４を略示している。図２によると、投影光学系７の像視野側の開口数は０．４０である。図１では、これを正確な縮尺で示していない。
【００２５】
投影露光装置１及び投影光学系７の様々な実施形態の説明を助けるために、図内に表された構成要素が占めることができるそれぞれの位置を示すｘｙｚシステムを図面内に明示している。図１では、ｘ方向は、作図面に対して垂直にそれに向けて延びている。ｙ方向は右に延び、ｚ方向は下に向けて延びている。
投影露光装置１は、スキャナ型のデバイスである。投影露光装置１の作動中に、レチクル１０と基板１１の両方がｙ方向に走査される。投影露光装置１では、基板１１の個々の露光の間にレチクル１０及び基板１１のｙ方向の段階的変位が発生するステッパ型デバイスも可能である。
【００２６】
図２は、投影光学系７の第１の実施形態の光学構成を示している。この図は、各場合に、互いから図２のｙ方向に分離した２つの物体視野点から発する３つの個々の光線１５の各々の光路を示している。これらの２つの物体視野点の一方に属する３つの個々の光線１５の各々は、２つの物体視野点における３つの異なる照明方向に関連付けられる。投影光学系７の瞳平面１７内の瞳中心を通じて延びる主光線１６は、中心瞳掩蔽に起因して投影光学系７の実結像光路ではないので、図２ではこれらの主光線を明瞭化目的のみで示している。これらの主光線１６は、物体平面５から進行し、最初に発散して延びている。以下ではこれを投影光学系７の入射瞳の負の後方焦点距離と呼ぶ。図２による投影光学系７の入射瞳は、投影光学系７の内側ではなく、光路内で物体平面５の前に位置する。それによって例えば照明光学系６の瞳構成要素をこの瞳構成要素と物体平面５の間に更に別の結像光学構成要素を存在させる必要はなく、光路内で投影光学系７の前にある投影光学系７の入射瞳に配置することが可能になる。変形として、入射瞳の正の後方焦点距離、又は更に別の変形として物体側でのテレセントリックな光路も可能である。この第２の変形は、例えば、光線分割器要素の使用を有する物体平面５内のレチクル１０としての反射マスクに関連して、又は物体平面５内のレチクルとしての透過マスクと併せて用いられる。
【００２７】
図２による投影光学系７は、物体視野４から始まる個々の光線１５の光路の順序でＭ１からＭ６と番号を振った合計で６つのミラーを有する。図２は、ミラーＭ１からＭ６の計算による反射面のみを示している。一般的に、ミラーＭ１からＭ６は、実際に用いられる反射面よりも大きい。
図２による投影光学系７の光学データを２つの表を用いて以下に示している。最初の表は、「半径」列にミラーＭ１からＭ６のそれぞれの曲率半径を示している。第３の列（厚み）は、物体平面５から始まって各場合にｚ方向に次の面までの距離を記載している。
第２の表は、ミラーＭ１からＭ６の反射面の厳密な面形状を記載しており、定数Ｋ及びＡからＥは、矢状高さｚに関する次式に対して用いるべきものである。
【００２８】
【数１】
2014167655.tif 000003
【００２９】
この場合、ｈは、光軸１８からの投影光学系７の距離を表している。従って、ｈ2＝ｘ2＋ｙ2である。ｃに対しては半径の逆数が用いられる。
【００３０】
（表）
2014167655.tif 000004
【００３１】
（表）
2014167655.tif 000005
【００３２】
第１のミラー群１９のミラーＭ１及びＭ２は、リングセグメント形状で、光軸１８に対して軸外に用いられる。従って、ミラーＭ１及びＭ２の使用光学反射面は、光軸１８からある一定の距離に位置する。物体視野４及び像視野８は、光軸１８からある一定の距離に配置される。全てのミラーＭ１からＭ６の反射面は、矢状高さｚに関する上式に従って光軸１８に対して回転対称である。
ミラーＭ１及びＭ２の光学的使用領域は、結像光の貫通のための貫通開口部を有しておらず、すなわち、掩蔽されない。従って、第１のミラー群１９は、非掩蔽ミラー群である。ミラーＭ１の反射面とミラーＭ２の反射面とは、互いに対面する。
ミラーＭ１、Ｍ４、Ｍ５、及びＭ６は凹ミラーである。ミラーＭ２及びＭ３は凸ミラーである。
【００３３】
個々の光線１５は、結像光路内のミラーＭ２とＭ３の間のミラーＭ４内の貫通開口部２０を通過する。ミラーＭ４は、貫通開口部２０の周囲に用いられる。従って、ミラーＭ４は掩蔽ミラーである。ミラーＭ４と同様に、ミラーＭ３、Ｍ５、及びＭ６も掩蔽され、各々が同様にほぼ中心の貫通開口部２０を含む。従って、投影光学系７には、合計で、２つの非掩蔽ミラー、すなわち、ミラーＭ１及びＭ２，更に４つの掩蔽ミラー、すなわち、ミラーＭ３からＭ６が最初に存在する。
【００３４】
瞳平面１７は、投影光学系７における光路内で、ミラーＭ３上の個々の光線１５の反射領域内に位置する。
ミラーＭ１とＭ４とは、その反射面の向きに関して背中合わせに配置される。
結像光路内のミラーＭ４とＭ５の間には、投影光学系７の中間像平面２１が存在する。個々の光線１５は、ミラーＭ３の貫通開口部２０を通過した直後に中間像平面２１を貫通する。
ミラーＭ３及びＭ４は、結像光路内で非掩蔽ミラー群１９の後に配置された瞳平面１７と中間像平面２１の間の投影光学系７の第１の掩蔽ミラー群２２を表している。ミラーＭ３の反射面とミラーＭ４の反射面とは互いに対面する。
【００３５】
個々の光線１５は、光路内で中間像平面２１とミラーＭ５の間のミラーＭ６内の貫通開口部２０を貫通する。ミラーＭ５上の個々の光線１５の反射領域内には、投影光学系７の更に別の瞳平面２３が存在する。
ミラーＭ５及びＭ６は、掩蔽ミラー群２２の後に配置された中間像平面２０と像平面９の間の投影光学系７の更に別の掩蔽ミラー群２４を表している。ミラーＭ５の反射面とミラーＭ６の反射面とは互いに対面する。
【００３６】
ミラーＭ６上での個々の光線１５の反射の後に、個々の光線１５は、ミラーＭ５内の貫通開口部２０を通過して像視野８に到達する。以下の表は、図２による子午断面内の個々の光線１５に関する最大及び最小の入射角を示している。これらの入射角は、ミラーＭ１からＭ６上のそれぞれの最大及び最小の入射角である。
【００３７】
（表）
2014167655.tif 000006
【００３８】
以上により、ミラーＭ１からＭ６の反射面上への結像光の最大入射角と投影光学系７の開口数との比は、ミラーＭ２上への１２．３５°の最大入射角によって決められる。従って、図２による投影光学系７におけるこの最大入射角と開口数の比は３０．９°である。
小さい最大入射角は、この小さい最大入射角に起因して、入射角に対して比較的広い許容帯域幅を有する例えば６．９ｎｍの範囲の短いＥＵＶ波長のための反射面をも用いる可能性をもたらす。これに関して図１４を用いて以下により詳しく説明する。入射角に対する反射層のこの許容帯域幅は、反射コーティングを構成するターゲットの最大入射角が低減する程拡幅する。多数の特に異なる屈折率を有する連続交互層材料を有する積層体として形成された反射コーティングも可能である。１０ｎｍよりも短い波長を有する照明光３が用いられる場合には、この種のコーティングは、それに相応して入射角に対する狭い許容帯域幅しか持たない。従って、投影光学系７は、この種の短い波長においてさえも、既存技術と比較して相対的に低い反射損失、及び個々のミラーの反射率のこれらのミラーの反射面にわたる小さい差しか伴わずに用いることができる。
【００３９】
図２には、光軸１８を破線で示している。同時にこの破線は、主分離平面２５（図２のｘｚ平面）と図２による子午平面（図２のｙｚ平面）との交線を表している。この主分離平面２５は、図２の作図面に対して垂直である。光軸１８は、主分離平面２５に存在する。更に、図２の子午平面に位置する中心物体視野点の光軸１８に対する法線２６は主分離平面２５に対して垂直である。この法線２６は図２の作図面内にも存在し、物体平面５（図２のｘｙ平面）と子午平面、すなわち、図２の作図面との交線と対応する。
光学系の子午断面内で延びる結像光線は、投影光学系７の第１の非掩蔽ミラー群１９内で主分離平面２５を通過しない。主分離平面２５は、結像光路内でミラーＭ２上での反射の後にミラーＭ２とＭ３との間で、すなわち、ミラー群１９と２２の間の移行部において個々の光線１５による最初の通過を受ける。主分離平面２５は、瞳平面１７内で主光線１６による最初の通過を受ける。
【００４０】
図３は、投影光学系７の物体視野４の拡大図である。像視野８は、８という係数で縮小されることを除き、正確にこれと同じ形状を有する。視野４は、距離ＹＳだけｙ方向に互いに平行に変位した同じ半径Ｒの２つの漸変円２７，２８によって境界が定められた円弧形視野である。視野４は、それぞれ漸変円２７，２８の２つの端部を接続し、法線２６に平行に延びる２つの境界線２９，３０によっても境界が定められる。２つの境界線２９，３０は、互いから、走査スロット幅である一定の距離ＸＳの位置にある。主分離平面２５は、２つの境界線２９，３０の中心を通過する。従って、光軸１８は、厳密に２つの境界線２９，３０の中心の間に位置する。従って、境界線２９と３０の間の光軸１８の配列に起因して、視野４は、最小リング視野半径Ｒを有する視野である。この最小リング視野半径Ｒは次の表現式によって与えられる。
【００４１】
【数２】
2014167655.tif 000007
【００４２】
図２の投影光学系７では、物体視野４は、ＸＳ＝１０４ｎｍ（走査スロット幅）及びＹＳ＝８ｍｍ（走査スロット長）の寸法を有する。それによって物体視野４において５２．１５４ｍｍのリング視野半径Ｒが得られる。
境界線２９，３０と図３の上部に示している漸変円２８の間に、視野４は、漸変円２８が直線で延びる境界線２９，３０へと移行する境界移行部３１，３２を有する。境界移行部３１，３２の間では、視野半径ベクトル３３が、次式を用いて計算される方位角αをターゲット範囲とする。
α＝２ａｒｃｓｉｎ（1/2  ＸＳ／Ｒ）
【００４３】
以上により、物体視野４において１７１．２°の方位角αが得られる。像視野８は、同じ方位角を有する。この大きい方位角は、視野４が所定のＸＳ延長幅において光軸１８に可能な限りの近くに配置されることを意味する。それによって物体視野４と像視野８との間で投影対物系７を通じて結像を行う際の結像誤差補正が容易になる。更に、大きい方位角は、小さい親直径、及びミラーＭ１からＭ６の低い非球面性をもたらす。ミラーの親直径は、Ｄ．Ａ．Ｔｉｃｈｅｎｏｒ他著の専門論文「ＥＵＶ工学試験台」、「Ｌａｗｒｅｎｃｅ  Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ」、２０００年２月１４日、図６（前刷り第ＵＣＲＬ−ＪＣ−１３７６６８）に定められている。大きい方位角を用いると、ミラーＭ１からＭ６上の入射角を小さく保つことができる。
【００４４】
図４から図６は、非掩蔽ミラー群１９内での選択された物体視野点に対する光ビーム３４の通路を示している。図４から図６に関連して以下に解説する全ての光ビーム群の光ビーム３４の各々は、同じ２５個の物体視野点に関連付けられたものである。合計で５つの光ビーム群３５，３６，３７，３８，３９の光ビーム３４を示している。図４では、光ビーム群３５から３９に対して左から右に番号を振っている。各光ビーム群３５から３９は、同じｘ値を有し、ｙ方向に互いから等距離で分離した物体視野点に属する５つの光ビーム３４を有する。図４の中心光ビーム群３７は、子午平面に位置する物体視野点に属する。
【００４５】
図４は、円弧形の物体視野４の形状を見ることができるように物体平面５の近くの光ビーム３４を示している。縁部にある２つの光ビーム群３５及び３９は、境界線２９，３０上に位置する物体視野点から発する。図４の図は、円弧視野半径Ｒが、ｘ方向よりもｙ方向に小さく見えるようにｙ方向に圧縮している。
中心光ビーム群３７に属する視野半径区分Ｒは、図４の上部に現れる。図４では、光ビーム群３５から３９は、光軸１８の回りに下向きに開いた半円を形成する。
【００４６】
図５は、図２の断面平面Ｖ、すなわち、ミラーＭ１の領域内の光ビーム３４を示している。ミラーＭ１上で反射される光ビーム群４０から４４はリングセグメント上に位置し、図５では、光軸１８の回りに下向きに開いた半円を形成する。
更に平面Ｖは、光路内でミラーＭ２とＭ３の間に延びる光ビーム群４５から４９による通過を受ける。
光ビーム群４５から４９もまた、図５で光軸１８の回りに下向きに開いた半円を形成する。従って、光ビーム群４５から４９から成る半円は、光軸１８と、光ビーム群４０から４４によって形成された半円の間に位置する。
【００４７】
一方で光ビーム群４０から４４、及び他方で光ビーム群４５から４９から成る２つの半円が、各々下向きに開いているということに起因して、一方の光ビーム群４０から４４の個々の光ビーム３４と、他方の光ビーム群４５から４９の個々の光ビーム３４との間で光ビーム群４０から４９の小型配列を有しながらも十分に大きい最小距離を得ることができる。図５ではこの距離をＡで表している。従って、更に別の措置を要さずに、図５に点線及び破線で示しているように、一方の光ビーム群４０から４４と、他方の光ビーム群４５から４９との間でミラーＭ４内の貫通開口部２０の境界を定めることができる。一般的に、ミラーＭ１からＭ６は、完全に鮮明な縁部を有するように生成することができないので、距離Ａは実際に必要である。距離Ａは、システムを組み立てて調節するのに公差としての役割も達成する。従来、距離Ａは数ミリメートルである。
【００４８】
図６は、平面ＶＩ内でミラーＭ２が配置された領域内の２５個の物体視野点に対する光ビーム３４の図５と類似の図である。光ビーム群５０，５１，５２，５３，５４は、光軸１８に隣接して光ビーム３４がミラーＭ２上で反射される位置に配置する。図６では、光ビーム群５０から５４は、下向きに開いた半円で配置される。この半円は、結像光路内で物体平面５とミラーＭ１の間の平面ＶＩを通過する光ビーム群５５から５９から成る同様に下向きに開いた半円によって囲まれる。従って、一方で光ビーム群５０から５４に関連付けられ、他方で光ビーム群５５から５９に関連付けられた半円から成る半円開口部は、平面ＶＩ内でも同様に同じ方向に開き、それによって小型配列を有しながら、同時に一方の光ビーム群５０から５４と、他方の光ビーム群５５から５９との間に距離Ａが生じる。この場合にも、図６に点線及び破線で示しているように、ミラーＭ２の縁部において、一方の光ビーム群５０から５４にも、他方の光ビーム群５５から５９にも口径食を及ぼさない境界形成６０が可能である。
【００４９】
従って、平面ＶとＶＩとの間では、個々の光線１５は、多重通過領域６１を通過する（図２を参照されたい）。この多重通過領域６１は、特に、一方で物体平面５とミラーＭ１の間の個々の光線１５により、他方でミラーＭ１とＭ２の間の個々の光線１５により、更にまたミラーＭ２とＭ３の間の個々の光線１５により、合計で３回の通過を受ける。多重通過領域６１内には投影光学系７のいかなる瞳平面も存在しない。瞳平面１７及び２３は、多重通過領域６１の外側に配置される。
【００５０】
図７は、投影対物系７の部分的にコヒーレントな空中像の計算結果を示している。相対強度Ｉを右に向けてプロットした像視野８内の位置Ｖの関数として上向きにプロットしたグラフを示している。図７によるグラフは、１０ｎｍの像側構造幅を有する合計で７つの個々の構造Ｂ、及び同じく１０ｎｍの像側構造距離を有する中間空き領域Ｃを有する矩形構造の結像結果を示している。物体側構造幅は、像側構造幅から結像スケールを通じて得られ、この場合は８×１０ｎｍ＝８０ｎｍである。この構造は、物体視野４内、すなわち、レチクル１０上に配置される。図７のグラフでは、像視野８を通しての走査中の異なるｙ値における相対強度を近似正弦曲線としてプロットしている。結像光の波長は６．９ｎｍである。
【００５１】
相対強度は、１０ｎｍの構造Ｂの位置における約０．０６と、１０ｎｍの中間空き領域Ｃの中心における０．６２との間で変動している。
構造領域Ｂと構造の中間空き領域Ｃの間の相当量の相対強度変化に起因して、この１０ｎｍ構造は、更に別の措置を要さずに像平面９内で解像することができ、基板１１上の対応するフォトレジストの露光による像視野８内での対応する構造の生成に対して用いることができる。
【００５２】
図８は、構造の中間空き領域Ｃを有する構造Ｂの各場合に像側で６ｎｍの延長幅を有する構成的解像度状態にある図２による投影対物系７の部分的にコヒーレントな空中像の計算結果の図７と類似の図である。この場合にも６．９ｎｍの波長を用いている。この場合、相対強度は、構造Ｂの中央における約０．２という値から構造Ｂの間の中間空き領域Ｃの中心における約０．３７まで同様に近似正弦曲線で変化する。従って、６ｎｍ構造も、フォトレジストの現像に向けて十分な強度変化を有して結像することができる。
この場合にも６．９ｎｍの波長を用いている。
【００５３】
図９は、投影光学系７の更に別の実施形態を示している。図１から図８を参照して既に説明したものに対応する構成要素及び詳細項目は、同じ参照番号を有し、これらに対しては再度詳細に解説しないことにする。
以下に図９による投影光学系７の光学データをレイアウトが図２による投影光学系７に関する表に対応する２つの表を用いて再現する。
【００５４】
（表）
2014167655.tif 000008
【００５５】
（表）
2014167655.tif 000009
【００５６】
図９による実施形態は、０．５０という開口数を有する。中間像平面２１は、光路内のミラーＭ４とＭ５との間で空間的にミラーＭ３の前にそれに隣接して位置する。ミラーＭ２は球面のものである。他の点に関しては、図９による投影光学系７の構造は、図２による投影光学系７のものに対応する。
【００５７】
以下の表は、ミラーＭ１からＭ６上の個々の光線１５における最大入射角を要約している。第３の列は、反射面に適合する最小誤差を有する球面表面（最良適合球面）からのミラーＭ１からＭ６の反射面の最大偏位を付加的に示している。最大偏位は１８０μｍである。従って、図９による投影光学系７のミラーＭ１からＭ６の全ての非球面性は小さく、ミラーＭ２は実際に球面のものであり、それによってこれらのミラーの反射面の構成が簡素化される。
【００５８】
（表）
2014167655.tif 000010
【００５９】
図９による投影光学系７のミラーＭ１からＭ６の反射面上の結像光の最大入射角、特に、ミラーＭ５上の入射角１５．３４°と、０．５という開口数との比は、図９の投影光学系７では３０．６８°である。
図９の投影対物系７の合計構造長は２，０００ｍｍである。面内の最大中心瞳掩蔽率は７パーセントよりも低い。
図１０から図１２は、図４から図６のものに対応する物体平面５の領域内の光ビーム群３５から３９の配列の図（図１０）、ミラーＭ１の領域内にある平面ＸＩ内の光ビーム群４０から４４及び４５から４９の図（図１１）、並びにミラーＭ２の領域内にある平面ＸＩＩ内の光ビーム群５０から５４及び５５から５９の図（図１２）である。光ビーム群の配列は、図２の投影対物系７内と図９の投影対物系７内とでは、光ビームの直径、及び光ビームの互いからの距離に関しては異なるが、光ビーム群の半円形配列、及び互いからある一定の距離にあるこれらの半円のそれぞれ同等に下に配向された開口部に関しては異ならない。
図２の投影対物系７の場合も同様であるが、図９による投影対物系７の平面ＸＩとＸＩＩの間の多重通過領域６１内には、投影光学系７のいかなる瞳平面も存在しない。
非掩蔽ミラー群では、開口数は、各場合に掩蔽ミラー群におけるものよりもかなり低い。
【００６０】
図１３は、投影露光装置１内に設置される投影光学系７の別の実施形態である。図１から図１２を参照して上述したものに対応する構成要素及び詳細項目は同じ参照番号を有し、これらに対しては再度詳細に解説しないことにする。
以下に図１３による投影光学系７の光学データを図２による表のものに対応する構造を有する２つの表に列記する。
【００６１】
（表）
2014167655.tif 000011
【００６２】
（表）
2014167655.tif 000012
【００６３】
第２の表に示している定数Ｋ及びＡからＧは、ミラーＭ１からＭ８の反射面の厳密な面形状を説明するための矢状高さに関する次式に対して用いるべきものである。
【００６４】
【数３】
2014167655.tif 000013
【００６５】
図１３による投影光学系７は、物体視野４から始まる光路の順序でＭ１からＭ８まで番号を振った合計で８つのミラーを有する。図１３は、ミラーＭ１からＭ８の計算による反射面のみを示している。
ミラーＭ１、Ｍ４、及びＭ５は凸ミラーである。ミラーＭ２、Ｍ３、及びＭ６からＭ８は凹ミラーである。ミラーＭ１の反射面とミラーＭ２の反射面とは互いに対面する。ミラーＭ２の反射面とミラーＭ３の反射面とは互いに対面する。ミラーＭ１の反射面とミラーＭ４の反射面とは背中合わせに配置される。ミラーＭ４の反射面とミラーＭ５の反射面、並びにミラーＭ７の反射面とミラーＭ８の反射面とは互いに対面する。ミラーＭ５の反射面とミラーＭ８の反射面とは背中合わせに配置される。
【００６６】
ミラーＭ１からＭ４は、図１３による投影光学系７の第１の非掩蔽ミラー群１９を形成する。ミラーＭ１からＭ４は、リングセグメント形状で、光軸１８に対して軸外に用いられる。
この実施形態では、ミラーＭ１からＭ４の使用反射面のリングセグメントも同様に半円であり、投影された場合にこれらの半円は、ｘｙ平面上で下向きに、言い換えれば負のｙ値の方向に開いている。
図１３による投影光学系７の非掩蔽ミラー群１９内では、子午断面内に延びる結像光線は、主分離平面２５を通過しない。
【００６７】
図１３による投影光学系７では、多重通過領域６２，６３は、一方がミラーＭ１とＭ２の間に、他方がミラーＭ３とＭ４の間に配置され、これらの多重通過領域６２，６３の境界は、図１３に破線で示しており、図２の平面Ｖ及びＶＩのように物体平面５及び像平面９に平行に延びる平面によって定められる。多重通過領域６２，６３は、各場合に、結像光線による３回の通過を受ける。多重通過領域６２内では、個々の光線１５は、一方で物体視野４とミラーＭ１との間、他方でミラーＭ１とミラーＭ２との間で延び、更に、ミラーＭ２とＭ３との間で延びている。多重通過領域内６３では、個々の光線１５は、一方でミラーＭ２とＭ３との間、他方でミラーＭ３とミラーＭ４の間の光路で延び、更に、ミラーＭ４とＭ５の間の光路で延びている。
多重通過領域６２，６３内には、図１３による投影光学系７のいかなる瞳平面も存在しない。
同様に、図１３による投影光学系７では、物体視野４及び像視野８は、図３の図形表現に関連して説明した形状、及び同じ寸法ＸＳ及びＹＳを有する。相応に視野４，８は、１７１．２°の方位角αを同様に有する。
【００６８】
図１３による投影光学系７では、第１の瞳平面１７は、ミラーＭ５上の個々の光線１５の反射領域内に位置する。
ミラーＭ５からＭ８は掩蔽され、各場合に実質的に中心にある貫通開口部２０を有する。
ミラーＭ５からＭ８は、図２による投影光学系７における掩蔽ミラーＭ３からＭ６の配列に対応する２つの掩蔽ミラー群２２，２４を形成する。
図２による投影光学系７においてと同様に、図１３による投影光学系７の中間像平面２１は、非掩蔽ミラー群２２と２４の間に位置する。
第２の瞳平面２３，並びに開口絞りが、ミラーＭ７上の個々の光線１５の反射の近くに配置される。
図１３による投影光学系７は、０．６０という開口数を有する。
【００６９】
図１４は、投影装置１に対して用いるべき投影光学系７の別の実施形態を示している。図１から図１３を参照して上述したものに対応する構成要素及び詳細項目は同じ参照番号を有し、これらに対しては再度詳細に解説しないことにする。
以下に図１３による投影光学系７の光学データを図２による表のものに対応する構造を有する２つの表に列記する。
【００７０】
2014167655.tif 000014
【００７１】
（表）
2014167655.tif 000015
【００７２】
ミラーＭ１からＭ１０の反射面の厳密な面形状を説明するのに用いられる矢状高さの式は、図２による投影光学系７に関連して上述のものに対応する。
図１４による投影光学系７は、物体視野４から始まる光路の順序でＭ１からＭ１０と番号を振った合計で１０個のミラーを含む。図１４は、ミラーＭ１からＭ１０の計算による反射面を示している。
ミラーＭ１，Ｍ４，Ｍ５，及びＭ８からＭ１０は凹ミラーである。ミラーＭ２，Ｍ３，Ｍ６，及びＭ７は凸ミラーである。
【００７３】
ミラーＭ１の反射面とミラーＭ２の反射面とは互いに対面する。ミラーＭ２の反射面とミラーＭ３の反射面とは互いに対面する。ミラーＭ１の反射面とミラーＭ４の反射面とは背中合わせに配置される。ミラーＭ３の反射面とミラーＭ４の反射面、並びにミラーＭ５の反射面とミラーＭ６の反射面とは互いに対面する。ミラーＭ３の反射面とミラーＭ６の反射面とは背中合わせに配置される。ミラーＭ７の反射面とミラーＭ８の反射面、並びにミラーＭ９の反射面とミラーＭ１０の反射面とは互いに対面する。ミラーＭ５の反射面とミラーＭ８の反射面、並びにミラーＭ７の反射面とミラーＭ１０の反射面とは背中合わせに配置される。
【００７４】
ミラーＭ１からＭ６は、リングセグメント形状で、光軸１８に対して軸外に用いられる。図２による投影光学系７に関する以上の説明と同様に、ミラーＭ１及びＭ２のこれらのリングセグメント形の反射領域は半円形であり、図１４の半円は、下向きに、言い換えれば負のｙ値の方向に開いている。
同様にミラーＭ３からＭ６にも半円形反射面が設けられるが、これらは反対方向に、言い換えれば正のｙ値に向けて開いている。
ミラーＭ１及びＭ２は、図１４による投影光学系７の第１の非掩蔽ミラー群６４を形成する。ミラーＭ３及びＭ６は、図１４による投影光学系７の第２の非掩蔽ミラー群６５を形成する。図１４による投影光学系７の第１の瞳平面６６は、空間的に２つのミラー群６４と６５との間、すなわち、反射面に関して背中合わせに配置された２つのミラーＭ１とＭ４の間に配置される。
【００７５】
瞳平面６６がミラー群６４と６５の間に配置されることにより、個々の光線１５のうちのいずれも、個々のミラー群６４，６５を通過する際に子午平面内の主分離平面２５を貫通しない。この主分離平面２５は、非掩蔽ミラー群６４と６５の間で主光線１６による貫通を受けるだけであり、非掩蔽ミラー群６４，６５内では貫通を受けない。主光線１６は、瞳平面を外れて非掩蔽ミラー群６４，６５内で主分離平面２５を通過することはない。
図１４による投影光学系７では、ミラーＭ１とＭ２の間、ミラーＭ３とＭ４の間、並びにミラーＭ５とＭ６の間に合計で３つの多重通過領域６７，６８，及び６９が存在する。これらの多重通過領域６７から６９の境界は、各場合に、物体平面４及び像平面９に平行に配置された図１４に破線で示している平面によって定められる。個々の光線１５は、図２及び図１３による実施形態の多重通過領域６１から６３に関連した以上の説明に相応に多重通過領域６７から６９を各場合に３回貫通する。
多重通過領域６７から６９内には、投影光学系７のいかなる瞳平面も配置されない。
【００７６】
図２による投影光学系７に関連して上述したように、各場合に同じ方向に開いた２つの半円の形状にある光束群は、多重通過領域６７から６９の２つの境界平面を数回通過する。それに相応してミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、及びＭ６の縁辺部境界の口径食のない構成に対する要件は緩和される。
図１４による投影光学系７の物体視野４及び像視野８の形状及びサイズは、上述の実施形態のものに等しい。従って、同様に、図１４による投影光学系７の視野４，８は、１７１．２°の方位角αを有する。
【００７７】
図１４による投影光学系７では、第１の中間像平面７０は、ミラーＭ５とＭ６の間の光路に配置される。
図１４による投影光学系７のミラーＭ７からＭ１０の配列は、図１３による投影光学系７のミラーＭ５からＭ８のものに対応する。ミラーＭ７からＭ１０は掩蔽され、各場合に実質的に中心にある貫通開口部２０を有する。
図１４による投影光学系７は、０．６０という開口数を有する。
【００７８】
図１５及び図１６は、上述の図２、図１３、及び図１４の実施形態による投影光学系７に対する拡張である投影光学系７を通過する主光線１６の概略図である。図１から図１４に関連して上述したものに対応する構成要素及び詳細項目は同じ参照番号を有し、これらに対しては再度詳細に解説しないことにする。
図１４による投影光学系７とは対照的に、図１５及び図１６による投影光学系７は、２つの非掩蔽ミラー群ではなく、合計で４つの非掩蔽ミラー群７２，７３，７４，７５を有する。図１５による図と図１６による図は、図１６による図が非掩蔽ミラー群７２から７５内に、並びに最後の瞳平面１７と像平面９の間に折り返し光路を付加的に示している点で異なる。
【００７９】
第１の非掩蔽ミラー群７２は、物体平面５と第１の瞳平面７６の間に位置する。第２の非掩蔽ミラー群７３は、第１の瞳平面７６と第２の瞳平面７７の間に位置する。第３の非掩蔽瞳平面７４は、第２の瞳平面７７と第３の瞳平面７８の間に位置する。第４の非掩蔽瞳平面７５は、第３の瞳平面７８と瞳平面１７の間の図１５及び図１６の概略図に単一の掩蔽ミラー群として示している掩蔽ミラー群２２，２４への移行部に位置する。図１５及び図１６による概略図の非掩蔽ミラー群７２及び７５は、図１４による実施形態の非掩蔽ミラー群６４及び６５に対応する。従って、図１５及び図１６による概略図は、図１４による実施形態の２つの更に別の非掩蔽ミラー群、すなわち、ミラー群７３及び７４による拡張と理解すべきである。
【００８０】
図１５及び図１６は、主分離平面２５が、各場合に、非掩蔽ミラー群７２から７５の間、並びに瞳平面１７の後ろの光路の投影光学系７の高開口領域内で、言い換えれば掩蔽ミラー群２２，２４の領域内でのみ貫通を受けることを示している。非掩蔽ミラー群７２から７５内では、主光線１６は、各場合に主分離平面２５の片側に留まる。それによって上述の効果、すなわち、非掩蔽ミラー群７２から７５の多重通過領域内に光軸に対して垂直な方向に円弧形である光束通路の開口部が各場合に１つの方向にのみ向く光束３５の群が存在するという効果が生じる。
【００８１】
微細構造構成要素又はナノ構造構成要素を生成するために、投影露光装置１は、以下の通りに用いられる。最初の段階では、反射マスク１０又はレチクルそれぞれ及び基板又はウェーハ１１それぞれが準備される。その後、レチクル上の構造Ｂ、Ｃのような構造が、投影露光装置を用いてウェーハ１１の感光層上に投影される。次に、感光層が現像されて、微細構造構成要素を得るためにウェーハ１１上に微細構造又はナノ構造が作成される。
【符号の説明】
【００８２】
４  物体視野
５  物体平面
７  結像光学系
８  像視野
９  像平面
【図１】
2014167655.tif 000016
【図２】
2014167655.tif 000017
【図３】
2014167655.tif 000018
【図４】
2014167655.tif 000019
【図５】
2014167655.tif 000020
【図６】
2014167655.tif 000021
【図７】
2014167655.tif 000022
【図８】
2014167655.tif 000023
【図９】
2014167655.tif 000024
【図１０】
2014167655.tif 000025
【図１１】
2014167655.tif 000026
【図１２】
2014167655.tif 000027
【図１３】
2014167655.tif 000028
【図１４】
2014167655.tif 000029
【図１５】
2014167655.tif 000030
【図１６】
2014167655.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成26年7月1日(2014.7.1)
【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】
物体平面（５）の物体視野（４）を像平面（９）の像視野（８）内に結像する複数のミラー（Ｍ１からＭ６；Ｍ１からＭ８；Ｍ１からＭ１０）を有し、該物体視野（４）が、互いに平行に距離（ＹＳ）だけ変位した同じ半径（Ｒ）を有する２つの漸変円（２７，２８）と、両方の漸変円（２７，２８）の２つの端部をそれぞれ接続する２つの境界線（２９，３０）とによって境界が定められた円弧視野の形状を有する反射結像光学系（７）であって、
円弧視野（４）の方位角（α）が、７５°よりも大きい、
ことを特徴とする反射結像光学系（７）。
【請求項２】
前記円弧視野（４）の方位角（α）が、９０°よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の結像光学系。
【請求項３】
前記円弧視野（４）の方位角（α）が、１２０°よりも大きい、
ことを特徴とする請求項２に記載の結像光学系。
【請求項４】
前記円弧視野（４）の方位角（α）が、１３０°よりも大きい、
ことを特徴とする請求項３に記載の結像光学系。
【請求項５】
中心瞳掩蔽、言い換えれば、結像光線（１５）が結像光線（１５）の通過が可能な別の領域によって囲まれた瞳平面（１７）の領域を通過することを許さない配列を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項６】
前記物体視野（４）及び前記像視野（８）は、前記光軸（１８）から距離を置いて配置され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項に記載の結像光学系。
【請求項７】
少なくとも２つ（Ｍ１，Ｍ２）が非掩蔽のものである少なくとも４つのミラー（Ｍ１からＭ６）を含む結像光学系であって、
非掩蔽ミラーの１つ（Ｍ２）が、球面ミラーである、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項８】
各場合に結像光路に１つの瞳平面（６６；７６から７８）がその間に配置されるいくつかの非掩蔽ミラー群（６４，６５；７２から７５）を特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項９】
結像光（３）を通過させる貫通開口部（２０）を有する少なくとも１つの掩蔽ミラー（Ｍ３からＭ６；Ｍ５からＭ８；Ｍ７からＭ１０）を特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の結像光学系。
【請求項１０】
少なくとも３つのミラー（Ｍ３からＭ６）が掩蔽された正確に６つのミラー（Ｍ１からＭ６）を含むことを特徴とする請求項９に記載の結像光学系。
【請求項１１】
少なくとも３つのミラー（Ｍ５からＭ８）が掩蔽された正確に８つのミラー（Ｍ１からＭ８）を含むことを特徴とする請求項１０に記載の結像光学系。
【請求項１２】
少なくとも３つのミラー（Ｍ７からＭ１０）が掩蔽された正確に１０個のミラー（Ｍ１からＭ１０）を含むことを特徴とする請求項１０に記載の結像光学系。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の結像光学系（１７）と、
照明及び結像光（３）のための光源（２）と、
前記照明光（３）を前記結像光学系（７）の物体視野（４）まで誘導するための照明光学系（６）と、
を含むことを特徴とするイクロリソグラフィ投影露光装置。
【請求項１４】
照明光（３）を生成するための前記光源（２）は、５と３０ｎｍの間の波長を用いて構成されることを特徴とする請求項１３に記載の投影露光装置。
【請求項１５】
微細構造構成要素を生成する方法であって、
レチクル（１０）及びウェーハ（１１）を準備する方法段階と、
請求項１３又は請求項１４のいずれか１項に記載の投影露光装置を用いて、前記レチクル（１０）上の構造を前記ウェーハ（１１）の感光層上に投影する方法段階と、
前記ウェーハ（１１）上に微細構造を生成する方法段階と、
を有することを特徴とする方法。