(57)【要約】【課題】マイクロリソグラフィ投影露光装置のための光学系を提供する。【解決手段】本発明は、光学系軸（ＯＡ）と偏光影響光学配列とを含むマイクロリソグラフィ投影露光装置のための光学系に関し、偏光影響光学配列（２００，３００）は、一軸性結晶材料から生成され、かつ光学系軸に対して垂直な光学結晶軸の第１の方位及び光学系軸の方向に変化する厚みを有する第１の偏光影響要素（２２０，３２０）と、光伝播方向に第１の偏光影響要素の下流に配置され、一軸性結晶材料から生成され、かつ光学系軸に対して垂直で第１の方位とは異なる光学結晶軸の第２の方位及び平行平面幾何学形状を有する第２の偏光影響要素（２３０，３３０）とを含み、偏光影響光学配列は、配列上に入射する光の一定直線入力偏光分布を光ビーム断面にわたって連続的に変化する偏光方向を有する出力偏光分布に変換する。【選択図】図１
2014179619.tif 000002
【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のための光学系であって、
光学系軸（ＯＡ）と、
偏光影響光学配列と、
を含み、
前記偏光影響光学配列（２００，３００）は、
一軸性結晶材料から生成され、かつ前記光学系軸（ＯＡ）に対して垂直な光学結晶軸の第１の方位及び該光学系軸（ＯＡ）の方向に変化する厚みを有する第１の偏光影響要素（２２０，３２０）と、
光伝播方向に前記第１の偏光影響要素（２２０，３２０）の下流に配置され、一軸性結晶材料から生成され、かつ前記光学系軸（ＯＡ）に対して垂直で前記第１の方位とは異なる前記光学結晶軸の第２の方位及び平行平面幾何学形状を有する第２の偏光影響要素（２３０，３３０）と、
を含み、
前記偏光影響光学配列（２００，３００）は、該配列（２００，３００）上に入射する光の一定直線入力偏光分布を光ビーム断面にわたって連続的に変化する偏光方向を有する出力偏光分布に変換する、
ことを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記第１の偏光影響要素（２２０，３２０）及び前記第２の偏光影響要素（２３０，３３０）は、前記光伝播方向に直接に連続して配置されることを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記偏光影響光学配列（２００，３００）は、第３の偏光影響要素（２１０，３１０）を更に含み、該第３の偏光影響要素は、前記光伝播方向に前記第１の偏光影響要素（２２０，３２０）の上流に配置され、一軸性結晶材料から生成され、かつ前記光学系軸（ＯＡ）に対して垂直な前記光学結晶軸の第３の方位及び平行平面幾何学形状を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学系。
【請求項４】
前記第１、第２、及び第３の偏光影響要素は、前記光伝播方向に直接に連続して配置されることを特徴とする請求項３に記載の光学系。
【請求項５】
前記第２の偏光影響要素（２３０，３３０）の前記光学結晶軸の前記第２の方位及び前記第３の偏光影響要素（２１０，３１０）の前記光学結晶軸の前記第３の方位は、互いに垂直に延びることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項６】
前記第１の偏光影響要素（２２０，３２０）の前記光学結晶軸の前記第１の方位は、前記第２の偏光影響要素（２３０，３３０）の前記光学結晶軸の前記第２の方位に対してかつ前記第３の偏光影響要素（２１０，３１０）の前記光学結晶軸の前記第３の方位に対して絶対値で４５°±５°の角度で延び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項に記載の光学系。
【請求項７】
前記第１の偏光影響要素（２２０）は、楔断面形幾何学形状を有す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項に記載の光学系。
【請求項８】
前記第１の偏光影響要素（３２０）は、前記光学系軸（ＯＡ）に対して方位角方向に変化して該光学系軸（ＯＡ）に対して半径方向に一定である厚みプロフィールを有す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項に記載の光学系。
【請求項９】
前記第２の偏光影響要素（２３０，３３０）は、ラムダが光学系の作動波長を表す場合にラムダ／４のリターデーションを有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１０】
前記第３の偏光影響要素（２１０，３１０）は、ラムダが光学系の作動波長を表す場合にラムダ／４のリターデーションを有することを特徴とする請求項３から請求項９のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１１】
前記一軸性結晶材料は、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）、及び結晶石英（ＳｉＯ2）を含む群から選択されることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１２】
前記偏光影響光学配列（３００）は、該配列上に入射する光の一定直線入力偏光分布を少なくとも近似的にタンジェンシャルの出力偏光分布に変換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項に記載の光学系。
【請求項１３】
前記偏光影響光学配列（２００，３００）は、光学系の瞳平面に配置され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項に記載の光学系。
【請求項１４】
マイクロリソグラフィ投影露光装置（１００）の照明デバイス（１０２）であ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項に記載の光学系。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか１項に従って具現化された照明デバイス（１０２）と、
投影レンズ（１０４）と、
を含むことを特徴とするマイクロリソグラフィ投影露光装置（１００）。
【請求項１６】
微細構造化構成要素をマイクロリソグラフィ的に生成する方法であって、
感光材料で構成された層が少なくとも部分的に加えられた基板（１０５）を与える段階と、
結像される構造を有するマスク（１０３）を与える段階と、
請求項１５に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置（１００）を与える段階と、
前記投影露光装置を用いて前記マスク（１０３）の少なくとも一部を前記層のある一定の領域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】
本出願は、２０１３年３月１４日出願のドイツ特許出願ＤＥ  １０  ２０１３  ２０４  ４５３．４に対する優先権を主張するものである。この出願の内容は、これにより引用によって組み込まれる。
【０００２】
本発明は、マイクロリソグラフィ投影露光装置のための光学系に関する。
【背景技術】
【０００３】
マイクロリソグラフィ投影露光装置は、例えば、集積回路又はＬＣＤのような微細構造化構成要素を生成するために使用される。そのような投影露光装置は、照明デバイスと投影レンズを含む。マイクロリソグラフィ処理では、照明デバイスを用いて照明されたマスク（＝レチクル）の像は、マスク構造を基板の感光コーティングに転写するために、感光層（フォトレジスト）で被覆されて投影レンズの像平面に配置された基板（例えば、シリコンウェーハ）上に投影レンズを用いて投影される。
【０００４】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の作動中に、所定の照明設定、すなわち、照明デバイスの瞳平面内の強度分布をターゲット方式で設定しなければならない。更に、結像コントラストを最適化するために、照明デバイスにおいて照明瞳内に特定の偏光分布を設定するための様々な手法が公知である。
【０００５】
特に、照明デバイスと投影レンズの両方において、高コントラストの結像に向けてタンジェンシャル偏光分布を設定することは公知である。「タンジェンシャル偏光」（又は「ＴＥ偏光」）は、個々の直線偏光光線の電界強度ベクトルの振動平面の方位が、光学系軸に向く円の半径に対してほぼ垂直に定められる偏光分布を意味すると理解しなければならない。それとは対照的に、「半径方向偏光」（又は「ＴＭ偏光」）は、個々の直線偏光光線の電界強度ベクトルの振動平面の方位が、光学系軸に向く円の半径に対してほぼ半径方向に定められる偏光分布を意味すると理解しなければならない。それに応じて、疑似タンジェンシャル偏光分布又は疑似半径方向偏光分布は、上述の基準が少なくとも近似的に満たされる偏光分布を意味すると理解しなければならない。
【０００６】
従来技術に関しては、例えば、ＷＯ  ２００５／０６９０８１  Ａ２、ＷＯ  ２００５／０３１４６７  Ａ２、ＵＳ  ６，１９１，８８０  Ｂ１、ＵＳ  ２００７／０１４６６７６  Ａ１、ＷＯ  ２００９／０３４１０９  Ａ２、ＷＯ  ２００８／０１９９３６  Ａ２、ＷＯ  ２００９／１００８６２  Ａ１、ＤＥ  １０  ２００８  ００９  ６０１  Ａ１、ＤＥ  １０  ２００４  ０１１  ７３３  Ａ１、及びＥＰ  １  ３０６  ６６５  Ａ２を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ  ２００５／０６９０８１  Ａ２
【特許文献２】ＷＯ  ２００５／０３１４６７  Ａ２
【特許文献３】ＵＳ  ６，１９１，８８０  Ｂ１
【特許文献４】ＵＳ  ２００７／０１４６６７６  Ａ１
【特許文献５】ＷＯ  ２００９／０３４１０９  Ａ２
【特許文献６】ＷＯ  ２００８／０１９９３６  Ａ２
【特許文献７】ＷＯ  ２００９／１００８６２  Ａ１
【特許文献８】ＤＥ  １０  ２００８  ００９  ６０１  Ａ１
【特許文献９】ＤＥ  １０  ２００４  ０１１  ７３３  Ａ１
【特許文献１０】ＥＰ  １  ３０６  ６６５  Ａ２
【特許文献１１】ＷＯ  ２００５／０２６８４３  Ａ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、投影露光装置に望ましい偏光分布を比較的簡単な方式で発生させることを可能にするマイクロリソグラフィ投影露光装置のための光学系を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、独立請求項１の特徴に従って達成される。
【００１０】
マイクロリソグラフィ投影露光装置のための本発明による光学系は、光学系軸と偏光影響光学配列を含み、偏光影響光学配列は、一軸性結晶材料から生成され、かつ光学系軸に対して垂直な光学結晶軸の第１の方位及び光学系軸の方向に変化する厚みを有する第１の偏光影響要素と、光伝播方向に第１の偏光影響要素の下流に配置され、一軸性結晶材料から生成され、かつ光学系軸に対して垂直で第１の方位とは異なる光学結晶軸の第２の方位及び平行平面幾何学形状を有する第２の偏光影響要素とを含み、偏光影響光学配列は、配列上に入射する光の一定直線入力偏光分布を光ビーム断面にわたって連続的に変化する偏光方向を有する出力偏光分布に変換する。
【００１１】
本発明は、原理的に、３つの直線リターダー（すなわち、直線複屈折に起因して、リターデーション、すなわち、２つの直交するか又は互いに垂直な偏光状態の間の光路差をもたらす３つの偏光影響光学要素）の組合せを用いて、直線リターダーの構成に依存して任意の楕円リターダーを物理的に実現することができるという考察に基づいている。この場合、「楕円リターダー」は、そのような楕円リターダーによってもたらされる予め定められた偏光状態の回転をポアンカレ球上で任意に得ることができる限り一般化される偏光影響光学要素の定義として理解される。
【００１２】
この考察の根底にあるポアンカレ球の概念を図５に略示している。この場合、直線リターダーは、ポアンカレ球の赤道平面に存在する軸の回り（例えば、図５の軸「Ａ」又は「Ｂ」の回り）の偏光状態のポアンカレ球上での回転の効果を有する。次に、予め定められた一定の複屈折速軸又は光学結晶軸の方向を各々が有する３つの直線リターダーの組合せを用いて、いずれかの任意の楕円リターダー（ポアンカレ球上で任意軸、例えば、図５の軸「Ｄ」の回りの偏光状態の回転をもたらす）を提供することができることを数学的に示すことができる。
【００１３】
上述の考察から始めて、次に、本発明は、特に、最大で３つの直線リターダーの組合せを用いて、光ビーム断面にわたって連続的である偏光方向の変化（すなわち、ポアンカレ球上での図５の軸「Ｃ」の回りの偏光状態の回転に対応して連続的に変化する偏光回転角を有する回転子の効果）を得るという概念に基づいている。この場合、第１に、光学活性の使用又は光学活性材料の使用を割愛することができ、第２に、使用されるリターダーに関して、各場合に均一な光学結晶軸の方位を有する天然に利用可能な結晶材料に頼ることができる。
【００１４】
原理的に、一般的な直線リターダーは、次式のジョーンズ行列Ｊによって説明することができる（１）。
Ｊ＝
2014179619.tif 000003
ここで、Δφは、位相リターデーション（ラムダが作動波長を表す場合に、直交偏光状態に対する光路差に２π／λを乗じたものからもたらされる）を表し、βは、光学結晶軸の角度を表している。
【００１５】
本発明によって求められる回転子のジョーンズ行列Ｊtargetは、一般的に次式になる（２）。
2014179619.tif 000004
【００１６】
本発明により、複屈折の速軸の予め定められた一定の方向を各々が有する３つの直線リターダーの以下の定式化がここで選択される（３）。
2014179619.tif 000005
ここで、Ｊ1は、β＝０°及び位相リターデーションΔφ1の場合のリターダーのジョーンズ行列を表し、すなわち、次式で与えられる（４）。
2014179619.tif 000006
Ｊ2は、β＝４５°及び位相リターデーションΔφ2の場合のリターダーのジョーンズ行列を表し、すなわち、次式で与えられる（５）。
2014179619.tif 000007
Ｊ3は、β＝０°及び位相リターデーションΔφ3の場合のリターダーのジョーンズ行列を表し、すなわち、次式で与えられる（６）。
2014179619.tif 000008
（４）〜（６）から、次式が得られる（７）。
2014179619.tif 000009
この式は、それぞれの位相リターデーションΔφ1、Δφ2、及びΔφ3に対して以下の解をもたらす（８）。
2014179619.tif 000010
【００１７】
すなわち、（８）による解は、９０°の光学結晶軸の方位（予め定められた方向、例えば、予め固定的に定められた座標系のｙ方向に対する）を有するλ／４板と、４５°の光学結晶軸の方位（予め定められた方向、例えば、ｙ方向に対する）及びΔφ2＝２αの位相リターデーションを有する直線リターダーと、０°の光学結晶軸の方位（予め定められた方向、例えば、ｙ方向に対する）を有する更に別のλ／４板とを含む偏光影響光学配列に対応する。従って、本発明によって求められる場所依存方式で変化する偏光回転角αの発生に関して、４５°の光学結晶軸の方位を有するこの直線リターダーは、場所依存方式で変化するか又は光ビーム断面にわたって変化する位相リターデーションΔφ2も有する。
【００１８】
具体的には、光ビーム断面にわたって変化する偏光回転角を有する回転子を有効に実施するための本発明により使用される偏光影響光学配列は、少なくとも２つの直線リターダーを含み、そのうちの１つは、光伝播方向又は光学系軸の方向に変化する厚みプロフィールを有し、光伝播方向に下流に配置された更に別のリターダーは、平行平面幾何学形状を有し、これらの２つの直線リターダーの各々は、光学系軸に対して垂直で互いに異なる光学結晶軸の方位を有する。
【００１９】
本発明による偏光影響光学配列上に入射する光の入力偏光分布の特定の構成に基づいて、望ましい出力偏光分布を得るために、以下で更により詳しく説明するように、同じく平行平面幾何学形状を有し、かつ光伝播方向に関して第１及び第２の直線リターダーの上流に配置された第３の直線リターダーを更に使用することもできる。
【００２０】
一実施形態により、第１の偏光影響要素及び第２の偏光影響要素は、光伝播方向に直接に連続して配置される。
【００２１】
一実施形態により、偏光影響光学配列は、光伝播方向に第１の偏光影響要素の上流に配置され、一軸性結晶材料から生成され、かつ光学系軸に対して垂直な光学結晶軸の第３の方位と平行平面幾何学形状とを有する第３の偏光影響要素を更に含む。
【００２２】
一実施形態により、第１、第２、及び第３の偏光影響要素は、光伝播方向に直接に連続して配置される。
【００２３】
一実施形態により、第２の偏光影響要素の光学結晶軸の第２の方位と第３の偏光影響要素の光学結晶軸の第３の方位とは、互いに垂直に延びる。
【００２４】
一実施形態により、第１の偏光影響要素の光学結晶軸の第１の方位は、第２の偏光影響要素の光学結晶軸の第２の方位及び第３の偏光影響要素の光学結晶軸の第３の方位に対して絶対値で４５°±５°の角度で延びる。
【００２５】
一実施形態により、第１の偏光影響要素は、楔形又は楔断面形幾何学形状を有する。
【００２６】
一実施形態により、第１の偏光影響要素は、光学系軸に対して方位角方向に変化し、かつ光学系軸に対して半径方向に一定である厚みプロフィールを有する。
【００２７】
一実施形態により、第２の偏光影響要素は、ラムダが光学系の作動波長を表す場合にλ／４のリターデーションを有する。
【００２８】
一実施形態により、第３の偏光影響要素は、ラムダが光学系の作動波長を表す場合にλ／４のリターデーションを有する。
【００２９】
一実施形態により、一軸性結晶材料は、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）、及び結晶石英（ＳｉＯ2）を含む群から選択される。
【００３０】
一実施形態により、偏光影響光学配列は、配列上に入射する光の一定直線入力偏光分布を少なくとも近似的にタンジェンシャルの出力偏光分布に変換する。
【００３１】
一実施形態により、偏光影響光学配列は、光学系の瞳平面に配置される。
【００３２】
本発明は、更に、マイクロリソグラフィ投影露光装置と微細構造化構成要素をマイクロリソグラフィ的に生成する方法とに関する。
【００３３】
本発明の更に別の構成は、本明細書及び従属請求項から得ることができる。
【００３４】
本発明を添付図面に示す例示的な実施形態に基づいて以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】マイクロリソグラフィ投影露光装置の可能な構成の概略図である。
【図２】本発明による偏光影響光学配列の実施形態の構成及び機能を解説するための概略図である。
【図３】本発明による偏光影響光学配列の実施形態の構成及び機能を解説するための概略図である。
【図４】本発明による偏光影響光学配列の実施形態の構成及び機能を解説するための概略図である。
【図５】異なるリターダーの作動方式を解説するためのポアンカレ球の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
最初に、マイクロリソグラフィ投影露光装置の可能な構成を簡単な概略図である図１を参照して下記で説明する。
【００３７】
図１に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置１００は、光源ユニット１０１と、照明デバイス１０２と、構造担持マスク１０３と、投影レンズ１０４と、露光される基板１０５とを含む。光源ユニット１０１は、光源、例えば、１９３ｎｍの作動波長のためのＡｒＦレーザと、平行光ビームを生成するビーム成形光学ユニットとを含むことができる。光源ユニット１０１によって放出された平行光ビームは、最初に回折光学要素（ＤＯＥ）１０６上に入射する。ＤＯＥ１０６は、それぞれの回折面構造によって定められる角放出特性を用いて、瞳平面ＰＰ内に望ましい強度分布、例えば、二重極分布又は四重極分布を生成する。ビーム経路内でＤＯＥ１０６の下流に配置されたレンズ１０８は、可変直径を有する平行光ビームを生成するズームレンズとして設計される。平行光ビームは、偏向ミラー１０９によってアキシコン１１１上に向けられる。ズームレンズ１０８を上流のＤＯＥ１０６及びアキシコン１１１と共に用いて、アキシコン要素のズーム設定及び位置に依存して瞳平面ＰＰ内に異なる照明構成が生成される。
【００３８】
図１により、瞳平面ＰＰ内には偏光影響光学配列２００が置かれ、これに関しては、可能な実施形態を図２及びそれ以降を参照して以下に説明する。
【００３９】
照明デバイス１０２は、アキシコン１１１の下流の瞳平面ＰＰの領域（図１ではアキシコン１１１の直ぐ下流）に配置された光混合系１１２を更に含み、この光混合系は、例えば、光混合を提供するのに適するマイクロ光学要素配列を含むことができる。光混合系１１２及び適切な場合に更に別の光学構成要素（単一のレンズ要素１１０のみを示す）には、レチクルマスキング系（ＲＥＭＡ）１１３が続き、レチクルマスキング系１１３は、ＲＥＭＡレンズ１１４によってレチクル１０３上に結像され、それによってレチクル１０３上の照明領域を区切る。レチクル１０３は、投影レンズ１０４を用いて感光基板１０５上に結像される。図示の実施形態において、投影レンズ１０４の最後の光学要素１１５と感光基板１０５との間には、空気とは異なる屈折率を有する液浸液１１６が置かれる。
【００４０】
更に別の実施形態において、照明デバイス１０２は、異なる照明構成を生成するために、例えば、ＷＯ  ２００５／０２６８４３  Ａ２から公知である複数の互いに独立して調節可能なミラー要素を含む同じく公知のミラー配列を含むことができる。
【００４１】
ここで以下において、図１に記載の瞳平面ＰＰ内に置かれた偏光影響光学配列２００の可能な実施形態を図２及びそれ以降を参照して構成及び機能に対して説明する。
【００４２】
図２により、偏光影響光学配列２００は、第１の実施形態において、光伝播方向（図示の座標系のｚ方向に対応する）に変化する厚みを有する楔断面形偏光影響光学要素２２０（以下では「第１の偏光影響要素」とも表す）を２つの平行平面偏光影響光学要素２１０と２３０の間に含み、後者は、光伝播方向に関して（第１の）楔断面形偏光影響光学要素２２０の直ぐ上流及び下流それぞれに配置される。
【００４３】
偏光影響要素２１０、２２０、及び２３０は、各場合にそれぞれの作動波長で十分な透過率を有する一軸性結晶材料、例えば、約１９３ｎｍの例示的作動波長ではフッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）、又は結晶石英（ＳｉＯ2）から製造される。これらの材料では、異常屈折率ｎeと正常屈折率ｎoの間の差は、それぞれｎe−ｎo（ＳｉＯ2）≒＋０．０１３、ｎe−ｎo（Ａｌ2Ｏ3）≒−０．０１１、ｎe−ｎo（ＭｇＦ2）≒＋０．０１４である。
【００４４】
特定の例示的な実施形態において、偏光影響要素２１０及び２３０において、リターデーション（これらの要素の平行平面構成に起因して、光ビーム断面にわたって一定である）は、各場合にλ／４であり、ここでラムダは、光学系の作動波長を表している。図２の偏光影響光学要素２１０、２２０、及び２３０では、光学結晶軸の方向を各場合に示す双方向矢印で符号化しており、特定の例示的な実施形態において、この方向は、図示の座標系に関して要素２１０ではｙ方向と平行に、要素２３０ではｘ方向と平行に、要素２２０ではｘ方向及びｙ方向に対して４５°の角度で延びている。
【００４５】
図２は、偏光影響光学配列２００によって全体的に場所依存方式で得られる偏光回転角αも同じく示しており、この偏光回転角は、特定の例示的な実施形態では、ｙ方向に沿って光ビーム断面にわたって０°と９０°の間で変化し、特に偏光影響要素２２０の楔断面形構成によってもたらされる。
【００４６】
上述した偏光影響光学配列２００によって達成される場所依存方式で又は光ビーム断面にわたって連続的に変化する偏光状態の生成は、例えば、これらの偏光状態の適切な分布を用いて照明デバイス内に望ましい偏光照明設定を生成するために（例えば、複数の互いに独立して調節可能なミラー要素を含むミラー配列を用いて）使用することができる。更に別の用途では、照明デバイス又は投影レンズに存在する偏光状態の望ましくない外乱の少なくとも部分的な補償をもたらすことができる。
【００４７】
下記では、図３及び図４を参照して、本発明の更に別の実施形態による偏光影響光学配列３００の構成及び機能を以下に説明する。
【００４８】
偏光影響光学配列３００は、図３に示すように、一定直線入力偏光分布３０５を少なくとも近似的にタンジェンシャルの出力偏光分布３３５に変換するように機能する。図２に記載の偏光影響光学配列２００とは対照的に、偏光影響光学配列３００の場合には、中央の偏光影響光学要素３２０は楔断面形方式に実施されず、図４ａ、図４ｂに示すように、光学系軸（すなわち、ｚ方向）に関する方位角方向に変化し、かつ光学系軸に対して半径方向には一定である厚みプロフィールを有する。図４ａに略図示の実施形態において、偏光影響光学要素３２０は、要素軸ＥＡに対して垂直であり、かつ基準軸ＲＡと角度θを形成する半径Ｒに沿って一定の厚みを有する。従って、この実施形態において、厚みプロフィールは、方位角θにしか依存しない。偏光影響光学要素３２０の中心には、中心孔３２１が置かれる。
【００４９】
図４ａは、例示的な厚みプロフィールを斜視図に示しており、図４ｂは、この厚みプロフィールに対して、厚みｄが方位角θの関数としてプロットされたグラフを示している。例示的な実施形態において、厚みプロフィールは、θ＝１８０°でジャンプを有し、このジャンプにおける厚み差は、ラムダ（又はラムダの整数倍）のリターデーションに対応する。更に、この例示的な実施形態における偏光影響光学要素３２０は、２つの部分要素から構成されるか、又はセグメント構成を有する。しかし、本発明は、これらに限定されない。更に別の実施形態において、より多くの（例えば、４つの）セグメントを含む構成、又はそれ以外に非セグメント又は一体構成、及び全体を通して連続する（すなわち、厚みプロフィールにジャンプのない）厚みプロフィールを代わりに選択することもできる。
【００５０】
光伝播方向に関して要素３２０の上流及び下流それぞれに配置される偏光影響光学要素３１０及び３３０は、図２に記載の例示的な実施形態と同じく平行平面幾何学形状とλ／４という一定のリターデーションとを用いて構成される。
【００５１】
図２に記載の例示的な実施形態と同様に、約１９３ｎｍの例示的な作動波長では、偏光影響要素３１０、３２０、及び３３０は、例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）、又は結晶石英（ＳｉＯ2）から製造することができる。この場合、−λ／２から＋λ／２の範囲のリターデーションを与えるために要素３２０の厚みプロフィールに存在しなければならない偏光影響光学要素３２０の高低差の最大値は、約１５μｍの領域にある。
【００５２】
図２及び図３を参照して上述した実施形態において、それぞれ３つの偏光影響光学要素から形成される配列２００及び３００が使用されたが、本発明は、これに限定されない。３つの偏光影響光学要素ではなく、本発明による偏光影響光学配列上に入射する光の入力偏光分布の構成に基づいて、望ましい出力偏光分布を生成するために２つの偏光影響光学要素（上述の例示的な実施形態における要素２２０、２３０及び３２０、３３０）でも十分に事足りる場合があることを指摘しておきたい。これは、それぞれの偏光影響光学配列上に入射する光の入力偏光分布が一定直線的である場合に（例えば、ｙ方向に延びる偏光方向を有する）、同じく例えばｙ方向に向けられた光学結晶軸を有するλ／４板（図２に記載の要素２１０及び図３に記載の要素３１０に対応する）が、入力偏光分布に対して影響を持たないからである（言及した例では、光は、それぞれの要素２１０及び３１０上に固有状態で入射する）。
【００５３】
本発明を特定の実施形態に基づいて記載したが、例えば、個々の実施形態の特徴の組合せ及び／又は交換による多くの変形及び代替実施形態は、当業者には明らかである。従って、そのような変形及び代替実施形態が、本発明によって付随的に包含され、かつ本発明の開示の範囲が、添付の特許請求の範囲及びその均等物の意味の範囲でのみ限定されることは、当業者には言うまでもないことである。
【符号の説明】
【００５４】
１００  マイクロリソグラフィ投影露光装置
１０１  光源ユニット
１０３  構造担持マスク
１０４  投影レンズ
２００  偏光影響光学配列
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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