(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影露光系（１）のための結像光学系（９）であって、
アナモフィック結像投影レンズ系（２６，２７）を有し、
前記アナモフィック結像投影レンズ系（２６，２７）は、２つの主要平面の方向に同符号結像スケールを有し、
前記アナモフィック結像投影レンズ系（２６，２７）は、少なくとも４つのミラーを含む、
ことを特徴とする結像光学系（９）。
【請求項２】
前記アナモフィック結像投影レンズ系は、少なくとも１つがアナモフィック結像を行う少なくとも２つの部分レンズ系（２６，２７）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（９）。
【請求項３】
円形射出瞳を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の結像光学系（９）。
【請求項４】
前記アナモフィック結像投影レンズ系（２６，２７）は、自由曲面を有する少なくとも１つのミラー（Ｍ１からＭ８）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項に記載の結像光学系（９）。
【請求項５】
第１の方向の第１の結像スケールと、該第１の結像スケールの少なくとも１．５倍大きい第２の方向の第２の結像スケールとを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の結像光学系（９）。
【請求項６】
方向依存の物体側開口数（ＮＡＯ）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（９）。
【請求項７】
少なくとも０．４の像側開口数と、
視野中心点に対する７°よりも小さい物体側主ビーム角度と、
走査方向に対して垂直な方向に１３ｍｍよりも大きい幅を有する像視野（１０）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（９）。
【請求項８】
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（９）を有し、
放射線（１４）を放射線源（３）から物体視野（５）に伝達するための照明光学系（４）を有する、
ことを特徴とする光学系。
【請求項９】
請求項８に記載の光学系を有し、
放射線源（３）を有する、
ことを特徴とする投影露光系（１）。
【請求項１０】
走査方向に変位させることができる、レチクル（７）を保持するレチクルホルダ（８）を有し、
結像光学系（９）の走査方向の結像スケールが、それに垂直な方向のものよりも小さい、
ことを特徴とする請求項９に記載の投影露光系（１）。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載の投影露光系のためのレチクル（７）であって、
少なくとも１０４ｍｍの幅と、
１３２ｍｍよりも大きい長さと、
を有することを特徴とするレチクル（７）。
【請求項１２】
微細構造化構成要素を生成する方法であって、
レチクル（７）と感放射線層を有するウェーハ（１２）とを準備する段階と、
請求項９又は請求項１０に記載の投影露光系（１）を用いて前記レチクル（７）上の構造を前記ウェーハ（１２）上の前記感放射線層上に投影する段階と、
前記ウェーハ（１２）上の前記露光された層を現像する段階と、
を有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影露光系のための結像光学系、投影露光系のための照明光学系、及びこの種の結像光学系を有する光学系に関する。本発明は、この種の光学系を有する投影露光系、投影露光系のためのレチクル、この投影露光系を用いて微細構造化構成要素を生成する方法、本方法によって生成される構成要素にも関する。
【背景技術】
【０００２】
結像光学系は、ＤＥ  １０  ２００７  ０６２  １９８  Ａ１、ＵＳ  ７，４１４，７８１  Ｂ２、ＵＳ  ７，６８２，０３１  Ｂ２、及びＷＯ  ２０１０／０９１  ８００  Ａ１から公知である。また、リソグラフィ系は、ＵＳ  ２００８／００３６９８６  Ａ１から公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＤＥ  １０  ２００７  ０６２  １９８  Ａ１
【特許文献２】ＵＳ  ７，４１４，７８１  Ｂ２
【特許文献３】ＵＳ  ７，６８２，０３１  Ｂ２
【特許文献４】ＷＯ  ２０１０／０９１  ８００  Ａ１
【特許文献５】ＵＳ  ２００８／００３６９８６  Ａ１
【特許文献６】ＵＳ  ６  ８５９  ５１５  Ｂ２
【特許文献７】ＤＥ  １０  ２００８  ００９  ６００  Ａ１
【特許文献８】ＵＳ  ２００７−００５８２６９  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、結像品質が更に改善されるような投影露光系のため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】
【０００５】
本発明により、物体側開口数の増大に伴って物体側主ビーム角度を拡大しなければならず、それによって吸収体構造に起因する遮蔽効果、及び層透過に関連付けられた問題、特に、レチクルコーティングに起因する強いアポディゼーション効果がもたらされる場合があることが分かった。本発明により、アナモフィック結像光学系、特に、アナモフィック結像投影レンズ系を用いて、所定のサイズのレチクルを物体視野から所定の照明視野上に所定の結像スケールで結像することができ、この照明視野は、第１の結像スケールの方向に完全に照明され、一方、第２の方向の減ぜられた像結像スケールは、投影露光系のスループットに対して悪影響を持たず、適切な解決法によって補償することができることが更に分かった。
【０００６】
従って、アナモフィックレンズ系は、結像されるレチクルの大きさを第１の方向に大きくする必要なく、更に投影露光系のスループットの低下が発生することなく、この第１の方向に大きい物体側開口数を有する像面の完全な照明と、照明光の傾斜入射によってもたらされる結像品質の損失の最小化の両方を可能にする。
【０００７】
２つの主要平面の方向の同符号結像スケールによって像反転が回避される。光学系は、特に、２つの主要平面の方向に正の結像スケールを有する。
【０００８】
請求項２に記載の少なくとも１つがアナモフィック結像を行う少なくとも２つの部分レンズ系を備えた結像光学系は、構成するのに特に好ましく、それぞれの要件への結像特性の特に柔軟な適応を可能にする。特に、第１の部分レンズ系、すなわち、物体側の部分レンズ系は、アナモフィック結像を行う。それによって物体視野上に入射し、それによって反射される放射線が重ならないことを保証することができる。第２の部分レンズ系もアナモフィックである。このレンズ系は、非アナモフィックとすることができる。
【０００９】
請求項３により、投影レンズ系は、円形の射出瞳を有する。従って、像側開口数は方向に依存しない。それによって向きに依存しない分解能が保証される。従って、本発明によるアナモフィックレンズ系は、特に、楕円形状を有する入射瞳を有する。従って、楕円の半軸は、異なる結像スケール又は異なる物体側開口数と同じか又は互いに逆の相互関係を有する。
【００１０】
請求項４により、アナモフィック結像投影レンズ系は、少なくとも１つのミラーを含む。この場合、より少ない数のミラーは、より小さい伝達損失をもたらす。より大きい数のミラーは、結像誤差のより柔軟で改善された補正を可能にし、より高い開口数を可能にする。本発明により、投影レンズ系は、少なくとも１つ、特に複数の、特に少なくとも４つ、特に少なくとも６つ、特に少なくとも８つのミラーを含む。ミラーは、特に、ＥＵＶ放射線反射ミラーとして構成することができる。
【００１１】
自由曲面を有する光学要素は、特に、柔軟な結像特性設計を可能にする。それによって特に結像光学系の所定の数のミラーを用いて結像誤差を補正するのに更に別の自由度が開かれる。
【００１２】
請求項５により、第１の方向の結像スケールは、第２の方向の結像スケールの少なくとも１．５倍大きい。第１の方向の結像スケールは、特に、第２の方向の結像スケールの少なくとも２倍大きい。この場合及び以下において、結像スケールは、物体サイズに対する結像サイズの比、すなわち、物体視野内の結像される構造のサイズに対する投影レンズ系の像視野内の結像される構造のサイズを意味すると捉えられたい。その結果、所定のレチクル、特に、所定のサイズのレチクルにおける所定の幅を有する照明視野を全幅にわたって走査方向と垂直に露光することができる。照明視野の幅に対して垂直な方向の小さい結像スケール、すなわち、強度の縮小は、特に、高い走査速度によって別途補償することができ、従って、不利な効果はない。走査方向に対して垂直な方向の減ぜられた結像スケールは、スループット損失を招かない。
【００１３】
請求項６に記載の方向依存の異なる物体側開口数は、結像光学系の有利な設計を可能にする。それによって特に遮蔽効果及びレチクル上の層透過に関連付けられた問題を回避することができる。特定の方向の物体側開口数（ＮＡＯ）は、特に、この方向に対して垂直な方向における物体側開口数（ＮＡＯ）の少なくとも１．５倍大きく、特に、少なくとも２倍大きい。
【００１４】
好ましくは、照明系は、投影レンズ系の入射瞳に対応するように構成された射出瞳を有する。従って、本発明により、楕円形射出瞳を有する照明系が与えられる。
【００１５】
この楕円形射出瞳は、特に、楕円形瞳ファセットミラーにより、又は瞳ファセットミラー上での瞳ファセットの楕円形配列、すなわち、瞳ファセットの包絡線が楕円を形成する配列によって得られる。
【００１６】
楕円形に構成された瞳ファセットミラー又は照明系の射出瞳の半軸は、特に、投影レンズ系の２つの異なる結像スケール又は投影レンズ系の入射瞳の半軸と同じ相互関係を有する。
【００１７】
大きい像側開口数、小さい主ビーム角度、及び大きい像側走査スロット幅を備えた結像光学系は、像視野内へのレチクルの構造の特に良好な投影を可能にする。
【００１８】
請求項８に記載の楕円形射出瞳を有する照明光学系は、アナモフィック結像投影レンズ系に特に良好に適合する。楕円形構成の瞳ファセットミラーを使用すると、照明光学系の楕円形射出瞳を特に容易に得ることができる。
【００１９】
請求項１０に記載の光学系及び請求項１１に記載の投影露光系の利点は、結像光学系に関連して上述したものに対応する。結像光学系の走査方向の結像スケールが走査方向に対して垂直な結像スケールよりも小さい請求項１２に記載の投影露光系を使用すると、走査方向のスループット損失を高い走査速度によって完全に補償することができる。結像光学系９の走査方向の結像スケールは、特に、この方向に対して垂直な結像スケールの最大で半分の大きさである。走査方向とそれに対する垂直方向とにおける結像スケール比は、特に、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：８、１：１０、２：３、２：５、又は３：４である。放射線源は、ＥＵＶ（極紫外）光源、例えば、ＬＰＰ（レーザ生成プラズマ）光源又はＧＤＰ（ガス放電生成プラズマ）光源とすることができる。
【００２０】
走査方向の臨界寸法が、この方向に対して垂直な臨界寸法と異なるレチクルは、アナモフィック結像投影光学系における使用に特に適切である。レチクル上の結像される構造とその合計サイズの両方が、好ましくは、走査方向又はそれに対する垂直方向において異なる結像スケールに従って構成される。より大きい縮小を考慮するために、レチクルは、特に走査方向に相応により大きく構成される。
【００２１】
請求項１４に記載の生成システム及び請求項１５に記載の構成要素の利点は、本発明による投影露光系を参照して上述したものに対応する。
【００２２】
本発明の更に別の利点及び詳細は、図面を用いた複数の実施形態の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ＥＵＶリソグラフィのための投影露光系を通る子午断面を略例示する図である。
【図２】第１の実施形態による結像光学系内のビーム経路を示す図１に記載の投影露光系の抜粋部分を略例示する図である。
【図３】図２に記載の図を図２に対して垂直な平面に示す図である。
【図４】更に別の実施形態の図２に記載の図である。
【図５】更に別の実施形態の図３に記載の図である。
【図６】第３の実施形態の対応する図である。
【図７】第３の実施形態の対応する図である。
【図８】第４の実施形態の対応する図である。
【図９】第４の実施形態の対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、マイクロリソグラフィのための投影露光系１の構成要素を子午断面内に略示している。投影露光系１の照明系２は、放射線源３以外に、物体視野５を物体平面６内に露光するための照明光学系を含む。物体視野５に配置され、抜粋的にしか示していないレチクルホルダ８によって保持されるレチクル７が、この物体視野内で露光される。
【００２５】
図１には概略的にしか示していない投影光学系９は、物体視野５を像平面１１の像視野１０に結像するのに使用される。従って、投影光学系９を結像光学系とも呼ぶ。像平面１１の像視野１０の領域に配置され、同じく概略的にしか示していないウェーハホルダ１３によって保持されるウェーハ１２の感光層上に、レチクル７上の構造が結像される。
【００２６】
放射線源３は、ＥＵＶ放射線１４を放出するＥＵＶ放射線源である。ＥＵＶ放射線源３の放出される有利放射線の波長は、５ｎｍから３０ｎｍの範囲にある。リソグラフィに使用され、適切な光源に対して利用可能な他の波長も可能である。放射線源３は、プラズマ光源、例えば、ＤＰＰ光源又はＬＰＰ光源とすることができる。シンクロトロンに基づく放射線源を放射線源３として使用することができる。当業者は、この種の放射線源に関する情報を例えばＵＳ  ６  ８５９  ５１５  Ｂ２に見出すことができるであろう。ＥＵＶ放射線源３からのＥＵＶ放射線１４を光束にするために、コレクター１５が設けられる。
【００２７】
ＥＵＶ放射線１４を照明光又は結像光とも呼ぶ。
【００２８】
照明光学系４は、多数の視野ファセット１７を有する視野ファセットミラー１６を含む。視野ファセットミラー１６は、物体平面６と光学的に共役な照明光学系４の平面に配置される。ＥＵＶ放射線１４は、視野ファセットミラー１６により、照明光学系４の瞳ファセットミラー１８に反射される。瞳ファセットミラー１８は、多数の瞳ファセット１９を有する。視野ファセットミラー１６の視野ファセット１７は、瞳ファセットミラー１８を用いて物体視野５に結像される。
【００２９】
視野ファセットミラー１６上の各視野ファセット１７に対して、瞳ファセットミラー１８上にちょうど１つの関連付けられた瞳ファセット１９が存在する。視野ファセット１７と瞳ファセット１９の間には、各場合に光チャンネルが構成される。ファセットミラー１６、１８のうちの少なくとも一方のファセット１７、１９を切換可能にすることができる。この目的のために、マイクロ電気機械系（ＭＥＭＳ）を設けることができる。ファセット１７、１９は、ファセットミラー１６、１８上で特に傾斜可能に配置することができる。この場合、ファセット１７、１９の一部分のみ、例えば、最大で３０％、最大で５０％、又は最大７０％を傾斜可能に構成することができる。全てのファセット１７、１９を傾斜可能として定めることができる。切換可能ファセット１７、１９は、特に、視野ファセット１７である。視野ファセット１７の傾斜により、それぞれの瞳ファセット１９への視野ファセット１７の割り当て、従って、光チャンネルの構成を変更することができる。傾斜可能ファセット１７、１９を有するファセットミラー１６、１８の更なる詳細及び照明光学系４の更なる詳細については、ＤＥ  １０  ２００８  ００９  ６００  Ａ１を参照されたい。
【００３０】
照明光学系４は、伝達光学系２３を形成する更に別のミラー２０、２１、及び２２を有することができる。伝達光学系２３の最後のミラー２２は、かすめ入射ミラーである。瞳ファセットミラー１８と伝達光学系２３は、照明光を物体視野５内に伝達するための後続光学系を形成する。瞳ファセットミラー１８が投影光学系９の入射瞳に配置される場合には、伝達光学系２３を不要にすることができる。
【００３１】
照明光学系４は、投影光学系９の入射瞳の形状に適合されて特にそれに明確に対応する形状を有する射出瞳を有する。照明光学系４の射出瞳は、特に、楕円形である。この楕円形射出瞳は、特に、瞳ファセットミラー１８を楕円形に構成することによって達成することができる。これに対する代替として、瞳ファセット１９をこれらの瞳ファセット１９が楕円形に構成された包絡線を有するように瞳ファセットミラー１８上に配置することができる。
【００３２】
楕円形瞳ファセットミラー１８の半軸は、特に、２つの異なる半軸長を有し、大きい方の半軸長は、特に、第１の半軸長の少なくとも１．５倍大きく、特に、２倍大きい。半軸長は、特に、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：８、１：１０、２：３、２：５、又は３：４の比にある。
【００３３】
従って、照明光学系４の射出瞳の半軸は、２つの異なる半軸長を有し、大きい方の半軸長は、特に第１の半軸長の少なくとも１．５倍大きく、特に少なくとも２倍大きい。半軸長は、特に、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：８、１：１０、２：３、２：５、又は３：４の比にある。
【００３４】
位置関係のより簡潔な説明のために、図内には、各場合に直交ｘｙｚ座標系を示している。図１のｘ軸は、作図面と垂直にそれに向けて延びている。ｙ軸は右に延びている。ｚ軸は下向きに延びている。物体平面６と像平面１１は、両方共にｘｙ平面と平行に延びている。
【００３５】
レチクルホルダ８は、投影露光系においてレチクル７を物体平面６内で変位方向に変位させることができるように制御方式で変位させることができる。それに応じてウェーハホルダ１３は、ウェーハ１２を像平面１１内で変位方向に変位させることができるように制御方式で変位させることができる。その結果、レチクル７及びウェーハ１２を一方で物体視野５を通じて、他方で像視野１０を通じて走査することができる。図内の変位方向は、ｙ方向と平行である。下記ではこの変位方向を走査方向とも呼ぶ。レチクル７及びウェーハ１２の走査方向の変位は、好ましくは、互いに対して同期して発生させることができる。
【００３６】
図２及び図３は、投影光学系９の第１の構成の光学設計を示している。中心物体視野点、及び物体視野５の２つの対向する縁部を定義する２つのそれぞれの物体視野点から延びる放射線１４の個別ビームのビーム経路が示されている。図２及び図３に記載の投影光学系９は、物体視野５から始めてビーム経路方向に順次Ｍ１からＭ６と番号を振った合計で６つのミラーを有する。これらの図には、投影光学系９の設計において計算されたミラーＭ１からＭ６の反射面を示している。図から分るように、図示の面の１区画のみが部分的に放射線１４の反射に実際に使用される。言い換えれば、ミラーＭ１からＭ６の実際の構成は、図に示すものよりも小さくすることができ、特に、図に示す計算反射面の一部しか備えなくてもよい。
【００３７】
瞳面２４は、ミラーＭ２とミラーＭ３の間に位置する。瞳面２４は必ずしも平面ではない。瞳面２４は曲面とすることができる。更に、ミラーＭ４とミラーＭ５の間には中間像面が位置する。中間像面２５は必ずしも平面ではない。中間像面２５は曲面とすることができる。従って、ミラーＭ１からＭ４は、第１の部分レンズ系２６を形成する。ミラーＭ５及びＭ６は、第２の部分レンズ系２７を形成する。
【００３８】
第１の部分レンズ系２６はアナモフィックレンズであり、すなわち、アナモフィック結像を行う。第２の部分レンズ系２７もアナモフィックレンズであり、すなわち、アナモフィック結像を行う。しかし、第２の部分レンズ系２７を非アナモフィックとして構成することができる。
【００３９】
ミラーＭ１からＭ６のうちの少なくとも１つは、アナモフィック結像光学要素であるように構成される。投影光学系９は、特に少なくとも１つ、特に複数、特に少なくとも２つ、特に少なくとも３つ、特に少なくとも４つ、特に少なくとも５つ、特に少なくとも６つ、特に少なくとも７つ、特に少なくとも８つのアナモフィック結像ミラーを含む。
【００４０】
従って、投影光学系９は、第１の方向に第１の結像スケールを有し、第２の方向にそれとは異なる第２の結像スケールを有する。第２の結像スケールは、特に、第１の結像スケールの少なくとも１．５倍大きく、特に、少なくとも２倍大きい。
【００４１】
投影光学系９は、特に、走査方向の結像スケール量が走査方向に対して垂直な結像スケール量よりも小さいように構成される。走査方向の結像スケール量は、特に、走査方向に対して垂直な結像スケール量の最大で４分の３の大きさ、特に最大で３分の２の大きさ、特に最大で半分の大きさである。
【００４２】
投影光学系９は、方向依存の物体側開口数（ＮＡＯ）を有し、すなわち、入射瞳は、円形形状から逸脱する。特定の方向、すなわち、大きい結像スケールの方向の物体側開口数（ＮＡＯ）は、特に、この方向に対して垂直な方向の物体側開口数（ＮＡＯ）の少なくとも１．５倍大きく、特に２倍大きい。
【００４３】
ミラーＭ６は、放射線１４が通過するための貫通開口部２８を有する。ミラーＭ５とＭ６の間には、更に別の瞳面２９が位置する。瞳面２９は必ずしも平面ではない。瞳面２９は曲面とすることができる。
【００４４】
ミラーＭ１からＭ６は、ＥＵＶ放射線を反射するように構成される。これらのミラーは、特に、入射するＥＵＶ照明光１４に対する反射を最適化するための複数の反射層を保持する。この反射は、ミラー面上の個別ビームの入射角が垂直入射に近づく程、より良好に最適化することができる。
【００４５】
ミラーＭ１からＭ５は、閉じた、言い換えれば、貫通開口部のない反射面を有する。
【００４６】
ミラーＭ１、Ｍ４、及びＭ６は、凹反射面を有する。ミラーＭ２、Ｍ３、及びＭ５は、凸反射面を有する。
【００４７】
投影光学系９のミラーＭ１からＭ６は、回転対称関数によって記述することができない自由曲面として構成される。ミラーＭ１からＭ６のうちの少なくとも１つがこの種の反射自由曲面を有する投影光学系９の他の構成も可能である。この種の自由曲面は、回転対称基準面から生成することができる。マイクロリソグラフィのための投影露光系の投影光学系のミラーの反射面のためのこの種の自由曲面は、ＵＳ  ２００７−００５８２６９  Ａ１から公知である。
【００４８】
自由曲面は、次式によって数学的に記述することができる。
0005938043.tif 000002
上式では、次式が適用される。
0005938043.tif 000003
【００４９】
Ｚは点ｘ，ｙにおける自由曲面の矢高であり、ｘ2＋ｙ2＝ｒ2である。
【００５０】
ｃは、対応する非球面の曲面の頂点に対応する定数である。ｋは、対応する非球面の円錐定数に対応する。Ｃjは、単項式ｘmｙnの係数である。一般的に、ｃ、ｋ、及びＣjの値は、投影光学系９内のミラーの望ましい光学特性に基づいて決定される。Ｎradiusは、係数Ｃjに対する正規化係数である。単項式の次数ｍ＋ｎは、必要に応じて変更することができる。高次の単項式は、より良好な像エラー補正を有する投影光学系の設計を導くことができるが、計算がより複雑であり、ｍ＋ｎは、３と２０超の間の値を取ることができる。
【００５１】
自由曲面は、例えば、光学設計プログラム「ＣＯＤＥ  Ｖ（登録商標）」のマニュアルに説明されているゼルニケ多項式によって数学的に記述することができる。代替的に、自由曲面は、２次元スプライン面を用いて記述することができる。２次元スプライン面の例は、ベジェ曲面又は不均一有理基底スプライン（ＮＵＲＢＳ）である。２次元スプライン面は、例えば、ｘｙ平面内の点網とそれに関連するｚ値とにより、又はこれらの点とそれらに関連する勾配とによって記述することができる。スプライン面のそれぞれの種類に基づいて、完全な面は、例えば、連続性及び微分可能性に関して特定の特性を有する多項式又は関数を用いた網点の間の内挿によって得られる。この例は解析関数である。
【００５２】
下記では、光学設計プログラム「Ｃｏｄｅ  Ｖ（登録商標）」を用いて得た投影光学系９の光学設計データを表に要約する。
【００５３】
以下に続く表のうちの最初のものは、像平面１１から始めて、言い換えれば、光方向に対して逆方向に、光学構成要素の光学面及び開口絞りに対して各場合に曲面の頂点の逆数（半径）及びビーム経路内の隣接要素のｚ間隔に対応する厚みを提供している。第２の表は、ミラーＭ１からＭ６に対して、上記に提供した自由曲面式における単項式ｘmｙnの係数Ｃjを提供している。
【００５４】
更に別の表には、ミラーの基準設計から始めてそれぞれのミラーが偏心（Ｙ偏心）及び回転（Ｘ回転）された量を単位ｍｍで同じく提供している。これらの量は、自由曲面設計法における平行変位及び傾斜に対応する。この場合、変位はｙ方向に発生し、傾斜はｘ軸の回りのものである。回転角は度で与えられる。
【００５５】
（表）
0005938043.tif 000004
【００５６】
（表）
0005938043.tif 000005
【００５７】
（表）
0005938043.tif 000006
【００５８】
（表）
0005938043.tif 000007
【００５９】
投影光学系９は、ｙ方向、すなわち、走査方向に１：８の結像スケールを有し、すなわち、物体視野５内のレチクル７は、走査方向に像視野１０内のその像の８倍大きい。投影光学系９は、ｘ方向、すなわち、走査方向と垂直に１：４の結像スケールを有する。従って、投影光学系９は縮小系である。投影光学系９の像側開口数は０．５である。投影光学系９の像側開口数は、特に、少なくとも０．４である。像視野１０は、２ｍｍ×２６ｍｍのサイズを有し、２ｍｍは走査方向におけるものであり、２６ｍｍは、走査方向に対して垂直なものである。特に、走査方向には、像視野１０は、異なるサイズを有することができる。像視野１０のサイズは、少なくとも１ｍｍ×１０ｍｍである。走査方向と垂直に像視野１０は、特に１３ｍｍよりも大きい幅を有する。像視野１０は、特に矩形である。投影光学系９は、特に少なくとも１３ｍｍ、特に１３ｍｍよりも大きい、特に少なくとも２６ｍｍの像側走査スロット幅を有する。投影光学系９は、視野中心点において６°の物体側主ビーム角度を有する。視野中心点における物体側主ビーム角度は、特に最大で７°である。投影光学系９は、２０００ｍｍの光学全長を有する。
【００６０】
この実施形態における物体視野５は、１６ｍｍ×１０４ｍｍのサイズを有する。この場合、１６ｍｍは走査方向におけるものであり、１０４ｍｍは、走査方向に対して垂直なものである。
【００６１】
レチクル７はまた、走査方向とそれに対する垂直方向とで異なる結像スケールに適合させられる。レチクル７は、走査方向とそれに対して垂直な方向とで異なる最小構造サイズを有する構造を有する。レチクル７上の構造は、走査方向及びそれに対して垂直な方向に、特に、各場合にこれらの最小構造サイズの整数倍数である寸法を有することができる。走査方向の最小構造サイズとこの方向に対して垂直な最小構造サイズとの比は、これらの方向における結像スケールの比にちょうど反比例する。走査方向の最小構造サイズとこの方向に対して垂直な最小構造サイズとは、特に互いから少なくとも１０％だけ、特に少なくとも２０％だけ、特に少なくとも５０％だけ異なる。
【００６２】
レチクル７は、走査方向に対して垂直な方向に少なくとも１０４ｍｍの幅を有する。レチクル７は、特に、走査方向のより強い縮小に適合させられた長さを有する。レチクル７は、特に、１０４ｍｍの幅及び２６４ｍｍの長さを有する。レチクルの長さは、特に、１３２ｍｍよりも長い。レチクルの長さは、特に少なくとも１４０ｍｍ、特に少なくとも１６５ｍｍ、特に少なくとも１９８ｍｍである。
【００６３】
投影露光系１に対して使用することができる投影光学系９の更に別の構成を図４及び図５に示している。図２及び図３を参照して上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を有し、これらに対しては再度詳細には論じない。
【００６４】
ミラーＭ３は、光学的使用領域内にいずれの貫通開口部も持たない。しかし、ミラーＭ３の機械的構成は、ミラーＭ４からミラーＭ５に進む光が、一体的に構成されたＭ３のミラー本体のミラー開口部を通過するように選択することができる。
【００６５】
ミラーＭ１、Ｍ３、Ｍ４、及びＭ６は、凹反射面を有する。ミラーＭ２及びＭ５は、凸反射面を有する。
【００６６】
この実施形態において、ミラーＭ２とＭ３の間のビーム経路は、ミラーＭ４とＭ５の間のビーム経路と交わる。
【００６７】
この実施形態において、ミラーＭ５は、像視野１０に対して走査方向に物体視野５と同じ側に配置される。
【００６８】
次に、図４及び図５に記載の投影光学系９の光学設計データを下記の表に要約する。自由曲面の数学的記述は、図２及び図３に記載の構成を参照して上述したものに対応する。図４及び図５に記載の構成に関する表の構造は、図２及び図３に記載の構成に関するものに同じく対応する。
【００６９】
（表）
0005938043.tif 000008
【００７０】
（表）
0005938043.tif 000009
【００７１】
（表）
0005938043.tif 000010
【００７２】
（表）
0005938043.tif 000011
【００７３】
図６及び図７は、投影露光系１に対して使用することができる投影光学系９の更に別の設計を示している。図２及び図３を参照して上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を有し、これらに対しては再度詳細には論じない。
【００７４】
図６及び図７に記載の投影光学系９は、物体視野５から始めてビーム経路方向に順次Ｍ１からＭ６と番号を振った合計で６つのミラーＭ１からＭ６を有する。図６及び図７に記載の投影光学系９は、１８６５ｍｍの光学全長を有する。
【００７５】
ミラーＭ１、Ｍ４、及びＭ６は、凹反射面を有する。ミラーＭ５は、凸反射面を有する。ミラーＭ２及びＭ３は、１つの方向に凸であり、この方向に対して直交する方向に凹であり、言い換えれば、ミラーの中心点において鞍面の形状を有する。
【００７６】
ミラーＭ５は、この実施形態においても走査方向に像視野１０に対して物体視野５と同じ側に配置される。
【００７７】
次に、図６及び図７に記載の投影光学系９の光学設計データを下記の表に示している。自由曲面の数学的記述は、図２及び図３に記載の構成を参照して上述したものに対応する。図６及び図７に記載の構成に関する表の構造は、図２及び図３に記載の構成に関するものに同じく対応する。
【００７８】
（表）
0005938043.tif 000012
【００７９】
（表）
0005938043.tif 000013
【００８０】
（表）
0005938043.tif 000014
【００８１】
（表）
0005938043.tif 000015
【００８２】
図８及び図９は、投影露光系１に対して使用することができる投影光学系９の更に別の構成を示している。図２及び図３を参照して上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を有し、これらに対しては再度詳細には論じない。
【００８３】
図８及び図９に記載の投影光学系９は、８つのミラーＭ１からＭ８を有する。ミラーＭ１からＭ６は、第１の部分レンズ系２６を形成する。ミラーＭ７及びＭ８は、第２の部分レンズ系２７を形成する。ミラーＭ８は、光学的使用領域内に結像光が通過するための貫通開口部２８を有する。ミラーＭ１からＭ７は、閉じた、言い換えれば、光学的使用領域内に貫通開口部を持たない反射面を有する。従って、図８及び図９に記載の投影光学系９は、光学的使用領域内の貫通開口部２８を有するミラーをちょうど１つ有する。言うまでもなく、投影光学系９は、８つのミラーＭ１からＭ８のうちの１つよりも多いものが光学的使用領域内に貫通開口部を有する８つのミラーで構成することができる。
【００８４】
ミラーＭ３とＭ５の間のビーム経路には、瞳面２４が位置する。ミラーＭ７とＭ８の間には、瞳面２９が位置する。図８及び図９に記載の投影光学系９も、２つの部分レンズ系２６、２７を有する。この投影光学系９は、幾何学的にミラーＭ８の貫通開口部の領域内に位置するちょうど１つの中間像を生成する。
【００８５】
ミラーＭ１、Ｍ２、Ｍ６、及びＭ８は、凹反射面を有する。ミラーＭ７は、凸反射面を有する。
【００８６】
図８及び図９に記載の投影光学系は、０．６５の像側開口数を有する。図８及び図９に記載の投影光学系９の光学設計データを以下において先の例と同じく表に要約する。
【００８７】
（表）
0005938043.tif 000016
【００８８】
（表）
0005938043.tif 000017
【００８９】
（表）
0005938043.tif 000018
【００９０】
（表）
0005938043.tif 000019
【００９１】
（表）
0005938043.tif 000020
【００９２】
実施形態の先の説明から分るように、投影光学系９は、２つの主要平面に中間像を有するように構成される。
【００９３】
実施形態の先の説明から分るように、投影光学系９の結像スケール、特に、２つの部分レンズ系２６、２７の結像スケールは、２つの主要平面の方向に各場合に同じ符号を有する。特に、これらの結像スケールは、正の符号を有する。従って、いずれの像反転も発生しない。
【００９４】
微細構造化構成要素及びナノ構造化構成要素を生成するために、投影露光系１は、以下の通りに使用される。最初に、レチクル７及びウェーハ１２が準備される。次に、投影露光系１を用いて、レチクル７上の構造がウェーハ１２の感光層上に投影される。次に、感光層を現像することにより、ウェーハ１２上に微細構造又はナノ構造が生成され、従って、微細構造化構成要素、例えば、高集積回路の形態にある半導体構成要素が生成される。
【００９５】
ウェーハ１２上の感光層の露光中に、ウェーハ１２は、ウェーハホルダ１３を用いて走査方向に変位される。この場合、この変位は、特に、レチクルホルダ８を用いたレチクル７の走査方向の変位に対して同期して発生する。投影光学系９の走査方向の縮小結像スケールは、より高い走査速度によって補償することができる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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