(57)【要約】  結像光学系（７）は、結像光（３）を反射して、物体平面の物体視野を像平面の像視野に結像する複数のミラー（Ｍ３；Ｍ５，Ｍ６，Ｍ８）を有する。ミラーのうちの少なくとも１つ（Ｍ８）のミラー本体（２２）は、結像光（３）が通過するための貫通開口部（２１）を有する。貫通開口部（２１）は、ミラー本体（２２）内に最小開口幅の内部領域（２３）を有する。貫通開口部（２１）は、内部領域（２３）からミラー本体（２２）の両方の縁部領域（２４，２５）に向けて拡大する。その結果、未使用光部分の憂慮される影響が低減又は完全に除去された結像光学系が得られる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像光（３）を反射して、物体平面（５）内の物体視野（４）を像平面（９）内の像視野（８）に結像する複数のミラー、
を含み、
前記結像光（３）のビーム経路が、瞳掩蔽を含み、
前記ミラーの少なくとも１つ（３７）のミラー本体（３９）が、該ミラー（３７）の反射面（４１）によって囲まれた貫通開口部（４０）を含む、
結像光学系（７）であって、
貫通開口部（４０）を有するミラー（３７）が、結像光学系（７）の瞳平面（３８）の領域に配置される、  ことを特徴とする結像光学系（７）。
【請求項２】
前記貫通開口部（４０）の縁部と該貫通開口部（４０）の隣の前記反射面（４１）によって反射される前記結像光（３）の内側光束縁部（４７）との間に５ｍｍよりも小さい中間空間が残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】
前記貫通開口部（４０）の境界壁の形状が、前記結像光（３）の前記ビーム経路に適応化されること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。
【請求項４】
前記貫通開口部（４０）の背後、言い換えれば、前記反射面（４１）と反対側である前記ミラー（３７）の後面の背後に、該貫通開口部（４０）を通じて案内される散乱光（４２）の偏向のための捕光器（４４）が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項に記載の結像光学系。
【請求項５】
前記散乱光（４２）のための前記捕光器（４４）は、吸収捕光器であ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】
前記捕光器（４４）は、冷却デバイス（４５）を用いて冷却されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の結像光学系。
【請求項７】
補助デバイス（４６）が、前記貫通開口部（４０）に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項に記載の結像光学系。
【請求項８】
結像光（３）を反射して、物体平面（５）内の物体視野（４）を像平面（９）内の像視野（８）に結像する複数のミラー（Ｍ１からＭ８）、
を含み、
前記ミラーの少なくとも１つ（Ｍ８；Ｍ５，Ｍ８）のミラー本体（２２；２３）が、前記結像光（３）が通過するための貫通開口部（２１；３３）を含む、
結像光学系（７）であって、
前記ミラー本体（２２；２３）内の前記貫通開口部（２１；３３）が、最小開口幅の内部領域（２３；３５）を含み、該貫通開口部（２１；３３）は、該内部領域から該ミラー本体（２２；３２）の両方の縁部領域（２４，２５；３４，３６）に向けて拡大する、
ことを特徴とする結像光学系（７）。
【請求項９】
前記貫通開口部（２１；３３）は、二重円錐の形状に設計され、該貫通開口部（２１；３３）の円錐拡大部が、前記内部領域（２３；３５）から前記２つの縁部領域（２４，２５；３４，３６）の各々に向けて設けられることを特徴とする請求項８に記載の結像光学系。
【請求項１０】
２つの前記円錐拡大部の円錐角が、前記貫通開口部（２１；３３）の前記領域内の前記結像光（３）の外側光束ビーム角に適応化される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】
結像光学系（７）であって
結像光（３）を反射して、物体平面（５）内の物体視野（４）を像平面（９）内の像視野（８）に結像する複数のミラー、
を含み、
前記結像光（３）のビーム経路が、瞳掩蔽を含み、
前記ミラーの少なくとも１つ（４８）のミラー本体が、該ミラー（４８）の反射面（４９）によって囲まれた開口部（５０）を含み、
前記開口部（５０）は、前記結像光（３）を通過させる貫通開口部部分（５１）とアセンブリ開口部部分（５２）とを含み、
補助デバイス（５３）が、前記アセンブリ開口部部分（５２）に配置される、
ことを特徴とする結像光学系（７）。
【請求項１２】
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（７）と、
照明光（３）による前記物体視野（４）の照明のための照明光学系（６）と、
を含むことを特徴とする照明系。
【請求項１３】
請求項１２に記載の照明系と、
照明光（３）の発生させるための光源（２）と、
を含むことを特徴とする投影露光装置（１）。
【請求項１４】
構造化構成要素の生成のための方法であって、
レチクル（１０）とウェーハ（１１）を準備する段階と、
請求項１３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段階と、
前記ウェーハ（１１）上に微細構造又はナノ構造を作成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法に従って製作された構造化構成要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ドイツ特許出願ＤＥ１０  ２００９  ０４６  ６８５．１の内容が引用によって組み込まれている。
【０００２】
本発明は、物体視野を像視野に結像するための結像光学系に関する。更に、本発明は、この種の結像光学系と物体視野の照明のための照明光学系とを含む照明系、この種の照明系と光源と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化構成要素又はナノ構造化構成要素の製作の方法、及びこの種の方法に従って製作された構造化構成要素に関する。
【背景技術】
【０００３】
冒頭に挙げた種類に沿った結像光学系は、例えば、ＵＳ６，７５０，９４８  Ｂに開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＤＥ１０  ２００９  ０４６  ６８５．１
【特許文献２】ＵＳ６，７５０，９４８  Ｂ
【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、以下で散乱光とも呼ぶ未使用光部分の外乱の影響が低減又は完全に除去されるような冒頭で挙げ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】
【０００６】
本発明によると、この目的は、請求項１に開示する特徴を備えた結像光学系によって達成される。
【０００７】
本発明により、瞳掩蔽結像光学系内で瞳に近いミラーの反射面の未使用部分に散乱光の望ましくない部分を排除するのに使用することができる開口部を設けることができることが見出された。同時に、貫通開口部は、結像光学系の掩蔽絞りとすることができる。結像光のビーム経路は、瞳掩蔽を有する。従って、結像光学系の瞳平面の領域内では、ビーム経路の中心領域は結像に使用されない。貫通開口部の縁部境界が、瞳平面内又はこの瞳平面の近くに位置する場合には、ミラーの貫通開口部は、結像光学系の瞳平面の領域に配置される。
【０００８】
請求項２に記載の中間空間は、貫通開口部を通じた結像光の望ましくない損失を防止する。貫通開口部の縁部と貫通開口部の近くで反射される結像光束の内側縁部との間のこの中間空間は、３ｍｍよりも小さとすることができ、特に１ｍｍよりも小さとすることができる。
【０００９】
請求項３に記載の貫通開口部の境界壁をビーム経路に適応させる段階は、境界壁における散乱光の望ましくない反射を防止する。境界壁の壁角度を貫通開口部の近くで反射される照明光の臨界入射角に適応させることができる。
【００１０】
請求項４に記載の捕光器は、散乱光の制御された除去を可能にする。
【００１１】
請求項５に記載の捕光器は、散乱光の付加的な案内を不要にする。代替的に、散乱光に対する捕光器は、反射性のものとすることができ、それによって捕光器の温度が憂慮される程に高い値まで増大することが防止される。
【００１２】
請求項６に記載の捕光器の冷却は、この捕光器が散乱光に重度に露光された場合であっても、少なくとも部分的に吸収性の捕光器の使用を可能にする。
【００１３】
請求項７に記載の補助デバイスは、特にいかなる量の散乱光も予想されないか、又はごく僅かな量の散乱光しか予想されない可能性がある部分における貫通開口部の付加的な使用を可能にする。補助デバイスは、結合ミラー、加熱デバイス、冷却デバイス、アクチュエータのような変形デバイス、又はセンサとすることができる。
【００１４】
冒頭で挙げた目的は、更に請求項８に開示する特徴を備えた結像光学系によって達成される。
【００１５】
本発明により、ミラー本体の縁部領域に向けて拡大する最小開口幅の内部領域を有する貫通開口部は、空間フィルタ方式で散乱光の有効な抑制をもたらすことができることが見出された。この種の貫通開口部は、結像光学系の中間像平面の領域内に設けられた場合に大きい効果を有する。貫通開口部が、最小開口幅を有する内部領域から拡大して向うミラー本体の２つの縁部領域は、ミラーの反射面とミラー本体の後部側面とに設けることができる。
【００１６】
請求項９に記載の二重円錐(double cone)形状への貫通開口部の製造は、相応の量の労力を必要とする。
【００１７】
請求項１０に記載の円錐角を適応させる段階は、貫通開口部の壁における散乱光の望ましくない反射を防止するか又はそのような反射の確率を低減する。貫通開口部の円錐開口部の形状、言い換えれば、輪郭も、結像光束の断面形状に適応させることができる。
【００１８】
本発明の別の目的は、結像光学系のための補助デバイスをこの補助デバイスが結像光のビーム経路と干渉しないが、ビーム経路に影響を及ぼすために又は測定目的のために依然としてこのビーム経路の近くに配置されるように配置することである。
【００１９】
この目的は、請求項１１に開示する特徴を備えた結像光学系によって達成される。
【００２０】
本発明により、瞳掩蔽システムでは、瞳の近くのミラーの中心領域は、通常は反射に使用されず、この中心領域は、結像光が通過するのに必要とされる貫通開口部部分よりも実質的に大きいことが見出された。この場合、瞳掩蔽システム内で瞳の近くにあって反射に使用されない瞳掩蔽ミラーの中心領域の残りの部分は、アセンブリ開口部部分として使用することができる。アセンブリ開口部部分内の補助デバイスは、結合ミラー、加熱デバイス、冷却デバイス、変形デバイス、特にアクチュエータ、又はセンサとすることができる。ミラーの反射面によって囲まれたミラー本体の開口部の代わりに、特に結像目的に使用されないミラー本体の反射領域を設けることができる。ミラーの使用反射面は、この領域内に設けられた開口部を必ずしも完全に取り囲む必要はない。貫通開口部部分を超えて、反射に使用されない領域を開口部部分として設計する必要はない。従って、アセンブリ開口部部分の代わりに、貫通開口部部分の隣にミラー本体のアセンブリ領域を設けることができる。
【００２１】
請求項１２に記載の照明系、請求項１３に記載の投影露光装置、請求項１４に記載の微細構造化構成要素又はナノ構造化構成要素のための製造方法、及び集積半導体回路、例えば、メモリチップのような請求項１５に記載の構造化構成要素の利点は、本発明による結像光学系を参照して上述したものに対応する。光源は、特に投影露光装置の高い構造分解能をもたらすＥＵＶ光源とすることができる。
【００２２】
以下に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】
【００２３】
【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】散乱光を低減するように設計された結像光が通過するための貫通開口部が設けられたミラーを含む図１に記載の投影露光装置の投影光学系の一部分の子午断面図である。
【図３】ミラーの後面から見た貫通開口部の輪郭を描く図である。
【図４】ミラーの内部領域における貫通開口部の輪郭を描く図である。
【図５】ミラーの反射面から見た貫通開口部の輪郭を描く図である。
【図６】投影光学系の２つのミラーを含み、散乱光を低減するように設計された結像光が通過するための貫通開口部を有する一体的なミラー本体を有する投影光学系の一部分の図２と類似の図である。
【図７】ミラー本体の片側から見た図６に記載の一体的なミラー本体内の貫通開口部の輪郭を描く図である。
【図８】図６に記載の一体的なミラー本体の内部領域における貫通開口部の輪郭を描く図である。
【図９】図７に示している側と反対の側から見た一体的なミラー本体内の貫通開口部の輪郭を描く図である。
【図１０】投影光学系の瞳平面の領域に配置された散乱光に対する貫通開口部を有するミラーの領域における図１に記載の投影露光装置のための投影光学系の別の実施形態の一部分の子午断面図である。
【図１１】投影光学系が瞳掩蔽光学系であり、図内に示すミラーが瞳の近くに配置された結像光が通過するための貫通開口部とアセンブリ開口部部分とを有する図１に記載の投影露光装置のための投影光学系の別の実施形態のミラーの平面図である。
【図１２】投影光学系の中間像平面に配置された２つの散乱光絞りを含む図１に記載の投影露光装置のための投影光学系の別の実施形態の一部分の図２と類似の図である。
【図１３】図１２に記載の投影光学系を通過する結像光のビーム経路内で見た時の２つの散乱光絞りのうちの第１のもの輪郭を描く図である。
【図１４】図１２に記載の投影光学系を通過する結像光のビーム経路内で見た時の２つの散乱光絞りのうちの第２のもの輪郭を描く図である。
【図１５】散乱光を低減するように設計された結像光が通過するための貫通開口部が設けられた投影光学系の２つのミラーを含む一体的なミラー本体の別の実施形態を含む投影光学系の一部分の図２と類似の図である。
【図１６】ミラー本体の片側から見た図１５に記載の一体的なミラー本体内の貫通開口部の輪郭を描く図である。
【図１７】一体的なミラー本体の内部領域における貫通開口部の輪郭を描く図である。
【図１８】図１５に示す側とは反対の側から見た一体的なミラー本体内の貫通開口部の輪郭を描く図である。
【図１９】投影光学系の瞳に近い３つのミラーの反射面の領域内に３つの散乱光掩蔽絞りを含む図１に記載の投影露光装置内に使用するべき投影光学系の別の実施形態の一部分の図２と類似の図である。
【図２０】３つの散乱光掩蔽絞りのうちの第１のもの輪郭を描く図である。
【図２１】３つの散乱光掩蔽絞りのうちの第２のもの輪郭を描く図である。
【図２２】３つの散乱光掩蔽絞りのうちの第３のもの輪郭を描く図である。
【図２３】合計の散乱光部分だけではなく投影光学系の個々のミラーの散乱光寄与も示す図１に記載の投影露光装置の投影光学系の像視野の視野高さにわたって散乱光低減手段を用いて取得することができる散乱光分布の散乱光のうちで１μｍよりも大きい範囲を有する部分に関する概略図である。
【図２４】４７ｎｍよりも大きい範囲を有する散乱光部分の散乱光分布の図２３と類似の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
マイクロリソグラフィのための投影露光装置１は、照明光又は結像光３のための光源２を有する。光源２は、例えば、５ｎｍと３０ｎｍの間、特に５ｎｍと１５ｎｍ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１３．５ｎｍ又は６．９ｎｍの波長を有する光源とすることができる。光源２は、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。他のＥＵＶ光源を考えることができる。一般的に、不規則な波長、例えば、可視波長、又はマイクロリソグラフィにおいて適用可能であり、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）でさえも、投影露光装置１内で案内される照明光３において考えることができる。図１には、照明光３のビーム経路を非常に概略的に略示している。
【００２５】
照明光学系６は、光源２からの照明光３を物体平面５の物体視野４に案内するように機能する。投影光学系、言い換えれば、結像光学系７は、物体視野４を像平面９の像視野８に所定の縮小スケールに関連して結像するのに使用される。投影光学系７には、図２及びそれ以降に示す実施形態のうちの１つを装備することができる。図２に記載の投影光学系７は、像サイズを８倍だけ縮小する。４×、５×、更に、８×よりも大きい縮小スケールのような他の縮小スケールを考えることができる。８×の像スケールは、物体側の反射マスク１０上の入射角を小さく保つことを可能にするので、ＥＵＶ波長を有する照明光３に特に適している。更に、８×の結像スケールでは、特別に大きいマスクの使用が必要とされない。図２及びそれ以降に記載の実施形態では、投影光学系７内の像平面９は、物体平面５と平行に配置される。この工程では、物体視野４と一致するレチクルとも呼ぶ反射マスク１０の一部分が結像される。反射マスク１０は、マスクホルダ１１によって所定位置に保持される。
【００２６】
投影光学系７は、基板ホルダ１３によって所定位置に保持されたウェーハの形態にある基板１２の面上に像を生成する。図１は、投影光学系７に入射する照明光３の放射線光束１４の概略図をレチクル１０と投影光学系７の間に、同様に投影光学系７を射出する照明光３の放射線光束１５の概略図を投影光学系７と基板１２の間に図示している。図２に記載の実施形態では、投影光学系７の像視野側の開口数は、０．４又は更にそれよりも大きいとすることができる。図１は、この点に関して正確な縮尺のものではない。
【００２７】
基板１２に当たる放射線光束１５の近くに光束エンベロープ漏斗１６がある。その円錐角に関して、エンベロープ漏斗１６の円錐外壁は、放射線光束１５の開口数に適合される。エンベロープ漏斗１６は、基板１２を若干超える広がりを有する。その漏斗形状に対応して、エンベロープ漏斗１６は、放射線光束１５に対して大きい入口開口部１７と小さい出口開口部１８とを有する。エンベロープ漏斗１６は、基板１２上のレジストによって放出されるガスが投影光学系７内に流入する危険性を防止又は最低限度まで低減し、従って、投影光学系７の光学面の汚染が確実に防止される。
【００２８】
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容易にするために、図面は、図に示す構成要素が互いに対して如何に配置されているかを示す直交ｘｙｚ座標系を含む。図１では、ｘ方向は作図面に向けて垂直に延びている。ｙ方向は右に、ｚ方向は下向きに延びている。
【００２９】
投影露光装置１は、スキャナ型の装置である。レチクル１０と基板１２の両方は、投影露光装置１が使用される際にｙ方向に走査される。レチクル１０及び基板１２が個別露光の合間にｙ方向に沿って段階的に移動されるステッパ型の投影露光装置１を使用するように考えることができる。
【００３０】
図２は、投影光学系７の実施形態の光学設計の一部分の概略図である。投影光学系７は、純ミラー光学系、言い換えれば、反射光学系である。この図は、結像光３が、図２には示していないミラーＭ１及びＭ２を用いた第１のミラー群から如何に案内されるかを示している。物体視野４から始めて、図に示しているミラーは、これらのミラーが照明光３を反射する順序に番号が振られている。図２は、ミラーＭ３、Ｍ５、Ｍ６、及びＭ８を示している。
【００３１】
第１の中間像平面１９は、図示していないミラーＭ４とミラーＭ５の間のビーム経路に配置される。Ｍ６と図２に示していないＭ７の間の結像光３のビーム経路には、別の中間像平面２０が配置される。
【００３２】
この第２の中間像平面２０の領域内では、結像光３は、ミラーＭ８内でミラー本体２２内の貫通開口部２１を通して案内される。ミラー本体２２内の貫通開口部２１は、第２の中間像平面２０と同じ水準に配置された最小直径の内部領域を有する。図４は、結像光３のビーム方向に対して垂直な平面に貫通開口部２１の内部領域２３の輪郭を描いている。この輪郭は、中間像平面２０の領域内での結像光３の光束の光束形状に正確に適合する。内部領域２３の輪郭は、物体視野４及び像視野８の形状に対応する弓形形状を有する。内部領域２３の輪郭の内側縁部と内部領域２３を通過する結像光３の光束の外側境界との間には、約１ｍｍの中間空間が存在する。中間空間は、例えば、３ｍｍ又は５ｍｍ又は更にそれよりも大きいとすることができる。
【００３３】
内部領域２３は、貫通開口部２１の最小開口幅の領域である。貫通開口部２１は、各場合に内部領域２３からミラー本体２２の２つの縁部領域２４、３５の方向に連続的に拡大する。図３は、縁部領域２４の輪郭、言い換えれば、ミラー本体２１の後面２６から始まる貫通開口部２１の入口の輪郭を描いている。図５は、縁部領域２５の輪郭、言い換えれば、ミラーＭ８の反射面２７への貫通開口部２１の出口の輪郭を描いている。
【００３４】
貫通開口部２１は二重円錐である。貫通開口部２１は、内部領域２３から２つの縁部領域２４、２５の各々に向けて円錐形に拡大する。貫通開口部２１の２つの円錐拡大部の円錐角は、貫通開口部２１の近くの結像光３の外側光束角度、言い換えれば、第２の中間像平面２０の近くの結像光３の開口数に適合される。従って、結像光３と貫通開口部２１の内壁の間には、一定の中間空間が必ず存在する。
【００３５】
縁部領域２４の近くでは、ミラー本体２２の後面２６に付加的な絞り２８が装備される。絞り開口部２９の内部輪郭は、貫通開口部２１の縁部領域２４の輪郭に正確に適合する。付加的な絞り２８は、機械的本体、特に、薄板、後面２６の反射防止層、又はミラー本体２２の後面２６の粗化部分とすることができる。
【００３６】
結像光３がミラーＭ３によって反射される前の投影光学系７の瞳平面３０内では、一方で瞳平面又は絞り平面３０内での照明光３の光束の境界形状を定義し、他方で瞳平面３０内での結像光３の中心遮蔽、言い換えれば、瞳掩蔽(obscuration)を定義する掩蔽絞り３１が投影光学系７に設けられる。
【００３７】
図６は、投影光学系７の別の実施形態を示している。図１から図５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、これらの構成要素に対しては再度詳細には解説しない。
【００３８】
図６に記載の投影光学系７の実施形態では、２つのミラーＭ５とＭ８は、図２に記載の投影光学系７におけるものようには分離されず、一体的なミラー本体３２として設計される。図６に記載の実施形態では、貫通開口部３３は、一体的なミラー本体３２内に設けられ、貫通開口部３３の機能は、図２に記載の貫通開口部２１のものに対応する。
【００３９】
図７は、図２に記載の実施形態の貫通開口部２４の輪郭に対応する貫通開口部３３の縁部領域３４の輪郭を描いている。
【００４０】
図８は、図２に記載の内部領域２３の輪郭に対応する第２の中間像平面２０の場所における内部領域３５の輪郭を描いている。
【００４１】
図９は、図２に記載の実施形態の縁部領域２５に対応する貫通開口部３３の縁部領域３６の輪郭を描いている。
【００４２】
図６に記載の投影光学系７の実施形態では、中間像平面２０は、図２に記載の実施形態と比較して左に若干シフトされ、従って、一体的なミラー本体３２の半分の厚みの位置に配置される。一体的なミラー本体３２は、図２に記載の実施形態のミラーＭ８よりも大きい厚みを有するので、貫通開口部３３は、貫通開口部２１よりも照明光３に対する長いチャンネル経路を有し、従って、より一層改善された散乱光の低減がもたらされる。
【００４３】
図１０は、投影露光装置１のための投影光学系７の別の実施形態を投影光学系７の瞳平面３８の領域に配置されたミラー３７における結像光３の反射領域内に示している。従って、ミラー３７の反射面は、瞳平面３８に配置されるか又はそれに近い。図１から図９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、これらの構成要素に対しては再度詳細には解説しない。
【００４４】
ミラー３７のミラー本体３９は、ミラー３７の反射面４１を取り囲む貫通開口部４０を有する。ミラー３７は瞳平面３８の領域に配置されるので、貫通開口部４０も同様に瞳平面３８の領域に配置される。従って、貫通開口部４０の縁部境界は、瞳平面３８内又はその近くのいずれかに配置される。貫通開口部４０は、同時に投影光学系７の掩蔽絞りとすることができる。照明光３の光束によって伝播される光の非反射部分４２は、貫通開口部４０を通過する。ミラー３７の後面４３からある距離の位置に吸収体の形状の捕光器４４が配置される。非反射部分４２は、貫通開口部４０を通過すると、この非反射部分４２を吸収する捕光器４４に当たる。捕光器４４は、冷却デバイス４５に熱的に結合され、捕光器４４の温度を所定の最高温度よりも下に保つことを可能にする。図１０に記載の配列は、投影光学系７内の散乱光の低減のための役割も達成する。
【００４５】
吸収捕光器４４の代わりとして、捕光器４４を反射捕光器として設計することができる。
【００４６】
図１０に記載のミラー３７の方式におけるミラーの別の実施形態では、図１０に記載の貫通開口部４０内に破線に示しているように、貫通開口部４０内又はこの貫通開口部４０の前の領域内に補助デバイス４６を配置することができる。補助デバイス４６は、照明光又は調節光のための結合ミラー、ミラー３７のための加熱デバイス又は冷却デバイス、ミラー３７の反射面４１を望ましい方式で形成するためのアクチュエータのような変形デバイス、又は光源２の状態を判断するための強度センサ又はエネルギセンサとすることができる。
【００４７】
貫通開口部４０の内側縁部とミラー３７の反射面４１に環状状に当たる照明光３の光束の内側縁部３７との間には、１ｍｍの範囲の中間空間を残すことができる。それによって照明光３が反射面４１によって不適切に反射されるのが防止され、照明光３は貫通開口部４０を通過する。
【００４８】
貫通開口部４０の内壁の形状は、照明光３のビーム経路又はビーム流動パターンに適応させることができる。特に、貫通開口部４０の内壁の壁角度を貫通開口部３の近くで反射される照明光３の臨界入射角に適応させることができる。貫通開口部４０を通過する非反射部分４２が、この臨界入射角と同程度の入射角を有する場合には、このようにして適合される貫通開口部４０の内壁設計は、この部分４２が貫通開口部４０の内壁に不適切に当たるのを防止する。
【００４９】
図１１は、投影光学系７内に使用することができるミラー４８の別の実施形態の平面図を示している。ミラー４８が使用される場合には、投影光学系７は、上述の実施形態に関して上述したように瞳掩蔽を有する。ミラー４８は、開口部５０の周囲にリング形状で配置された反射面から構成される光学的使用区域４９を有する。図１１に示しているように、開口部５０は、楕円形又は円形とすることができる。開口部５０は、貫通開口部２１及び３３と同様に結像光３が通過するのに使用される貫通開口部部分５１を有する。更に、開口部５０は、開口部５０の光学的未使用区域内、言い換えれば、開口部５０のうちで結像光３が通過するのに使用されない区域内にアセンブリ開口部部分５２を有する。図１１に破線に示しているように、アセンブリ開口部部分５２内には補助デバイス５３を配置することができる。補助デバイス５３は、図１０に関して上述した補助デバイス及び補助デバイス４６の実施形態とすることができる。補助デバイス５３は、特に、センサ、偏向ミラー、又はミラー４８の反射面を変形するためのアクチュエータとすることができる。アセンブリ開口部部分５２の代わりに、この区域内のミラー４８の基板にミラー４８のうちで補助デバイス５３が取り付けられ、結像目的に使用されない物理的組み立て部分を設けることができる。
【００５０】
図１２は、投影露光装置１内に使用することができる投影光学系７の別の実施形態を示している。図１から図１１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、これらの構成要素に対しては再度詳細には解説しない。
【００５１】
図１２に記載の投影光学系７の実施形態では、２つの中間像平面１９及び２０内に２つの散乱光絞り５４及び５５が配置される。２つの散乱光絞り５４及び５５は、結像光３の光束に適合された貫通開口部５６、５７を定義する。散乱光絞り５４の貫通開口部５６の輪郭を図１３に示している。散乱光絞り５５の貫通開口部５７の輪郭を図１３に示している。散乱光絞り５４、５５は、機械絞り板として設計される。
【００５２】
図１５は、投影露光装置１内に使用することができる投影光学系７の別の実施形態を示している。図１から図１４、特に図６から図９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、これらの構成要素に対しては再度詳細には解説しない。
【００５３】
図６に記載の投影光学系７と同等に、図１５に記載の投影光学系７は、２つのミラーＭ５及びＭ８が備えられた一体的なミラー本体３２を有する。縁部領域３４の近くでは、図１５に記載の一体的なミラー本体３２は、ミラー本体３２の部分ミラーＭ５の反射面４９に関して面取りされる。結像光３と類似の入射角で部分面５８に当たる散乱光は、投影光学系７の他のミラー、特にミラーＭ６に反射して戻されず、従って、基板１２に不適切に達することが防止されるか、又は光源２の方向に反射して戻されるのが防止される。
【００５４】
図７から図９に対応して、図１６から図１８は、図１５に記載の貫通開口部３３の縁部領域３４、内部領域３５、及び縁部領域３６を示している。
【００５５】
図１９は、投影露光装置１のための投影光学系７の別の実施形態を示している。図１から図１８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、これらの構成要素に対しては再度詳細には解説しない。図１９に記載の図は、付加的にミラーＭ６とＭ８の間の結像光３のビーム経路にミラーＭ７を示している。
【００５６】
掩蔽絞り３１に加えて、図１９に記載の投影光学系７は、３つの付加的な散乱光掩蔽絞り６０、６１、及び６２を有する。散乱光掩蔽絞り６０は、ミラーＭ５の反射面５９の前の直近に配置される。散乱光掩蔽絞り６１は、ミラーＭ７の反射面６３の前の直近に配置される。散乱光掩蔽絞り６２は、ミラーＭ８の反射面２７の前の直近に配置される。
【００５７】
図２０は、散乱光掩蔽絞り６０の輪郭を描いている。この輪郭は、中心絞り部分６５と縁部絞り部分６６の間にリング形の貫通領域６４を有する。散乱光掩蔽絞り６０は、中心支持ウェブ６７によってミラーＭ５に接続される。散乱光掩蔽絞り６０の縁部絞り部分６６を支持するために、図面には示していない対応する支持ウェブが使用される。縁部絞り部分６６を排除することができる。この場合、散乱光掩蔽絞り６０の外側縁部は、ミラーＭ５の光学的使用区域の縁部によって定義され、ミラーＭ５の高反射コーティングの縁部によって設けることができる。
【００５８】
図２２は、散乱光掩蔽絞り６１の輪郭を描いている。散乱光掩蔽絞り６１もまた、リング形の貫通領域７０が間に配置された中心絞り部分６８と縁部絞り部分６９とを有する。中心絞り部分６８内には、放射線光束１５が通過するための貫通開口部７１が配置される。ミラーＭ７と物体平面５の間には光束エンベロープ漏斗１６が配置される。図１９にはこれを示していない。
【００５９】
図２１は、散乱光掩蔽絞り６２の輪郭を描いている。この散乱光掩蔽絞り６２もまた、リング形の貫通領域７４が間に形成された中心絞り部分７２と縁部絞り部分７３とを有する。中心絞り部分７２内には、結像光３がミラーＭ６とＭ７の間の部分ビーム経路を通過するための通過するための貫通開口部７５が形成される。
【００６０】
図２０から図２２と比較して、図１９に記載の図は正確な縮尺のものではない。
【００６１】
散乱光掩蔽絞り６０から６２は、散乱光の抑制、言い換えれば、結像光３の光束と共に不適切に案内される光の抑制を可能にする。
【００６２】
散乱光掩蔽絞り６１、６２も、支持ウェブ６７を通じてミラーＭ７及びＭ８に接続される。
【００６３】
図２３は、物体視野４のｘ座標軸にわたって、言い換えれば、視野高さにわたって見た場合の走査方向、言い換えれば、ｙ方向にわたって積分された散乱光部分ＩSLの百分率を示している。図２３は、１μｍよりも大きい範囲を有する散乱光における散乱光部分、言い換えれば、部分熱散乱光を示している。散乱光の範囲は、像平面９を通過する散乱光ビームの貫通点の望ましい像点からの距離である。従って、望ましい像点から≧１μｍの範囲を有する散乱光の距離は、１μｍよりも大きい図２３には合計の散乱光部分を曲線７６として示している。合計の散乱光部分７６は、視野高さｘ＝０において最大値２．３９％を有する。
【００６４】
図２３は、合算されて合計の散乱光部分７６を形成する投影光学系７の個々のミラーＭ１からＭ８の散乱光部分を付加的に示している。この場合、ミラーＭ７の散乱光部分は、視野高さｘ＝０、言い換えれば、物体視野中心において約０．５％の散乱光部分最大値を有する優勢な部分であり、それにＭ２、Ｍ５、Ｍ４、Ｍ３、Ｍ８、Ｍ１、及びＭ６の散乱光部分が続く。
【００６５】
図２３に記載の図と同様に、図２４は、４７ｎｍよりも大きい範囲を有する散乱光部分を示している。この波長では、合計の散乱光部分７７は、物体視野高さｘ＝０で２．４８％の最大値を有する。図２４は、個々のミラーＭ１からＭ８の散乱光部分も示している。これらの散乱光部分の寄与は、その互いに対する関係に関して、図２３を参照して上述した散乱光部分に対応する。
【符号の説明】
【００６６】
３  照明光
７  投影光学系
１９、２０  中間像平面
２１  貫通開口部
２２  ミラー本体
【図１】
2013511141.tif 000003
【図２】
2013511141.tif 000004
【図３】
2013511141.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2013511141.tif 000008
【図７】
2013511141.tif 000009
【図８】
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【図９】
2013511141.tif 000011
【図１０】
2013511141.tif 000012
【図１１】
2013511141.tif 000013
【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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【図１７】
2013511141.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年7月17日(2012.7.17)
【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】
結像光（３）を反射して、物体平面（５）内の物体視野（４）を像平面（９）内の像視野（８）に結像する複数のミラー、
を含み、
前記結像光（３）のビーム経路が、瞳掩蔽を含み、
前記ミラーの少なくとも１つ（３７）のミラー本体（３９）が、該ミラー（３７）の反射面（４１）によって囲まれた貫通開口部（４０）を含む、
結像光学系（７）であって、
散乱光の望ましくない部分を排除するように、貫通開口部（４０）を有するミラー（３７）が、結像光学系（７）の瞳平面（３８）の領域に配置される、
ことを特徴とする結像光学系（７）。
【請求項２】
前記貫通開口部（４０）の縁部と該貫通開口部（４０）の隣の前記反射面（４１）によって反射される前記結像光（３）の内側光束縁部（４７）との間に５ｍｍよりも小さい中間空間が残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】
前記貫通開口部（４０）の境界壁の形状が、前記結像光（３）の前記ビーム経路に適応化されること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。
【請求項４】
前記貫通開口部（４０）の背後、言い換えれば、前記反射面（４１）と反対側である前記ミラー（３７）の後面の背後に、該貫通開口部（４０）を通じて案内される散乱光（４２）の偏向のための捕光器（４４）が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項に記載の結像光学系。
【請求項５】
前記散乱光（４２）のための前記捕光器（４４）は、吸収捕光器であ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】
前記捕光器（４４）は、冷却デバイス（４５）を用いて冷却されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の結像光学系。
【請求項７】
補助デバイス（４６）が、前記貫通開口部（４０）に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項に記載の結像光学系。
【請求項８】
結像光（３）を反射して、物体平面（５）内の物体視野（４）を像平面（９）内の像視野（８）に結像する複数のミラー（Ｍ１からＭ８）、
を含み、
前記ミラーの少なくとも１つ（Ｍ８；Ｍ５，Ｍ８）のミラー本体（２２；２３）が、前記結像光（３）が通過するための貫通開口部（２１；３３）を含む、
結像光学系（７）であって、
前記ミラー本体（２２；２３）内の前記貫通開口部（２１；３３）が、最小開口幅の内部領域（２３；３５）を含み、該貫通開口部（２１；３３）は、該内部領域から該ミラー本体（２２；３２）の両方の縁部領域（２４，２５；３４，３６）に向けて拡大する、
ことを特徴とする結像光学系（７）。
【請求項９】
前記貫通開口部（２１；３３）は、二重円錐の形状に設計され、該貫通開口部（２１；３３）の円錐拡大部が、前記内部領域（２３；３５）から前記２つの縁部領域（２４，２５；３４，３６）の各々に向けて設けられることを特徴とする請求項８に記載の結像光学系。
【請求項１０】
２つの前記円錐拡大部の円錐角が、前記貫通開口部（２１；３３）の前記領域内の前記結像光（３）の外側光束ビーム角に適応化される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】
結像光学系（７）であって
結像光（３）を反射して、物体平面（５）内の物体視野（４）を像平面（９）内の像視野（８）に結像する複数のミラー、
を含み、
前記結像光（３）のビーム経路が、瞳掩蔽を含み、
前記ミラーの少なくとも１つ（４８）のミラー本体が、該ミラー（４８）の反射面（４９）によって囲まれた開口部（５０）を含み、
前記開口部（５０）は、前記結像光（３）を通過させる貫通開口部部分（５１）とアセンブリ開口部部分（５２）とを含み、
補助デバイス（５３）が、前記アセンブリ開口部部分（５２）に配置される、
ことを特徴とする結像光学系（７）。
【請求項１２】
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（７）と、
照明光（３）による前記物体視野（４）の照明のための照明光学系（６）と、
を含むことを特徴とする照明系。
【請求項１３】
請求項１２に記載の照明系と、
照明光（３）の発生させるための光源（２）と、
を含むことを特徴とする投影露光装置（１）。
【請求項１４】
構造化構成要素の生成のための方法であって、
レチクル（１０）とウェーハ（１１）を準備する段階と、
請求項１３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段階と、
前記ウェーハ（１１）上に微細構造又はナノ構造を作成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法に従って製作された構造化構成要素。
【国際調査報告】
2013511141.tif 000027
2013511141.tif 000028
2013511141.tif 000029
2013511141.tif 000030
2013511141.tif 000031