(57)【要約】マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学系は、支持板（２８）及び複数のミラーファセット（３２）を備えたマルチファセットミラー（２６）を備える。各ミラーファセットは、ミラー基板（３４）及びそれに施した反射コーティング（３６）を備え、支持板（２８）に取り付けられる。支持板（２８）の変形を誘発するアクチュエータ（４８）が設けられる。変形は、少なくとも２つのミラーファセット（３２）の向き及び／又は位置を必然的に変えるが、その形状は変えない。このようにして収差を補正することができる。【選択図】図４
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【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光学系であって、マルチファセットミラー（２６）を備え、該マルチファセットミラー（２６）は、
ａ）支持板（２８）と、
ｂ）複数のミラーファセット（３２）であり、
それぞれがミラー基板（３４）及びそれに施した反射コーティング（３６）を備え、且つ
それぞれを前記支持板（２８）に取り付けた
複数のミラーファセット（３２）と、
ｃ）前記支持板（２８）の変形を誘発するよう構成した少なくとも１つのアクチュエータ（４８）であり、該少なくとも１つのアクチュエータ（４８）が誘発した各変形は、少なくとも２つのミラーファセット（３２）の形状を変えずにそれらの相対的な向き及び／又は位置を必然的に変える、少なくとも１つのアクチュエータ（４８）と
を備えた光学系。
【請求項２】
請求項１に記載の光学系において、ファセットアクチュエータ（７２）を備え、該ファセットアクチュエータ（７２）を、前記支持板（２８）に対する前記ミラーファセット（３２）の向き及び／又は位置を個別に変えるよう構成した光学系。
【請求項３】
請求項１に記載の光学系において、前記ミラーファセット（３２）を、前記支持板（２８）に対して調整できないよう該支持板（２８）に取り付け固定した光学系。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学系において、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４８）を、前記支持板（２８）の連続した範囲の種々の変形を誘発するよう構成した光学系。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学系において、隙間（３９）が、前記ミラー基板（３４）の一部と前記支持板（２８）との間に残る光学系。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学系において、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４８）を、前記支持板（２８）に対して張力及び／又は押圧力を発生させるよう構成した光学系。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学系において、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４８）は、前記支持板（２８）に接続したコネクタ素子（５２）と、エネルギーの供給により可変である長さを有する変位素子（５６）と、前記コネクタ素子（５２）と前記変位素子（５６）との間に配置した弾性部材（５４）とを備える光学系。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学系において、前記支持板（２８）は、前記ミラーファセット（３２）を分布させた上面（３０）と、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４８）を接続した底面（４７）とを有する光学系。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学系において、前記支持板（２８）は、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４８）を接続した周面（６０）を有する光学系。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学系において、前記支持板（図５における２８）は、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４８）の非動作時に凸状又は凹状に湾曲している光学系。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学系において、
ａ）前記ミラーファセット（３２）の向きを個別に測定するよう構成した測定系（８０）と、
ｂ）前記少なくとも１つのアクチュエータ（４８）を制御する制御ユニット（９０）であり、前記測定系（８０）が測定した前記ミラーファセット（３２）の向きに応じて前記少なくとも１つのアクチュエータを制御するよう構成した制御ユニット（９０）と
を備えた光学系。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光学系において、前記測定系（８０）は、光ビームを少なくとも１つのミラーファセット（３２）へ指向させるよう構成した光源（８２）と、前記少なくとも１つのミラーファセット（３２）により反射された後の前記光ビームの方向を検出するよう構成した検出器（９４）とを備える光学系。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光学系において、該光学系は前記投影露光装置（１０）の照明系（１２）である光学系。
【請求項１４】
マイクロリソグラフィ投影露光装置（１０）に設置するよう構成したマルチファセットミラー（２６）であって、
ａ）支持板（２８）と、
ｂ）複数のミラーファセット（３２）であり、
それぞれがミラー基板（３４）及びそれに施した反射コーティング（３６）を備え、且つ
それぞれを前記支持板（２８）に取り付けた
複数のミラーファセット（３２）と、
ｃ）前記支持板（２８）の変形を誘発するよう構成した少なくとも１つのアクチュエータ（４８）であり、該少なくとも１つのアクチュエータ（４８）が誘発した各変形は、少なくとも２つのミラーファセット（３２）の形状を変えずにそれらの相対的な向き及び／又は位置を必然的に変える、少なくとも１つのアクチュエータ（４８）と
を備えたマルチファセットミラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には光学系に関し、特に、マイクロリソグラフィ投影露光装置の照明系又は投影対物系に関する。本発明はさらに、上記装置に設置するよう構成したマルチファセットミラーに関する。
【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称する）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造技術である。マイクロリソグラフィプロセスをエッチングプロセスと共に用いて、基板、例えばシリコンウェーハ上に形成した薄膜積層体にパターンを作製する。製造の各層において、最初に、電磁放射線に対する感度の高い材料であるフォトレジストでウェーハをコーティングする。次に、投影露光装置においてフォトレジストを載せたウェーハにマスクを通して投影光を当てる。マスクは、フォトレジスト上に投影される回路パターンを含む。露光後、フォトレジストを現像して、マスクに含まれた回路パターンに対応する像を生成する。続いて、エッチングプロセスにより回路パターンをウェーハ上の薄膜積層体に転写する。最後に、フォトレジストを除去する。このプロセスを異なるマスクで繰り返すことで、多層微細構造コンポーネントが得られる。
【０００３】
投影露光装置は、概して、照明系と、マスクを位置合わせするマスクアライメントステージと、投影対物系（「レンズ」と称する場合もある）と、フォトレジストでコーティングしたウェーハを位置合わせするウェーハアライメントステージとを備える。投影対物系は、マスクに含まれ照明系により照明される回路パターンを、通常は縮小してフォトレジストに結像する。
【０００４】
投影露光装置の開発における主な目的の１つは、ウェーハ上にリソグラフィで画定する特徴の寸法の小型化を可能にすることである。特徴が小さければ集積密度が高くなり、これは概して、当該装置を用いて作製される微細構造コンポーネントの性能に好ましい影響を及ぼす。
【０００５】
リソグラフィで画定できる特徴の最小サイズは、投影光の波長に概ね比例する。したがって、上記装置の製造業者は、使用投影光の短波長化に努めている。現在用いられている最短波長は、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、及び１５７ｎｍであるので、深紫外（ＤＵＶ）又は真空紫外（ＶＵＶ）スペクトル域にある。
【０００６】
次世代の市販装置は、極紫外（ＥＵＶ）スペクトル域にある約１３．４ｎｍというさらにより短い波長を有する投影光を用いる。ＥＵＶ光に透明な光学材料は利用可能でないので、当該装置でレンズ又は他の屈折光学素子を用いることは不可能である。その代わりに、当該装置の光学系はカトプトリックでなければならず、これは全光学素子（マスクを含む）が反射性でなければならないことを意味する。
【０００７】
ＥＵＶ投影露光装置の照明系は、通常は１つ又は複数のマルチファセットミラーを備える。場合によっては、１つのマルチファセットミラーを設け、これを用いて照明系の瞳面における強度分布を決定する。この強度分布はさらに、ＥＵＶ投影光がマスクに当たる方向を決定する。別のマルチファセットミラーを用いて、マスクを共通して照明する複数の二次光源を生成する。原理上、投影対物系において、例えば瞳面内の又は瞳面に密接した位置で、マルチファセットミラーを用いることもできる。
【０００８】
マルチファセットミラーは、個々のミラーファセットを取り付ける支持板を通常は含む。マルチファセットミラーの用途に応じて、個々のミラーファセットを支持板上で最初に調整し、続いて例えばはんだ付けによってそこに取り付け固定することができる。他のマルチファセットミラーは、アクチュエータを用いていつでも調整できるミラーファセットを備える。このようなマルチファセットミラーは特許文献１に記載されている。
【０００９】
しかしながら、マルチファセットミラーは、ＥＵＶ投影露光装置で用いられるだけでなく、ＤＵＶ又はＶＵＶ装置の照明系でも用いられる。こうした系では、マルチファセットミラーを２つの直交傾斜軸の周りで自由に傾斜させることができ、マルチファセットミラーを用いて、照明系の瞳面における強度分布を規定することができる。このようなマルチファセットミラーのいくつかの実施形態が特許文献２に記載されている。
【００１０】
マイクロリソグラフィ投影露光装置では、場合によっては、マルチファセットミラーの光学特性を僅かに変更する必要がある。例えば、装置の光学系は、装置の全体的性能を損なわせることが多い可逆的又は不可逆的劣化を被り得る。このような場合、補正効果を達成するようマルチファセットミラーの光学特性を変更できることが望ましい。
【００１１】
マルチファセットミラーの光学特性は、ミラーファセットの光学特性によって決まり、ミラーファセットの光学特性はさらに、その曲率、向き、及び位置によって主に決まる。
【００１２】
ミラーファセットの向きを変えるために、各ミラーファセットに１つ又は複数のアクチュエータを設けることにより、ミラーファセットを個別に動かす、特に傾斜さ得ることができるようにすることが提案されている。しかしながら、全ミラーファセットにアクチュエータを設けることは、費用がかかり、システムの複雑性をかなり増大させる。いずれにせよミラーファセットにこのようなアクチュエータを設けた場合でも、これらのアクチュエータでミラーファセットの向きの微細ではあるが極めて正確な変化をもたらすことは、非常に困難な場合がある。
【００１３】
したがって、光学収差の補正に用いることができるマルチファセットミラーを備えたマイクロリソグラフィ投影露光装置の光学系を提供する必要がある。
【００１４】
マイクロリソグラフィ以外では、「オン」又は「オフ」状態の個別ミラーファセットを有するマルチファセットミラーを用いる場合がある。こうしたマルチファセットミラーは、多くの場合にデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）と称し、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）として実現することができる。上記ＤＭＤに関して、特許文献３では、ミラーファセット間に配置した複数の支柱に載る共通の薄い支持膜に個別ミラーファセットを取り付けることが提案されている。４つの支柱からなる群が、矩形膜部のコーナを画定し、各膜部に１つのミラーファセットを取り付ける。アクチュエータを用いて膜部を変形させることにより、それに取り付けたミラーファセットを変位させることが可能である。アクチュエータは、取り付けたミラーファセットの「オン」及び「オフ」状態に対応する２つの安定した構成のみを膜が有するよう構成する。
【００１５】
ミラーファセット毎に個別の膜を有するが、同様のＤＭＤが、特許文献４に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国出願公開第２００５／００３０６５３号明細書
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２００５／０２６８４３号明細書
【特許文献３】米国出願公開第２００７／０２９７０４２号明細書
【特許文献４】国際公開第ＷＯ２００９／０６０９０６号明細書。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学系では、ＤＭＤを通常は用いることができないが、それは光ビームのデジタル切り替えの必要がないからである。それ以外は、当該装置は、ミラーファセットの光学特性（曲率、位置、向き）に関して極めて厳しい仕様を有し、これらの仕様は通常はＤＭＤによって満たされない。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
さらに上述した目的は、本発明によれば、マルチファセットミラーを備えたマイクロリソグラフィ投影露光装置の光学系によって達成される。マルチファセットミラーは、支持板及び複数のミラーファセットを備える。各ミラーファセットは、ミラー基板及びそれに施した反射コーティングを備え、支持板に取り付けられる。マルチファセットミラーは、支持板の変形を誘発するよう構成した少なくとも１つのアクチュエータをさらに備える。少なくとも１つのアクチュエータが誘発した各変形は、少なくとも２つのミラーファセットの形状を変えずにそれらの相対的な向き及び／又は位置を必然的に変える。
【００１９】
本発明は、ミラーファセットの向き及び／又は位置を個別に変える代わりに、多数の空間的に分布したミラーファセットを同時に動かすよう支持板を変形させることがより単純なだけでなくより正確な場合があるという認識に基づく。２つ以上の空間的に分布したミラーファセットを一括して動かすことは、空間的に分布した光学収差の原因も多くあるので効果的である。例えば、照明系のミラーが温度変化の結果としてその曲率を変えた場合、通常はこれが収差を引き起こす。この収差を補正するために、概して、単一のミラーファセットを動かすのでは十分ではない。その代わりに、支持板の特定の領域にわたって空間的に分布させた複数のミラーファセットを（僅かに）動かす必要がある。
【００２０】
場合によっては、補正すべき収差は、支持板自体の望ましくない変形により引き起こされる。明らかに、その場合、少なくとも１つのアクチュエータを用いて発生させた適当な逆変形（counter-deformation）によってこの変形を補償することが、最も簡単な手法である。
【００２１】
光学系が、ミラーファセットの向き及び／又は位置を支持板に対して個別に変えるよう構成したファセットアクチュエータを備える場合でも、本発明には利点がある。支持板を変形させることにより、ミラーファセットの向き及び／又は位置の変化を非常に高精度でもたらすことが可能である。例えば、支持板を変形させた場合、僅か数マイクロラドの傾斜角が達成され得る。ファセットアクチュエータを用いてミラーファセットの向き及び／又は位置を個別に変える場合、精度は通常は約２オーダ又は３オーダ低い。
【００２２】
本発明に関して、ミラーファセットの向きは、ミラーファセットがその収容空間に対してどのように位置合わせされるかを表すものである。向きは、デカルト座標系によって指定され得る基準系に対して、本体を基点の又は開始時の向きからその現在の向きへ動かす回転を示すことによって、通常は与えられる。したがって、この意味での向きは、３つの回転角の組と座標軸の基点とによって表すことができる。位置という用語は、本願に関して、上記基準系におけるミラーファセットの特定点の座標を示すために用いられる。したがって、この意味での位置は、３つのデカルト座標の組と座標軸の基点とによって表すことができる。それ故、ミラーファセットの向き及び位置は、ミラーファセットが空間内にどのように配置されるかを共通して表す。
【００２３】
本発明の意味でのアクチュエータは、エネルギーを得てそれをある種の動きに変換する機械的デバイスである。
【００２４】
一実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータを、支持板の連続した範囲の種々の変形を誘発するよう構成する。その場合、連続した範囲の種々の収差もマルチファセットミラーを用いて補正することができる。しかしながら、例えば特定の照明設定を用いる場合、補正を要する特定の収差が１つだけあるという稀な場合があり得る。その場合、少なくとも１つのアクチュエータが支持板の１箇所の変形のみ、又は離散的な限定数の種々の変形を誘発することが可能であれば十分であり得る。
【００２５】
ミラーファセットを支持板に対して調整できないよう支持板に取り付け固定した場合、ミラーファセットの向き及び／又は位置は、少なくとも１つのアクチュエータを用いてしか変えることができない。このようなコンスタレーションで、本発明は、ミラーファセットの全部又は少なくとも一群の共通の微調整を可能にする。当然ながら、ミラーファセットの個別調整とは対照的に、ミラーファセットの向き及び／又は位置の変化をある程度連携させる。
【００２６】
本発明によれば、支持板の変形はミラーファセットの形状に影響しないものとする。ここで、形状という用語は、ミラーファセットの向き及び位置ではなくサイズ及び曲率等の幾何学的量を示す。ミラーファセットの形状に対する支持板変形の影響を回避するための１つの手法は、ミラー基板の一部と支持板との間に残る隙間を設けることである。例えば、ミラーファセットは、小さな構造体、特に反射コーティングで覆われた表面の１／２よりも小さな、好ましくはこの表面の１／５よりも小さな断面積を有する小さなピンのみを介して、支持板に接続することができる。しかしながら、このような隙間がなくても、ミラーファセットの形状に対する支持板変形の影響は無視できる程度であることが多い。これは、実際の条件下で、支持板の変形が、単一ミラーファセットの面積よりもはるかに大きな面積でしか有意でないからである。
【００２７】
一実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータを、支持板に対して引張力及び／又は押圧力を発生させるよう構成する。しかしながら、原理上、剪断力で支持板の変形を引き起こすことができる場合、剪断力も支持板に加えることができる。
【００２８】
別の実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータは、支持板に接続したコネクタ素子と、エネルギーの供給により可変である長さを有する変位素子と、コネクタ素子と変位素子との間に配置した弾性部材とを備える。変位素子は、例えば圧電素子により形成することができる。弾性部材は、変位素子が発生させた力を接続素子に適切に伝達するよう十分に高い剛性を有するべきである。弾性部材を設けることで、支持板の変形に用いられる正確に規定した弾性力を発生させることが可能になるので、これは有利である。
【００２９】
別の実施形態では、支持板は、ファセット部材を分布させた上板と、少なくとも１つのアクチュエータを接続した底面とを有する。このような構成は、支持板が本来平坦であり曲げられる場合に特に有用である。他の実施形態では、支持板は、少なくとも１つのアクチュエータを接続した周面を有する。特に、支持板が本来凸状又は凹状に湾曲している場合、アクチュエータが周面に作用することによって生じる力を用いて支持板の曲率を変更することができる。しかしながら、周面に作用する（付加的な）コネクタを用いて、支持板の表面と平行な支持板の並進変位を生じさせることもできる。
【００３０】
さらに別の実施形態によれば、光学系は、ミラーファセットの向きを個別に測定するよう構成した測定系を備える。この実施形態の光学系は、測定系が測定したミラーファセットの向きに応じて少なくとも１つのアクチュエータを制御する制御ユニットをさらに備える。
【００３１】
上記光学系は、マルチファセットミラーの光学特性をその後の露光の合間に又は露光中に監視すれば特に有利である。その場合、光学素子における熱分布の変更、マスクの交換、照明設定の変更、又は光学素子のドリフト運動によって引き起こされ得るような過渡収差（transient aberrations）も、少なくともある程度まで効果的に補正することができる。
【００３２】
測定系は、光ビームを少なくとも１つのミラーファセットへ指向させるよう構成した光源と、少なくとも１つのミラーファセットにより反射された後の光ビームの方向を検出するよう構成した検出器とを備え得る。瞳面を可変に照明するためにＤＵＶ又はＶＵＶ投影露光装置の照明系で用いる同様の測定系が、マルチファセットミラー用で知られている。
【００３３】
光学系は、投影露光装置の照明系であり得る。しかしながら、原理上、装置の投影対物系の視野平面の１つから十分に離れて配置すれば、マルチファセットミラーを投影対物系に配置することもできる。装置はＥＵＶ装置であり得るが、例えばＤＵＶ又はＶＵＶスペクトル域のより長い波長用の装置も考えられる。
【００３４】
本発明の第２態様によれば、さらに上述した目的は、マルチファセットミラーを備えたマイクロリソグラフィ投影露光装置の光学系によって達成される。マルチファセットミラーは、支持板及び複数のミラーファセットを備える。各ミラーファセットは、ミラー基板及びそれに施した反射コーティングを備え、支持板に取り付けられる。マルチファセットミラーは、支持板の変形を誘発するよう構成した少なくとも１つのアクチュエータをさらに備える。少なくとも１つのアクチュエータは、支持板の連続した範囲の種々の変形を誘発するよう構成する。
【００３５】
本発明の主題は、マイクロリソグラフィ投影露光装置に設置するよう構成したマルチファセットミラーでもある。マルチファセットミラーは、支持板及び複数のミラーファセットを備える。各ミラーファセットは、ミラー基板及びそれに施した反射コーティングを備え、支持板に取り付けられる。支持板の変形を誘発するよう構成した少なくとも１つのアクチュエータが設けられる。少なくとも１つのアクチュエータが誘発したこの変形は、少なくとも２つのミラーファセットの向き及び／又は位置を必然的に変えるが、その形状は変えない。
【００３６】
本発明の種々の特徴及び利点は、添付図面とともに以下の詳細な説明を参照すればより容易に理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明によるＥＵＶマイクロリソグラフィ投影露光装置の概略斜視図である。
【図２】支持板に取り付けたミラーファセットを備えた本発明の一実施形態によるマルチファセットミラーの簡略斜視図である。
【図３】図２に示すマルチファセットミラーと支持板の変形に用いるアクチュエータとの部分断面図である。
【図４】図３と同様の、但し支持板を変形させるようアクチュエータのいくつかを異なる動作状態にした断面図である。
【図５】アクチュエータが支持板の周面にも作用する、別の実施形態による図３と同様の断面図である。
【図６】付加的なファセットアクチュエータを設けてミラーファセットを個別に傾斜させる、さらに別の実施形態による図３と同様の断面図である。
【図７】ミラーファセットの向きを測定する測定系がアクチュエータを制御する閉制御ループの一部である、本発明の別の実施形態による図３と同様の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
Ｉ．投影露光装置の全体的構成
図１は、本発明によるＥＵＶ投影露光装置１０の高度に簡略化した斜視図である。装置１０は、ＥＵＶスペクトル域の、例えば１３．４ｎｍの波長を有する投影光ビーム１３を発生させる照明系１２を備える。投影光ビームは、複数の小さな特徴によって形成した反射パターン１８を裏側に含むマスク１６の視野１４の下から照明する。この実施形態では、照野１４は、リングセグメントの形状を有する。
【００３９】
投影対物系２０は、照野１４内のパターン１８を基板２４によって支持された感光層２２、例えばフォトレジストに結像する。シリコンウェーハによって形成され得る基板２４は、感光層２２の上面を投影対物系２０の像平面に正確に位置付けるようウェーハステージ（図示せず）に配置する。マスク１６は、マスクステージ（図示せず）によって投影対物系２０の物体平面に位置決めする。投影対物系２０は、|β|＜１の倍率βを有するので、照野１４内のパターン１８の縮小像１４’が感光層２２に投影される。
【００４０】
ＥＵＶ投影光ビーム１３に透明な光学材料が利用可能でないので、装置１０でレンズ又は他の屈折光学素子を用いることは不可能である。その代わりに、照明系１２及び投影対物系２０は、（絞り以外に）光学素子としてミラーのみを含む。マスク１６も反射型である。
【００４１】
投影中、マスク１６及び基板２４は、図１に示すＹ方向と一致する走査方向に沿って移動する。照野１４は、このとき、照野１４よりも大きなパターン面積を連続的に投影できるようマスク１６を走査する。基板２４及びマスク１６の速度間の比は、投影対物系２０の倍率βに等しい。投影対物系２０が像を反転させた場合（β＜０）、図１に矢印Ａ１及びＡ２で示すように、マスク１６及び基板２４は逆方向に移動する。
【００４２】
しかしながら、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で、又はレンズ若しくは他の屈折光学素子を含むＤＵＶ又はＶＵＶ投影露光装置で用いることもできる。
【００４３】
ＩＩ．マルチファセットミラー
ＤＵＶ又はＶＵＶ投影露光装置の照明系は、多くの場合にフライアイレンズ又は他の光学ラスタ素子を含む。ＥＵＶ照明系では、光学ラスタ素子の役割を複数の小さなミラーファセットを備えたマルチファセットミラーが担う。
【００４４】
図２は、照明系１２に含まれ全体を２６で示すマルチファセットミラーの斜視図である。マルチファセットミラー２６は、上面３０で複数のミラーファセット３２を支持する支持板２８を備える。この実施形態では、ミラーファセット３２が異なる向きを有することにより、ミラーファセット３２に当たる平行光を光が当たるミラーファセット３２に応じて異なる方向に反射させるようにする。実際のマルチファセットミラー２６では、ミラーファセット３２のうち反射しない総面積を最小化するように、ミラーファセット３２の密度がはるかに大きくなり得ることに留意されたい。
【００４５】
この実施形態では、支持板２８は平行な平面を有し、鋼製である。しかしながら、他の形状及び他の材料も同じく考えられる。
【００４６】
図３は、以下でより詳細に説明するマルチファセットミラー２６及びさらに他のコンポーネントの簡略部分断面図である。
【００４７】
各ミラーファセット３２は、ミラー基板３４及びそれに施した反射コーティング３６を備える。ミラー基板３４は、支持板２８を貫通したボア４０に通されるピン３８に接続する。ミラー基板３４を支持するピン３８は、支持板２８の底面４２に取り付けた固定手段４１によって支持板２８に固定する。ピン３８の長さは、小さな隙間３９がミラー基板３４と支持板２８の上面３０との間に残るよう選択する。
【００４８】
支持板２８の上面３０と平行な平面内で、複数のチャネル４４が支持板２８を貫通する。装置１０の動作中、支持板２８内で一定の温度分布を維持するために冷却流体がチャネル４４を流れる。投影光の大部分が反射コーティング３８によって反射されずにミラーファセット３２によって吸収されるので、温度安定化がこのようなマルチファセットミラー２６での問題である。この吸収から得た熱は、主にピン３８を介して支持板２８へ伝わる。支持板２８内の温度分布を一定に保たなければ、支持板２８が最終的に歪むことによりミラーファセット３２の向きを変えることになる。これは、パターン１８の結像を最終的に損なわせる収差をもたらす。
【００４９】
支持板２８よりも著しく剛性の高い支持構造体４６と支持板２８の底面４７との間に、複数のアクチュエータ４８が延びる。この実施形態では、剛性支持構造体４６の上面５０を底面４７と平行に配置することにより、２つの面４７、５０間の距離がほぼ均一であるようにする。周方向領域に沿って、支持板２８が剛性支持構造体４６に直接載ることにより（図示せず）、アクチュエータ４８は、支持板２８及びそれに取り付けたミラーファセット３２の重量を支持しない。
【００５０】
各アクチュエータ４８は、支持板２８の底面４７に接続したコネクタ素子５２を備える。コネクタ素子５２は、弾性部材５４を介して、エネルギーの供給によって長さを変えることができる変位部材（訳注：memberはelementの誤り）５６に接続する。変位素子５６は、圧電素子の１つ又は複数の積層体を備えていてもよく、又は変位素子５６の軸方向長さを変えることができる小さな油圧回路によって形成してもよい。この実施形態では、図３に示すような中立状態で、アクチュエータ４８は引張力も押圧力も支持板２８に加えない。
【００５１】
変位素子５６のいくつか又は全部の長さを変えた場合、剛性支持構造体４６と支持板２８との間にある力も変わる。より詳細には、変位素子５６の長さを中立状態から増加させた場合、押圧力が支持板２８に加わり、長さが減少した場合、引張力が生じる。
【００５２】
これを図４に示すが、図４は、アクチュエータのうち４８’及び４８’’で示す２つを作動させたことを除いて図３と同一である。図４に矢印で示すように、アクチュエータ４８’はその長さが増加しており、一方でアクチュエータ４８’’はその長さが減少している。アクチュエータ４８’が加えた押圧力とアクチュエータ４８’’が加えた引張力との結果として、また支持構造体４６が支持板２８よりもはるかに高い剛性を有するという理由からも、支持板２８がその元の状態から変形することにより、上面３０及び底面４７が少なくとも２つのアクチュエータ４８’及び４８’’の付近で平面上ではなくなる。
【００５３】
ミラーファセット３２を支持板２８に剛接続するので、支持板２８の変形はミラーファセット３２に伝達される。この結果として、図４で３つのミラーファセット３２’、３２’’、及び３２’’’について示すように、ミラーファセット３２の向きが変わる。この向きのへ化を引き起こすミラーファセット３２’、３２’’、３２’’’の回転に、（小さな）位置変化、すなわち小さな並進運動が伴い得る。アクチュエータ４８の動作に応じて、少なくともいくつかのミラーファセット３２が主にその位置を変えるが、その向きは変えないか又は僅かにしか変えない可能性もあり得る。
【００５４】
しかしながら、ミラー基板３４の（したがってそれに施した反射コーティング３６の）形状は、支持板２８の変形によって変わらない。その理由の一部は、ミラーファセット３２のミラー基板３４をピン３８を介して支持板２８の上面３０に取り付けることによる。隙間３９には、アクチュエータ４８が発生させた力をピン３８のみを介してミラー基板３４に伝達することができるという効果がある。しかしながら、こうした力には、ピンを曲げるか又は剪断する効果がある程度であり、これはピン３８が支持するミラー基板３４の形状には影響しない。
【００５５】
マルチファセットミラー２６がミラーファセット３２の向き及び／又は位置を変更する能力を用いて、支持板２８の望ましくない変形を補償することができる。例えば、支持板２８は、剛性支持構造体４６又は照明系１２の任意の他の剛性構造体に固定しなければならない。その場合、制御し難い力が支持板２８に加わり、こうした力が最終的に支持板２８の望ましくない僅かな変形をもたらし得る。支持板２８の望ましくない変形の別の原因は、さらに上述したように温度分布の変化である。
【００５６】
しかしながら、マルチファセットミラー２６がミラーファセット３２の向き及び／又は位置を変更する能力をより一般的に用いて、装置１０の動作条件に応じた過渡収差を含む照明系１２における収差を補正することができる。収差が判定されたら、これらの収差をミラーファセット３２の向き及び／又は位置の適切な変化により低減できると仮定して、収差を低減するようアクチュエータ４８を制御することができる。
【００５７】
ＩＩＩ．代替的な実施形態
図５は、代替的な実施形態の図３と同様の断面図である。この実施形態では、アクチュエータ４８を、剛性支持構造体４６と支持板２８の底面４７との間だけでなく、垂直剛性支持構造体４６’と支持板２８の周面６０との間にも設ける。図５に示すように、支持板２８が元の中立状態で平面状ではなく凸状又は凹状に湾曲している場合、上記周面６０に対して押圧力又は引張力を発生させるアクチュエータ４８が特に有用である。その場合、周面６０に加わる力を用いて、支持板２８の曲率を変えることができる。
【００５８】
概して、押圧力又は引張力を支持板２８に加えることができる別の方向を追加すると、支持板２８で発生させることができる可能な変形範囲が増大する。
【００５９】
図６は、マルチファセットミラー２６に、支持板２８に対してミラーファセット３２の向きを個別に変えるよう構成した複数のファセットアクチュエータを設けた、本発明の実施形態の図３と同様の断面図である。この目的で、ミラーファセット３２のそれぞれが、反射コーティング３６を施した平坦又は湾曲領域を有する截頭球形本体部６２を有する。この本体部６２から、球形本体部６２の対称軸と一致する長手方向軸を有する作動ピン６６が延びる。
【００６０】
この実施形態の支持板２８に、複数のボア６８を設ける。各ボア６８は、支持板２８の上面に向かって広がり円錐台７０となる。この円錐７０が形成する凹部は、関連のミラーファセット３２の球形本体部６２用のソケットとしての役割を果たす。作動ピン６６は、円錐７０及びボア６８を貫通して支持板２８の底面４７から突出する。各作動ピン６６の突出部は、作動ピン６６を動かすよう構成したファセットアクチュエータ７２に接続する。これらの運動は、ミラーファセット３２の本体部６２の傾斜運動に変わる。図６に示すミラーファセット３２及びファセットアクチュエータ７２に関するさらなる詳細は、米国出願公開第２００５／００３０６５３号明細書から得ることができる。
【００６１】
ファセットアクチュエータ７２を用いて、関連のミラーファセット３２を数度の範囲内で傾けることが可能である。しかしながら、この傾斜運動の精度は、通常は数ｍｒａｄに制限される。
【００６２】
ミラーファセット３２の向きを僅かに変えた場合、例えば支持板２８の小さな変形の結果として、ファセットアクチュエータ７２を用いて必要な精度で個々のミラーファセット３２を再調整することは困難である。これは、向きのこうした変化が数μｒａｄの範囲内にあり、このような微小角をミラーファセットによって正確に設定できないからである。
【００６３】
しかしながら、支持板２８を変形させるアクチュエータ４８を用いて、ミラーファセット３２の向きのこうした小さな変化を正確にもたらすことが可能である。
【００６４】
図７は、アクチュエータ４８が閉ループ制御回路の一部を形成する実施形態の概略図である。制御回路は、ミラーファセット３２の向きを個別に測定するよう構成した測定系８０を備える。この目的で、測定系８０は、赤外線（ＩＲ）ＬＥＤとして構成することができる複数の光源８２を備える。各光源８２は、ＩＲ光ビームをミラーファセット３２の１つへ指向させる。これらの光ビームは、矢印で示す投影光１３に干渉しない。
【００６５】
測定系８０は、ミラーファセット３２により反射された後の光ビームの方向を検出するよう構成した検出器８４を備える。この目的で、検出器８４は、レンズ８６とレンズ８６の焦点面に配置したイメージセンサ８８とを備える。レンズ８６は、反射光の方向をイメージセンサ８８上の場所に変換する。イメージセンサ８８は、アクチュエータ４８及び光源８２を制御する制御ユニット９０に接続する。制御ユニット９０は、光源８２が発生させた反射光ビームがイメージセンサ８８に当たる場所を評価することによって、ミラーファセット３２の向きを判定する。制御ユニット９０は、イメージセンサ８８上で生じたどの信号が特定のミラーファセット３２に関連するかを判定することができる。この目的で、種々の多重化方式、例えば時間分割多重化、振幅分割多重化、周波数多重化、又は符号分割多重化を用いることができる。測定系８０及び当該測定系の代替的な実施形態に関するさらなる説明は、米国出願公開第２０１０／００３９６２９号明細書から得ることができる。
【００６６】
制御ユニット９０は、測定系８０を用いて測定したミラーファセット３２の向きを全体的なシステム制御によって提供されたであろう目標値と比較する。ミラーファセット３２の向きに関するこれらの測定値が対応の目標値と大きく異なりすぎる場合、制御ユニット９０は、測定系８０が測定したミラーファセット３２の向きに応じてアクチュエータ４８を制御する。より詳細には、制御ユニット９０は、アクチュエータ４８のうちのどれを作動させなければならないか、及びそれに含まれる変位素子５６が長さをどの程度変えなければならないかを判定する。選択されたアクチュエータ４８の動作は、支持板２８を変形させ、ミラーファセット３２の少なくともいくつかの向き及び／又は位置も変える。ミラーファセットの向きに関する測定値が対応の目標値に依然として十分に近くない場合に支持板２８の変形を再度変えるように、閉ループ回路が設けられる。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成25年3月4日(2013.3.4)
【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】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学系であって、マルチファセットミラー（２６）を備え、該マルチファセットミラー（２６）は、
ａ）支持板（２８）と、
ｂ）複数のミラーファセット（３２）であり、
それぞれがミラー基板（３４）及びそれに施した反射コーティング（３６）を備え、且つ
それぞれを前記支持板（２８）に取り付けた
複数のミラーファセット（３２）と、
ｃ）前記支持板（２８）の変形を誘発するよう構成した少なくとも１つのアクチュエータ（４８）であり、該少なくとも１つのアクチュエータ（４８）が誘発した各変形は、少なくとも２つのミラーファセット（３２）の形状を変えずにそれらの相対的な向き及び／又は位置を必然的に変える、少なくとも１つのアクチュエータ（４８）と
を備え、
該光学系は前記マイクロリソグラフィ投影露光装置（１０）の照明系（１２）である、光学系。
【請求項２】
請求項１に記載の光学系において、ファセットアクチュエータ（７２）を備え、該ファセットアクチュエータ（７２）を、前記支持板（２８）に対する前記ミラーファセット（３２）の向き及び／又は位置を個別に変えるよう構成した光学系。
【請求項３】
請求項１に記載の光学系において、前記ミラーファセット（３２）を、前記支持板（２８）に対して調整できないよう該支持板（２８）に取り付け固定した光学系。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学系において、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４８）を、前記支持板（２８）の連続した範囲の種々の変形を誘発するよう構成した光学系。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学系において、隙間（３９）が、前記ミラー基板（３４）の一部と前記支持板（２８）との間に残る光学系。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学系において、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４８）を、前記支持板（２８）に対して張力及び／又は押圧力を発生させるよう構成した光学系。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学系において、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４８）は、前記支持板（２８）に接続したコネクタ素子（５２）と、エネルギーの供給により可変である長さを有する変位素子（５６）と、前記コネクタ素子（５２）と前記変位素子（５６）との間に配置した弾性部材（５４）とを備える光学系。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学系において、前記支持板（２８）は、前記ミラーファセット（３２）を分布させた上面（３０）と、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４８）を接続した底面（４７）とを有する光学系。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光学系において、前記支持板（２８）は、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４８）を接続した周面（６０）を有する光学系。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学系において、前記支持板（図５における２８）は、前記少なくとも１つのアクチュエータ（４８）の非動作時に凸状又は凹状に湾曲している光学系。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学系において、
ａ）前記ミラーファセット（３２）の向きを個別に測定するよう構成した測定系（８０）と、
ｂ）前記少なくとも１つのアクチュエータ（４８）を制御する制御ユニット（９０）であり、前記測定系（８０）が測定した前記ミラーファセット（３２）の向きに応じて前記少なくとも１つのアクチュエータを制御するよう構成した制御ユニット（９０）と
を備えた光学系。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光学系において、前記測定系（８０）は、光ビームを少なくとも１つのミラーファセット（３２）へ指向させるよう構成した光源（８２）と、前記少なくとも１つのミラーファセット（３２）により反射された後の前記光ビームの方向を検出するよう構成した検出器（９４）とを備える光学系。
【請求項１３】
マイクロリソグラフィ投影露光装置（１０）に設置するよう構成したマルチファセットミラー（２６）であって、
ａ）支持板（２８）と、
ｂ）複数のミラーファセット（３２）であり、
それぞれがミラー基板（３４）及びそれに施した反射コーティング（３６）を備え、且つ
それぞれを前記支持板（２８）に取り付けた
複数のミラーファセット（３２）と、
ｃ）前記支持板（２８）の変形を誘発するよう構成した少なくとも１つのアクチュエータ（４８）であり、該少なくとも１つのアクチュエータ（４８）が誘発した各変形は、少なくとも２つのミラーファセット（３２）の形状を変えずにそれらの相対的な向き及び／又は位置を必然的に変える、少なくとも１つのアクチュエータ（４８）と
を備えたマルチファセットミラー。
【国際調査報告】
2013535115.tif 000010
2013535115.tif 000011
2013535115.tif 000012