(57)【要約】本発明は、物体面（１００）の物体フィールドを像面（１０２）の像フィールドに結像する、波長が２４８ｎｍ以下、好ましくは１９３ｎｍ以下、特に波長が１〜３０ｎｍの範囲のＥＵＶリソグラフィー用のマイクロリソグラフィー投影光学系に関する。本マイクロリソグラフィー投影光学系は、例えば、虹彩絞りを導入することができる、取扱い可能な絞り面（２００）を設けるように開発した。【選択図】図５ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用領域（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）を有する少なくとも３枚の鏡（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を備え、投影光学系を物体面から像面へ進む光路の光束の光線が、各使用領域（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）の少なくとも一つに入射し、絞り（Ｂ）を絞り面（１０００）に設け、第１の使用領域（Ｎ１）と第２の使用領域（Ｎ２）の間の前記光路の第１部が前記絞り面を通過し、更に、前記第２の使用領域（Ｎ２）と第３の使用領域（Ｎ３）の間の前記光路の第２部が前記絞り面（１０００）を前記光路の第１部の上方又は下方でのみ通過する、前記物体面の物体フィールドを前記像面の像フィールドに結像する、波長が２４８ｎｍ以下、好ましくは１９３ｎｍ以下、特に波長が１〜３０ｎｍの範囲のＥＵＶリソグラフィー用のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項２】
前記絞り（Ｂ）を絞り面（１０００）の位置（ＢＯ）に配置し、前記位置（ＢＯ）への前記光路の第２部の半径方向の距離が前記投影光学系の構造上の長さの１％、特には５％、好ましくは１０％、より好ましくは１５％、更に好ましくは２０％、更に好ましくは２５％、より好ましくは３０％、更に好ましくは３５％以上であり、前記投影光学系の構造上の長さは結像する前記物体フィールドと前記像フィールドの間の軸方向の距離として定義する、請求項１記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項３】
使用領域（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）を有する少なくとも３枚の鏡（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を備え、投影光学系を物体面から像面へ進む光路の光束の光線が、各使用領域（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）の少なくとも一つに入射し、絞り（Ｂ）を絞り面（１０００）に設け、第２の使用領域（Ｎ２）と第３の使用領域（Ｎ３）の間の前記光路の第２部が前記絞り面を通過し、更に、第１の使用領域（Ｎ１）と前記第２の使用領域（Ｎ２）の間の前記光路の第１部が前記絞り面（１０００）を前記光路の第２部の上方又は下方でのみ通過する、前記物体面の物体フィールドを前記像面の像フィールドに結像する、波長が２４８ｎｍ以下、好ましくは１９３ｎｍ以下、特に波長が１〜３０ｎｍの範囲のＥＵＶリソグラフィー用のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項４】
前記絞り（Ｂ）を前記絞り面（１０００）の位置（ＢＯ）に配置し、前記位置（ＢＯ）への前記光路の第１部の半径方向の距離が前記投影光学系の構造上の長さの１％、特には５％、好ましくは１０％、より好ましくは１５％、更に好ましくは２０％、更に好ましくは２５％、より好ましくは３０％、更に好ましくは３５％以上であり、前記投影光学系の構造上の長さは結像する前記物体フィールドと前記像フィールドの間の軸方向の距離として定義する、請求項３記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項５】
使用領域（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）を有する少なくとも３枚の鏡（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を備え、投影光学系を物体面から像面へ進む光路の光束の光線が、各使用領域（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）の少なくとも一つに入射し、絞り（Ｂ）を第１の使用領域（Ｎ１）と第２の使用領域（Ｎ２）の間の前記光路の第１部の絞り面（１０００）の位置（ＢＯ）に配置し、前記位置（ＢＯ）から前記第２の使用領域（Ｎ２）と第３の使用領域（Ｎ３）の間の前記光路の第２部の半径方向の距離が前記投影光学系の構造上の長さの１％、特には５％、好ましくは１０％、より好ましくは１５％、更に好ましくは２０％、更に好ましくは２５％、より好ましくは３０％、更に好ましくは３５％以上であり、前記投影光学系の構造上の長さは結像する物体フィールドと像フィールドの間の軸方向の距離として定義する、前記物体面の前記物体フィールドを前記像面の前記像フィールドに結像する、波長が２４８ｎｍ以下、好ましくは１９３ｎｍ以下、特に波長が１〜３０ｎｍの範囲のＥＵＶリソグラフィーのマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項６】
使用領域（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）を有する少なくとも３枚の鏡（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を備え、投影光学系を物体面から像面へ進む光路の光束の光線が、各使用領域（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）の少なくとも一つに入射し、絞り（Ｂ）を第２の使用領域（Ｎ２）と第３の使用領域（Ｎ３）の間の前記光路の第２部の絞り面（１０００）の位置（ＢＯ）に設け、前記位置（ＢＯ）から第１の使用領域（Ｎ１）と前記第２の使用領域（Ｎ２）の間の前記光路の第１部の半径方向の距離が前記投影光学系の構造上の長さの１２％、特には２０％、好ましくは３５％以上であり、前記投影光学系の構造上の長さは結像する物体フィールドと像フィールドの間の軸方向の距離として定義する、前記物体面の前記物体フィールドを前記像面の前記像フィールドに結像する、波長が２４８ｎｍ以下、好ましくは１９３ｎｍ以下、特に波長が１〜３０ｎｍの範囲のＥＵＶリソグラフィー用のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項７】
使用領域（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４）を有する少なくとも４枚の鏡（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を備え、投影光学系を物体面から像面へ進む光路の光束の光線が、各使用領域（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４）の少なくとも一つに入射し、絞りを第２の使用領域（Ｎ２）と第３の使用領域（Ｎ３）の間の前記光路の第２部の絞り面（１０００）の位置（ＢＯ）に配置し、前記位置（ＢＯ）から第１の使用領域（Ｎ１）と前記第２の使用領域（Ｎ２）の間の前記光路の第１部の第１の半径方向の距離が前記投影光学系の構造上の長さの１２％を上回り、第３の使用領域（Ｎ３）と第４の使用領域（Ｎ４）の間の前記光路の第３部からの第２の半径方向の距離が前記投影光学系の構造上の長さの１６％を上回り、前記投影光学系の構造上の長さは結像する物体フィールドと像フィールドの間の前記投影光学系の光学軸に沿った距離として定義する、前記物体面の前記物体フィールドを前記像面の前記像フィールドに結像する、波長が２４８ｎｍ以下、好ましくは１９３ｎｍ以下、特に波長が１〜３０ｎｍの範囲のＥＵＶリソグラフィー用のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項８】
少なくとも第１の鏡を有する第１の鏡群（ＳＧ１）と少なくとも第２の鏡（Ｓ６）を有する第２の鏡群（ＳＧ２）とを少なくとも備え、絞り（Ｂ）を前記第１の鏡群（ＳＧ１）と前記第２の鏡群（ＳＧ２）の間の絞り面に設け、光束の光線が投影光学系を物体面（１００）から像面（１０２）へ通過する光路を進み、前記光路が前記絞り面を一度だけ通過し、前記第１の鏡群（ＳＧ１）が前記第２の鏡群（ＳＧ２）と光学軸（ＨＡ）に沿って物理的幾何学的に分離している、前記物体面を前記像面の像フィールドに結像する、波長が２４８ｎｍ以下、好ましくは１９３ｎｍ以下、特に波長が１〜３０ｎｍの範囲のＥＵＶリソグラフィー用のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項９】
前記絞り（Ｂ）が、前記像面（１０２）に対して第１の軸方向距離（Ａ１）を有する前記第１の鏡群（ＳＧ１）の前記第１の鏡（Ｓ１）と、前記像面に対して第２の軸方向距離（Ａ２）を有する前記第２の鏡群（ＳＧ２）の第２の鏡との間に位置し、前記第１の軸方向距離（Ａ１）は常に前記第２の軸方向距離（Ａ２）を上回る、請求項８記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項１０】
前記第２の軸方向距離（Ａ２）が、前記第１の軸方向距離（Ａ１）の０．３倍、好ましくは前記第１の軸方向距離（Ａ１）の０．４倍、より好ましくは前記第１の軸方向距離（Ａ１）の０．５倍、更に好ましくは前記第１の軸方向距離（Ａ１）の０．６倍、より好ましくは前記第１の軸方向距離（Ａ１）の０．７倍、更に好ましくは前記第１の軸方向距離（Ａ１）の０．８倍、一層好ましくは前記第１の軸方向距離（Ａ１）の０．９倍以上である、請求項９記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項１１】
前記絞りが虹彩絞りである、請求項１から請求項１０迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項１２】
前記投影光学系が、第１の使用領域、第２の使用領域、第３の使用領域、第４の使用領域の少なくとも４の使用領域を有する、請求項１から請求項１１迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項１３】
前記絞りを第１の使用領域と第２の使用領域の間に配置した、請求項１２記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項１４】
前記絞りを前記第２の使用領域と前記第３の使用領域の間に配置した、請求項１２記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項１５】
前記絞りを前記第３の使用領域と前記第４の使用領域の間に配置した、請求項１２記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項１６】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が、第１の使用領域、第２の使用領域、第３の使用領域、第４の使用領域、第５の使用領域の少なくとも５の使用領域を有する、請求項１から請求項１１迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項１７】
前記絞りを第１の使用領域と第２の使用領域の間に配置した、請求項１６記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項１８】
前記絞りを第２の使用領域と第３の使用領域の間に配置した、請求項１６記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項１９】
前記絞りを第３の使用領域と第４の使用領域の間に配置した、請求項１６記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項２０】
前記絞りを第４の使用領域と第５の使用領域の間に配置した、請求項１６記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項２１】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が、第１の使用領域、第２の使用領域、第３の使用領域、第４の使用領域、第５の使用領域、第６の使用領域の少なくとも６の使用領域を有する、請求項１から請求項１１迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項２２】
前記絞りを第２の使用領域と第３の使用領域の間に配置した、請求項２１記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項２３】
前記絞りを第３の使用領域と第４の使用領域の間に配置した、請求項２１記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項２４】
前記絞りを第４の使用領域と第５の使用領域の間に配置した、請求項２１記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項２５】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が、第１の使用領域（Ｎ１）、第２の使用領域（Ｎ２）、第３の使用領域（Ｎ３）、第４の使用領域（Ｎ４）、第５の使用領域（Ｎ５）、第６の使用領域（Ｎ６）、第７の使用領域（Ｎ７）の少なくとも７の使用領域を有する、請求項１から請求項１１迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項２６】
前記絞りを第３の使用領域と第４の使用領域の間に配置した、請求項２５記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項２７】
前記絞りを第４の使用領域と第５の使用領域の間に配置した、請求項２５記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項２８】
像側の開口数（Ｎ１）が０．２６を上回る、好ましくは０．３０を上回る、より好ましくは０．３５を上回る、更に好ましくは０．４０を上回る、請求項１から請求項２７迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項２９】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が少なくとも１つの中間像を生成する、請求項１から請求項２８迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項３０】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が少なくとも２つの中間像を生成する、請求項１から請求項２８迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項３１】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が反射式投影光学系である、請求項１から請求項３０迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項３２】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が反射屈折型投影光学系である、請求項１から請求項３０迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項３３】
少なくとも２枚の鏡を備え、開口絞り又は絞りを前記２枚の鏡の間に配置し、前記２枚の鏡の一方から前記２枚の鏡の他方へ進む光路には、前記開口絞りの他に光学素子は配置されておらず、主光線が前記開口絞りを通過する際に主光線がなす角度は投影光学系の光学軸（ＨＡ）に対して１４度以下であり、像側開口数（ＮＡ）は０．３以上、好ましくは０．３５以上、より好ましくは０．４である、マイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項３４】
少なくとも２枚の鏡を備え、開口絞り又は絞りを前記２枚の鏡の間に配置し、前記２枚の鏡の一方から前記２枚の鏡の他方へ進む光路には、前記開口絞りの他に光学素子は配置されておらず、主光線（ＣＲ）は前記開口絞りを通過し、前記投影光学系の光学軸（ＨＡ）に対する主光線の角度（α）と像側開口数（ＮＡ）の比が、５０以下、好ましくは４０以下、より好ましくは３５以下、更に好ましくは３０以下である、マイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項３５】
前記２枚の鏡の一方から前記２枚の鏡の他方への光学軸に沿った軸方向距離は、前記投影光学系の構造上の長さの４０％を上回り、好ましくは前記投影光学系の構造上の長さの５０％を上回り、より好ましくは前記投影光学系の構造上の長さの６０％を上回り、前記投影光学系の構造上の長さの７０％を上回り、前記投影光学系の構造上の長さの８０％を上回り、前記投影光学系の構造上の長さは物体面から像面への軸方向距離として定義する、請求項３３又は請求項３４の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項３６】
前記投影光学系が、物体面から像面へレンズを通過する光束の光線が入射する使用領域（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）を有した少なくとも３枚の鏡（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を備える、請求項３３から請求項３５迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項３７】
前記開口絞りを前記第１の使用領域（Ｎ１）と前記第２の使用領域（Ｎ２）の間に配置した、請求項３６記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項３８】
前記開口絞りを前記第２の使用領域（Ｎ２）と前記第３の使用領域（Ｎ３）の間に配置した、請求項３６記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項３９】
前記投影光学系が、第１の使用領域（Ｎ１）、第２の使用領域（Ｎ２）、第３の使用領域（Ｎ３）、第４の使用領域（Ｎ４）の少なくとも４の使用領域を有する、請求項３３から請求項３５迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項４０】
前記開口絞りを前記第１の使用領域と前記第２の使用領域の間に配置した、請求項３９記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項４１】
前記開口絞りを前記第２の使用領域と前記第３の使用領域の間に配置した、請求項３９記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項４２】
前記開口絞りを前記第３の使用領域と前記第４の使用領域の間に配置した、請求項３９記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項４３】
前記投影光学系が、第１の使用領域（Ｎ１）、第２の使用領域（Ｎ２）、第３の使用領域（Ｎ３）、第４の使用領域（Ｎ４）、第５の使用領域（Ｎ５）の少なくとも５の使用領域を有する、請求項３３から請求項３５迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項４４】
前記開口絞りを前記第１の使用領域と前記第２の使用領域の間に配置した、請求項４３記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項４５】
前記開口絞りを前記第２の使用領域と前記第３の使用領域の間に配置した、請求項４３記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項４６】
前記開口絞りを前記第３の使用領域と前記第４の使用領域の間に配置した、請求項４３記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項４７】
前記開口絞りを前記第４の使用領域と前記第５の使用領域の間に配置した、請求項４３記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項４８】
前記投影光学系が、第１の使用領域（Ｎ１）、第２の使用領域（Ｎ２）、第３の使用領域（Ｎ３）、第４の使用領域（Ｎ４）、第５の使用領域（Ｎ５）、第６の使用領域（Ｎ６）の少なくとも６の使用領域を有する、請求項３３から請求項３５迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項４９】
前記開口絞りを前記第２の使用領域と前記第３の使用領域の間に配置した、請求項４８記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項５０】
前記開口絞りを前記第３の使用領域と前記第４の使用領域の間に配置した、請求項４８記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項５１】
前記開口絞りを前記第４の使用領域と前記第５の使用領域の間に配置した、請求項４８記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項５２】
前記投影光学系が、第１の使用領域（Ｎ１）、第２の使用領域（Ｎ２）、第３の使用領域（Ｎ３）、第４の使用領域（Ｎ４）、第５の使用領域（Ｎ５）、第６の使用領域（Ｎ６）、第７の使用領域（Ｎ７）の少なくとも７の使用領域を有する、請求項３３から請求項３５迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項５３】
前記開口絞りを前記第３の使用領域と前記第４の使用領域の間に配置した、請求項５２記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項５４】
前記開口絞りを前記第４の使用領域と前記第５の使用領域の間に配置した、請求項５２記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項５５】
前記投影光学系が、第１の使用領域（Ｎ１）、第２の使用領域（Ｎ２）、第３の使用領域（Ｎ３）、第４の使用領域（Ｎ４）、第５の使用領域（Ｎ５）、第６の使用領域（Ｎ６）、第７の使用領域（Ｎ７）、第８の使用領域（Ｎ８）の少なくとも８の使用領域を有する、請求項３３から請求項３５迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項５６】
前記開口絞りを前記第４の使用領域と前記第５の使用領域の間に配置した、請求項５５記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項５７】
像側開口数（ＮＡ）が０．２６以上、好ましくは０．３以上、より好ましくは０．３５以上、一層好ましくは０．４以上である、請求項３３から請求項５６迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項５８】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が少なくとも１つの中間像を生成する、請求項３３から請求項５７迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項５９】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が少なくとも２つの中間像を生成する、請求項３３から請求項５８迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項６０】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が、波長λで物体面の物体を像面の像に結像し、波長λが２４８ｎｍ以下、好ましくは１９３ｎｍ以下、或いはλが１から３０ｎｍの範囲のＥＵＶリソグラフィー用である、請求項３３から請求項５９迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項６１】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が反射式投影光学系である、請求項３３から請求項６０迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項６２】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が反射屈折型投影光学系である、請求項３３から請求項６１迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項６３】
波長λで物体面の物体フィールドを像面の像フィールドに結像する反射式投影光学系であって、物体の中間像を少なくとも一つ生成し、前記物体面から前記像面へ進む光束の光路に開口絞りを配置し、前記光路の前記開口絞りが前記少なくとも一つの中間像の下流方向に位置する、マイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項６４】
前記反射式投影光学系は、使用領域を有する少なくとも１枚の鏡を備える、請求項６３記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項６５】
前記開口絞りが虹彩絞りである、請求項６３又は請求項６４の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項６６】
前記開口絞りを使用領域から大きな軸方向距離をもって配置し、具体的には該軸方向距離がマイクロリソグラフィー投影光学系の構造上の長さの０．１％を上回る、好ましくは構造上の長さの１％を上回る、更に好ましくは構造上の長さの５％を上回る、より好ましくは構造上の長さの１０％を上回る、請求項６３から請求項６５迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項６７】
前記投影光学系が光路に少なくとも２つの中間像を有する、請求項６２から請求項６６迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項６８】
前記投影光学系が４の使用領域を有する少なくとも４枚の鏡を備える、好ましくは６の使用領域を有する少なくとも６枚の鏡を備える、より好ましくは８枚の使用領域を有する８枚の鏡を有する、請求項６３から請求項６７迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項６９】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が、波長λで物体面の物体を像面の像に結像し、前記波長λが２４８ｎｍ以下、好ましくは１９３ｎｍ以下、或いは１から３０ｎｍの範囲のＥＵＶリソグラフィー用である、請求項６２から請求項６７迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項７０】
少なくとも第１の使用領域（Ｎ１）、第２の使用領域（Ｎ２）、第３の使用領域（Ｎ３）、第４の使用領域（Ｎ４）、第５の使用領域（Ｎ５）、第６の使用領域（Ｎ６）、第７の使用領域（Ｎ７）、第８の使用領域（Ｎ８）と、物体面から像面に進む光路とを備え、更に、物体フィールドを該物体フィールドの第１の中間像に結像する第１の小光学系（ＳＵＢ１）と、前記物体フィールドの前記第１の中間像を前記物体フィールドの第２の中間像に結像する第２の小光学系（ＳＵＢ２）と、前記物体フィールドの前記第２の中間像を像フィールドに結像する第３の小光学系（ＳＵＢ３）の３つの小光学系を備え、絞りを、前記物体面から前記像面への光束の光路で前記第１の中間像の後方で前記第２の中間像の前方に配置し、前記物体面の前記物体フィールドを前記像面の前記像フィールドに結像する、波長が２４８ｎｍ以下、好ましくは１９３ｎｍ以下、特に波長が１〜３０ｎｍの範囲のＥＵＶリソグラフィー用のマイクロリソグラフィー投影レンズ。
【請求項７１】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が、少なくとも３の使用領域を有する第３の小光学系（ＳＵＢ３）を備える、請求項６３から請求項７０迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項７２】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が、少なくとも２の使用領域を有する第１の小光学系を備える、請求項６３から請求項７１迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項７３】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が、少なくとも２の使用領域を有する第２の小光学系を備える、請求項６３から請求項７２迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項７４】
前記マイクロリソグラフィー投影光学系が、少なくとも第１の使用領域、第２の使用領域、第３の使用領域、第４の使用領域、第５の使用領域を備え、前記絞り又は開口絞りが前記第４の使用領域と前記第５の使用領域の間に位置する、請求項６２から請求項７３迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項７５】
像側開口数（ＮＡ）が０．２６以上、好ましくは０．３以上、より好ましくは０．３５以上、更に好ましくは０．４以上である、請求項６２から請求項７４迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項７６】
主光線が物体の各点から射出され、光学系が、前記主光線が分散して入射する入射瞳を備える、請求項１から請求項７５迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項７７】
鏡又は鏡面が２つの使用領域を有する、請求項１から請求項７６迄の何れかに記載のマイクロリソグラフィー投影光学系。
【請求項７８】
波長λの放射線を生成する放射線源と、
前記放射線源から射出された放射線を部分的に収集して、照射してフィールドを照明する照明部と、
基板システム上のフィールド面内に配置された構造を有するマスクと、
構造を有するマスクの被照射部を像フィールドに結像する請求項１から請求項７７迄の何れかに記載の投影光学系と、
前記基板システム上の前記投影光学系の前記像フィールド平面に配置された感光性基板とを備えた投影露光光学系。
【請求項７９】
請求項７８記載の投影露光光学系を用いてチップを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロリソグラフィー投影光学系、投影露光光学系及びチップ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２００５年３月８日に米国特許商標局に出願した米国仮出願第６０／６５９６６０号に基づく優先権を主張する。米国仮出願第６０／６５９６６０号の内容は、参照により本願明細書に全体が包含される。
【０００３】
２４８ｎｍ以下、好ましくは１９３ｎｍ以下の波長を用いたリソグラフィー、特に、λ＝１１ｎｍ及び／又はλ＝１３ｎｍを用いたＥＵＶリソグラフィーについて、１３０ｎｍ未満、より好ましくは１００ｎｍ未満の構造体を結像するために実現可能な技術として論じられている。リソグラフィーの光学系の解像度（ＲＥＳ）は、下記の式で記述される：
【数１】
2008533709.tif 000003
ここでｋ１はリソグラフィー工程における固有のパラメータであり、λは入射する光の波長、ＮＡは光学系の開口数を表す。
【０００４】
ＥＵＶ結像光学系の光学部品は、基本的に多層膜を用いた反射光学系である。多層膜系として、波長λ＝１１ｎｍでは特にＭｏ／Ｂｅ系が、波長λ＝１３ｎｍではＭｏ／Ｓｉ系が好適に使用される。１１ｎｍを下回る波長を用いたリソグラフィーも可能である。
【０００５】
可能な限り高い解像度を得るため、光学系は、可能な限り大きな開口を像側に有する必要がある。
【０００６】
リソグラフィー光学系では、投影光学系又は投影レンズ内の光路上で影が生じない、すなわち食が起こらないことが好ましい。陰影を設けた射出瞳、いわゆるシュバルツシルト反射光学系は、特定の大きさの構造体では、コントラストを下げなくては結像できないという欠点がある。射出瞳は、開口絞りと像面の間の光路に位置する、マイクロリソグラフィー投影光学系によって結像される開口絞りの像として画定される。
【０００７】
例えば、マイクロリソグラフィー用の４反射光学系が、米国特許出願第２００３／０１４７１３０号、米国特許出願第２００３／０１４７１４９号、米国特許出願第６，２１３，６１０号、米国特許出願第６，６００，５５２号、又は米国特許第６，３０２，５４８号から知られている。この種の光学系では物体面から像面への光路上で投影光学系の第１の鏡の前に「前方絞り」と呼ぶ絞りを設けている。前方絞りは、光学系全体の構造上の長さが大きくなる、或いは主光線が物体に入射する角度が大きくなるという課題があった。構造上の長さが大きくなると、コンパクトで省スペース型の光学系を製造できなくなる。主光線が物体に入射する角度が大きくなると、反射性のマスクを用いた場合、反射性の多層部に設ける吸収構造体の厚さが無視できなくなり、大きな食が発生する問題がある。
【０００８】
マイクロリソグラフィー用の６反射光学系が米国特許第６３５３４７０号、米国特許第６２５５６６１号、米国出願第２００３／０１４７１３１号及び米国出願第２００４／０１２５３５３号に記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
米国特許第６３５３４７０号では、絞りを鏡上、又は２枚の鏡の間に設け、絞りの近傍を鏡の使用領域から続く鏡の使用領域へ進む光束の光路の距離が投影光学系の構造上の長さの５％を下回るものが開示されている。構造上の長さ又は投影光学系の構造的長さを、本出願では、投影光学系の光学軸（ＨＡ）に沿って測定した軸方向の物体面から像面への距離として定義する。従来の構造上の長さが１０００ｍｍ、１５００ｍｍのかかる光学系では、開口絞りと通過する光束の間の半径方向の距離はそれぞれ５０ｍｍ、７５ｍｍである。本出願では、光束から使用領域又は開口絞りの半径方向の距離は、図４ｂに示すように、使用領域又は開口絞りの境界部に最も近い光束から光学軸に対する垂直な距離と定義する。米国特許第６２５５６６１号は、第２の鏡と第３の鏡の間に開口絞りを設けたものが開示されている。しかしながら、この場合、開口絞り近傍を鏡の第１の使用領域から続く鏡の第２の使用領域へ進む光束への半径方向の距離が投影光学系の構造上の長さの５％を下回る。
【００１０】
米国出願第２００３／０１４７１３１号に開示された６反射光学系の場合、開口絞りは第２の鏡上、又は第１の鏡と第２の鏡の間に設けている。第１の鏡と第２の鏡の間に設けた場合、開口絞りの、物体から第１の鏡へ進む光路、及び第２の鏡から第３の鏡へ進む光路への半径方向の距離は、投影レンズの構造上の長さの５％を下回る。
【００１１】
米国特許第６７８１６７１には、第２の鏡と第３の鏡の間に開口絞りを設けた６反射光学系が開示されている。開口絞りの、第１の鏡から第２の鏡に進む光路への距離は１１％を下回り、開口絞りの、第３の鏡から第４の鏡に進む光路への半径方向の距離は、構造上の長さの３２％を下回る。絞りにおける主光線の角度は２６度を上回る。本出願では、絞り又は開口絞りにおける主光線の角度を、中央フィールド点の主光線が絞り又は開口絞りが設けられた絞り面を通過する角度として定義する。
【００１２】
米国特許第６７８１６７１には、開口絞りを第２の鏡と第３の鏡の間に設けた８反射光学系が開示されている。開口絞りの、第１の鏡から第２の鏡へ進む光路への距離は１２％を下回り、開口絞りの、第３の鏡から第４の鏡へ進む光路への距離は、１６％を下回る。開口絞りにおける主光線の角度は２４度を上回る。
【００１３】
更に、米国出願第２００２／０１２９３２８号又は米国特許第６５５６６４８号にはマイクロリソグラフィー用８反射光学系が開示されている。これらの光学系は、開口絞りは常に鏡上に設けている。
【００１４】
米国特許第５６８６７２８号には、第２の鏡と第３の鏡の間に開口絞りを設けた８反射光学系が示されているが、この光学系における開口絞りの、開口絞り近傍を進む光束への半径方向の距離は、投影光学系の構造上の長さの１％を下回る。
【００１５】
開口絞りを鏡上又は鏡近傍に設けた上述の光学系は、調製可能な開口絞りの設計が鏡の前の絞りの所定の最小距離でしか技術的に実施できないという課題がある。このため、光は、光路に設けられた開口絞りを、鏡の直前で１回と、鏡の直後に１回と、このように２回通過することになる。この結果、絞りによる食が発生し、例えば、Ｈ−Ｖの差で現れる。この食の発生を防止するため、光学的な観点、特に高開口度光学系では、光が１回のみ通過する（以後「シングルパス」という。）絞り又は開口絞りが有利である。
【００１６】
８反射光学系用のシングルパス開口絞りは、米国特許第５６８６７２８号に示されている。米国特許第５６８６７２８号の開口絞りは、光学系前方部の第２の鏡と第３の鏡の間に設けられている。ここに開示されたものの課題は、絞りにおける主光線の角度が像側ＮＡが０．５で３４度と大きい点にある。米国特許第５６８６７２８号において開口絞りにおける主光線の角度が大きいことは、第２の鏡と第３の鏡の間の最小軸方向距離にある。米国特許第５６８６７２８号の場合、確実に光路上の陰影をなくすためには、開口絞りにおいて光束を第１の鏡から第２の鏡、第２の鏡から第３の鏡、及び第３の鏡から第４の鏡と物理的に分割する必要がある。このため、投影光学系は、開口絞りにおける主光線の角度は大きくなり、主光線角度と光束の直径の積が一定であることから、開口直径は小さくなる。しかしながら、開口絞りにおける主光線の角度が大きいと問題がある。例えば、主光線の角度が大きいと、絞りがｘ軸、ｙ軸又はｚ軸に沿って動くと、テレセントリック歪みが大きくなる。更に、主光線の角度が大きいと開口絞りの直径が小さくなるという問題もある。これは、絶対単位で測定する成形の正確さの要件が直径の小さい開口絞り又は絞りでは極めて厳格となることから、製造技術上の問題ともなる。これに対して、主光線の角度が小さいと開口直径は大きくなり、成形の正確さの要件も比較的緩和される。
【００１７】
開口絞り又は絞りを２枚の鏡の間に設けたあらゆる公知の光学系の課題は、開口絞り又は絞りの近傍を走る光束との距離が極めて小さいため、例えば、虹彩絞りを取り付けるための十分なスペースがないことにある。
【００１８】
本発明の一態様は、上述の問題のないマイクロリソグラフィー投影光学系を開示する。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の更なる態様のマイクロリソグラフィー投影光学系では、容易に取扱い可能（ａｃｃｅｓｓｉｂｌｅ）な絞りを取り付ける、例えば虹彩絞りを取り付けるための例えば、絞り面の位置を開示する。
【００２０】
本出願で絞りとは、絞り面を通過する光束に影響を与えられる素子をいう。かかる素子として、例えば、開口絞り、特に虹彩絞り、或いは光を偏光するグレイフィルタが挙げられる。
【００２１】
本出願において絞り面は、投影光学系の射出瞳面に対する共役面又は共役面近傍に位置するため、一般的には絞りによって射出瞳の瞳像に影響を与えることができる。
【００２２】
本発明の更なる態様では、絞りの位置及び絞りの成形の精度についての許容度の広い投影光学系を開示する。
【００２３】
本発明の更なる態様では、瞳像の補正、例えば、テレセン度及び射出瞳面の歪みの補正を行えるマイクロリソグラフィー投影光学系を提供する。
【００２４】
上述の課題の少なくとも一つを解決する本発明の第１の実施の形態は、使用領域（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）を有する少なくとも３枚の鏡（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）を備え、投影光学系を物体面から像面へ進む光路上の光束の光線が、各使用領域（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）の少なくとも一つに入射し、絞り（Ｂ）が絞り面（１０００）に設けられ、第１の使用領域（Ｎ１）と第２の使用領域（Ｎ２）の間の前記光路の第１部が前記絞り面を通過し、更に、第２の使用領域（Ｎ２）と第３の使用領域（Ｎ３）の間の前記光路の第２部が前記絞り面（１０００）を前記光路の第１部の上方又は下方でのみ通過する、前記物体面の物体フィールドを前記像面の像フィールドに結像する、波長が２４８ｎｍ以下、好ましくは１９３ｎｍ以下、特に波長が１〜３０ｎｍの範囲のＥＵＶリソグラフィー用のマイクロリソグラフィー投影光学系である。
【００２５】
かかる実施の形態は、絞り又は開口絞りを、少なくとも一方の側から容易に取扱いできる絞り面に設けることができる。
【００２６】
本発明の更なる実施の形態では、上述の課題の少なくと一つを、少なくとも３枚の鏡を備え、投影光学系を物体面から像面へ進む光路上の光束の光線が、前記鏡の使用領域に入射し、絞り又は開口絞りが第の１の使用領域から第２の使用領域へ進む前記光路の第一部の絞り面の位置に設けられ、前記絞りの位置が、中央フィールド点の主光線が前記絞り面を通過する位置によって決定され、前記絞りの位置の前記第２の使用領域から第３の使用領域へ進む前記光路の第２部からの半径方向の距離がレンズの構造上の長さの３２％であり、レンズの構造上の長さを結像する前記物体フィールドと前記像フィールドの間の軸方向の距離として定義する、前記物体面の物体フィールドを前記像面の像フィールドに結像する、波長が２４８ｎｍ以下、好ましくは１９３ｎｍ以下、特に波長が１〜３０ｎｍの範囲のＥＵＶリソグラフィー用のマイクロリソグラフィー投影光学系によって解決する。本実施の形態は絞りを取扱い可能にする。
【００２７】
上述の代替の実施の形態では、第２の使用領域が、物体面から像面へ進む光路において第１の使用領域の後方に設けられている。
【００２８】
代替の実施の形態は、上述の課題の一つを、前記物体面の物体フィールドを前記像面の像フィールドに結像する、波長が２４８ｎｍ以下、好ましくは１９３ｎｍ以下、特に波長が１〜３０ｎｍの範囲のＥＵＶリソグラフィー用のマイクロリソグラフィーレンズ又はマイクロリソグラフィー投影光学系によって解決する。該投影光学系は、少なくとも４枚の鏡を備え、投影光学系を物体面から像面へ進む光路上の光束の光線が、前記鏡の使用領域に入射し、絞り又は開口絞りが第２の使用領域から第３の使用領域に進む前記光路の第２部の絞り面の位置に設けられ、前記絞りの位置の第１の使用領域から第２の使用領域へ進む前記光路の第１部の第１の半径方向の距離が前記投影光学系の構造上の長さの１２％を上回り、第３の使用領域から第４の使用領域へ進む間の前記光路の第３部からの第２の半径方向の距離が前記投影光学系の構造上の長さの１６％を上回り、前記投影光学系の構造上の長さは結像する前記物体フィールドと前記像フィールドの間の前記投影光学系の光学軸に沿った距離として定義する、本実施の形態は絞りを取扱い可能にする。
【００２９】
本出願では、使用領域及び有用領域を、物体面から像面へ投影レンズを通過する有効波長の光束の光線によって照射される鏡面上の領域として定義する。有効波長は、物体面の物体を像面に結像するために用いる波長である。例えば、ＥＵＶリソグラフィーにおける有効波長は、λ＝１３．５ｎｍである。更に、例えば、ＵＶリソグラフィー用のλ＝２４８ｎｍ、λ＝１９３ｎｍ、λ＝１５７ｎｍなど、他の有効波長を用いることもできる。ＥＵＶリソグラフィー用光源として、レーザプラズマ光源を用いることが好ましい。ＵＶリソグラフィー用には、レーザを光源として用いることが好ましい。
【００３０】
本発明の好ましい実施の形態では、投影光学系を構成する全ての光学素子、例えば、鏡が光学軸に沿って物理的に物体面と像面の間に配設される。
【００３１】
上述の実施の形態では虹彩絞り構築のために十分なスペースが設けられるため、上述の実施の形態の構成によると、絞りの近傍を進む光束への半径方向の距離が、絞りを虹彩絞りとする好ましい実施の形態を可能とする。絞りを虹彩絞り又は虹彩開口絞りに交換可能とすることは虹彩絞りを残して単に作動するだけなので、交換用機器を用いて絞り部品を交換する必要なく、開口を極めて容易に変更できるため、有利である。
【００３２】
本発明の特に好ましい実施の形態では、絞りの位置又は場所を、絞りを通過する光束の他に、投影光学系内を絞りの上方及び／又は下方に進む光束のないように選択する。これによって、絞りは、絞り面の両方の側から自由に取扱い可能となる。本出願では、半径方向を、投影光学系の主軸ＨＡの方向に対して垂直な方向として定義する。投影光学系の主軸ＨＡの方向を軸方向と呼ぶ。半径方向の距離とは、半径方向に沿った距離であり、軸方向距離とは軸方向に沿った距離である。好ましくは、絞り面の両方の側から取扱い可能な絞りを有する光学系は、第１の鏡群と第２の鏡群を備え、第１の鏡群と第２の鏡群を、投影レンズ又は投影光学系の物体面から像面へ進む唯一の光束のみが、第１の鏡群から第２の鏡群への光束を形成するように物理的に配置する。本出願で、物理的に分離したとは、投影レンズ又は投影光学系の光学軸ＨＡに沿った第１の鏡群の鏡と第２の鏡群との間に軸方向の間隙が存在することを意味する。本出願で２枚の鏡の間の間隙とは、２つの鏡面の頂点の軸方向の離間として定義する。
【００３３】
本発明の更なる実施の形態では、虹彩絞りと虹彩絞りの物理的前方及び虹彩絞りの物理的後方に設けられた鏡の間の軸方向の距離は、虹彩絞りが軸方向、即ち、投影光学系の光学軸に沿ってに移動できる程度に大きい。光学軸に沿って絞りを移動することによって、開閉時に絞りの湾曲によって生じるテレセントリックの誤差を補正できる。
【００３４】
好ましくは、この移動によって、第１の鏡群ＳＧ１の、像面に対して軸方向距離が最短の鏡と、鏡群ＳＧ２の、像面に対して軸方向距離が最大の鏡との投影光学系の光学軸に沿った物理的距離を、光学系の構造上の長さの０．１％を上回る、好ましくは１％を上回る、より好ましくは５％を上回る、更に好ましくは１０％を上回るようにする。この軸方向の距離は、第１の鏡群と第２の鏡群の間の物理的な軸方向距離である。絞りは、第１の鏡群と第２の鏡群の間に配置される。
【００３５】
本発明の更に好ましい実施の形態では、絞りが設けられる、第１の使用領域を有する第１の鏡と、第２の使用領域を有する第２の鏡との物理的な軸方向距離は、投影光学系の構造的長さ、又は構造上の長さの４０％を上回る、好ましくは投影光学系の構造上の長さの６０％を上回る、更に好ましくは好ましくは投影光学系の構造上の長さの８０％を上回る。これによって、絞りが軸に沿って移動できるだけでなく、絞りにおける主光線の角度も小さくできるという更なる長所がある。
【００３６】
好ましくは、絞りにおける主光線の角度は、２４度を下回る、好ましくは２２度を下回る、更に好ましくは２０度を下回る、より好ましくは１８度を下回る、一層好ましくは１６度を下回る、更に好ましくは１４度を下回る。
【００３７】
絞り位置及び絞り成形の精度についての許容度が広く、像側開口数の大きいマイクロリソグラフィー投影光学系を実現するため、マイクロリソグラフィー投影光学系は少なくとも２枚の鏡を備え、２枚の鏡の間で、一方の鏡から他方の鏡へ進む光路上に開口絞りを設けている。更に、２枚の鏡の一方から２枚の鏡の他方へ進む光路上には開口絞りの他には光学素子を配置しておらず、主光線は開口絞りを、投影光学系の光学軸（ＨＡ）に対して１４度を下回る開口角度で通過する。好ましくは、光学系の像側開口数（ＮＡ）は０．３以上、好ましくは０．３５以上、更に好ましくは０．４以上である。
【００３８】
本発明の更なる実施の形態で、マイクロリソグラフィー投影光学系は、少なくとも２枚の鏡を備え、２枚の鏡の一方の側から２枚の鏡の他方の側へ進む光路上に開口絞り又は絞りのみを設け、それ以外の光学素子は設けず、主光線の角度で測定した開口角度と像側開口数ＮＡとの比を５０以下、好ましくは４０以下、より好ましくは３０以下とする。
【００３９】
開口角度、例えば、絞りにおける角度が１４度で像側開口数ＮＡ＝０．２６の場合、開口角度と像側開口数ＮＡの比は１４／０．３＝４６．６となる。
【００４０】
本発明の更なる実施の形態では、投影レンズを、光束が絞りの近傍の鏡に入射する主光線の角度が２４度を下回る、好ましくは２０度を下回る、更に好ましくは１８度を下回るように開発する。光束が鏡に入射する主光線の角度とは、中央フィールド点に対応する主光線が使用領域に入射する表面法線に対する角度として定義する。
【００４１】
本発明のマイクロリソグラフィー投影光学系は、２、３、４、５、６、７、８以上の使用領域及び／又は鏡を備えることができる。絞り又は開口絞りは、各使用領域の間に配置できる。２つの使用領域の間に絞りを設けると、いわゆる前方絞りを備えた実施の形態と比較して、構造上の長さ及び／又は被照射物体に対する主光線線の角度を最小に保てるという利点がある。
【００４２】
鏡面を２つ用いなければ、鏡の数に対応して使用領域の数も減る。
【００４３】
本発明の好ましい実施の形態では、絞りにおける主光線の角度を極めて小さくして、像側の開口数（ＮＡ）を、０．３以上、好ましくは０．３５以上、更に好ましくは０．４以上と高くできる。
【００４４】
好ましくは、マイクロリソグラフィー投影光学系は、少なくとも１つの中間像を生成する。
【００４５】
更なる実施の形態では、マイクロリソグラフィー投影光学系は少なくとも２つの中間像を有する。
【００４６】
中間像は、物体面から像面へ投影光学系を通過する光束の直径を小さく保つため、鏡を小型化し、製造工程を簡易化し、大きくて高価な皮膜チャンバを不要とする。
【００４７】
波長λで物体面の物体フィールドを像面の像フィールドに結像するマイクロリソグラフィー投影光学系における瞳像の補正、例えば、テレセン度の補正及び瞳平面における歪みの補正を行うため、物体の中間像を少なくとも一つ生成し、物体面から像面へ進む光束の光路上に開口絞りを備えた反射式投影光学系のマイクロリソグラフィー投影光学系を提供する。かかる投影光学系において、光路上の絞り又は開口絞りは、少なくとも一つの中間像の後部に設けられ、又は位置する。即ち、開口絞りは、少なくとも一つの中間像と像面の間に光学的に位置する。これによって、鏡などの光学素子を物体面から像面へ進む光束の光路上で開口絞りの前方に配置する、即ち、光学的に物体面と開口絞りの間に設けて物体に対する主光線の角度を最適化する。更に、例えば、像面に対するテレセン度の要件を満たすため、光学素子を開口絞りの後方の光路上、即ち、開口絞りと像面の間に設けることができる。
【００４８】
好ましくは、かかるマイクロリソグラフィー投影光学系において、開口絞りを使用領域からの軸方向距離が大きくなるように配置できる。開口絞りと使用領域の間の軸方向距離を好ましくは、投影光学系の構造上の長さの０．１％以上、好ましくは１％以上、より好ましくは５％以上、更に好ましくは１０％以上とする。
【００４９】
二つの中間像を生成する本発明の更なる実施の形態では、本発明のマイクロリソグラフィー投影光学系は、物体フィールドを物体フィールドの第１の中間像に投影する第１の小光学系と、物体フィールドの第１の中間像を物体フィールドの第２の中間像に投影する第２の小光学系と、物体フィールドの第２の中間像を像フィールドに投影する第３の小光学系の３つの小光学系を備えた８反射鏡マイクロリソグラフィー投影光学系である。
【００５０】
好ましくは、少なくとも一つの中間像を備えた光学系において、物体面から像面へ伝搬する光束上で少なくとも一つの中間像の前方又は後方に絞りを配置する。光学系が２つの中間像を生成する場合、開口絞り又は絞りは第１の中間像の後方、第２の中間像の前方に配置する。したがって、光学的に、開口絞りは投影光学系の中心に配置されることになる。これは、物体に対する主光線の角度が最適に設定するための十分な補正の手段、即ち、部位又は使用領域を有する鏡が、開口絞り前方の投影光学系又はレンズの部位に存在し、像側のテレセン度を満たすための十分な補正の手段が開口絞り後方の投影光学系の部位に存在することを意味する。
【００５１】
物体に対する主光線の角度とは、中央フィールド点の主光線が物体面の物体に入射する法線に対する角度である。
【００５２】
投影光学系が３つの小光学系を備える場合、第３の小光学系は少なくとも２つの使用領域を有することが好ましい。
【００５３】
更に発展的な実施の形態では、第１の小光学系は少なくとも２つの使用領域を有する。
【００５４】
一好ましい実施の形態では、第２の小光学系は少なくとも２つの使用領域を有する。
【００５５】
好ましくは２つの中間像を有する８反射鏡投影光学系として、好ましい実施の形態のマイクロリソグラフィー投影光学系では、絞りは第４の使用領域と第５の使用領域の間に配置する。
【００５６】
特に好ましい実施の形態では、物体の各点から射出される主光線ＣＲは、マイクロリソグラフィー投影光学系の入射瞳に、光学系の主軸（ＨＡ）に対して分散して入射する。光学軸に対して分散して入射瞳に入射する主光線を有する光学系では、レンズの入射瞳は、投影露光光学系の光路上にあり、国際特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２００３／０００４８５号に記載のものように、投影レンズの物体面の前に物体面に位置する反射物体を有する投影光学系を備える。
【００５７】
本出願においてレンズ又は投影光学系の入射瞳とは、物体と開口絞りの間に光学的に存在する光学系部分によって結像される開口絞りの像として定義する。
【００５８】
好ましい実施の形態では、同一の鏡及び／又は鏡面を２回用いるようになっている。これは、同一の鏡及び／又は鏡面が２つの使用領域を有することを意味する。物体から像へ進む光路上に鏡面を用いることによって、例えば、８枚の鏡を７枚、又は６枚に、鏡の数を削減できる。
【００５９】
好ましくは、上述のマイクロリソグラフィー投影光学系は、反射型マイクロリソグラフィー投影光学系である。反射型マイクロリソグラフィー投影光学系は、物体面の物体を像面の像に結像する光学素子として、鏡等の反射型光学素子のみを備える。
【００６０】
更なる実施の形態では、マイクロリソグラフィー投影光学系は反射屈折型投影光学系である。反射屈折型マイクロリソグラフィー投影光学系は、物体面の物体を像面の像に結蔵するための反射型光学素子と屈折型光学素子を備える。当業者には、本発明の範囲を逸脱せずに、あらゆる好ましい実施の形態を組み合わせが可能であることは明らかである。
【００６１】
マイクロリソグラフィー投影光学系に加えて、本発明は、投影露光光学系を提供する。投影露光光学系は、電磁放射を放射する光源と、光源から放射される放射を部分的に収集、射出して、環状フィールドを照明する照明部と、基板システム上に配置され、環状フィールド面に位置する、構造を有するマスクと、構造を有するマスクの照射された部分を像フィールドに投影する本発明の投影光学系を備える。基板システムには感光性基板を配置できる。
【００６２】
好ましくは、光源は、１〜３０ｎｍの範囲の波長のＥＵＶ放射を放射するＥＵＶ光源を用いることができる。
【００６３】
マイクロリソグラフィー投影光学系に加えて、本発明は、この主のレンズを備えた投影露光光学系を用いてマイクロ電子部品、特にチップを製造する方法も提供する。本方法は、平面の環状フィールドを照明部を介して照明する、光源によって放射される電磁放射、即ち、波長が１〜３０ｎｍの範囲のＥＵＶ放射に関する。構造を有するマスクを、平面の基板システム上に配置する。本発明の投影光学系を用いて、マスクの照射された部分を像フィールドに結像する。基板システム上にマイクロ電子部品を構成する感光性基板を配置してもよい。感光性基板と現像段階を含む複数の結像ステップの結果、マイクロ電子部品、特にチップを製造できる。これは当業者にとっては公知である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
本発明は以下の複数の実施の形態の説明と図面を参照してより詳細が明らかになる。
【００６５】
図１に、本出願で定義する使用可能領域又は使用領域及び使用可能領域又は使用領域の直径を示す。
【００６６】
図１に、投影レンズ又は投影光学系の鏡上の被照明フィールド１の一例として、インゲン豆の形をしたフィールドを示す。この種の形状を、本発明のレンズをマイクロリソグラフィー投影露光光学系に用いた場合に使用領域がとると考えられる。包絡円２は、インゲン豆の形をしたフィールド全体を囲み、２点６、８で境界部１０と一致する。包絡円は常に使用領域を囲む最小の円となる。このため、使用領域の直径Ｄは、包絡円２の直径の関数となる。図２に、感光性物体、例えば、ウェーハを配置した像面に、本発明の投影レンズ又は投影光学系の支援によって結像される、マイクロリソグラフィー投影光学系の物体面におけるＥＵＶ投影露光光学系の物体フィールド１１の一例を示す。像フィールドの形状は、物体フィールドの形状に対応する。マイクロリソグラフィーで用いられるような縮小レンズ又は縮小投影光学系は、像フィールドを物体フィールドに対して、特定の倍率、例えば、４倍、好ましくは５倍、より好ましくは６倍、更に好ましくは７倍、特に好ましくは８倍に縮小する。ＥＵＶリソグラフィー光学系では、物体フィールド１１は、環状フィールド部の形状を有する。
【００６７】
この部分は対称軸１２を有する。更に、図２に環状フィールド部１１の中央フィールド点ＺＦを示す。図２で、ＳＢは、走査方向におけるフィールドの厚さを示し、走査スリットの厚さとも呼ばれる。ｓは弧の長さであり、ｒは半径、即ち、主軸（ＨＡ）の半径方向の距離である。
【００６８】
反射光学系では、鏡などの反射光学部品のみを用いる。反射光学系の場合、像面のフィールドは環状フィールドが好ましい。
【００６９】
反射屈折光学系も、反射光学部品に加えて、透過性部品を備える。反射屈折光学系は、本発明の一態様でもある。反射屈折光学系の場合、物体面のフィールドは、矩形フィールドが好ましい。
【００７０】
更に、図２に、物体面及び／又は像面を延在する軸、すなわち、ｘ軸とｙ軸を示す。図２に示すように、環状フィールド１１の対称軸１２は、ｙ軸方向に延在する。同時にｙ軸は、環状フィールド走査として、ＥＵＶ投影露光光学系の走査方向と一致する。ｘ軸は、物体面内で走査方向に対して垂直な方向である。図２に、ｘ軸方向の単位ベクトルも示す。
【００７１】
本光学系の光学軸ＨＡは、ｚ軸に沿って延在する。以下、一例として８の使用領域を有する投影光学系について説明するが、本発明はこれに限定されることはない。本発明は、絞りが第１の使用領域から第２の使用領域への光路上の第１の部位に設けられ、絞りの位置から、第２の使用領域と第３の使用領域の間の光路上の第２の部位への距離が投影光学系又は投影レンズの構造上の長さの３２％を上回るのであれば、３、４、５、６、７及び８以上の使用領域を有するマイクロリソグラフィー投影光学系も包括する。
【００７２】
本出願の更なる実施の形態で、少なくとも４枚の鏡を備え、物体面から像面へレンズを透過して進む光線がそれぞれの鏡の使用領域に当たり、第２の使用領域から第３の使用領域への光路の第２の部位の絞り面の位置に絞りを設け、絞り又は開口絞りが、第１の使用領域から第２の使用領域へ延在する光路の第１の部位からの第１の距離が、レンズ又は投影光学系の構造上の長さの１２％を上回るように位置し、絞りが、第３の使用領域から第４の使用領域へ延在する光路の第３の部位からの第２の距離が、レンズ又は投影光学系の構造上の長さの１６％を上回るように位置するように、投影光学系の構造上の長さが結像する物体フィールドから像フィールドへの光学軸に沿った距離で画定される、投影レンズ又は投影光学系を説明する。
【００７３】
図３に、例えば、波長λが３０ｎｍを下回り、絞りＢにおいて主光線の角度が僅か１４度で極めて小さく開口数がＮＡ＝０．４０である、ＥＵＶリソグラフィーと使用可能な第一の実施の形態の反射式投影光学系を示す。
【００７４】
投影光学系は、物体面１００内の物体を、例えば、ウェーハが配置された像面１０２に投影又は結像する。
【００７５】
図３に、マスク、いわゆるレチクルを投影露光光学系に配置した、物体面１００の局所座標形を示す。座標系の原点は、光学軸ＨＡ上にある。投影レンズの主軸（ＨＡ）は、ｚ軸に沿って延在する。ｙ軸は、図２で画定した走査方向を示す。本発明の投影レンズは、８の使用領域Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ６，Ｎ７，Ｎ８を有する。
【００７６】
第１の中間像Ｚ１は、第２の使用領域Ｎ２と第３の使用領域Ｎ３の間の光路上に結像する。絞りＢは、第４の使用領域Ｎ４と第５の使用領域Ｎ５の間の光路上にある。第２の中間像Ｚ２は、第６の使用領域Ｎ６と第７の使用領域Ｎ７の間に結像する。図示された実施の形態において、第１の小光学系ＳＵＢ１は、使用領域Ｎ１，Ｎ２、第２の小光学系ＳＵＢ２は、使用領域Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ６、第３の小光学系ＳＵＢ３は使用領域Ｎ７，Ｎ８を有する。
【００７７】
図３に示す実施の形態は、８の使用領域Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ６，Ｎ７，Ｎ８を有する８枚の鏡Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８を備える。８枚の鏡Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８は全て、非球面鏡である。図３はまた、ｘ，ｙ，ｚ座標形のｙ軸とｚ軸も示す。ｚ軸は、光学軸ＨＡに平行に延在し、ｚ軸は物体面１００から像面１０２へ延伸する。ｙ軸は、物体フィールド１１の対称軸１２に平行に延在する。物体フィールド１１を図２に示す。図３に示すｚ面はまた、子午断面とも呼ばれる。
【００７８】
本光学系は、光学軸ＨＡを中心としており、像側で像面１０２に対してテレセントリックである。像側でテレセントリックとは、中央フィールド点ＺＦの主光線ＣＲが像面１０２に、物体面に垂直な法線に対して０度又は０度に近い角度で照射することを意味する。
【００７９】
図３に示す、８の鏡及び／又は鏡面に８の使用領域を有する投影光学系は、像側開口数がＮＡ＝０．４で、走査スリットの厚さが１ｍｍである。単一の鏡面に入射する角度を最小化するため、物体１００に入射する主光線の角度を最小化し、物体側の開口数ＮＡＯ＝０．１とした。この方法によって、第１の鏡への入射角度を最小化した。上述のように物体側の開口数ＮＡＯを０．１とした場合、物体に入射する主光線の角度の最大値は６．５度を下回る。
【００８０】
図３の投影光学系の正確な仕様を以下の表１にＣｏｄｅ  Ｖ形式で記載する。
【００８１】
【表１】
2008533709.tif 000004
【００８２】
ここで、
物体：物体面の位置
鏡１：鏡Ｓ１
鏡２：鏡Ｓ２
鏡３：鏡Ｓ３
鏡４：鏡Ｓ４  
鏡５：鏡Ｓ５  
鏡６：鏡Ｓ６  
鏡７：鏡Ｓ７  
鏡８：鏡Ｓ８  
絞り：開口絞り又は絞り
像：像面の位置
K           円錐定数
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ           非球面係数
【００８３】
表１の第１部は一般的な光学系データを示し、第２部は各鏡面の円錐定数及び非球面係数を示す。
【００８４】
図３及び表１を用いて説明した第一の実施の形態の投影光学系を用いると、絞り面１０００の絞りＢにおける主光線の角度を、２０度を下回る、即ち僅か１４度にすることによって達成される。本実施の形態では、絞りにおける主光線の角度αとは、図２に示す環状フィールドの中央フィールド点ＺＦの主光線ＣＲが絞り面１０００を通過する角度αとして定義する。最新の光学系、例えば、米国特許第６７８１６７１Ｂ１号に開示されたものと比較して、本投影光学系は、絞りにおける主光線の角度が最小化されたという利点がある。主光線の角度を最小化することによって、シングルパスの絞りの位置の許容度を最新の光学系のものよりも広くしている。
【００８５】
本実施の形態の光学系の更なる利点は、第６の鏡Ｓ６が第１の鏡Ｓ１の軸方向前方に設けられている点である。これによって、第５の鏡Ｓ５と第６の鏡Ｓ６とを物理的に、例えば、光学軸ＨＡに沿って、大きな距離相互に離間できる。第６の鏡Ｓ６の頂点Ｖ６から第５の鏡Ｓ６の頂点Ｖ５への光学軸に沿った距離は、投影光学系の構造上の長さの１／３を上回る。こうして、光線は、鏡の使用領域に極めて小さい入射角度で入射する。
【００８６】
第３の鏡Ｓ３を第６の鏡Ｓ６の軸方向後方に配置することによって、第２の鏡Ｓ２と第３の鏡Ｓ３の間の距離は大きくなる。第２の鏡Ｓ２と第３の鏡Ｓ３との間の距離が大きくなる、及び／又はドリフト区間が大きくなることによって、第３の鏡の使用領域に入射する光線の入射角を小さく保てる。
【００８７】
更に、図３に示す実施の形態では、第１の中間像Ｚ１から第３の鏡Ｓ３への光路が大きくなり、第１の中間像Ｚ１で大きな小開口が発展する。本出願において、小開口とは、鏡上の単一フィールド点のフットプリント、即ち、フィールド、例えば環状フィールドのフィールド点に対応する光束によって照射される、光束が当たる鏡面のゾーンとして定義する。像に及ぼす汚れや欠落などの影響を可能な限り小さくするため、鏡の小開口の直径を可能な限り大きくすることが好ましい。中間像が鏡の近傍に生じる場合、鏡の小開口の直径は比較的小さくなる。
【００８８】
図４ａ〜図４ｃに、８の使用領域Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ６，Ｎ７，Ｎ８を有する本発明の第二の実施の形態の投影光学系を示す。図４に光学軸ＨＡに沿った断面図を示す。各使用領域は、鏡Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８に対応し、本実施の形態では同一の鏡が２度用いられることはない。図３と同様の構成要素には同様の参照番号を付す。特に、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は、図３の記載と同様に定義する。
【００８９】
投影レンズは、像側開口数ＮＡが０．３５で、走査スリットの厚さが１ｍｍである。本出願において走査スリットの厚さＳＢは、図２で走査方向、即ちｙ軸に沿ったフィールドの広がりを示す。第２の使用領域Ｎ２と第３の使用領域Ｎ３の間の光路には第２の中間像Ｚ１が、第６の使用領域Ｎ６と第７の使用領域Ｎ７の間には第２の中間像Ｚ２が生成される。絞りＢは、第４の使用領域Ｎ４と第５の使用領域Ｎ５の間の絞り面１０００に設けられる。絞り面１０００は投影光学系の主軸ＨＡに対して垂直である。絞り面はｘ−ｙ平面である。図４ａから明らかなように、ｚ−ｙ平面で半径方向Ｒ１に投影光学系の絞りＢの上方に進むビームはないため、絞りＢは自由に取扱い可能である。このため、絞りＢは一方の側から、この場合は上方の側から自由に取扱い可能となる。この光学系の平均波面収差は波長の０．０３０倍を下回る。したがって、像の回折は制限され、像の品質はリソグラフィーの目的に適うものとなる。光学系の歪みは５ｎｍを下回る。
【００９０】
表２に、Ｃｏｄｅ  Ｖ形式でデータを記載する。
【００９１】
【表２】
2008533709.tif 000005
【００９２】
ここで、
物体：物体面の位置
鏡１：鏡Ｓ１
鏡２：鏡Ｓ２
鏡３：鏡Ｓ３
鏡４：鏡Ｓ４  
鏡５：鏡Ｓ５  
鏡６：鏡Ｓ６  
鏡７：鏡Ｓ７  
鏡８：鏡Ｓ８  
絞り：開口絞り又は絞り
像：像面の位置
K           円錐定数
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ           非球面係数
【００９３】
表２の第１部は一般的な光学系データを示し、第２部は各鏡面の円錐定数及び非球面係数を示す。
【００９４】
図４ｂに、図４の投影レンズの絞り面１０００を示す。絞りＢの境界部１０３０が絞り面内にあり、光線１０２０．１，１０２０．２，１０２０．３が図４ａの絞りＢの下方で第２の鏡Ｓ２の使用領域Ｎ２から第３の鏡Ｓ３の第３の使用領域Ｎ３へ進むことが明らかにわかる。第２の使用領域から第３の使用領域へ進む光束の光線１０２０．１，１０２０．２，１０２０．３の絞り面１０００との交点で形成される断面領域を光束の「フットプリント」ともいう。第３の鏡Ｓ３の使用領域Ｎ３から第４の鏡Ｓ４の使用領域Ｎ４へ進む光束のフットプリントは、図４ｂに示していない。図４ｂに示されるように、光線１０２０．２の絞りＢの中心の位置ＢＯからの半径方向の距離ＲＡ１は、１００ｍｍを上回る。本実施の形態において絞り内において位置ＢＯは、主軸ＨＡと一致する。光線１０２０．１の、ここでは円を形成している絞りＢの境界部１０３０からの半径方向の距離ＲＡ２は、５０ｍｍを上回る。本出願では半径方向の距離ＲＡ２を開口絞りの境界部１０３０に最も近接する光束１０２０．１と開口絞りの実際の境界部１０３０の間の距離として定義する。
【００９５】
図４ｃに、主光線の歪みをフィールド高さ、即ち、図２に示すｙ軸方向、又はフィールドの走査方向の関数として示す。図４ｃにおいて、歪みは物体面に示される。光学系は４倍の縮小倍率の光学系であるため、物体面における４ｍｍのフィールド高さは、像面の１ｍｍのフィールド高さに相当する。図４ｃから、歪みが６ｎｍを下回ることは明らかである。
【００９６】
図５ａ〜図５ｃに、本発明のより好ましい実施の形態を示す。図５ａ〜図５ｃ本実施の形態では、ｚ−ｙ平面に結像する際、投影光学系の絞りＢの上方にも下方にも半径方向Ｒ１に進む光束がないため、絞りＢは自由に取扱い可能である。
【００９７】
図５ａに、光学軸ＨＡに沿った断面図を示す。投影光学系を鏡を２つの群に分けた特殊な構成としたため、絞りは自由に取扱い可能となっている。第１の鏡群ＳＧ１は、鏡Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４上に使用領域Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４を有する。第２の鏡群ＳＧ２は、鏡Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８上に使用領域Ｎ５，Ｎ６，Ｎ７，Ｎ８を有する。絞りＢは、第１の鏡群ＳＧ１と第２の鏡群ＳＧ２の間に設けられている。第１の鏡群と第２の鏡群の間には、第４の使用領域Ｎ４から第５の使用領域Ｎ５へ進む光路１５０のみがあるため、光路が絞りＢを通過するのは１回のみである。絞りＢは、第１の鏡群ＳＧ１内の、像面１０２から最短の距離鏡Ａ１に位置する鏡Ｓ１と、第２の鏡群ＳＧ２内の、像面１０２から最大の幾何的物理的距離Ａ２に位置する鏡Ｓ６の間に設けられる。
【００９８】
幾何的物理的距離Ａ１、Ａ２を本出願では、例えば、使用領域が設けられた各鏡面の頂点の像面に対する投影光学系の光学軸ＨＡに沿った距離として定義する。鏡面は、光学軸ＨＡを中心として回転対称であることが好ましい。
【００９９】
更に、図５ａに示すように、本発明の実施の形態では、鏡群ＳＧ１、ＳＧ２が空間的に、即ち、物理的幾何学的に完全に相互に離間している。即ち、鏡群の間に以下の物理的器楽的距離Ａが存在する。
【０１００】
絞りの歪みとテレセントリックを補正するため、本実施の形態では、距離Ａ＝Ａ１−Ａ２、即ち、第１の鏡群ＳＧ１内の、像面１０２に最も近接して設けられた鏡Ｓ１の頂点Ｖ１と、第２の鏡群ＳＧ２内の、像面１０２から最も遠く設けられ鏡Ｓ６の間の距離を、投影光学系の構造上の長さの少なくとも０．１％、好ましくは構造上の長さの少なくとも１％、より好ましくは構造上の長さの少なくとも５％、最も好ましくは構造上の長さの少なくとも１０％とする。
【０１０１】
図５ａ〜図５ｃに示す本実施の形態の場合、第１の鏡群ＳＧ１内に中間像Ｚ１が生成されるだけでなく、第２の鏡群ＳＧ２内にも中間像Ｚ２が生成される。このため、絞り、又は開口絞りを投影光学系の中心に設け、入射瞳から絞り面への瞳像の補正だけでなく、絞り面から射出瞳への瞳像の補正も可能となる。この種の補正は、本出願の他の態様の実施の形態でも可能である。
【０１０２】
図５ｂに、図５ａに示す投影光学系の絞り面２０００を示す。絞り面に位置する絞りＢの境界部２０３０を認識し易くしている。図５ｂは環状の開口絞りの境界部２０３０のみを示しており、上述のように、絞り面２０００を通過する光束の他に、物体側から像側へ絞り面を通過する光束のないことが明らかである。
【０１０３】
第三の実施の形態は物体側開口ＮＡ＝Ｏ．３０で走査スリット長は１ｍｍである。平均波面収差は波長の０．０１５倍を下回り、歪みは１０ｎｍを下回る。
【０１０４】
以下の表３に、光学系のデータをＣｏｄｅ  Ｖ形式で記載する。
【０１０５】
【表３】
2008533709.tif 000006
【０１０６】
ここで、
物体：物体面の位置
鏡１：鏡Ｓ１
鏡２：鏡Ｓ２
鏡３：鏡Ｓ３
鏡４：鏡Ｓ４  
鏡５：鏡Ｓ５  
鏡６：鏡Ｓ６  
鏡７：鏡Ｓ７  
鏡８：鏡Ｓ８  
絞り：開口絞り又は絞り
像：像面の位置
K           円錐定数
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ           非球面係数
【０１０７】
表３の第１部は一般的な光学系データを示し、第２部は各鏡面の円錐定数及び非球面係数を示す。
【０１０８】
図５ｃに、主光線の歪みをフィールド高さ、即ち、図２に示すｙ軸方向、又は物体面のフィールドの走査方向の関数として示す。図４ｃにおいて、歪みは物体面に示される。光学系は４倍の縮小倍率の光学系であるため、物体面における４ｍｍのフィールド高さは、像面の１ｍｍのフィールド高さに相当する。図４ｃから、歪みが６ｎｍを下回ることは明らかである。
【０１０９】
図６に、本発明の第四の実施の形態を示す。図３ａ〜図５ｃに示したものと同様の構成には同様の参照番号を付している。図６に示す光学系は、８の使用領域Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５，Ｎ６，Ｎ７，Ｎ８有するが、鏡は鏡Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７の７枚のみで、第１の鏡の表面を使用領域Ｎ１、Ｎ３として２回用いている。これによって、使用する鏡の数を１枚減らしている。本実施の形態では、鏡を１枚不要にできるため、コストを削減できる。
【０１１０】
図６に示す本光学系又はレンズの像側開口数ＮＡは０．４０であり、走査方向の環状フィールドの厚さと相関のある走査スリットの厚さは３ｍｍである。
【０１１１】
以下の表４に図６の光学的仕様を記載する。
【０１１２】
【表４】
2008533709.tif 000007
【０１１３】
ここで、
物体：物体面の位置
鏡１：鏡Ｓ１
鏡２：鏡Ｓ２
鏡３：鏡Ｓ３
鏡４：鏡Ｓ４  
鏡５：鏡Ｓ５  
鏡６：鏡Ｓ６  
鏡７：鏡Ｓ７  
鏡８：鏡Ｓ８  
絞り：開口絞り又は絞り
像：像面の位置
K           円錐定数
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ           非球面係数
【０１１４】
表４の第１部は一般的な光学系データを示し、第２部は各鏡面の円錐定数及び非球面係数を示す。
【０１１５】
図７に、８の使用領域を有する本発明の投影レンズ２００を備えた、マイクロリソグラフィー用の投影露光光学系を示す。照明システム２０２は、例えば、参照により本願明細書に全体が包含される「Ｂｅｌｅｕｃｈｔｕｎｇｓｓｙｓｔｅｍ，  ｉｎｓｂｅｓｏｎｄｅｒｅ  ｆｕｒ  ｄｉｅ  ＥＵＶ−Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｅ」とう発明の名称の欧州特許第９９１０６３４８．８号、或いは「Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ  ｆｏｒ  ＥＵＶ−Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ」という発明の名称の米国特許第６，１９８，７９３Ｂ１号に記載の照明システムである。この種の照明システムは、ＥＵＶ光源２０４を備える。ＥＵＶ光源からの光は集光鏡２０６によって集光される。レチクル２１２は、いわゆるフィールドハニカムと呼ばれるラスタ部を有する第１の鏡２０７、いわゆる瞳ハニカムと呼ばれるラスタ部を有する第２の鏡２０８及び鏡２１０によって照射される。レチクル２１２から反射された光は、本発明の投影レンズによって感光性膜を有する基板２１４に結像される。
【０１１６】
本発明は、技術的設計及び製造の観点から格別に有利でコンパクトな投影レンズ又は投影光学系を構成する、特に波長がλ＝１１〜３０ｎｍ内の、例えばＥＵＶ波長用反射式投影光学系の開口絞りとして、初めて虹彩絞りの用途の投影レンズ又は投影光学系を開示する。
【０１１７】
更に、本投影光学系は、開口が大きく、光路上に食及び／又は影が発生しないことを特徴とする。これは、食の発生しない射出瞳として結実している。
【０１１８】
特に、本発明は、例えば、虹彩絞りを導入可能な、取扱い可能な絞り面を設ける手法によって開発した、物体面の物体フィールドを像面の像フィールドに結像する、波長が２４８ｎｍ以下、好ましくは１９３ｎｍを下回るマイクロリソグラフィー、特に波長がλ＝１〜３０ｎｍ内のＥＵＶリソグラフィー用の投影レンズを初めて開示する。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】鏡の使用可能領域又は使用領域の定義を示す図である。
【図２】物体のフィールド及び／又はレンズの像面の形状を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の投影光学系を示す図である。
【図４ａ】８の使用領域を有する本発明の第２の実施の形態の投影光学系を示す図である。
【図４ｂ】絞り面の光束のフットプリントを示す図である。
【図４ｃ】物体面のフィールド高さに沿った走査方向の歪みを示す図である。
【図５ａ】８の使用領域と８の鏡面と、ｚｙ断面の２つの側から自在に取扱い可能な絞りとを備えた本発明の第３の実施の形態の投影光学系を示す図である。
【図５ｂ】絞り面の光束のフットプリントを示す図である。
【図５ｃ】物体面のフィールド高さに沿った走査方向の歪みを示す図である。
【図６】８の使用領域と８の鏡面と、２つの側から自在に取扱い可能な絞りとを備えた本発明の第４の実施の形態の投影光学系を示す図である。
【図７】上述のマイクロリソグラフィー投影光学系を備えた投影露光光学系の基本構造設計を示す図である。
【図１】
2008533709.tif 000008
【図２】
2008533709.tif 000009
【図３】
2008533709.tif 000010
【図４ａ】
2008533709.tif 000011
【図４ｂ】
2008533709.tif 000012
【図４ｃ】
2008533709.tif 000013
【図５ａ】
2008533709.tif 000014
【図５ｂ】
2008533709.tif 000015
【図５ｃ】
2008533709.tif 000016
【図６】
2008533709.tif 000017
【図７】
2008533709.tif 000018
【国際調査報告】
2008533709.tif 000019
2008533709.tif 000020
2008533709.tif 000021