(57)【要約】  照明光学系、照明光学系を含む照明系、照明系を含む投影露光装置、投影露光装置を用いて構造化構成要素を生成する方法、及び本方法に従って生成される構成要素を提供する。マイクロリソグラフィのための投影露光装置の物体視野（１４）を照明する上で、照明光学系が用いられる。照明光学系は、有効光束を誘導する光学構成要素のコンデンサー群（１５）を含む。コンデンサー群（１５）の下流には、光束誘導構成要素の対物光学素子群（１８）が配置される。コンデンサー群（１５）のうちの少なくとも１つの構成要素（ＦＬＧ４、ＦＬＧ５）、及び対物光学素子群（１８）のうちの少なくとも１つの構成要素（ＲＥＭＡ１、ＲＥＭＡ２）は、実際の照明状態にある物体視野（１４）の望ましい照明状態からの偏位の補償に向けて変位可能である。【選択図】図２
2011517843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有効光の束（４）を誘導する光学構成要素のコンデンサー群（１５）、及び
有効光の経路において前記コンデンサー群（１５）の下流に配置された光束誘導構成要素の対物光学素子群（１８）、
を含むマイクロリソグラフィのための投影露光装置（１）の物体視野（１４）の照明のための照明光学系（５）であって、
コンデンサー群（１５）のうちの少なくとも１つの構成要素（ＦＬＧ４、ＦＬＧ５）、及び
対物光学素子群（１８）のうちの少なくとも１つの構成要素（ＲＥＭＡ１、ＲＥＭＡ２）、
が、物体視野（１４）の、望ましい照明状態に対する実際の照明状態のずれの補償のために変位可能である、
ことを特徴とする照明光学系。
【請求項２】
前記変位可能構成要素（ＦＬＧ４，ＦＬＧ５，ＲＥＭＡ１，ＲＥＭＡ２）のうちの少なくとも１つが、制御デバイス（３３）と信号接続状態にある変位駆動体（２８，３４，３６，３８）に接続されることを特徴とする請求項１に記載の照明光学系。
【請求項３】
前記変位可能構成要素（ＦＬＧ４，ＦＬＧ５，ＲＥＭＡ１，ＲＥＭＡ２）は、中心物体視野点（２１）の主光線方向（２）に沿って変位可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明光学系。
【請求項４】
前記変位駆動体（２８，３４，３６，３８）は、前記中心物体視野点（２１）の前記主光線方向（２）に沿って１ｍｍの範囲の変位経路を可能にすることを特徴とする請求項３に記載の照明光学系。
【請求項５】
前記変位駆動体（２８，３４，３６，３８）は、５０μｍよりも良好な位置決め精度を有することを特徴とする請求項４に記載の照明光学系。
【請求項６】
前記変位可能構成要素（ＦＬＧ４，ＦＬＧ５，ＲＥＭＡ１，ＲＥＭＡ２）のうちの少なくとも１つが、中心物体視野点（２１）の主光線方向（２）に対して垂直な少なくとも１つの軸（ｘ，ｙ）に沿って変位可能であ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項に記載の照明光学系。
【請求項７】
偏心変位駆動体（２８，３４，３６，３８）が、４００μｍの範囲の偏心変位経路を提供することを特徴とする請求項６に記載の照明光学系。
【請求項８】
前記偏心変位駆動体（３８，３４，３６，３８）は、少なくとも２０μｍの位置決め精度を有することを特徴とする請求項７に記載の照明光学系。
【請求項９】
前記変位可能構成要素（ＦＬＧ４，ＦＬＧ５，ＲＥＭＡ１，ＲＥＭＡ２）のうちの少なくとも１つが、中心物体視野点（２１）の主光線方向（２）に対して垂直な少なくとも１つの傾斜軸（ｘ，ｙ）の回りに傾斜可能であ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項に記載の照明光学系。
【請求項１０】
傾斜変位駆動体（２８，３４，３６，３８）が、角度で１０分の範囲の傾斜変位経路を有することを特徴とする請求項９に記載の照明光学系。
【請求項１１】
前記傾斜変位駆動体（２８，３４，３６，３８）は、角度で０．５分よりも良好な位置決め精度を有することを特徴とする請求項１０に記載の照明光学系。
【請求項１２】
前記コンデンサー群（１５）の前記変位可能構成要素（ＦＬＧ３，ＦＬＧ４，ＦＬＧ５）は、第１のもの（４０）が中心物体視野点（２１）に属し、かつ第２のもの（４１）が縁部での物体視野点（２２）に属する２つの放射線部分束（４０、４１）が、該２つの物体視野点を含む子午断面（ｘｙ）内で最大で７０％だけ重なり合う構成要素であ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項に記載の照明光学系。
【請求項１３】
前記対物光学素子群（１８）の前記変位可能構成要素（ＲＥＭＡ１，ＲＥＭＡ２，ＲＥＭＡ３）は、第１のもの（４０）が中心視野点（２１）に属し、かつ第２のもの（４１）が縁部での物体視野点（２２）に属する２つの放射線部分束（４０、４１）が、該２つの物体視野点を含む子午断面（ｘｙ）内で最大で３０％だけ重なり合う構成要素であ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項に記載の照明光学系。
【請求項１４】
前記コンデンサー群（１５）の前記変位可能構成要素（ＦＬＧ３，ＦＬＧ４，ＦＬＧ５）は、４５０ｍｍよりも短いその焦点距離の絶対値を有す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項に記載の照明光学系。
【請求項１５】
前記対物光学素子群（１８）の前記変位可能構成要素（ＲＥＭＡ１，ＲＥＭＡ２，ＲＥＭＡ３）は、４５０ｍｍよりも短く、特に、４００ｍｍよりも短いその焦点距離の絶対値を有することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１６】
前記コンデンサー群（１５）は、前記有効光の束（４）を誘導する１１個よりも多くない構成要素（ＦＬＧ１からＦＬＧ６）を含み、該構成要素（ＦＬＧ１からＦＬＧ６）のうちの少なくとも１つ（ＦＬＧ４；ＦＬＧ５）かつ２つよりも多くないもの（ＦＬＧ、ＦＬＧ５）が変位可能であることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１７】
前記対物光学素子群（１８）は、前記有効光の束（４）を誘導する１７個よりも多くない構成要素（ＲＥＭＡ１からＲＥＭＡ９）を含み、該構成要素（ＲＥＭＡ１からＲＥＭＡ９）のうちの少なくとも１つ（ＲＥＭＡ１；ＲＥＭＡ２）かつ２つよりも多くないもの（ＲＥＭＡ１、ＲＥＭＡ２）が変位可能であることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１８】
光源（３）と、
請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の照明光学系（５）と、
を含むことを特徴とする照明系。
【請求項１９】
照明環境を定めるための調節デバイス（８）を含むことを特徴とする請求項１８に記載の照明系。
【請求項２０】
請求項１８又は請求１９に記載の照明系と、
物体視野（１４）を像視野（１４ａ）内に結像するための投影対物系（１１）と、
を含むことを特徴とする投影露光装置（１）。
【請求項２１】
構造化構成要素を生成する方法であって、
少なくとも一部に感光材料の層が付加されたウェーハ（１３）を準備する段階と、
結像される構造を有するレチクル（７）を準備する段階と、
請求項２０に記載の投影露光装置（１）を準備する段階と、
前記投影露光装置（１）を用いて前記レチクル（７）の少なくとも一部を前記ウェーハ（１３）上の前記層の領域に投影する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法を用いて生成された構造化構成要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載の照明光学系に関する。更に、本発明は、この種の照明光学系を含む照明系、この種の照明系を含む投影露光装置、この種の投影露光装置を用いて構造化構成要素を生成する方法、及び本方法に従って生成された構成要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
冒頭に挙げた照明光学系は、ＥＰ０ ９４０ ７２２Ａ２及びそこに引用された文献から公知である。これらの文献では、対物光学素子群の光学収差に影響を及ぼし、物体視野内の有効光の強度分布に影響を及ぼすように対物光学素子群内に変位可能レンズ群が設けられる。
【０００３】
ＤＥ１０ ２００６ ０２５ ０２５Ａ１は、コンデンサー群及び対物光学素子群を含む照明光学系を開示している。この対物光学素子群は、変位可能光学要素を含む。
【０００４】
ＵＳ６,５６０,０４４Ｂ２は、コンデンサー群及び対物光学素子群を含み、コンデンサー群が変位可能光学要素を含む照明光学系を開示している。
【０００５】
ＵＳ６,１２７,０９５Ａは、光軸に沿って変位させることができ、光軸に関して傾斜可能である光学要素を含むコンデンサー群を含む照明光学系を説明している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＥＰ０ ９４０ ７２２Ａ２
【特許文献２】ＤＥ１０ ２００６ ０２５ ０２５Ａ１
【特許文献３】ＵＳ６,５６０,０４４Ｂ２
【特許文献４】ＵＳ６,１２７,０９５Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、特に、照明環境に依存する、言い換えれば、照明角度分布に依存する物体視野照明の照明パラメータに対して補償効果を及ぼすことができるような冒頭に挙げた種類の照明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】
【０００８】
本発明により、この目的は、請求項１に記載の特徴を有する照明光学系によって達成される。
【０００９】
本発明によると、１つの構成要素がコンデンサー群に属し、１つの構成要素が対物光学素子群に属する、補償のために変位可能である１対の光学構成要素対により、特定の照明パラメータを最適化することができ、他の照明パラメータは所定の範囲に限定することができることが見出されている。それによって照明光学系の構成要素の製造中の変化に起因する照明パラメータ変化、又は寿命又はドリフト効果による照明パラメータ変化の補償が可能になる。構成要素対の補償変位を用いて照明パラメータを変更することは、照明角度分布の変化、言い換えれば、照明環境変化に起因するパラメータ変化を補償するのに有利であるとすることができる。同様に、それによって照明光の偏光変化、又は露光される物体視野のサイズの変化に起因する照明パラメータ変化の補償も可能になる。更に、この補償構成要素対を特定の照明パラメータの厳しい許容限界が超過されないことを保証するような設計手段として用いるように考えることができる。構成要素対の補償変位は、特に、テレセントリック性値に対して、更に、様々な照明方向からの照明光部分の間の均衡に対して影響を有する。
【００１０】
請求項２に記載の変位駆動体は、自動補償変位を保証する。
【００１１】
請求項３に記載の変位機能は、特に、テレセントリック性の補償を可能にする。この補償は、強力なテレセントリック性、言い換えれば、子午断面に関して互いに対向し、視野点を照明する縁部光線の間の強度関係、並びに幾何学的なテレセントリック性、言い換えれば、視野点を照明する放射線部分束全体の傾きの両方に影響を及ぼすことができる。
【００１２】
請求項４に記載の変位経路は、変位駆動体の構成を単純にし、意外にも多くの実際の用途における補償変位に対して十分であることが判っている。同様に、５００μｍの範囲の変位経路が、特定の配列に対して特に有利であることが見出されている。変位経路は、３００μｍの範囲にあるとすることができる。
【００１３】
請求項５に記載の位置決め精度は、構成要素の補償変位に関する要件に特に良好に適応される。１５μｍよりも良好な位置決め精度が好ましい。
【００１４】
請求項６に記載の偏心変位は、特に、照明角度パラメータを照明される物体視野のサイズ又は位置に適応させることを可能にする。
【００１５】
請求項４に及び請求項５に関する以上の説明は、対応して請求項７及び請求項８に記載の実施形態に適用される。特定の配列では、１００μｍの範囲の偏心変位経路も十分であることが見出されている。偏心変位経路は、２００μｍの範囲にあるとすることができる。特定の用途では、偏心変位経路において、例えば、悪くとも５μｍまでの位置決め精度が好ましい。
【００１６】
請求項９に記載の傾斜変位は、多くの場合に、偏心変位に対する代替形態として機能することができる。
【００１７】
請求項４及び請求項５に関する以上の説明は、対応して請求項１０及び請求項１１に記載の実施形態に適用される。傾斜変位駆動体は、角度で５分の範囲の傾斜変位経路を有することができる。傾斜変位駆動体は、角度で０．２５分よりも良好な位置決め精度を有することができる。
【００１８】
請求項１２及び請求項１３に記載の変位可能構成要素に対する構成要素選択は、選択された照明パラメータの補償に対して特に敏感な構成要素をもたらす。
【００１９】
同じことは、請求項１４及び請求項１５に記載の変位可能構成要素における焦点距離／屈折力選択にも適用される。コンデンサー群の変位可能構成要素は、４００ｍｍよりも短い焦点距離絶対値を有することができる。対物系アセンブリの変位可能構成要素は、４００ｍｍよりも短い焦点距離絶対値を有することができる。
【００２０】
請求項１６に記載のコンデンサー群の変位可能構成要素数、又は請求項１７に記載の対物光学素子群の変位可能構成要素数は、殆どの最適化要件に対して十分であることが判っている。一般的な規則として、構成要素のうちの少なくとも６分の１であって、これらの構成要素の個数のうちの６分の２を超えないものをコンデンサー群の所定の個数の有効光束誘導構成要素に対して変位可能にすることができる。対物光学素子群の所定の個数の構成要素では、構成要素のうちの少なくとも９分の１であって、一般的に、これらの構成要素の個数の９分の２を超えないものを変位可能にすることができる。
【００２１】
請求項１８に記載の照明系の利点は、照明光学系を参照して上述したものに対応する。
【００２２】
請求項１９に記載の調節デバイスは、特に、照明環境の自動調節を可能にする。好ましくは、調節デバイスは、照明環境を変更した後に照明光学系の変位可能構成要素の補償変位を自動的に作動させることができることを保証するために、信号を用いて補償変位駆動体の制御デバイスに接続される。
【００２３】
請求項２０に記載の投影露光装置の利点は、照明系を参照して上述したものに対応する。同じことは、請求項２１に記載の生成方法、及び請求項２２に記載の構造化構成要素にも適用される。
【００２４】
本発明の実施形態を図面を用いてより詳細に以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】マイクロリソグラフィのための投影露光装置の光学主群を通した子午断面概略図である。
【図２】図１による投影露光装置の照明光学系の光学主群のうちの２つのより詳細な図である。
【図３】変位補償の前の異なる照明環境のテレセントリシティ値を物体視野高さの関数として表したグラフである。
【図４】変位補償の後の照明環境のテレセントリック性値を表す図３と類似のグラフである。
【図５】補償変位によって引き起こされた波面変化の視野勾配を視野高さに対するゼルニケ多項式の展開式として表す合計で１０個のグラフである。
【図６】様々な視野点において補償変位によって引き起こされた波面変化を示す図である。
【図７】様々な視野点において補償変位によって引き起こされた波面変化を示す図である。
【図８】様々な視野点において補償変位によって引き起こされた波面変化を示す図である。
【図９】図６から図８の視野点において補償変位によって引き起こされた瞳収差を示す図である。
【図１０】図６から図８の視野点において補償変位によって引き起こされた瞳収差を示す図である。
【図１１】図６から図８の視野点において補償変位によって引き起こされた瞳収差を示す図である。
【図１２】図６から図８の視野点において補償変位によって引き起こされた瞳強度変化を示す図である。
【図１３】図６から図８の視野点において補償変位によって引き起こされた瞳強度変化を示す図である。
【図１４】図６から図８の視野点において補償変位によって引き起こされた瞳強度変化を示す図である。
【図１５】様々な環状照明環境に対して補償変位に起因する視野高さに対する幾何学的なｘテレセントリック性の依存性を表すグラフである。
【図１６】様々な環状照明環境に対して補償変位に起因する視野高さに対する均一性の依存性を表す図１５と類似のグラフである。
【図１７】様々な環状照明環境に対して補償変位に起因する視野高さに対するｘ極均衡の依存性を表す図１５と類似のグラフである。
【図１８】様々な環状照明環境に対して補償変位に起因する視野高さに対する楕円度の依存性を表す図１５と類似のグラフである。
【図１９】様々なｘ双極照明環境に対して補償変位に起因する視野高さに対する幾何学的なｘテレセントリック性の依存性を表すグラフである。
【図２０】様々なｘ双極照明環境に対して補償変位に起因する視野高さに対する均一性の依存性を表す図１５と類似のグラフである。
【図２１】様々なｘ双極照明環境に対して補償変位に起因する視野高さに対するｘ極均衡の依存性を表す図１５と類似のグラフである。
【図２２】様々なｘ双極照明環境に対して補償変位に起因する視野高さに対する合計テレセントリック性の依存性を表す図１５と類似のグラフである。
【図２３】別に調節された照明環境を有する瞳平面と同レベルにある照明光学系の光路を通る略断面図である。
【図２４】別に調節された照明環境を有する瞳平面と同レベルにある照明光学系の光路を通る略断面図である。
【図２５】別に調節された照明環境を有する瞳平面と同レベルにある照明光学系の光路を通る略断面図である。
【図２６】別に調節された照明環境を有する瞳平面と同レベルにある照明光学系の光路を通る略断面図である。
【図２７】ｘ極均衡を定めるための再分割部を含む投影露光装置の照明光学系の瞳の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、投影露光装置１の光学主群(optical main group)を通した子午断面概略図を示している。この概略図では、光学主群は屈折光学要素である。しかし、光学主群は、回折構成要素又は反射構成要素、又は光学要素の屈折／回折／反射アセンブリの組合せ又は部分的組合せとすることができる。
【００２７】
以下では、位置関係の説明を容易にするために、ｘｙｚ座標系を用いることにする。図１では、ｘ軸は作図面に向いて作図面に対して垂直な方向に延びている。図１では、ｙ軸は上向きに延びている。ｚ軸は図１の右に延び、投影露光装置１の光軸２に対して平行である。必要に応じて、光軸２を幾度か折り返すことができる。
【００２８】
投影露光装置１は、有効光を照明光線束又は結像光線束４それぞれの形状で生成する放射源３を有する。有効光４は、深紫外範囲（ＤＵＶ）内、例えば、１００ｎｍと２０ｎｍの間の範囲にある波長を有する。代替的に、有効光４の波長は、極紫外範囲（ＥＵＶ）内、特に、５ｎｍと３０ｎｍの間にあるとすることができる。
【００２９】
投影露光装置１の照明光学系５は、有効光４を放射源３から投影露光装置１の物体平面６へと誘導する。物体平面６内には、投影露光装置１を用いて結像されるレチクル７の形態にある物体が配置される。図１にはレチクル７を破線で示している。レチクル７は、制御された走査変位又は漸進的な変位に向けて構成された保持デバイス（示していない）上に支持される。
【００３０】
照明光学系５の最初の光学主群は瞳形成光学系８である。この瞳形成光学系８は、下流の瞳平面９内に有効光４の明確な強度分布を生成するように機能する。更に、瞳形成光学系８は、様々な照明環境を定めるための調節デバイスとして機能する。当業者には、例えば、変位可能光学構成要素又は互換的絞りが装備された類似の調節デバイスが公知である。瞳形成光学系８は、複数の２次光源が得られるように放射源３を瞳平面９内に結像する。瞳形成光学系は、付加的に視野形成機能を有することができる。瞳形成光学系８には、ファセット要素、ハニカム要素、及び／又は回折光学要素を備えることができる。瞳平面９は、投影露光装置１の投影対物系１１の別の瞳平面１０と光学的に共役である。投影対物系１１は、照明光学系５の下流の物体平面６と像平面１２の間に配置される。図１に破線で示している像平面１２内にはウェーハ１３が配置される。ウェーハ１３は、制御された走査変位又は漸進的変位に向けて構成された保持デバイス（示していない）上に支持される。投影対物系１１は、物体平面６内の物体視野１４を像平面１２内の像視野１４ａへと結像するのに用いられる。
【００３１】
照明光学系５の別の光学主群は、瞳形成光学系８の後方の瞳平面９の下流に配置された視野レンズ群１５である。視野レンズ群１５の下流には、物体平面６と共役な中間像平面１６が配置される。従って、視野レンズ群１５はコンデンサー群である。物体視野１４の縁部境界を定めるために中間視野平面１６内に絞り１７が配置される。絞り１７をＲＥＭＡ（レチクル７を遮蔽するためのレチクル遮蔽システム）絞りとも呼ぶ。
【００３２】
中間像平面１６は、ＲＥＭＡレンズ群とも呼ぶ対物光学素子群１８を用いて物体平面６へと結像される。対物光学素子群１８は、照明光学系５の別の光学主群である。
【００３３】
図２は、視野レンズ群及びＲＥＭＡレンズ群１８のより詳細な図である。視野レンズ群１５は、連続して配置され、視野レンズ群１５を通過する時の有効光４の光路方向に従ってＦＬＧ１、ＦＬＧ２、ＦＬＧ３，ＦＬＧ４，ＦＬＧ５、及びＦＬＧ６と呼ぶ合計で６つのレンズを含む。レンズＦＬＧ５とＦＬＧ６は、メニスカスレンズを置換する１対のレンズを形成する。
【００３４】
瞳平面９とレンズＦＬＧ１の間には、散乱プレート２０が配置される。
【００３５】
ＲＥＭＡレンズ群１８は、有効光４の光路方向に従って以下にＲＥＭＡ１，ＲＥＭＡ２，ＲＥＭＡ３、ＲＥＭＡ４、ＲＥＭＡ５、ＲＥＭＡ６、ＲＥＭＡ７、ＲＥＭＡ８、及びＲＥＭＡ９と呼ぶ合計で９つのレンズを含む。レンズＲＥＭＡ１とＲＥＭＡ２は、メニスカスレンズを置換する１対のレンズを形成する。
【００３６】
別の瞳平面１９は、レンズＲＥＭＡ６とＲＥＭＡ７の間に配置される。レチクル７を有する物体平面６は、光線の方向に見て最後のレンズであるＲＥＭＡレンズ群１８のレンズＲＥＭＡ９の下流に配置される。
【００３７】
以下の表は、図２による光学アセンブリ、言い換えれば、視野レンズ群１５及びＲＥＭＡレンズ群１８の設計データを示している。最初の表の先頭列は、視野レンズ群１５の光学面を、更にその後にＲＥＭＡレンズ群１８の光学面を示し、これらの光学面には左から右に番号を振っている。以下にこの列に対して、抜粋した面を用いてより詳細に以下に説明する。「面１」は瞳平面９である。「面２及び面３」は、散乱プレート２０の入射面及び射出面である。「面４及び面５」は、レンズＦＬＧ１の入射面及び射出面である。「面８及び面９」は、レンズＦＬＧ３の入射面及び射出面である。「面１０及び面１１」は、レンズＦＬＧ４の入射面及び射出面である。「面１２及び面１３」は、レンズＦＬＧ５の入射面及び射出面である。「面１６及び面１７」は、中間像平面１６の上流の濃淡フィルタの入射面及び射出面である。「面１８」は中間像平面１６である。「面２０及び面２１」は、レンズＲＥＭＡ１の入射面及び射出面である。「面２２及び面２３」は、レンズＲＥＭＡ２の入射面及び射出面である。「面３４及び面３５」は、レンズＲＥＭＡ７の入射面及び射出面である。
【００３８】
「面４０及び面４１」は、レンズＲＥＭＡ９の入射面及び射出面である。「面４３」は、レチクル７の入射面である。「面４４」は、物体平面６と対応するレチクル７の射出面である。列「半径」は、光学面の曲率半径を含む。略記ＡＳを有する半径値は、関連付けられた光学面が非球面であることを示している。列「厚み」は、その光学面の次の光学面からの距離を含む。
【００３９】
列「ガラス」は、用いられているレンズ材料、及び光学構成要素間に封入されているパージガスに関する情報を提供している。パージガスは、大気圧にある窒素である。
【００４０】
列「屈折率」は、１９３．３８ｎｍの設計光波長におけるレンズ材料及びパージガスの屈折率を含む。列「半直径」は、光学構成要素の自由半直径を含む。
【００４１】
（表）
2011517843.tif 000003
2011517843.tif 000004
【００４２】
レンズＦＬＧ５の射出面（面７）、レンズＦＬＧ２の入射面（面１２）、レンズＲＥＭＡ２の射出面（面２３）、レンズＲＥＭＡ５の入射面（面２８）、レンズＲＥＭＡ７の入射面（面３４）、及びレンズＲＥＭＡ８の射出面（面３９）は、次の非球面式に従う非球面である。
p(h) = ［((1/r)h2)/( + SQRT(1 - (1 + K)(1/r)2h2))］ + C1 ・ h4 + C2 ・ h6 + ....
１／ｒは、非球面の頂点における面の曲率である。ｈは、光学面の回転対称軸、言い換えれば、ｚ方向に延びる光軸からの光学非球面上のある点の距離である。サジタル高さｐ（ｈ）は、回転対称軸から距離ｈ（ｈ2＝ｘ2＋ｙ2）の位置にある特定の点を光学非球面の頂点、言い換えれば、光学面上のｈ＝０の点と比較したこれらの点の間のｚ距離である。係数Ｃ３以降は、ｈ8から始まるｈを底とする更に別の偶数指数である。
【００４３】
以下の表は、それぞれの非球光学面を得るために上述の非球面式に代入すべきである係数Ｋ、並びにＣ１からＣ９を示している。
【００４４】
非球面定数
（表）
2011517843.tif 000005
【００４５】
（表）
2011517843.tif 000006
【００４６】
（表）
2011517843.tif 000007
【００４７】
（表）
2011517843.tif 000008
【００４８】
（表）
2011517843.tif 000009
【００４９】
（表）
2011517843.tif 000010
【００５０】
図２は、２つの視野点、すなわち、中心物体視野点２１（ｘ＝０）及び物体視野１４の縁部にある物体視野点２２に向けて移動する結像光の経路を示している。中心物体視野点２１は、光軸２が物体平面６を通過する貫通点に配置される。光軸２は、中心物体視野点２１に割り当てられた主光線の方向に一致する。光軸２に沿って、中心物体視野点２１の照明光路は、中心物体視野点２１の最大照明角度を同時に表し、コマ光線とも呼ぶ２つの縁部光線２３、２４によって特徴付けられる。これらの２つの縁部光線２３、２４の強度関係は、物体視野１４内の照明の強力なテレセントリック性の尺度である。縁部にある物体視野点２２の照明光路は、瞳平面９、１９内の対物系の開口の中心を通過する主光線２５、並びに縁部にある物体視野点２２の最大照明角度を表す２つの縁部光線２６、２７によって特徴付けられる。
【００５１】
図２に略示しているように、レンズＦＬＧ４は、変位駆動体２８に機械的に接続される。変位駆動体２８は、レンズＦＬＧ４を光軸に沿って（双方向矢印２９）、言い換えれば、ｚ方向に、更に光軸２に対して垂直に（双方向矢印３０）変位させることを可能にする。しかし、レンズＦＬＧ４は、双方向矢印３０によって示しているようにｘ方向に変位可能であるだけでなく、ｙ方向にも変位可能である。更に、変位駆動体２８は、レンズＦＬＧ４をレンズの重心の回りに傾斜させる、言い換えれば、ｘｚ平面に対して垂直な軸の回りに（双方向矢印３１）、更に同様にレンズの重心を通過し、ｙｚ平面に対して垂直な軸の回りに傾斜可能である。変位駆動体２８を用いると、レンズＦＬＧ４を直線並進移動に向けて変位させることができ、２つの自由度で傾斜可能である。変位駆動体２８の他の実施形態では、レンズＦＬＧ４の変位においてこれらの自由度の部分結合を可能にすることも考えることができる。
【００５２】
変位駆動体２８は、信号線３２を通じて伝送される信号を用いて投影露光装置１の中心制御デバイス３３に接続される。
【００５３】
レンズＦＬＧ５は、変位駆動体３４に機械的に接続される。変位駆動体２８に関して既に上述したように、この変位駆動体３４は、レンズＦＬＧ５を３つの並進自由度で変位させ、更に２つの傾斜自由度でも変位させることを可能にする。図２では、対応する双方向矢印は同じ参照番号を有する。変位駆動体３４は、信号線３５を通じて伝送される信号を用いて制御デバイス３３に接続される。
【００５４】
同様に、レンズＦＬＧ３にも、対応する変位駆動体を備えることができる。図２にはこれを示していない。
【００５５】
レンズＲＥＭＡ１は、変位駆動体３６に機械的に接続される。変位駆動体２８に関して上述したように、この変位駆動体３６は、レンズＲＥＭＡ１を３つの並進自由度で変位させ、更に２つの傾斜自由度でも変位させることを可能にする。図２では、対応する双方向矢印は同じ参照番号を有する。変位駆動体３６は、信号線３７を通じて伝送される信号を用いて制御デバイス３３に接続される。
【００５６】
レンズＲＥＭＡ２は、変位駆動体３８に機械的に接続される。変位駆動体２８に関して上述したように、この変位駆動体３８は、レンズＲＥＭＡ２を３つの並進自由度で変位させ、更に２つの傾斜自由度でも変位させることを可能にする。図２では、対応する双方向矢印は同じ参照番号を有する。変位駆動体３８は、信号線３９を通じて伝送される信号を用いて制御デバイス３３に接続される。
【００５７】
変位駆動体２８，３４，３６，３８は、５００μｍの範囲にあるｚ方向の最大変位経路を可能にする。多くの場合に、３００μｍの範囲の変位経路で十分である。ｚ方向の位置決め精度は、１５μｍ又はそれよりも良好である。１５μｍよりも良好なそのような位置決め精度は、ｚ方向に１５μｍの最大偏位で所定の位置に達することができることを保証する。
【００５８】
変位駆動体２８，３４，３６，３８は、ｘ方向及びｙ方向に２００μｍの範囲にある最大偏心変位経路を可能にする。多くの場合に、１００μｍの範囲の偏心変位経路で十分である。ｘ方向及びｙ方向の位置決め精度は、１５μｍ又はそれよりも良好である。
【００５９】
変位駆動体２８，３４，３６，３８は、２つの傾斜軸の回りに角度で１０分の範囲にある最大傾斜変位経路を可能にする。多くの場合に、角度で５分の範囲の傾斜変位経路で十分である。傾斜移動に関する限り、変位駆動体２８，３４，３６，３８は、角度で０．２５分又はそれよりも良好な位置決め精度を有する。
【００６０】
２つの縁部光線２３、２４は、中心物体視野点２１に属する中心放射線部分束４０を形成する。縁部光線２６及び２７は、縁部にある物体視野点２２に属する縁部における放射線部分束４１を形成する。
【００６１】
図２の子午断面図によると、レンズＦＬＧ３では、２つの放射線部分束４０、４１は、７０％を超えない分だけ重なり合う。
【００６２】
図２の子午断面図によると、レンズＦＬＧ４では、２つの放射線部分束４０、４１は、５０％を超えない分だけ重なり合う。
【００６３】
図２の子午断面図によると、レンズＦＬＧ５では、２つの放射線部分束４０、４１は、４０％を超えない分だけ重なり合う。
【００６４】
図２の子午断面図によると、レンズＲＥＭＡ１では、２つの放射線部分束４０、４１は全く重ね合わされず、言い換えれば、２つの放射線部分束４０、４１は、レンズＲＥＭＡ１内では互いから完全に分離される。
【００６５】
図２の子午断面図によると、レンズＲＥＭＡ２では、２つの放射線部分束４０、４１は、１５％を超えない分だけ重なり合う。
【００６６】
図２の子午断面図によると、レンズＲＥＭＡ３では、２つの放射線部分束４０、４１は、３０％を超えては重ね合わされない。
【００６７】
レンズＦＬＧ４は、３９２ｍｍの焦点幅すなわち屈折力それぞれを有する。レンズＦＬＧ５は、４４８ｍｍの屈折力を有する。レンズＲＥＭＡ１は、−１８５ｍｍの屈折力を有する。レンズＲＥＭＡ２は、３９７ｍｍの屈折力を有する。
【００６８】
以下は、各場合に視野レンズ群１５のうちの１つのレンズ及びＲＥＭＡレンズ群１８のうちの１つのレンズのｚ方向、言い換えれば、光軸２に沿った変位の視野高さに対する、言い換えれば、物体視野１４内のｘ位置に対する照明光学系５のテレセントリック性値に対する効果の図３及び図４を用いた説明である。中心物体視野点２１は、視野高さｘ＝０に配置され、縁部にある物体視野点２２は、図３及び図４によるｘ値の左手縁部に配置される。一方を視野レンズ群１５が、他方をＲＥＭＡレンズ群１８が有する２つのｚ変位可能レンズは、各場合に変位駆動体２８，３４，３６，３８のうちの２つを用いてｚ方向に変位可能であるＦＬＧ４／ＲＥＭＡ１、ＦＬＧ４／ＲＥＭＡ２、ＦＬＧ５／ＲＥＭＡ１、ＦＬＧ５／ＲＥＭＡ２というレンズ対から選択することができる。図３及び図４を用いて説明するテレセントリック性値に対する効果は、一般的に、ｚ方向に変位した別のＦＬＧ／ＲＥＭＡレンズ対を用いて得ることができる。図３及び図４は、３つの異なる照明環境に関するテレセントリック性値を示している。
【００６９】
次式が適用される：
ｔGes＝ｔx＋ｔpb,x
【００７０】
ｔxは（対応してｔyも）、以下の通りに定められる。
【００７１】
露光される物体視野の各視野点において、その視野点に割り当てられる光束の重心光線(centroid ray)が定められる。重心光線は、上記視野点によって放出される部分光束のエネルギ重み付き方向を有する。理想的な状況下では、各視野点の重心光線は、照明光学系又は投影対物系それぞれによって定められる主光線に対して平行である。
【００７２】
主光線：
【００７３】
【数１】
2011517843.tif 000011
【００７４】
の方向は、照明光学系又は投影対物系それぞれの設計データから既知である。ある視野点の主光線は、この視野点と投影対物系の入射瞳の中心との間を結ぶ線によって定められる。物体平面６の物体視野内の視野点ｘ，ｙにおける重心光線の方向は、次式で得られる。
【００７５】
【数２】
2011517843.tif 000012
【００７６】
Ｅ（ｕ，ｖ，ｘ，ｙ）は、視野点ｘ，ｙにおける瞳座標ｕ，ｖの関数としての、言い換えれば、それぞれの視野点ｘ，ｙが受光する照明角度の関数としてのエネルギ分布である。
【００７７】
【数３】
2011517843.tif 000013
【００７８】
は、瞳座標の単位ベクトルである。
【００７９】
【数４】
2011517843.tif 000014
【００８０】
は、点ｘ，ｙが露光される合計エネルギである。
【００８１】
例えば、中心物体視野点ｘ0，ｙ0は、それぞれの部分放射線束が照明光学系５の瞳平面、例えば、瞳平面１９を通過する時にこの部分放射線束の貫通点によって定められる方向ｕ，ｖからの部分光線束を受光する。この照明環境では、重心光線は、部分光線束が有する異なるエネルギ又は強度それぞれが組み合わされて、主光線方向に対して平行な統合重心光線方向が形成される場合にのみ主光線に沿って延びる。これは、唯一理想的な状況下にある場合である。実際には、重心光線方向：
【００８２】
【数５】
2011517843.tif 000015
【００８３】
と主光線方向：
【００８４】
【数６】
2011517843.tif 000016
【００８５】
の間には偏位が存在し、この偏位をテレセントリック性誤差：
【００８６】
【数７】
2011517843.tif 000017
【００８７】
と呼ぶ：
【００８８】
【数８】
2011517843.tif 000018
【００８９】
投影露光装置１の実際の使用においては、補正すべきであるのは特定の物体視野内の静的なテレセントリック性誤差ではなく、ｘ＝ｘ0における走査積分テレセントリック性誤差である。このテレセントリック性誤差は、次式で得られる。
【００９０】
【数９】
2011517843.tif 000019
【００９１】
その結果、走査処理中に物体平面５内の物体視野を通じて移動するレチクル上の点（ｘ、例えば、ｘ0）によって積分されたテレセントリック性誤差が補正され、ｘテレセントリック性誤差（ｔｘ）とｙテレセントリック性誤差（ｔｙ）との間で区別が行われる。ｙテレセントリック性誤差は、主光線からの重心光線の走査方向に対して垂直な偏位として定められる。ｘテレセントリック性誤差は、主光線からの重心光線の走査方向の偏位として定められる。
【００９２】
ｘテレセントリック性の極均衡(pole balance)部分ｔpb,xは、次式で定められる。
ｔpb,x＝ｐｂx・ＮＡ
ここで、ＮＡは、有効光４の開口数である。
【００９３】
ｐｂxの定義、すなわち、ｘ極均衡を以下に図２７を用いて説明する。図２７は、瞳平面、例えば、瞳平面１９と同レベルにある照明光学系５の自由開口の概略図を示している、言い換えれば、この図は、照明光学系５の瞳を示している。瞳は、瞳の正のｘ値に対する瞳半域Ｘposと負のｘ値に対する瞳半域Ｘnegとに再分割することができる。次に、２つの瞳半域Ｘpos、Ｘneg内の有効光４の強度は、Ｉ（Ｘpos）、Ｉ（Ｘneg）が得られるように積分される。更に、次式でｐｂxが得られる。
【００９４】
【数１０】
2011517843.tif 000020
【００９５】
図３は、補償変位が実施される前の視野高さの関数としてのテレセントリック性値曲線を示している。
【００９６】
最大振幅を有するテレセントリック性値曲線４２は、ｘ双極設定に属する。図２３は、この種のｘ双極設定の概略図を示している。この図は、瞳平面のうちの１つ、例えば、瞳平面９と同レベルにある有効光４の光路を通る断面を示している。この断面は、四分円が正のｘ方向、正のｙ方向、負のｘ方向、又は負のｙ方向のいずれに向いて開いているかに依存して４つの四分円Ｘ+、Ｙ+、Ｘ-、及びＹ-に再分割することができる。ｘ双極設定では、照明は、最大照明角度σmaxと最小照明角度σminとの間ではなく、２つの照明極の方向、すなわち、２つのｘ四分円の方向のみから発生する。
【００９７】
テレセントリック性値曲線４２を発生させるｘ双極設定では、σmaxは、最大達成可能照明角度σ0の０．９４倍に等しく、それに対してσminは、σ0の０．７９倍に等しい。照明光学系５がｚ補償されない時には、テレセントリック性値曲線４２は、中心物体視野点２１と正のｘ方向に見た時の縁部に配置された物体視野点との間の視野高さの約半分の位置で＋１ｍｒａｄの最大値を有する。テレセントリック性値曲線４２は、視野高さｘ＝０に関して点対称であり、従って、物体視野点２１と２２の間の視野高さの位置で−１ｍｒａｄの最小値を有する。
【００９８】
テレセントリック性値曲線４３は、図２３と類似の図２４に略示したｙ双極設定に属する。このｙ双極設定では、同様に、照明は、最小照明角度σmin（０．７９σ0）と最大照明角度σmax（０．９４σ0）の間のｙ四分円内でのみ発生する。視野高さに関しては、テレセントリック性値曲線４３は、テレセントリック性値曲線４２に対してほぼ鏡像反転しており、照明光学系５がｚ補償されない場合には、テレセントリック性値曲線４３は、中心物体視野点２１と縁部にある物体視野点２２との間に位置する視野高さであり、テレセントリック性値曲線４２と比較すると縁部にある物体視野点２２により近い視野高さの位置で０．８ｍｒａｄの最大テレセントリック性値を有する。同様に、テレセントリック性値曲線４３は、視野高さｘ＝０に関して同じく点対称であり、従って、約−０．８ｍｒａｄの最小テレセントリック性誤差を有する。
【００９９】
テレセントリック性値曲線４４は、図２５に例示的に示している従来の照明環境に属する。この設定では、照明光学系５は、瞳平面９内で最大照明角度σmax、ｃに至るまで均一に満たされる。テレセントリック性値曲線４４を発生させる従来の照明環境では、σmax、ｃは、σ0の０．９３倍である。定性的観点からは、ほぼ正弦曲線形状のテレセントリック性値曲線４４は、ｘ双極設定のテレセントリック性値曲線４２に似ている。テレセントリック性値曲線４４では、約０．３ｍｒａｄの最大テレセントリック性値が、テレセントリック性値曲線４２と比較してより小さいｘ値に向けてシフトしたｘ値の位置で得られる。テレセントリック性値群４４もまた、視野高さｘ＝０に対して点対称である。
【０１００】
図４に示しているように、ＦＬＧ４／ＲＥＭＡ１レンズ対のようなＦＬＧ／ＲＥＭＡレンズ対の結合ｚ変位効果は、絶対最大値に関する限り、テレセントリック性値を少なからず低減することを可能にする。
【０１０１】
ｚ方向の補償変位に起因して、テレセントリック性値曲線４２は、約０．４ｍｒａｄの最大テレセントリック性値を有するテレセントリック性値曲線４２ｋになっている。従って、テレセントリック性値曲線４２と比較すると、最大テレセントリック性値は、ほぼ２．５倍だけ低減している。テレセントリック性値曲線４２ｋも同じく、視野高さｘ＝０に関して点対称である。テレセントリック性値曲線４２ｋは、無補償テレセントリック性値曲線４２から、視野高さｘに正比例し、図３に破線で示している真っ直ぐなテレセントリック性値線４２ｂの加算によって得られる。
【０１０２】
ｙ双極設定では、補償済みテレセントリック性値曲線４３ｋは、テレセントリック性値曲線４３からＦＬＧ／ＲＥＭＡレンズ対を用いたｚ補償の後に得られ、曲線４３ｋは、０．４ｍｒａｄよりも僅かに小さい最大値を有し、視野高さｘ＝０に関して変わらずに点対称である。従って、テレセントリック性値曲線４３と比較すると、テレセントリック性値曲線４３ｋの最大絶対テレセントリック性値は、２倍を上回って低減している。テレセントリック性値曲線４３ｋは、テレセントリック性値曲線４３から、図３に同じく破線で示しており、同様に視野高さｘ＝０に正比例する真っ直ぐなテレセントリック性値線４３ｂの加算によって得られる。
【０１０３】
ＦＬＧ／ＲＥＭＡレンズ対のｚ方向の補償変位は、テレセントリック性値曲線４４に対してはいかなる影響も持たない。
【０１０４】
真っ直ぐなテレセントリック性値線４２ｂ、４３ｂは、ＦＬＧ／ＲＥＭＡレンズ対がｚ操作される時のテレセントリック性に対する効果の尺度である。これらのレンズの一方は、特に、線形のｘ極均衡に対して比較的敏感であり、従って、特に、ｘ双極の線形テレセントリック性部分に対して敏感である。これは、幾何学的なテレセントリック性に影響を及ぼす。ＦＬＧ／ＲＥＭＡレンズ対のｚ操作対象レンズのうちの他方のものは、特に、幾何学的テレセントリック性の線形部分に対して比較的敏感であり、言い換えれば、このレンズは、ｙ双極テレセントリック性に対して敏感である。これは、ｘ極均衡に影響を及ぼす。各場合に、ＦＬＧ／ＲＥＭＡレンズ対のＦＬＧレンズ及びＲＥＭＡレンズの一方のｚ変位における適切な変位は、ｘ双極テレセントリック性又はｙ双極テレセントリック性のあらゆる補正を可能にする。従って、ＦＬＧ／ＲＥＭＡレンズ対のレンズの最適なｚ変位位置は、それぞれの照明環境に依存する。
【０１０５】
以下は、図３及び図４によるテレセントリック性曲線の設定依存挙動の大幅に簡略化した説明である。ＦＬＧ／ＲＥＭＡレンズ対のｚ操作対象レンズの一方の寄与は、テレセントリック性値が視野高さに対して正の傾きを有するようなものであり、それに対して、これらのレンズのうちの他方のものの寄与は、テレセントリック性値が、視野高さに対して負の傾きを有するようなものである。テレセントリック性値曲線４２の±１ｍｒａｄの最大値が、テレセントリック性値曲線４２ｋの±０．４よりも僅かに大きい最大値まで低減した図３と図４の比較によって示したように、一方でＦＬＧレンズの特定の定義可能なｚ変位と、他方でＲＥＭＡレンズの特定の定義可能なｚ変位とにより、絶対テレセントリック性値が小さい最大値へと最適な方式で低減することを保証するために、各場合にＦＬＧ／ＲＥＭＡレンズ対のＦＬＧレンズ及びＲＥＭＡレンズの一方に付与されるｚ変位量を変更することにより、上述の２つの寄与の間の関係に影響を与えることができる。
【０１０６】
図５は、レンズＦＬＧ４が３００μｍだけｚ変位した場合に、それぞれの視野点における波面を説明するように機能するゼルニケ多項式の視野勾配が如何に変化を受けるかを示している。ゼルニケ多項式Ｚ１．．．Ｚ１９は、例えば、数学文献及び光学文献からのフリンジ表記において公知である。
【０１０７】
図５は、ゼルニケ多項式Ｚ１、Ｚ２、Ｚ４、Ｚ５、Ｚ７、Ｚ９、Ｚ１０、Ｚ１２、Ｚ１４、及びＺ１９の視野勾配を示している。Ｚ１、Ｚ４、及びＺ５の視野勾配は、ｚ変位によって視野高さｘ＝０に関して点対称な曲線が発生するように影響を受け、この作用は、各視野勾配において正のｘ値に向けて高まる。一方、極めて小さい絶対値を有する同等の点対称挙動を視野勾配Ｚ９及びＺ１２において見ることができる。視野勾配Ｚ２及びＺ２７は、上向きに開いたほぼ放物状の曲線を発生させる。レンズＦＬＧ４のｚ変位の後には、視野勾配Ｚ１０、Ｚ１４、及びＺ１０の曲線も同様にｘ＝０に関して鏡面対称であるが、僅かな絶対視野依存性しか持たない。
【０１０８】
視野勾配Ｚ１、Ｚ４、及びＺ９は、ｘ双極又はｙ双極それぞれの個々の照明極によって達成される強度間の均衡に対する影響を有する。ｘ双極照明では、照明方向Ｘ+及びＸ-からの強度関係は、レンズＦＬＧ４をｚ方向に変位させることによって影響されると考えられる。同じことがｙ双極照明環境にも適用される。
【０１０９】
同様に、視野勾配Ｚ５及びＺ１２も、双極照明環境の極間の強度関係の均衡に対して割り当てられ、従って、この強度関係もまた、レンズＦＬＧ４をｚ方向に変位させることによって影響されると考えられる。
【０１１０】
視野勾配Ｚ２、Ｚ７、及びＺ１４は、視野照明の均一性、言い換えれば、均一な強度に対して割り当てられる。従って、レンズＦＬＧ４のｚ変位は、特に、視野縁部が視野の中心と同じ強度で照明されるか否かに対して影響を有することができる。
【０１１１】
視野勾配Ｚ１０及びＺ１９は、楕円度の照明パラメータに対して割り当てられる。光が、４つの四分円Ｘ+、Ｙ+、Ｘ-、及びＹ-の全てから物体視野１４へと放出される照明環境では、ｚ変位は、例えば、２つのＸ四分円から視野点へと放出された有効光の強度と、２つのｙ四分円から物体視野１４の視野点へと放出された強度との間の関係に対して影響を有する。
【０１１２】
レンズＦＬＧ４がｚ方向に３００μｍだけ変位した場合には、以下に図６から図１４を用いて説明するように、特定の視野点の照明パラメータが影響を受ける。
【０１１３】
図６から図８は、物体視野１４の３つの異なる視野点に当たる波面に対するｚ変位の効果を示している。図６は、中心物体視野点２１に当たる波面に対する効果を示しており、図８は、正のｘ方向に見て縁部にある物体視野点４５に対する効果を示しており（図２を参照されたい）、図７は、物体視野点２１と４５の間にある物体視野点４６に対する効果を示している（図２を参照されたい）。予想通り、ｚ変位は、中心物体視野点に対して回転対称効果を有する。物体視野点４５に対する効果（図８を参照されたい）は、僅かに非対称である。
【０１１４】
図９から図１１は、レンズＦＬＧ４のｚ変位によって引き起こされた瞳収差に対する効果を示している。中心物体視野点（図９を参照されたい）は、最小限の影響しか受けない。物体視野点４６は、瞳の右手縁部（図１０による）において、主に半径方向に照明方向のドリフトが存在するような影響を受け、図１０にはこれを矢印によって例示している。この効果は、縁部の近くの物体視野点４５ではほぼ１桁分更に増大する（図１１を参照されたい）。
【０１１５】
図１２から図１４は、レンズＦＬＧ４のｚ変位によって引き起こされた３つの視野点２１、４６、及び４５の瞳強度変化に対する効果を示している。中心物体視野点（図９を参照されたい）は、事実上全く影響を受けない。物体視野点４６（図１３を参照されたい）は、瞳の右手側の鎌形の領域において瞳にわたって強度の増大が存在するような影響を受ける。この効果は、同じく縁部の近くの物体視野点４５においても見ることができるが、物体視野点４６と比較すると、ほぼ１桁分増大している。
【０１１６】
図１５は、図２５による様々な従来設定、並びに環状設定に対して、レンズＦＬＧ４が３００μｍだけｚ変位した時に、視野高さにわたる幾何学的ｘテレセントリック性が如何に影響を受けるかを示している。図２３から図２５と類似の図２６に、環状設定の例を示している。物体視野点は、最小照明角度σmin，ａと最大照明角度σmax，ａとを有する瞳平面９によって環状に照明される。
【０１１７】
図１５は、合計で４つの照明環境、すなわち、０．２σ0という極めて小さい最大照明環境σmax，ｃを有する従来照明環境、照明光学系５の瞳全体を満たす従来設定（σmax，ｃ＝１σ0）、σmin，ａ＝０．６５とσmax，ａ＝０．８とを有する環状設定、及びσmin，ａ＝０．８２とσmax，ａ＝０．９７とを有する環状照明環境に関する幾何学的ｘテレセントリック性（ｔx）を示している。幾何学的ｘテレセントリック性は、最大照明角度を有する最後に示した環状設定においてレンズＦＬＧ４のｚ変位による影響を最も受ける。これは、図６から図１４を用いて上述した縁部の効果が、この照明環境において最も明らかであることから明白である。
【０１１８】
図１６は、図１５に示しているものと同じ４つの照明環境に関する均一性Ｕの視野高さへの依存性を示している。
【０１１９】
均一性Ｕは、次式で定められる：
【０１２０】
【数１１】
2011517843.tif 000021
【０１２１】
この例では、ここでもまた、大きい照明角度を有する環状照明環境が影響を最も受ける。
【０１２２】
図１７は、図１５に示しているものと同じ４つの照明環境に対して、四分円Ｘpos／Ｘnegによって放出された強度の均衡の視野高さへの依存性、言い換えれば、ｘ極均衡ｐｂxを示している。この依存性は、図１５による幾何学的ｘテレセントリック性に関して鏡像反転された曲線を生じる。
【０１２３】
楕円度は、物体平面６内の物体視野の照明品質を判断するための別のパラメータである。楕円度の特定は、投影対物系１１の入射瞳にわたるエネルギ又は強度それぞれの分布に関してより的確な情報を得るのに役立つ。この目的のために、入射瞳は、８つの八分円に分割され、これらの八分円には、数学で一般的な慣習として八分円Ｏ1、Ｏ2が第１象限に配置されるようにＯ1からＯ8へと反時計方向に番号を振る。以下では、視野点を照明するために入射瞳の八分円Ｏ1からＯ8によって達成されるエネルギ又は強度それぞれの寄与をエネルギ寄与又は強度寄与それぞれのＩ1からＩ8と呼ぶ。
【０１２４】
以下の量をＨＶ（水平／垂直）楕円度と呼ぶ：
【０１２５】
【数１２】
2011517843.tif 000022
【０１２６】
以下の量をＳＴ楕円度と呼ぶ：
【０１２７】
【数１３】
2011517843.tif 000023
【０１２８】
テレセントリック性誤差に関する以上の説明により、楕円度は、特定の物体視野点ｘ0，ｙ0又は走査積分照明（ｘ＝ｘ0、ｙ積分）に対して求めることができる。
【０１２９】
図１８は、ここでもまた、図１５による４つの照明環境に関して、楕円度ＥHVの視野高さへの依存性を示している。この依存性は極めて小さく、図１６による均一性の依存性に関して鏡像反転されている。
【０１３０】
図１５から図１８に類似の図１９から図２２は、レンズＦＬＧ４は３００μｍだけ変位したが、今度は４つの異なるｘ双極設定が観察された場合の幾何学的ｘテレセントリック性ｔx（図１９）、均一性Ｕ(X)（図２０）、ｘ極均衡ｐｂx（図２１）、並びに静的合計テレセントリック性ｔGes（図２２）という照明パラメータに対する効果を示している。これらの４つのｘ双極設定のうちの第１のものでは、照明は、σmin＝０とσmax＝０．２σ0との間で発生し、言い換えれば、光は、四分円Ｘ+、Ｘ-の先端にある２つの区分によって放出される。これらの４つの照明環境のうちの第２のものは、四分円Ｘ+、Ｘ-が完全に照明されるようなものである。これらの照明環境のうちの第３のものは、σmin＝０．６５σ0及びσmax＝０．８σ0を有するｘ双極照明である。これらのｘ双極照明環境のうちの第４のものは、σmin＝０．８２σ0及びσmax＝０．９７σ0を有するｘ双極照明である。
【０１３１】
レンズＦＬＧ４がｚ方向に変位される時に、主に大きい照明角度が用いられる最後に示した照明環境は、図１９から図２２に示している照明パラメータに対して前と同様に最大の影響を有する。
【０１３２】
ＦＬＧ／ＲＥＭＡレンズ対を用いた変位補償は、測定機器を用いて照明光学系５の実際の照明状態を求める段階によって始まる。次に、この実際の照明状態は、望ましい照明状態と比較される。この差が所定の許容値を超えた場合には、実際の照明状態と望ましい照明状態の間の差を補償するために、ＦＬＧ／ＲＥＭＡレンズ対のレンズが変位される。
【０１３３】
以上、変位補償中に実施されるｚ変位の効果を説明した。
【０１３４】
ＦＬＧ／ＲＥＭＡレンズ対を偏心させる段階は、特に、極のテレセントリック性及び均衡に対して影響を有することができる。特に、瞳平面又は視野平面にわたる照明分布をｘ方向及び／又はｙ方向に変位させることができ、それによってこれらの照明パラメータは対応する程度に影響を受ける。
【０１３５】
角度で５分によるＦＬＧ／ＲＥＭＡレンズのうちの１つの傾斜変位は、照明パラメータに対するｘ方向及び／又はｙ方向への１００μｍによる偏心変位とほぼ同じ効果を有する。
【０１３６】
ＦＬＧ４／ＲＥＭＡ１及びＦＬＧ５／ＲＥＭＡ２というＦＬＧ／ＲＥＭＡレンズ対は、補償変位に特に適することが見出されている。
【０１３７】
微細構造化構成要素又はナノ構造化構成要素のリソグラフィ製造では、投影露光装置１を用いて、レチクル７の少なくとも一部が、ウェーハ１３上の感光層のある一定の領域上に結像される。投影露光装置１がスキャナであるか又はステッパであるかに依存して、レチクル７及びウェーハ１３は、時間的に同期化された方式でｙ方向に連続して変位されるか（スキャナ）又は漸変的に変位されるか（ステッパ）のいずれかである。
【０１３８】
照明光学系の他の実施形態（示していない）は、他の個数のＦＬＧレンズ又はＲＥＭＡレンズ、特に、更に多くの個数のレンズを含むことができる。コンデンサー群１５は、例えば、１１個までの構成要素、又は更に多くの構成要素を含むことができる。同様に、対物光学素子群１８は、１７個までの構成要素、又は更に多くの構成要素を含むことができる。
【符号の説明】
【０１３９】
１４  物体視野
１５  コンデンサー群
１８  対物光学素子群
ＦＬＧ４、ＦＬＧ５  コンデンサー群の構成要素
ＲＥＭＡ１、ＲＥＭＡ２  対物光学素子群の構成要素
【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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【図１０】
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【図１１】
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【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】
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【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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