(57)【要約】  本発明は、一態様によると、非平面の光学的有効面を有し、通過する光に対して偏光状態の変化を引き起こし、かつ第１の部分要素によって光軸（ＯＡ）に沿って導入される最大有効リターデーションが光学系の作動波長の４分の１よりも小さい第１の部分要素（１１０，２１０）と、第１の部分要素及び第２の部分要素が互いに相補的な互いに対面する面（１１０ａ、１２０ａ；２１０ａ、２２０ａ）を有する第２の部分要素（１２０，２２０）とを有する少なくとも１つの偏光マニピュレータ（１００，２００）と、第１の部分要素（１１０，２１０）と第２の部分要素（１２０，２２０）の相対位置の操作のための位置マニピュレータ（１５０，２５０）とを含む光軸ＯＡ（ＯＡ）を有する光学系に関する。【選択図】図１
2011508409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸（ＯＡ）を有する光学系であって、
非平面の光学的有効面を有し、通過する光に対して偏光状態の変化を引き起こし、かつ第１の部分要素によって光軸（ＯＡ）に沿って導入される最大有効リターデーションが光学系の作動波長の４分の１よりも小さい第１の部分要素（１１０，２１０）と、該第１の部分要素及び第２の部分要素が互いに相補的な互いに対面する面（１１０ａ、１２０ａ；２１０ａ、２２０ａ）を有する第２の部分要素（１２０，２２０）とを有する少なくとも１つの偏光マニピュレータ（１００，２００）と、
前記第１の部分要素（１１０，２１０）及び前記第２の部分要素（１２０，２２０）の相対位置の操作のための位置マニピュレータ（１５０，２５０）と、
を含むことを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記互いに対面する面（１１０ａ、１２０ａ；２１０ａ、２２０ａ）の少なくとも１つが、非球面であることを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
通過する光に対する少なくとも１つの部分要素（１１０，２１０，１２０，２２０）が、直線複屈折、円複屈折により、及び／又は直交偏光状態のその向きに依存する振幅関係の変化により、前記偏光状態の変化を引き起こすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学系。
【請求項４】
前記偏光マニピュレータ（１００，２００）は、近軸部分口径比が少なくとも０．８である平面に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項に記載の光学系。
【請求項５】
前記偏光マニピュレータ（１００，２００）は、近軸部分口径比が最大で０．２である平面に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項に記載の光学系。
【請求項６】
少なくとも２つのそのような偏光マニピュレータを有す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項に記載の光学系。
【請求項７】
前記偏光マニピュレータは、それらの偏光マニピュレータの前記位置での前記近軸部分口径比が、互いから少なくとも０．１、好ましくは、少なくとも０．１５だけ異なるような方法で配置されることを特徴とする請求項６に記載の光学系。
【請求項８】
光学系を通過する光の波面に前記偏光補償器（１００，２００）によって引き起こされる変化の少なくとも部分的な補償のための波面補償器を更に有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項９】
前記互いに対面する面のうちの少なくとも１つが、コーティングを有す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項に記載の光学系。
【請求項１０】
前記互いに対面する面のうちの少なくとも１つが、２％よりも低い、好ましくは、１％よりも低い反射率を有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１１】
少なくとも１つの部分要素が、
圧縮又は引張応力の下に置かれた立方結晶材料、
圧縮又は引張応力の下に置かれたアモルファス材料、又は
光学的単軸結晶材料、
を含む群から選択される材料から生成される、
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１２】
圧縮又は引張応力の下に置かれた前記立方結晶材料は、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）、フッ化物リチウムバリウム（ＬｉＢａＦ3）、ガーネット、特に、ルテチウム・アルミニウム・ガーネット（Ｌｕ3Ａｌ5Ｏ12）及びイットリウム・アルミニウム・ガーネット（Ｙ3Ａｌ5Ｏ12）、及びスピネル、特に、マグネシウムスピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）を含む群から選択されることを特徴とする請求項１１に記載の光学系。
【請求項１３】
前記光学的単軸結晶材料は、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、フッ化ランタン（ＬａＦ3）、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）、及び結晶石英（ＳｉＯ2）を含む群から選択されることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の光学系。
【請求項１４】
前記位置マニピュレータ（１５０，２５０）は、
前記光軸に垂直な方向の少なくとも１つの部分要素（１１０，１２０；２１０，２２０）の変位、
前記光軸に平行な方向の少なくとも１つの部分要素（１１０，１２０；２１０，２２０）の変位、及び
少なくとも１つの部分要素（１１０，１２０；２１０，２２０）の回転、
である少なくとも１つの部分要素（１１０，１２０；２１０，２２０）の前記位置の変化のうちの１つ、又はそのような変化の組合せを達成するようになっている、
ことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１５】
前記回転は、前記光軸に平行である回転軸の回りのものであることを特徴とする請求項１４に記載の光学系。
【請求項１６】
前記回転は、前記光軸に平行ではない回転軸の回りのものであることを特徴とする請求項１４に記載の光学系。
【請求項１７】
前記第１の部分要素（１１０，２１０）と前記第２の部分要素（１２０，２２０）の間の最大間隔が、最大で０．５ｍｍ、好ましくは、最大で０．４ｍｍ、更に好ましくは、最大で０．３ｍｍ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項に記載の光学系。
【請求項１８】
少なくとも部分的に流体が充填された間隙が、前記第１の部分要素（１１０，２１０）と前記第２の部分要素（１２０，２２０）の間に設けられることを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１９】
前記流体は、液体媒体であることを特徴とする請求項１８に記載の光学系。
【請求項２０】
前記液体媒体は、光学系の作動波長において前記第１及び第２の部分要素の平均屈折率から０．２よりも小さいだけ、好ましくは、０．１５よりも小さいだけ異なる屈折率を有することを特徴とする請求項１９に記載の光学系。
【請求項２１】
前記第１の部分要素（１１０，２１０）及び前記第２の部分要素（１２０，２２０）は、同じ材料から作られることを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２２】
前記第１の部分要素（１１０，２１０）及び前記第２の部分要素（１２０，２２０）は、異なる材料から作られることを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２３】
前記偏光マニピュレータは、正の複屈折結晶材料及び同じく負の複屈折結晶材料の両方を有することを特徴とする請求項２２に記載の光学系。
【請求項２４】
前記第１の部分要素（１１０，２１０）及び前記第２の部分要素（１２０，２２０）は、それぞれ光学的単軸結晶材料から作られ、この場合、該第１の部分要素（１１０，２１０）の結晶軸の配向が、該第２の部分要素（１２０，２２０）の結晶軸の配向から５°よりも大きい角度だけ、好ましくは、１０°よりも大きい角度だけ異なることを特徴とする請求項１から請求項２３のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２５】
前記偏光マニピュレータ（１００，２００）の交換のための交換デバイスが準備されることを特徴とする請求項１から請求項２４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの部分要素の所定の開始位置における前記偏光マニピュレータは、そこを通過する光の偏光状態を変化しないままに残すことを特徴とする請求項１から請求項２５のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２７】
４００ｎｍよりも短い、好ましくは、２５０ｎｍよりも短い作動波長に向けて設計されることを特徴とする請求項１から請求項２６のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２８】
マイクロリソグラフィ投影露光装置の光学系であることを特徴とする請求項１から請求項２７のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項２９】
前記偏光マニピュレータは、そこを通過するｐ偏光光に対する波面及びそこを通過するｓ偏光光に対する波面が、該偏光マニピュレータによって互いに別々に操作され、ｐ偏光光に対する及びｓ偏光光に対する該波面の平均値の該操作が、ゼロとは異なるように構成されることを特徴とする請求項１から請求項２８のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項３０】
それぞれ、通過する光に対する偏光状態の変化を引き起こし、かつ互いに相補的な非球面を有する第１の部分要素及び少なくとも１つの第２の部分要素、
を含み、
前記第１及び第２の部分要素の互いに対する相対位置の操作により、該操作と共に変化する前記偏光状態の変化を設定することが可能であり、かつ該第１及び第２の部分要素の所定の開始位置における偏光マニピュレータが、そこを通過する光の該偏光状態を変化しないままに残す、
ことを特徴とする偏光マニピュレータ。
【請求項３１】
通過するｐ偏光光に対する波面及び通過するｓ偏光光に対する波面が、偏光マニピュレータによって互いに別々に操作され、ｐ偏光光に対する及びｓ偏光光に対する該波面の平均値の該操作が、ゼロとは異なるように構成される、
ことを特徴とする偏光マニピュレータ。
【請求項３２】
それぞれ、通過する光に対して偏光状態の変化を引き起こし、かつ互いに相補的な面を有する第１の部分要素及び少なくとも１つの第２の部分要素、
を含み、
前記第１及び第２の部分要素の互いに対する相対位置の操作により、該操作と共に変化する偏光マニピュレータを通過する光の前記偏光状態の変化を設定することが可能である、
ことを特徴とする請求項３１に記載の偏光マニピュレータ。
【請求項３３】
照明系（３０１）と、
投影対物系（３０２）と、
を含み、
前記照明系（３０１）及び／又は前記投影対物系（３０２）は、請求項１から請求項２９のいずれか１項に記載の光学系、又は請求項３０から請求項３２のいずれか１項に記載の偏光マニピュレータを有する、
ことを特徴とするマイクロリソグラフィ投影露光装置。
【請求項３４】
前記投影対物系（３０２）は、０．８５よりも大きく、好ましくは、１．１よりも大きい開口数を有することを特徴とする請求項３３に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置。
【請求項３５】
液浸作動モードに適応されていることを特徴とする請求項３３又は請求項３４に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置。
【請求項３６】
ｐ及びｓ偏光光に対する波面の平均値の第１の外乱と、ｐ及びｓ偏光光に対する該波面の差分値の第２の外乱とを含み、
前記第１の外乱及び第２の外乱の各々は、前記偏光マニピュレータによって少なくとも部分的に補償される、
ことを特徴とする請求項３３から請求項３５のいずれか１項に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置。
【請求項３７】
微細構造構成要素をマイクロリソグラフィ生産する方法であって、
感光材料の層が少なくとも部分的に付加された基板（３１１）を準備する段階と、
再現される構造を有するマスク（３０３）を準備する段階と、
請求項３３から請求項３６のいずれか１項に記載のマイクロリソグラフィ投影露光装置を準備する段階と、
前記投影露光装置を用いて前記マスク（３０３）の少なくとも一部を前記層のある一定の領域上に投影する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロリソグラフィは、例えば、集積回路又はＬＣＤのような微細構造構成要素の製作に用いられる。マイクロリソグラフィ処理は、照明系及び投影対物系を有する投影露光装置と呼ばれるものにおいて実施される。この場合、照明系を用いて照明されるマスク（＝レチクル）の像は、投影対物系を用いて、感光層（フォトレジスト）で被覆されて投影対物系の像平面に配置された基板（例えば、シリコンウェーハ）上にこのマスクの構造を基板上の感光コーティング上に転写するために投影される。
【０００３】
結像コントラストを最適化するために照明系又は投影対物系における偏光分布に関して特定的にターゲットを定めて調節又は補正を実施するための様々な手法は公知である。
ＷＯ２００５／０６９０８１Ａ２は、特に、光学的活性結晶と結晶の光軸の方向に変化する厚みプロフィールとを含む偏光影響光学要素を開示している。
ＵＳ２００７／０１４６６７６Ａ１からは、照明系内で入射直線偏光光の偏光分布を可変調節可能な回転角だけ回転することができる多数の可変光学回転子要素を含む偏光状態の変換のための偏光マニピュレータを配置することが特に公知である。
【０００４】
ＷＯ２００５／０３１４６７Ａ２は、特に、投影露光装置内で同じく複数の位置に配置することができ、ビーム経路内に導入することができる偏光影響光学要素の形態であるとすることができる１つ又はそれよりも多くの偏光マニピュレータデバイスを用いて偏光分布に影響を及ぼし、これらの偏光影響要素の効果は、これらの要素の位置、例えば、回転、偏心、又は傾斜を変化させることによって変更することができることを開示している。
【０００５】
ＵＳ６，２５２、７１２Ｂ１は、特に、各々に自由曲面が設けられ、各々が互いに回転された光結晶軸を有する２つの複屈折要素を含む偏光補償器を開示している。
ＵＳ６，１０４，４７２からは、軸上非点収差を制御するために、相補的な非球面面を有し、相対位置に関して互いに対して変位可能に配置された石英ガラス又はフッ化カルシウムから成る光学要素を用いることが特に公知である。
【０００６】
しかし、実際に更に発生する問題は、時間に依存して偏光分布の変化が発生する可能性があり、かつ例えば光学要素において作動寿命にわたって変化する応力複屈折効果に関する場合か又は照明環境の変更（例えば、ｘ双極照明環境と呼ばれるものからｙ双極照明環境と呼ばれるものへ）の結果として光学系内の望ましい偏光分布の変化の場合のように、高い周波数において変化する可能性があることである。更に別の例は、同じ照明環境による照明を用いて時間が経つ時に振幅を増す偏光誘起の複屈折（ＰＢＲ）である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ２００５／０６９０８１Ａ２
【特許文献２】ＵＳ２００７／０１４６６７６Ａ１
【特許文献３】ＷＯ２００５／０３１４６７Ａ２
【特許文献４】ＵＳ６，２５２、７１２Ｂ１
【特許文献５】ＵＳ６，１０４，４７２
【特許文献６】ＷＯ２００３／０７５０９６Ａ２
【特許文献７】ＷＯ２００４／０１９１２８Ａ２
【特許文献８】ＷＯ２００５／０６９０５５Ａ２
【特許文献９】ＥＰ１，４８０，０６５Ａ２
【特許文献１０】ＵＳ６，６６５，１２６Ｂ２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、偏光分布において時間と共に可変である外乱の有効な補償を可能にする光学系を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、独立請求項１の特徴によって遂げられる。
光軸を有する光学系は、非平面の光学的有効面を有し、そこを通過する光に対して偏光状態の変化を引き起こし、第１の部分要素によって光軸に沿って導入される最大有効リターデーションが、光学系の作動波長の４分の１よりも小さい第１の部分要素と第２の部分要素とを有し、第１の部分要素及び第２の部分要素が相補的な互いに対面する面を有する少なくとも１つの偏光マニピュレータと、第１の部分要素と第２の部分要素の相対位置の操作のための位置マニピュレータとを含む。
【００１０】
リターデーションという用語は、２つの直交する（互いに垂直な）偏光状態を有する光路における差を表すのに用いる。更に、「λを法とした」リターデーション（すなわち、例えば、光学系の作動波長λの５分の１のリターデーションの代わりに、作動波長λの整数倍数のみ異なるリターデーションλ＋０．２*λ、２λ＋０．２*λなどを設定することも可能である）を表すのに、光軸に沿って導入される有効リターデーションという説明を用いる。更に、以下でより詳細に説明するように、光軸に対する上述の部分要素の位置の操作は、部分要素のあらゆる回転及び同じく変位の両方、並びにそのような移動の組合せを含むことができる。
【００１１】
本発明による部分要素の位置の操作により、部分要素によって設定されるリターデーションの振幅は、特定的にターゲットを定めて操作することができ、従って、特に、偏光分布において時間に関して変化する外乱を補償することができる。この点に関して、部分要素の位置は、位置座標（ｘ、ｙ、及びｚ）、並びに光軸をｚ軸として含む座標系に対する回転角によって定められる。
更に別の態様によると、本発明はまた、非平面の光学的有効面を有して通過する光に対して偏光状態の変化を引き起こすための少なくとも１つの部分要素を有し、この部分要素によって光軸に沿って導入される最大有効リターデーションが光学系の作動波長の４分の１よりも小さい少なくとも１つの偏光マニピュレータと、この部分要素の位置の操作のための位置マニピュレータとを含む、光軸を有する光学系にも関する。
実施形態によると、非平面は非球面である。
実施形態によると、偏光マニピュレータは、第１の部分要素に加えて少なくとも１つの第２の部分要素を有し、第１の部分要素と第２の部分要素の相対位置を変更するようになっている。
【００１２】
本発明は、本発明による偏光マニピュレータにおいて、特に、両方共に非球面で相補的な又は互いに反転したものとすることができる２つの互いに対面する面の相対位置の変更時に、２つの部分要素を通過する光に対する偏光作用を相対移動に従って非球面を表す関数の導関数により良好な近似として表すことができ、ある一定の線形性範囲内では、実施される偏光操作の程度が、相対移動の振幅と実質的に線形に増減するという認識を利用する。従って、偏光マニピュレータによって設定されるリターデーションの振幅を操作することができ、従って、偏光分布において時間に関して変化する外乱を２つの部分要素の相対変位によって特定的に補償することができる。
【００１３】
実施形態によると、互いに対面する面は、両方共に非球面構成のものである。より好ましくは、互いに対面する非球面は相補的である。特に、２つの部分要素は、他方の面が平面の形態にある時には、互いに相補し合うことができ、それによって全体的に平行平面幾何学形状が形成される。
本発明の実施形態によると、上述の部分要素のうちの少なくとも１つは、直線複屈折、円複屈折により、及び／又は直交する偏光状態の間の透過分割により（すなわち、直交する偏光状態の向きに依存するこれらの偏光状態の振幅関係の変化により）偏光状態の変化を引き起こす。
【００１４】
実施形態によると、偏光マニピュレータは、近軸部分口径比が少なくとも０．８である平面に配置される。更に別の実施形態によると、偏光マニピュレータは、近軸部分口径比が最大で０．２である平面に配置される。この点に関して、近軸部分口径比Ｓは、次式で定められる。
【００１５】
【数１】
2011508409.tif 000003
【００１６】
ここで、ｒは、近軸周辺光線高さを表し、ｈは、近軸主光線高さを表している。この式において、ｓｇｎ（ｘ）は、符号関数と呼ばれるものであり、定義によりｓｇｎ（０）＝１を設定することができる。
【００１７】
主光線という用語は、物体平面内で光軸に対して最大距離にある物体点から出射し、瞳平面内で光軸と交わる光線を表すのに用いる。周辺光線という用語は、物体視野平面と光軸との交点からのものであり、最大開口で開口絞りの縁部を通過する光線を表すのに用いる。軸外物体視野の場合には、周辺光線は、像空間内での物体の結像に寄与しない概念上の光線を含む。
近軸部分口径比Ｓは、符号を含むパラメータを表し、光学系内にある平面の視野近接性又は瞳近接性に関する測定値である。この点に関して、この部分口径比は、その定義によると−１と＋１の間の値に標準化され、近軸部分口径比のゼロ点は各視野平面に対応し、近軸部分口径比における−１から＋１への又は＋１から−１への急変を有する不連続点は各瞳平面に対応する。従って、少なくとも０．８という近軸部分口径比を有する平面は、瞳に近い平面を表し、それに対して最大０．２という近軸部分口径比を有する平面は、視野に近い平面を表している。この場合、近軸部分口径比の符号は、基準平面の前方又は後方の平面配置を明示する。例えば、定義目的で、着目している平面内のコマ光線の交点の符号を含めることができる。
【００１８】
実施形態によると、光学系は、上述の偏光マニピュレータのうちの少なくとも２つを有する。この設計構成は、それぞれの個別偏光マニピュレータの変位行程を制限することができるという利点を有する。一部の実施形態によると、偏光マニピュレータは、これらの偏光マニピュレータの位置における近軸部分口径比が、互いに少なくとも０．１だけ、好ましくは少なくとも０．１５だけ異なるように配置される。そのような設計構成は、偏光マニピュレータのうちの１つを偏光マニピュレータの他のものよりも比較的視野の近くに配置することにより、視野一定の瞳効果及び同じく視野変化の両方に影響を及ぼすか又はこの点に関して補償を提供することができるという利点を有する。
【００１９】
実施形態によると、更に、光学系は、波面補償器、すなわち、波面を変更するための要素を有する。これは、本発明による偏光マニピュレータが、そこを通過する光の偏光状態に対する望ましい影響以外に、一般的に望ましくなくて付加的な波面補償器によって補償することができるスカラー作用又は波面寄与を付帯的に有するという事実に対処するものである。波面補償器は、従来のいわゆるＡｌｖａｒｅｚマニピュレータ、変形可能ミラー、変形可能屈折要素、又は例えば液体流又は気体流を用いて一般的に異なる波長の光（例えば、赤外線放射線）の照射により又は加熱線を用いて局所的に加熱及び／又は冷却することができる光学要素とすることができる。
【００２０】
好ましくは、この付加的な波面補償器は、偏光マニピュレータに対応する符号を伴い、それに対応して類似の近軸部分口径比を有する（例えば、最大で２０％だけ異なる近軸部分口径比を有する）位置に配置され、それによって良好な波面補正を提供することができる。波面補償器を含むことは、設定が時間に関して可変である波面補償器に限定されず、波面補償器として適する互換的要素を適切に非球面化し、偏光マニピュレータの調節時にそれぞれ交換することができる。
【００２１】
実施形態によると、互いに対面する面のうちの少なくとも一方はコーティングを有する。好ましくは、これらの面のうちの少なくとも一方は、２％よりも低い、好ましくは１％よりも低い反射率を有する。このようにして、望ましくない干渉効果を低減するか又は最小にすることができる。
実施形態によると、第１の部分要素と第２の部分要素の間には、例えば、空気又は別の（例えば、不活性）気体を充填するか又は同じく液体媒体を充填することができる間隙が配置される。好ましくは、この間隙には、屈折率に関して適合する液体媒体が充填され、すなわち、この液体媒体は、光学系の作動波長において第１の部分要素と第２の部分要素の平均屈折率とは０．２よりも小さく、好ましくは０．１５よりも小さい異なる屈折率を有する。そのような屈折率適合媒体は、付加的波面補償器をその構造において単純な設計のものとするか又は完全に省略することさえ可能であるように、偏光マニピュレータの一部に対するいずれの望ましくない波面作用も低減するか又は最小にすることを可能にする。
【００２２】
ある一定の構成に従って、光学系は光軸を有し、偏光マニピュレータは、部分要素のうちの少なくとも１つの光軸に対して垂直な方向の変位と、部分要素のうちの少なくとも１つの光軸に対して平行な方向の変位と、部分要素のうちの少なくとも１つの光軸に対して平行な回転軸の回りの回転と、部分要素のうちの少なくとも１つの光軸に対して平行ではない回転軸の回りの回転とである部分要素の相対位置の変化のうちの１つ又はそのような変化の組合せを起こすようになっている。
【００２３】
光学系の光軸という用語は、系の回転対称光学構成要素の中心点を通過する軸（又は真っ直ぐな軸部分の連続体）を表すのに用いる。この点に関して、光軸に対して平行な回転軸は、系の光軸と対応することができ、又は異なるとすることができる。更に、系の光軸に対して平行ではない回転軸（すなわち、この光軸に対して傾斜された回転軸）は、部分要素の一方又は両方の部分要素の中心を通じて延びることができ、又はそのような中心を通じては延びない場合もある。光学系が軸外系と呼ばれるものである場合には、回転軸は、特に、軸外系の光学的使用領域の中心を通過することができる。
【００２４】
実施形態によると、部分要素のうちの少なくとも１つに加熱及び／又は冷却を行うためのデバイスを設けることができる。このデバイスの付設により、部分要素の平均屈折率を設定するための付加的な自由度が生じ、特に、波面に対して望ましい効果を設定することができ、また、偏光マニピュレータの一部に対する温度変化に起因する波面作用を最小にすることができる。
実施形態によると、第１の部分要素と第２の部分要素の間の系の光軸に沿った間隔は、最大で０．５ｍｍ、好ましくは、最大で０．４ｍｍ、より好ましくは、最大で０．３ｍｍである。
実施形態によると、第１の部分要素と第２の部分要素の間には、流体が少なくとも部分的に充填された間隙が設けられる。この場合、流体は、液体流体及び同じく（場合によっては高屈折の）気体流体の両方とすることができる。好ましい実施形態によると、流体は液体媒体である。
【００２５】
実施形態によると、第１の部分要素と第２の部分要素は、同じ材料から作ることができる。
本発明の更に別の実施形態によると、第１の部分要素と第２の部分要素は、異なる材料から作ることができる。例えば、第１の部分要素は、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）から作ることができ、第２の部分要素は、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）から作ることができる。従って、この例では、第１の部分要素と第２の部分要素は、これらの複屈折において異なる符号を有する。
【００２６】
特に、第１の部分要素及び第２の部分要素は、それぞれ結晶材料から作ることができ、この場合、第１の部分要素の結晶軸の配向は、第２の部分要素の結晶軸の配向とは５°よりも大きい角度、好ましくは１０°よりも大きい角度だけ異なるとすることができる。この場合に限り、異なるリターデーション分布は互いに重ね合わされ、その結果、適切な重ね合わせによって望ましい統合複屈折分布を設定することができる。
【００２７】
実施形態によると、偏光マニピュレータは、少なくとも１つの部分要素の所定の開始位置において、そこを通過する光（特に、偏光マニピュレータ上に光軸と平行関係で入射する光）の偏光状態を変化しないままに残す。
偏光マニピュレータは、正の複屈折結晶材料から成る少なくとも１つの部分要素及び同じく負の複屈折結晶材料から成る少なくとも１つの部分要素の両方を有することができる。この点に関して、この場合、正の複屈折結晶材料という用語は、異常屈折率ｎeが、通常屈折率ｎoよりも大きく、すなわち、値ｎe−ｎoがゼロよりも大きい結晶材料（例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2））を表している。負の複屈折結晶材料という用語は、異常屈折率ｎeが、通常屈折率ｎoよりも小さく、すなわち、値ｎe−ｎoがゼロよりも小さい結晶材料（例えば、サファイア（Ａｌ2Ｏ3））を表している。
この場合、部分要素のそれぞれの屈折率に依存する偏光マニピュレータにおける一方で正の複屈折結晶材料と他方で負の複屈折結晶材料との合計厚みの適切な選択は、例えば、偏光マニピュレータの開始位置において全体して実質的に偏光中性の挙動を得ることを可能にし、本発明による２つの部分要素の相対位置の変更は、望ましい方式で調節することができる偏光影響を誘導する。
【００２８】
上記に明示した設計構成との組合せで又はこれらの代わりに実施することができる更に別の実施形態によると、２つの部分要素は、異なる又は等しい程度に機械的に応力を印加することができ、それらは、等しいか又は異なる方法でドーピングすることができ、及び／又は等しいか又は異なる方法で被覆することができる。特に、そのようなコーティングは、望ましくない干渉効果を低減するか又は最小にすることができる反射防止コーティングとすることができる。
【００２９】
実施形態によると、偏光マニピュレータは、互換的に配置することができ、それによって異なる使用条件下においてそれぞれに関わるファクタへの最適な適合を提供することができる。
実施形態によると、偏光マニピュレータは、上述の部分要素の所定の開始位置において、そこを通過する光の偏光状態を変化しないままに残す。
実施形態によると、偏光マニピュレータは、そこを通過するｐ偏光光に対する波面とそこを通過するｓ偏光光に対する波面とがこの偏光マニピュレータによって互いに異なって操作され、ｐ偏光光に対する波面とｓ偏光光に対する波面との平均値の操作がゼロとは異なるように構成される。
【００３０】
本発明は、更に、それぞれ通過する光に対して偏光状態の変化を引き起こし、相補的な非球面を有する第１の部分要素及び少なくとも１つの第２の部分要素を含む偏光マニピュレータに関し、第１の部分要素と第２の部分要素の互いに対する相対位置の操作により、この操作と共に変化する偏光状態の変化を設定することができ、偏光マニピュレータは、第１及び第２の部分要素の所定の開始位置において、そこを通過する光（特に、偏光マニピュレータの要素軸に対して平行に又は偏光マニピュレータ上の光学系軸に対応して入射する光）の偏光状態を変化しないままに残す。
【００３１】
原理的に、本発明による系は、あらゆる光学系、例えば、マスク試験デバイス、照明系、又はこれらのそれぞれの部分系とすることができる。好ましい使用によると、光学系は、マイクロリソグラフィ投影露光装置のそのような光学系、特に、マイクロリソグラフィ投影露光装置の投影対物系又は照明環境又はこれらの部分系である。
更に別の態様によると、本発明はまた、偏光マニピュレータに関し、そこを通過するｐ偏光光に対する波面とそこを通過するｓ偏光光に対する波面とが、この偏光マニピュレータによって互いに異なって操作され、ｐ偏光光に対する波面とｓ偏光光に対する波面との平均値の操作が、ゼロとは異なるように構成される。
【００３２】
この手法によると、この偏光マニピュレータを含む光学系では、ｐ偏光光に対する波面をｓ偏光光に対する波面と独立して及び／又はそれと比較して異なって（すなわち、別の程度に）操作することができる。ｐ及びｓ偏光光における２つの波面の平均値は、通常「波面」と呼ばれるものを表すが、これらの２つの波面の差分値は、通常、系の複屈折又はリターデーションと呼ばれるものを表している。従って、一方でｐ偏光光に対する波面と、他方でｓ偏光光に対する波面との異なる操作は、ｐ偏光光に対する波面とｓ偏光光に対する波面との平均値における変化をも意味する。更に、第１の部分要素と第２の部分要素の相対位置の変化は、複屈折、すなわち、ｐ偏光光に対する波面とｓ偏光光に対する波面との間の差に影響を及ぼすだけではなく、ｐ偏光光に対する波面とｓ偏光光に対する波面との平均値にも影響を及ぼす。
【００３３】
ｐ偏光光に対する波面とｓ偏光光に対する波面との平均値の変化をも意図的に利用することにより（すなわち、複屈折の変化だけでなく）、上述の手法における本発明は、複屈折しか操作されず、ｐ偏光光に対する波面とｓ偏光光に対する波面との平均値の修正が望ましくなく、従って、回避される（通常この平均値は、更に別の付加的な波面マニピュレータによって操作されることから）偏光マニピュレータにおける従来の手法から離反する。
【００３４】
上述の手法によると、本発明は、特に、光学構成要素における材料の劣化のような影響に対処することを可能にする。通常、そのような劣化は、複屈折、及びｐ偏光光に対する波面とｓ偏光光に対する波面との平均値の両方に対して影響を有する。ここで、本発明によるマニピュレータは、これらの性質／量の両方をそれぞれ対処又は補正するように構成することができる。より具体的には、第１の部分要素と第２の部分要素の相対位置の変更は、光学構成要素の材料の劣化に起因するｐ偏光光に対する波面とｓ偏光光に対する波面との平均値及び差分値の両方における望ましくない変化が少なくとも部分的に補償されるように達成することができる。そのような手法は、光学構成要素における上述の材料劣化が、特定の照明環境、特定の機械的応力、及び付随する圧密化効果、又は他の特定の作動条件を用いる結果として特定の用途依存方式で発生する状況において特に有利である。これらの影響は、ｐ偏光光に対する波面とｓ偏光光に対する波面との平均値及び差分値の両方の望ましくない変化を生じるので、本発明の手法は、特定の作動条件に適合する柔軟な方式でこれらの値の両方に対処することを可能にする。
【００３５】
更に上述の本発明の手法は、例えば、照射における連続負荷から生じる可能性がある光学構成要素において増大する材料劣化に対処するために、例えば、ｐ偏光光に対する波面とｓ偏光光に対する波面との平均値及び差分値に関わる補正量を動的に高めることを可能にする。Ｗ＿ｐがｐ偏光光に対する波面（又は「位相面」）を表し、Ｗ＿ｓがｓ偏光光に対する波面（又は「位相面」）を表し、αとβの比が所定のマニピュレータにおける固有比である場合に、第１の部分要素と第２の部分要素の例えば１ｍｍの相対変位は、α*Ｗ＿ｐ＋β*Ｗ＿ｓとして与えることができる。更に、第１の部分要素と第２の部分要素の２ｍｍの相対変位は、２α*Ｗ＿ｐ＋２β*Ｗ＿ｓとして与えることができ、以降同様に続く。それによって例えば光学構成要素において増大する材料劣化に対処するために、Ｗ＿ｐ及びＷ＿ｓの動的に増大する操作を提供することができる。
【００３６】
更に別の態様によると、本発明は、照明系及び投影対物系を有し、これらの照明系又は投影対物系が上述の特徴を有するマイクロリソグラフィ投影露光装置に関する。
実施形態によると、投影対物系は、０．８５よりも大きく、好ましくは、１．１よりも大きい開口数を有する。この種の開口数では、マイクロリソグラフィ結像処理における極めて重要な部分は、本発明により補正可能な偏光効果に属すると考えられる。投影露光装置は、特に、液浸作動モードに向けて設計することができる。液浸モードという用語は、投影対物系の最後の面と露光される層との間に液浸液体が配置されることを意味するのに用いられる。
【００３７】
実施形態によると、露光装置は、ｐ偏光光に対する波面とｓ偏光光に対する波面との平均値を有する第１の外乱、及びｐ偏光光に対する波面とｓ偏光光に対する波面との差分値を有する第２の外乱を含み、第１の外乱及び第２の外乱の各々は、偏光マニピュレータによって少なくとも部分的に補償される。
本発明は、更に、微細構造構成要素のマイクロリソグラフィ生産のための工程に関する。
本発明の更に別の構成は、本明細書及び特許請求の範囲において見出される。
以下では、添付図面に例示的に示す実施形態を用いて本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１の実施形態における本発明による偏光マニピュレータの模式図である。
【図２】更に別の実施形態における本発明による偏光マニピュレータの模式図である。
【図３ａ】補償される偏光誘起の複屈折によるリターデーション（ｎｍ）を示す図である。
【図３ｂ】上記複屈折の関係する速軸の向きを示す図である。
【図４】図２の偏光マニピュレータにおける分離非球面の振幅に関して図３ａのリターデーション分布の補償に適する構成を示す図である。
【図５ａ】補償される所定の外乱における複屈折の速軸の配向の分布を示す図である。
【図５ｂ】図２に示す本発明による偏光マニピュレータにおける複屈折の速軸の配向の分布を示す図である。
【図６】マイクロリソグラフィ投影露光装置の原理的構造を示す図である。
【図７】投影対物系の実施形態を子午断面内に例示する図である。
【図８】投影対物系の実施形態を子午断面内に例示する図である。
【図９】投影対物系の実施形態を子午断面内に例示する図である。
【図１０】投影対物系の実施形態を子午断面内に例示する図である。
【図１１】投影対物系の実施形態を子午断面内に例示する図である。
【図１２】投影対物系の実施形態を子午断面内に例示する図である。
【図１３ａ】本発明により光学系に対して用いることができる１つ又はそれよりも多くの部分要素の実施形態を例示的に示す模式図である。
【図１３ｂ】本発明により光学系に対して用いることができる１つ又はそれよりも多くの部分要素の実施形態を例示的に示す模式図である。
【図１３ｃ】本発明により光学系に対して用いることができる１つ又はそれよりも多くの部分要素の実施形態を例示的に示す模式図である。
【図１３ｄ】本発明により光学系に対して用いることができる１つ又はそれよりも多くの部分要素の実施形態を例示的に示す模式図である。
【図１３ｅ】本発明により光学系に対して用いることができる１つ又はそれよりも多くの部分要素の実施形態を例示的に示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
最初に、本発明による偏光マニピュレータ１００の構造を原理的に説明するために図１を参照する。偏光マニピュレータ１００は、図示の実施形態では各々がフッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）から作られ、互いに対面する相補的な非球面１１０ａ及び１２０ａを有する第１の部分要素１１０及び第２の部分要素１２０を有する。この実施形態におけるように、部分要素１１０及び１２０の他方の面は各々平面であり、従って、２つの部分要素１１０と１２０とは、互いに相補し合って全体的な平行平面幾何学形状を生じる。
【００４０】
偏光マニピュレータ１００の２つの部分要素１１０と１２０の相対位置は可変であり、図１に示しているように、この変更は、模式的にしか例示していない位置マニピュレータ１５０を用いて、例示している座標系のｘ方向に実施することができる。この点に関して、図１では、光学系の光軸及び光伝播方向がｚ方向に延び、従って、光学要素１１０と１２０との相対変位は、光軸に対して垂直に発生することを仮定している。しかし、本発明は、これに限定されず、この点に関して、部分要素１１０と１２０の相対位置の変化は、代替的又は追加的に、部分要素１１０，１２０のうちの少なくとも一方の光軸（ｚ方向）に沿う方向の変位、部分要素１１０，１２０のうちの少なくとも一方の光軸に対して平行な回転軸回りの回転、又は部分要素１１０，１２０のうちの少なくとも一方の光軸に対して平行ではない回転軸回りの回転を含むことができる。
【００４１】
図示の実施形態では、部分要素１１０及び１２０の結晶材料における光結晶軸の配向は、各場合に、光学系の光軸に対して垂直な平面内、例えば、ｙ方向に延び、従って、それぞれの部分要素によって引き起こされるリターデーションは、その部分要素の厚みに比例する。この点に関して、好ましくは、第１の部分要素１１０の光結晶軸の配向は、５°よりも大きい角度、好ましくは、１０°よりも大きい角度だけ第２の部分要素１２０の光結晶軸の配向とは異なる。
【００４２】
本発明は、図１に示しているような直線複屈折を有する結晶材料から成る部分要素の構成に限定されない。より正確には、別の実施形態では、一方又は両方の部分要素は、円複屈折を含む光学的活物質（例えば、光伝播方向に対して平行な光結晶軸の配向を有する結晶石英）、及び／又は直交偏光状態の間の透過分割、すなわち、直交偏光状態の向きに依存するこれらの偏光状態の振幅関係の変化によって偏光状態に変化を引き起こす材料から作ることができる。この目的に適する材料は、例えば、１９３ｎｍの作動波長において自然の二色性を有するもの（トルマリンと同様に）、例えば、結晶石英、方解石（ＣａＣＯ3）、又はＢａ3（Ｂ3Ｏ6）2（ＢＢＯ）である。
【００４３】
更に、一方又は両方の部分要素１１０，１２０における、場合によっては直線の複屈折は、圧縮応力又は引張応力の下に置くことができる立方結晶材料（例えば、ＣａＦ2,ＢａＦ2,ＬｉＢａＦ3,Ｌｕ3Ａｌ5Ｏ12,Ｙ3Ａｌ5Ｏ12,又はＭｇＡｌ2Ｏ4）を用いて、又は圧縮応力又は引張応力の下に置くことができるアモルファス材料（例えば、石英ガラス（ＳｉＯ2））又はＭｇＦ2以外の別の光学単軸結晶材料（例えば、光伝播方向に対して平行ではない結晶軸を有するＬａＦ3,Ａｌ2Ｏ3,ＳｉＯ2）を用いて実施することができる。
【００４４】
図１３ａ〜図１３ｅは、本発明による光学系に対して用いることができる部分要素の実施形態を例示的に模式的に示しており、例示している双方向矢印は、それぞれ、位置マニピュレータ（図１３ａから図１３ｅには示していない）を用いて達成することができる光学系の光軸ＯＡに対する部分要素の位置の操作を示している。
この点に関して、部分要素は、例えば、光学的活性非球面を有する部分要素５１とすることができる（図１３ａ）。更に、部分要素は、非平面であるが球面の光学的活性面を有する部分要素とすることができる（図１３ｂ）。図１３ｃ及び図１３ｄは、互いにに補完的であり、球面構成のものである互いに対面する光学的活性面をそれぞれ有する２つの部分要素５３ａ、５３ｂ及び５４ａ、５４ｂをそれぞれ備える配置５３及び５４を示しており、これらの部分要素の相対位置の変更は、変位（単なる例として光軸ＯＡに対して垂直な平面内で変位を起こすことができる図１３ｃ）、及び同じく回転（単なる例として光軸ＯＡの回りで回転を起こすことができる図１３ｄ）の両方によって実施することができる。この点に関して、光軸に沿って部分要素によって導入されるそれぞれの最大有効リターデーションは、光学系の作動波長の４分の１よりも小さい。
図１３ｅは、同様に可能な別の手法による２つの部分要素５５ａ及び５５ｂを含む配置５５を示しており、この点に関して、複屈折分布は、それぞれ、部分要素内で光軸ＯＡに対して垂直な方向に変化し、この場合、この変化は、部分要素の厚み変化を用いてではなく、複屈折の位置変化（例えば、応力複屈折を変更する）を用いて生成される。
【００４５】
図２は、本発明による更に別の実施形態の偏光マニピュレータ２００を示している。最初に、この偏光マニピュレータ２００は、図１と類似の構造において、各々がフッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）から作られ、互いに対面する非球面の相補的な面２１０ａ及び２２０ａをそれぞれ有する２つの部分要素２１０及び２２０、及び相対位置を変更するための位置マニピュレータ２５０を含み、更に、これらに加えて、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）から作られ、部分要素２１０及び２２０の光入射面及び光出射面とそれぞれ平行な光入射面及び光出射面を有するように配置された平面プレート２３０を含む。フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）は、光学的に正の材料（ｎe−ｎo＝０．０１３５＞０）であり、サファイア（Ａｌ2Ｏ3）は、負の複屈折材料（ｎe−ｎo＝−０．０１３３＜０）であるから、（端部の）厚みｄ1、ｄ2、及びｄ3の適切な選択により、図２に示している偏光マニピュレータの開始位置では、ｚ方向に伝播される光に対して、配置全体の一部に対して得られる複屈折効果が存在しないことを可能にすることができる。例示的に、この目的のために、厚みｄ1＝ｄ2＝２．５ｍｍ及びｄ3＝５．９７３ｍｍを選択することができる。次に、以下に説明するように、２つの部分要素の相対位置変化を用いて、望ましい方式で偏光影響を調節することができる。
【００４６】
非球面２１０ａ及び２２０ａの特定の構成を用いると、これらの非球面の位置依存性は、以下に分離非球面と呼ぶ関数Ｔ（ｘ、ｙ）によって表され、以下に用いる基本開始点は、光学系内で補償される所定の外乱又はフッ化マグネシウム材料における適切に選択された厚みプロフィールであり、最後に示した厚みプロフィールは、厚み関数Ｄ（ｘ、ｙ）によって表すことができる。この場合、上述の分離球面Ｔ（ｘ、ｙ）は、望ましい厚み関数Ｄ（ｘ、ｙ）の不定積分又は積分によって与えられ、すなわち、次式が当て嵌まる。
【００４７】
【数２】
2011508409.tif 000004
【００４８】
この場合、偏光マニピュレータ１００又は２００それぞれによって与えられるリターデーションの振幅は、部分要素１１０，１２０及び２１０，２２０それぞれの相対変位に比例し、分離非球面Ｔ（ｘ、ｙ）の振幅に比例する。
【００４９】
図３ａは、光学系における偏光誘起の複屈折によって引き起こされる補償されるリターデーション分布（ｎｍ）の例を示し、それぞれ標準化した瞳座標をこのグラフの軸上、並びに図３ｂ及び図５ａ〜５ｂの更に別のグラフの軸上にもプロットしている。図３ｂは、上述の複屈折の関係する速軸の向きを示している。図４は、図２の偏光マニピュレータにおける分離非球面Ｔ（ｘ、ｙ）の振幅の式（２）に従って図３ａの外乱の補償に適する変化を示している。図５ａと図５ｂの比較から分るように、補償される所定の外乱における複屈折の速軸（図５ａ）及び本発明による偏光マニピュレータにおける複屈折の速軸（図５ｂ）のそれぞれの配向は互いに垂直である。
具体的な計算は、２５０μｍまでの２つの部分要素２１０と２２０の相対変位に対して、分離非球面Ｔ（ｘ、ｙ）の最大の振幅は、約±１９３μｍにあり、約１０ｎｍのリターデーションが与えられることを示している。
【００５０】
図６は、本発明の実施形態によるマイクロリソグラフィ投影露光装置の構造を原理的に例示する単なる模式図である。この場合、本発明の概念は、照明系と同じく投影対物系とに等しく適用することができる。図６には、例示的に、本発明による偏光マニピュレータ配置に適する位置（すなわち、瞳の近く、像の近く、又は中間像の近くの位置、又は中間位置）を矢印によって模式的にのみ示している。
【００５１】
マイクロリソグラフィ投影露光装置は、照明系３０１及び投影対物系３０２を有する。照明系３０１は、例えば、１９３ｎｍの作動波長のためのＡｒＦレーザ、及び平行光ビームを生成するためのビーム成形光学手段を含む光源ユニット３０４からの光による構造保持マスク（レチクル）の照明のためなどに機能する。光源ユニット３０４からの平行光ビームは、最初に回折光学要素３０５上に入射し、回折光学要素３０５は、それぞれの回折面構造によって定められる角度ビーム放射特性を用いて、瞳平面Ｐ１内に望ましい強度分布（例えば、双極分布又は四重極分布）を生成する。光伝播方向に回折光学要素３０５の下流には、可変直径を有する平行光ビームを生成するためのズーム対物系、及びアキシコンレンズを有する光学ユニット３０６が配置される。ズーム対物系を上流に配置された回折光学要素３０５と併用することにより、それぞれのズーム設定及びアキシコン要素の位置に依存して異なる照明構成が瞳平面Ｐ１内に生成される。図示の実施形態における光学ユニット３０６は、偏向ミラー３０７を更に含む。ビーム経路内で光伝播方向に瞳平面Ｐ１の下流には、例えば、光混合効果を得るのに適するマイクロ光学要素配置をそれ自体公知の方式で有することができる光混合デバイス３０８が配置される。光混合デバイス３０８には、光伝播方向にレンズ群３０９が続き、レンズ群３０９の下流には、レチクルマスク系（ＲＥＭＡ）を有する視野平面Ｆ１が配置され、レチクルマスク系は、光伝播方向に続くＲＥＭＡ対物系３１０により、視野平面Ｆ２内の構造保持マスク（レチクル）３０３上に投影され、それによってレチクル上で照明される領域の境界が定められる。次に、構造保持マスク３０３は、例示している例では２つの瞳平面ＰＰ１及びＰＰ２を有する投影対物系３０２により、感光層が設けられた基板３１１又はウェーハ上に投影される。
【００５２】
上記に加えて図７から図１２は、上述の１つ又はそれよりも多くの偏光マニピュレータを配置することができる投影対物系の例を用いた特定の設計を示している。
図７は、ＷＯ２００３／０７５０９６Ａ２に開示されている投影対物系４００を子午断面内に示している（この文献の図８及び表８を参照されたい）。投影対物系４００は、くびれ部、並びに第１の正のレンズ群、第２の負のレンズ群、及び第３の正のレンズ群を有する純屈折構造のものである。
【００５３】
図８は、ＷＯ２００４／０１９１２８Ａ２に開示されている投影対物系５００を子午断面内に示している（この文献の図１９，並びに表９及び表１０を参照されたい）。投影対物系５００は、第１の屈折部分系５１０、第２の反射屈折部分系５３０、及び第３の屈折部分系５４０を含み、従って、「ＲＣＲ系」とも呼ばれる。この点に関して、実物体を実像又は中間像として結像するそのような光学要素配置を表す上で「部分系」という用語を必ず用いる。言い換えれば、各部分系は、所定の物体又は中間像平面から始まって次の実像又は中間像までの全ての光学要素を必ず含む。
【００５４】
第１の屈折部分系５１０は、屈折レンズ５１１から５２０を含み、その後に第１の中間像ＩＭＩ１がビーム経路内に生成される。第２の部分系５３０は、互いに対してある角度で配置された２つのミラー面５３１及び５３２を有する二重折り返しミラーを含み、第１の部分系５１０から入射する光は、最初に、レンズ５３３及び５３４及びその後の凹ミラー５３５に向う方向にミラー面５３１で反射される。凹ミラー５３５は、部分系５１０及び５４０によって生成された像視野湾曲の実質的な補償をそれ自体公知の方式で可能にする。凹ミラー５３５において反射された光は、再度レンズ５３４及び５３３を通過した後に、二重折り返しミラーの第２のミラー面５３２において反射され、その結果、光軸ＯＡは、２度９０°だけ折り返される。第２の部分系５３０は、第２の中間像ＩＭＩ２を生成し、そこからの光は、屈折レンズ５４１から５５５を含む第３の屈折部分系５４０上に入射する。第２の中間像ＩＭＩ２は、第３の屈折部分系５４０によって像平面ＩＰ上に投影される。
【００５５】
図９を参照すると、この図には、ＷＯ２００５／０６９０５５Ａ２に開示されている投影対物系６００が子午断面内に示されている（この文献の図３２を参照されたい）。上述の投影対物系４００の設計データを表１に提供する。この点に関して、列１は、それぞれの屈折光学面、又はそうでなければ区別される光学面を提供し、列２は、その面の半径（ｍｍ）を提供し、列３は、この面における非球面の記載を任意的に含み、列４は、厚みと示しているこの面から次の面までの間隔（ｍｍ）を提供し、列５は、それぞれの面に続く材料を提供し、列６は、光学構成要素の光学的使用可能自由半直径（ｍｍ）を提供している。
【００５６】
非球面定数は表２で明らかになる。図９に太点で示し、表１及び表２に明記している面は、非球面に湾曲されたものであり、これらの面の曲率は、次の非球面式によって与えられる。
【００５７】
【数３】
2011508409.tif 000005
【００５８】
上式では、Ｐは、光軸に対して平行な着目している面の反り高さを表し、ｈは、光軸からの半径方向の間隔を表し、ｒは、着目している面の曲率半径を表し、ｃｃは、円錐定数（表７ではＫで示している）を表し、Ｃ1,Ｃ2,．．．は、表２に示している非球面定数を表している。
【００５９】
図９を参照すると、反射屈折構造にある投影対物系６００は、第１の光学部分系６１０、第２の光学部分系６２０、及び第３の光学部分系６３０を有する。第１の光学部分系６１０は、屈折レンズ６１１から６１７の配置を含み、物体平面「ＯＰ」を図９に矢印によって示している近似位置を有する第１の中間像ＩＭＩ１へと投影する。この第１の中間像ＩＭＩ１は、第２の光学部分系６２０により、図９に同様に矢印によって示している近似位置を有する第２の中間像ＩＭＩ２へと投影する。第２の光学部分系６２０の各々は、光軸に対して垂直な方向に切除された第１の凹ミラー６２１及び第２の凹ミラー６２２を含み、これらの凹ミラー６２１，６２２の反射面から像平面ＩＰへとそれぞれ光伝播を起こすことができるようにする。第２の中間像ＩＭＩ２は、第３の光学部分系６３０によって像平面ＩＰへと投影される。第３の光学部分系６３０は、屈折レンズ６３１から６４３の配置を含む。
【００６０】
図１０を参照すると、この図には、ＷＯ２００５／０６９０５５Ａ２に開示され（この文献の図３９、並びに表３９、表３９Ａを参照されたい）、合計で４つのミラーを有する更に別の反射屈折投影対物系７００が子午断面内に示されている。図１１を参照すると、この図には、ＷＯ２００５／０６９０５５Ａ２に開示され（この文献の図２１、並びに表２１、表２１Ａを参照されたい）、間にレンズが配置された２つのミラーを有する更に別の反射屈折投影対物系８００が子午断面内に示されている。図１２を参照すると、この図には、ＥＰ１，４８０，０６５Ａ２に開示され（この文献の図１９を参照されたい）、テレセントリックな偏向ミラーを有し、そのようなテレセントリック性がこれらの偏向ミラーの間の正の群によって生じる更に別の反射屈折投影対物系９００が子午断面内に示されている。中間像を有する反射屈折投影対物系のための更に別の設計は、例えば、ＵＳ６，６６５，１２６Ｂ２に開示されている。
【００６１】
本発明を特定的な実施形態を参照して説明したが、当業者には、例えば、個々の構成要素の特徴の組合せ及び／又は交換によって数々の変形及び別の実施形態が明らかであろう。従って、当業者には、そのような変形及び別の実施形態も同様に本発明に包含され、本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物の意味でのみ限定されることは明らかであろう。
【００６２】
（表１）図９に関する設計データ
【表１】
2011508409.tif 000006
【００６３】
（表２）（図９に関する非球面定数）
2011508409.tif 000007
【符号の説明】
【００６４】
１００  偏光マニピュレータ
１１０  第１の部分要素
１１０ａ、１２０ａ  相補的な互いに対面する面
１２０  第２の部分要素
１５０  位置マニピュレータ
【図１】
2011508409.tif 000008
【図２】
2011508409.tif 000009
【図３ａ】
2011508409.tif 000010
【図３ｂ】
2011508409.tif 000011
【図４】
2011508409.tif 000012
【図５ａ】
2011508409.tif 000013
【図５ｂ】
2011508409.tif 000014
【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】
2011508409.tif 000019
【図１１】
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【図１２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１３ｄ】
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【図１３ｅ】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年7月20日(2010.7.20)
【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】
光軸（ＯＡ）を有する光学系であって、
非平面の光学的有効面を有し、通過する光に対して偏光状態の変化を引き起こし、かつ第１の部分要素によって光軸（ＯＡ）に沿って導入される最大有効リターデーションが光学系の作動波長の４分の１よりも小さい第１の部分要素（１１０，２１０）と、該第１の部分要素及び第２の部分要素が互いに相補的な互いに対面する面（１１０ａ、１２０ａ；２１０ａ、２２０ａ）を有する第２の部分要素（１２０，２２０）とを有する少なくとも１つの偏光マニピュレータ（１００，２００）と、
前記第１の部分要素（１１０，２１０）及び前記第２の部分要素（１２０，２２０）の相対位置の操作のための位置マニピュレータ（１５０，２５０）と、
を含むことを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記互いに対面する面（１１０ａ、１２０ａ；２１０ａ、２２０ａ）の少なくとも１つが、非球面であることを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
通過する光に対する少なくとも１つの部分要素（１１０，２１０，１２０，２２０）が、直線複屈折、円複屈折により、及び／又は直交偏光状態のその向きに依存する振幅関係の変化により、前記偏光状態の変化を引き起こすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学系。
【請求項４】
少なくとも２つのそのような偏光マニピュレータを有し、
前記偏光マニピュレータは、それらの偏光マニピュレータの前記位置での前記近軸部分口径比が、互いから少なくとも０．１、好ましくは、少なくとも０．１５だけ異なるような方法で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項に記載の光学系。
【請求項５】
光学系を通過する光の波面に前記偏光補償器（１００，２００）によって引き起こされる変化の少なくとも部分的な補償のための波面補償器を更に有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項６】
少なくとも１つの部分要素が、
圧縮又は引張応力の下に置かれた立方結晶材料、
圧縮又は引張応力の下に置かれたアモルファス材料、又は
光学的単軸結晶材料、
を含む群から選択される材料から生成される、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項７】
前記位置マニピュレータ（１５０，２５０）は、
前記光軸に垂直な方向の少なくとも１つの部分要素（１１０，１２０；２１０，２２０）の変位、
前記光軸に平行な方向の少なくとも１つの部分要素（１１０，１２０；２１０，２２０）の変位、及び
少なくとも１つの部分要素（１１０，１２０；２１０，２２０）の回転、
である少なくとも１つの部分要素（１１０，１２０；２１０，２２０）の前記位置の変化のうちの１つ、又はそのような変化の組合せを達成するようになっている、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項８】
前記回転は、前記光軸に平行である回転軸の回りのものであることを特徴とする請求項７に記載の光学系。
【請求項９】
前記回転は、前記光軸に平行ではない回転軸の回りのものであることを特徴とする請求項７に記載の光学系。
【請求項１０】
少なくとも部分的に流体が充填された間隙が、前記第１の部分要素（１１０，２１０）と前記第２の部分要素（１２０，２２０）の間に設けられることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１１】
前記流体は、液体媒体であり、
前記液体媒体は、光学系の作動波長において前記第１及び第２の部分要素の平均屈折率から０．２よりも小さいだけ、好ましくは、０．１５よりも小さいだけ異なる屈折率を有することを特徴とする請求項１０に記載の光学系。
【請求項１２】
前記第１の部分要素（１１０，２１０）及び前記第２の部分要素（１２０，２２０）は、同じ材料から作られ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項に記載の光学系。
【請求項１３】
前記第１の部分要素（１１０，２１０）及び前記第２の部分要素（１２０，２２０）は、異なる材料から作られ、
前記偏光マニピュレータは、正の複屈折結晶材料及び同じく負の複屈折結晶材料の両方を有す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項に記載の光学系。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの部分要素の所定の開始位置における前記偏光マニピュレータは、そこを通過する光の偏光状態を変化しないままに残すことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１５】
前記偏光マニピュレータは、そこを通過するｐ偏光光に対する波面及びそこを通過するｓ偏光光に対する波面が、該偏光マニピュレータによって互いに別々に操作され、ｐ偏光光に対する及びｓ偏光光に対する該波面の平均値の該操作が、ゼロとは異なるように構成され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項に記載の光学系。
【国際調査報告】
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