(57)【要約】  結像反射光学ユニット（７）は、物体平面（５）の物体視野（４）を像平面（９）の像視野（８）に結像する少なくとも４つのミラー（Ｍ１からＭ４）を有する。光学ユニットの第１の主光線平面（ｙｚ）が、ミラーのうちの１つ（Ｍ１）において反射中の中心物体視野点の主光線（１６）の伝播によって規定される。光学ユニットの第２の主光線平面（ｘｚ）は、他のミラーのうちの１つ（Ｍ３，Ｍ４）において反射中の中心物体視野点の主光線（１６）の伝播によって規定される。２つの主光線平面（ｙｚ，ｘｚ）は、０とは異なる角度をなす。代替の又は付加的な態様において、結像光学ユニット（７）は、像視野（８）で考えた場合に、それぞれ考えられる照明角度に対して１０％の最大ダイアテニュエイション（Ｄ）、又は結像光のタンジェンシャル偏光が優位であるダイアテニュエイションを有する。両方の態様の結果は、厄介な偏光の影響が結像光学ユニットのミラーでの結像光の反射中に軽減される結像光学ユニットである。【選択図】図３
2014529106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体平面（５）の物体視野（４）を像平面（９）の像視野（８）に結像する少なくとも４つのミラー（Ｍ１からＭ４；Ｍ１からＭ６）を有し、
ミラー（Ｍ１，Ｍ２；Ｍ５，Ｍ６）において反射中の中心物体視野点の主光線（１６）の伝播によって定められる第１の主光線平面（ｙｚ）を有し、
他のミラー（Ｍ２；Ｍ３，Ｍ４）のうちの１つにおいて反射中の前記中心物体視野点の前記主光線（１６）の伝播によって定められる第２の主光線平面（ｘｙ；ｘｚ）を有する、
結像反射ＥＵＶ投影光学ユニット（７）であって、
前記２つの主光線平面（ｙｚ，ｘｙ；ｙｚ，ｘｚ）は、０とは異なる角度をなす、
ことを特徴とする結像光学ユニット。
【請求項２】
前記２つの主光線平面（ｙｚ，ｘｙ；ｙｚ，ｘｚ）は、互いに垂直であることを特徴とする請求項１に記載の結像光学ユニット。
【請求項３】
ちょうど２つの主光線平面（ｙｚ，ｘｙ；ｙｚ，ｘｚ）を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の結像光学ユニット。
【請求項４】
前記物体視野（４）と前記像視野（８）の間の結像ビーム経路における中間像（１９）を特徴とする請求項１から請求項３に記載の結像光学ユニット。
【請求項５】
物体平面（５）の物体視野（４）を像平面（９）の像視野（８）に結像する少なくとも４つのミラー（Ｍ１からＭ４；Ｍ１からＭ６）を有し、
少なくとも０．４の像側開口数を有する、
結像反射光学ユニット（７）であって、
前記像視野（８）で考えた場合に、特定のそれぞれ考えられる照明角度に対して１０％の最大ダイアテニュエイション（Ｄ）を有する、
ことを特徴とする結像光学ユニット。
【請求項６】
前記像視野（８）にわたって考えた場合に、全ての瞳座標（ｂｘ，ｂｙ）に対して２０％の最大ダイアテニュエイション（Ｄ）を有することを特徴とする請求項５に記載の結像光学ユニット。
【請求項７】
物体平面（５）の物体視野（４）を像平面（９）の像視野（８）に結像する少なくとも４つのミラー（Ｍ１からＭ４；Ｍ１からＭ６）を有し、
少なくとも０．４の像側開口数を有する、
結像反射光学ユニット（７）であって、
結像光学ユニット（７）が、前記像視野（８）で考えた場合に、特定の照明角度に対するダイアテニュエイションを有し、該ダイアテニュエイションは、光学ユニット（７）の瞳の中心に対してタンジェンシャルに偏光された結像光をそれと垂直に偏光された結像光よりも低い程度に減衰させる、
ことを特徴とする結像反射光学ユニット。
【請求項８】
物体視野（８）を照明光又は結像光（３）で照明するための照明光学ユニット（６）を有し、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の結像光学ユニット（７）を有する、
ことを特徴とする照明系。
【請求項９】
請求項８に記載の照明系を有し、
照明光又は結像光（３）を発生させるための光源（２）を有する、
ことを特徴とする投影露光装置。
【請求項１０】
投影リソグラフィによる微細又はナノ構造化構成要素の製造方法であって、
感光材料の層が少なくとも各区画に上に付加された基板（１２）を与える段階と、
結像される構造を有するレチクル（１０）を与える段階と、
請求項９に記載の投影露光装置を与える段階と、
前記投影露光装置（１）を用いて、前記レチクル（１０）の少なくとも１区画を前記基板（１２）の前記感光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。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法に従って製造された構成要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ドイツ特許出願第１０  ２０１１  ０８３  ８８８．０号の内容が、引用によって組み込まれている。
【０００２】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載の結像反射ＥＵＶ投影光学ユニット、並びに請求項５及び請求項７のプリアンブルに記載の結像反射光学ユニットに関する。
【背景技術】
【０００３】
そのような結像光学ユニットは、ＵＳ  ２０１０／０２３１８８６  Ａ１から公知である。そのような結像光学ユニットは、投影露光装置の一部であり、かつ集積回路を生成するために投影リソグラフィにおいてレチクルの構造が結像される時に使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ  ２０１０／０２３１８８６  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、厄介な偏光の影響が軽減されるような、冒頭に挙げたタイプの結像光学ユニットを開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様により、この目的は、請求項１に記載の特徴を有する結像光学ユニットによって達成される。
【０００７】
本発明により、０とは異なる角度をなす少なくとも２つの主光線平面を通じて伝播する主光線を与えることにより、厄介な偏光の影響を軽減することができることが明らかになった。すなわち、中心物体視野点の主光線は、もはやちょうど１つの平面内で進まない。これは、それぞれのミラー上の入射平面に対して第１に垂直で、第２に平行で一般的に異なる、ミラー反射率への偏光の影響を補償するのに使用することができる。主光線の伝播によってそれぞれの主光線平面を定めることは、ミラー上に入射する中心物体視野点の主光線及びミラーから射出する中心物体視野点の主光線が、０とは異なる角度をなし、かつ主光線平面を張ること、すなわち、主光線が主光線平面に存在することを意味する。本発明による光学ユニットによって軽減することができる厄介な偏光の影響は、結像光学ユニットの大きい像視野側開口数の結果としての大きい照明角度の結果として出現する可能性がある。厄介な偏光の影響は、光学ユニットのミラーにおける結像光の反射中に出現する可能性がある。
【０００８】
結像光学ユニットは、少なくとも０．４の像側開口数を有することができる。結像光学ユニットの像視野は、少なくとも１ｍｍ2の面積を有することができる。結像光学ユニットの像視野は、１ｍｍ2よりも大きい面積を有することができ、１０ｍｍよりも大きい横寸法を有することができる。ここでは、像視野は、結像光学ユニットが所定の値よりも小さい収差しか伴わない結像を可能にする区域である。
【０００９】
請求項２に記載の互いに垂直な主光線平面は、厄介な偏光の影響を軽減するのに特に適することが見出されている。
【００１０】
請求項３に記載のちょうど２つの主光線平面は、それ程複雑でない結像光学ユニットの設計を可能にする。
【００１１】
請求項４に記載の中間像は、結像光学ユニットにおけるビーム経路プロフィールにおける入射角に影響を及ぼすことを可能にし、これは、厄介な偏光の影響を軽減する際の追加の自由度として使用することができる。結像光学ユニットは、ちょうど１つの中間像を有することができる。１つよりも多い中間像を有する他の実施形態も可能である。
【００１２】
更に別の態様により、冒頭に挙げた目的は、請求項５に特定される特徴を有する結像光学ユニットによって達成される。
【００１３】
ここで、ダイアテニュエイション(diattenuation)は、次式として定められる。
2014529106.tif 000003
ここで、ｕは、結像光の最大反射偏光方向に対する結像光学ユニット内の全てのミラーの全体反射率を表し、ｖは、これに垂直な結像光の偏光に対する対応する全体反射率を表している。
【００１４】
本発明により、本発明の様々な態様が、結像中に相互作用する照明の回折次数の偏光分布を実現することを可能にし、この偏光分布が、小さいダイアテニュエイションか、又は照明のタンジェンシャル偏光が優位なダイアテニュエイション、すなわち、タンジェンシャル偏光成分が、それに対して垂直な半径方向偏光成分よりも高い反射率で反射光学ユニットのミラーで反射されるダイアテニュエイションかのいずれかを引き起こすことが明らかになった。タンジェンシャル偏光が優位であることにより、結像中の厄介な偏光の影響が軽減される。
【００１５】
本発明により、０とは異なる角度をなす複数の主光線平面にわたる光線誘導は、厄介な偏光の影響を軽減するためのオプションを提供することが明らかになった。そうする際に、ダイアテニュエイションを瞳座標とは独立に又は照明角度とは独立に最小にすることは必須ではないことが明らかになった。特定の用途に関して、ダイアテニュエイションは、それぞれ特定の絶対照明角度に対して、すなわち、同じ半径を有する、すなわち、瞳中心からの同じ距離を有する瞳座標の全ての対に対して小さく保つだけで十分であり、ダイアテニュエイションは、勿論、様々な絶対照明角度に対して異なることができる。一例として、全ての瞳座標にわたって小さい最大ダイアテニュエイションは、光学ユニットのミラー上で小さい最大入射角を有する結像反射光学ユニット、例えば、２０°を超えない、１５°を超えない、又は更にそれよりも小さい最大入射角を有する結像反射光学ユニットを使用することによって実現することができる。特に最大像側開口数の領域において、結像光学ユニットの設計は、本発明により、１０％未満の小さい最大ダイアテニュエイションがそこに存在するか、又は結像光学ユニットの瞳の中心に対してタンジェンシャルである偏光が優位であるダイアテニュエイションがそこに存在するかのいずれかであるように設計される。結像光学ユニットは、ちょうど１つの中間像を有することができる。１つよりも多い中間像を有する他の実施形態も可能である。結像反射光学ユニットは、ＥＵＶ投影光学ユニットとして具現化することができる。結像光学ユニットの像視野は、１ｍｍ2よりも大きい面積を有することができ、かつ１０ｍｍよりも大きい横寸法を有することができる。ここでは、像視野は、結像光学ユニットが所定の値よりも小さい収差しか伴わない結像を可能にする区域である。
【００１６】
請求項６に記載の全ての瞳座標に対する小さい最大ダイアテニュエイションは特に有利である。
【００１７】
更に別の態様により、冒頭に挙げた目的は、請求項７に特定される特徴を有する結像光学ユニットによって達成される。
【００１８】
タンジェンシャルダイアテニュエイションとも呼ばれる、結像光学ユニットの瞳中心に対してタンジェンシャルである偏光が優位である請求項７に記載の結像光学ユニットの利点は、最初の２つの態様による結像光学ユニットに関連して上述したものに対応する。タンジェンシャルダイアテニュエイションが存在する特定の照明角度は、特定の絶対照明角度、又はこの特定の絶対照明角度付近の照明角度範囲とすることができる。環状照明設定は、そのような照明の例である。タンジェンシャルダイアテニュエイションは、こうして環状照明設定全体に対して存在することができる。特定の瞳座標の周囲の領域もタンジェンシャルダイアテニュエイションを有することができる。他の照明角度ではタンジェンシャルダイアテニュエイションは必要ではない。一例として、四重極照明設定の場合には、個々の極がタンジェンシャルダイアテニュエイションを有することができ、一方で他は持たない。タンジェンシャルダイアテニュエイションは、最も大きい照明角度で存在し、すなわち、結像光学ユニットの縁側瞳座標に存在することができる。結像光学ユニットの瞳の中心の領域内の小さい照明角度の場合には、ダイアテニュエイションは、タンジェンシャル方向から外れる可能性がある。一例として、中心からの開口数の半分を覆う瞳座標の領域内のダイアテニュエイションは、最大で２０％又は最大で１０％とすることができる。タンジェンシャルダイアテニュエイションは、こうしてこの瞳境界の外側、すなわち、より大きい照明角度に向けて存在することができる。瞳境界は、像側開口数の半分の位置にあることは必須ではなく、むしろ、それは、開口数の３０％と７０％の間の領域内の異なる点にある可能性もある。
【００１９】
以上の本発明による結像光学ユニットの特徴は、組合せで実施することもできる。すなわち、特定された小さいダイアテニュエイション値又はタンジェンシャル偏光を優位とするためのダイアテニュエイションは、０とは異なる角度をなす少なくとも２つの主光線平面を通る光線誘導によって達成することができる。
【００２０】
請求項８に記載の照明系、請求項９に記載の投影露光装置、請求項１０に記載の製造方法、及び請求項１１に記載の微細又はナノ構造化構成要素の利点は、結像光学ユニットに関連して上述したものに対応する。
【００２１】
本発明の例示的な実施形態を図面に基づいて以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ＥＵＶマイクロリソグラフィのための投影露光装置の概略図である。
【図２】中心物体視野点の主光線のビーム経路を略示した６つのミラーを有する投影露光装置の反射結像光学ユニットの略部分斜視図である。
【図３】４つのミラーを有する反射結像光学ユニットの更に別の実施形態の図である。
【図４】図４ａから図４ｃは、図３に記載の結像光学ユニットでの照明角度に依存して中心像視野点を照明する結像光に対するダイアテニュエイションの依存性に関する２つの図及び陰影目盛りを示す図である。
【図５】４つのミラーを有する反射結像光学ユニットの更に別の実施形態の図である。
【図６】図６ａから図６ｃは、図５に記載の結像光学ユニットでの照明角度に依存して中心像視野点を照明する結像光に対するダイアテニュエイションの依存性を示す図４と類似の図である。
【図７】順に複数の視野点からの複数の個々の光線のビーム経路を示す６つのミラーを有する投影露光装置の反射結像光学ユニットの更に別の実施形態のミラー配置の斜視図である。
【図８】順に複数の視野点からの複数の個々の光線のビーム経路を示す６つのミラーを有する投影露光装置の反射結像光学ユニットの更に別の実施形態のミラー配置の斜視図である。
【図９】順に複数の視野点からの複数の個々の光線のビーム経路を示す６つのミラーを有する投影露光装置の反射結像光学ユニットの更に別の実施形態のミラー配置の斜視図である。
【図１０】図７から図９に記載の結像光学ユニットでの照明角度に依存して中心像視野点を照明する結像光に対するダイアテニュエイションの依存性を示す図４と類似の図である。
【図１１】図７から図９に記載の結像光学ユニットの側面図である。
【図１２】図７から図９に記載の結像光学ユニットの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
ＥＵＶ投影リソグラフィのための投影露光装置１は、照明光又は結像光３のための光源２を有する。光源２は、例えば、５ｎｍと３０ｎｍの間、より具体的には５ｎｍと１０ｎｍの間の波長範囲、又は１３．５ｎｍ付近の光を生成するＥＵＶ光源である。照明光３のビーム経路を図１に非常に概略的に例示している。照明光学ユニット６は、光源２からの照明光３を物体平面５の物体視野４に誘導するように機能する。物体視野４を像平面９の像視野８に所定の縮小スケールで結像するために、投影光学ユニット又は結像光学ユニット７が使用される。投影光学ユニット７には、図２及びそれ以降に例示する例示的な実施形態のうちの１つを使用することができる。図１に記載の投影光学ユニット７は、４という縮小率を有する。他の縮小スケール、例えば、４倍、５倍、又は８倍よりも大きい縮小スケールも可能である。投影光学ユニット７では、像平面９は、物体平面５と平行に配置される。レチクルとも呼ばれる反射マスク１０のうちで物体視野４と一致する区画が結像される。反射マスク１０は、レチクルホルダ１１によって保持される。
【００２４】
投影光学ユニット７による結像は、基板ホルダ１３によって担持されるウェーハの形態にある基板１２の面上に生じる。図１は、レチクル１０と投影光学ユニット７の間にこの投影光学ユニットに入射する照明光３の光線ビーム１４を示し、投影光学ユニット７と基板１２の間に投影光学ユニット７から射出する照明光３の光線ビーム１５を示している。投影光学ユニット７の像視野側開口数は０．４である。図１には、この開口数を正確なものではない縮尺で再現している。
【００２５】
投影露光装置１及び投影光学ユニット７の様々な実施形態の説明を容易にするために、図面内には直交ｘｙｚ座標系を指定しており、この座標系から、図内に例示する構成要素の位置関係が明らかになる。図１では、ｘ方向は、作図面と垂直に作図面に向けて延びている。ｙ方向は右に延び、ｚ方向は下向きに延びている。
【００２６】
投影露光装置１はスキャナ型のものである。投影露光装置１の作動中に、レチクル１０とウェーハ１２の両方がｙ方向に走査される。ウェーハ１２の個々の露光の合間にレチクル１０及びウェーハ１２のｙ方向の段階的な変位が行われるステッパ型の投影露光装置も可能である。
【００２７】
図２は、投影光学ユニット７の実施形態を略示している。図２には、物体視野４と像視野８の間に中心物体視野点の主光線１６のビーム経路を示している。図２に記載の投影光学ユニット７は、物体視野４から始まる主光線１６のビーム経路のシーケンスでＭ１からＭ６まで番号が順番に振られた合計で６つのミラーを有する。
【００２８】
図２では、図示の全てのものは、ミラーＭ１からＭ６の反射面の概略的な区画でしかなく、保持構造又は支持基板の例示も割愛している。図２の斜視図では、ミラーＭ２の反射面から離れる方向に向く後面を見ることができる。図２に記載の図は、ミラーＭ４からＭ６のための子午断面図である。
【００２９】
主光線１６は、物体視野４とミラーＭ１の間でｙｚ平面と平行に進む。ミラーＭ１は、主光線１６をｘｙ平面と平行な主光線平面内に偏向する。主光線１６は、ミラーＭ１とＭ４の間でｘｙ平面と平行に進む。ミラーＭ４は、ｘｙ平面と平行な主光線平面からの主光線１６をｙｚ平面と平行な主光線平面に偏向する。主光線１６は、ミラーＭ４と像視野８の間でｙｚ平面と平行に進み、ミラーＭ４と像視野８の間の主光線１６のｙｚプロフィール平面は、物体視野４とミラーＭ１の間のｙｚプロフィール平面と一致する。
【００３０】
ミラーＭ６は掩蔽され、すなわち、それは、ミラーＭ４とＭ５の間のビーム経路に結像光３のための通過開口部１７を有する。
【００３１】
図２に記載の結像光学ユニット７の第１の主光線平面は、ミラーＭ５において反射中の主光線１６のプロフィールによって規定される。ミラーＭ５上に入射する主光線区画１６M5とミラーＭ５から射出する主光線区画１６M6は、０とは異なる角度αを含み、従って、ｙｚ主光線平面を張る。
【００３２】
第２の主光線平面は、ミラーＭ２において反射中の主光線１６のプロフィールによって規定される。ミラーＭ２で反射される２つの主光線１６M2と１６M3も同じく０とは異なる角度をなし、ｘｙ平面と平行な第２のｙｚ主光線平面を張る。
【００３３】
ミラーＭ５及びＭ２によって規定され、かつｙｚ平面及びｘｙ平面と平行な２つの主光線平面は、０とは異なる角度をなし、特にこれらの平面は互いに垂直である。
【００３４】
図２に記載の結像光学ユニット７は、ちょうど２つの主光線平面を有する。
【００３５】
結像光３が、０とは異なる角度をなす２つの主光線平面を通って進む結果として、結像光学ユニット７を通過するときの結像光３のダイアテニュエイションの均等化が達成される。
【００３６】
照明光３は、第１にｘｙ平面に、そして第２にｙｚ平面に偏光成分を有する。値：
2014529106.tif 000004
は、結像光学ユニット７のダイアテニュエイションと呼ばれ、ここで、ｕは、結像光学ユニット内の全てのミラーＭ１からＭ６の最大反射偏光方向における全体反射率を表し、ｖは、この方向に対して垂直な対応する全体反射率を表している。
【００３７】
結像光学ユニット７の像視野８のいずれかの像視野点を照明する際に用いるそれぞれ考えられる絶対照明角度に対して、図２に記載の結像光学ユニット７は、１０％の最大ダイアテニュエイションを有する。
【００３８】
照明角度は、像平面９上の中心像視野点を貫通する法線から始めて測定される。
【００３９】
図２に記載の結像光学ユニット７は、像視野８にわたって考えた場合に、全ての照明角度に対して２０％の最大ダイアテニュエイションを有するように構成することができる。
【００４０】
図３は、結像光学ユニット７の更に別の実施形態を示している。この実施形態は、投影目的に最適化されておらず、原理を説明するために役立つものである。中心物体視野点の主光線１６のプロフィールに加えて、中心像視野点の様々な瞳座標又は照明角度に属する少数の更に別の結像光線１８のプロフィールを示している。
【００４１】
図３に記載の結像光学ユニット７は、物体視野４から始まる個々の光線１６、１８のビーム経路のシーケンスでＭ１からＭ６まで番号が順番に振られた合計で６つのミラーを有する。ここでもまた、それは、図示の保持構造及び基板なしの反射面の区画である。ミラーＭ１からＭ４は、モリブデン／シリコン二重層の形態にある二重層コーティングを担持する。図３に記載の結像光学ユニット７は、１３．５ｎｍの使用波長に向けて設計される。図３に記載の結像光学ユニット７の結像スケールは１倍である。像視野側開口は０．２である。
【００４２】
物体視野４とミラーＭ３の間では、主光線１６は、ｙｚ平面と平行な第１の主光線平面内で進む。この第１のｙｚ主光線平面は、図２に記載の実施形態の状況で上述したように、例えば、ミラーＭ１及びＭ２において反射中の主光線１６のプロフィールによって規定される。
【００４３】
ミラーＭ３は、主光線１６を第１の主光線平面から外れるように偏向し、主光線１６は、ミラーＭ３での反射に続いて像視野８に至るまでｘｚ平面内で進む。ミラーＭ４は、ｙｚ平面の外側に配置され、かつ図３の作図面の前又は背後に置くことができる。
【００４４】
主光線１６は、ミラーＭ４と像視野８の間でｚ軸と平行に進む。
【００４５】
図３に記載の結像光学ユニット７の第２の主光線平面、すなわち、ｘｚ軸と平行な平面は、例えば、ミラーＭ３及びＭ４において反射中の主光線１６のプロフィールによって規定される。
【００４６】
図４は、中心像視野点の照明角度に対するダイアテニュエイションＤの依存性を示している。
【００４７】
図４ｂには、例えば、図３に記載の光学ユニット７の入射瞳におけるそれぞれの瞳座標ｂｘ、ｂｙのダイアテニュエイションＤ（ｂx，ｂy）がプロットされている。同じ半径、すなわち、光学ユニット７の入射瞳の中心と一致する図４ａ及び図４ｂに記載の座標系の原点からの同じ距離を有する瞳座標は、同じ照明角度に属する。従って、値ｂx2＋ｂy2は、像平面上で中心像視野点を通る法線から始めて測定される絶対照明角度に対する尺度となり、第１にｘｚ平面内で、そして第２にｙｚ平面内で測定される、この法線に対してそれぞれ考えられる照明角度の角度は、図３に記載の結像光学ユニット７の像視野側開口数を単位とする瞳座標の値ｂx，ｂyである。図４ａ及び図４ｂには、ダイアテニュエイションＤを百分率でプロットしている。
【００４８】
瞳座標ｂx，ｂyに依存するそれぞれの値Ｄは、図４ｃに指定している陰影目盛りに示している。図４ａ及び図４ｂの中心、すなわち、垂直照明の領域内の最小瞳座標では、ダイアテニュエイションは小さい。ダイアテニュエイションＤ（ｂx，ｂy）は、外側に向けて、すなわち、より大きい絶対照明角度まで増大し、ダイアテニュエイションの値プロフィールはほぼ回転対称である。従って、所定の絶対開口数の場合に、すなわち、それぞれ考えられる絶対照明角度の場合には、この絶対照明角度における平均ダイアテニュエイション値付近のダイアテニュエイションＤの変化は小さく、最大像視野側開口数の領域内の照明角度は別として、２０％よりも小さく、更に小さい照明角度では１０％よりも小さい。図４ｂに記載の図では、それぞれ考えられる照明角度でのダイアテニュエイションは、この照明角度における平均ダイアテニュエイション値から１０％よりも小さく変化する。
【００４９】
絶対値を用いてプロットしたダイアテニュエイションＤに加えて、図４ａは、結像光学ユニット７のミラーＭ１からＭ４によって優位に反射される偏光方向の分布もそれぞれの瞳座標ｂxに示している。図４ａの第２象限の領域内、すなわち、負のｂx値及び正のｂy値では、良好な近似で瞳中心の周囲にタンジェンシャル偏光に対する優位性が存在する。このタンジェンシャル偏光に対する優位性の近似は、制限付きではあるが、依然として図４ａの第１及び第３の瞳座標象限にも適用される。タンジェンシャル偏光に対する優位性は、ダイアテニュエイションに対する絶対値が例えば２０％よりも大きい場合であっても、結像に対して有利である。図４ｃの陰影目盛りに記載のダイアテニュエイション値の遷移と遷移の間の境界線も、ここでもまた図４ａに実線で明らかにされている。
【００５０】
下記では、図５及び図６を用いて、結像光学ユニット７の更に別の実施形態を説明する。図１から図４、特に図３及び図４を参照して上述したものに対応する構成要素及び機能は同じ参照符号を有し、これらに対しては再度詳細には解説しない。
【００５１】
図３に記載の結像光学ユニット７とは対照的に、図５に記載の結像光学ユニット７は、ミラーＭ２とＭ３の間のビーム経路に中間像１９を有する。その結果、特にその後のミラーＭ３及びＭ４上で結像光線１８の入射角分布の変化がある。それによって結像光３の偏光成分の反射率に関して、特に、ミラーＭ３及びＭ４の第１にｘｚ平面と平行に、第２にｙｚ平面と平行に相応に変更された影響が生じる。
【００５２】
図６は、次に、図５に記載の結像光学ユニット７全体に対して得られたダイアテニュエイションを示している。最大照明角度は別として、照明角度の大部分に対して事実上消失する全体的に非常に小さいダイアテニュエイションしか存在しない。１５％よりも高いダイアテニュエイションは、図６ｂに記載の瞳座標の第１象限の領域、すなわち、正のｂx値及び正のｂy値の領域内にしか存在しない。事実上全ての瞳座標において、２０％を超えないダイアテニュエイションしか存在しない。
【００５３】
ここでは、記載した結像光学ユニット７の実施形態は、各場合に反射光学ユニットであり、すなわち、屈折構成要素のない純粋なミラー光学ユニットである。
【００５４】
下記では、図７から図１２を用いて、結像光学ユニット７の更に別の実施形態を説明する。図１から図６、特に図３及び図４を参照して上述したものに対応する構成要素及び機能は同じ参照符号を有し、これらに対しては再度詳細には解説しない。図７及びそれ以降に記載の結像光学ユニット７の構成要素の位置関係を説明するために以下に使用する直交ｘｙｚ座標系は、図１から図６を参照して上記に用いたｘｙｚ座標系と比較してｚ軸の回りに９０°だけ回転されており、従って、レチクル１０及びウェーハ１２の走査は、今度はｘ方向に行われる。
【００５５】
図７から図１２に記載の結像光学ユニット７は、物体視野４と像視野８の間の結像ビーム経路内で照明光３が当たるシーケンスで番号が順番に振られた合計で６つのミラーを有する。ここに示すのは、複数の物体視野点から順に始まる照明光３の複数の個々の光線の結像ビーム経路である。像視野８は、ｘ方向に２ｍｍの視野寸法を有し、ｙ方向に２６ｍｍの視野寸法を有する。それに応じて物体視野４は、ｘ方向とｙ方向の両方において４倍だけ拡大された寸法を有する。従って、図７及びそれ以降に記載の結像光学ユニット７は、物体視野４と像視野８の間に４倍の縮小を与える。ミラーＭ２には、照明光又は結像光３のビームを制限する開口絞りが取り付けられる。この開口絞りは、ミラーＭ２上のコーティングとして具現化することができる。
【００５６】
ミラーＭ１からＭ４は、ｘｚ平面と垂直に延びてｙｚ平面に対して傾斜された共通平面に存在する。ミラーＭ３からＭ６及び像視野８は、ｘｚ平面と平行に延びる第２の平面に配置される。物体視野４及びミラーＭ１及びＭ２も、ｘｚ平面と平行でありかつミラーＭ３からＭ６が存在する平面から離間した平面に存在する。主光線平面ｙｚ及び主光線平面ｘｚは、直交ｘｙｚ座標系の一部であり、かつ９０°の角度をなし、すなわち、これらの平面は互いに垂直である。ミラーＭ４とＭ５の間の結像ビーム経路には、中間像１９が存在する。この中間像は、空間的に最後のミラーＭ６内の通過開口部２０の領域内に置かれ、ミラーＭ４とＭ５の間で伝達される照明光３は、この通過開口部を通ってミラーＭ６を通過する。
【００５７】
図７から図１２に記載の結像光学ユニット７は、０．４５という像側開口数を有する。図７から図１２に記載の結像光学ユニット７の縮小スケールは４ｘである。物体平面５に対する法線に対する結像光３の主光線角度ＣＲＡ（図１２を参照されたい）は、物体視野４の中心視野点において９．５°である。
【００５８】
下記では、図７から図１２に記載の結像光学ユニット７の光学設計を光学設計プログラム「ＣＯＤＥ  Ｖ（登録商標）」からの設計データに基づいて説明する。
【００５９】
ミラーＭ１からＭ６の自由反射曲面は、次式によって説明される。
2014529106.tif 000005
Ｚは、点ｘ，ｙ（ｘ2＋ｙ2＝ｒ2）での自由曲面の矢高である。
【００６０】
ｃは、対応する非球面レンズの頂点曲率に対応する定数である。ｋは、対応する非球面レンズの円錐定数に対応する。ｃijは、単項式ｘiｙjの係数である。ｃ、ｋ、及びｃijの値は、一般的に結像光学ユニット７内のミラーの望ましい光学的性質に基づいて決定される。
【００６１】
自由曲面は、例えば、光学設計プログラム「ＣＯＤＥ  Ｖ（登録商標）」のマニュアルに記載されているゼルニケ多項式によって数学的に説明することができる。代替的に、自由曲面は、２次元スプライン面を用いて説明することができる。この２次元スプライン面の例は、ベジェ曲面又は不均一有理基底スプライン（ＮＵＲＢＳ）である。一例として、２次元スプライン面は、ｘｙ平面内の点の格子とそれに関するｚ値とにより、又はこれらの点とそれに関する勾配とによって説明することができる。スプライン面のそれぞれのタイプに基づいて、例えば、連続性及び微分可能性に関して特定の性質を有する多項式又は関数を用いた格子点の間の内挿によって完全な面が得られる。これらの多項式又は関数の例は、解析関数である。
【００６２】
ミラーＭ１からＭ６は、入射するＥＵＶ照明光３に対するこれらのミラーの反射を最適化するために、複数の反射層を担持する。反射の最適化は、ミラー面上への照明光又は結像光３の個々の光線の入射角が垂直入射に近い程改善することができる。
【００６３】
以下の光学設計表のうちの最初のもの（表１）は、光学面、すなわち、ミラーＭ１からＭ６の反射面に関する頂点曲率の逆数（半径）をそれぞれ明記している。
【００６４】
以下の表のうちの第２のもの（表２）は、ミラーＭ１からＭ６の偏心及び傾き値又は傾斜値を平行移動パラメータＸＤＥ、ＹＤＥ、ＺＤＥ及び回転パラメータＡＤＥ、ＢＤＥ、ＣＤＥの形態で明記している。
【００６５】
これらのパラメータの意味は、光学設計プログラム「ＣＯＤＥ  Ｖ（登録商標）」から公知のものに対応する。この意味に対しては、再度下記で簡単に以下に説明する。しかし、偏心に関しては、「ＣＯＤＥ  Ｖ（登録商標）」から公知の説明とは対照的にｙ軸の回りの１８０°の付加的な回転が行われることに注意しなければならない。それによってミラーの間、又は基準面の間の正の距離値が生じる。「ＣＯＤＥ  Ｖ（登録商標）」を用いて光線交点側を定める時に、光線交点側（ＳＩＤ）は、「ＮＥＧ」に設定されることになる。そのような交点側（ＳＩＤ）パラメータは、例えば、「ＣＯＤＥ  Ｖ（登録商標）」１０．４参照マニュアル、第Ｉ巻、２０１１年９月の４〜６０ページ及びそれ以降に記載されている。
【００６６】
ＡＤＥ  ｘ軸の回りの度を単位とする角度アルファによる面の回転
ＢＤＥ  ｙ’軸の回りの度を単位とする角度ベータによる面の回転であり、これは、次に、ｙ軸を回転させることによって出現する
ＣＤＥ  第１にｘ軸の回り及び第２にｙ’軸の回りの回転によってｚ軸から出現したｚ’’軸の回りの度を単位とする角度ガンマによる面の回転
ＸＤＥ  ｘ軸における面のｍｍを単位とする平行移動
ＹＤＥ  ｙ軸における面のｍｍを単位とする平行移動
ＺＤＥ  ｚ軸における面のｍｍを単位とする平行移動
【００６７】
第３の以下の表（表３ａ及び表３ｂ）は、ミラーＭ１からＭ６に関する上述の自由曲面方程式における単項式ｘiｙjの係数ｃijを明記している。
【００６８】
（表１）
2014529106.tif 000006
【００６９】
（表２）
2014529106.tif 000007
【００７０】
（表３ａ）
2014529106.tif 000008
2014529106.tif 000009
【００７１】
（表３ｂ）
2014529106.tif 000010
2014529106.tif 000011
【００７２】
ミラーＭ１からＭ５の各々は、照明光３のための通過開口部を持たない。
【００７３】
断面において、ミラーＭ３及びＭ６は背中合わせに位置する。
【００７４】
図１０は、図７から図１２に記載の結像光学ユニット７全体に対して得られたダイアテニュエイションを示している。最大照明角度は別として、全体的に、照明角度の大部分に対して事実上消失する非常に小さいダイアテニュエイションしか存在しない。ダイアテニュエイションは、各場合に観察される瞳座標の領域内で２０％よりも小さい。
【００７５】
微細又はナノ構造化構成要素、具体的にはマイクロチップ、特にメモリチップの形態にある半導体構成要素を生成するために、投影露光装置１は以下の通りに使用される。最初に反射マスク１０及び基板１２が与えられる。次に、投影露光装置１を用いて、レチクル１０上の構造がウェーハ１２の感光層上に投影される。次に、ウェーハ１２上に微細又はナノ構造が生成され、その後に感光層を現像することによって微細構造化構成要素が生成される。
【図１】
2014529106.tif 000012
【図２】
2014529106.tif 000013
【図３】
2014529106.tif 000014
【図４ａ】
2014529106.tif 000015
【図４ｂ】
2014529106.tif 000016
【図４ｃ】
2014529106.tif 000017
【図５】
2014529106.tif 000018
【図６ａ】
2014529106.tif 000019
【図６ｂ】
2014529106.tif 000020
【図６ｃ】
2014529106.tif 000021
【図７】
2014529106.tif 000022
【図８】
2014529106.tif 000023
【図９】
2014529106.tif 000024
【図１０】
2014529106.tif 000025
【図１１】
2014529106.tif 000026
【図１２】
2014529106.tif 000027
【国際調査報告】
2014529106.tif 000028
2014529106.tif 000029