(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像される物体（７）を配置することができる物体視野（５）を照明光（１６）で照明するための投影リソグラフィのための照明光学ユニット（４；４９；６１）であって、
複数の視野ファセット（２０）を有する視野ファセットミラー（１９）を有し、
複数の瞳ファセット（２８）を有する少なくとも１つの瞳ファセットミラー（２５）を有し、
前記視野ファセット（２０）は、伝達光学ユニット（２１，２５，３９）によって前記物体視野（５）内に結像され、
瞳ファセットミラー偏光区画上に入射する光は、その偏光状態をそのような瞳ファセットミラー偏光区画によって変更され、
瞳ファセットミラー中立区画上に入射する光は、その偏光状態をそのような瞳ファセットミラー中立区画によって変更されず、
少なくとも１つの前記瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０；５１；２９，３０，６３）を有し、これが、前記照明光（１６）の部分ビームを案内するように位置合わせされた、前記視野ファセット（２０）のうちの１つと、前記瞳ファセット（２８）のうちの１つとによってそれぞれ形成される照明チャネルに沿う該照明光（１６）の照明ビーム経路（３１）の入射角が、該瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０；５１；２９，３０，６３）の該瞳ファセット（２８）上の多層反射コーティングのブリュースター角から最大で２０°だけ該瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０；５１；２９，３０，６３）の該瞳ファセット（２８）においてずれるように配置され、
少なくとも１つの前記瞳ファセットミラー中立区画（３４；５２）を有し、これが、前記照明光（１６）の部分ビームを案内するように位置合わせされた、前記視野ファセット（２０）のうちの１つと、前記瞳ファセット（２８）のうちの１つとによってそれぞれ形成される照明チャネルに沿う該照明光（１６）の照明ビーム経路（３７）の入射角が、該瞳ファセットミラー中立区画（３４；５２）の該瞳ファセット（２８）上への法線入射から最大で２０°だけ該瞳ファセットミラー中立区画（３４；５２）の該瞳ファセット（２８）においてずれるように配置される、
ことを特徴とする照明光学ユニット（４；４９；６１）。
【請求項２】
前記視野ファセットミラー（１９）は、視野ファセット（２０）の傾斜位置に基づいて前記瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０；５１；２９，３０，６３）と前記瞳ファセットミラー中立区画（３４；５２）とが前記照明光（１６）によって入射を交互に受けることができるように傾斜させることができる視野ファセット（２０）を用いて具現化されることを特徴とする請求項１に記載の照明光学ユニット。
【請求項３】
前記視野ファセットミラー（１９）は、該視野ファセットミラー（１９）の傾斜位置に基づいて前記瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０；５１；２９，３０，６３）と前記瞳ファセットミラー中立区画（３４；５２）とが前記照明光（１６）による入射を交互に受けることができるように全体的に傾斜させることができるように具現化されることを特徴とする請求項１に記載の照明光学ユニット。
【請求項４】
前記瞳ファセットミラー中立区画（３４）に対する前記照明ビーム経路（３７）の中心主光線（４０）の案内が、前記少なくとも１つの瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０）に対する前記照明ビーム経路（３１）の中心主光線（４１）の主案内平面（４２）を少なくとも区画的に外れて位置し、該主案内平面（４２）は、前記視野ファセットミラー（１９）の反射面の中心（４３）と、前記瞳ファセットミラー（２５）の反射面の中心（３２ａ）と、中心物体視野点（４４）とによって定めら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項に記載の照明光学ユニット。
【請求項５】
前記瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０；５１；２９，３０，６３）と前記瞳ファセットミラー中立区画（３４；５２）は、１つのかつ同じ瞳ファセットミラー（２５）の区画であ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項に記載の照明光学ユニット。
【請求項６】
前記瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０）のうちの少なくとも１つが、前記瞳ファセットミラー中立区画（３４）の周りに少なくとも部分円の形態に配置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項に記載の照明光学ユニット。
【請求項７】
前記瞳ファセットミラー中立区画（３４）のうちの少なくとも１つが、前記瞳ファセットミラー偏光区画（６３）の周りに少なくとも部分円の形態に配置され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項に記載の照明光学ユニット。
【請求項８】
前記瞳ファセットミラー偏光区画（５１；６３）又は前記瞳ファセットミラー中立区画（３４）は、前記視野ファセットミラー（１９）と前記物体視野（５）の間で前記照明光（１６）の前記ビーム経路から変位させることができ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項に記載の照明光学ユニット。
【請求項９】
互いに別々である少なくとも２つの瞳ファセットミラー偏光区画（２９，６３；３０，６３）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ユニット。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の照明光学ユニットと、
露光されるウェーハ（１３）を配置することができる像視野（１１）内に物体視野（５）を結像するための投影光学ユニット（１０）と、
を含むことを特徴とする光学系。
【請求項１１】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の照明光学ユニットと、
ＥＵＶ光源（３）と、
を含むことを特徴とする照明系。
【請求項１２】
請求項１０に記載の光学系と、
ＥＵＶ光源（３）と、
を含むことを特徴とする投影露光装置。
【請求項１３】
構造化構成要素を生成する方法であって、
感光材料で作られた層が少なくとも部分的に付けられたウェーハ（１３）を与える段階と、
結像される構造を有するレチクル（７）を与える段階と、
請求項１２に記載の投影露光装置（１）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（７）の少なくとも一部を前記ウェーハ（１３）の前記層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】
ドイツ特許出願ＤＥ  １０  ２０１３  ２０４  ４３１．３の内容が引用によって組み込まれている。
【０００２】
本発明は、結像される物体を配置することができる物体視野を照明光で照明するための投影リソグラフィのための照明光学ユニットに関する。本発明は、更に、そのような照明光学ユニットを有する光学系及び照明系、そのような照明系を有する投影露光装置、そのような投影露光装置を用いて微細構造化又はナノ構造化構成要素を生成するための生成方法、並びにそれによって生成される構成要素に関する。
【背景技術】
【０００３】
冒頭に示したタイプの照明光学ユニットは、ＷＯ  ２０１０／０４９０７６  Ａ２及びＷＯ  ２００９／０９５０５２  Ａ１から公知である。ＵＳ  ２０１１／０  ００１  ９４７  Ａ１及びＵＳ  ６  １９５  ２０１  Ｂ１の各々は、視野ファセットミラー及び瞳ファセットミラーを用いて物体視野を照明するための投影リソグラフィのための照明光学ユニットを記載している。個々のミラーアレイを有する照明光学ユニットは、ＷＯ  ２００９／１００  ８５６  Ａ１から公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＤＥ  １０  ２０１３  ２０４  ４３１．３
【特許文献２】ＷＯ  ２０１０／０４９０７６  Ａ２
【特許文献３】ＷＯ  ２００９／０９５０５２  Ａ１
【特許文献４】ＵＳ  ２０１１／０  ００１  ９４７  Ａ１
【特許文献５】ＵＳ  ６  １９５  ２０１  Ｂ１
【特許文献６】ＷＯ  ２００９／１００  ８５６  Ａ１
【特許文献７】ＥＰ  １  ２２５  ４８１  Ａ
【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、結像される物体の照明を柔軟な方式で構成し、かつそれを予め定められた値に十分に適応可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明により、上述の目的は、当初請求項１に指定する特徴を含む照明光学ユニットによって達成される。
［当初請求項１］
結像される物体（７）を配置することができる物体視野（５）を照明光（１６）で照明するための投影リソグラフィのための照明光学ユニット（４；４９；６１）であって、
複数の視野ファセット（２０）を有する視野ファセットミラー（１９）を有し、
複数の瞳ファセット（２８）を有する少なくとも１つの瞳ファセットミラー（２５）を有し、
前記視野ファセット（２０）は、伝達光学ユニット（２１，２５，３９）によって前記物体視野（５）内に結像され、
少なくとも１つの瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０；５１；２９，３０，６３）を有し、これが、前記照明光（１６）の部分ビームを案内するように位置合わせされた、前記視野ファセット（２０）のうちの１つと、前記瞳ファセット（２８）のうちの１つとによってそれぞれ形成される照明チャネルに沿う該照明光（１６）の照明ビーム経路（３１）の入射角が、該瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０；５１；２９，３０，６３）の該瞳ファセット（２８）上の多層反射コーティングのブリュースター角から最大で２０°だけ該瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０；５１；２９，３０，６３）の該瞳ファセット（２８）においてずれるように配置され、
少なくとも１つの瞳ファセットミラー中立区画（３４；５２）を有し、これが、前記照明光（１６）の部分ビームを案内するように位置合わせされた、前記視野ファセット（２０）のうちの１つと、前記瞳ファセット（２８）のうちの１つとによってそれぞれ形成される照明チャネルに沿う該照明光（１６）の照明ビーム経路（３７）の入射角が、該瞳ファセットミラー中立区画（３４；５２）の該瞳ファセット（２８）上への法線入射から最大で２０°だけ該瞳ファセットミラー中立区画（３４；５２）の該瞳ファセット（２８）においてずれるように配置される、
ことを特徴とする照明光学ユニット（４；４９；６１）。
【０００７】
本発明により、少なくとも１つの偏光区画と少なくとも１つの中立区画とへの瞳ファセットミラーの再分割は、物体視野を少なくとも部分的な偏光光及び／又は非偏光光で交互に照明するオプションを提供することが識別されている。この偏光／非偏光照明は、特にレチクルの照明要件に従って選択することができるが、照明光学ユニットの光学構成要素の照明要件に従っても選択することができる。ＥＵＶ照明光の偏光は、それぞれ入射を受ける瞳ファセットミラー区画を選択することによって事前選択することができる。瞳ファセットミラー区画のうちの少なくとも１つのものに関して、ブリュースター角（Ｂｒｅｗｓｔｅｒ  ａｎｇｌｅ）及び／又は法線入射からの入射角の偏角は、最大でも１５°、最大でも１０°、最大でも５°、最大でも４°、更に最大でも３°とすることができる。瞳ファセットミラーの中心区画を用いた物体視野の暗視野照明も可能である。
【０００８】
当初請求項２及び当初請求項３に記載の実施形態は、様々な瞳ファセットミラー区画の択一的入射に特に適することが見出されている。特に、視野ファセットミラーの支持体（ｓｕｐｐｏｒｔ）は、傾斜可能に具現化することができる。これに代えて又はこれに加えて、照明光学ユニットは、瞳ファセットミラー区画のうちの少なくとも１つに対して、それぞれの瞳ファセットミラー区画を選択するために傾斜可能であり、視野ファセットミラーと瞳ファセットミラーの間の照明ビーム経路に配置された偏向ファセットを有する偏向ファセットミラーを有することができる。これに代えて又はこれに加えて、瞳ファセットミラー区画のうちの少なくとも１つに対して照明ビーム経路を案内するために視野ファセットミラーと瞳ファセットミラーの間に少なくとも１つの更に別の偏向ミラーを設けることができる。
［当初請求項２］
前記視野ファセットミラー（１９）は、視野ファセット（２０）の傾斜位置に基づいて前記瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０；５１；２９，３０，６３）と前記瞳ファセットミラー中立区画（３４；５２）とが前記照明光（１６）によって入射を交互に受けることができるように傾斜させることができる視野ファセット（２０）を用いて具現化されることを特徴とする当初請求項１に記載の照明光学ユニット。
［当初請求項３］
前記視野ファセットミラー（１９）は、該視野ファセットミラー（１９）の傾斜位置に基づいて前記瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０；５１；２９，３０，６３）と前記瞳ファセットミラー中立区画（３４；５２）とが前記照明光（１６）による入射を交互に受けることができるように全体的に傾斜させることができるように具現化されることを特徴とする当初請求項１に記載の照明光学ユニット。
【０００９】
一例として、瞳ファセットミラー偏光区画に対する照明ビーム経路の中心主光線の主案内平面から離して配置される偏向ミラーは、当初請求項４に記載の主案内平面から少なくとも区画的に外れて案内される照明ビーム経路の案内をもたらすことができる。主案内平面から外れて案内されるこの案内によって障害物を回避することができる。
［当初請求項４］
前記瞳ファセットミラー中立区画（３４）に対する前記照明ビーム経路（３７）の中心主光線（４０）の案内が、前記少なくとも１つの瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０）に対する前記照明ビーム経路（３１）の中心主光線（４１）の主案内平面（４２）を少なくとも区画的に外れて位置し、該主案内平面（４２）は、前記視野ファセットミラー（１９）の反射面の中心（４３）と、前記瞳ファセットミラー（２５）の反射面の中心（３２ａ）と、中心物体視野点（４４）とによって定められることを特徴とする当初請求項１から当初請求項３のいずれか１項に記載の照明光学ユニット。
【００１０】
当初請求項５から当初請求項７に記載の実施形態は、小型構成を有することができる。
［当初請求項５］
前記瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０；５１；２９，３０，６３）と前記瞳ファセットミラー中立区画（３４；５２）は、１つのかつ同じ瞳ファセットミラー（２５）の区画であることを特徴とする当初請求項１から当初請求項４のいずれか１項に記載の照明光学ユニット。
［当初請求項６］
前記瞳ファセットミラー偏光区画（２９，３０）のうちの少なくとも１つが、前記瞳ファセットミラー中立区画（３４）の周りに少なくとも部分円の形態に配置されることを特徴とする当初請求項１から当初請求項５のいずれか１項に記載の照明光学ユニット。
［当初請求項７］
前記瞳ファセットミラー中立区画（３４）のうちの少なくとも１つが、前記瞳ファセットミラー偏光区画（６３）の周りに少なくとも部分円の形態に配置されることを特徴とする当初請求項１から当初請求項６のいずれか１項に記載の照明光学ユニット。
【００１１】
当初請求項８に記載の変位可能な瞳ファセットミラー区画は、例えば、照明光が、この区画の背後の照明ビーム経路に配置された更に別の瞳ファセットミラー区画上に入射するようにこの経路を開通させることができる。部分的に、入射を受ける瞳ファセットミラー区画の間の切り換え、従って、瞳ファセットミラー上での偏光反射と非偏光反射の間の切り換えが可能である。
［当初請求項８］
前記瞳ファセットミラー偏光区画（５１；６３）又は前記瞳ファセットミラー中立区画（３４）は、前記視野ファセットミラー（１９）と前記物体視野（５）の間で前記照明光（１６）の前記ビーム経路から変位させることができることを特徴とする当初請求項１から当初請求項７のいずれか１項に記載の照明光学ユニット。
【００１２】
当初請求項９に記載の互いに別々の瞳ファセットミラー区画は、互いに対して及び／又は少なくとも１つの瞳ファセットミラー中立区画に対して変位させることができる。
［当初請求項９］
互いに別々である少なくとも２つの瞳ファセットミラー偏光区画（２９，６３；３０，６３）を特徴とする当初請求項１から当初請求項８のいずれか１項に記載の照明光学ユニット。
【００１３】
視野ファセットミラーと瞳ファセットミラーの間に配置される偏向ファセットミラーは、物体視野照明を設計する際に更に別の自由度を供給することができる。一例として、偏向ファセット又は瞳ファセットにおいて、特定のターゲット反射角を達成することができる。これらの反射角は、これらのファセットでの反射中のターゲットを定めた偏光効果の採のために向けて使用することができる。視野ファセットミラー及び／又は偏向ファセットミラーは、マルチミラーアレイ又はマイクロミラーアレイとして具現化することができ、特に、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）として具現化することができる。これに代えて、視野ファセットミラー及び／又は偏向ファセットミラーは、巨視的な視野ファセット又は偏向ファセットを有することができる。ファセットミラーのうちの１つがマイクロミラーアレイとして具現化される場合に、ファセットのうちのそれぞれ１つは、マイクロな個々のミラー又はマイクロミラーの群によって形成することができる。以下に続く本文では、そのようなマイクロミラー群をファセット個々のミラー群とも記す。視野ファセットミラーのマイクロな個々のミラー群からのそれぞれ１つのそのような視野ファセット領域は、偏向ファセットのうちの１つ又は中立区画の瞳ファセットのうちの１つを照明することができる。原理的に、偏向ファセットのうちのそれぞれ１つをマイクロな個々のミラー群によって形成することができる。偏向ファセットは、それぞれの視野ファセット領域の方向から、すなわち、視野ファセットミラーの特定の領域の方向からの照明光を瞳ファセットのうちの正確に１つのものに案内するように向けられる。この場合に、視野ファセット領域は、複数又は多数のマイクロな個々のミラーからなる視野ファセットである。偏向ミラーは、異なる傾斜位置の間で、例えば、２つの自由度に関して傾斜させることができるミラーとして具現化することができる。その結果、例えば、任意的にマイクロミラーアレイとして具現化された視野ファセットミラーの複数の視野ファセット、特に複数のマイクロな個々のミラー群を照明光の適切な案内により、瞳ファセットのうちの正確に１つのものに割り当てることができる。偏向ファセットミラーのファセット及び／又は瞳ファセットミラーのファセットは、固定ファセット、すなわち、異なる傾斜位置の間で傾斜させることができないファセットとして具現化することができる。瞳ファセットミラーの瞳ファセットは、その全部において、傾斜角の僅かな絶対変化を用いて視野ファセット及び／又は偏向ファセットが到達することができるように配置することができる。瞳ファセットミラーの瞳ファセットは、六方最密充填配置で、直交配置、すなわち、行列で、又は他に回転対称方式で配置することができる。瞳ファセットの配置は、例えば、歪曲効果を補正するために歪曲させることができる。偏向ファセットミラー及び／又は瞳ファセットミラーは、伝達光学ユニットの結像構成要素とすることができ、例えば、凹及び／又は凸の偏向ファセット又は瞳ファセットを含むことができる。偏向ファセット又は瞳ファセットは、楕円形又は双曲形の反射面を含むことができる。これに代えて、偏向ファセット又は瞳ファセットは、純粋な偏向ミラーとして具現化することもできる。伝達光学ユニットは、瞳ファセットミラーの後部に配置することができる。視野ファセットミラーは、数百個の視野ファセットを含むことができる。瞳ファセットミラーは、数千個の瞳ファセットを含むことができる。偏向ファセットの個数は、瞳ファセットの個数に等しいとすることができる。視野ファセットの個数は、瞳ファセットの個数に等しいとすることができる。視野ファセット、及び場合によってこれらの視野ファセットを構成するマイクロな個々のミラーは、ビーム形成に向けて曲面又はこれに代えて平面の反射面を有することができる。偏向ファセットミラーの偏向ファセットは、ビーム形成に向けて曲面又はこれに代えて平面の反射面を有することができる。偏向ファセットの個数は、瞳ファセットの個数に少なくとも等しいとすることができる。視野ファセットミラーの視野ファセットの個数、又は視野ファセットを形成するマイクロな個々のミラーの個数は、偏向ファセットの個数よりもかなり大きいとすることができ、例えば１０倍大きく、又は更にそれよりも大きいとすることができる。照明光学ユニットは、偏向ファセットミラーが瞳ファセット上に結像されないように構成することができる。照明光学ユニットは、視野ファセットが偏向ファセット上に結像されないように構成することができる。物体視野にわたるか又は物体視野が結像される像視野にわたる強度分布及び／又は照明角度分布を補正するために、経路を折って逸らすことにより、視野ファセットミラー及び／又は偏向ファセットミラーの補正マイクロミラーを使用することができる。視野ファセット、偏向ファセット、及び／又は瞳ファセットの反射面は、物体視野内の結像収差を補正するために、非球面として具現化することができる。この照明光学ユニットを使用することにより、照明光の偏光制御を実現することが可能である。
【００１４】
特に、物体構造において回折される照明光の回折角によって予め決定される回折平面が、それぞれの回折平面の法線から４５°よりも大きく、２０°よりも大きく、１５°よりも大きく、１０°よりも大きく、又は更に５°よりも大きくずれない照明光の偏光方向との角度を含むような直線偏光照明光によって物体構造が結像される投影リソグラフィのための照明幾何学形状及び結像幾何学形状をもたらすことが可能である。結像を最適化するために、これらの幾何学形状を使用することができる。視野ファセットミラーの視野ファセットは、視野ファセットを物体視野に結像するときの結像効果を少なくとも部分的に補償するために、物体視野の形態からずれることができる。この目的をもたらすために、視野ファセットミラーは、個々の視野ファセット形態タイプが互いに異なる複数の視野ファセット形態タイプを有することができる。瞳ファセットミラーは、照明光の光源が結像される平面の領域に配置することができる。視野ファセット及び／又は瞳ファセットは、更に複数の個々のミラーに再分割することができる。瞳ファセットミラーは、最終的に照明光を案内する照明光学ユニットの構成要素とすることができる。
【００１５】
当初請求項１０に記載の光学系、当初請求項１１に記載の照明系、当初請求項１２に記載の投影露光装置、当初請求項１３に記載の生成方法、及び当初請求項１４に記載の構成要素の利点は、上述の照明光学ユニットを参照して上述したものに対応する。
［当初請求項１０］
当初請求項１から当初請求項９のいずれか１項に記載の照明光学ユニットと、
露光されるウェーハ（１３）を配置することができる像視野（１１）内に物体視野（５）を結像するための投影光学ユニット（１０）と、
を含むことを特徴とする光学系。
［当初請求項１１］
当初請求項１から当初請求項９のいずれか１項に記載の照明光学ユニットと、
ＥＵＶ光源（３）と、
を含むことを特徴とする照明系。
［当初請求項１２］
当初請求項１０に記載の光学系と、
ＥＵＶ光源（３）と、
を含むことを特徴とする投影露光装置。
［当初請求項１３］
構造化構成要素を生成する方法であって、
感光材料で作られた層が少なくとも部分的に付けられたウェーハ（１３）を与える段階と、
結像される構造を有するレチクル（７）を与える段階と、
当初請求項１２に記載の投影露光装置（１）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（７）の少なくとも一部を前記ウェーハ（１３）の前記層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。
［当初請求項１４］
当初請求項１３に記載の方法によって生成された構成要素。
【００１６】
特に、光学系の投影光学ユニットは、８倍の縮小率を有するように具現化することができる。それによって特に反射実施形態を有する物体上への照明光の入射角が制限される。照明系の伝達光学ユニット、特に当初請求項８に記載のビーム形成ミラーは、照明光学ユニットの射出瞳が、照明ビーム経路内で物体視野の５ｍよりも手前に（ｍｏｒｅ  ｔｈａｎ  ５ｍ  ｉｎ  ｆｒｏｎｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｏｂｊｅｃｔ  ｆｉｅｌｄ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  ｂｅａｍ  ｐａｔｈ）位置するように構成することができる。これに代えて、無限遠における照明光学ユニットの射出瞳の位置、すなわち、テレセントリック照明光学ユニットを達成するか、又は物体視野の背後の照明ビーム経路内、すなわち、下流の投影光学ユニットの結像ビーム経路内の射出瞳の位置を達成することができる。
【００１７】
投影露光装置の照明光学ユニットは、部分的に光源によって任意的に予め事前偏光された照明光が、特に照明光学ユニットによって生成される直線偏光照明光線がこの事前偏光のうちの可能な最も大きい部分を含むように照明光学ユニット内を案内されるように光源に適応させることができる。それによって投影露光装置の使用光収率が最適化される。
【００１８】
投影露光装置は、結像される物体を物体視野内に装着するための物体マウントを有することができる。物体マウントは、物体変位方向に沿った物体ホルダの制御式変位のための物体変位ドライブを有することができる。投影露光装置は、ウェーハを像視野内に装着するためのウェーハマウントを有することができる。ウェーハマウントは、物体変位方向に沿ったウェーハマウントの制御式変位のための変位ドライブを有することができる。
【００１９】
本発明の例示的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】
【００２０】
【図１】照明光学ユニットと投影光学ユニットとを含む投影リソグラフィのための投影露光装置を示し、照明光及び結像光のビーム経路を子午断面に再現した非常に概略的な図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った図１に記載の照明光学ユニットの照明ビーム経路を貫く断面図である。
【図３】瞳ファセットミラー偏光区画と瞳ファセットミラー中立区画とを含む瞳ファセットミラーと、照明ビーム経路に瞳ファセットミラーの上流に投影露光装置の照明光学ユニットの構成要素として配置された偏向ファセットミラーとの図１の視線ＩＩＩから見た略上面図である。
【図４】瞳ファセットミラー中立区画上に入射する照明光又は照明放射線を示す図１に記載の照明光学ユニットの瞳ファセットミラー及び偏向ファセットミラーの領域内の拡大区画の図である。
【図５】瞳ファセットミラーの偏光区画によって反射された照明放射線を示す図１に記載の照明光学ユニットの瞳ファセットミラー及び偏向ファセットミラーの領域内の拡大区画の図である。
【図６】光源の下流に配置された中間フォーカスと照明光学ユニットの物体視野又は照明視野との間の照明ビーム経路を描示する投影露光装置のための照明光学ユニットの更に別の実施形態の図１と類似の概略図である。
【図７】図６に記載の実施形態における瞳ファセットミラーの偏光区画の図６の視線方向ＶＩＩから見た斜視図である。
【図８】図６及び図７に記載の実施形態の偏光区画を図６の視線方向ＶＩＩＩから見た図である。
【図９】偏向ファセットミラーと瞳ファセット中立区画及び２つの偏光区画を有する瞳ファセットミラーとを図１の実施形態の方式で含む図６に記載の光学ユニットと同等の照明光学ユニットの更に別の実施形態を瞳ファセットミラー中立区画上に入射する照明ビーム経路と共に示す図である。
【図１０】図９に記載の照明光学ユニットを照明光が瞳ファセットミラーの偏光区画上に入射する照明ビーム経路と共に示す図である。
【図１１】瞳ファセットミラー偏光区画と関連の瞳ファセットミラー中立区画との両方が照明光による入射を受ける互いに対する第１の相対位置にある互いに別々の瞳ファセットミラー区画を有する瞳ファセットミラーの更に別の実施形態を示す図５と類似の図である。
【図１２】照明光が図１１に記載の相対位置では非アクティブ状態にあった瞳ファセットミラー偏光区画上に入射する別々の瞳ファセットミラー区画の更に別の相対位置にある図１１に記載の瞳ファセットミラー及び偏向ファセットミラーを示す図である。
【図１３】図１１及び図１２に記載の瞳ファセットミラー及び偏向ファセットミラーを図１２の方向ＶＩＩＩから見た図３と類似の図である。
【図１４】投影露光装置の走査方向に対して予め決定可能な四重極の向きを有する四重極照明を実現するように具現化された瞳ファセットミラー及び偏向ファセットミラーのピボット可能実施形態の上面図を示す図３と類似の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、マイクロリソグラフィ投影露光装置を子午断面に非常に概略的に示している。
【００２２】
放射線源又は光源３に加えて、投影露光装置１の照明系２は、物体平面６内に物体視野５を露光するための照明光学ユニット４を含む。
【００２３】
位置関係の説明を簡易化するために、以下では図面内で直交ｘｙｚ座標系を使用する。ｘ軸は、図１の中に垂直に入り込むように延びている。ｙ軸は図１の右に延びている。ｚ軸は、ｘｙ平面と垂直に図１の下方に延びている。ｚ軸は、物体平面６と垂直に延びている。
【００２４】
その後の選択的な図には、局所直交ｘｙｚ座標系を描示しており、これらの場合に、ｘ軸は図１に記載のｘ軸と平行に延び、ｙ軸は、このｘ軸と共にそれぞれの光学要素の光学面又は反射面を張る。局所ｘｙｚ座標系のｙ軸は、図１に記載の広域直交ｘｙｚ座標系のｙ軸に対して傾斜している場合がある。
【００２５】
物体視野５は、１よりも大きく、例えば、１３／１、１０／１、又は３／１に等しいｘ／ｙアスペクト比を有する矩形実施形態又は弓形実施形態を有することができる。照明光学ユニット４は、物体視野５に配置され、微細構造半導体構成要素又はナノ構造半導体構成要素を生成するために投影露光装置１によって投影される構造を支持する反射レチクル７を露光するのに使用される。レチクル７は、物体変位ドライブ９によって駆動される物体マウント又はレチクルマウント８によって支持され、ｙ方向に変位させることができる。図１に非常に概略的に描示する投影光学ユニット１０は、物体視野５を像平面１２の像視野１１内に結像するように機能する。投影露光装置１の光学構成要素の全体的に、照明光学ユニット４と投影光学ユニット１０とが光学系を形成する。レチクル７上の構造は、像平面１２の像視野１１の領域に配置されたウェーハ１３の感光層上に結像される。ウェーハ１３は、投影露光中にウェーハ変位ドライブ１５を用いてレチクルマウント８と同期した駆動方式でｙ方向に変位したウェーハマウント１４によって支持される。実際には、レチクル７及びウェーハ１３は、物体視野５及び像視野１１よりも有意に大きい。
【００２６】
投影露光装置１の作動中に、レチクル７とウェーハ１３とはｙ方向に同期して走査される。投影光学ユニット１０の線形倍率に基づいて、ウェーハ１３に対して反対の方向のレチクル７の走査も可能である。
【００２７】
放射線源３は、５ｎｍと３０ｎｍの間の範囲の放出使用放射線を有するＥＵＶ放射線源である。この場合に、ＥＵＶ放射線源は、プラズマ光源、例えば、ＧＤＰＰ（ガス放電生成プラズマ）光源又はＬＰＰ（レーザ生成プラズマ）光源とすることができる。他のＥＵＶ放射線源、例えば、シンクロトロン又は自由電子レーザ（ＦＥＬ）に基づくものも可能である。
【００２８】
放射線源３から発し、図１に一点鎖線の主光線に示すＥＵＶ放射線ビーム１６が、コレクター１７によってフォーカスされる。一例として、適切なコレクターがＥＰ  １  ２２５  ４８１  Ａから公知である。以下に続く本文では、ＥＵＶ放射線ビーム１６を使用放射線、照明光、又は結像光とも記す。
【００２９】
コレクター１７の後に、ＥＵＶ放射線ビーム１６は中間フォーカス１８を通って伝播し、その後に、視野ファセットミラー１９上に入射する。視野ファセットミラー１９の前には、使用ＥＵＶ放射線ビーム１６を投影露光に使用することができず、放射線源３による他の放出波長成分から分離するスペクトルフィルタを配置することができる。スペクトルフィルタは描示しなかった。
【００３０】
視野ファセットミラー１９は、照明光学ユニット４の物体平面６と光学的に共役な平面に配置される。視野ファセットミラー１９は複数の視野ファセット２０を含み、そのうちの一部のものだけを図１に概略的に描示している。視野ファセットミラー１９は、数百個の視野ファセット２０を有することができる。視野ファセットミラー１９の視野ファセット２０は、物体視野５のｘ／ｙアスペクト比にほぼ一致するｘ／ｙアスペクト比を有する。従って、視野ファセット２０は、１よりも大きいｘ／ｙアスペクト比を有する。視野ファセット２０の長いファセット辺はｘ方向に延びている。視野ファセット２０の短いファセット辺はｙ方向（走査方向）に延びている。
【００３１】
視野ファセットミラー１９は、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）として具現化することができる。この場合に、視野ファセットミラー１９は、アレイ内に行と列とで行列状で配置された複数の視野ファセット個々のミラーを含み、図面にはこれらのミラーを描示していない。そのような個々のミラー再分割に関する例は、ＵＳ  ２０１１／０００１９４７  Ａ１に示されている。ファセット個々のミラーは、正方形又は矩形の反射面を有することができ、又は例えば菱形又は平行四辺形の形態にある異なる縁部を有する反射面を有することができる。ファセット個々のミラーの縁部形状は、テッセレーションの理論から公知のものに対応することができる。特に、ＵＳ  ２０１１／０００１９４７  Ａ１及びそこに引用されている参考文献から公知のテッセレーションを使用することができる。
【００３２】
ファセット個々のミラーは、平面反射面又は曲面、例えば、凹反射面を有することができる。ファセット個々のミラーは、各々アクチュエータに接続され、それぞれのファセット個々のミラーの反射平面内で互いに対して垂直な２つの軸の周りに傾斜可能であるように設計される。これらのアクチュエータは、この図には描示していない方式で中央制御デバイス２４（図１を参照されたい）に信号接続され、ファセット個々のミラーの個々の傾斜に向けてこの中央制御デバイス２４によってアクチュエータを起動することができる。
【００３３】
全体的に、視野ファセットミラー１９は約１００  ０００個のファセット個々のミラーを有する。ファセット個々のミラーのサイズに基づいて、視野ファセットミラー１９は、例えば、１０００個、５０００個、７０００個、又は他に数十万個、例えば、５００  ０００個のファセット個々のミラーを有することができる。これに代えて、ファセット個々のミラーの個数は、有意に少ないとすることができる。ファセット個々のミラーは群に組み合わされ、ファセット個々のミラー群のうちのそれぞれ１つが視野ファセット２０のうちの１つを形成する。そのような群組合せに関する例は、同じくＵＳ  ２０１１／０００１９４７  Ａ１によって示されている。ファセット個々のミラーは、ＥＵＶ使用光１６のそれぞれの入射角及び波長に対して最適化された高反射多層を有することができる。正方形形態に対する代替として、視野ファセット個々のミラーは、例えば、値１から５０％よりも大きくずれたアスペクト比を有する反射面を有することができる。値１からずれたアスペクト比を有するそのような視野ファセット個々のミラーは、照明光１６のビーム方向の視野ファセット個々のミラーの投影が、値１の領域内のアスペクト比を有するように配置することができる。
【００３４】
視野ファセット２０は、照明光１６の部分ビームを偏向ファセットミラー２１上に反射する。
【００３５】
次いで、偏向ファセットミラー２１の偏向ファセット２２は、照明光１６の部分ビームを瞳ファセットミラー２５上に反射する。
【００３６】
偏向ファセット２２は、瞳ファセットミラー２５の周りに部分リング、すなわち、半円として配置された偏向ミラー支持体２６上に配置される。これを図２に描示している。偏向ミラー支持体２６によって予め決定される偏向ファセットミラー２１のミラー支持面は、偏向ミラー支持体２６のリング平面２７に対して角度付けされ、リング形偏向ミラー支持体２６を円錐（錐、ｃｏｎｅ）区画として取り囲む。リング平面２７は、図２の断面平面とほぼ一致する（図１の線ＩＩ−ＩＩを参照されたい）。更に、リング平面２７は、瞳ファセットミラー２５が配置された瞳平面とほぼ一致する。偏向ファセット２２は、偏向ミラー支持体２６上に配置され、この場合に、これらの偏向ファセットの反射面は、好ましくは、偏向ミラー支持体２６のミラー支持面の局所的な向きと平行である。偏向ミラー支持体２６の局所ミラー支持面に対する偏向ファセット２２の反射面の傾斜した向きも可能である。アクチュエータ２３を用いて、偏向ファセット２２の反射面の向きを２つの軸の周りに傾斜させることができる。
【００３７】
瞳ファセットミラー２５は、投影レンズ１０の瞳平面と光学的に共役な領域に位置する。同時に、瞳ファセットミラー２５は、光源３又は中間フォーカス１８が結像される平面の領域に配置される。
【００３８】
瞳ファセットミラー２５は、複数の瞳ファセット２８を有し、図３にそのうちの一部を点として略描示している。図３には、偏向ファセットミラー２１を通して瞳ファセットミラー２５上に入射する照明光１６のいくつかの部分ビームを矢印で描示している。この図では明瞭性を改善するために、偏向ファセットミラー２１は、それ自体を図１に記載の図から明らかなようにその裏側ではなくその反射側が閲覧者に対面するように描示している。偏向ファセット２２の各々は、視野ファセット２０によって反射された照明光１６を正確に１つの瞳ファセット２８にわたって案内する。アクチュエータ２３を用いた偏向ファセット２２の向きの切り換えにより、異なる視野ファセット２０からの光は、１つの同じ瞳ファセット２８にわたって案内することができる。
【００３９】
視野ファセットミラー１９の視野ファセット２０は、偏向ファセットミラー２１と瞳ファセットミラー２５とによって形成されるか、又は視野ファセットミラー１９と物体視野５との間、特に瞳ファセットミラー２５と物体視野５との間に更に別の構成要素を含むかのいずれかである伝達光学ユニットを用いて物体視野５に結像される。視野ファセット２０が照明光１６によって完全に照明されると仮定すると、視野ファセット２０の各々を全体の物体視野５に結像することができる。視野ファセット２０を複数の個々のミラーから構成することができる。瞳ファセット２８を複数の個々のミラーから構成することができる。
【００４０】
視野ファセットミラー１９の視野ファセット２０、偏向ファセット２２、及び瞳ファセットミラー２５の瞳ファセット２８は、使用光１６の波長に適合された多層反射コーティングを有する。瞳ファセット２８は、丸形、六角形、又は矩形の実施形態を有することができ、それに関連付けられた対称性に則して配置することができる。
【００４１】
瞳ファセットミラー２５は、百超から数千個（ｍｏｒｅ  ｔｈａｎ  ｈｕｎｄｒｅｄ  ｔｏ  ｓｅｖｅｒａｌ  ｔｈｏｕｓａｎｄ）の瞳ファセット２８、例えば、１０  ０００個の瞳ファセット２８を有する。視野ファセットミラー１９の視野ファセット２０の個数は、瞳ファセットミラー２５の瞳ファセット２８の個数に等しいか又はそれ未満とすることができる。偏向ファセット２２の個数は、瞳ファセット２８の個数に対応し、特に、正確に等しい。
【００４２】
視野ファセット２０及び瞳ファセット２８の各々は、この図にはこれ以上詳細には描示していないファセットミラー支持体上に配置される。例示的実施形態において、ファセットミラー１９のファセットミラー支持体は平面実施形態を有する。これに代えて、ファセットミラー支持体は、曲面実施形態、例えば、球面曲面実施形態を有することができる。
【００４３】
瞳ファセットミラー２５は、各々が横切頭円錐区画（ｌａｔｅｒａｌ  ｆｒｕｓｔｕｍ  ｓｅｃｔｉｏｎｓ）として具現化された２つの外側偏光区画２９、３０を有する。瞳ファセットミラー偏光区画２９、３０は、これらの瞳ファセットミラー偏光区画２９、３０の瞳ファセット２８における照明ビーム経路３１の入射角αが、瞳ファセットミラー偏光区画２９、３０の瞳ファセット２８上の多層反射コーティングのブリュースター角から最大でも２０°しかずれないように配置される。照明光１６の照明ビーム経路３１は、各々が視野ファセット２０のうちの１つと瞳ファセット２８のうちの１つとによって形成される照明チャネルに沿って延びている。各々照明チャネルのうちの１つを構成するこれらのファセット２０、２８は、照明光１６の部分ビームを案内するために位置合わせする。
【００４４】
瞳ファセットミラー２５のうちで図３に記載の平面図内で部分リング形状を有する偏光区画２９は、瞳平面２７と視野ファセットミラー１９の間のビーム経路に位置する。偏光区画２９の切頭円錐の半区画の円錐先端（Ａ  ｃｏｎｅ  ｔｉｐ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｓｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｈａｌｆ  ａ  ｆｒｕｓｔｕｍ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｓｅｃｔｉｏｎ  ２９）は、瞳ファセットミラー２５のミラー支持体の中心３２ａを通る法線上に位置する。この場合に、瞳ファセットミラー２５の中心３２ａは、照明光学ユニット４の瞳平面２７上に投影される瞳ファセットミラー支持体の円周輪郭の中心として定められる。この瞳平面２７を図７の斜視図に描示している。
【００４５】
瞳ファセット２８に対する支持体設計によって予め決定される偏光区画２９のミラー支持面は、凸設計を有する。切頭円錐形の偏光区画２９がセグメントを形成する円錐の開き角の半分は約４５°である。偏光区画のこの切頭円錐区画の方位角は約１８０°である。この方位角は、偏光区画２９の末端縁部３３と末端縁部３３の間に位置する。これらの末端縁部３３は、偏光区画２９の切頭円錐区画の真っ直ぐな横線に沿って延びている。
【００４６】
第２の偏光区画３０は、図３に記載の上面図で見た場合に２つの偏光区画２９、３０が瞳ファセットミラー２８の中央瞳ファセットミラー中立区画３４の周りにリングを形成するように、上述の偏光区画２９の部分リング形状に対する相補部を構成する。第２の偏光区画３０は、瞳平面２７と物体平面６の間の照明光１６の照明ビーム経路に位置する。瞳ファセットミラー２５の第２の偏光区画３０も同じく部分的な切頭円錐形状を有し、凸の偏光区画２９とは対照的に、第２の偏光区画３０のミラー支持面は、凹実施形態を有する。第２の偏光区画３０のこの凹切頭円錐形状の円錐先端も、瞳ファセットミラー２５の中心３２ａを通る瞳平面２７の法線上に位置する。図３に記載の上面図では、この第２の偏光区画３０の末端縁部３５は、第１の偏光区画２９の末端縁部３３と事実上一致する。瞳平面２７上の投影において見られるように、これらの末端縁部３３、３５は、偏光区画２９、３０の間の接合部の区切ることができる。
【００４７】
第２の偏光区画３０の切頭円錐区画の開き角の半分は、第１の偏光区画２９と同じサイズを有し、すなわち、同じく約４５°である。第２の偏光区画３０の切頭円錐区画も、約１８０°の方位角にわたってスイープする（ｓｗｅｅｐ）。
【００４８】
二重切頭円錐を区画的に有する２つの偏光区画２９、３０のこの実施形態は、瞳ファセットミラー２５の偏光区画２９、３０が、偏向ファセットミラー２１の各外周角位置から瞳ファセットミラー２５の中心３２ａに向けて半径方向に見た場合に直線で延びて、瞳平面２７に対して同じ角度で傾斜する線を形成することを確実にする。
【００４９】
図３から図５に例示的な方式で描示するように、瞳平面２７上への投影において、照明光１６が偏向ファセット２２から瞳ファセット２８に瞳ファセットミラー２５の中心３２ａに関して良い近似で半径方向に案内されると仮定すると、偏光区画２９、３０の瞳ファセット２８における照明光１６の全ての部分ビームは、良い近似で同じ入射角αpで偏向される。一例として、この入射角は、最大でも２０°、又は最大でも１５°、最大でも１０°、最大でも５°、又は最大でも３°の偏角しか伴わずに約４３°のブリュースター入射角の前後に並ぶ。この場合に、瞳ファセットミラー２５の偏光区画２９、３０内で、瞳ファセット２８及び瞳ファセットミラー２５は、偏光子として機能する。それによって照明光１６が瞳ファセットミラー２５の偏光区画２９、３０に案内される起点になる偏向ファセットミラー２１上の場所に基づいて、それぞれの入射平面に対して垂直な適正直線偏光を有する照明光１６の部分ビームがもたらされる。
【００５０】
図３に偏光矢印３６に示すように、瞳平面２７上への投影において、得られる偏光方向は、偏向ファセットミラー２１の半円形状に対してタンジェンシャル方向に延びている。従って、ｘｙ平面内で全ての直線偏光方向を生成することができるので、図３の瞳ファセットミラー２５上の対応する偏光矢印３６によって示すように、偏光区画２９、３０上での反射によってタンジェンシャル偏光を有する照明瞳を生成することができる。
【００５１】
瞳ファセットミラー２５のミラー支持体上で中心に配置された瞳ファセットミラー２５の中立区画３４は、照明チャネルに沿う照明光１６の照明ビーム経路３７の入射角αNが、中立区画３４の瞳ファセット２８において法線入射から最大でも２０°しかずれないように配置される。照明光学ユニット４の偏向ミラー４５にわたるビーム偏向の幾何学形状に基づいて、照明チャネルに沿う照明光１６の照明ビーム経路の入射角の偏角は、瞳ファセットミラー２５の中立区画３４の瞳ファセット２８で反射される時に、最大でも１５°、最大でも１０°、最大でも５°、又は他に最大でも３°とすることができる。
【００５２】
瞳ファセットミラー２５の中立区画３４は、ほぼ瞳平面２７内で延びている。偏光区画２９、３０の各々は、中立区画３４上で外縁３８によって半円形形状で形成される。
【００５３】
照明光１６は、照明ビーム経路３１内で瞳ファセットミラー２５の偏光区画２９、３０によってビーム形成ミラー３９に案内される。ビーム形成ミラー３９は、照明光学ユニット４の射出瞳を照明ビーム経路内で物体視野５の５ｍよりも手前に（ｍｏｒｅ  ｔｈａｎ  ５ｍ  ｉｎ  ｆｒｏｎｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｏｂｊｅｃｔ  ｆｉｅｌｄ  ５  ｉｎ  ｔｈｅ  ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  ｂｅａｍ  ｐａｔｈ）位置付ける。これに代えて、無限遠における照明光学ユニット４の射出瞳の位置を達成することができ、すなわち、照明光学ユニットのテレセントリック性を達成するか、又は物体視野５の背後の照明ビーム経路、すなわち、下流の投影光学ユニット１０の結像ビーム経路内の射出瞳の位置を達成することができる。偏光区画２９、３０の瞳ファセット２８は、照明ビーム経路３１を通じたビーム形成ミラー３９上への直接入射をもたらす。
【００５４】
瞳ファセットミラー２５の中立区画３４に対する照明ビーム経路３７の中心主光線４０は、瞳ファセットミラー２５の偏光区画２９、３０に対する照明ビーム経路３１の中心主光線４１の主案内平面４２内に案内されない。図１の作図面と一致する主案内平面４２は、視野ファセットミラー１９の反射面の中心４３と、瞳ファセットミラー２５の反射面の中心３２ａと、中心物体視野点４４とによって定められる。
【００５５】
中立区画３４に対する照明ビーム経路３７内の照明光１６は、視野ファセットミラー１９と瞳ファセットミラー２５の中立区画３４との間でビーム経路３７内の偏向ミラー４５を通して案内される。偏向ミラー４５は、傾斜可能個々のミラーとして具現化することができるが、これは必須ではない。瞳ファセットミラー２５の中立区画３４上での反射の後に、照明ビーム経路３７の中心主光線は、２つの偏光区画２９、３０に対する照明ビーム経路３１の中心主光線４１と一致する。次いで、２つの照明ビーム経路３１、３７は、図１に一点鎖線に示す同じ経路４６に沿って延びる。
【００５６】
２つの偏光区画２９、３０と中立区画３４とは、１つの同じ瞳ファセットミラー２５の区画である。これに代えて、区画２９、３０、及び３４を互いに別々の特に互いに別々に装着される構成要素として具現化することができる。
【００５７】
中間フォーカス１８は、各々視野ファセット２０を用いて、更に偏向ファセット２２がビーム経路に設けられる場合はそれを用いてビーム１６によって照明される瞳ファセット２８に結像される。照明される瞳ファセット２８の各々の上には、中間フォーカス１８の像を提供する。この結像は、完全である必要はない。
【００５８】
照明チャネルは、それぞれ視野ファセット２０のうちの１つにより、又は視野ファセット２０を形成する視野ファセット個々のミラー群により、偏向ファセット２２がビーム経路に配置される場合はこれらの偏向ファセット２２のうちの１つにより、更に瞳ファセット２８のうちの１つによって形成される。視野ファセットミラー１９の個々のミラーのうちの何個がそれぞれの照明チャネルに寄与するかに基づいて、この中間フォーカス像を各々視野ファセット個々のミラーのうちの１つにわたって照明光１６を案内することに起因して、それぞれの瞳ファセット２８上に達成される複数の中間フォーカス像の重ね合わせ像として生成することができる。この場合に、中間フォーカス像は、正確にそれぞれの照明チャネルの瞳ファセット２８上に生成する必要はない。特に中間フォーカス像が瞳ファセット２８上に完全に位置するように、それぞれの瞳ファセット２８を中間フォーカス像の領域に置くだけで十分である。同様に、例えば、照明チャネルの照明光エネルギのうちの９５％が、それぞれの瞳ファセット２８上に収まり、すなわち、中間フォーカス像の僅かな部分が、瞳ファセット２８上に位置しない場合でも十分とすることができる。
【００５９】
視野ファセット２０は、偏向ファセット２２と瞳ファセット２８を用いて、更に瞳ファセットミラー２５の下流のビーム１６のビーム経路に配置されたビーム形成ミラー３９を用いて、物体視野５内で互いに重ねて結像される。照明光１６が照明ビーム経路３１に沿って案内されるか、又は照明ビーム経路４７に沿って案内されるかに基づいて、偏向ファセットミラー２１の偏向ファセット２２及び偏向ミラー４５がこの重ね合わせ結像に寄与することも可能である。
【００６０】
レチクル７における照明光１６の主光線ＣＲと物体平面６の法線との間の主光線角度は、例えば、６°であり、３°と８°の間の範囲に収まることができる。物体視野５を照明するビーム１６の合計開き角は、反射レチクル７がウェーハ上に均一方式で結像されるように、この主光線角度に適合される。レチクル７によって反射されたビーム経路４７は、レチクル７上に入射する照明光１６のビーム経路４８を完全に外れて位置する（図１及び図２を参照されたい）。
【００６１】
図２は、偏向ミラー支持体２６、並びに照明ビーム経路３７及び４８が瞳ファセットミラー２５に対して可能な限り近くに配置されるように、偏向ファセットミラー２１が、主案内平面に関して非対称に曲げられて配置され、瞳ファセットミラー２５の周りの１８０°の弧の形態にある配置を明らかにしている。
【００６２】
従って、偏向ファセットミラー２１は、ｙｚ平面と平行な平面に関して鏡面対称に配置されず、ｚ軸と平行な軸の周りに回転されて配置される。
【００６３】
視野ファセット２０、偏向ファセット２２、又は瞳ファセット２８のどれが結像伝達光学ユニットの構成要素であるかに基づいて、視野ファセット２０、偏向ファセット２２、及び／又は瞳ファセット２８は、結像効果を有し、すなわち、特に凹設計を有するか、純粋な偏向ミラー、平面ミラー、又は平面ファセットとして具現化されるかのいずれかである。視野ファセット２０、偏向ファセット２２、及び／又は瞳ファセット２８は、照明光学ユニット４の収差を補正するための補正非球面を有することができる。
【００６４】
偏光区画２９、３０の瞳ファセット２８は、その上での反射の後に瞳ファセット２８上のそれぞれの照明光部分ビームの入射平面に対してｓ偏光状態にある照明光１６をもたらす偏光要素として機能する。図１には、このｓ偏光を照明光１６の部分ビーム上に点に示している。従って、図１の作図面内で伝播する照明ビーム経路３１のビームは、瞳ファセット２８での反射の後に作図面に対して垂直な偏光状態にある。
【００６５】
偏向ファセット２２の個数は、視野ファセット２０の個数と少なくとも同じ程度に大きい。図１に記載の実施形態において、実際の偏向ファセット２２の個数は、視野ファセット２０の個数よりもかなり多く、特に１０倍大きいか又は更にそれよりも大きいとすることができる。照明光学ユニット４は、視野ファセット２０が偏向ファセット２２上に結像されず、偏向ファセット２２が瞳ファセット２８上に結像されないように具現化される。
【００６６】
図４は、中立区画３４上に入射する照明ビーム経路３７を示しており、図５は、中立区画３４の瞳ファセット２８によって反射された照明ビーム経路３７を示している。更に、図４及び図５には、それぞれ照明ビーム経路３１を区画的に描示しており、図５は、偏光区画２９、３０によって反射された照明ビーム経路３１の一部も描示している。
【００６７】
照明光学ユニット４の１つの変形では、第１に偏向ファセットミラー２１及び第２に瞳ファセットミラー２５は、瞳ファセットミラー２５の中心３２ａを通って瞳ファセットミラー２５と物体視野５の間の照明光１６の光軸に沿って延びる共通のピボット軸４８ａの周りにピボット可能である。一例として、偏向ファセットミラー２１及び瞳ファセットミラー２５は、ピボット軸４８ａの周りに±４５°の範囲のピボット角度だけ回転させることができる。このピボット回転は、共通制御又は他に互いに独立した制御によって達成することができる。ピボット回転目的のために、偏向ファセットミラー２１及び瞳ファセットミラー２５は、共通のピボットドライブに機能的に接続されるか、又は各々これらのミラー独自のピボットドライブに機能的に接続されるかのいずれかであり、このピボットドライブは、図１の４８ｂに非常に概略的に描示している。ピボットドライブ４８ｂは、ステッパモータとすることができる。
【００６８】
更に、照明光学ユニット４の実施形態のこの変形では、視野ファセットミラー１９は、視野ファセットミラー支持体の中心を通って延びて視野ファセットミラー１９の主反射平面に対して垂直であるピボット軸４８ｃの周りにピボット可能である。ピボット軸４８ｃの周りの視野ファセットミラー１９のピボット機能は、±９０°の範囲に収まることができる。ピボット回転目的のために、視野ファセットミラーは、同じく図１に非常に概略的に示すピボットドライブ４８ｄへの機能的接続を有する。ピボットドライブ４８ｄも同じくステッパモータとすることができる。
【００６９】
ピボットドライブ４８ｂ及び４８ｄは、中央制御デバイス２４への信号接続を有する。
【００７０】
ピボット回転中に、視野ファセットミラー１９が、偏向ファセットミラー２１及び瞳ファセットミラー２５の共通ピボット回転と比較して２倍のピボット角度サイズだけピボット回転されるように、ピボットドライブ４８ｂ、４８ｄを作動させることができる。
【００７１】
一例として、全体的にピボット可能なファセットミラー１９、２１、２５を有する照明光学ユニットの実施形態は、例えば、物体視野５の照明の正確に１つの直線偏光方向だけ又は正確に２つの直線偏光方向が予め決定される場合に使用され、この場合に、これらの直線偏光方向の向きは、ピボット軸４８ａ及び４８ｃの周りのそれぞれのピボット角度に依存して予め決定される。それによって一例として、物体視野５の照明に対して正確に１つの偏光方向が予め決定される場合に、又は物体視野６の照明に対して物体平面６内で互い対して垂直な正確に２つの偏光方向が予め決定される場合に、視野ファセットミラー１９の視野ファセット２０を密充填方式で配置することができる照明幾何学形状がもたらされる。このピボット可能実施形態に対しては、尚も図１４に基づいて下記でより詳細に説明する。
【００７２】
ピボット可能偏向ファセットミラー２１及びピボット可能瞳ファセットミラー２５を有する変形では、視野ファセットミラー１９がマイクロミラーで生成された視野ファセット２０を有する場合に、視野ファセットミラー１９のピボット機能を割愛することができる。この場合に、視野ファセット２０をこの場合に適合されたマイクロミラーの群割り当てを用いて、偏向ファセットミラー２１及び瞳ファセットミラー２５のそれぞれのピボット位置に従って位置合わせすることができる。
【００７３】
投影露光装置１内で照明光学ユニット４の代わりに使用することができる照明光学ユニットの更に別の実施形態４９を図６に基づいて以下に説明する。図１から図５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伴い、これらに対して下記で再度詳細に解説することはしない。図６は、中間フォーカス１８と物体視野５の間の照明光１６のビーム経路を示している。
【００７４】
図６に記載の実施形態において、視野ファセットミラー１９の傾斜位置に基づいて、照明光１６を図６に照明ビーム経路５０に示すように、偏向ファセットミラー２１を通して瞳ファセットミラー２５の偏光区画５１に印加するか、又は瞳ファセットミラー２５の中立区画５２に直接印加するかのいずれかを任意的に行うことができるように、視野ファセットミラー１９全体が傾斜可能に具現化される。図６では、偏向ファセットミラー２１上に入射し、次いで、偏光区画５１に入射するための視野ファセットミラー１９の傾斜位置を実線で描示している。瞳ファセットミラー２５の中立区画５２を作動させるためのこの場合１９’で表す視野ファセットミラーの対応する傾斜位置は破線で描示している。視野ファセットミラー１９を傾斜させる目的のために、視野ファセットミラー１９は、図６に略示する傾斜アクチュエータ５３に接続される。
【００７５】
瞳ファセットミラー２５の偏光区画５１は、図６に同じく略示する変位アクチュエータ５４に接続される。変位アクチュエータ５４を使用すると、偏光区画５１が照明光１６を偏向ファセットミラー２１から物体視野５に案内する図６に描示する反射位置から、偏光区画５１が照明光１６のビーム経路に完全に変位された無効位置まで偏光区画５１を移動することができる。偏光区画５１のこの無効位置では、照明光１６を視野ファセットミラー１９から物体視野５に反射するのに瞳ファセットミラー２５の中立区画５２が利用可能である。
【００７６】
図６に記載の実施形態における瞳ファセットミラー２５の偏光区画５１のミラー支持体は、横二重円錐区画の形状を有する。
【００７７】
第１の横円錐区画（ｌａｔｅｒａｌ  ｃｏｎｅ  ｓｅｃｔｉｏｎ）５５は、瞳平面２７と物体平面６の間の照明光１６のビーム経路に位置する。第１の横円錐区画５５のミラー支持面は、凹半円錐を形成し、同時に二重円錐の先端を構成するその円錐先端５６は瞳平面２７に位置する。横円錐区画５５が一区画を形成する円錐の開き角の半分βは約４５°である。横円錐区画５５の方位角γは１８０°である。この方位角γは、横円錐区画５５の末端縁部５７の間に位置する。これらの末端縁部５７は、横円錐区画５５の真っ直ぐな横線に沿って延びている。
【００７８】
照明光学ユニット４９の瞳ファセットミラー２５の二重円錐区画形態は、上述の横円錐区画５５の円錐先端５６と一致する円錐先端５６を有する更に別の横円錐区画５８によって相補される。第２の横円錐区画５８の末端縁部５９は、第１の横円錐区画５５の末端縁部５７の円錐先端５６を通る延長部を構成する。末端縁部５７及び５９は、横円錐区画５５、５８の間の接合部６０の区切る（図８を参照されたい）。
【００７９】
第２の横円錐区画５８のミラー支持面は、凸弧を有する。第２の横円錐区画５８の開き角の半分βは、第１の横円錐区画５５の開き角の半分βと正確に同じサイズを有する。横円錐区画５８も、約１８０°の方位角γにわたってスイープする（ｓｗｅｅｐ）。
【００８０】
２つの横円錐区画５５、５８の二重円錐配置、及びそれに関連付けられた半円形偏向ファセットミラー２１の配置は、偏向ファセットミラー２１のいかなる外周角から観察した場合にも、瞳ファセットミラー２５が、瞳平面２７に対して同じ角度δで傾斜した直線を形成するようなものである。言い換えれば、偏向ファセットミラー２１とレチクル７の間の光軸（図６ではＣＲ）を通る図６と類似の各作図面では、偏向ファセットミラー２１と瞳ファセットミラー２５とにおける断面図形が直線である。
【００８１】
照明光１６が、偏向ファセット２２から瞳ファセット２８まで瞳平面２７上への投影において瞳ファセットミラー２５の中心３２ａに関して良い近似で半径方向に案内されると仮定すると、照明光１６の全ての部分ビームは、瞳ファセット２８において同じ入射角で偏向される。ここでもまた、瞳ファセットミラー２５の瞳ファセット２８が、相応に偏向される照明光１６に対する偏光子として機能するように、この入射角は、最大でも２０°、又は最大でも１５°、最大でも１０°、最大でも５°、又は最大でも３°の偏角しか伴わずに約４３°のブリュースター入射角付近に位置する。それによって偏向ファセットミラー２１のどの場所から光が瞳ファセットミラー２５に案内されるかに基づいて、適切な直線偏光を有する照明光の部分ビームがもたらされる。
【００８２】
瞳平面２７上への投影において、得られる偏光方向は、偏向ファセットミラー２１の半円形形態に対してタンジェンシャル方向に延びる。従って、全ての直線偏光方向を生成することができるので、タンジェンシャル偏光を有する照明瞳を生成することができる。
【００８３】
瞳ファセットミラー２５の中立区画５２は、図６の作図面と垂直に、すなわち、ｘｙ平面に配置された平面ミラー支持面を有する。
【００８４】
偏光区画５１及び中立区画５２は、図６に記載の実施形態では互いに別々の瞳ファセットミラー２５の２つの区画を構成する。
【００８５】
全体的に傾斜させることができる視野ファセットミラー１９に対する代替として、図６に記載の実施形態は、偏向視野ファセット２１への照明ビーム経路５０と中立区画５２への照明ビーム経路の間の切り換えが、各々視野ファセットミラー１９の個々の視野ファセット２０を傾斜させることによって引き起こされるように具現化することができる。この場合に、視野ファセットミラー１９は、照明光１６が、視野ファセットの傾斜位置に基づいて、交互に瞳ファセットミラー２５の偏光区画５１又は中立区画５２のいずれかに入射することができるように、傾斜可能視野ファセット２０を用いて具現化される。
【００８６】
図９及び図１０は、図１から図５に記載の照明光学ユニット４の方式で偏向ファセットミラー２１と瞳ファセットミラー２５とを含む図６に記載の照明光学ユニット３２の変形を示している。
【００８７】
図９は、視野ファセットミラー１９が、照明光１６を瞳ファセットミラー中立区画３４に案内するように傾斜された照明状況を示している。
【００８８】
図１０は、瞳ファセットミラー１９’が、瞳ファセットミラー２５の偏光区画２９、３０が偏向ファセットミラー２１によって作動される傾斜位置に変位した照明状況を示している。この場合にそれによって図４及び図５に関して、更に図６の視野ファセットミラー１９の傾斜変形に関して上述した照明変形がもたらされる。
【００８９】
図９に記載の照明状況では、最大照明角度に至るまでの照明角度による非偏光作動を達成することが可能である。図１０に記載の照明状況では、絶対値で大きい照明角度による偏光作動で物体視野５の照明を達成することが可能である。
【００９０】
照明光学ユニット３２の変形は、偏光の向きを予め定めるために及び／又は物体視野５上での視野ファセット２０の像の向きを予め定めるために、ここでもまた偏向ファセットミラー２１、瞳ファセットミラー２５、及び任意的に視野ファセットミラー１９をピボット可能方式でピボット回転させることができるように具現化することができる。この目的をもたらすために、ファセットミラー２１、２５、及び任意的に１９は、図６から図１０にはそれ以上詳細には描示していないピボットドライブと相互作用を行うことができる。
【００９１】
以下に続く本文では、図１１から図１３に基づいて、投影露光装置１内で照明光学ユニット４又は４９の代わりに使用することができる照明光学ユニットの更に別の実施形態６１を説明する。図１から図１０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伴い、これらに対して下記で再度詳細に解説することはしない。
【００９２】
照明光学ユニット６１では、瞳ファセットミラー２５の中立区画３４に中心通路開口部６２が設けられる。中心通路開口部６２は、瞳ファセットミラー２５の偏光区画２９、３０とは別々の偏光区画として具現化される更に別の偏光区画６３の通過に向けて具現化される。更に別の偏光区画６３の指形状支持体６４は、変位アクチュエータ６５を用いて中立区画３４の平面に対して垂直な変位方向に沿って変位可能であるように具現化される。
【００９３】
図１１は、無効位置にある瞳ファセットミラー２５の更に別の偏光区画６３を示している。図１１に記載の瞳ファセットミラー２５は、この場合に、原理的に図１から図５、図９、及び図１０を参照して上述したように作動する。この場合に、中立区画３４によって照明光１６を反射することができないのは通路開口部６２の領域内だけである。
【００９４】
図１２及び図１３は、更に別の中心偏光区画６３の有効位置にある図１１に記載の瞳ファセットミラー２５を示している。この目的をもたらすために、更に別の偏光区画６３は、約４５°だけ傾斜したその反射面が偏向ファセットミラー２１と共にｚ方向に静止レベル（ｒｅｓｔ  ｌｅｖｅｌ）に来るように、変位アクチュエータ６５によって中立区画３４の通路開口部６２を通して移動される。同時に、更に別の瞳ファセットミラー２５、すなわち、中立区画３４及びそれに続いて形成された偏光区画２９、３０は、反対方向、すなわち、図１２の負のｚ方向に変位し、従って、照明ビーム経路３１から出るように移動される。この変位は、中立区画３４の領域内で瞳ファセットミラー２５に接続された更に別の変位アクチュエータ６６によって引き起こされる。
【００９５】
図１２及び図１３に記載の配置では、照明ビーム経路３１内の照明光１６は、それが偏光区画６３上での反射の後に直線で、図１２に記載の作図面に対して垂直な偏光状態にあるように、この場合に約４３°の入射角、すなわち、ブリュースター入射角で偏光区画６３の反射面によって偏向される。
【００９６】
平面実施形態を有する偏光区画６３に対する代替として、偏光区画２９、３０、及び５１に関して上述したように、半円形偏向ファセットミラー２１の作動により、横円錐形偏光区画６３での反射によって前と同じく異なる偏光方向を有する直線偏光光を生成することができるように、偏光区画６３を、例えば偏光区画２９に対応する凸横円錐区画の形態で形成することができる。
【００９７】
中心偏光区画６３にわたる図１２及び図１３に記載のビーム案内は、好ましくは、位相マスクと共に使用することができる。更に別の用途は、投影光学ユニット内での偏光区画６３と共役な掩蔽との併用によるレチクル７の暗視野照明にある。この場合に、レチクル７の構造において回折された照明光１６のみがウェーハ１３を照明することに寄与する。
【００９８】
図１１から図１３に記載の瞳ファセットミラー２５では、中立区画３４は、中心偏光区画６３の周りに少なくとも部分円の形状で配置され、描示する例示的実施形態において、更に完全円として配置される。
【００９９】
図１１から図１３に記載の瞳ファセットミラー２５は、互いに別々の２つの偏光区画を有し、すなわち、第１に中心偏光区画６３及び第２に相互接続した偏光区画２９、３０を有する。図１１から図１３に記載の実施形態に関して例示的に記載されているように、瞳ファセットミラーの異なる別々の偏光区画は、互いに対して及び／又は瞳ファセットミラーの少なくとも１つの中立区画に対して変位可能にすることができる。
【０１００】
複数又は他に多数の偏向ファセット２２を視野ファセット２０の各々に割り当てることができる。その結果、物体視野５に結像される視野ファセット２０のうちの１つから発する照明光部分ビームを視野ファセットミラー１９の適切にグループ分けされた個々のミラー又はマイクロミラーを用いて、複数の瞳ファセット２８上に分散させることができる。従って、視野ファセット区画のファセット区画像は、物体視野５の物体視野高さ全体にわたって、すなわち、ｘ広がり全体にわたって物体変位方向ｙに対して直角に延びる物体視野５内のストリップを構成する。従って、瞳ファセット２８のうちの異なるものを通して、視野ファセット２０のうちの１つの像を例えばｙ方向に線オフセットを有する線毎に物体視野５内に構成することができる。従って、視野ファセット２０のマイクロミラーの適切な傾斜角割り当てを用いて、ｘ方向に物体視野５全体にわたって延びる物体視野５のストリップ区画を瞳ファセットミラー２５上のこの照明に係わる瞳ファセット２８の位置に従う異なる照明方向から照明することができる。この照明は、例えば矩形の物体視野５の上面図１の挿入図に描示している。描示するものは、互いから破線で概略的に分離した合計で４つのそのような物体視野ストリップ５ａから５ｄである。これらの物体視野ストリップ５ａから５ｄは、視野ファセット２０のファセット区画の像である。この挿入図には、物体視野高さ、すなわち、物体視野５のｘ方向の広がり全体を５xで表している。この場合に、ｙ方向に沿って物体視野５を通して走査されるレチクル点は、走査積分方式で、様々な照明方向からの照明光を捉える。
【０１０１】
図１４は、物体視野５の四重極照明を生成するための偏向ファセットミラー２１及び瞳ファセットミラー２５の実施形態を図３及び図１１と類似の図に示している。四重極照明では、各物体視野点は、照明瞳の四分円のうちの１つの中に各々が配置された４つの照明極によって照明される。四分円の各々では、照明光１６の直線偏光３６は、それぞれの四分円の中心と照明瞳の中心の間の接続線に対して垂直な偏光方向を有する。
【０１０２】
図１４では、四重極照明に向けて瞳ファセットミラー２５が照明される４つの四分円を数学の慣例通りにＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、及びＩＶで付番している。瞳ファセットミラー２５の四分円Ｉ及びＩＩＩ内には、ｘｙ角二等分線と平行な直線偏光方向３６が存在する。２つの他の四分円ＩＩ及びＩＶ内の直線偏光３６は、このｘｙ角二等分線に対して厳密に垂直に延びている。
【０１０３】
図１４の偏向ファセットミラー２１上の網掛け付きの偏向ファセット領域６６ａ内にある偏向ファセットミラー２１の偏向ファセット２２は、瞳ファセットミラー２５の適切な照明に寄与する。
【０１０４】
図１に関して上述したように、２つのファセットミラー２１、２５は、ピボット軸４８ａの周りにピボット可能であるように具現化することができる。その結果、四重極照明の偏光方向及び四重極照明の極の向きを予め定められた値に適応させることができる。偏向ファセットミラー２１が瞳ファセットミラー２５と共に実行するピボット回転移動を図１４に双方向矢印６７に示している。偏向ファセットミラー２１及び瞳ファセットミラー２５に対して、共通ピボットドライブ４８ｂによる±４５°の範囲のピボット軸４８ａの周りのピボット回転を予め定めることができる。全体としての視野ファセットミラー１９のピボット回転により、又は視野ファセット２０のマイクロミラー実施形態の場合は適合される視野ファセットへのマイクロミラー群の割り当てを変更することにより、関係する視野ファセットミラー１９の視野ファセット２０のアラインメントをもたらすことができる。
【０１０５】
投影露光において、レチクル７と、ＥＵＶ放射線ビーム１６に対する感光コーティングを有するウェーハ１３とが与えられる。露光の前に、照明設定、すなわち、例えば二重極設定又は環状設定、又は他に異なる設定、例えば従来照明設定又は多重極照明設定が設定される。次いで、投影露光装置１を用いてレチクル７の少なくとも１つの区画がウェーハ１３上に投影される。最後に、ＥＵＶ放射線ビーム１６に露光されたウェーハ１３上の感光層が現像される。このようにして、微細構造化又はナノ構造化構成要素、例えば、半導体構成要素、例えば、マイクロチップが生成される。
【符号の説明】
【０１０６】
１  投影露光装置
４  照明光学ユニット
１０  投影光学ユニット
１９  視野ファセットミラー
３４  瞳ファセットミラー中立区画
【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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