(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影リソグラフィのための投影露光装置（１）に対して使用されるＥＵＶ照明光の出力ビーム（３）を発生させるためのＥＵＶ光源（２）であって、
ＥＵＶ生出力ビーム（３０）を発生させるＥＵＶ発生デバイス（２ｃ）を含み、
前記ＥＵＶ生出力ビーム（３０）は、２つの直線偏光波の重ね合わせによって説明される偏光（３１；４１）を有し、その偏光の方向が、互いに対して垂直であり、かつ消滅もせず、πの整数倍数でもない互いに対する位相差を有し、
前記使用される出力ビーム（３）の偏光を設定する目的のために、前記偏光方向に関して直線偏光させる効果（３４）を前記生出力ビーム（３０）に対して作用する使用される偏光設定デバイス（３２）を含み、
前記使用される偏光設定デバイス（３２）は、少なくとも１つの位相遅延構成要素（３３；３７；３７ｉ；３７ｉ，３７ｊ）を有し、これは、前記生出力ビーム（３０）のビーム経路に配置され、かつ重ね合わされて該生出力ビーム（３０）の前記偏光を形成する前記２つの直線偏光波に対して位相シフト効果を作用させ、
前記少なくとも１つの位相遅延構成要素（３７；３７ｉ；３７ｉ，３７ｊ）は、反射性構成要素として具現化され、
前記反射性位相遅延構成要素（３７；３７ｉ；３７ｉ，３７ｊ）は、該位相遅延構成要素（３７；３７ｉ；３７ｉ，３７ｊ）の反射面に対して垂直である軸（３９；３９ｉ）の周りに回転可能な方式で配置される、
ことを特徴とするＥＵＶ光源（２）。
【請求項２】
重ね合わされて前記生出力ビーム（３０）の前記偏光を形成する前記２つの直線偏光波の間の正味位相シフトが、前記ＥＵＶ照明光の前記使用される出力ビーム（３）の波長λの半分よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶ光源。
【請求項３】
前記反射性位相遅延構成要素（３７；３７ｉ；３７ｉ，３７ｊ）は、前記生出力ビーム（３０）が一度通過するときに、前記ＥＵＶ照明光の前記使用される出力ビーム（３）の前記波長λの４分の１よりも小さい正味位相遅延をもたらす反射コーティング（３８）を担持することを特徴とする請求項１又は２に記載のＥＵＶ光源。
【請求項４】
各々が前記生出力ビーム（３０）の異なる部分ビーム（３０ｉ）を反射する複数の反射性位相遅延構成要素（３７ｉ；３７ｉ，３７ｊ）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ＥＵＶ光源。
【請求項５】
前記反射性位相遅延構成要素（３７ｉ）のうちのどれが前記生出力ビーム（３０）の与えられた部分ビーム（３０ｉ）による入射を受けるかを事前定義することを可能にすることができる該反射性位相遅延構成要素（３７ｉ）の上流の該生出力ビーム（３０）の前記ビーム経路内の光学選択構成要素（４０）を特徴とする請求項４に記載のＥＵＶ光源。
【請求項６】
前記生出力ビーム（３０）の同じ部分ビーム（３０ｉ）を反射する複数の反射性位相遅延構成要素（３７ｉ，３７ｊ）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ＥＵＶ光源。
【請求項７】
前記少なくとも１つの位相遅延構成要素（３３）は、透過性構成要素として具現化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ＥＵＶ光源。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のＥＵＶ光源の生出力ビーム（３０）の偏光に影響を及ぼすために使用される偏光設定デバイス（３２）。
【請求項９】
投影露光装置（１）のための照明系であって、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のＥＵＶ光源（２）を含み、
レチクル平面（１５）内の照明視野（１４）を使用される出力ビーム（３）で照明するための照明光学ユニット（５）を含む、
ことを特徴とする照明系。
【請求項１０】
投影露光装置（１）のための照明系であって、
−ＥＵＶ生出力ビーム（３０）を発生させるＥＵＶ発生デバイス（２ｃ）を含み、
前記生出力ビーム（３０）が、２つの直線偏光波の重ね合わせによって説明される偏光（３１；４１）を有し、その偏光の方向が、互いに対して垂直であり、かつ消滅もせず、πの整数倍数でもない互いに対する位相差を有する、
投影リソグラフィのための投影露光装置（１）のために使用されるＥＵＶ照明光の使用される出力ビーム（３）を発生させるためのＥＵＶ光源（２）を含み、
−レチクル平面（１５）内の照明視野（１４）を前記使用される出力ビーム（３）で照明するための照明光学ユニット（５）を含み、
−前記照明光学ユニット（５）は、前記使用される出力ビーム（３）の偏光を設定する目的のために、前記偏光方向に関して直線偏光させる効果（３４）を前記生出力ビーム（３０）に対して作用するのに使用される偏光設定デバイス（３２）を有し、
−前記使用される偏光設定デバイス（３２）は、少なくとも１つの位相遅延構成要素（３３；３７ｉ；３７ｉ，３７ｊ）を有し、これが、前記生出力ビーム（３０）のビーム経路に配置され、かつ重ね合わされて該生出力ビーム（３０）の前記偏光を形成する前記２つの直線偏光波に対して位相シフト効果を作用させ、
前記少なくとも１つの位相遅延構成要素（３７；３７ｉ；３７ｉ，３７ｊ）は、反射性構成要素として具現化され、
前記反射性位相遅延構成要素（３７；３７ｉ；３７ｉ，３７ｊ）は、該位相遅延構成要素（３７；３７ｉ；３７ｉ，３７ｊ）の反射面に対して垂直である軸（３９；３９ｉ）の周りに回転可能な方式で配置される、
ことを特徴とする照明系。
【請求項１１】
投影露光装置のための光学系であって、
請求項９又は請求項１０に記載の照明系を含み、
照明視野（１４）を像視野（２０）内に結像するための投影光学ユニット（１６）を含む、
ことを特徴とする光学系。
【請求項１２】
ＥＵＶリソグラフィのための投影露光装置（１）であって、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のＥＵＶ光源を含み、
請求項１１に記載の光学系を含み、
前記光学系の照明光（３）による入射を受けるレチクル（１７）をレチクル平面（１５）に装着するためのレチクルホルダ（１８）を含み、
照明視野（１４）を像平面（２１）の像視野（２０）内に結像するための投影光学ユニット（１６）を含み、
投影露光中に前記照明視野（１４）に配置されたレチクル構造が前記像視野（２０）に配置されたウェーハ区画上に結像されるように前記像平面（２１）にウェーハ（２２）を装着するためのウェーハホルダ（２３）を含む、
ことを特徴とする投影露光装置（１）。
【請求項１３】
構造化構成要素を生成する方法であって、
レチクル（１７）とウェーハ（２２）を与える段階と、
請求項１２に記載の投影露光装置の使用される出力ビーム（３）に対して偏光設定を実施する段階と、
前記投影露光装置（１）を用いて前記レチクル（１７）上の構造を前記ウェーハ（２２）の感光層上に投影する段階と、
前記ウェーハ（２２）上に微細及び／又はナノ構造を生成する段階と、
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  ２０２  ５９０．４の内容が引用によって組み込まれる。
【０００２】
本発明は、投影リソグラフィのための投影露光装置に使用されるＥＵＶ照明光の出力ビームを発生させるためのＥＵＶ光源に関する。更に、本発明は、そのような光源に使用される偏光設定デバイス、そのような光源を含む照明系、そのような照明系を含む光学系、そのような光学系を含む投影露光装置、及びそのような投影露光装置を用いて微細及び／又はナノ構造化構成要素を生成する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
照明系を含む投影露光装置は、ＷＯ  ２００９／１２１  ４３８  Ａ１から公知である。ＥＵＶ光源は、ＤＥ  １０３  ５８  ２２５  Ｂ３から公知である。ＥＵＶ光源が公知になる更に別の参考文献は、ＷＯ  ２００９／１２１  ４３８  Ａ１に見出すことができる。ＥＵＶ照明光学ユニットは、更に、ＵＳ  ２００３／００４３３５９  Ａ１及びＵＳ  ５，８９６，４３８から公知である。偏光ＥＵＶ光を発生させるための及び幾何学的偏光回転のための変形は、ＵＳ  ６，９９９，１７２  Ｂ２及びＵＳ  ２００８／０１９２２２５  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  ２０２  ５９０．４
【特許文献２】ＷＯ  ２００９／１２１  ４３８  Ａ１
【特許文献３】ＤＥ  １０３  ５８  ２２５  Ｂ３
【特許文献４】ＵＳ  ２００３／００４３３５９  Ａ１
【特許文献５】ＵＳ  ５，８９６，４３８
【特許文献６】ＵＳ  ６，９９９，１７２  Ｂ２
【特許文献７】ＵＳ  ２００８／０１９２２２５  Ａ１
【特許文献８】ＵＳ  ２０１１／０００１９４７  Ａ１
【特許文献９】ＥＰ  １  ２２５  ４８１  Ａ
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｑｉｕ他著「科学計器概説（Ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）」、第７１巻、第３号、２０００年、１２４３ページから１２５５ページ
【非特許文献２】Ｌａ−Ｏ−Ｖｏｒａｋｉａｔ他著「超高速高次高調波ＥＵＶ光を用いて証明された磁気光学カー効果（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｋｅｒｒ  Ｅｆｆｅｃｔ  ｐｒｏｂｅｄ  ｕｓｉｎｇ  Ｕｌｔｒａｆａｓｔ  Ｈｉｇｈ−Ｏｒｄｅｒ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  ＥＵＶ  Ｌｉｇｈｔ）」、２００９年、ＵＳＡ／ＣＬＥＯ／ＩＱＥＣ、文書ＣＰＤＡ５．ｐｄｆ
【非特許文献３】Ｕｗｅ  Ｓｃｈｉｎｄｌｅｒ著「電気的に切換可能なヘリシティーを有する超電導アンジュレータ（Ｅｉｎ  ｓｕｐｒａｌｅｉｔｅｎｄｅｒ  Ｕｎｄｕｌａｔｏｒ  ｍｉｔ  ｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈ  ｕｍｓｃｈａｌｔｂａｒｅｒ  Ｈｅｌｉｚｉｔａｔ［Ａ  Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｕｎｄｕｌａｔｏｒ  ｈａｖｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ  Ｈｅｌｉｃｉｔｙ］）」、ヘルムホルツ協会カールスルーエ研究センター、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｒｅｐｏｒｔｓ、ＦＺＫＡ  ６９９７、２００４年８月
【非特許文献４】Ｗａｎｇ他著「広帯域位相遅延器及び解析器を用いた極紫外放射線の完全な偏光解析（Ｃｏｍｐｌｅｔｅ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ａ  ｂｒｏａｄｂａｎｄ  ｐｈａｓｅ  ｒｅｔａｒｄｅｒ  ａｎｄ  ａｎａｌｙｚｅｒ）」、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓ．、Ｌｅｔｔｅｒｓ  ９０、０８１９１０（２００７年）
【非特許文献５】Ｓｃｈａｆｅｒｓ他著「多層光学系を有する軟Ｘ線偏光計：光の偏光状態の完全な解析（Ｓｏｆｔ−Ｘ−Ｒａｙ  ｐｏｌａｒｉｍｅｔｅｒ  ｗｉｔｈ  ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  ｏｐｔｉｃｓ：  Ｃｏｍｐｌｅｔｅ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｓ  ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｌｉｇｈｔ）」、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ、第３８巻、第１９号、１９９９年７月、４０７４ページから４０８８ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、分解能最適化照明に向けて改善された出力ビームが与えられるようなＥＵＶ光源を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、請求項１に指定した特徴を含むＥＵＶ光源によって本発明に従って達成される。
【０００８】
分解能最適化照明に向けて直線偏光ＥＵＶ照明光を特に適切に使用することができることが認識されている。本発明によって使用される偏光設定デバイスは、そのような直線偏光ＥＵＶ照明光を使用される出力ビームの形態で与える。これは、最初は任意に事前定義可能な偏光方位を有する直線偏光光を発生させる可能性を提供する。これは、偏光設定によって引き起こされる損失の可能性が非常に低い偏光事前定義をもたらす。光源のＥＵＶ発生デバイスは、アンジュレータとして具現化することができる。アンジュレータの偏向磁石は、変位可能方式で成形することができる。偏向磁石の変位は、円偏光又は楕円偏光の生出力ビームを発生させるために使用することができる。ＥＵＶ光源は、少なくとも局所的に直線偏光状態にある照明デバイスの射出瞳と共に使用される出力ビームを用いた照明視野の照明をもたらすために使用することができる。特に、照明光学ユニットの下流の構成要素の使用により、使用される出力ビームによる照明視野のタンジェンシャル偏光（ＴＥ偏光）照明をもたらすことができる。タンジェンシャル偏光照明の場合に、使用される出力ビームの直線偏光方向は、照明角度とは関係なく常に照明視野上への入射平面に対して垂直な偏光状態にある。更に、ＥＵＶ光源は、偏光設定に起因して追加の透過率損失を回避する直線偏光二重極照明を設定することを可能にする。そのような直線偏光二重極照明の場合に、照明視野は、各場合に直線偏光照明光が照明視野に入射する２つの主な方向から照明される。
【０００９】
ＥＵＶ光源は、電子ビームを利用する形式で、例えば、自由電子レーザ（ＦＥＬ）に基づくＸ線光源として具現化することができる。これに代えて、ＥＵＶ光源は、プラズマ光源として具現化することもでき、この場合に、ＥＵＶ放射線は、駆動レーザ（ＬＰＰ光源）又はガス放電（ＧＤＰＰ光源）のいずれかを用いて発生される。シンクロトロンは、ＥＵＶ光源として使用することができる。電子ビームを利用するＥＵＶ光源の場合に、円偏光又は楕円偏光のＥＵＶ生出力ビームを効率良く発生させることができる。
【００１０】
ＥＵＶ光源は、ＥＵＶ生出力ビームの円偏光と楕円偏光との間で切り換えを行うための切り換えユニットを有することができる。この切り換えユニットは、アンジュレータの偏向磁石の対応する配置によって実現することができる。使用される偏光設定デバイス、特に、位相遅延構成要素は、複数又は多数の個々の層を含み、異なる材料の個々の層が互いに連続する多層配置として設計することができる。使用される材料は、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）、又はシリコン（Ｓｉ）という材料のうちの少なくとも２つのものを含むことができる。個々の層は、多層配置が１μｍよりも小さい桁の全体的厚み、すなわち、合計層厚を有するように薄くすることができる。合計層厚は、特に数百ｎｍの桁のものとすることができ、例えば、２００ｎｍと５００ｎｍの間の範囲にあるとすることができる。例えば、１０層から２００層のこの種の個々の層、特に１０層から１００層のそのような個々の層、例えば、２０層から５０層のそのような個々の層を使用することができる。
【００１１】
請求項２に記載の正味位相シフトは、比較的低いＥＵＶ照明光損失しか伴わずに実現することができる。正味位相シフトは、重ね合わされて生出力ビームの偏光を形成する２つの直線偏光波の位相の間の差の場合に２π（波長λに対応する）の整数倍数が無効であるということを考慮する。従って、正味位相シフトは常に２πよりも小さい。使用される偏光設定デバイスによる偏光設定は、必要とされる合計複屈折の分割により、例えば、各々が小さい位相シフト効果、例えば、各場合に波長λの１／８の範囲の位相シフト効果を有する様々な位相シフト個々の成分の中でも、ＥＵＶ照明光の使用される出力ビームの波長λの半分の範囲の正味位相シフトによって複屈折ＥＵＶ光学ユニットを用いて最適化することができる。これは、更に、使用される出力ビームの強度損失の低減をもたらすことができる。
【００１２】
ＥＵＶ生出力ビームは、円偏光状態のものとすることができる。生出力ビームの円偏光は、事前定義された照明偏光形状を生成するのに適する出力偏光であることが見出されている。
【００１３】
請求項３に記載の少なくとも１つの反射性位相遅延構成要素は、ＥＵＶ照明光に対する低い収量損失しか伴わずに実現することができる。
【００１４】
請求項４に記載の正味位相シフトを有する反射コーティングは、特に低い透過率損失しか伴わずに偏光に影響を及ぼす可能性を提供する。正味位相シフトは、λ／５、λ／６、λ／７よりも小さいとすることができ、例えば、λ／８とすることができ、更に小さいとすることができ、例えば、λ／１０、λ／１２、λ／１６、又は更に小さいものとすることさえ可能である。この場合に、反射コーティングは、上述したように多層配置として成形することができる。
【００１５】
請求項５に記載の回転可能方式で配置された少なくとも１つの位相遅延構成要素を使用すると、位相遅延構成要素によって設定される直線偏光の方向を事前定義することができる。対応する回転可能配置も、透過性位相遅延構成要素の場合に実現することができる。
【００１６】
請求項６に記載の反射性位相遅延構成要素の平行配置は、事前定義された方式で生出力ビームの部分ビームに異なる影響を及ぼすことを可能にし、それによって異なる偏光の使用される部分ビームを定めることを可能にする。反射性位相遅延構成要素は、位相影響効果を事前定義するこれらの構成要素のそれぞれの光軸のアラインメントに関して異なることができる。そのような構成の場合に、位相遅延構成要素の静的配置の場合であっても、異なる偏光の使用される部分ビームを発生させることができる。一例として、反射性位相遅延構成要素のうちのどれが入射を受けるかに基づいて、使用される部分ビームの異なる直線偏光が生じる。
【００１７】
請求項７に記載の光学選択構成要素は、偏光の事前定義における柔軟性を高める。光学選択構成要素は、生出力ビームのビーム経路内の少なくとも１つの傾斜可能ミラーによって実現することができる。
【００１８】
請求項８に記載の反射性位相遅延構成要素の直列配置の場合に、個々の位相遅延構成要素を一層小さい正味位相シフト、例えば、λ／１０よりも小さく、λ／１６とすることができ、更に小さいものとすることさえ可能である正味位相シフトを用いて作動させることができるように、複数の位相遅延構成要素の間で位相シフト効果を分散させることができる。そのような小さい正味位相シフトは、それぞれの位相遅延構成要素に対して比較的かなり多めの材料又は材料の組合せを用いて実現することができる。
【００１９】
請求項９に記載の透過性位相遅延構成要素の利点は、反射性位相遅延構成要素を参照して上述したものに対応する。各場合に１つの部分ビームに影響を及ぼすための複数の透過性位相遅延構成要素、すなわち、直列配置、又はそれ以外に異なる部分ビームに影響を及ぼすための複数の透過性位相遅延構成要素の平行配置も可能である。そのような複数の透過性位相遅延構成要素は、次に、個々に回転可能にすることができ、又は位相影響効果を事前定義する異なる向きに定められた光軸を有することができる。
【００２０】
本発明によって使用される偏光設定デバイスの位相遅延構成要素の正味位相シフトはまた、磁気光学カー効果によってもたらすことができる。照明光及び結像光の偏光特性には、特に、磁気光学カー効果により、面磁気光学カー効果により、回折磁気光学カー効果により、非線形磁気光学カー効果により、又は磁電気効果により、磁界を形成するミラー反射面を通じて影響を及ぼすことができる。この場合に、磁気光学カー効果に関する文献から公知である材料及びミラー、及び／又は磁界形状を使用することができる。その例は、取りわけ、Ｑｉｕ他著「科学計器概説（Ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）」、第７１巻、第３号、２０００年、１２４３ページから１２５５ページ、及びＬａ−Ｏ−Ｖｏｒａｋｉａｔ他著「超高速高次高調波ＥＵＶ光を用いて証明された磁気光学カー効果（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｋｅｒｒ  Ｅｆｆｅｃｔ  ｐｒｏｂｅｄ  ｕｓｉｎｇ  Ｕｌｔｒａｆａｓｔ  Ｈｉｇｈ−Ｏｒｄｅｒ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  ＥＵＶ  Ｌｉｇｈｔ）」、２００９年、ＵＳＡ／ＣＬＥＯ／ＩＱＥＣ、文書ＣＰＤＡ５．ｐｄｆに見出すことができる。
【００２１】
請求項１０に記載の使用される偏光設定デバイスの利点は、ＥＵＶ光源に関して上述したものに対応する。
【００２２】
請求項１１及び請求項１２に記載の照明系、請求項１３に記載の光学系、請求項１４に記載の投影露光装置、請求項１５に記載の生成方法、及びそれによって製造される微細及び／又はナノ構造化構成要素の利点は、本発明によるＥＵＶ光源を参照して上述したものに対応する。微細及び／又はナノ構造化構成要素は、特に半導体構成要素、例えば、マイクロチップ、特にメモリチップとすることができる。この光学系の投影光学ユニットの像側開口数は、０．４よりも大きいとすることができ、更に０．５よりも大きいとすることができる。
【００２３】
使用される偏光設定デバイスは、ＥＵＶ光源の一部とすることができるが、請求項１２により、照明光学ユニットの一部とすることもできる。
【００２４】
照明光学ユニットの一部として使用される偏光設定デバイスは、ＥＵＶ光源の一部として使用される偏光設定デバイスに関して上述したものと同じ方法で具現化することができる。照明光学ユニットの一部として使用される偏光設定デバイスの場合にも、ＥＵＶ照明光の使用される出力ビームの波長の半分よりも小さい使用される偏光設定デバイス又はその個々の構成要素の正味位相シフトをもたらすことができる。円偏光又は楕円偏光の入力光から少なくとも局所的な直線偏光を発生させるための偏光設定の一般原理は、光源側での使用される出力ビームの発生の場合、又はそれ以外に照明光学ユニットを通る生出力ビームの更に別の進路における場合の両方において実現することができる。
【００２５】
本発明の例示的実施形態を下記で図面を参照してより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ＥＵＶ投影リソグラフィのための投影露光装置を概略で及び照明光学ユニットに関しては子午断面で示す図である。
【図２】透過性位相遅延構成要素を有する使用される偏光設定デバイスを有する投影露光装置の光源を示す概略図である。
【図３】反射性位相遅延構成要素を有する使用される偏光設定デバイスを有する投影露光装置の光源を示す概略図である。
【図４】各々がＥＵＶ光源のＥＵＶ生出力ビームの異なる部分ビームを反射する複数の反射性位相遅延構成要素を有する使用される偏光設定デバイスの実施形態を示す図である。
【図５】複数の反射性位相遅延構成要素の上流の生出力ビームのビーム経路に光学選択構成要素が配置された図４に記載の実施形態の変形を示す図である。
【図６】楕円偏光ＥＵＶ生出力ビームを発生させるＥＵＶ発生デバイスを含むＥＵＶ光源を示す図３と類似の図である。
【図７】複数の反射性位相遅延構成要素、すなわち、２つの反射性位相遅延構成要素の各々が生出力ビームの同じ部分ビームを反射する使用される偏光設定デバイスを示す図４と類似の図である。
【図８】図２に記載の位相遅延構成要素（透過性）を通る大きく拡大した断面図である。
【図９】図３に記載の位相遅延構成要素（反射性）を通る大きく拡大した断面図である。
【図１０】例えば視野ファセットミラー及び／又は瞳ファセットミラーのファセットが各場合に生出力ビームの同じ部分ビームを対で順次反射する反射性位相遅延構成要素として設計された使用される偏光設定デバイスの更に別の変形を示す図である。
【図１１】例えば視野ファセットミラー及び／又は瞳ファセットミラーのファセットが各場合に生出力ビームの同じ部分ビームを対で順次反射する反射性位相遅延構成要素として設計された使用される偏光設定デバイスの更に別の変形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
マイクロリソグラフィのための投影露光装置１は、微細及び／又はナノ構造化電子半導体構成要素を生成するように機能する。光源又は放射線源２は、例えば、３ｎｍと３０ｎｍの間、特に３ｎｍと１５ｎｍの間の波長領域のＥＵＶ放射線を放出する。光源２は、自由電子レーザ（ＦＥＬ）として具現化される。この光源は、非常に高い輝度を有するコヒーレント放射線を発生させるシンクロトロン放射線源である。この種のＦＥＬを記載している従来文献は、ＷＯ  ２００９／１２１  ４３８  Ａ１に示されている。使用することができる光源２は、Ｕｗｅ  Ｓｃｈｉｎｄｌｅｒ著「電気的に切換可能なヘリシティーを有する超電導アンジュレータ（Ｅｉｎ  ｓｕｐｒａｌｅｉｔｅｎｄｅｒ  Ｕｎｄｕｌａｔｏｒ  ｍｉｔ  ｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈ  ｕｍｓｃｈａｌｔｂａｒｅｒ  Ｈｅｌｉｚｉｔａｔ［Ａ  Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｕｎｄｕｌａｔｏｒ  ｈａｖｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ  Ｈｅｌｉｃｉｔｙ］）」、ヘルムホルツ協会カールスルーエ研究センター、Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｒｅｐｏｒｔｓ、ＦＺＫＡ  ６９９７、２００４年８月、及びＤＥ  １０３  ５８  ２２５  Ｂ３に記載されている。
【００２８】
ＥＵＶ光源２は、電子ビーム２ｂを発生させるための電子ビーム供給デバイス２ａとＥＵＶ発生デバイス２ｃとを有する。ＥＵＶ発生デバイス２ｃには、電子ビーム供給デバイス２ａを用いて電子ビーム２ｂが供給される。ＥＵＶ発生デバイス２ｃは、アンジュレータとして具現化される。任意的に、アンジュレータは、変位によって調節可能なアンジュレータ磁石を有することができる。
【００２９】
光源２に関する一部の例示的な作動パラメータを以下に要約する。光源２は、２．５ｋＷの平均電力を有する。光源２のパルス周波数は３０ＭＨｚである。この場合に、各個々の放射線パルスは８３μＪのエネルギを伝達する。１００ｆｓの放射線パルス長を仮定すると、このエネルギは、８３３ＭＷの放射線パルス電力に対応する。
【００３０】
使用される出力ビームとも表す使用される放射線ビーム３は、投影露光装置１内での照明及び結像のための照明光として使用される。使用される放射線ビーム３は、走査デバイス６を用いて投影露光装置１の照明光学ユニット５に適合された開口角４の範囲で照明される。使用される放射線ビーム３は、光源２から進んで５ｍｒａｄよりも小さい発散を有する。走査デバイス６は、照明光学ユニット５の中間焦点面７に配置される。使用される放射線ビーム３は、走査デバイス６の下流で最初に視野ファセットミラー８上に入射する。
【００３１】
使用される放射線ビーム３は、特に、２ｍｒａｄよりも小さく、好ましくは、１ｍｒａｄよりも小さい発散を有する。視野ファセットミラー８上での使用される放射線ビームのスポットサイズは約４ｍｍである。
【００３２】
走査デバイス６に対する代替として、使用される放射線ビーム３のエタンデュを増大させるための他の手段を使用することができる。
【００３３】
視野ファセットミラー８での反射の後に、視野ファセットミラー８の個々の視野ファセット（例示していない）に割り当てられた部分ビーム又はサブビームに分割された使用される放射線ビーム３は、瞳ファセットミラー９上に入射する。瞳ファセットミラー９の瞳ファセット（図１には例示していない）は丸形である。視野ファセットのうちの１つによって反射される使用される放射線ビーム３の各サブビームには、上述の瞳ファセットのうちの１つが割り当てられ、従って、入射を受けて視野ファセットのうちの１つと瞳ファセットのうちの１つとを含むそれぞれのファセット対は、使用される放射線ビーム３の関連付けられたサブビームに対する照明チャネル又はビーム案内チャネルを事前定義する。視野ファセットに対する瞳ファセットのチャネル毎の割り当ては、投影露光装置１の望ましい照明に依存して行われる。従って、出力ビーム３は、個々の照明角度を事前定義するために、各場合に視野ファセットのうちの１つと各場合に瞳ファセットのうちの１つとを含む対を順次経由する照明チャネルに沿って案内される。それぞれ事前定義された瞳ファセットに向けて進むために、視野ファセットミラーは、各々が個々に傾斜される。
【００３４】
瞳ファセットミラー９と、３つのＥＵＶミラー１０、１１、１２の下流伝達光学ユニット１３とを通じて、視野ファセットは、投影露光装置１の投影光学ユニット１６のレチクル平面又は物体平面１５内の照明視野又は物体視野１４に結像される。ＥＵＶミラー１２は、かすめ入射のためのミラー（かすめ入射ミラー）として具現化される。
【００３５】
個々のファセット対を用いて事前定義された個々の照明角度のシーケンスからは、走査デバイス６を用いた視野ファセットミラー８の視野ファセットの照明によって引き起こされる全ての照明チャネルの走査積分により、照明光学ユニット５によって引き起こされる物体視野１４の照明の照明角度分布がもたらされる。
【００３６】
図示していない照明光学ユニット５の実施形態において、特に投影光学ユニット１６の入射瞳の適切な位置が与えられると、ミラー１０、１１、及び１２を割愛することができ、それによって使用される放射線ビーム３に対する投影露光装置１の透過率の対応する増大がもたらされる。
【００３７】
物体平面１５の物体視野１４の領域内には、使用される放射線ビーム３を反射するレチクル１７が配置される。レチクル１７は、レチクル変位ドライブ１９を用いて駆動される方式で変位可能なレチクルホルダ１８によって担持される。
【００３８】
投影光学ユニット１６は、物体視野１４を像平面２１の像視野２０に結像する。投影露光中に、上述の像平面２１内には、投影露光中に投影露光装置１を用いて露光される感光層を担持するウェーハ２２が配置される。ウェーハ２２は、この場合はウェーハ変位ドライブ２４を用いて制御される方式で変位可能なウェーハホルダ２３によって担持される。
【００３９】
以下では、位置関係の表現を容易にするために、ｘｙｚ座標系を使用する。ｘ軸は、図１の作図面に対して垂直であり、作図面に入り込むような向きを有する。ｙ軸は、図１の右に向けて延びている。ｚ軸は、図１の下方に延びている。投影露光装置１の全体の図では、ｚ方向は、像平面２１と垂直に延びている。光源２及び／又は照明光学構成要素に関する図では、ｚ方向は、ＥＵＶ光の主伝播方向に延びている。
【００４０】
図１に記載の投影露光装置１の場合に、視野ファセットミラー８は、照明光３のビーム経路内の第１のファセットミラーであり、瞳ファセットミラー９は第２のファセットミラーである。ファセットミラー８、９は、その機能を交換することができる。この点に関して、第１のファセットミラー８は、この場合に投影光学ユニット１６の瞳平面又はそれに対する共役平面に配置された瞳ファセットミラーとすることができ、第２のファセットミラー９は、この場合に物体平面１５に対して光学的に共役な視野平面に配置された視野ファセットミラーとすることができる。
【００４１】
投影露光中に、レチクルとウェーハの両方は、レチクル変位ドライブ１９及びウェーハ変位ドライブ２４の対応する駆動により、図１のｙ方向に同期方式で走査される。投影露光中に、ウェーハは、一般的に６００ｍｍ／ｓの走査速度でｙ方向に走査される。２つの変位ドライブ１９、２４の同期走査は、走査デバイス６の走査作動とは独立して行うことができる。
【００４２】
視野ファセットの長辺は、走査方向ｙに対して垂直である。視野ファセットのｘ／ｙアスペクト比は、スロット形の物体視野１４のものに対応し、物体視野１４は、矩形形式又は湾曲形式で具現化することができる。
【００４３】
走査デバイス６は、使用される放射線ビーム３をかすめ方式で反射し、図１のｘ軸と平行に延びる線走査軸２５の周りと、線走査軸２５に対して垂直であって図１のｙｚ平面に位置する線前進軸２６の周りとに傾斜可能な走査ミラーである。両方の軸２５、２６は、走査デバイス６の反射ミラー面２７に位置する。
【００４４】
ＥＵＶ光源２は、生出力ビーム３０の偏光を設定するために（例えば、図２を参照されたい）、ＥＵＶ発生デバイス２ｃ内の電子ビーム２ｂに対して偏向効果を作用する生偏光設定デバイス２８を有する。生偏光設定デバイス２８は、アンジュレータ２ｃの偏向磁石２９の対応する配置によって実現される。アンジュレータ２ｃの一部としての偏向磁石２９のうちの一部を図１に略示している。偏向磁石２９のこの配置は、ＥＵＶ生出力ビーム３０（図２を参照されたい）が円偏光されるようなものであり、これを図２において対応する偏光記号３１に示している。円偏光ＥＵＶ出力ビームをもたらすための偏向磁石２９の対応する配置は、既に上記に言及したＳｃｈｉｎｄｌｅｒの参考文献に記載されている。直線偏光ＥＵＶ光から円偏光ＥＵＶ光に、及び／又は円偏光ＥＵＶ光から楕円偏光ＥＵＶ光に変換するために、アンジュレータのアンジュレータ磁石の任意的な調節可能性を目標を定めた方式で使用することができる。この場合に、生偏光設定デバイス２８は、ＥＵＶ生出力ビーム３０の異なる偏光状態の間で変換するための変換ユニットとして同時に機能する。
【００４５】
円偏光及び同じく楕円偏光は、互いに対して垂直な偏光方向を有する２つの直線偏光横波の重ね合わせによって表すことができ、円偏光の場合に、これらの２つの直線偏光波は、π／２の位相差及び同一の振幅を有する。楕円偏光の場合に、円偏光も直線偏光も存在しない。楕円偏光は、消滅もせず、πの整数倍数でもない互いに対する位相差を有する２つの直線偏光波の重ね合わせで得られ、２つの直線偏光波のπ／２の位相差及び同一の振幅の円偏光という特殊な場合も存在しない。
【００４６】
更に、ＥＵＶ光源２は、使用される出力ビーム３の偏光を設定するために、生出力ビーム３０に対して偏光効果を作用する使用される偏光設定デバイス３２を有する。下記では、使用される偏光設定デバイス３２の変形をより詳細に説明する。
【００４７】
図２に記載の実施形態の場合に、使用される偏光設定デバイス３２は、λ／４板の形態にある透過性位相遅延構成要素３３を有する。そのような位相遅延構成要素の例は、Ｗａｎｇ他著「広帯域位相遅延器及び解析器を用いた極紫外放射線の完全な偏光解析（Ｃｏｍｐｌｅｔｅ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ａ  ｂｒｏａｄｂａｎｄ  ｐｈａｓｅ  ｒｅｔａｒｄｅｒ  ａｎｄ  ａｎａｌｙｚｅｒ）」、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓ．、Ｌｅｔｔｅｒｓ  ９０、０８１９１０（２００７年）、及びＳｃｈａｆｅｒｓ他著「多層光学系を有する軟Ｘ線偏光計：光の偏光状態の完全な解析（Ｓｏｆｔ−Ｘ−Ｒａｙ  ｐｏｌａｒｉｍｅｔｅｒ  ｗｉｔｈ  ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  ｏｐｔｉｃｓ：  Ｃｏｍｐｌｅｔｅ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｓ  ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｌｉｇｈｔ）」、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ、第３８巻、第１９号、１９９９年７月、４０７４ページから４０８８ページという技術論文に見出すことができる。位相遅延構成要素３３は、同じく以下に説明する多層構成として具現化することができる。
【００４８】
位相遅延構成要素３３は、円偏光生出力ビーム３０の偏光を形成するように重ね合わされる２つの直線偏光波に対して、使用される出力ビーム３の波長（λ／４）の４分の１の正味位相シフトを有する位相シフト効果を有する。正味位相シフトが、使用される出力ビーム３の波長の半分よりも小さく、例えば、λ／３とλ／８の間の範囲にある透過性位相遅延構成要素３３の異なる実施形態も可能である。正味位相シフトの計算では、２つの直線偏光波の位相の間の差の場合に２πの整数倍数の大きさを有する位相シフトは無効状態に留まり、従って、考慮されない。
【００４９】
λ／４という正味位相シフトを有する図２に記載の透過性位相遅延構成要素３３は、円偏光３１を有する生出力ビーム３０の偏光状態を直線偏光（図２の偏光記号３４を参照されたい）を有する使用される放射線ビーム３に変更する。図２に記載の実施形態の場合に、使用される放射線ビーム３はｘ方向に偏光される。使用される放射線ビーム３の直線偏光の偏光方向は、その伝播方向と垂直に延びている。使用される放射線ビーム３の直線偏光の方向は、位相遅延構成要素３３の偏光影響効果を事前定義する光軸３５のアラインメントに依存し、図２にはこの光軸を例示的に描示している。
【００５０】
使用される放射線ビーム３の直線偏光の方向３４を事前定義するために、位相遅延構成要素３３は、生出力ビーム３０の伝播方向と一致するピボット回転軸の周りに図２に略示する駆動モータ３６を用いてピボット回転させることができる。それによって純粋なｘ偏光と純粋なｙ偏光の間の使用される放射線ビーム３の直線偏光３４の連続可変事前定義が可能である。位相遅延構成要素３３を駆動するために、その外周領域内に駆動モータ３６を装着することができ、この場合に、駆動モータ３６は、歯車機構を通じてこの外側装着部に対して作用する。
【００５１】
図３は、位相遅延構成要素の更に別の実施形態３７を示している。位相遅延構成要素３７は、反射性構成要素として具現化される。反射性位相遅延構成要素３７は、生出力ビーム３１が一度通過する時に、図３に記載の実施形態の場合は使用される出力ビーム３の波長の８分の１（λ／８）の位相シフトをもたらす反射コーティング３８を担持する。位相遅延構成要素３７の光軸３５の対応する向きが与えられると、この場合に、図３に偏光記号３４に示すｘ直線偏光使用される放射線ビーム３がもたらされる。反射コーティング３８は、同じく以下に説明する多層コーティングとして具現化することができる。
【００５２】
反射性位相遅延構成要素３７の他の実施形態において、反射コーティングは、λ／４とλ／１６の間の範囲の正味位相シフト、又は更に小さい正味位相シフトをもたらすことができる。
【００５３】
ＥＵＶ放射線に対する反射性位相遅延構成要素の例は、ここでもまた、上記で言及したＷａｎｇ他及びＳｃｈａｆｅｒｓ他著の２つの技術論文に示されている。
【００５４】
反射性位相遅延構成要素３７を回転又は傾斜させるために、位相遅延構成要素３７の生出力ビーム３０に対して対向する側、すなわち、ミラーの後側に配置された駆動モータ３６を前と同じく使用することができる。使用される放射線ビーム３の直線偏光方向３４を設定するために、「回転」変形の場合は位相遅延構成要素３７の反射面に対して垂直な回転軸３９の周りに、「傾斜」変形の場合は位相遅延構成要素３７の反射面と平行な傾斜軸（例示していない）として配置された回転軸３９の周りに駆動モータ３６を用いた位相遅延構成要素３７をピボット回転させることができる。
【００５５】
図４は、使用される偏光設定デバイス３２の更に別の実施形態を示している。図１から図３を参照して上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。
【００５６】
図４に記載の使用される偏光設定デバイス３２は、各々が生出力ビーム３０の異なる部分ビーム３０ｉを反射する複数の反射性位相遅延構成要素３７ｉを有する。位相遅延構成要素３７ｉの各々は、図３に記載の位相遅延構成要素３７の方式で具現化される。
【００５７】
位相遅延構成要素３７ｉの各々は、位相遅延構成要素３７ｉのそれぞれの反射面に対して垂直な回転軸３９ｉの周りに個々に割り当てられた駆動モータ３６を用いて独立してピボット回転させることができる。これに代えて又はこれに加えて、位相遅延構成要素３７ｉの各々は、位相遅延構成要素３７ｉのそれぞれの反射面と平行に配置された傾斜軸（例示していない）の周りに個々に割り当てられた駆動モータ３６を用いて独立して傾斜させることができる。その結果、生出力ビーム３０の対応する部分ビーム３０ｉの反射の結果として生じる使用される放射線ビーム３の各部分ビームの直線偏光３４ｉの方向は、個々に事前定義することができる。図４には、これを図４の右端に配置された位相遅延構成要素３７ｉから反射された反射使用される部分ビーム３ｉに基づいて略示している。
【００５８】
位相遅延構成要素３７ｉは、線形態又はそれ以外にアレイ形態で配置することができる。位相遅延構成要素３７ｉの個数は、２個と１００個超の間の範囲にあるとすることができる。位相遅延構成要素３７ｉの個数は、例えば、照明光学ユニット５内で偏光露光中に使用される視野ファセット又は瞳ファセットの個数に厳密に等しいとすることができる。
【００５９】
図５は、使用される偏光設定デバイス３２の更に別の実施形態を示している。図１から図４を参照して上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。
【００６０】
図５に記載の実施形態における位相遅延構成要素３７ｉは、各場合に図５に略示する偏光影響効果を事前定義するそれらの光軸３５のアラインメントにおいて異なる。従って、図５に記載の実施形態での反射性位相遅延構成要素３７ｉのうちのどれが生出力ビーム３０又はその部分ビーム３０ｉによる入射を受けるかに基づいて、異なる使用される部分ビーム３ｉのそれぞれ異なる直線偏光方向３４ｉが生じる。
【００６１】
図５に記載の使用される偏光設定デバイス３２の変形では、使用される偏光設定デバイス３２は、反射性位相遅延構成要素３７ｉの上流の生出力ビーム３０のビーム経路に光学選択構成要素４０を有する。図５に極めて概略的に例示し、個々に傾斜可能な個々のミラーを有するマイクロミラーアレイとすることができる光学選択構成要素４０を用いて、反射性位相遅延構成要素３７ｉのうちのどれが生出力ビーム３０の与えられた部分ビーム３０ｉによる入射を受けるかを事前定義することができる。この手段により、部分ビーム３ｉの事前定義された偏光分布を有する使用される放射線ビーム３を発生させることができる。
【００６２】
図６は、ＥＵＶ発生デバイス２ｃにより、図６の対応する偏光記号４１に示す楕円偏光生出力ビーム３０が発生されるＥＵＶ光源の変形を示している。この楕円偏光生出力ビーム３０を直線偏光使用される放射線ビーム３に変換するために、反射性位相遅延構成要素３７は、λ／８からずれて、例えば、それよりも小さいとすることができ、特にλ／１０よりも小さいとすることができる正味位相シフトを有することができる。
【００６３】
図７は、生出力ビーム３０のビーム経路に互いに前後に配置された２つのミラーアレイ４２、４３の形態で具現化された反射性位相遅延構成要素３７ｉ及び３７ｊを有する使用される偏光設定デバイス３２の実施形態を示している。生出力ビーム３０の部分ビーム３０ｉは、各場合にミラーアレイ４２の位相遅延構成要素３７ｉのうちの１つと、ミラーアレイ４３の１つの位相遅延構成要素３７ｊとによって順次反射される。個々の位相遅延構成要素３７ｉ、３７ｊは、非常に小さい正味位相シフト、例えば、λ／１０よりも小さく、特にλ／１６とすることができる正味位相シフトを有するように具現化することができる。この場合を図７に例示している。λ／１６の正味位相シフトを有する位相遅延構成要素３７ｉでの反射の結果として、円偏光生出力部分ビーム３０ｉは、楕円偏光生出力部分ビームになる。楕円偏光生出力部分ビームは、位相遅延構成要素３７ｊにおける更に別の反射によって直線偏光使用される部分ビーム３ｉに変換される。
【００６４】
後者の場合に、位相遅延構成要素３７ｉ、３７ｊは、照明光学ユニット５のそれぞれのファセットミラーのファセットを同時に構成することができる。視野ファセットミラー８は、次に、例えば、位相遅延構成要素３７ｉを有することができ、瞳ファセットミラー９は、位相遅延構成要素３７ｊを有することができる。
【００６５】
ＥＵＶミラー面の全ては、５ｎｍと３０ｎｍの間の範囲の使用されるＥＵＶ波長に対して高い反射性を有するコーティングを担持することができる。コーティングは、多層コーティングとすることができる。多層コーティングは、２つの異なる層材料の交替多層として、例えば、一連のモリブデン／シリコン二重層として成形することができる。
【００６６】
少なくとも１つの反射性位相遅延構成要素に関して上述した発展形態は、透過性位相遅延構成要素の場合にも実現することができる。これは、特に、生出力ビームの部分ビームに影響を及ぼす使用される偏光設定デバイスの様々な構成にも適用される。
【００６７】
図８及び図９は、図２に記載の位相遅延構成要素３３及び図３に記載の位相遅延構成要素３７の多層構成を誇張した拡大スケールに示している。図１から図７を参照して上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。それぞれの多層配置は、異なる材料からなる複数の個々の層４４、４５を含む。個々の層４４、４５の異なる材料は、互いに交替する方式で、すなわち、厳密に２つの材料の場合は交互に配置される。図８及び図９に記載の実施形態において、個々の層４４は、モリブデンから構成される。図８及び図９に記載の実施形態において、個々の層４５は、シリコンから構成される。個々の層４４及び／又は４５に対して、他の材料、例えば、ルテニウム及び／又は炭化ホウ素を使用することができる。合計層厚Ｄは、１００ｎｍと１μｍの間の範囲にある。図８及び図９に図示の実施形態において、個々の層４４、４５の個数は１７である。使用条件に基づいて、１０と２００の間の範囲、例えば、１０と１００との間又は２０と５０の間の範囲にある異なる個数の個々の層４４、４５を使用することができる。個々の層４４又は４５の厚みｄは、使用される放射線３の波長に依存し、更に位相遅延構成要素３３又は３７上への生出力ビーム３０の入射角にも依存する。
【００６８】
使用される偏光設定デバイス３２の２つの更に別の変形を図１０及び図１１を参照して以下により詳細に説明する。図１から図９を参照して上述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。
【００６９】
図１０に記載の実施形態にある照明光学ユニット５内の第１のファセットミラー８は、物体視野又は照明視野１４に向う生出力ビームの部分ビーム３０ｉを案内するための照明チャネルを与える複数の個々のミラー４６を有する。図１０に記載の照明光学ユニット５内では、第２のファセットミラー９の下流のＥＵＶミラーは割愛される。個々のミラー４６は、個々のミラー担体４６ａ上に配置される。個々のミラー担体４６ａは、ｚ軸と平行である円偏光初期照明光３０の入射軸ｋに関して回転対称であるように設計される。個々のミラー担体４６ａは、ｘｙ平面と平行に配置された丸形担持面４７を有するように具現化される。個々のミラー担体４６ａは、空間的に入射生出力ビーム３０と物体視野１４の間に位置する。
【００７０】
個々のミラー４６は、個々のミラー担体４６ａ上に密充填方式で配置された正方形又は矩形の反射面を有することができる。第１のファセットミラー８の反射面を可能な限り間隙なしに占有することを可能にする他の個々のミラー形態を使用することができる。そのような別の個々のミラー形態は、タイル張りの数学理論から公知である。この点に関しては、ＵＳ  ２０１１／０００１９４７  Ａ１に示されている参考文献を参照されたい。
【００７１】
第１のファセットミラー８の実施形態に基づいて、個々のミラー４６は、例えば、１００μｍ×１００μｍから例えば５ｍｍ×５ｍｍまでの範囲のｘ／ｙ広がりを有する。個々のミラー４６は、生出力ビーム３０に対してフォーカス効果を有するように成形することができる。
【００７２】
個々のミラー４６は、個々のミラー担体上で生出力ビーム３０の入射軸ｋに関して回転対称である配置を有することができる。この配置は、例えば、個々のミラー担体４６ａ上で個々のミラー４６の複数の同心リングに具現化することができ、この個々のミラー装置の中心は、担持面４７を通る生出力ビーム３０の入射軸ｋの交点と一致する。
【００７３】
図１０に記載の子午断面には、個々のミラー４６のうちの４つを示している。第１のファセットミラー８の実際の実施形態において、個々のミラー４６の個数は非常に大きい。第１のファセットミラー８は、合計で数百個から数千個の個々のミラー４６を有する。
【００７４】
個々のミラー４６の反射面の第１のファセットミラー８の合計反射面積は、第１のファセットミラー８の実施形態に基づいて、例えば、３００ｍｍ×３００ｍｍ又は６００ｍｍ×６００ｍｍの広がりを有する。
【００７５】
入射生出力ビーム３０の部分ビーム３０ｉを個々に偏向するために、個々のミラー４６の各々は、図１０に示す最上部の個々のミラー４６に基づいて示すように、各場合にアクチュエータ４８に接続される。アクチュエータ４８は、個々のミラー４６の反射側から対向する側に配置される。アクチュエータ４８は、例えば、圧電アクチュエータとして具現化することができる。そのようなアクチュエータの構成は、マイクロミラーアレイの構造から公知である。
【００７６】
アクチュエータ４８は、例示していない方式で中央制御デバイス４８ａに信号接続され、個々のミラー４６を個々に傾斜させるために、この中央制御デバイスによってアクチュエータ４８を駆動することができる。
【００７７】
個々のミラー４６の各々は、第１のものがｘ軸と平行に延び、第２のものがｙ軸と平行に延びる２つの互いに垂直な傾斜軸の周りに個々に独立して傾斜可能である。２つの傾斜軸は、それぞれの個々のミラー４６の個々の反射面に位置する。
【００７８】
個々のミラー４６の反射面は、図９に記載の多層構成に関して上述した方式で多層反射コーティングを担持する。個々のミラー４６上のこれらの多層配置の複屈折効果は、生出力ビーム３０のそれぞれの部分ビーム３０ｉが一度通過する時にλ／１６の正味位相シフトがもたらされ、それによって個々のミラー４６での反射時にλ／８の複屈折効果がもたらされるようなものである。
【００７９】
図１０に記載の実施形態は、円偏光ＥＵＶ生出力ビーム３０に複屈折の影響を及ぼすのに特に適している。
【００８０】
第１のファセットミラー８の個々のミラー４６は、生出力ビームのそれぞれの部分ビーム３０ｉが、この個々のミラー４６での生出力ビームの部分ビーム３０ｉの反射時に最初に楕円偏光（偏光記号４１）されるような複屈折効果を有する。
【００８１】
第２のファセットミラー９は、照明光３のビーム経路内で第１のファセットミラー８の下流に配置される（図１０を参照されたい）。第２のファセットミラー９のそれぞれのファセット４９は、第１のファセットミラー８の個々のミラー４６のうちの少なくとも１つと共に、照明光部分ビーム３iを照明視野１４に向けて案内するための照明チャネルを完成する。一般的に、この配置は、第２のファセットミラー９のファセット４９のうちの１つが、第１のファセットミラー８の個々のミラー４６の群と共に、第２のファセットミラー８のこのファセット４９と第１のファセットミラー８の個々のミラー４６の群とが属する複数の部分ビーム３０iに対する群照明チャネルを完成するようなものである。従って、第１のファセットミラー８の個々のミラー４６のこの群は、複数の照明光部分ビーム３iを第２のファセットミラー９の厳密に同じファセット４９を通じて照明視野１４に向けて案内する。
【００８２】
第２のファセットミラー９のファセット４９は、次に、図９に記載の多層構成の方式からなる多層反射コーティングを担持する。ファセット４９のこれらの反射コーティングは、部分ビームが一度通過する時にλ／１６の正味位相シフトがもたらされ、それによってファセット９における部分ビームの反射時にλ／８の合計正味位相シフトがもたらされるような複屈折効果を有する。ファセット４９における生部分ビームの反射時に、楕円偏光生部分ビームは直線ｓ偏光され、それによって照明光部分ビーム３iが発生される。ｓ偏光は、ファセット４９の入射平面（図１０の作図面）と垂直に振動する照明光部分ビーム３iの偏光方向を有する。図１０には、ｓ偏光を十字円に示している。ｓ偏光は、これに代えてそれぞれの照明光部分ビーム３iのビーム経路上の大きい点によって表される（図１１を参照されたい）。
【００８３】
個々のミラー４６のうちの１つにおいて一度、次いで、第２のファセットミラー９のファセット４９のうちの１つにおいて一度という部分ビーム３０iの二重反射の結果として、照明視野１４上に入射する照明光部分ビーム３iの場合にほぼ完全なｓ偏光がもたらされ、又は完全なｓ偏光さえもたらされる。
【００８４】
第２のファセットミラー９のファセット４９は、図１０に破線に示すファセット担体５０上に配置される。このファセット担体５０は、リング形設計のものである。ファセット担体５０は、照明光３の入射軸ｋに関して回転対称であるように設計される。ファセット担体５０上での第２のファセットミラー９のファセット４９の配置は、相応に回転対称である。
【００８５】
照明光学ユニット５は、全体的に入射軸ｋに関して回転対称な方式で配置される。入射軸ｋは、照明視野１４の中心を貫通する。入射軸ｋは、物体平面１５に対して垂直である。
【００８６】
第１のファセットミラー８の個々のミラー４６及び第２のファセットミラー９のファセット４９の配置の回転対称性は、生出力ビーム部分ビーム３０i及び使用される照明光部分ビーム３iのビーム案内を可能にし、これは、入射軸ｋに関していかなる場合にも良い近似で回転対称である。
【００８７】
図１０には、第１のファセットミラー８の個々のミラー４６によってｘｚ平面に偏向された部分ビームを反射するために設けられた第２のファセットミラー９のファセット４９を入射軸ｋの高さの場所に破線で例示している。ファセット担体５０のリング形構成に起因して、これらの視野ファセット４９は、当然ながら、図１０の作図面に関して正のｘ方向と負のｘ方向の両方に対応して入射軸ｋからある距離の場所にある。対応するファセット４９は、ファセット担体５０上の入射軸ｋの周りの周方向に均一に分散された方式で配置され、それによって照明光部分ビーム３０i及び３iに対して根本的に回転対称な反射配置がもたらされる。照明視野５上の全ての点に対して、タンジェンシャル偏光使用照明光３による照明がもたらされる。図１０には、これを照明視野点５１に対して詳細に例示している。
【００８８】
全ての照明方向から、使用される照明光３は、ｓ偏光を有して照明視野点５１上に入射する。視野ファセット４９のリング形配置に起因して、照明視野点５１は、リング形照明角度分布５２で照明される（照明視野点５１は、リング形光源を「見る」）ので、図１０に斜視描示した円に示すこのリング形照明角度分布５２の全ての場所において、相補されてタンジェンシャル偏光を形成するｓ偏光がもたらされる。リング形照明角度分布５２の全ての場所において、偏光ベクトル５２ａは、照明角度分布５２に関してタンジェンシャルに振動する。
【００８９】
このタンジェンシャル偏光に起因して、照明視野１４内のレチクル１７は、照明角度に関係なくｓ偏光使用照明光３で照明することができる。この照明は、照明光学ユニット５が投影露光装置１の一部として使用される場合に、最適化された構造分解能を可能にする。
【００９０】
ファセットミラー８及び９は、照明光学ユニット５の使用される偏光設定デバイス３２を同時に構成する。
【００９１】
照明光学ユニット５を使用すると、個々のミラー担体４６ａによって事前定義された照明光３０又は３のビーム経路の中心遮蔽によって事前定義された照明角度に対する下限値よりも大きい照明角度で照明視野１４を照明することができる。
【００９２】
照明光学ユニット５を使用すると、環状照明設定又はそれ以外に多重極照明設定、例えば、二重極照明設定又は四重極照明設定、例えば、Ｃ四重極照明設定を実現することができる。
【００９３】
図１１は、照明光学ユニット５からの抜粋を図１０と類似の方式に示している。照明光学ユニット５は、電子ビーム利用ＥＵＶ光源２に対する変形として具現化されたＥＵＶ光源５３のＥＵＶ生出力ビーム３０を物体視野１４に向けて案内するように具現化される。ＥＵＶ光源５３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。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番号を伴い、これらに対して再度詳細に解説することはしない。
【００９４】
放射線源５３から円偏光を用いて射出するＥＵＶ生出力ビーム３０は、コレクター５４によってフォーカスされる。対応するコレクターは、例えば、ＥＰ  １  ２２５  ４８１  Ａから公知である。
【００９５】
コレクター５４の下流では、ＥＵＶ生放射線ビーム３０は、中間フォーカス５５を通って伝播し、その後に個々のミラーアレイ５６上に入射する。個々のミラーアレイ５６は、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）として設計される。個々のミラーアレイ５６は、アレイ内に行と列の行列状の方式で配置された複数の個々のミラー５７を有し、図１１には、これらの個々のミラー５７のうちの２つのものを略示している。個々のミラー５７は、正方形又は矩形の反射面を有することができる。個々のミラー５７は、それぞれアクチュエータ５８に接続され、それぞれの個々のミラー５７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。アクチュエータ５８は、例示していない方式で中央制御デバイス４８ａに信号接続され、個々のミラー５７を個々に傾斜させるために、この中央制御デバイスを用いてアクチュエータ５８を駆動することができる。
【００９６】
この図面内には、個々のミラーアレイ５６の個々のミラー５７の個数は、極めて大きく少なめに表す方式で例示している。個々のミラーアレイ５６は、合計で約１０００００個の個々のミラー５７を有する。個々のミラー５７のサイズに基づいて、個々のミラーアレイは、例えば、１０００個、５０００個、７０００個、又は１０万個の個々のミラー、例えば、５００  ０００個の個々のミラー５７を有することができる。個々のミラー５７の個数は、これに代えて、数百個の個々のミラー、例えば、２００個、２５０個、３００個、又は５００個の個々のミラーのような大きく少ないとすることができる。多くの個々のミラー５７が存在する場合に、個々のミラー５７を群に組み合わせることができ、個々のミラー群のうちの１つ内に、各場合に同一の個々のミラー傾斜角が存在する。個々のミラー５７は、ＥＵＶ使用光３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性多層を有することができる。
【００９７】
個々のミラーアレイ５６の上流には、使用されるＥＵＶ生放射線ビーム３０を放射線源５３の放出光のうちで投影露光に使用することができない他の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例示していない。
【００９８】
個々のミラーアレイ５６の下流では、ＥＵＶ生放射線ビーム３０は、視野ファセットミラー８上に入射する。視野ファセットミラー８は、物体平面１５に対して光学的に共役な照明光学ユニット５の平面に配置される。
【００９９】
視野ファセットミラー８の下流では、ＥＵＶ放射線ビーム３は、瞳ファセットミラー９によって反射される。瞳ファセットミラー９は、照明光学ユニット５の入射瞳平面内、又はこの平面に対して光学的に共役な平面内のいずれかに位置する。視野ファセットミラー８及び瞳ファセットミラー９は、各場合に複数のファセットから構成され、ハニカムとも呼ばれる。視野ファセットミラー８の視野ファセット６０は、瞳ファセットミラー９によって形成されるか、又は瞳ファセットミラー９と物体視野１４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によって物体視野１４に結像される。視野ファセット６０の各々は、照明光３によって完全に照明されるという条件で、この場合に物体視野１４全域に結像される。視野ファセット６０は、図１に略示するリング形ファセットミラー担体６１上に配置される。
【０１００】
ＥＵＶ生出力ビーム３０は、個々のミラーアレイ５６上に７０°よりも小さい入射角で、すなわち、かすめ入射ではなく入射する。原理的には、かすめ入射も可能である。視野ファセットミラー８の視野ファセット６０及び瞳ファセットミラー９の瞳ファセット６２は、使用される光３の波長と整合する多層反射コーティングを担持する。瞳ファセット６２は、丸形、六角形、又は矩形として具現化することができる。
【０１０１】
図１１には、ファセットミラー８、９の視野ファセット６０のうちの一部及び瞳ファセット６２のうちの一部のみを誇張した拡大図で略示している。視野ファセットミラー８は、数千個の視野ファセット６０、例えば、３０００個の視野ファセット６０を有する。瞳ファセットミラー９は、数千個の瞳ファセット６２、例えば、３０００個の瞳ファセット６２を有する。視野ファセットミラー８の視野ファセット６０の個数は、瞳ファセットミラー９の瞳ファセット６２の個数に等しいとすることができる。
【０１０２】
瞳ファセットミラー９は、投影光学ユニット１６の瞳平面を構成する照明光学ユニット５の平面、又は投影光学ユニット１６の瞳平面に対して光学的に共役である照明光学ユニット５の平面に配置される。視野ファセットミラー８の視野ファセット６０は、瞳ファセットミラー９又は伝達光学ユニットを用いて、互いに重なり合う方式で物体視野１４に結像される。
【０１０３】
視野ファセットミラー８の視野ファセット６０は、物体視野１４のｘ／ｙアスペクト比に対応するｘ／ｙアスペクト比を有する。従って、視野ファセット６０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６０のファセット長辺は、ｘ方向に延びている。視野ファセット６０のファセット短辺は、ｙ方向（走査方向）に延びている。
【０１０４】
照明光学ユニット５の配置は、各場合に個々のミラー５７のうちの少なくとも１つと視野ファセット６０のうちの少なくとも１つとによって形成され、かつ照明光３の部分ビームを瞳ファセット６２が置かれた空間領域内に案内する照明チャネルを通じて中間フォーカス５５が結像されるようなものである。従って、瞳ファセット６２の各々の上に中間フォーカス像６３が生じる。個々のミラー５７のうちの幾つ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６３は、各場合に個々のミラー５７のうちの１つを経由する照明光３の誘導に起因してそれぞれの瞳ファセット６２内に生じる複数の中間フォーカス像の重ね合わせとして生じる可能性がある。中間フォーカス像６３は、この場合に、厳密にそれぞれの照明チャネルの瞳ファセット６２上に生じる必要はない。中間フォーカス像６３が、瞳ファセット６２上に完全に位置するように、それぞれの瞳ファセット６２が中間フォーカス像６３の領域に置かれるだけで十分である。
【０１０５】
瞳ファセット６２が、視野ファセット６０を物体視野１４に結像する伝達光学ユニットの一部であるか否かに基づいて、瞳ファセット６２は、結像効果を有し、すなわち、特に凸成形されるか、又は純粋な偏向ミラー又は平面ミラーとして具現化されるかのいずれかである。瞳ファセット６２は、照明光学ユニット５の結像収差を補正するための補正非球面を担持することができる。
【０１０６】
個々のミラー５７の個数は、視野ファセット６０の個数に少なくとも等しい。図１１に記載の実施形態の場合に、個々のミラー５７の個数は、実際には視野ファセット６０の個数よりもかなり多く、特に１０倍多いとすることができ、又はそれよりも更に多いものであることさえ可能である。照明光学ユニット５の構成は、個々のミラーアレイ５６が視野ファセット６０上に結像されず、瞳ファセット６２上にも結像されないようなものである。
【０１０７】
視野ファセット６０及び瞳ファセット６２は、各場合に照明光３の部分ビーム３ｉを案内するために位置合わせした視野ファセット６０のうちの厳密に１つと瞳ファセット６２のうちの厳密に１つとによって各場合に形成される照明チャネルが、視野ファセット６０と瞳ファセット６２とを含むファセット対６０、６２に各場合に固定的に割り当てられるように配置される。従って、照明ビーム経路６４は、視野ファセットミラー８から始めて、照明光学ユニット５内で固定的に事前定義される。個々のミラーアレイ５６の個々のミラー５７の傾斜だけによって照明の変形が引き起こされ、個々のミラーアレイ５６は、視野ファセット６０のうちのどれが照明光３による入射を受けるかを適切な場合に区画的に選択するのに使用される。
【０１０８】
図１１に記載の照明光学ユニット５の場合に、瞳ファセットミラー９の瞳ファセット６２は、平面であるように具現化される。視野ファセットミラー８の視野ファセット６０を物体視野１４に結像するために、凹ミラー６５の形態にある中継光学ユニットが伝達光学ユニットのように機能する。
【０１０９】
照明光学ユニット５の場合に、凹ミラー６５による結像の結像収差を補正するために、瞳ファセット６２の反射面を任意的に非球面として構成することができる。
【０１１０】
図１１に記載の照明光学ユニット５の照明ビーム経路６４の場合に、照明光３は、凹ミラー６５と物体視野１４の間で視野ファセットミラー担体６１の通路開口部６６を通じて案内され、瞳ファセットミラー９と凹ミラー６５の間の照明ビーム経路６４においても、照明光３はこの通路開口部６６を通じて案内される。
【０１１１】
更に、図１１に記載の照明光学ユニットの場合に、生出力ビーム３０も、中間フォーカス５５と個々のミラーアレイ５６の間で通路開口部６６を通じて案内される。
【０１１２】
照明光学ユニット５の使用される偏光設定デバイス３２は、次に、図１１に記載の視野ファセットミラー８と瞳ファセットミラー９によって実現される。ファセットミラー８、９のファセット６０、６２は、図９に記載の多層構成に関して上述したものの方式で多層反射コーティングを担持する。これらのファセットミラー８、９のファセット６０、６２は、最初に円偏光初期照明光３０（偏光記号３１を参照されたい）が楕円偏光照明光（図１１の偏光記号４１を参照されたい）に変換されるように、一度の反射で前と同じくλ／８の位相シフト効果を有し、次いで、この楕円偏光照明光は、更に直線偏光照明光３に変換される。図１１に記載のこの使用される偏光設定デバイス４２を使用すると、上述したように、物体視野１４の照明においてタンジェンシャル偏光分布を実現することができる。図１１の作図面内では、物体視野１４の上流のビーム経路内の照明光部分ビーム３ｉは相応にｓ偏光状態にある。
【０１１３】
上述の使用される偏光設定デバイス３２は、光源２の一部又はこれに代えて照明光学ユニット５の一部とすることができる。
【０１１４】
投影露光装置１を用いた微細又はナノ構造化構成要素の生成中に、最初にレチクル１７とウェーハ２２が与えられる。その後に、投影露光装置１を用いて、レチクル１７上の構造がウェーハ２２の感光層上に投影される。感光層の現像の結果として、ウェーハ２２上に微細又はナノ構造が生成され、こうして微細又はナノ構造化構成要素、例えば、メモリチップの形態にある半導体構成要素が生成される。
【符号の説明】
【０１１５】
２  ＥＵＶ光源
３０  生出力ビーム
３１  円偏光
３７  位相遅延構成要素
３８  反射コーティング
【図１】
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【図２】
0006535601.tif 000003
【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】
0006535601.tif 000009
【図９】
0006535601.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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