(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロリソグラフィ投影露光装置を作動させる方法であって、
ａ）視野ファセットミラー（７２）を５ｎｍと３０ｎｍの間の中心波長を有する投影光（ＰＬ）で照明する段階であって、
前記視野ファセットミラー（７２）が、複数の調節可能ミラーファセット（８６）を含み、かつ
隣接するミラーファセット（８６）の群が、前記投影露光装置（１０）の投影対物系（２０）の物体平面（３０）上に光学ユニット（８３，７６，７８，８０）によって結像される領域（８８）を、該物体平面（３０）内で該領域（８８）の像が物体視野（８８’）において重ね合わされるように、形成する、
前記照明する段階と、
ｂ）前記物体視野（８８’）又はその一部に同一である照明視野（２４）を投影光（ＰＬ）で照明する段階と、
ｃ）結像される構造（１２）を含むマスク（１４）を前記照明視野（２４）が該マスク（１４）の上を走査するように前記投影対物系（２６）の前記物体平面（３０）内で移動する段階と、
ｄ）段階ｃ）中に、全てではないが、少なくとも１つのミラーファセット（８６）を調節することによって前記照明視野（２４）のサイズが変更される段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
段階ｃ）において、前記少なくとも１つのミラーファセット（８６）は、非アクティブ位置からアクティブ位置に又はその逆方向に移動され、
前記アクティブ位置における前記少なくとも１つのミラーファセット（８６）は、投影光（ＰＬ）を前記物体視野（３０）上に向け、かつ
前記非アクティブ位置における前記少なくとも１つのミラーファセット（８６）は、投影光（ＰＬ）を前記物体視野（３０）上に向けることができない、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
段階ｂ）中に、前記照明視野（２４）の前記サイズは、複数の領域（８８）内の複数のミラーファセット（８６）を調節することによって変更されることを特徴とする請求項１から請求項２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項４】
段階ｂ）中に、前記照明視野（２４）の前記サイズは、全ての領域（８８）内の前記複数のミラーファセット（８６）を調節することによって変更されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
段階ｂ）中に、前記照明視野（２４）の前記サイズは、前記複数の領域（８８）内の前記複数のミラーファセット（８６）を同時に調節することによって変更されることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の方法。
【請求項６】
段階ｂ）中に、前記照明視野（２４）は、該照明視野（２４）がその最大サイズを有するまで少なくとも１つのミラーファセット（８６）を順次調節することによって拡大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項に記載の方法。
【請求項７】
前記マスク（１６）は、段階ｂ）において走査方向（Ａ１）に沿って移動され、
段階ｃ）は、前記走査方向（Ａ１）に沿って前記照明視野（２４）の前記サイズだけを変更する段階を伴う、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
マイクロリソグラフィ投影露光装置であって、
ａ）５ｎｍと３０ｎｍの間の中心波長を有する投影光（ＰＬ）を発生させるように構成された光源（ＬＳ）と、
ｂ）複数の調節可能ミラーファセット（８６）を含み、かつ
隣接するミラーファセット（８６）の群が、投影露光装置（１０）の投影対物系（２６）の物体平面（３０）上に光学ユニット（８３，７６，７８，８０）によって結像される領域（８８）を該物体平面（３０）内で該領域（８８）の像（８８’）が物体視野（２４）において重ね合わされるように形成する、
視野ファセットミラー（７２）と、
ｃ）結像される構造（１２）を含むマスク（１４）を前記投影光（ＰＬ）によって照明されて前記物体視野（８８’）又はその一部に同一である照明視野（２４）が該マスク（１４）の上を走査するように前記投影対物系（２６）の前記物体平面（３０）内で移動するように構成された移動デバイス（１０２）と、
ｄ）前記ミラーファセット（８６）を制御するように構成され、前記マスク（１６）の前記移動中に前記照明視野（２４）のサイズが、全てではないが、少なくとも１つのミラーファセット（８６）が調節されることによって変更されるようにプログラムされる制御デバイス（１０４）と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つのミラーファセット（８６）は、非アクティブ位置からアクティブ位置に又はその逆方向に移動され、
前記アクティブ位置における前記少なくとも１つのミラーファセット（８６）は、投影光（ＰＬ）を前記物体視野（３０）上に向け、かつ
前記非アクティブ位置における前記少なくとも１つのミラーファセット（８６）は、投影光（ＰＬ）を前記物体視野（３０）上に向けることができない、
ことを特徴とする請求項８に記載の投影露光装置。
【請求項１０】
前記マスク（１６）は、前記物体視野（８８’）の全長にわたって該マスク（１６）が移動される走査方向（Ａ１）に対して両方共に垂直に延びる第１及び第２の吸収体層（１０８ａ，１０８ｂ）を担持し、
前記第１の吸収体層（１０８ａ）は、結像される前記構造（１２）の前で前記走査方向に配置され、前記第２の吸収体層（１０８ｂ）は、結像される該構造（１２）の背後で該走査方向に配置される、
ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の投影露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願への相互参照〕
本出願は、２０１２年８月１日出願の米国特許仮出願出願番号第６１／６７８，１９５号及び２０１２年８月１日出願のドイツ特許出願第１０  ２０１２  ２１３  ５１５．４号の優先権を主張するものである。これらの先行特許出願の完全な開示内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本発明は、極紫外スペクトル範囲（ＥＵＶ）内の波長に向けて設計されたマイクロリソグラフィ投影露光装置を作動させる方法に関する。本発明は、更に、本方法を実施するのに適するマイクロリソグラフィ投影露光装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
マイクロリソグラフィ投影露光装置は、マスク内に含まれる構造又はその上に配置された構造をフォトレジスト又はあらゆる他の感光層に転写するのに使用される。投影露光装置の最も重要な光学構成要素は、光源、光源によって生成された投影光を調整してマスク上に向ける照明系、及びマスクのうちで照明系によって照明される領域を感光層上に結像する投影対物系である。
【０００４】
投影光波長が短い程、投影露光装置を用いて感光層上に発生させることができる構造は小さい。投影露光装置の直近の世代は、約１３．５ｎｍの中心波長を有する投影光、従って、極紫外スペクトル範囲（ＥＵＶ）内の投影光を使用する。そのような装置は、多くの場合に、ＥＵＶ投影露光装置と呼ばれる。
【０００５】
しかし、そのような短い波長で十分に高い透過能を有する光学材料は存在しない。従って、ＥＵＶ投影露光装置では、長い波長では通例であるレンズ及び他の屈折光学要素はミラーで置換され、従って、マスクも反射構造パターンを含む。
【０００６】
ＥＵＶ投影露光装置のためのミラーの具備は、大きい技術課題を構成する。ＥＵＶ光に適し、ミラー基板に塗布されるコーティングは、多くの場合に、技術的に複雑な工程で互いに上下に蒸着された僅か数ナノメートルの厚みのみを有する３０又は４０枚よりも多い二重層を含む。そのような複雑な構造のコーティングを使用する場合でも、ＥＵＶ光に対するミラーの反射率は、通常、７０％よりも大きいことは殆どなく、更に、これは、反射コーティングと垂直に入射するＥＵＶ光、又は数度の入射角で入射するＥＵＶ光にしか当て嵌まらない。
【０００７】
この比較的低いミラー反射率は、ＥＵＶ投影露光装置の開発において、各ミラーが光損失を伴い、最終的に投影露光装置のスループットを低下させることに起因して、可能な限り少ないミラーを使用する手法を行わなければならないという影響を有する。
【０００８】
そのような装置の照明系に対しては、上述のことは、取りわけ、ＤＵＶ又はＶＵＶのスペクトル範囲付近の長い波長のための照明系の場合のように調節可能視野絞りをマスク上に結像するための光学ユニットを使用することができないことを意味する。そのような調節可能視野絞りは、時としてレチクル遮蔽ブレードとも呼ばれる可動絞り要素を含む。このようにして結像光学ユニットが割愛されることにより、ＥＵＶ投影露光装置では視野絞りが可能な限りマスクの近くに配置される。
【０００９】
しかし、マスクの直近への視野絞りの配置にはいくつかの欠点が伴う。この点に関して、視野絞りとマスクの間の小さくはあるが有限の距離に起因して、マスク上で照明される縁部が鮮明ではないことが見出されている。更に、マスクにおいて反射及び回折された光の一部（僅かではあるが）は、視野絞りによって遮蔽される。
【００１０】
マスクの直近への視野絞りの配置の結果として生じる更に別の問題は、レチクル遮蔽ブレードが走査処理中に高速かつ高加速度で移動されることに関連付けられるものである。レチクル遮蔽ブレードは、走査方向に沿った照明視野の寸法が走査処理の開始時に連続的に増大し、走査処理の終了時に再度減少することを確実にする。レチクル遮蔽ブレードの高速で頻繁な走行移動は、微小な摩耗粒子の生成を助ける。微小ではあるが、これらの摩耗粒子はマスクの直近に放出されるので、感光層上に結像される場合があり、それによってリソグラフィ生成される構成要素内に欠陥を導く可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ＷＯ  ２００９／１００８５６  Ａ１
【特許文献２】ＤＥ  １０  ２００９  ０４５  ６９４  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明の目的は、調節可能視野絞りの使用に関連付けられた問題が発生しないマイクロリソグラフィ投影露光装置を作動させる方法を指定することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的は、以下の段階を含むマイクロリソグラフィ投影露光装置を作動させる方法によって達成される。
ａ）ファセットミラーを５ｎｍと３０ｎｍの間の中心波長を有する投影光で照明する段階であって、ファセットミラーが、複数の調節可能ミラーファセットを含み、隣接するミラーファセットの群が、光学ユニットによって投影露光装置の投影対物系の物体平面上に領域の像が物体平面の物体視野内で重ね合わされるように結像される領域を形成する上記照明する段階、
ｂ）物体視野又はその一部に同一である照明視野を投影光で照明する段階、
ｃ）結像される構造を含むマスクを投影対物系の物体平面内で照明視野がマスクの上を走査するように移動する段階、
ｄ）段階ｃ）中に少なくとも１つのミラーファセットを調節することによって照明視野のサイズを変更する段階。
【００１４】
照明視野のサイズが、ファセットミラーを調節することによって変更されることは、従来のＥＵＶ投影露光装置内でマスクの直近に配置されて照明視野のサイズを変更するのに使用する調節可能視野絞りを不要にする。その結果、そのような調節可能視野絞りによって引き起こされる上述の問題は発生しない。
【００１５】
しかし、ある一定の状況下では、調節不能視野絞りがマスクの直近に配置される投影露光装置の場合でも、本方法を使用することを好適とすることができる。その結果、少なくとも視野絞りの調節機能のためのコストが不要になり、走行移動の欠如により、摩耗粒子によって引き起こされる外乱の危険性が有意に低下する。
【００１６】
ミラーファセットの調節機能は、例えば、ミラーファセットの反射コーティングの反射係数の変動に制限することができる。選択されたミラーファセットは、次に、照明される物体視野のサイズを縮小することが意図される場合に、例えば印加電圧によってそれらの反射率を失う。
【００１７】
しかし、一般的に、それは、少なくとも１つのミラーファセットの位置、すなわち、空間配置が照明視野のサイズを変更するために変更される場合にはより簡単かつ効果的であることになる。この場合に、段階ｄ）において、少なくとも１つのミラーファセットは、非アクティブ位置からアクティブ位置に又はその逆方向に移動され、アクティブ位置にある少なくとも１つのミラーファセットは、投影光を物体視野上に向け、非アクティブ位置にある少なくとも１つのミラーファセットは、投影光を物体視野上に向けることができない。
【００１８】
この場合に、実際には１つよりも多いアクティブ位置及び／又は非アクティブ位置が存在することができる。特に、物体平面内の照明角度分布が調節可能ミラーファセットによって定められる時に、各ミラーファセットに対して少なくとも複数のアクティブ位置が存在することになる。
【００１９】
特に、少なくとも１つの軸、好ましくは、２つの直交する軸の周りにアクチュエータを用いて傾斜可能であるミラーファセットは、異なる位置を取ることができる。物体平面内で領域の像が重ね合わされるように下流の光学ユニットによって領域別に物体平面上に同様に結像されるそのような傾斜可能ミラーファセットを有するファセットミラーの例は、ＷＯ  ２００９／１００８５６  Ａ１及びＤＥ  １０  ２００９  ０４５  ６９４  Ａ１に記載されている。
【００２０】
段階ｃ）においてマスクが移動されると同時に、走査処理の開始時の照明視野を拡大するために、少なくとも１つのミラーファセットを非アクティブ位置からアクティブ位置に移動することができる。走査処理の終了時には、マスクが段階ｃ）で移動されると同時に、少なくとも１つのミラーファセットをアクティブ位置から非アクティブ位置に移動することによって照明視野が縮小される。
【００２１】
走査処理中に投影露光装置の走査方向に沿った照明視野のサイズを変更するためには、複数のミラーファセットを複数の領域、好ましくは全ての領域で、より好ましくは同時に調節する場合が好適である。これは、走査方向に対して少なくとも垂直に、照明視野内の強度分布がそのサイズに関係なく変更されないままに留まることを確実にする。
【００２２】
段階ｃ）中の走査処理の開始時に、照明視野は、好ましくは、それ自体がその最大サイズを有するまで少なくとも１つのミラーファセットを順次調節することによって拡大される。
【００２３】
段階ｃ）においてマスクが走査方向に沿って移動される場合に、段階ｄ）において、一般的に、走査方向に沿った照明視野のサイズのみが変更されることになる。しかし、原理的には、走査方向に対して垂直な横断方向の照明視野のサイズを変更することも可能である。このサイズ変更は、例えば、マスク上の比較的大きい領域が、結像される構造を含まず、投影光の吸収の得られるマスクの熱負荷を走査方向に対して垂直な照明視野の縮小によって低減することが意図される場合に適切である。
【００２４】
本発明は、更に、本発明による方法を実施するのに適するマイクロリソグラフィ投影露光装置に関する。この装置は、ａ）５ｎｍと３０ｎｍの間の中心波長を有する投影光を発生させるように構成された光源と、ｂ）複数の調節可能ミラーファセットを含み、隣接するミラーファセットの群が、下流の光学ユニットによって投影露光装置の投影対物系の物体平面上に領域の像が物体平面の物体視野内で重ね合わされるように結像される領域を形成するファセットミラーと、ｃ）投影光によって照明されて物体視野又はその一部に同一である照明視野がマスクの上を走査するように、結像される構造を含むマスクを投影対物系の物体平面内で移動するように構成された移動デバイスと、ｄ）ミラーファセットを制御するように構成され、マスクの移動中に少なくとも１つのミラーファセットを調節することによって照明群のサイズが変更されるようにプログラムされた制御デバイスとを含む。
【００２５】
一実施形態において、マスクは、それ自体が物体視野の全長にわたって移動される走査方向に対して両方共に垂直に延びる第１及び第２の吸収体層を担持する。第１の吸収体層は、走査方向に結像される構造の前に配置され、第２の吸収体層は、走査方向にこの構造の背後に配置される。有限個数のミラーファセットに起因して、任意に幅狭である物体視野を発生させることができないので、結像される構造の前と背後にある２つの吸収体層は、物体視野幅が段階的に変化する場合に、結像される構造を含まないマスクの領域上に投影光が入射しないことを確実にする。そのような領域も同じく照明された場合に、これらの領域も同じく感光層上に結像され、そこでのコントラストの低下に寄与することになる。
【００２６】
本発明の更に別の特徴及び利点は、以下に続く図面を参照した好ましい実施形態の説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に従う本発明によるＥＵＶ投影露光装置の斜視図である。
【図２】図１に示す投影露光装置を通る子午断面図である。
【図３】図１及び図２に示す投影露光装置の照明系の一部である瞳ファセットミラーの斜視図である。
【図４】同じく照明系の一部である視野ファセットミラーの平面図である。
【図５】図４からの拡大抜粋図である。
【図６】図４及び図５に示す視野ファセットミラーの一部を通る断面図である。
【図７】図１及び図２に示す投影露光装置の照明系内のビーム経路の非常に概略的な図である。
【図８】２つの光学チャネルを示す図２に記載の照明系を通る子午断面図である。
【図９】視野ファセットミラーのミラーファセットの２つの領域が投影対物系の物体平面上に如何にして一緒に結像されるかに関する非常に概略的な図である。
【図１０】１行のミラーファセットがアクティブ位置にあり、残りのミラーファセットが非アクティブ位置にある場合のミラーファセットの領域の平面図である。
【図１１ａ】走査処理中の異なる時点における照明系からの簡単な抜粋図である。
【図１１ｂ】走査処理中の異なる時点における照明系からの簡単な抜粋図である。
【図１１ｃ】走査処理中の異なる時点における照明系からの簡単な抜粋図である。
【図１１ｄ】走査処理中の異なる時点における照明系からの簡単な抜粋図である。
【図１１ｅ】走査処理中の異なる時点における照明系からの簡単な抜粋図である。
【図１１ｆ】走査処理中の異なる時点における照明系からの簡単な抜粋図である。
【図１２ａ】走査処理中の２つの異なる時点における視野ファセットミラーの一部の拡大平面図である。
【図１２ｂ】走査処理中の２つの異なる時点における視野ファセットミラーの一部の拡大平面図である。
【図１３ａ】走査処理中の３つの異なる時点におけるマスクの照明中の条件の概略図である。
【図１３ｂ】走査処理中の３つの異なる時点におけるマスクの照明中の条件の概略図である。
【図１３ｃ】走査処理中の３つの異なる時点におけるマスクの照明中の条件の概略図である。
【図１４】本発明による方法の重要な段階を解説するための流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
１．投影露光装置の基本的構成
図１は、全体を１０で表記している本発明によるマイクロリソグラフィ投影露光装置の基本的構成を非常に概略的な斜視図に示している。投影露光装置１０は、マスク１４の下側に配置された反射構造を感光層１６上に投影するように機能する。特にフォトレジスト（レジストとも呼ばれる）とすることができる感光層１６は、ウェーハ１８又はあらゆる他の基板によって担持される。
【００２９】
投影露光装置１０は、投影光ＰＬを発生させて例えばプラズマ光源として具現化することができる光源ＬＳを含む。投影光ＰＬには、特に５ｎｍと３０ｎｍの間の極紫外スペクトル（ＥＵＶ）の一部である範囲が適切である。図示の実施形態において、投影光ＰＬの中心波長は１３．５ｎｍである。
【００３０】
照明系２０は、投影光ＰＬを構造１２が設けられたマスク１４の下側に向ける。この場合に、投影光ＰＬは、マスク１４の下側にある図示の実施形態ではリングセグメントの幾何学形状を有する照明視野２４を照明する。
【００３１】
更に、投影露光装置１０は、照明視野２４の領域内に位置する構造１２の縮小像２４’を感光層１６上に発生させる投影対物系２６を含む。ＯＡは、リングセグメント形照明視野２４の対称軸と一致する投影対物系２６の光学軸を表している。しかし、本発明は、投影対物系２６内に回転対称光学面が存在せず、従って、光学軸が定められない投影露光装置に対しても使用することができる。
【００３２】
投影露光装置１０は、感光層１６の露光中にマスク１４がウェーハ１８と同期して移動される走査作動に向けて設計される。図１には、マスク１４及びウェーハ１８のこれらの走行移動をそれぞれ矢印Ａ１及びＡ２に示しており、明瞭化の目的でマスク１４及びウェーハ１８を移動するのに必要な移動デバイスを示していない。マスク１４及びウェーハ１８が移動される速度の比は、この場合に、投影対物系２６の結像スケールに等しい。図示の実施形態において、投影対物系２０によって生成される像２４’は縮小され（｜β｜＜１）、直立であり（β＞０）、この理由から、ウェーハ１８はマスク１４よりも低速であるが、同じ方向に沿って移動される。従って、感光層１６の露光中には、比較的大きい構造領域であっても感光層上に連続的に投影することができるように、照明視野２４は、マスク１４の上を走査する。
【００３３】
光ビームは、投影対物系２６の物体平面内に位置する照明視野２４内の各点から発して投影対物系２６内に入射する。投影対物系２６は、入射光ビームを投影対物系２６の背後にある像平面内の視野点に収束させる。従って、物体平面内で光ビームが発する視野点と像平面内で光ビームが再度収束する視野点とは、互いに対して光学的に共役である。
【００３４】
照明視野２４の中心にある個々の点に対して、そのような光ビームを略示して２８で表記している。この場合に、投影対物系２６内への入射時の光ビーム２８の開口角は、投影対物系２６の物体側開口数ＮＡoの尺度である。縮小結像に起因して、投影対物系２６の像側開口数ＮＡiは、結像スケールβの逆数分だけ増大される。
【００３５】
図２は、更なる詳細を確認することができる投影露光装置１０を通る略子午断面図を示している。投影対物系２６の３０で表記している物体平面と３２で表記している像平面との間には、合計で６つのミラーＭ１からＭ６が配置される。物体平面３０内の点から発する光ビーム２８は、最初に凹の第１のミラーＭ１上に入射し、凸の第２のミラーＭ２上に反射して戻され、凹の第３のミラーＭ３上に入射し、凹の第４のミラーＭ４上に反射して戻され、更に凸の第５のミラーＭ５上に入射し、この第５のミラーＭ５は、ＥＵＶ光を凹の第６のミラーＭ６上に向け戻す。最終的に、第６のミラーＭ６は、像平面３２内の共役像点内に光ビーム２８をフォーカスさせる。
【００３６】
投影対物系２６は、第２のミラーＭ２の面内又はその直近に位置する第１の瞳面３４を有する。瞳面は、物体平面３０内の点から発する光ビームの主光線が光学軸ＯＡと交わることによって識別される。図２には、これを光ビーム２８の主光線に対して示しており、この主光線を３６で表記して破線に示している。
【００３７】
第５のミラーＭ５と第６のミラーＭ６の間のビーム経路には第２の瞳面３８が位置し、この場合に、第２の瞳面３８からこれら２つのミラーＭ５、Ｍ６までの距離は比較的大きい。第２の瞳面３８のレベルには、開口絞り４０が配置される。
【００３８】
投影露光装置１０の照明系２０は、光源ＬＳによって発生された投影光ＰＬを調整し、この投影光ＰＬをマスクホルダ６９に固定されたマスク１４で照明視野２４内の全ての点が、望ましい強度分布及び照明角度分布を有する投影光ＰＬで照明されるようにマスク１４上に向ける。照明角度分布という表現は、視野点に割り当てられた光ビームの全強度が、異なる入射方向の間でどのように配分されるかを表している。
【００３９】
この目的で、照明系２０は、入力ミラー７０と、視野ファセットミラー７２と、瞳ファセットミラー７４と、第１のコンデンサーミラー７６と、第２のコンデンサーミラー７８とを有する。照明系２０内に配置することができるかすめ入射に向けて設計されたミラー８０を通して、投影光ＰＬは、最終的にマスク１４上に向けられる。
【００４０】
図３の斜視図に示す瞳ファセットミラー７４は、この場合に、８２に示す照明系２０の瞳面に配置され、担体８５上に配置された複数の瞳ミラーファセット８３を含む。各瞳ミラーファセット８３は、視野ファセットミラー７２を物体平面３０上に部分的に又は更に完全に結像し、それによって視野ファセットミラー７２又はその一部の像が重ね合わされる。
【００４１】
照明系２０の瞳面８２は、投影対物系２６の瞳面３４及び３８に対して光学的に共役である。これは、照明系２０の瞳ファセットミラー７４上の強度分布が、最初に投影対物系２６の第２のミラーＭ２上に結像され、そこから第２の瞳面３８上に結像されることを意味する。
【００４２】
照明系２０の瞳面８２は、フーリエ変換によって物体平面３０に関連付けられるので、物体平面３０内の照明角度分布は、瞳面８２内の空間強度分布によって定められる。従って、瞳面８２内の場所は、物体平面３０内の角度に対応する。それとは逆に、瞳面８２内の角度は、物体平面３０内の場所に対応する。視野ファセットミラー７２を用いた瞳ファセットミラー７４上での異なる強度分布の生成により、マスク１４上に入射する投影光ＰＬの照明角度分布をマスク１４内に含まれる構造１２に目標を定めた方式で適応させることができる。
【００４３】
２．視野ファセットミラー
視野ファセットミラー７２の構成及び機能を図４から図１０を参照して以下により詳細に説明する。
【００４４】
図４は、視野ファセットミラー７２を平面図に示している。視野ファセットミラー７２は、多数の小さいミラーファセット８６を担持する担体８４を含む。隣接するミラーファセット８６の群は、担体８４上で照明系２０によってマスク１４上で照明される照明視野２４が最大サイズを有する場合に、この照明視野の幾何学形状に対応する（倍率を別として）輪郭を有する領域を形成する。
【００４５】
図５は、ミラーファセット８６のそのような群を拡大した図に示している。この群によって形成される領域８８の大体の輪郭を破線に示している。図示の実施形態において、領域８８を形成する群は、各々が１１個のミラーファセット８６を有する４つの行を含む。
【００４６】
図示の実施形態において、視野ファセットミラー７２の担体８４上に合計で５９個の領域８８が配置され、その結果、ミラーファセット８６の合計数は約２６００個である。しかし、ミラーファセット８６の個数は、有意に大きくすることができ、特に１０5と１０6の間の程度のものとすることができる。
【００４７】
視野ファセットミラー７２の一部を通る図６に記載の概略断面図によって示すように、ミラーファセット８６は個々に調節可能である。図６では、右に示す２つのミラーファセット８６は、作図面に対して垂直な軸の周りに傾斜され、それに対して残りのミラーファセットは、そのゼロ位置にある。各ミラーファセット８６は、反射コーティング９２を担持する基板９０を含む。反射コーティング９２は、光源ＬＳによって発生された投影光ＰＬを反射するように設計される。ミラーファセット８６は、屈曲体（詳細には例示していない）を通して柱９４に接続され、更にこの柱は、視野ファセットミラー７２の担体８４によって担持される。
【００４８】
ミラーファセット８６に対面する担体８４の面上には、ミラーファセット８６を予め定められた角度範囲にわたって２つの直交する傾斜軸の周りに個々に連続して傾斜させることを可能にするアクチュエータ９６が配置される。図示の実施形態において、アクチュエータ９６は、ミラーファセット８６の基板９０に対して静電力を作用することができる電極として具現化される。ミラーファセット８６の十分な小型化を可能にする場合に、他のタイプのアクチュエータ９６も適切であることは言うまでもない。図４から図６に示すように、ミラーファセット８６の配置は、例えば、それ自体が従来技術で公知であるＭＥＭＳ技術（マイクロ電気機械システム）を用いて実現することができる。
【００４９】
各領域８８は、下流の光学ユニットによって投影対物系２６の物体平面３０上に領域８８の像がこの物体平面３０の物体視野８８’内に重ね合わされるように結像される。従って、物体視野８８’は、物体平面３０内で投影光ＰＬによって照明することができる領域である。照明されて照明視野２４を形成する物体視野８８’の部分は、領域８８内のどのミラーファセット８６が、投影光ＰＬが最終的に物体平面３０に到達するような瞳ファセットミラー７４上に投影光ＰＬを向けるかに依存する。
【００５０】
これを照明系２０からの簡単な抜粋図７を参照して下記で説明する。図７には、瞳ファセットミラー７４と物体平面３０の間にあるいずれにせよ単に任意的であるミラー７６、７８、及び８０を簡略化の目的で例示しておらず、更に、視野ファセットミラー７２の単一領域８８及び瞳ファセットミラー７４の単一瞳ミラーファセット８３のみを示している。
【００５１】
ビーム経路から推察することができるように、領域８８は、入射投影光を瞳ファセットミラー７４の瞳ミラーファセット８３のうちの１つの上に向ける。領域８８は、瞳ファセットミラー８３及び下流の光学ユニット（例示していない）によって完全に物体平面３０上に結像される。従って、図７で確認可能な領域８８の４つのミラーファセット８６の像が物体平面３０上に向けられる。この像は、物体平面３０内で最大に照明することができる物体視野８８’を定める。この場合に、投影光ＰＬが物体平面３０上に入射する方向は、領域８８のミラーファセット８６によって投影光が向けられる瞳ファセットミラー８３の選択によって定められる。この割り当ては、一般的に、物体平面３０内に異なる照明角度分布を設定することができるように可変である。
【００５２】
破線形式に示すビーム経路は、中間焦点面９８内に示されて光源ＬＳによって発生される中間フォーカス９９を領域８８がその部分に対して瞳ファセットミラー７４の瞳ミラーファセット８３上に結像することを示している。
【００５３】
相応に同じことは、視野ファセットミラー７２の残りの領域８８にも適用される。従って、各領域８８は、瞳ファセットミラー７４の瞳ミラーファセット８３により、更に適切な場合は存在する更に別のミラーによって物体平面３０上に結像される正確には全ての領域８８の像が、物体視野８８’内に可能な限り完全に重ね合わされるように結像される。従って、物体平面３０内で照明することができる物体視野８８’は、視野ファセットミラー７２の領域８８の像の重ね合わせを表している。極めて多くの領域８８がこの重ね合わせに寄与するので、物体視野８８’は均一に異なる方向から照明することができる。照明角度分布は、上述したように、瞳ファセットミラー７４の瞳ミラーファセット８３への領域８８の割り当てによって定められる。従って、各領域８８は、割り当てられた瞳ミラーファセット８３と共に、光源ＬＳによって発生された投影光ＰＬを特定の方向から物体視野８８’上に向ける光学チャネルを形成する。
【００５４】
個々のチャネルへのこの再分割を図２からの抜粋図である図８に例示している。図８では、これらのチャネルのうちの２つをＫ１、Ｋ２で表記している。描いたビーム経路から、視野ファセットミラー７２の異なる領域８８内の２つの点は、物体平面３０の同じ点上に結像されるが、この同じ点は、異なる方向から照明されることを確認することができる。
【００５５】
図９は、物体視野８８’を形成する２つの領域８８ａ、８８ｂの像の重ね合わせを別の概略図に示している。図示の実施形態において、全ての領域８８がミラーファセット８６の同一の配置を含むので、物体視野８８’も同じくラスター化される。走査方向Ａ１に対して垂直な物体視野８８’のラスター化は、走査方向に沿った暗線の形成を導くことに起因して一般的に望ましくないので、領域８８内のミラーファセット８６の配置が互いに若干異なる場合を好適とすることができる。
【００５６】
視野ファセットミラー７２に関する更なる詳細は、既に冒頭に示したＷＯ  ２００９／１００８５６及びＤＥ  １０  ２００９  ０４５  ６９４  Ａ１から得ることができる。
【００５７】
ミラーファセット８６の個々の調節機能は、物体視野８８’の一部しか照明せず、従って、照明視野２４のサイズを変更することを可能にする。例えば、全ての領域８８内で互いに対応する位置にある個々のミラーファセット８６が、以後、投影光ＰＬを物体視野８８’上に向けることができないように関連のミラーファセット８６が非アクティブ位置に移動された場合に、照明視野２４の寸法の変化が引き起こされる。
【００５８】
図１０は、上述のことを簡単な例を用いて例示している。全ての領域８８内で図示の上部３つの行内のミラーファセット８６が図１０にミラーファセット８６内の対角線に示す非アクティブ位置に移された場合に、投影光を物体視野８８’上に向けるアクティブ位置には最下部にあるミラーファセット８６しか留まらない。その結果、図１０の下部に示すように、照明系２０により、物体視野８８’の全域ではなく、極めて幅狭の照明視野２４しか照明されない。
【００５９】
以下の節は、可動遮蔽絞りを不要にするために、照明視野２４のサイズの変動性を如何に使用することができるかを説明するものである。従来の投影露光装置では、各走査処理の開始時及び終了時に結像されるマスク１４の一部を覆うためにそのような絞りが必要である。
【００６０】
３．走査処理中の物体視野サイズの変動
図１１ａから図１１ｆは、マスク１４上の比較的大きい連続領域が感光層１６上に投影される走査処理の進行中の異なる時点中に視野ファセットミラー７２の調節可能ミラーファセット８６の機能をノンスケールで略示している。明瞭化の理由から、複数のミラーファセット８６を有する領域８８と、瞳ファセットミラー７４の瞳ミラーファセット８３とによって形成される単一光学チャネルしか示していない。下記の説明は、相応に残りの光学チャネルに適用される。
【００６１】
図１１ａは、結像される構造１２を有するマスク１４が、上方に鏡像反転して半分のみを破線を用いて示す物体視野８８’の外側に位置する時点での状況を示している。この時点では、領域８８の全てのミラーファセット８６が非アクティブ位置にある。これは、中間焦点面９８から到着する投影光ＰＬが、物体視野８８’に到達しないようにミラーファセット８６によって反射されることを意味する。
【００６２】
マスク１４が、図２にしか例示していない移動デバイス１０２を用いて矢印Ａ１に示す走査方向に沿って更に移動されると、マスク１４の前端部が物体視野８８’内に進入する。しかし、照明系２０は、照明視野２４を形成してマスク１４上の構造１２を覆う物体視野８８’の部分しか照明しない。この部分照明は、最初に１行のミラーファセット８６のみを非アクティブ位置からアクティブ位置に移動することによって達成される。図１１ｂの断面図では、この行を右外縁にあるミラーファセット８６で表している。
【００６３】
この状態は、図１１ａから図１１ｆでは４行ではなく、合計で９行のミラーファセット８６を示すことを除いて図１０に示す状態に対応する。従って、この時点では、照明視野２４は、図１０に示すような幅狭のストリップによって形成される。照明視野２４は弓形に湾曲しており、個々のミラーファセット８６の像の幅に等しい幅を有する。
【００６４】
マスク１４が、走査処理の進行中に物体視野８８’内で更に前進する間に、領域８８内では、更に別の行のミラーファセット８６が、非アクティブ位置からアクティブ位置に次第に同期して移動される。このようにして、図１１ｃによって示すように照明視野２４の走査方向の広がりが拡大される。この場合の拡大は、各々前と同じく個々のミラーファセット８６の像の幅に等しい幅の分だけ唐突に発生する。
【００６５】
図１１ｄは、全てのミラーファセット８６がアクティブ位置にある後の時点での状況を示している。この段階で照明視野２４は最大サイズを有し、従って、物体視野８８’に同一である。このサイズの照明視野２４は、マスク１４の後端部にある構造１２が照明視野２４に到達するまで維持される。次いで、全ての領域８８内のミラーファセット８６がアクティブ位置から非アクティブ位置に移動され、この手法により、走査方向Ａ１に沿った照明視野２４の寸法が縮小される。その結果、図１１ｅ及び図１１ｆに示すように、照明視野２４の後端部は、マスク１４上で構造１２が設けられた領域の後端部と同時に移動する。物体視野８８’内に位置する構造１２がもはや存在しない場合に、図１１ａに示すように、全てのミラーファセット８６が再度非アクティブ位置にある。
【００６６】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、走査処理中の２つの異なる時点での図４に示す視野ファセットミラー７２からの抜粋図を平面図に示している。図１２ａに示す時点では、領域８８内のそれぞれの下側の行のミラーファセット８６がアクティブ位置にあり、それに対して残り全てのミラーファセット８６が非アクティブ位置にある。その結果、照明視野２４は、図１０に示されて物体視野８８’内で走査処理の開始時に照明される幅狭のストリップで形成される（図１１ｂを参照されたい）。
【００６７】
マスク１４が全ての領域８８内で更に前進すると、図１２ｂに示すように、それぞれの隣接行のミラーファセット８６が非アクティブ位置からアクティブ位置に移動される。このようにして、照明視野２４は、走査方向に沿って少しずつ段階的に拡大される。マスク１４が物体視野８８’から取り除かれる時には、下部から徐々にこれらの行のミラーファセット８６がアクティブ位置から非アクティブ位置に再度移動される。
【００６８】
視野ファセットミラー７２のミラーファセット８６は、図２に示す制御デバイス１０４によって制御され、この制御デバイス自体は、投影露光装置１０の上の中央コントローラ１０６に信号接続される。この場合に、ミラーファセット８６は、測定システム（例示していない）によって高精度で検出される移動デバイス１０２の移動位置に依存する方式で制御される。
【００６９】
既に上述したように、アクティブ位置と非アクティブ位置の間でミラーファセット８６のアセンブリを調節することだけしかできないので、照明視野のサイズは段階的に変更される。その一方、マスク１４は連続的に移動されるので、マスク１４の非構造化領域上に一時的に入射する投影光ＰＬが、感光層１６の露光に不用意に寄与することが発生する可能性がある。これを阻止するために、マスク１４は、図１に示すように、走査方向Ａ１に結像される構造１２の前と背後にそれぞれの吸収体層１０８ａ及び１０８ｂを担持する。
【００７０】
図１３ａから１３ｃは、この阻止を図１１ａから図１１ｆよりも更に概略的に描いた図に示している。この場合に、図１３ａは、構造１２が物体視野８８’内に進入する直前の状況を示している。この時点では、先頭行のミラーファセット８６は既にアクティブ位置にあり、その結果、投影光ＰＬは、物体視野８８’上に向けられ、そこで幅狭の照明視野２４を照明する。しかし、マスク１４上で走査方向Ａ１に構造１２の前に配置された吸収体層１０８ａは、この照明視野を照明する投影光ＰＬを完全に吸収し、従って、投影光ＰＬがマスク１４によって不用の意に反射され、感光層１６の露光に寄与するのを阻止する。従って、走査方向Ａ１に沿った吸収体層１０８ｂの幅は、少なくとも、物体視野８８’内の個々の行のミラーファセット８６によって照明される照明視野の幅に対応しなければならない。
【００７１】
マスク１４が走査方向Ａ１に沿って更に前進すると、走査方向に後部に位置する構造１２は、図１３ｂによって示すように照明視野２４内に徐々に進行する。
【００７２】
走査方向Ａ１に後部に位置する構造１２の端部が照明視野２４の前端部に到達する直前に、全ての領域８８内で、図１３ｃに示すように、各々ミラーファセット８６の次の行は、非アクティブ位置からアクティブ位置に移動される。これらの次の行のミラーファセット８６も、最初にマスク１４上の後部吸収体層１０８ａしか照明しない。しかし、マスク１４が走査方向Ａ１に沿って更に前進すると、マスク１４上の構造１２も、最後にアクティブ位置に移動されるミラーファセット８６によって照明される照明視野２４の部分内に進行する。
【００７３】
これらの考察は、物体視野２４から取り除かれた構造１２にも相応に適用される。この場合に、走査方向Ａ１に構造１２の背後に位置する吸収体層１０８ｂは、照明視野２４の後部ストリップ形部分を吸収する。
【００７４】
４．重要な方法階段
マイクロリソグラフィ投影露光装置を作動させるための本発明による方法の重要な段階を図１４に示す流れ図を参照して以下に要約する。
【００７５】
第１の段階Ｓ１は、投影光ＰＬでファセットミラー７２のミラーファセット８６を照明する段階を含む。
【００７６】
第２の段階Ｓ２は、マスク１４を移動する段階を含む。
【００７７】
第３の段階Ｓ３は、マスク１４を投影光ＰＬで照明し、一方、少なくとも１つのファセットミラー８６を調節することによってマスク上に照明される照明視野２４のサイズを同時に変更する段階を含む。
【００７８】
５．本発明の重要な態様
以下に続く条項は、本発明の重要な態様を要約したものである。
第１項。ａ）ファセットミラー（７２）を５ｎｍと３０ｎｍの間の中心波長を有する投影光（ＰＬ）で照明する段階であって、ファセットミラー（７２）が複数の調節可能ミラーファセット（８６）を含み、隣接するミラーファセット（８６）の群が、光学ユニット（８３，７６，７８，８０）によって投影露光装置（１０）の投影対物系（２０）の物体平面（３０）上に領域（８８）の像が物体平面（３０）の物体視野（８８’）内で重ね合わされるように結像される領域（８８）を形成する上記照明する段階と、ｂ）物体視野（８８’）又はその一部に同一である照明視野（２４）を投影光（ＰＬ）で照明する段階と、ｃ）結像される構造（１２）を含むマスク（１６）を投影対物系（２６）の物体平面（３０）内で照明視野（２４）がマスク（１６）の上を走査するように移動する段階と、ｄ）段階ｃ）中に少なくとも１つのミラーファセット（８６）を調節することによって照明視野（２４）のサイズを変更する段階とを含むマイクロリソグラフィ投影露光装置を作動させる方法。
第２項。段階ｃ）において、少なくとも１つのミラーファセット（８６）が、非アクティブ位置からアクティブ位置に又はその逆方向に移動され、アクティブ位置にある少なくとも１つのミラーファセット（８６）が、投影光（ＰＬ）を物体視野（３０）上に向け、非アクティブ位置にある少なくとも１つのミラーファセット（８６）が、投影光（ＰＬ）を物体視野（３０）上に向けることができない第１項に記載の方法。
第３項。少なくとも１つのミラーファセット（８６）が、段階ｂ）でマスクが移動される間に非アクティブ位置からアクティブ位置に移動される第２項に記載の方法。
第４項。少なくとも１つのミラーファセット（８６）が、段階ｂ）でマスクが移動される間にアクティブ位置から非アクティブ位置に移動される第２項又は第３項に記載の方法。
第５項。段階ｂ）の間に、照明視野（２４）のサイズが、複数の領域（８８）内の複数のミラーファセット（８６）を調節することによって変更される第１項から第４項のいずれか１項に記載の方法。
第６項。段階ｂ）の間に、照明視野（２４）のサイズが、全ての領域（８８）内の複数のミラーファセット（８６）を調節することによって変更される第５項に記載の方法。
第７項。段階ｂ）の間に、照明視野（２４）のサイズが、複数の領域（８８）内の複数のミラーファセット（８６）を同時に調節することによって変更される第５項又は第６項に記載の方法。
第８項。段階ｂ）の間に、照明視野（２４）は、照明視野（２４）がその最大サイズを有するまで少なくとも１つのミラーファセット（８６）を順次調節することによって拡大される第１項から第７項のいずれか１項に記載の方法。
第９項。マスク（１６）が、段階ｂ）において走査方向（Ａ１）に沿って移動され、段階ｃ）は、走査方向（Ａ１）に沿った照明視野（２４）のサイズのみを変更する段階を含む第１項から第８項のいずれか１項に記載の方法。
第１０項。光学ユニット（８３，７６，７８，８０）が、瞳面に配置された更に別のファセットミラー（７４）を含む第１項から第９項のいずれか１項に記載の方法。
第１１項。ａ）５ｎｍと３０ｎｍの間の中心波長を有する投影光（ＰＬ）を発生させるように構成された光源（ＬＳ）と、ｂ）複数の調節可能ミラーファセット（８６）を含み、隣接するミラーファセット（８６）の群が、光学ユニット（８３，７６，７８，８０）によって投影露光装置（１０）の投影対物系（２６）の物体平面（３０）上に領域（８８）の像（８８’）が物体平面（３０）の物体視野（２４）内で重ね合わされるように結像される領域（８８）を形成するファセットミラー（７２）と、ｃ）結像される構造（１２）を含むマスク（１６）を投影光（ＰＬ）によって照明されて物体視野（８８’）又はその一部に同一である照明視野（２４）が、マスク（１６）を走査するように、投影対物系（２６）の物体平面（３０）内で移動するように構成された移動デバイス（１０２）と、ｄ）ミラーファセット（８６）を制御するように構成され、マスク（１６）の移動中に少なくとも１つのミラーファセット（８６）を調節することによって照明視野（２４）のサイズが変更されるようにプログラムされた制御デバイス（１０４）とを含むマイクロリソグラフィ投影露光装置。
第１２項。少なくとも１つのミラーファセット（８６）が、非アクティブ位置からアクティブ位置に又はその逆方向に移動され、アクティブ位置にある少なくとも１つのミラーファセット（８６）が、投影光（ＰＬ）を物体視野（３０）上に向け、非アクティブ位置にある少なくとも１つのミラーファセット（８６）が、投影光（ＰＬ）を物体視野（３０）上に向けることができない第１１項に記載の投影露光装置。
第１３項。制御デバイス（１０４）は、マスク（１６）が照明視野（２４）内に進入すると同時に少なくとも１つのミラーファセット（８６）が非アクティブ位置からアクティブ位置に移動されるようにプログラムされる第１２項に記載の投影露光装置。
第１４項。制御デバイス（１０４）は、マスク（１６）が照明視野（２４）から出ると同時に少なくとも１つのミラーファセット（８６）がアクティブ位置から非アクティブ位置に移動されるようにプログラムされる第１２項又は第１３項に記載の投影露光装置。
第１５項。制御デバイス（１０４）は、照明視野（２４）のサイズが、複数の領域（８８）内の複数のミラーファセット（８６）を調節することによって変更されるようにプログラムされる第１項から第１４項のいずれか１項に記載の投影露光装置。
第１６項。制御デバイス（１０４）は、照明視野（２４）のサイズが、全ての領域内で複数のファセットミラーを調節することによって変更されるようにプログラムされる第１５項に記載の投影露光装置。
第１７項。制御デバイス（１０４）は、照明視野（２４）のサイズが、複数の領域（８８）内で複数のミラーファセット（８６）を同時に調節することによって変更されるようにプログラムされる第１５項又は第１６項に記載の投影露光装置。
第１８項。制御デバイス（１０４）は、照明視野（２４）が、照明視野（２４）がその最大サイズを有するまで少なくとも１つのミラーファセット（８６）を順次調節することによって拡大されるようにプログラムされる第１１項から第１７項のいずれか１項に記載の投影露光装置。
第１９項。マスク（１６）が、マスク（１６）が物体視野（８８’）の全長にわたって移動される走査方向（Ａ１）に対して両方共に垂直に延びる第１及び第２の吸収体層（１０８ａ，１０８ｂ）を担持し、第１の吸収体層（１０８ａ）が、走査方向に結像される構造（１２）の前に配置され、第２の吸収体層（１０８ｂ）が、走査方向に構造（１２）の背後に配置される第１１項から第１８項のいずれか１項に記載の投影露光装置。
【符号の説明】
【００７９】
２４  照明視野
８６  ミラーファセット
８８  領域
８８’  物体平面
【図１】
0006472055.tif 000002
【図２】
0006472055.tif 000003
【図３】
0006472055.tif 000004
【図４】
0006472055.tif 000005
【図５】
0006472055.tif 000006
【図６】
0006472055.tif 000007
【図７】
0006472055.tif 000008
【図８】
0006472055.tif 000009
【図９】
0006472055.tif 000010
【図１０】
0006472055.tif 000011
【図１１ａ】
0006472055.tif 000012
【図１１ｂ】
0006472055.tif 000013
【図１１ｃ】
0006472055.tif 000014
【図１１ｄ】
0006472055.tif 000015
【図１１ｅ】
0006472055.tif 000016
【図１１ｆ】
0006472055.tif 000017
【図１２ａ】
0006472055.tif 000018
【図１２ｂ】
0006472055.tif 000019
【図１３ａ】
0006472055.tif 000020
【図１３ｂ】
0006472055.tif 000021
【図１３ｃ】
0006472055.tif 000022
【図１４】
0006472055.tif 000023