(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子（２）と、
前記光学素子（２）を保持するためのマウント（３）と、
前記光学素子（２）を前記マウント（３）に止着するための止着箇所（１４）を有する複数の止着素子（１２）であって、前記止着素子（１２）は、前記マウント（３）から前記光学素子（２）に向けて延在することにより、前記光学素子（２）の外縁部と前記マウント（３）の内縁部との間の隙間（１１）を架橋し、前記光学素子（２）の前記外縁部は、前記止着素子（１２）の上側の前記止着箇所（１４）に載置される、止着素子（１２）と、
前記光学素子（２）の光学使用領域（８ａ）側に向かう少なくとも１つのパージガス流（１６，１６ａ，１６ｂ）を生成するパージ装置（１５）であって、前記パージガス流は、前記止着素子（１２）の前記止着箇所（１４）の周りを流れる、パージ装置（１５）と、
を備え、
前記光学素子（２）は、前記光学使用領域（８ａ）において少なくとも１つの開口部（５）を有し、
前記パージ装置（１５）は、第１パージガス流（１６ａ）と、前記隙間（１１）に誘導される第２パージガス流（１６ｂ）との間でパージガス（１８）を分配させるための分配装置（１７）を有する光学アセンブリ（１）。
【請求項２】
前記パージ装置（１５）は、前記隙間（１１）を通過するパージガス流（１６ａ）を生成するように具現化される、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【請求項３】
第１流動誘導素子（２１，２５）が、前記光学使用領域（８ａ）の外側にて、前記光学素子（２）および／または前記マウント（３）に止着され、かつ、前記光学素子（２）と前記マウント（３）との間の前記隙間（１１）を平面的に被覆する、請求項１に記載の光学アセンブリ。
【請求項４】
前記第１流動誘導素子（２１，２５）は、金属材料からなる、請求項３に記載の光学アセンブリ。
【請求項５】
前記第１流動誘導素子（２１）は、気密性を保って前記隙間（１１）を密閉する、請求項３または４に記載の光学アセンブリ。
【請求項６】
前記光学素子（２）は、接合剤によって、前記止着素子（１３）の止着箇所（１４）に止着される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学アセンブリ。
【請求項７】
前記光学素子は、ミラー（２，Ｍ１，Ｓ５００，Ｓ６００）であり、基板（６，１２２）と前記基板（６）に適用された反射コーティング（８）とを有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学アセンブリ。
【請求項８】
前記光学素子は、ミラー（２，Ｍ１，Ｓ５００，Ｓ６００）であり、基板（６，１２２）と前記基板（６）に適用された反射コーティング（８）とを有し、前記第１流動誘導素子（２１，２５）は、前記反射コーティング（８）から離れる方向に面する基板（６）の側（７ｂ）に止着される、請求項３〜５のいずれか一項に記載の光学アセンブリ。
【請求項９】
前記第１流動誘導素子は、前記光学使用領域（８ａ）の外側で、前記光学素子（２）および前記マウント（３）に止着される膜（２１）として具現化される、請求項３〜５のいずれか１項に記載の光学アセンブリ。
【請求項１０】
前記膜（２１）は、接合剤により、前記光学使用領域（８ａ）の外側で、前記光学素子（２）に止着される、請求項９に記載の光学アセンブリ。
【請求項１１】
前記接合剤は、前記光学素子（２）の上にジグザグ軌跡（２３）の形態で適用される、請求項１０に記載の光学アセンブリ。
【請求項１２】
前記膜（２１）は、５０μｍ未満の厚み（ｄ）を有する、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の光学アセンブリ。
【請求項１３】
リング形状のギャップ（２６）が前記第１流動誘導素子（２５）と前記光学素子（２）との間、または前記第１流動誘導素子（２５）と前記マウント（３）との間に形成される、請求項３または４に記載の光学アセンブリ。
【請求項１４】
前記光学素子（２）および／または前記マウント（３）は、前記第１流動誘導素子（２５）を支えるための凹部（２７，２８）を有する、請求項１３に記載の光学アセンブリ。
【請求項１５】
前記リング形状のギャップ（２６）は、前記隙間（１１）の幅よりも小さいギャップ幅を有する、請求項１３または１４に記載の光学アセンブリ。
【請求項１６】
前記リング形状のギャップ（２６）は、２００μｍ未満のギャップ幅を有する、請求項１５に記載の光学アセンブリ。
【請求項１７】
前記開口部（５）を完全に被覆する透明膜（２４）をさらに備える、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の光学アセンブリ。
【請求項１８】
前記パージ装置（１５）は、前記開口部（５）を通過するパージガス流（１６，１６ａ）を生成するように具現化される、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の光学アセンブリ。
【請求項１９】
前記分配装置（１７）は、前記光学素子（２）から隔てて配置される２つの第２流動誘導素子（１９ａ，１９ｂ）を有し、ギャップ（２０ａ，２０ｂ）が各第２流動誘導素子（１９ａ，１９ｂ）と前記光学素子（２）との間にそれぞれ形成され、前記パージ装置（１５）は、前記２つのパージガス流（１６ａ，１６ｂ）の間の前記分配のために、前記パージガス（１８）が前記光学素子（２）の方向に前記２つの第２流動誘導素子（１９ａ，１９ｂ）の間に流入するのを可能とするように具現化される、請求項１〜１８の何れか一項に記載の光学アセンブリ。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１）を少なくとも１つ備える投影系（１０７，２００）。
【請求項２１】
請求項２０に記載の投影系（２００）を備えるＥＵＶリソグラフィー装置（２０１）。
【請求項２２】
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の光学アセンブリ（１）を少なくとも１つ備えるマイクロリソグラフィー計測系（１０１）。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、２０１５年１０月１２日付けで出願された独国特許出願第１０  ２０１５  ２１９  ６７１．２号の優先権を主張する。該独国特許出願の内容を参照により本願の本文に援用する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、光学素子と、光学素子を保持するためのマウントと、光学素子をマウントに止着するための止着箇所を有する複数の止着素子と、を備える光学アセンブリに関し、止着素子は、光学素子とマウントとの間の隙間を架橋する。本発明は、そのようなアセンブリを備える投影系、そのような投影系を備える計測系及びＥＵＶリソグラフィー装置にも関する。
【背景技術】
【０００３】
光学素子が止着される止着箇所を有する止着素子の使用は、マウント上で光学素子を保持する目的で知られている。光学素子は、例えば接着剤といった接合剤によって止着素子に止着することができる。一般に、光学素子は、光学素子を外縁部で支持するために止着箇所の領域にて止着素子の上にある；しかしながら、止着素子は、側面から光学素子をクランプするために側面の止着箇所を有することも可能であり、この方法により止着することが可能となる。例として、止着素子は、ウェブ又は同様のものとして具現化することができ、これによりマウントの内縁部と光学素子の外縁部との間の隙間を架橋することができる。
【０００４】
ＵＶ又はＥＵＶ放射を使用する場合、光学活性表面の汚染が光学素子の透過損および不可逆損傷につながる場合があるので、光学素子の光学活性表面をパージガス流によって保護することが一般に必要である。特に、約２００ｎｍ未満の波長の放射を使用する場合、パージガスの吸収線の結果として、該当する場合、例えばアルゴンといった希ガスを窒素の代わりに用いなければならないので、単位時間あたりのパージガス流またはパージガス体積が少ないものを用いることが有利である。
【０００５】
例として、光学表面に沿ってパージガス流を生成する目的のために、特許文献１には、ＥＵＶリソグラフィー系に配置された光学表面から汚染物質を除去する目的のためにＥＵＶリソグラフィー系内でガス流を生成するための少なくとも１つのガスノズルを提供するための実施が開示されており、上記ガス流はＥＵＶリソグラフィー系にガス渦を形成する。ガス流は、光学表面に沿って延在することができ、結果としてガス渦が光学表面に沿って誘導される。
【０００６】
特許文献２は、リソグラフィー光学装置用の光学膜素子を開示しており、上記膜素子は少なくとも１つの膜層と、少なくとも１つの膜層を少なくとも部分的に取り囲み、膜層の縁部の少なくとも一部分が止着されるマウントとを有する。調整可能な方法で膜をクランプするための少なくとも１つの張力付与素子が提供される。光学膜素子は、マウントを支えるホルダーを有し、張力付与素子は、マウントとホルダーとの間に長さが調整可能な接続素子を有する。膜層は、気密性を保ってホルダーに止着することができ、その結果、膜上およびホルダー上の止着素子の接触点の間に膜の存在しない空間が残存しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０９０８６２Ａ１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０／０１９５０７６Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
パージガスによる光学素子のパージが改善される光学アセンブリ、そのような光学アセンブリを備える投影系、そのような投影系を備える計測系およびＥＵＶリソグラフィー装置を特定することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、導入部で説明した型の光学アセンブリにより達成でき、この光学アセンブリは、光学素子の領域で少なくとも１つのパージガス流を生成するためのパージ装置を備え、上記パージガス流は、止着素子の止着箇所の周りを流れる。止着箇所の周りを流れるパージガス流を有することにより、又はパージガスによってパージされる容積に止着箇所を配置することにより、これらを周囲、特に湿気の影響から保護することができる。
【００１０】
一実施形態では、パージ装置は、隙間を通過するパージガス流を生成するように具現化される。この実施形態によれば、止着箇所を周囲、特に湿気の影響から保護するために、隙間を通過するように（乾燥した）パージガスを誘導する、すなわち、上記パージガスは、上記隙間を通過することが可能となる。これによって止着箇所を湿気から保護することが可能となる。しかしながら、原則として、この解決策では、光学素子の光学使用領域も同時にパージガス流によってパージされる場合には、比較的大量のパージガスを要する。
【００１１】
さらなる実施形態では、（典型的には板形状の）流動誘導素子が、光学使用領域の外側において、光学素子および／またはマウントに止着され、光学素子とマウントとの間の隙間を平面的に典型的には完全に被覆する。流動誘導素子によって隙間を平面的に被覆することによって達成されることは、隙間を通って流れるパージガスの量がかなり低減するが、それにもかかわらず止着素子の止着箇所の周りのかなりの流れを確保するということである。
【００１２】
さらなる実施形態では、流動誘導素子は、例えばステンレス鋼といった金属材料からなる。流動誘導素子は、例えばシートの形態の自己支持型素子、または膜の形態の非自己支持型素子とすることができる。流動誘導素子は、マウントに及び／又は光学使用素子の外側にて光学素子に止着されるので、必ずしもそれは光学アセンブリの使用放射に対して透過的である材料から形成される必要はない。
【００１３】
流動誘導素子の材料は、第１に周囲に汚染物質をガス抜けさせず、第２に長時間にわたって流動誘導素子の材料が劣化しないように、流動誘導素子に達する使用放射の波長での迷光放射に対して安定であるように選択すべきである。上記要件は、ともに特にステンレス鋼といった金属材料によって典型的に満たされる。特に膜の形態の流動誘導素子も、他の材料、例えばウェーハ又はマスクを汚染物質から保護するためにリソグラフィーにて使用されるいわゆる薄膜を生成するために使用される材料から形成することができるということを理解されたい。特に、流動誘導素子に適した材料は、使用放射の波長に依存する方法で選択することができる。特に、マウントの材料よりも低い剛性を有する材料を流動誘導素子の材料として選択することができる。
【００１４】
さらなる実施形態では、流動誘導素子は、気密性を保って隙間を密閉する。この実施形態では、光学素子とマウントとの間の隙間が例えば金属材料といった気密性の材料からなる流動誘導素子によって完全に被覆され、その結果、流動誘導素子は、気密性を保って隙間を密閉する。それ故、流動誘導素子は、光学素子とマウントとの間の隙間を完全に密閉し、その結果、止着箇所と止着素子までもが、流動誘導素子の側のうち止着面から隔たった側の面で起こり得る環境の影響から保護される。その上、隙間を密閉することによって、例えば光学アセンブリを含む結像光学系といった光学系内のさらなる光学素子を保護するために供給され得るさらなるパージガス流と衝突する又は交差する際に、隙間を通って誘導され、あるいは乱流を引き起こすパージガス流を防止することが可能となる。
【００１５】
典型的には、（いわゆる「フィート」と称される）例えばウェブ形状の止着素子とすることができる止着素子は、流動誘導素子の側のうちパージガスも光学素子に沿って誘導される側の上を延在する。従って、パージガス流を止着素子、特に止着箇所に沿って誘導することができ、その結果、パージガス流の一部が隙間を通って逃げることなく、これらを湿気および他の環境の影響から保護することができる。それ故に、光学使用領域が同様に形成される光学素子の側上の容積をパージすることのみが必要となるので、流動誘導素子によって隙間を完全に密閉する際、パージ装置によって必要とされるパージガス流の量をかなり低減することができる。典型的には、上述した実施形態と比べて、流動誘導素子を用いて隙間を密閉することによってかなり高い防御因子を得ることができる。防御因子は、（窒素やアルゴン等の）パージガスの汚染に対する（一般に大気である）雰囲気ガスの汚染の割合を記述する。例として、所与の体積の大気中に１００００個の酸素分子が汚染として存在する場合であって、かつ、光学系内における同体積のパージガス中にたった１個の酸素分子しか見つからない場合には、防御因子は１００００：１である。
【００１６】
一実施形態では、光学素子は、接合剤、特に接着剤によって止着素子の止着箇所に止着される。接着接続は、環境の影響、特に湿気によるその性質の観点から変化させることができる。湿気を吸収することによって、接着剤の体積は増加する場合がある、すなわち接着剤は膨れることがあり、その結果として、光学素子または光学アセンブリが取り付けられるマウント及び光学系に対する光学素子のアライメントにおける変化が生じ、それらの光学的性質の観点から望ましくない悪化につながる。典型的には比較的薄い光学素子のそのような方向変化または変形は、密着接続以外の異なる方法によってそれがマウント又は止着素子の止着箇所に止着される際に随意に起こる場合もある。止着素子は、マウントと一体的に設計することもできる；しかしながら、止着素子を、密着、圧力ばめ、又は嵌合接続によってマウントに止着することも可能である。
【００１７】
一実施形態では、光学素子はミラー素子であり、基板とその基板に適用される反射コーティングとを有する。ミラーの光学使用領域もまた、反射コーティングの一部を形成し、又は、反射コーティングが基板に適用される領域に対応する。反射コーティングは、平面的な、または凸状もしくは凹状の任意の曲率の基板の表面に適用することができる。パージ装置は、典型的にはパージガス流を誘導する、又は、反射コーティングの光学使用領域に沿ってパージガス流を誘導するように具現化される。
【００１８】
ミラーの代わりに、光学素子は、例えばレンズ素子といった透過性光学素子であってもよい。透過性光学素子も光学使用領域を有し、放射は光学素子のその領域を直接通過する。この場合も膜は、光学使用領域の外側の光学素子に止着することができる。
【００１９】
一発展形では、流動誘導素子は、反射コーティングから離れる方向に面する基板側（すなわち後側）に止着される。この場合、止着素子は、典型的に流動誘導素子のまさに反射コーティングに面する側の上に延在する。光学素子より正確には光学使用領域は、パージガスによってパージされるので、パージガス流も止着箇所の周りを流れ、それ故、環境からの影響からこれらを保護する。代替的に、流動誘導素子を反射コーティングに面する側上で光学素子に止着することも可能である。この場合、止着箇所を環境の影響から保護するために、ミラー又は基板の後側に沿って延在するパージガス流を生成することが有利である。
【００２０】
光学素子及び／又はマウントへの流動誘導素子の止着については、様々な選択肢がある。好ましくは、接合剤、特に接着剤によって、光学使用領域の外側で光学素子に及び／又はマウントに止着される。
【００２１】
一実施形態では、流動誘導素子は、光学使用領域の外側で光学素子およびマウントに止着される膜として具現化される。膜は、典型的には自己自立型ではなく、そのためマウント及び光学素子の両方に止着される。しかしながら、例えば薄いシートの形態の自己支持型の流動誘導素子は、それが気密性を保って隙間を密閉するのに使用される場合、光学素子およびマウントの両方に止着され得ることも理解されたい。
【００２２】
一発展形では、膜は、接合剤、特に接着剤によって、光学使用領域の外側で光学素子に止着される。そのような止着によって、第１に、光学素子を変形させることなく膜に止着することが可能になり、第２に、典型的に膜と光学素子との間の接続を完全に密閉させることができる。例えば（円形の）リング形状の膜を完全な密閉状態でマウントに接着結合することもできる。さらに接着接続は、接着層の厚みを例えば約２０〜３０μｍ又はそれ未満とできるので、わずかな設置スペースしか必要としない。例として、エポキシ樹脂に基づく接着剤を接着結合に使用することができる。理想的には、接着剤は、光学使用領域においていかなる変形をも生成しないように最縁部領域内で光学素子の上に適用されるのみである。接着剤の代わりに、接続される材料に随意に依存して他の接合剤を用いることも可能であり、これは例えばはんだペースト又は同様の密着接続を可能とする。光学素子および／またはマウントへの膜または流動誘導素子の止着は、圧力嵌め又は嵌合の方法によっても可能である。
【００２３】
さらなる発展形では、接合剤、特に接着剤は、光学素子の上へジグザグ軌跡の形態で適用される。この場合、接着剤は、円周の形態、典型的には円形のリング形状で縁部領域に沿って光学素子の上に適用され、ジグザグ軌跡の相対向する先端は、径方向におけるその最大内径または最大外径の広がりを表わす。ジグザグ軌跡の形態で接着剤を採用することによって、接着剤が硬化する際に、径方向内方または随意に径方向外方に作用する力が光学素子に働くのを防ぐことができる。できる限り正確に画定かつ計量される接着結合を生成する目的のために、通常のようにスポイトの使用ではなく、むしろスクリーン印刷法によって、接着剤を光学素子の上に適用することが有利である。光学素子の上に膜として具現化されない流動誘導素子をジグザグ軌跡の形態で具現化される接着剤によって止着することも可能であることを理解されたい。
【００２４】
パージガスが隙間を通過する場合にも、反射コーティングを有する基板側に典型的に形成される大気圧に対するわずかな正圧がパージされた容積中で有利であり、その結果、パージガスの一定の流出が保証される。パージされた容積への汚染物質の進入を効果的に防ぐために、この流出は平均拡散速度よりも高い速度を有する。光学素子へのパージガス及び止着素子の抵抗によって発揮される正圧の結果、光学素子は、光学素子の後側の方向および径方向に作用する張力を受ける。それ故、圧力誘起により光学素子が外側に向けて弓状になるのを少なくとも部分的に補償するために、径方向のプリテンション（pretension）の発生の下で膜を光学素子に止着することが有利となる可能性がある。プリテンションは、接着剤が硬化する際の収縮によっても生成され得る。この場合、接着剤は、典型的には上述したようなジグザグ軌跡の形態で光学素子の上に適用されず、そのかわり典型的には一定の直径を有する円形のリング形状の軌跡の形態で適用される。
【００２５】
さらなる実施形態では、膜は５０μｍ未満の厚みを有する。膜は非常に薄い方法で具現化することができ、できる限り１０μｍ未満の厚みとする。従って、膜は、典型的にはウェブ形状の止着素子の最も薄い部分よりもかなり薄くできるので、典型的に、光学素子に止着される膜によって光学素子がかなり傾いたり、偏心したりすることにはならないようにできる。例えば、開口部を有するミラーの下側に膜を取り付けるのには、わずかな設置スペースしか必要とせず、そのため開口部を通過する使用放射が入射する例えばさらなるミラーといったコンポーネントは、ミラーの後側からわずかに隔てて配置することができる。それ故、光学素子の作動距離がほんの少し減少するだけである。それに対して、ミラーの後側に沿って通るパージチャネルの供給は、かなり大きな設置スペースを要することもある。
【００２６】
代替的な実施形態では、パージガス流の通路のために、好ましくはリング形状のギャップが、流動誘導素子と光学素子との間に又は流動誘導素子とマウントとの間に形成される。従って、ギャップは、流動誘導素子によって平面的に被覆される典型的にはリング形状の隙間の外側を延びる。この場合、流動誘導素子は、光学素子ではなくマウントに止着される例えばシートといった自己支持型の典型的には板形状のコンポーネントであり、その逆も同様である。パージガス流は、光学素子の一方の側から他方の側に、典型的にはリング形状のギャップを通って到達することができる。ギャップは、隙間の幅よりも典型的にはかなり小さいギャップ幅を有し、ギャップ幅は典型的には２００μｍ未満、好ましくは２０μｍ未満である。（狭い）ギャップの結果、光学素子の一方の側から他の側へのパージガス流が隙間を通って直接的に通過する場合、すなわち流動誘導素子無しで通過する場合に比べて、防御因子が（かなり）低減されることなく、そのパージガス流はかなり低減される。ギャップがリング形状の方法で典型的な円周であっても、ギャップが円周方向で遮られることも随意に可能であり、すなわち、流動誘導素子が光学素子に周方向において少なくとも一部分に沿って接触することも、又は上記部分において光学素子に止着されることも随意に可能である。
【００２７】
この実施形態では、好ましくはマウント及び／又は光学素子は、（板形状の）流動誘導素子を支えるための凹部を有する。例として、マウント及び／又は光学素子は突起または段差を有することができ、その高さは、（随意にリング形状のギャップの幅を含む）（板形状の）流動誘導素子の厚さに実質的に相当する。このようにして、流動誘導素子は、マウント又は光学素子に組み込むことができ、その結果、それはマウント又は光学素子と同一平面内で境を為し、あるいは光学素子を超えて、又はマウントを超えてわずかに突出するのみである。
【００２８】
一発展形では、光学素子は光学使用領域に少なくとも１つの開口部を有する。光学素子は、特にミラーであり、その反射コーティングには放射の通過のための開口部が形成されている。特に、開口部は、反射コーティングが適用される円形の凹または凸に湾曲しうる基板の表面の中心に形成することができる。連続開口部を有するそのようなミラーは、例えばリソグラフィー用の計測系、検査系、又はＥＵＶリソグラフィー装置で使用される光学系で用いることができる。そこで用いられる複数又は個々のミラーは、比較的薄い厚みを有しており、上述した方法でマウントに止着される。そのようなミラーは、随意に２以上の開口部を有することができ、パージガス流はそれら又はその１つを通過することができる。
【００２９】
一実施形態では、光学アセンブリは、追加的に開口部を完全に被覆する透過膜を備える。使用放射に対して一般的には透過的でなく、かつ隙間を完全に被覆する膜に加えて又は代替的に、光学素子の開口部を（随意にさらなる）透過膜によって被覆することもできる。この方法では、開口部を有する光学素子の場合でさえも、パージガス流は、光学素子の一方の側のみに沿って誘導され得る。本出願の意味の範囲内で、透過膜は、光学アセンブリが挿入される光学系の使用放射の波長に対して透過的である材料からなる膜を意味すると理解されたい。使用放射は、典型的には約２００ｎｍ未満の波長を有するＵＶ放射である。約５ｎｍと約３５ｎｍとの間のＥＵＶ波長範囲内の放射が使用放射として用いられる場合、透過膜は、実施上これらの波長の放射に対していかなる透過性の材料も存在しないので十分に薄く具現化される。この場合、透過膜は十分に薄い厚みを有しており、その結果、それにもかかわらずＥＵＶ放射のかなりの部分が透過膜を通過することができる。
【００３０】
さらなる代替的な実施形態では、パージ装置は、開口部を通過するパージガス流を生成するように具現化される。例としてパージガス流は、光学使用領域の外側に位置する径方向外側の横縁部領域における開口部の方向に実質的に垂直な又はわずかに斜めな光学素子の上に配列され得る。パージガス流を適切に配列させる場合、後者は、光学使用領域に沿って、光学使用領域の中心に又は開口部の位置に誘導され、そこに形成された開口部を通過する。パージガス流を誘導する目的のために、パージ装置は開口部の方向にパージガス流を誘導または偏向させる流動誘導装置を有することができる。
【００３１】
一発展形では、パージ装置は、好ましくは開口部を通って誘導される第１パージガス流と隙間に誘導される第２パージガス流との間でパージガスを分配するための分配装置を有する。典型的には、この実施形態では、完全に気密性を保って隙間を密閉する流動誘導素子が提供されるわけではない。例えばパージガス貯蔵器によって提供されるパージガスは、分配装置によって２つのパージガス流に分かれることができる。この目的のために、分配装置は例えば流動誘導素子を有することができる。
【００３２】
一発展形では、分配装置は、２つの流動誘導素子を有し、これらは光学素子から隔てて配置され、それぞれの場合において、各流動誘導素子と光学素子との間にギャップが形成され、パージ装置は、２つのパージガス流の分配の目的で、光学素子の方向にある２つの流動誘導素子の間にパージガスが流入するのを可能とするように具現化される。流動誘導素子は、ガスシール（「リーキーシール（leaky seal）」）のように作用することができ、この目的のために、流動誘導素子は、典型的には光学素子からわずかな距離を隔てて配置することができ、結果として、各流動誘導素子と光学素子との間にギャップが形成される。パージガスは、光学素子の方向に２つの流動誘導素子の間に誘導され、流動誘導素子と光学素子との間の２つのギャップの間に分配される。各ギャップの幅、それ故、２つのパージガス流の１つに流れ込むパージガスの部分は、各流動誘導素子と光学素子との間の距離によって調整することができる。光学素子の光学使用領域の外側に、典型的には光学素子の円周の縁部領域に、２つの流動誘導素子を配置することが典型的に必要であることを理解されたい。
【００３３】
本発明のさらなる観点は、上述したように具現化された少なくとも1つの光学アセンブリを有する投影系に関する。特に、上述したアセンブリは、開口部または（中心）孔を有するミラーの形態の光学素子を有することができる。そのようなミラーは、例えば瞳オブスキュレーションを実現するためにリソグラフィー装置用の投影系にて使用することができる。投影系にて従来のとおりのように、これらは物体視野内の物体を結像視野の像に結像させるのに役に立ち、その結像は典型的にはスケールを増減させて実行される。
【００３４】
本発明のさらなる観点は、上述したように具現化される投影系を有するＥＵＶリソグラフィー装置に関する。オブスキュレーション投影系を備えるＥＵＶリソグラフィー装置は、例えば国際公開第２００６／０６９７２５Ａ１号明細書にて説明され、全体として参照により本願の内容に含まれる。
【００３５】
本発明のさらなる観点は、マイクロリソグラフィー計測系または検査系に関し、それらは上述したように具現化される少なくとも１つの光学アセンブリを有し、例えば投影レンズにおいて配置することができる。例えばマスクやウェーハといった物体が計測系を用いて照らされ、典型的には投影系を用いて検出器にスケールを増加させて結像される。少なくとも１つの開口部のあるミラーを有する投影系を備える計測系の例は、例えば国際公開第２０１２／１０１２６９Ａ１号明細書および国際公開第２０１３／１７４６８６Ａ１号明細書に開示され、これらの全体は、参照により本願の内容に含まれる。随意に、例えば投影系を有しないウェーハやマスクを検査するために、光学アセンブリはマイクロリソグラフィー検査系に配置されてもよい。
【００３６】
本発明のさらなる特徴および利点は、本発明にとって本質的な詳細を示す説明内の図面に基づく本発明の例示的な実施形態についての以下の説明および特許請求の範囲から明らかになる。個々の特徴は、本発明の一変形にてそれ自体または如何なる組合せによってそれぞれ実現することができる。
【００３７】
例示的な実施形態が概略図にて示され、後述の詳細な説明にて説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】光学素子とマウントとの間の隙間を通過するパージガス流を生成するパージ装置を有する光学アセンブリを例示する概略図である。
【図２】図２ａ〜ｃは、隙間が気密性の膜の形態の流動誘導素子によって完全に被覆される図１に類似する光学アセンブリを例示する概略図である。
【図３】光学素子と流動誘導素子との間に、隙間を被覆するシートの形態のリング形状のギャップが形成される、図１及び図２ａ〜ｃに類似する光学アセンブリを例示する概略図である。
【図４】図１、図２ａ〜ｃ、又は図３による光学アセンブリを有する投影系を有する計測系を示す図である。
【図５】図１、図２ａ〜ｃ、又は図３による光学アセンブリを有する投影系を有するＥＵＶリソグラフィー装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下の図の説明では、等価つまり機能的に等価な構成要素に対しては、同一の参照番号を用いる。
【００４０】
図１は、ミラー２の形態の光学素子とミラー２を保持するためのマウントとを有する光学アセンブリ１を概略的に示す。示す例では、ミラー２は、ミラー２の中心を通って延在する中心軸４に関して回転対称となるように設計されている。中心軸４の領域では、ミラー２は、円孔の形態の中央開口部５を有する。ミラー２は、基板６から形成され、ミラー２の凸に湾曲した上側７ａに使用放射９を反射するために反射コーティング８が施されている。反射コーティング８で被覆されているミラー２の上側７ａの箇所は円形であり、ミラー２の径内光学使用領域８ａがそこに形成される。図１では、反射コーティング８は、ミラー２の外縁部に向かって径方向に延在する。しかしながら、反射コーティング８は、随意にミラー２の外縁部まで径方向に延在していなくてもよく、この場合、反射コーティング８が適用される上側７ａにある部分のみがミラー２の光学使用領域８ａを形成することを理解されたい。
【００４１】
使用放射９は、例えば、典型的に約２００ｎｍ未満の波長を有するＵＶ放射または典型的に約５ｎｍと約３５ｎｍとの間にある波長を有するＥＵＶ放射であってもよい。使用放射９がＵＶ放射である場合、例えば、（合成）溶融シリカ（ＳｉＯ２）又はフッ化カルシウム（ＣａＦ２）を基板６の材料として用いることができる。使用放射９がＥＵＶ放射である場合、例えばＵＬＥ（登録商標）又はＺｅｒｏｄｕｒ（登録商標）といったいわゆるゼロ膨張材料が基板６の材料として典型的に用いられる。温度変化がある場合の基板６の寸法安定性について低めの要件しかない用途の場合、金属、合金、シリコン、又はＳｉＳｉＣをミラー１の基板６として用いることもできる。どちらの場合も、反射コーティング８は、典型的に複数の個別層を有しており、使用放射９に対して高屈折率と低屈折率とを交互に有する材料からなる。その下側７ｂの上では基板６は平面状であり、マウント３の下側と実質的に同一平面の境をなす。
【００４２】
示す例では、マウント３は、実質的に円形のリング形状に設計され、輪状の円周の内縁部１０を有する。円形のリング形状の隙間１１は、マウント３の内縁部１０とミラー２の同様の円形の外縁部との間に形成される。隙間１１は、中心軸４の周りに規則的な分布で円周方向に配置される複数のウェブ形状の止着素子１２によって架橋される。各場合においてマウント３から続行し、止着素子１２はミラー２に向かって径方向に延在する。（ウェブ又はフィートとも称される）止着素子１２は、マウント３の内縁部１０に平行に延在する部分を有し、上記止着素子１２は、マウント３にミラー２を弾性固定することを可能にするために約５００μｍの最小厚みを上記部分で有する。
【００４３】
その外縁部では、ミラー２は、円周が継ぎ輪形状の部分１３（突起）を有し、その下側には止着素子１２が隣接する。より正確には、ミラー２は、継ぎ輪形状の部分１３で止着素子１２の上側に形成される止着箇所１４の上に載っている。接着剤２２の形態の接合剤は、ミラー２をマウント３に永久に接続するため、又は上記ミラーを固定するために止着箇所１４と継ぎ輪形状の部分１３の下側との間に導入され、ミラー２が横方向に傾く又は滑ることによるミラー２の整合不良を防ぐ。
【００４４】
光学アセンブリ１はパージ装置１５を有しており、示す例では、パージ装置１５は、ミラー２の上側７ａの領域に配置され、第１パージガス流１６ａと第２パージガス流１６ｂを生成するように具現化される。第１パージガス流１６ａは、ミラー２の径内光学使用領域８ａが形成される反射コーティング８に沿って径方向を外から内に向かって延在し、後側７ｂに向かってミラー２の中心かつ連続的な開口部５を通過する。第２パージガス流１６ｂは、ミラー２の外縁部に沿って径外に向かって延在し、マウント３の内縁部１０で偏向され、ミラー２の後側２に向かってミラー２とマウント３との間に形成される隙間１１を通過する。
【００４５】
第１パージガス流１６ａは、反射コーティング８又は光学使用領域８ａをパージし、それらから汚染物質を遠ざけるのに役立つ。第２パージガス流１６ｂは、止着素子１２の止着箇所１４の周りを流れ、その結果、周囲からの湿気との接触を起こさないのに役立つ。例えばエポキシ樹脂に基づく接着剤２２が水を含有することによって膨らみ、結果としてミラー２の整合が変化することもあるので、これは有利である。
【００４６】
図１に示す例では、２つのパージガス流１６ａ，１６ｂを生成するためのパージ装置１５は、パージガス１８を第１パージガス流１６aと第２パージガス流１６の間に分配するための分配装置１７を有する。例として、パージガス１８は、図１にて長方形で示されたパージガス貯蔵器から取り出すことができる。例として、パージガス１８は、窒素または例えばアルゴンといった希ガスとすることができる；特にＥＵＶ波長領域の使用放射９の場合には、水素もパージガス１８として用いることもできる。
【００４７】
示す例では、分配装置１７は、断面が長方形の円形のリングの形態で具現化される２つの流動誘導素子１９ａ，１９ｂを有する。２つのリング形状の流動誘導素子１９ａ，１９ｂは、ミラー２の上側７ａから隔てて、正確には、内側の光学使用領域８ａの外側のミラー２の径方向外側の部分に配置される。流動誘導素子１９ａ，１９ｂは、ミラー２の上側７ａからわずかな距離にしか隔たっておらず、幅ｂ１,ｂ２のギャップ２０ａ，２０ｂが各流動誘導素子１９ａ，１９ｂとミラー２の上側７ａとの間にそれぞれ形成され、その幅は例えば約０．１ｍｍのオーダーである。
【００４８】
パージ装置１５は、パージガス１８が貯蔵器からミラー２の方向に、より正確には、その上側７ａの上に、２つの流動誘導素子１９ａ，１９ｂの間を流れることを可能とするように供給管路（不図示）を有する。ミラー２の上側７ａは、パージガス１８の衝突領域として役立ち、２つのリング形状のギャップ２０ａ，２０ｂの間を分割し、その結果２つのパージガス流１６ａ，１６ｂが形成される。各ギャップ２０ａ，２０ｂの幅ｂ１,ｂ２を設定することによって各パージガス流１６ａ，１６ｂに配分されるパージガス１８の量を調整、又は前もって設定することが可能である。
【００４９】
図１に示す光学アセンブリ１の例では、光学使用領域８ａと止着箇所１４との両方でミラー２をパージするために２つのパージガス流１６ａ，１６ｂが使用されるので、比較的大量のパージガス１８が必要となる。図２ａ〜ｃに示す光学アセンブリ１の例では、パージ装置１５は１つのパージガス流１６のみを生成し、その経路は、図１と併せて説明した第１パージガス流１６ａに実質的に対応し、すなわち、パージガス流１６は、ミラー２の上側７ａで光学使用領域８ａ又は反射コーティング８に沿って誘導される。この目的で、パージ装置１５は、例えばリング形状のガスノズルを有することができ、その吹出開口部は、図２ａにて概略的に示すようにミラー２の上側７ａに対して斜めに配置される。
【００５０】
図２ａ〜ｃに示す例では、ミラー２とマウント３との間のリング形状の隙間１１は、膜２１の形態の流動誘導素子によって完全に被覆され、示す例では、ミラー２の下側７ｂおよびマウント３に止着される。膜２１は、示す例ではステンレス鋼といった金属材料からなり、気密性を保ってマウント３とミラー２との間の隙間１１を密閉する。
【００５１】
気密性を保って隙間１１を密閉するために、膜２１は、接着剤２２、より正確には図２ｃにて簡単に特定できる接着層２２ａ，２２ｂによってミラー２の下側７ｂとマウント３に止着される。膜２１をマウント３に接続するための第２接着層２２ｂは、円形のリング形状を有し、図２ｂ及び図２ｃにて特定されるようにマウント３の下側に平面的に適用されており、図２ｂ及び図２ｃではそれぞれ（膜２１のない）下側から光学アセンブリ１の半分と、光学アセンブリ１の詳細を断面で示す。ミラー２の下側７ｂの第１接着層２２ａは、平面的には適用されていないが、図２ｂにて特定されるようにジグザグ軌跡２３の形態で適用される。ミラー２上の接着剤２２または接着層２２ａにジグザク形状を適用すると、ミラー２の上に接着剤２２又は第１接着層２２ａを平面状に適用する場合、後者が硬化する際に接着剤２２の体積の収縮に起因して起こり得る径内に作用する張力が発生するのを防ぐのを可能にする。ジグザグ軌跡２３は、円形のリング形状の広がりを有し、互いに相対向するジグザグ軌跡２３の先端は、径方向における最大内径または最大外径の広がりを表す。この例では、ジグザグ軌跡２３は、接着剤２２の正確な計量を容易とするためにスクリーン印刷法によってミラー２の下側７ｂに適用される。必要に応じて、接着剤２２は、ジグザグ軌跡２３を生成するための接着剤２２を正確に計量することを容易にする点からスポイトによっても随意に適用することができる。図２ｂにて特定することができるのと同様に、接着剤２２は、ミラー２の光学使用領域８ａの範囲内でいかなる変形をも生成しないようにするために、ミラー２の縁部に隣接する径外領域にてミラー２の下側７ｂの上に適用されるのみである。
【００５２】
特に図２ｃで特定することができるように、膜２１は、約５０μｍ未満のわずかな厚みｄを有しており、示す例では約５μｍと約２０μｍとの間である。接着層２２ａ，２２ｂも、それぞれ例えば約２０μｍのオーダーのわずかな厚みを有する。それ故、膜２１は極めて小さなスペースしか必要とせず、その結果、光学アセンブリ１の下方に配置されるさらなる光学素子やコンポーネントをミラー２や光学アセンブリ１からわずかな隔たりで配置することができる。さらに、膜２１は、止着素子１２の止着箇所１４を効果的に保護または効果的に密閉するのを容易にし、その結果、防御因子が増大する。膜２１を使用する場合、止着箇所１４もパージガス流１６によってパージされる容積内にあるので、これらはパージガス流１６によって保護され、いかなる湿気も止着箇所１４に到達できない。
【００５３】
以下にてより詳細に説明するように、ミラー２の開口部５は、例えばマスクやウェーハの形態の物体等のさらなるコンポーネント、又は例えばさらなるミラーの形態の光学素子への使用放射９の通路として役立つ。開口部５は、さらなる膜２４によって完全に被覆することもでき、これは、図２ａにて点線で示しており、開口部５を完全に被覆する。さらなる膜２４は、使用放射９に透過的であり、すなわちさらなる膜２４は、そこに入射する使用放射９の大部分（９５％超え、特に９９％超え）を伝える。この目的のため、さらなる膜２４は使用放射９に対して透過的である材料から形成される。ＥＵＶ波長領域の使用放射９に対しては、特に透過性の材料が存在しないので、さらなる膜２４は、できる限りわずかな使用放射９の一部のみを吸収するために、特に薄くすべきである。さらなる膜２４と隙間１１を完全に被覆する膜２１とに対して、いわゆる薄膜を生成するために特に用いられる材料、例えば冒頭で引用した米国特許出願公開第２０１０／０１９５０７６Ａ１号明細書に記載の材料、すなわちＳｉ，Ｚｒ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｂ又は窒化硅素を用いることができる。
【００５４】
透過膜２４を使用する場合、図２ａに示すものと異なりパージガス流１６は、開口部５を通過しないが、そのかわりミラー２の上側７ａに沿って延在する。この場合、光学アセンブリ１のミラー２の上側７ａ及び下側７ｂは、気密性を保って互いに完全に分離されるので、ミラー２の上側７ａ上のパージガス流１６は、必要に応じて存在するさらなるパージガス流と衝突することがなく、光学アセンブリ１の下側に配置されるさらなるアセンブリをパージするのに役立つ。
【００５５】
図３は、第１パージガス流１６ａ及び第２パージガス流１６ｂを生成するために図１のように具現化される分配装置１７を有する光学アセンブリのさらなる実施形態を示す。図３の光学アセンブリは、平面的に隙間１１を被覆する流動誘導金属シート２５の形態の流動誘導素子を有する。流動誘導金属シート２５はマウント３に止着されるが、光学素子２には止着されない。流動誘導金属シートは、光学素子２の下側７ｂと重複するので、ギャップ２６が、光学素子２より正確にはその下側７ｂと流動誘導金属シート２５との間に形成される。 図２ａ〜ｃに示す例とは異なり、流動誘導金属シート２５は、光学素子２の上側７ａ上の空隙を光学素子２の下側７ｂ上の空隙から気密性を保って完全には分離しない。第２パージガス流１６ｂは、光学素子２の上側７ａの空隙およびウェブ状の止着素子１２での止着箇所１４を光学素子２の下側７ｂの空隙からの汚染から保護するために、比較的低い流量レートで、例えば１００μｍ未満の幅を有することができる（狭い）ギャップ２６を通過する。
【００５６】
光学素子２の下側７ｂ上で可能な限り少ない設置スペースを使うために、光学素子２の下側７ｂは、階段状の実施態様および凹部２７を有し、その高さは、例えば約１ｍｍといった流動誘導金属シート２５の厚みｄとリング形状のギャップ２６のギャップ幅Ｓとの合計に実質的に対応する。径方向では、凹部２７は、流動誘導金属シート２５の自由端よりも（ギャップ幅Ｓだけ）わずかにより内側に延在するので、ギャップ２６は、流動誘導金属シート２５の自由端で下によじれる。流動誘導金属シート２５は、接着剤（不図示）によってマウント３に止着される。必要とする設置スペースをできる限り小さく保つために、マウント３も同様にその下側に凹部２８を有し、上記マウントの高さは、流動誘導金属シート２５の厚みに対応する。それ故、流動誘導金属シート２５は、光学素子２の下側７ｂとマウント３の下側とで同一平面内で境を為すので、いかなる追加の設置スペースも必要としない。
【００５７】
図１、図２ａ〜ｃ、又は図３に示す光学アセンブリは、異なる光学系で用いることができる。図４は、投影系１０７の形態のそのような光学系を示し、投影系１０７は計測系１０１に組み込まれ、計測系１０１は、投影系１０７に加えて、照明系（不図示）および物体視野１０６を照らすための光源を有する。投影系１０７は、冒頭で引用した国際公開第２０１２／１０１２６９Ａ１号明細書の図３と併せて説明したように具現化される。 投影系１０７は、７５０の倍率で、結像平面１１２に位置する結像視野１０９へ物体平面１１１に位置する物体視野１０６を結像させる。マスク１０２の形態の物体は、物体平面１１１に配置される；例えばＣＣＤ検出器の形態の検出器１１０は、結像平面１１２に配置される。投影系１０７は、１３．５ｎｍのＥＵＶ波長範囲の波長用に構成される。
【００５８】
図４では、投影系１０７の結像ビーム経路１０８を視覚化する目的で、ｘｙｚ座標系のｙ方向に互いの上に配置された５つの物体視野点から発する主光線１１３及びコマ光線１１４，１１５の経路が示される。結像ビーム経路１０８では、主光線１１３は、ｚ方向に延在している法線１１６に関して、実質的に０°の主光線角αで物体平面１１１の中心物体視野点から発する。結像ビーム経路１０８では、投影系１０７は、物体視野１０６と結像視野１０９との間に４つのミラーＭ１〜Ｍ４を有する。開口絞り１１７は、物体視野１０６と第１ミラーＭ１との間の結像ビーム経路１０８に配置され、中間結像１１８は、第１ミラーＭ１と第２ミラーＭ２との間の結像ビーム経路１０８に位置する。第１結像部分ビーム１１９および第２結像部分ビーム１２０は、ともに第１ミラーＭ１のミラー本体または基板１２２の連続開口部１２１を通過し、前記ミラー本体または基板は、図４にて連続開口部１２１の周囲においてだけ概略的に示される。
【００５９】
第１ミラーＭ１は、図１、図２ａ〜ｃ、又は図３と併せて上記にてさらに例示したように光学アセンブリ１の一部である。結像ビーム経路１０８では、開口部１２１は、図４にて２点影線１２３で明らかにするように、第２ミラーＭ２によって影に完全に覆われる。第１結像部分ビーム１１９および第２結像部分ビーム１２０は、ともに第１ミラーＭ１の連続開口部１２１を通過し、第３ミラーＭ３に入射する。
【００６０】
最後に、図５は、ＥＵＶ投影系２００に加えて照明系および光源も有するマイクロリソグラフィーＥＵＶリソグラフィー装置２０１のオブスキュレーション投影系２００の形態の結像光学系での、図１、図２ａ〜ｃ、又は図３と併せて上述した光学アセンブリ１の使用を示す。投影系２００の設定は、出願人によって国際公開第２００６／０６９７２５Ａ１号明細書（図１７を参照）にて詳細に説明される。投影系２００は６枚のミラーＳ１００〜Ｓ６００を有し、その４つは第１部分レンズ１００００に配置され、２つは第２部分レンズ２００００に配置され、それらの間に中間結像ＺＷＩＳＣＨが形成される。光路内の第２ミラーＳ２００は、低角入射を得るために頂点Ｖ２００を有する凹面ミラーとして具現化される。第３ミラーＳ３００は、頂点Ｖ３００を有する凸面ミラーとして具現化される。
【００６１】
投影レンズ２００は、第５ミラーＳ５００と第６ミラーＳ６００との間のビーム経路内の絞り平面７００に配置される開口絞りＢを有する。オブスキュレーション、すなわち照明系の内径を定義するシェーディング絞りＡＢは、第３ミラーＳ３００と第４ミラーＳ４００との間のビーム経路内のさらなる絞り平面７０４に位置する。絞り平面７００，７０４は、投影レンズ２００の入射瞳に結合し、投影レンズ２００の光学軸ＨＡとの主光線ＣＲの交点として現れる。第５ミラーＳ５００と第６ミラーＳ６００はともに各々開口部（図４では不図示）を有しており、ＥＵＶ放射の形態の使用放射９がそこを通過する。
【００６２】
マスク１０２の形態の物体が投影レンズ２００の物体平面に配置され、結像平面にスケールを減少させて結像され、そこにはＥＵＶリソグラフィー装置２０１によって露光されるウェーハ２０２が配置される。第５ミラーＳ５００及び第６ミラーＳ６００は、ともに光学アセンブリ１の一部分であり、図１、図２ａ〜ｃ、又は図３と併せて説明したように具現化される。第５ミラーＳ５００及び第６ミラーＳ６００の代わりに、開口部を有しない第１乃至第４ミラーＳ１００〜Ｓ４００は、光学アセンブリ１の一部分を形成することができ、図１、図２ａ〜ｃ、又は図３と併せて説明したように具現化されるということを理解されたい。また、ミラー２の代わりに、上記にてさらに説明した光学アセンブリ１に組み込まれる例えばレンズ素子または同様のものの形態の透光性の光学素子といった他の素子もパージガス１８によってパージすることができる。
【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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