(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数Ｍ個のスキャナ（３i）を含む投影露光系（１）の照明系（１９）のための放射線源モジュール（２）であって、
１．１．全体強度を有する集合出力ビーム（８）を個々の強度を有する複数（Ｍ）の個々の出力ビーム（１０i）に分割するための少なくとも１つの手段を含む出力結合光学ユニット（９）を含み、
１．２．前記集合出力ビーム（８）を分割するための前記手段は、前記個々の出力ビーム（１０i）の前記個々の強度への該集合出力ビーム（８）の前記全体強度の分割比を変更するための手段を含み、
１．３．前記集合出力ビーム（８）を個々の出力ビーム（１０i）に分割するための前記手段は、少なくとも１つの放射線反射要素（１３４）を含む少なくとも１つの分離構成要素を含み、該少なくとも１つの放射線反射要素（１３４）は、異なる前記スキャナ（３i）に割り当てられた異なる放射線反射領域（１３５i）を含む、
ことを特徴とする放射線源モジュール（２）。
【請求項２】
前記個々の出力ビーム（１０i）の前記個々の強度への前記集合出力ビーム（８）の前記全体強度の前記分割比を周期的に変更するためのデバイスであって、該分割比の変動が、最大で１０ｍｓである周期（ＴVar）を有する前記デバイスを特徴とする請求項１に記載の放射線源モジュール（２）。
【請求項３】
前記集合出力ビーム（８）の前記全体強度を制御するための少なくとも１つの手段を含むことを特徴とする請求項１から請求項２のいずれか１項に記載の放射線源モジュール（２）。
【請求項４】
制御可能な強度の照明放射線（５）を放出する放射線源（４）が、前記集合出力ビーム（８）の前記全体強度を制御するための手段として与えられ、該放射線源（４）によって放出される該照明放射線（５）の該強度は、少なくとも１０ｋＨｚの周波数で制御可能であ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項に記載の放射線源モジュール（２）。
【請求項５】
前記集合出力ビーム（８）の前記全体強度を制御するための前記手段は、該集合出力ビーム（８）を個々の出力ビーム（１０i）に分割するための前記手段に依存して制御可能であることを特徴とする請求項３及び請求項４のいずれか１項に記載の放射線源モジュール（２）。
【請求項６】
前記個々の出力ビーム（１０i）の前記個々の強度への前記集合出力ビーム（８）の前記全体強度の前記分割比の変動の周期（ＴVar）のうちの少なくとも５０％中の該個々の出力ビーム（１０i）のうちの少なくとも５０％の分量が、各場合に全ての該個々の出力ビーム（１０i）の個々の平均強度のうちの少なくとも１０％である個々の強度を有す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項に記載の放射線源モジュール（２）。
【請求項７】
複数のスキャナ（３i）を含む投影露光系（１）のための照明系（１９）であって、
７．１．請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線源モジュール（２）、及び
７．２．個々の出力ビーム（１０i）を異なる物体視野（１１i）に案内するための複数（Ｍ）のビーム案内光学ユニット（１３i）、
を含むことを特徴とする照明系（１９）。
【請求項８】
共通放射線源（４）によって放出された照明放射線（５）の複数のスキャナ（３i）間での分割を制御する方法であって、
８．１．請求項７に記載の照明系（１９）を与える段階、
８．２．個々の出力ビーム（１０i）の設定値強度を予め定義する段階、
８．３．前記個々の出力ビーム（１０i）の個々の前記強度への集合出力ビーム（８）の全体強度の分割比の時間プロファイルを該分割比を変更するための手段の周期的可変設定に依存して決定する段階、
８．４．前記個々の出力ビーム（１０i）のうちの各々の平均実強度を決定する段階、  ８．５．前記予め定義された設定値強度に対して前記個々の出力ビーム（１０i）のうちの各々の前記平均実強度を適応化するための補正因子を決定する段階、
８．６．前記補正因子に依存して、かつ前記分割比を変更するための前記手段の周期的変動に依存して前記集合出力ビーム（８）の前記全体強度を制御する段階、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
共通放射線源（４）によって放出された照明放射線（５）の複数のスキャナ（３i）間での分割を制御する方法であって、
９．１．請求項７に記載の照明系（１９）を与える段階、
９．２．個々の出力ビーム（１０i）の設定値強度を予め定義する段階、
９．３．前記個々の出力ビーム（１０i）の個々の前記強度への集合出力ビーム（８）の全体強度の分割比を該分割比を変更するための手段の可変設定に依存して決定する段階、
９．４．前記個々の出力ビーム（１０i）への前記集合出力ビーム（８）の前記全体強度の時間シーケンスｐkにわたって平均された望ましい分割比を達成するために、前記予め定義された設定値強度に依存して前記分割比を変更するための前記手段の設定の該時間シーケンスｐkを決定する段階、
９．５．前記分割比を変更するための前記手段の前記設定の前記シーケンスｐkの通過時に前記個々の出力ビーム（１０i）のうちの各々の実強度を確かめる段階、
９．６．前記予め定義された設定値強度からの前記個々の出力ビーム（１０i）の前記確かめた実強度の偏差を決定する段階、
９．７．前記偏差に依存して前記集合出力ビーム（８）の前記全体強度及び／又は前記設定のシーケンスｐkを適応化する段階、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
投影リソグラフィのための投影露光系（１）であって、
１０．１．請求項７に記載の照明系（１９）、及び
１０．２．複数のスキャナ（３i）、
を含むことを特徴とする投影露光系（１）。
【請求項１１】
微細又はナノ構造化構成要素を生成する方法であって、
１１．１．請求項１０に記載の投影露光系（１）を与える段階、
１１．２．少なくとも１つのレチクル（２２i）を与える段階、
１１．３．照明放射線（５）に対して感受性であるコーティングを有する少なくとも１つのウェーハ（２５i）を与える段階、
１１．４．前記投影露光系（１）を用いて前記少なくとも１つのレチクル（２２i）の少なくとも一部分を前記少なくとも１つのウェーハ（２５i）の上に投影する段階、
１１．５．前記照明放射線（５）によって露光された前記ウェーハ（２５i）上の前記光感受性層を現像する段階、
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】
本出願は、引用によって本明細書にその内容が組み込まれているドイツ特許出願ＤＥ  １０  ２０１４  ２２６  ９２１．０、ＤＥ  １０  ２０１４  ２２６  ９１８．０、ＤＥ  １０  ２０１４  ２２６  ９２０．２、ＤＥ  １０  ２０１４  ２２６  ９１７．２の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、放射線源モジュール、特に複数のスキャナを含む投影露光系の照明系のための放射線源モジュールに関する。更に、本発明は、複数のスキャナを含む投影露光系のための照明系に関する。本発明は、更に、共通放射線源の照明放射線の複数のスキャナ間での分割を制御する方法に関する。最後に、本発明は、投影リソグラフィのための投影露光系、微細又はナノ構造化構成要素を生成する方法、及び本方法に従って生成される構成要素に関する。
【０００３】
本発明の更なる態様は、特に、スキャナのうちの特定の１つに割り当てられた少なくとも１つの個々の出力ビームを集合出力ビームから結合出力するように機能する光学構成要素に関する。本発明は、これに加えて、集合出力ビームから個々の出力ビームを結合出力するための出力結合光学ユニットに関する。
【０００４】
本発明の更なる態様は、投影露光系の複数のスキャナに照明放射線を供給するための放射線源モジュールと、そのような放射線源モジュールを含む投影露光系のための照明系とに関する。
【０００５】
本発明の更なる態様は、集合出力ビームから少なくとも１つの個々の出力ビームを結合出力するための光学構成要素を設計する方法に関する。
【背景技術】
【０００６】
構造をウェーハ上に結像するための投影露光中に使用される照明放射線は、変動を受ける可能性がある。そのような変動は、ウェーハが不均一に露光されるという影響を有する可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＵＳ  ２００７／０１５２１７１  Ａ１
【特許文献２】ＤＥ  １０３  ５８  ２２５  Ｂ３
【特許文献３】ＥＰ  １  ０７２  ９５７  Ａ２
【特許文献４】ＵＳ  ６  １９８  ７９３  Ｂ１
【特許文献５】ＤＥ  １０  ２０１３  ２２３  ９３５．１
【特許文献６】ＷＯ  ２００９／１００８５６  Ａ１
【特許文献７】ＷＯ  ２００９／１２１  ４３８  Ａ１
【特許文献８】ＷＯ  ２０１３／１６０  ２５６  Ａ１
【特許文献９】ＷＯ  ２０１２／１３０  ７６８  Ａ２
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｕｗｅ  Ｓｃｈｉｎｄｌｅｒ著「Ｅｉｎ  ｓｕｐｒａｌｅｉｔｅｎｄｅｒ  Ｕｎｄｕｌａｔｏｒ  ｍｉｔ  ｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈ  ｕｍｓｃｈａｌｔｂａｒｅｒ  Ｈｅｌｉｚｉｔａｔ［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（Ａ  ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  ｕｎｄｕｌａｔｏｒ  ｈａｖｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ  ｈｅｌｉｃｉｔｉｔｙ）］」、Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ内Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｅｎｔｒｅ、ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ｒｅｐｏｒｔｓ、ＦＺＫＡ６９９７、２００４年８月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、放射線源モジュール、特に、複数のスキャナを含む投影露光系の照明系のための放射線源モジュールを改善することである。特に、本発明の目的は、共通集合出力ビームをスキャナ特定の個々の出力ビームに分割するための出力結合光学ユニットを改善することである。出力結合光学ユニットは、特に放射線源モジュールの構成部分を形成する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、集合出力ビームを個々の出力ビームに分割するための手段が、個々の出力ビームの個々の強度への集合出力ビームの全体強度の分割比を変更するための手段を含む出力結合光学ユニットを用いて達成される。
【００１１】
この場合に、出力結合光学ユニットは、共通放射線源ユニットによって放出された照明放射線を含む生ビームを適切な場合であれば生ビームが集合出力ビームを形成するように成形された後に個々の出力ビームに分割するように機能する光学デバイスを表し、個々の出力ビームの各々は、特定のスキャナ、特に特定のビーム案内光学ユニットに割り当てられる。異なる個々の出力ビームは、各場合に異なる物体視野、特に空間的に別々の物体視野を照明するように機能する。
【００１２】
集合出力ビームは、少なくとも２個、特に少なくとも３個、特に少なくとも５個、特に少なくとも８個、特に少なくとも１０個の個々の出力ビームに分割することができる。個々の出力ビームの個数は、特に、投影露光系のスキャナの個数に正確に対応する。この数は最大で３０である。
【００１３】
本発明により、個々の物体視野の照明の走査積分強度の安定性及び従ってウェーハを照明するための線量安定性を個々の出力ビームの個々の強度への集合出力ビームの全体強度の分割比の変動によって改善することができることが認識されている。
【００１４】
出力結合光学ユニットは、特に、個々の出力ビームの個々の強度への集合出力ビームの全体強度の分割比を時間的に変更するための手段を含む。分割比は、特にターゲット方式で制御された方式で変更することができる。それはまた、周期的に変更することができる。本発明により、ウェーハの露光中の線量安定性に関してはウェーハの瞬間照明の安定性にはそれ程重要度が伴わず、むしろウェーハの露光中の走査積分全体強度の安定性が重要であることが認識されている。全体的な線量安定性は、個々の強度への全体強度の分割比の変動、特に時間的変動によって有意に改善することができる。
【００１５】
全体強度の分割比の変動は、１又は複数の特にターゲットを定めて選択した個々の出力ビームのターゲットを定めた減衰によって達成することができる。全体強度の分割比の変動はまた、個々の出力ビームの強度の再分配を含むことができ、すなわち、個々の出力ビームのうちの１つのものの個々の強度の一部は、個々の出力ビームのうちの別のものにターゲット方式で給送される。
【００１６】
変動は、特に、時間的に制御された方式で実施することができる。
【００１７】
本発明の一態様により、集合出力ビームを個々の出力ビームに分割するための手段は、少なくとも１つのビーム案内要素を含み、少なくとも１つのビーム案内要素は、集合出力ビームに対するその相対位置に基づいて、それが個々の出力ビーム間の集合出力ビームの全体強度の分配が異なる個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割をもたらすように具現化される。ビーム案内要素は、特に変位可能であり、特に起動可能方式で変位可能である。それはまた、周期的に変位可能とすることができる。ビーム案内要素の代わりに、集合出力ビームを同じく変位可能とすることができる。特に、ビーム案内要素上への出力ビームの入射位置を可変様式で、特に制御された様式で変位可能な方式で具現化するための具備が為される。そのようなビーム案内要素を使用すると、個々の出力ビームの個々の強度への集合出力ビームの全体強度の分割比のターゲットを定めた変動は、簡単な方式で可能である。そのようなビーム案内要素は、これに加えて、個々の強度への全体強度の分割比の変動の簡単な制御を可能にする。
【００１８】
ビーム案内要素を分離構成要素とも呼ぶ。分離構成要素は、特に少なくとも１つの放射線反射要素を含む。それは、それに加えて、少なくとも１つの変位可能要素、特に起動可能方式で変位可能な少なくとも１つの要素を含む。少なくとも１つの変位可能要素は、少なくとも１つの放射線反射要素と同一とすることができる。異なる別々の要素が関わる可能性もある。
【００１９】
少なくとも１つの変位可能要素は、圧電アクチュエータを用いて変位させることができる。圧電アクチュエータは、精密かつ非常に高速な変位を可能にする。変位は、１ｍｓよりも高速に、特に１００μｓよりも高速に、特に１０μｓよりも高速に実施することができる。圧電アクチュエータと軸とを用いて回転変位又は傾斜を達成することができる。傾斜は、反対に駆動される２つの圧電アクチュエータを用いて達成することができる。電磁アクチュエータ、例えば、プランジャコイルドライブを用いて、大きい距離の変位を実施することができる。変位は、特に少なくとも１００μｍ、特に１ｍｍ、特に１０ｍｍによって実施することができる。
【００２０】
アクチュエータは、好ましくは真空に適しており、すなわち、真空は、その作動に対して有害ではない。好ましくは、アクチュエータは、ガス放出せず、すなわち、それは、いかなるガス状物質も放出せず、少なくともＥＵＶ放射線の下で化学反応を起こす又は活性化される可能性があるガスを放出しない。好ましくは、アクチュエータの移動及び／又はアクチュエータによって移動される構成要素の移動は、固体材料の小粒子、特に１ｎｍと１μｍの間のサイズを有する粒子が放出されないという効果を有する。
【００２１】
分離構成要素の放射線反射要素は、集合出力ビームによってもたらされるその上への瞬間照明よりも１つの方向により大きい。従って、集合出力ビームは、分離構成要素の放射線反射要素の部分領域のみの照明をもたらす。部分領域は、分離構成要素の放射線反射要素の反射区域全体の特に最大で５０％、特に最大で２０％、特に最大で１０％、特に最大で５％を構成する。
【００２２】
集合出力ビームによって照明される放射線反射要素の部分領域は、それ自体に関して、異なるスキャナに割り当てられた、すなわち、特定のスキャナへの特定の個々の出力ビームの伝達をもたらす異なる放射線反射領域を含む。
【００２３】
分離構成要素の放射線反射要素の異なる部分領域は、例えば、異なるスキャナに割り当てられた異なる領域の相対サイズにおいて異なる。従って、分離構成要素の放射線反射要素に対する集合出力ビームの変位により、個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割比は、従って、簡単な方式で変更することができる。詳細及び具体内容は、異なる例示的実施形態の説明から明らかになるであろう。
【００２４】
本発明の一態様により、放射線源モジュールは、個々の出力ビームの個々の強度への集合出力ビームの全体強度の分割比を周期的に変更するためのデバイスを含む。分割比の変動は、特に、最大で１０ｍｓ、特に最大で５ｍｓ、特に最大で３ｍｓ、特に最大で２ｍｓ、特に最大で１ｍｓ、特に最大で０．５ｍｓ、特に最大で０．３ｍｓ、特に最大で０．２ｍｓ、特に最大で０．１ｍｓ、特に最大で０．０５ｍｓ、特に最大で０．０３ｍｓ、特に最大で０．０２ｍｓ、特に最大で０．０１ｍｓの周期ＴVarを有する。
【００２５】
分割比の変動の周期ＴVarは、特に、ウェーハ上の点が走査スロットを通過するのに必要とされる時間ＴScanよりも短い。特に、ＴVar：ＴScan≦１、特にＴVar：ＴScan≦０．５、特にＴVar：ＴScan≦０．３、特にＴVar：ＴScan≦０．３、特にＴVar：ＴScan≦０．２、特にＴVar：ＴScan≦０．１、特にＴVar：ＴScan≦０．０５、特にＴVar：ＴScan≦０．０３、特にＴVar：ＴScan≦０．０２、特にＴVar：ＴScan≦０．０１が成り立つ。
【００２６】
それによってウェーハ上の任意の点に対する走査積分線量を一定に保つことができることが確実にされる。
【００２７】
好ましくは、ウェーハ上の点が走査スロットを通過するのに必要とされる時間ＴScanは、好ましくは、周期ＴVarの正確に整数倍数である。これに代えて及び／又はこれに加えて、走査時間ＴScanは、周期ＴVarよりも有意に長く、特にＴScan：ＴVar≧１００、特にＴScan：ＴVar≧１０００である。これも、ウェーハ上の全ての領域が実質的に分割比の変動の期間全体にわたって平均された線量で照明されるという効果を達成する。
【００２８】
本発明の更なる態様により、放射線源モジュールは、集合出力ビームの全体強度を制御するための少なくとも１つの手段を含む。
【００２９】
ウェーハの露光のための絶対放射線線量は、全体強度の制御によって制御することができる。集合出力ビームの全体強度の制御は、非常に高速に可能である。この全体強度は、特に、少なくとも１０ｋＨｚ、特に少なくとも１００ｋＨｚ、特に少なくとも１ＭＨｚ、特に少なくとも１０ＭＨｚ、特に少なくとも１００ＭＨｚ、特に１ＧＨｚの周波数で制御することができる。絶対放射線線量は、閉ループ制御によって正確に制御可能である。絶対放射線線量は、閉ループ制御によって１％よりも良好に、特に１‰（パーミル）よりも良好に、特に０．１‰（パーミル）よりも良好な精度で制御可能である。そのような高い精度は、特にフィードバックループを用いて達成することができる。
【００３０】
集合出力ビームの全体強度の制御は、特に、放射線源ユニットによって放出された照明放射線を含む生ビームから集合出力ビームを成形するように機能するビーム成形光学ユニットを用いて達成することができる。
【００３１】
本発明の一態様により、特に生ビームを発生させるための放射線源自体が制御可能である。１又は複数の放射線源を含む放射線源ユニットとすることができる放射線源は、特に、放射線源の制御可能な全体強度ＩSQを有する生ビームを発生させるように機能し、放射線源によって放出される生ビームの全体強度ＩSQは、少なくとも１０ｋＨｚ、特に少なくとも１００ｋＨｚ、特に少なくとも１ＭＨｚ、特に少なくとも１０ＭＨｚ、特に少なくとも１００ＭＨｚ、特に１ＧＨｚの周波数で制御可能である。
【００３２】
放射線源は、特にＥＵＶ放射線源であり、すなわち、ＥＵＶ範囲、特に２ｎｍから３０ｎｍまでの波長範囲、特に２ｎｍから１５ｎｍまでの波長範囲の照明放射線、特に１３．５ｎｍ又は６．７ｎｍの波長を有する照明放射線を放出する放射線源である。
【００３３】
放射線源は、特に自由電子レーザ（ＦＥＬ）又はシンクロトロンを利用した放射線源とすることができる。そのような放射線源は、特に、複数のスキャナを含む投影露光系のための照明系に対して有利である。これらの放射線源は、特に、高い全体強度を有する集合出力ビームを発生させるのに適している。これらの放射線源は、特に非常に高速に制御可能である。
【００３４】
本発明の一態様により、放射線源ユニットによって、特に放射線源によって放出される照明放射線の全体強度ＩSQは、個々の出力ビームの個数Ｍと、個々の出力ビームへの集合出力ビームの全体強度の分割比の変動の周期ＴVarの逆数との積と少なくとも同じ大きさの周波数ｆS、ｆS≧Ｍ・１／ＴVarで制御可能である。
【００３５】
これは、放射線源が少なくとも１つの予め定義されたパルス周波数を有する放射線パルスを放出する場合に特に簡単な方式で可能である。放射線源のパルス周波数ｆPulseは、特に１００ｋＨｚから１０ＧＨｚの範囲にある。パルス周波数ｆPulseは、特に少なくとも１ＭＨｚ、特に少なくとも１０ＭＨｚである。
【００３６】
ｆVar＝１／ＴVarという表示を使用すると、特にｆPulse：ｆVar≧Ｍ、特にｆPulse：ｆVar≧１０Ｍ、特にｆPulse：ｆVar≧１００Ｍ、特にｆPulse：ｆVar≧１０００Ｍ、特にｆPulse：ｆVar≧１０4Ｍ、特にｆPulse：ｆVar≧１０5Ｍ、特にｆPulse：ｆVar≧１０6Ｍが成り立つ。
【００３７】
本発明の更なる態様により、放射線源モジュールは、放射線源ユニット、特に放射線源によって放出された照明放射線を含む生ビームから集合出力ビームを成形するためのビーム成形光学ユニットを含む。ビーム成形光学ユニットを使用することで、生ビームから特定の強度プロファイルを有する集合出力ビーム、特に特定の断面及び／又は特定の発散を有する集合出力ビームが発生可能である。集合出力ビームは、特に、それが、分離構成要素の辺長に正確に対応する長辺を有する細長、特にストリップ形、特に矩形の断面を有し、一方、それに垂直な方向には、それが、対応する方向の分離構成要素よりも有意に小さい寸法を有するように成形することができる。短辺は、分離構成要素の対応する方向の長さの特に最大で０．５倍、特に最大で０．３倍、特に最大で０．１倍、特に最大で１／Ｍ倍である。
【００３８】
ビーム成形光学ユニットは、集合出力ビームの強度に影響を及ぼすために、特に集合出力ビームを減衰させるための１又は複数の手段を含むことができる。
【００３９】
本発明の更なる態様により、集合出力ビームの全体強度を制御するための手段は、集合出力ビームを個々の出力ビームに分割するための手段に依存して制御可能であり、特に閉ループ制御によって制御可能である。
【００４０】
本発明により、ウェーハの露光に使用される放射線線量を制御するために、特に線量安定性を確実にするために、個々の出力ビームの相対線量、すなわち、異なるスキャナ内の放射線線量の比と、絶対放射線線量とを別々に制御することが有利であることが認識されている。この場合に、絶対放射線線量の制御は、集合出力ビームの全体強度の制御によって簡単な方式で達成することができる。全体強度は、特に、個々の出力ビームへの集合出力ビームの様々な分割に時間的に依存して制御することができる。特に、周期ＴVarの特定の間隔中に集合出力ビームの全体強度を増大又は低減することができる。それによって達成することができることは、スキャナの各々が、時間平均の、すなわち、周期ＴVarにわたって平均されたウェーハの露光に向けて予め定義された放射線線量を受け入れることである。
【００４１】
ウェーハの露光のための放射線線量は、それぞれの個々の出力ビームの個々の強度と直接に結び付けられる。従って、放射線線量の制御は、それぞれの強度の制御に直接に対応する。
【００４２】
放射線源によって放出される照明放射線の強度は、一定パルスエネルギが与えられると、放射線源によって放出される放射線パルスのパルス周波数に正比例する。放射線源によって放出される照明放射線の強度は、放射線源のパルス周波数を用いて特に簡単に制御することができる。
【００４３】
集合出力ビームの全体強度を制御するための手段は、ビーム成形光学ユニットの上流又は下流のビーム経路に配置することができる。特に、放射線源のパルス周波数を用いて、すなわち、放出生ビームのパルス周波数を用いて集合出力ビームの全体強度を制御することができる。
【００４４】
ビーム成形光学ユニットにおける集合出力ビームの成形の後又は最中に集合出力ビームの強度を制御すること、特に低減することも同じく可能である。
【００４５】
本発明の更なる態様により、集合出力ビームの全体強度を制御するための手段は、個々の出力ビームの設定値強度を予め定義するための手段に依存して制御可能であり、特に閉ループ制御によって制御可能である。放射線源によって放出される生ビーム及び／又は集合出力ビームの全体強度ＩSQは、特に個々の設定値強度の全ての和に依存して制御可能であり、特に閉ループ制御によって制御可能である。
【００４６】
本発明の更なる態様により、個々の強度への全体強度の分割比を変更するための手段は、個々の出力ビームの設定値強度の予め定義された比に依存して制御可能であり、特に閉ループ制御によって制御可能である。生ビーム及び／又は集合出力ビームの全体強度を制御するために、及び／又は分割比を変更するための手段を制御するために、個別の制御ユニット、特にコンピュータ支援型制御ユニットを設けることができる。
【００４７】
本発明の更なる態様により、周期ＴVarのうちの少なくとも５０％中の個々の出力ビームのうちの少なくとも５０％の分量は、全ての個々の出力ビームの個々の平均強度のうちの少なくとも１０％である個々の強度を有する。
【００４８】
本発明の更なる態様により、個々の出力ビームのうちの少なくとも５０％、特に少なくとも７０％、特に少なくとも９０％、特に１００％の分量は、周期ＴVarにわたって決定される関連の個々の出力ビームの個々の平均強度の二乗の４分の１よりも小さい。
【００４９】
本発明の更なる目的は、複数のスキャナを含む投影露光系のための照明系を改善することである。
【００５０】
この目的は、以上の説明に則した放射線源モジュールと、個々の出力ビームを異なる物体視野、特に空間的に別々の物体視野に案内するための複数Ｍ個のビーム案内光学ユニットとを含む照明系によって達成される。
【００５１】
利点は、放射線源モジュールのものから明らかである。
【００５２】
本発明の更なる目的は、共通放射線源の照明放射線の複数のスキャナ間での分割を制御する方法を改善することである。
【００５３】
この目的は、以上の説明に則した照明系を与える段階と、個々の出力ビームの設定値強度を予め定義する段階と、個々の出力ビームの個々の強度への集合出力ビームの全体強度の分割比の時間プロファイルを分割比を変更するための手段の周期的可変設定に依存して決定する段階と、個々の出力ビームのうちの各々の平均実強度、特に、スキャナのうちの各々の入力における平均実強度、及び／又は各場合に周期ＴVarにわたって平均された強度を意味すると理解される異なる物体視野を照明する平均実強度を決定する段階と、予め定義された設定値強度に対して個々の出力ビームのうちの各々の平均実強度を適応化するための補正因子を決定する段階と、補正因子と分割比を変更するための手段の周期的変更とに依存して集合出力ビームの全体強度ＩSQを制御する段階とを含む方法を用いて達成される。この場合に、集合出力ビームの全体強度ＩSQは、特に放射線源の制御によって、特に放射線源のパルス周波数の制御によって達成することができる。
【００５４】
集合出力ビームの全体強度、特に放射線源によって放出される生ビームの全体強度は、特に閉ループ制御によって制御することができ、特に閉ループ制御によって継続的に制御することができる。
【００５５】
集合出力ビームの全体強度は、特に周期的に制御することができる。この全体強度は、特に、周期ＴVarで周期的に、及び／又は周期ＴVar内で時間的に制御することができる。特に、周期ＴVarは、集合出力ビームの全体強度ＩSQが一定である互いに素な（ｄｉｓｊｏｉｎｔ）期間のシーケンスに分割することができる。集合出力ビームの全体強度ＩSQは、周期ＴVarの異なる部分間隔内で異なる可能性がある。
【００５６】
この目的は、これに加えて、個々の出力ビームのうちの各々の実強度を分割比を変更するための手段の可変設定に依存して決定し、次いで、個々の出力ビームへの集合出力ビームの全体強度の望ましい分割比を達成するために分割比を変更するための手段の１又は複数の設定値を決定し、次いで、これらの設定のうちの少なくとも１つ、特にこれらの設定値のシーケンスを設定する方法を用いて達成される。この最後のものは、制御された方式で、特に閉ループ制御によって制御された方式で行うことができる。
【００５７】
この方法においても、集合出力ビームの全体強度ＩSQを特に個々の出力ビームの個々の強度への集合出力ビームの全体強度の分割比を変更するための手段の設定値に依存して制御するための具備を為すことができる。
【００５８】
本発明の更なる目的は、投影リソグラフィのための投影露光系を改善することである。
【００５９】
この目的は、以上の説明に則した照明系と複数Ｍ個のスキャナとを含む投影露光系を用いて達成される。利点は、照明系のものから明らかである。
【００６０】
本発明による投影露光系は、特に、複数のスキャナに単一放射線源、特にＦＥＬを用いて照明放射線を安定して供給することを可能にする。本発明による投影露光系は、特に、共通放射線源ユニットによって照明放射線が供給される複数の独立した別々のスキャナ内でウェーハの露光中に改善された線量安定性をもたらす。
【００６１】
本発明の更なる目的は、微細又はナノ構造化構成要素を生成する方法及び本方法に従って生成される構成要素を改善することである。これらの目的は、以上の説明に則した投影露光系の具備によって達成される。利点は、上記で記述したものから明らかである。
【００６２】
自由電子レーザ（ＦＥＬ）は、複数のスキャナを含む投影露光系のための放射線源として機能することができる。ＦＥＬは、変動を受ける可能性がある強度プロファイルを有する照明放射線を放出する。そのような変動は、スキャナのうちの特定の１つに案内される照明放射線のエネルギ分量が変動するという影響を有する可能性がある。この変動は、特に個々のスキャナの線量変動をもたらす可能性がある。
【００６３】
本発明の更なる態様は、複数の別々の放射線反射領域を含む光学構成要素に関し、領域は、同じ群の領域が個々の出力ビームの異なる部分ビームを特定のスキャナに案内するようにグループ分けされ、群の放射線反射領域は、各場合に相互非接続様式で具現化され、群の領域は、個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割比の変動を可能にするように具現化される。その結果、光学構成要素は改善される。
【００６４】
本発明により、放射線源によって放出された照明放射線の強度プロファイルの変動に起因する個々のスキャナの線量変動は、光学構成要素のそのような実施形態を用いて低減することができることが認識されている。
【００６５】
本発明の一態様は、放射線源が、少数の連続パラメータによって表すことができる変動範囲を有する場合に、個々の領域の配置及び／又は実施形態、すなわち、幾何学特性を決定する系統的な方法が存在するという洞察である。更に、領域の設計は、これらの領域の配置及び／又は実施形態の対応する系統的決定を用いて最適化することができることが認識されている。特に、放射線源、特にＦＥＬの既知の予め定義された変動範囲に対して最小達成可能線量変動を保証することが可能である。
【００６６】
例えば、光学構成要素の変位、特に集合出力ビームに対して個々の出力ビームの部分ビームを案内するように機能する領域の変位により、個々の強度を有する個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割比、特にその全体強度の分割比の変動が可能である。この場合に、光学構成要素は変位させることができる。例えば、変位可能ミラーを用いて集合出力ビームを変位させ、光学構成要素を静止様式で配置することも有利である場合がある。詳細に関しては下記で更に具体的に説明する。
【００６７】
領域は、特に別々の機械的要素、特に別々のミラー要素である。単一構成要素の異なる幾何学領域、特に単一ミラー要素の別々の放射線反射領域も関わる可能性がある。
【００６８】
個々の出力ビームは、放射線源によって放出された照明放射線のうちで各場合に特定のスキャナに割り当てられる部分を意味すると理解しなければならない。個々の出力ビームは、複数の部分ビーム、特に複数の空間的に分離された部分ビームを含むことができる。
【００６９】
集合出力ビームは、放射線源によって放出され、特に個々の出力ビームへの分割の前の照明放射線を含むビーム全体を意味すると理解しなければならない。集合出力ビームは、特に、適切な場合であればビーム成形光学ユニット内で成形される放射線源によって放出された照明放射線を含む生ビームとすることができる。
【００７０】
本発明による光学構成要素は、特に、放射線源の幾何学ビーム特性の変動に起因する線量変動を低減するように機能する。この場合の放射線源の関連の幾何学ビーム特性は、特に、出力ビームの指向（ｐｏｉｎｔｉｎｇ）、すなわち、照明放射線が放射線源から放出される際の方向と出力ビームの発散とを含む。
【００７１】
領域のグループ分けは、特に固定的に予め定義される。光学構成要素、特に領域の実施形態及び配置は、放射線源の幾何学ビーム特性と可能なその変動とに対して適応化される。光学構成要素を相応に設計する方法に対しては下記でより具体的な詳細を説明する。
【００７２】
領域は、特に放射線反射領域である。これらの領域の各々は、少なくとも１００μｍ2、特に少なくとも１０００μｍ2、特に少なくとも１０  ０００μｍ2の面積を有する。
【００７３】
同じ群の２つの領域の間には、各場合に放射線透過領域又は少なくとも１つの他の群の少なくとも１つの領域を配置することができる。例示的には、放射線源によって放出された照明放射線は、本発明による光学構成要素によって互いに素な部分領域に切り刻まれる。この光学構成要素を用いて、特に、照明放射線のうちで特定のスキャナに案内される分量は、複数の互いに素な部分ビームに分割される。その結果、放射線源を用いて生成された集合出力ビームは、最初に、個々のスキャナに案内される個々の出力ビームに分割される。次いで、個々の出力ビームは、光学構成要素の互いに素な部分領域によって別々の部分ビームに分割される。部分領域は、群への部分領域のグループ分けに起因する放射線源のビーム特性の変動が全体的に互いに正確に相殺されるように具現化かつ配置される。どの領域をどのスキャナに案内することが意図されるか、すなわち、どの領域がどの群に属することが意図されるかということの定義は、下記でより具体的な詳細を説明する方法によって実施される。
【００７４】
本発明により、別々の領域への放射線源、特にＦＥＬの位相空間の適切な分割と、群へのこれらの領域の適切な組合せ、すなわち、グループ分けにより、放射線源の幾何学ビーム特性の変動に起因するウェーハの露光中の線量変動を予め定義された次数まで低減すること、特に排除することができることが認識されている。放射線源又は放射線ビームの位相空間は、２つの空間座標及び２つの方向座標によって張られ、従って、４次元である。位相空間の使用領域をエタンデュとも呼ぶ。低いエタンデュを有する放射線源の使用の場合に、４つの座標軸のうちの２つに沿う位相空間の使用領域は、非常に小さいとすることができるので、他の２つの座標軸に沿った依存性しか考慮に入れる必要がない。この場合に、位相空間は、事実上２次元だけになるということができる。
【００７５】
本発明による光学構成要素を使用することで、放射線源によって放出される照明放射線の予め定義された最大の方向及び／又は発散の変動の場合に、それにも関わらず、複数のスキャナに照明放射線を均一に安定して供給することができることが見出されている。この場合に、光学構成要素の設計において、「均一に安定して」によって何が理解されるか、特に、どの程度の線量変動が最大限許され、又は最大で何次まで方向及び／又は発散の変動を補償することが意図されるかということを予め定義することができる。
【００７６】
最初に、光学構成要素の更なる態様を以下に説明する。
【００７７】
本発明の一態様により、群の領域は、少なくとも部分的に、特に２つ１組で異なる表面積を有する。各場合に群の領域のうちの少なくとも２つは、特に、少なくとも３倍、特に少なくとも５倍、特に少なくとも１０倍だけ異なる表面積を有する。群の領域の面積は、最大で１００倍だけ異なる。
【００７８】
異なるサイズの領域は、位相空間の異なるセグメントが、出力ビームの全エネルギに対して異なる分量に寄与することを考慮することができる。
【００７９】
本発明の更なる態様により、群内の領域の個数は、３から２０の範囲、特に５から１０の範囲にある。異なる領域の全個数は、異なるスキャナの領域の和としてもたらされる。領域の全個数は、５０よりも多いとすることができる。この全個数は、最大で２００、特に最大で３００とすることができる。群内の領域の個数は、特に、各場合に補償を行う発散変動の最大次数に正確に対応することができ、又はこの次数よりも１だけ大きいとすることができる。この数が最大でこの次数までの発散変動の補償に十分であることを示すことが可能であった。
【００８０】
領域は、対称軸に関して対称に配置することができる。この場合に、領域の個数は、対称軸の２つの側の各々における領域の個数に関連付けることができる。
【００８１】
本発明の一態様により、個々の領域は一体的に具現化される。これらの領域は、複数の個々のミラーで構成することができる。特定の領域を形成する個々のミラーの個数は、特に最大で２０、特に最大で１０、特に最大で５、特に最大で３、特に最大で２、特に１である。
【００８２】
領域のそのような実施形態によって光学構成要素の機械的複雑さが低減される。その結果、特に、光学構成要素の生成が簡素化される。
【００８３】
本発明の更なる態様により、光学構成要素の領域のうちの少なくとも２つは異なる群に属し、この場合に、異なる群の領域は、異なる個々の出力ビームを結合出力するように、かつこれらの個々の出力ビームを異なるスキャナに案内するように機能する。
【００８４】
光学構成要素は、特に、全ての個々の出力ビームを結合出力するための領域を含むことができる。個々の領域がグループ分けされる光学構成要素群の個数は、特に４から２０の範囲、特に５から１５の範囲、特に６から１０の範囲にある。この個数は、特に投影露光系の異なるスキャナの個数に正確に対応する。
【００８５】
一代替形により、光学構成要素の全ての領域が同じ群に属する。言い換えれば、これらの領域は、同じ個々の出力ビームの部分ビームを１つの同じスキャナに案内するように機能する。
【００８６】
更なる代替形により、光学構成要素は、各場合に個々の出力ビームのうちの正確に１つが結合出力され、一方、残りの個々の出力ビームの全てが互いに、すなわち、同一の偏向角で偏向されるように具現化される。
【００８７】
本発明の更なる態様により、光学構成要素の少なくとも２つの領域の間に、少なくとも１つの個々の出力ビームの部分ビームに対して透過性を有する隙間が配置される。
【００８８】
この場合に、光学構成要素は、特に、個々の出力ビームのうちの正確に１つを結合出力するように機能し、一方、残りの個々の出力ビームはこの構成要素によって影響を受けず、特に偏向されない。
【００８９】
本発明の更なる態様により、領域は、各場合にストリップ形状様式で具現化され、この場合に、領域のうちの少なくとも１つ、特に各群の領域のうちの１つは、少なくとも２０：１、特に少なくとも３０：１、特に少なくとも５０：１、特に少なくとも１００：１のアスペクト比を有する。
【００９０】
本発明により、ガウスプロファイルを有する照明放射線を放出する放射線源の場合に、軸に沿う分離平面内で照明放射線の位相空間を構造化し、すなわち、分離平面をストリップ、特に平行なストリップに切り刻むだけで十分であることが認識されている。これは、特に、２次元ガウス関数が因数分解されることに帰することができる。直交方向のガウスパラメータの変動は、各場合に個々のストリップ上の全エネルギを変化させず、それぞれのストリップ上のエネルギ分布のみを変化させる。領域のストリップ状実施形態は、光学構成要素の生成を容易にする。
【００９１】
領域は、特に矩形ストリップとして具現化することができる。しかし、ストリップは、１つの方向に関して可変な広がりを有することができる。この可変広がりは、特に、ストリップがこの方向に対して垂直な方向に大きい広がりを有し、それによって特定の時点で各場合に各ストリップの部分領域しか照明されない場合であれば有利である。この場合に、ストリップ上における照明放射線の変位は、個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割比を制御することを可能にする。個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割比の制御の態様を時間的態様又は動的態様とも呼ぶ。これらの態様に対しては下記でより具体的な詳細を説明する。
【００９２】
本発明の目的は、これに加えて、以上の説明に則した少なくとも１つの光学構成要素を含む出力結合光学ユニットを用いて達成される。その結果、出力結合光学ユニットは改善される。利点は、光学構成要素のものから明らかである。
【００９３】
本発明の一態様により、出力結合光学ユニットは、このタイプの光学構成要素を正確に１つ含む。この光学構成要素は、集合出力ビームからの全ての個々の出力ビームを結合出力するように機能する。
【００９４】
一代替形により、出力結合光学ユニットは、以上の説明に則した光学構成要素を複数個含む。特に、スキャナの各々に対して対応する専用光学構成要素を与えるための具備が為される。ここで、光学構成要素の各々は、各場合に単一の個々の出力ビームを結合出力するように機能することができる。
【００９５】
光学構成要素が異なる群の領域を含むが、出力結合光学ユニットの光学構成要素のうちの１つのものの群の個数がスキャナの個数よりも小さい中間ステージも同じく可能である。
【００９６】
放射線源は、特に自由電子レーザ（ＦＥＬ）又はシンクロトロンを利用した放射線源である。
【００９７】
放射線源は、特にＥＵＶ範囲、特に２ｎｍと３０ｎｍの間、特に２ｎｍと１５ｎｍの間の波長範囲の照明放射線、特に１３．５ｎｍ又は６．７ｎｍの照明放射線を放出する。
【００９８】
本発明の一態様により、放射線源モジュールの出力結合光学ユニットは、各場合に異なるスキャナに案内される個々の出力ビームの全てのものの強度分布が、放射線源によって放出される集合出力ビームの既知の変動範囲が与えられると、予め定義された最大値よりも小さい変動を有するように設計される。発散の変動振幅は、公称発散の７０％までとすることができる。この変動振幅は、公称発散の特に最大で５０％、特に最大で２５％、特に最大で１０％である。重心光線の指向、すなわち、方向の変動振幅は、公称発散の７０％までとすることができる。この変動振幅は、公称発散の最大で５０％、特に最大で２５％、特に最大で１０％である。
【００９９】
単一の個々の出力ビームの強度、特に全体強度の変動に対する予め定義された最大値は、特に最大で１％、特に最大で５‰（パーミル）、特に最大で３‰（パーミル）、特に最大で２‰（パーミル）、特に最大で１‰（パーミル）、特に最大で０．５‰（パーミル）、特に最大で０．３‰（パーミル）、特に最大で０．２‰（パーミル）、及び特に最大で０．１‰（パーミル）である。
【０１００】
放射線源によって放出される集合出力ビームの変動範囲は、特に、放出集合出力ビームの方向（指向）の変動及び／又は集合出力ビームの発散変動を含む。
【０１０１】
本発明の一態様により、光学構成要素の領域は、個々の出力ビームの強度の変動が予め定義された次数Ｌまで補償されるように具現化される。
【０１０２】
本発明により、光学構成要素上で集合出力ビームによって発生された公称照明の変動は、領域の適切な実施形態及び／又は配置を用いて予め定義された次数まで補償することができることが認識されている。これは、特に、光学構成要素上の強度分布変動の最初のＬ個の微分のうちの１つにわたる積分の各々が、｜Ｉk｜＜０．１・ｋ！・２kＩ0である値｜Ｉk｜よりも小さいことを意味すると理解しなければならない。この場合に、Ｉkは、群の全ての領域にわたるｋ番目の微分の積分を表している。Ｉ0は、光学構成要素の全体サイズ、スキャナの個数、及び放射線源の全電力に依存する正規化定数である。この場合に、強度分布変動は、集合出力ビームの変動、特に集合出力ビームの方向及び／又は発散の変動の関数である。微分は、これらのパラメータのうちの１つに関する微分である。
【０１０３】
領域は、特に、群の領域にわたる集合出力ビームの変動パラメータ、特にスケーリング、すなわち、発散及び／又は変位の変動、すなわち、指向の変動に依存する強度分布変動の最初のＬ個の微分にわたる積分が、互いに実質的に相殺し、すなわち、最大でも予め定義された最大値しかとらないように具現化される。言い換えれば、変動効果は、変動パラメータに関するべき級数展開において系統的に排除される。このようにして具現化された光学構成要素は、放射線源の変動、特に集合出力ビームの発散及び／又は指向の変動を実質的に任意の事前定義可能次数Ｌまで補償するために使用することができる。個々のスキャナに案内される照明放射線、すなわち、個々の出力ビームは、実質的に安定であり、特に最大でも予め定義された最大値よりも小さい変動を有する。
【０１０４】
本発明の更なる目的は、以上の説明に則した光学構成要素を設計する方法を指定することである。
【０１０５】
この目的は、集合出力ビームの強度プロファイルを与える段階と、光学構成要素の領域内の強度プロファイルに関する公称強度分布を決定する段階と、強度プロファイルの最大可能変動を予め定義する段階と、光学構成要素の領域内の強度プロファイルの最大可能変動に関連付けられた強度分布の変化を決定する段階と、各群に関して関連の群によって反射される全体強度の変動が、強度プロファイルの最大可能変動の発生時であっても最大で予め定義された許容最大値と同じ大きさのものであるように上述の変動に依存して群の領域の実施形態を決定する段階とを含む方法を用いて達成される。
【０１０６】
このようにして設計された光学構成要素は、線量変動を確実に低減する、特にこれらの変動を最大で予め定義された次数まで補償すること、特にこれらの変動を回避することを可能にする。
【０１０７】
集合出力ビームの強度プロファイルは、予め定義し、計算し、模擬し、又は測定することができる。これらの可能性の組合せも同じく可能である。
【０１０８】
光学構成要素の領域内の強度プロファイルに関する公称強度分布は、計算し、模擬し、又は測定することができる。ここでも、これらの代替形の組合せが可能である。
【０１０９】
光学構成要素の領域内の強度プロファイルの最大可能変動に関連付けられた強度分布の変化は、計算し、模擬し、又は測定することができる。これらの可能性の組合せも同じく可能である。
【０１１０】
強度プロファイルの最大可能変動は、最大許容変動及び／又は最大予想変動を意味すると理解することができる。これらの最大可能変動は、予め定義されるか又は放射線源の情報が与えられると決定することができ、特に、計算し、模擬し、又は測定することができる。
【０１１１】
変動は、特に、集合出力ビームの発散及び／又は指向の変動とすることができる。
【０１１２】
本方法は、特に、領域の実施形態及び／又は配置の系統的決定を含む。領域は、特に、放射線源の既知の変動範囲に対して、最大で予め定義された程度まで、特に最大で予め定義された次数Ｌまでの線量変動が補償されるように、特に排除されるように決定される。
【０１１３】
放射線プロファイルとも呼ばれる集合出力ビームの強度プロファイルは、特にガウス的である。強度プロファイルは、特にパラメータ化可能である。強度プロファイルは、特に既知のパラメータ化可能変動範囲を有する。
【０１１４】
特に、領域の実施形態を決定する際に予め定義された境界条件が考慮される。特に、個々のスキャナに案内される強度の均一な分布が要求される場合がある。更に、予め定義された安定性が要求される場合がある。これは、外乱に対して発達している強度変動によって表現することができる。この場合に、指向変動及び／又は発散変動を考慮することができる。これらの変動は、各場合に考慮され、かつ予め定義された次数まで補償することができる。
【０１１５】
領域の配置に関して更なる境界条件を作ることができる。一例として、領域の配置が対称軸を有することが要求される場合がある。
【０１１６】
更に、スキャナへの割り当てが周期的に繰り返されるように領域の順序を選択することが要求される場合がある。
【０１１７】
以上の説明に則した光学構成要素を設計する方法を指定する目的は、これに加えて、集合出力ビームの強度プロファイルを与える段階と、光学構成要素の領域内の強度プロファイルに関する公称強度分布を決定する段階と、光学構成要素の領域内の強度プロファイルの可能な変動に関連付けられた強度分布の変化を決定する段階と、補正されることになり、かつ強度分布の変化がそこまで補正されることになる次数Ｌを定義する段階と、変動に依存して光学構成要素の領域内の強度分布の最初のＬ個の微分を決定する段階と、各群に関して領域集合にわたるＬ個の微分の各々にわたる積分が、Ｉkがｉ番目の群の全ての領域にわたるｋ番目の微分の積分を表す場合に｜Ｉk｜＜０．１・ｋ！・２kＩ0である予め定義された限度値｜Ｉk｜と最大でも同じ大きさのものであるように、群の領域の互いに素な集合を決定する段階とを含む方法を用いて達成される。Ｉ0は、ｉ番目の群の全ての領域にわたる強度分布の積分である。
【０１１８】
変動は、ここでもまた、特に、集合出力ビームの発散の変動、すなわち、スケーリングの変動、及び／又は集合出力ビームの指向の変動、すなわち、変位の変動である。集合出力ビームの変動に依存する光学構成要素の領域内の強度分布の関数的依存性を決定するためのスケーリングパラメータ及び／又は変位パラメータは、特に集合出力ビームの断面の半径に対して決定することができる。適切な場合に、この目的のために適切な座標変換を与えることができる。
【０１１９】
特に、変動パラメータに依存する強度分布の微分が計算される。この目的のために、コンピュータユニット、特に外部コンピュータユニット、特にコンピュータの形態にあるものを設けることができる。
【０１２０】
変動がそこまで補正されることが意図される次数Ｌを予め定義することにより、最大許容変動の許される大きさを予め定義することが可能である。この次数Ｌは、必要に応じてユーザによって予め定義することができる。次いで、光学構成要素、特に異なる群の領域は、この値Ｌに依存して相応に決定することができる。それとは逆に、異なる群の領域の実施形態から、それぞれの光学構成要素を用いて集合出力ビームの変動がそこまで補償される次数Ｌを決定することが可能である。
【０１２１】
更なる詳細は、例示的実施形態の説明から明らかになるであろう。
【０１２２】
本発明の更なる詳細及び利点は、図面を参照する例示的実施形態の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】複数のスキャナを含む投影露光系の構成部分の概略図である。
【図２】放射線源及び特定の方向と発散とを有するそれによって発生された照明放射線の概略図である。
【図３】Ａ〜Ｆは、変動を異なる次数まで補償するための異なる分割のうちの１つを表す４つの個々の出力ビームに集合出力ビームを分割するためのいくつかの互いに素な領域への分離平面の分割の概略図である。
【図４Ａ】方向変動（左列）と発散変動（右列）とに依存する個々の出力ビームの強度変動に対する図３Ａに記載の分離平面の分割の効果を図解するための例示的な図である。
【図４Ｂ】方向変動（左列）と発散変動（右列）とに依存する個々の出力ビームの強度変動に対する図３Ｂ記載の分離平面の分割の効果を図解するための例示的な図である。
【図４Ｃ】方向変動（左列）と発散変動（右列）とに依存する個々の出力ビームの強度変動に対する図３Ｃに記載の分離平面の分割の効果を図解するための例示的な図である。
【図４Ｄ】方向変動（左列）と発散変動（右列）とに依存する個々の出力ビームの強度変動に対する図３Ｄに記載の分離平面の分割の効果を図解するための例示的な図である。
【図４Ｅ】方向変動（左列）と発散変動（右列）とに依存する個々の出力ビームの強度変動に対する図３Ｅに記載の分離平面の分割の効果を図解するための例示的な図である。
【図４Ｆ】方向変動（左列）と発散変動（右列）とに依存する個々の出力ビームの強度変動に対する図３Ｆに記載の分離平面の分割の効果を図解するための例示的な図である。
【図５Ａ】１０個の個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割の場合に関する図４Ａに対応する図である。
【図５Ｂ】１０個の個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割の場合に関する図４Ｂに対応する図である。
【図５Ｃ】１０個の個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割の場合に関する図４Ｃに対応する図である。
【図５Ｄ】１０個の個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割の場合に関する図４Ｄに対応する図である。
【図５Ｅ】１０個の個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割の場合に関する図４Ｅに対応する図である。
【図５Ｆ】１０個の個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割の場合に関する図４Ｆに対応する図である。
【図６Ａ】集合出力ビームの全体強度の一部しか個々の出力ビームに分割されない場合に関する図５Ａに対応する図である。
【図６Ｂ】集合出力ビームの全体強度の一部しか個々の出力ビームに分割されない場合に関する図５Ｂに対応する図である。
【図６Ｃ】集合出力ビームの全体強度の一部しか個々の出力ビームに分割されない場合に関する図５Ｃに対応する図である。
【図６Ｄ】集合出力ビームの全体強度の一部しか個々の出力ビームに分割されない場合に関する図５Ｄに対応する図である。
【図６Ｅ】集合出力ビームの全体強度の一部しか個々の出力ビームに分割されない場合に関する図５Ｅに対応する図である。
【図６Ｆ】集合出力ビームの全体強度の一部しか個々の出力ビームに分割されない場合に関する図５Ｆに対応する図である。
【図７Ａ】集合出力ビームから個々の出力ビームを結合出力するための光学構成要素の一例示的実施形態の概略図である。
【図７Ｂ】図７Ａに例示する実施形態に対する代替形の概略図である。
【図８】図７Ａに記載の構成要素の変形からの抜粋の側面図である。
【図９】照明系のビーム経路内の図８に記載の構成要素の配置の概略図である。
【図１０】照明系の代替実施形態の場合の図９に対応する図である。
【図１１】図８に記載の光学構成要素の代替実施形態を示す図である。
【図１２】図８に記載の光学構成要素の代替実施形態を示す図である。
【図１３】図１０の領域ＸＩＩＩ、ＸＩＶを示す拡大抜粋図である。
【図１４】図１０の領域ＸＩＩＩ、ＸＩＶを示す拡大抜粋図である。
【図１５】幾何学関係を図解するための光学構成要素の非常に簡略化した図である。
【図１６】図１５に記載の光学構成要素に関する幾何学関係を示すためのグラフである。
【図１７】集合出力ビームから個々の出力ビームを結合出力するための光学構成要素の代替実施形態の概略図である。
【図１８】複数のスキャナを含む投影露光系の照明系のビーム経路内の図１７に記載の光学構成要素の配置を図解するための異なる代替形を示す図である。
【図１９】複数のスキャナを含む投影露光系の照明系のビーム経路内の図１７に記載の光学構成要素の配置を図解するための異なる代替形を示す図である。
【図２０】集合出力ビームから個々の出力ビームを結合出力するための光学構成要素の更なる実施形態を示す図である。
【図２１】複数のスキャナを含む投影露光系の照明系のビーム経路内の光学構成要素の配置の概略図である。
【図２２】複数のスキャナを含む投影露光系の照明系のビーム経路内の光学構成要素の配置の概略図である。
【図２３】複数のスキャナを含む投影露光系の代替概略図である。
【図２４】投影露光系の更なる代替形の図である。
【図２５】投影露光系の更なる概略図を第１の変形による放射線源モジュールの詳細と共に示す図である。
【図２６】放射線源モジュールの詳細を説明するための図を追加の結像光学ユニットと共に示す図である。
【図２７】図２５に記載の放射線源モジュールの分離板を示す拡大抜粋図である。
【図２８Ａ】分離板の代替変形の例示的な図である。
【図２８Ｂ】分離板の代替変形の例示的な図である。
【図２８Ｃ】分離板の代替変形の例示的な図である。
【図２８Ｄ】分離板の代替変形の例示的な図である。
【図２９】分離板の更なる代替形を示す図である。
【図３０】分離板の更なる代替形を示す図である。
【図３１】分離板の更なる代替形を示す図である。
【図３２】分離板の更なる代替形を示す格子図である。
【図３３】分離板の更なる代替形を示す格子図である。
【図３４】分離板の更なる代替形を示す格子図である。
【図３５】分離板の更なる代替形を示す格子図である。
【図３６】分離板の更なる代替形を示す格子図である。
【図３７】分離板の更なる代替形を示す格子図である。
【図３８】スキャナの個数に依存する個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割の効率を異なる設定範囲ｒに関して示す例示的な図である。
【図３９】個々の出力ビーム間の放射線強度の最大再分配ｕに依存するエネルギ損失を異なるスキャナ個数Ｍに関して示す例示的な図である。
【図４０】個々の出力ビーム間の放射線強度の最大再分配ｕに依存するエネルギ損失を異なるスキャナ個数Ｍに関して示す例示的な図である。
【図４１】個々の出力ビーム間の放射線強度の最大再分配ｕに依存するエネルギ損失を異なるスキャナ個数Ｍに関して示す例示的な図である。
【図４２】個々の出力ビーム間の放射線強度の最大再分配ｕに依存するエネルギ損失を異なるスキャナ個数Ｍに関して示す例示的な図である。
【図４３】個々の出力ビーム間の放射線強度の最大再分配ｕに依存するエネルギ損失を異なるスキャナ個数Ｍに関して示す例示的な図である。
【図４４】個々の出力ビーム間の放射線強度の最大再分配ｕに依存するエネルギ損失を異なるスキャナ個数Ｍに関して示す例示的な図である。
【図４５】出力結合光学ユニットの代替変形の図２５に則した図である。
【図４６】図４５からの抜粋詳細図である。
【図４７】図４５からの抜粋詳細図である。
【図４８】分離板の異なる領域の代替配置の場合の図４７に則した図である。
【図４９】出力結合光学ユニットの代替変形の場合の図２５に則した図である。
【図５０】出力結合光学ユニットの代替変形の場合の図２５に則した図である。
【図５１】出力結合光学ユニットの更なる変形の図２６に則した図である。
【図５２】図２４に記載の出力結合光学ユニットの更なる変形の図である。
【図５３】出力結合光学ユニットを用いた個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割に依存して放射線源の電力を適応化する方法を説明するための概略図である。
【図５４】出力結合光学ユニットを用いた個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割に依存して放射線源の電力を適応化する方法を説明するための概略図である。
【図５５Ａ】出力結合光学ユニットを用いた個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割に依存して放射線源の電力を適応化する方法を説明するための概略図である。
【図５５Ｂ】出力結合光学ユニットを用いた個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割に依存して放射線源の電力を適応化する方法を説明するための概略図である。
【図５６】集合出力ビームを個々の出力ビームに分割する方法の更なる態様を図解するための概略図である。
【図５７】集合出力ビームを個々の出力ビームに分割する方法の更なる態様を図解するための概略図である。
【図５８】本発明の更なる態様を図解するための分離板の異なる変形の概略図である。
【図５９】本発明の更なる態様を図解するための分離板の異なる変形の概略図である。
【図６０】周期ＴVarにわたる個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割比を表す関数の異なる変形の概略図である。
【図６１】周期ＴVarにわたる個々の出力ビームへの集合出力ビームの分割比を表す関数の異なる変形の概略図である。
【図６２】照明ビームの平行オフセットのための光学構成要素の概略図である。
【図６３】照明ビームの平行オフセットのための光学構成要素の概略図である。
【図６４】角度拡大構成要素の概略図である。
【図６５Ａ】図２８Ａから図２８Ｂに記載の分離板の領域の面積の公称値からの偏差を表す個々の関数の概略図である。
【図６５Ｂ】図２８Ａから図２８Ｂに記載の分離板の領域の面積の公称値からの偏差を表す個々の関数の概略図である。
【図６５Ｃ】図２８Ａから図２８Ｂに記載の分離板の領域の面積の公称値からの偏差を表す個々の関数の概略図である。
【図６５Ｄ】図２８Ａから図２８Ｂに記載の分離板の領域の面積の公称値からの偏差を表す個々の関数の概略図である。
【図６６】光学構成要素の更なる変形の概略図である。
【図６７】ＥＵＶ投影リソグラフィのための投影露光装置の概略図である。
【図６８】複数の図６７に記載の投影露光装置から構成される系に関してＥＵＶ生ビームを発生させるためのＥＵＶ光源から進んでＥＵＶ集合出力ビームから複数のＥＵＶの個々の出力ビームを発生させるための出力結合光学ユニットの下流に至るＥＵＶビーム経路の先頭部分を同じく概略的に示す図である。
【図６９】ビーム成形光学ユニットと、それぞれのＥＵＶの個々の出力ビームを物体視野に向けて案内するためのビーム案内光学ユニットの一部としてＥＵＶの個々の出力ビームのビーム経路内で出力結合光学ユニットの下流に配置された偏向光学ユニットとの間のＥＵＶビーム経路を図６７及び図６８よりもやや詳細に示す図である。
【図７０】反射面として具現化され、かつ振動ドライブと作動的に接続された振動面を含む出力結合光学ユニットの一実施形態を示す図である。
【図７１】反射面として具現化された振動面を含む出力結合光学ユニットの更なる実施形態を示す図である。
【図７２】反射面として具現化された振動面を含む出力結合光学ユニットの更なる実施形態を示す図である。
【図７３】屈折面として具現化された振動面を含む出力結合光学ユニットの更なる実施形態を示す図である。
【図７４】屈折面として具現化された振動面を含む出力結合光学ユニットの更なる実施形態を示す図である。
【図７５】屈折面として具現化された振動面を含む出力結合光学ユニットの更なる実施形態を示す図である。
【図７６】反射面として具現化され、かつ複数の個々のミラーを含む振動面の更なる実施形態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０１２４】
最初に、図１を参照して投影露光系１の基本的な構成部分を下記で説明する。
【０１２５】
下記で行う下位系への投影露光系１の再分割は、主として投影露光系１の概念の区別に寄与する。これらの下位系は、別々の構造的下位系を形成することができる。しかし、下位系への分割は、必ずしも構造的区別に反映する必要はない。
【０１２６】
投影露光系１は、放射線源モジュール２と複数のスキャナ３iとを含む。
【０１２７】
放射線源モジュール２は、照明放射線５を発生させるための放射線源４を含む。
【０１２８】
放射線源４は、特に自由電子レーザ（ＦＥＬ）である。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を利用した放射線源を含めることができる。一例として、そのような放射線源に関しては、ＵＳ  ２００７／０１５２１７１  Ａ１及びＤＥ  １０３  ５８  ２２５  Ｂ３を参照されたい。
【０１２９】
放射線源４は、例えば、１ｋＷから２５ｋＷの範囲の平均電力を有する。放射線源４は、１０ＭＨｚから１０ＧＨｚの範囲のパルス周波数を有する。各個々の放射線パルスは、例えば、８３μＪのエネルギに達することができる。１００ｆｓの放射線パルス長が与られると、これは、８３３ＭＷの放射線パルス電力に対応する。
【０１３０】
放射線源４は、キロヘルツ範囲、例えば、１００ｋＨｚ、低域メガヘルツ範囲、例えば、３ＭＨｚ、中間域メガヘルツ範囲、例えば、３０ＭＨｚ、高域メガヘルツ範囲、例えば、３００ＭＨｚ、又はギガヘルツ範囲、例えば、１．３ＧＨｚの繰り返し速度を有することができる。
【０１３１】
放射線源４は、特にＥＵＶ放射線源である。放射線源４は、特に例えば２ｎｍと３０ｎｍの間、特に２ｎｍと１５ｎｍの間の波長範囲のＥＵＶ放射線を放出する。
【０１３２】
放射線源４は、照明放射線５を生ビーム６の形態で放出する。生ビーム６は非常に小さい発散を有する。生ビーム６の発散は、１０ｍｒａｄよりも小さく、特に１ｍｒａｄよりも小さく、特に１００μｒａｄよりも小さく、特に１０μｒａｄよりも小さいとすることができる。位置関係の説明を容易にするために、下記では直交ｘｙｚ座標系の座標を使用する。通常、ｘ座標はｙ座標と共に照明放射線５のビーム断面を張る。ｚ方向は、通常は照明放射線５の放射線方向に延びる。物体平面２１及び像平面２４それぞれの領域内では、ｙ方向は走査方向と平行に延びる。ｘ方向は、走査方向と垂直に延びる。生ビーム６は、放射線源４によって特定の方向に放出される。以下では、そのような方向は指向Ｐとも呼ばれる。
【０１３３】
生ビーム６は、０．１ｍｍ2よりも小さく、特に０．０１ｍｍ2よりも小さいエタンデュを有することができる。エタンデュは、放射線源２によって放出される照明放射線５のエネルギのうちの９０％を含む位相空間の最小体積である。それに対応するエタンデュの定義は、例えば、ＥＰ  １  ０７２  ９５７  Ａ２及びＵＳ  ６  １９８  ７９３  Ｂ１に見出すことができる。
【０１３４】
放射線源モジュール２は、放射線源４の下流に配置されたビーム成形光学ユニット７を含む。ビーム成形光学ユニット７は、生ビーム６から集合出力ビーム８を発生させるように機能する。集合出力ビーム８は非常に小さい発散を有する。集合出力ビーム８の発散は、１０ｍｒａｄよりも小さく、特に１ｍｒａｄよりも小さく、特に１００μｒａｄよりも小さく、特に１０μｒａｄよりも小さいとすることができる。
【０１３５】
特に、生ビーム６又は集合出力ビーム８の直径に対して、ビーム成形光学ユニット７を用いて影響を及ぼすことができる。特に、ビーム成形光学ユニット７を用いて生ビーム６の拡大をもたらすことができる。生ビーム６は、ビーム成形光学ユニット７を用いて、特に少なくとも１．５倍、特に少なくとも２倍、特に少なくとも３倍、特に少なくとも５倍、特に少なくとも１０倍だけ拡大することができる。拡大率は、特に１０００よりも小さい。生ビーム６を異なる方向に異なる広がりに拡大することができる。特に、生ビーム６は、ｙ方向よりもｘ方向に大きい広がりに拡大することができる。この場合に、物体視野１１iの領域内のｙ方向は走査方向に対応する。集合出力ビーム８の発散は、生ビーム６の発散よりも小さく、特にその半分よりも小さいとすることができる。
【０１３６】
ビーム成形光学ユニット７の更なる詳細に関しては、引用によって本出願に組み込まれているＤＥ  １０  ２０１３  ２２３  ９３５．１を参照されたい。ビーム成形光学ユニット７は、特に、２つのミラーを各々が有する１つ又は２つのビーム成形ミラー群を含むことができる。ビーム成形ミラー群は、特に、集合出力ビーム８の伝播方向と平行に延びる互いに垂直な平面内の集合出力ビーム８のビーム成形に寄与する。
【０１３７】
ビーム成形光学ユニット７は、更なるビーム成形ミラーを含むことができる。
【０１３８】
ビーム成形光学ユニット７は、特に円柱ミラー、特に少なくとも１つの凸円柱ミラーと少なくとも１つの凹円柱ミラーとを含むことができる。ビーム成形光学ユニット７は、自由曲面プロファイルを有するミラーを含むことができる。そのようなミラーは、各場合に円錐形として表すことができない高さプロファイルを有する。
【０１３９】
更に、生ビーム６の強度プロファイルに対して、ビーム成形光学ユニット７を用いて影響を及ぼすことができる。
【０１４０】
更に、放射線源モジュール２は、ビーム成形光学ユニット７の下流に配置された出力結合光学ユニット９を含み、この出力結合光学ユニット９に対しては下記でより詳細に説明する。出力結合光学ユニット９は、集合出力ビーム８から複数、すなわち、ｎ個の個々の出力ビーム１０i（ｉ＝１からｎ）を発生させるように機能する。個々の出力ビーム１０iは、各場合に物体視野１１iを照明するためのビームを形成する。個々の出力ビーム１０iは、各場合にスキャナ３iのうちの１つに割り当てられる。個々の出力ビーム１０iのビームは、各場合に複数の別々の部分ビーム１２iを含むことができる。
【０１４１】
放射線源モジュール２は、特に、退避可能（ｅｖａｃｕａｔａｂｌｅ）ハウジングに配置される。
【０１４２】
スキャナ３iは、各場合にビーム案内光学ユニット１３iと投影光学ユニット１４iを含む。
【０１４３】
ビーム案内光学ユニット１３iは、照明放射線５、特にそれぞれの個々の出力ビーム１０iを個々のスキャナ３iの物体視野１１iに案内するように機能する。
【０１４４】
投影光学ユニット１４iは、各場合に物体視野１１iのうちの１つの中に配置されたレチクル２２iを像視野２３i内、特に像視野２３iに配置されたウェーハ２５i上に結像するように機能する。
【０１４５】
ビーム案内光学ユニット１３iは、照明放射線５のビーム経路の順序で各場合に偏向光学ユニット１５i、入力結合光学ユニット１６i、及び照明光学ユニット１７iを含む。入力結合光学ユニット１６iは、特にウォルタータイプＩＩＩコレクターとして具現化することもできる。
【０１４６】
偏向光学ユニット１５iは、出力結合光学ユニット９内に組み込むことができる。出力結合光学ユニット９は、特に個々の出力ビーム１０iを望ましい方向に予め偏向するように具現化することができる。一変形により、偏向光学ユニット１５iは、その全部を省くことができる。一般的に出力結合光学ユニット９と偏向光学ユニット１５iは、結合出力偏向デバイスを形成することができる。
【０１４７】
偏向光学ユニット１５iの異なる変形に対しては、これにより本出願内にその一部として組み込まれる例えばＤＥ  １０  ２０１３  ２２３  ９３５．１を参照されたい。
【０１４８】
入力結合光学ユニット１６iは、照明光学ユニット１７iのうちのそれぞれ内へ特に照明放射線５において、特に出力結合光学ユニット９によって発生された個々の出力ビーム１０iのうちの１において結合するように機能する。
【０１４９】
ビーム案内光学ユニット１３iは、ビーム成形光学ユニット７及び出力結合光学ユニット９と共に照明デバイス１８の構成部分を形成する。
【０１５０】
照明デバイス１８は、放射線源４と全く同様に照明系１９の一部である。
【０１５１】
照明光学ユニット１７iの各々には、それぞれ投影光学ユニット１４iのうちの１つが割り当てられる。互いに割り当てられた照明光学ユニット１７iと投影光学ユニット１４iとを光学系２０iとも呼ぶ。
【０１５２】
照明光学ユニット１７iは、各場合に照明放射線５を物体平面２１の物体視野１１iに配置されたレチクル２２iに伝達するように機能する。投影光学ユニット１４iは、レチクル２２iを特にその上の構造を像平面２４の像視野２３iに配置されたウェーハ２５i上に結像するように機能する。
【０１５３】
投影露光系１は、特に少なくとも２個、特に少なくとも３個、特に少なくとも４個、特に少なくとも５個、特に少なくとも６個、特に少なくとも７個、特に少なくとも８個、特に少なくとも９個、特に少なくとも１０個のスキャナ３iを含む。投影露光系１は、２０個までのスキャナ３iを含むことができる。
【０１５４】
スキャナ３iには、共通放射線源モジュール２、特に共通放射線源４によって照明放射線５が供給される。
【０１５５】
投影露光系１は、微細又はナノ構造化構成要素、特に電子半導体構成要素を生成するように機能する。
【０１５６】
入力結合光学ユニット１６iは、放射線源モジュール２、特に出力結合光学ユニット９と、照明光学ユニット１７iのそれぞれのものとの間のビーム経路に配置される。入力結合光学ユニット１６iは、特に集束アセンブリとして具現化される。入力結合光学ユニット１６iは、個々の出力ビーム１０iのそれぞれを中間焦点面２７内の中間フォーカス２６i内に伝達するように機能する。中間フォーカス２６iは、光学系２０i又はスキャナ３iのハウジングの貫通開口部の領域に配置することができる。ハウジングは、特に退避可能である。
【０１５７】
照明光学ユニット１７iは、各場合に従来技術で公知のファセットミラーのものに対応する機能を各場合に有する第１のファセットミラーと第２のファセットミラーとを含む。第１のファセットミラーは、特に視野ファセットミラーとすることができる。第２のファセットミラーは、特に瞳ファセットミラーとすることができる。ｌしかし、第２のファセットミラーは、照明光学ユニット１７iの瞳平面から距離を置いて配置することができる。この一般的な場合を鏡面反射器とも呼ぶ。
【０１５８】
ファセットミラーは、各場合にそれぞれ複数の第１及び第２のファセットを含む。投影露光系１の作動中に、第１のファセットの各々に対して、第２のファセットのうちの１つがそれぞれ割り当てられる。互いに割り当てられたこれらのファセットは、各場合に物体視野１１iを特定の照明角度で照明するための照明放射線５の照明チャネルを形成する。
【０１５９】
第１のファセットへの第２のファセットのチャネル毎の割り当ては、望ましい照明、特に予め定義された照明設定値に依存して実施される。第１のファセットミラーのファセットは、これらのファセットが、各場合に特に２つの傾斜自由度で変位可能、特に傾斜可能であるように具現化することができる。第１のファセットミラーのファセットは、特に異なる位置の間で切換可能である。異なる切り換え位置では、これらのファセットは、第２のファセットの中から異なる第２のファセットに割り当てられる。その上に入射する照明放射線５が物体視野１１iの照明に寄与しない第１のファセットの少なくとも１つの切り換え位置を各場合に設けることができる。第１のファセットミラーのファセットは、仮想ファセットとして具現化することができる。これは、これらのファセットが複数の個々のミラー、特に複数のマイクロミラーの可変グループ分けによって形成されることを意味すると理解しなければならない。詳細に関しては、これにより本出願にその一部として組み込まれるＷＯ  ２００９／１００８５６  Ａ１を参照されたい。
【０１６０】
第２のファセットミラーのファセットは、相応に仮想ファセットとして具現化することができる。第２のファセットミラーのファセットは、これらのファセットが変位可能、特に傾斜可能であるように具現化することができる。
【０１６１】
第２のファセットミラーを経由し、適切な場合に、例えば、３つのＥＵＶミラーを含む下流の伝達光学ユニット（図には例示していない）を通して、第１のファセットはレチクル平面又は物体平面２１の物体視野１１iに結像される。
【０１６２】
個々の照明チャネルは、特定の照明角度での物体視野１１iの照明をもたらす。従って、照明チャネルの全体は、照明光学ユニット１７iによる物体視野１１iの照明の照明角度分布をもたらす。照明角度分布を照明設定とも呼ぶ。
【０１６３】
照明光学ユニット１７iの更なる実施形態において、特に投影光学ユニット１４iの入射瞳の適切な位置が与えられると、物体視野１１iの上流の伝達光学ユニットのミラーを省くことができ、それによって使用放射線ビームに対して対応する伝達率の増大がもたらされる。
【０１６４】
照明放射線５に対して反射性を有する構造を有するレチクル２２iは、物体平面２１の物体視野１１iの領域に配置される。レチクル２２iは、レチクルホルダによって担持される。レチクルホルダは、変位デバイスを用いて駆動される方式で変位可能である。
【０１６５】
投影光学ユニット１４iは、各場合に物体視野１１iを像平面２４の像視野２３iに結像する。投影露光中に、この像平面２４内にウェーハ２５iが配置される。ウェーハ２５iは、投影露光中に投影露光系１を用いて露光される感光コーティングを有する。ウェーハ２５iはウェーハホルダによって担持される。ウェーハホルダは、変位デバイスを用いて制御された方式で変位可能である。
【０１６６】
レチクルホルダの変位デバイスとウェーハホルダの変位デバイスとは、互いに信号接続することができる。これらの変位デバイスは、特に同期される。レチクル２２iとウェーハ２５iは、特に互いに対して同期される方式で変位可能である。
【０１６７】
下記では、照明系１９の１つの有利な実施形態を説明する。
【０１６８】
自由電子レーザ（ＦＥＬ）又はシンクロトロンを利用した放射線源を主放射線源４として有利に使用することができることが認識されている。ＦＥＬは、特に、複数のスキャナ３iに照明放射線５を供給するほど十分に大きいように設計された場合に、非常に良好にスリム化され、すなわち、特に経済的に運用することができる。ＦＥＬは、特に、８個、１０個、１２個のスキャナに、又は２０個のスキャナであっても照明放射線５を供給することができる。
【０１６９】
１よりも多い放射線源４を設けることができる。
【０１７０】
投影露光系１から構成される１つの要件は、個々のレチクル２２iに到達する放射線強度、特にウェーハ２５iに到達する放射線線量を非常に正確かつ非常に高速に調整することができることである。ウェーハ２５iに到達する放射線線量は、特に可能な限り一定に保つことができることが意図される。
【０１７１】
レチクル２２i上に入射する照明放射線５の変動、特にレチクル２２i上に入射する照明放射線５の全体強度の変動、従って、ウェーハ２５i上に入射する放射線線量の変動は、主放射線源の強度変動及び／又は主放射線源４によって放出される生ビーム６の幾何学的変動、特に方向の変動、及び／又は特に出力結合光学ユニット９の領域内のこの生ビームの断面プロファイルの変動に帰することができる。断面プロファイルの変動は、特に、放射線源４によって放出される生ビーム６の発散変動及び／又は集合出力ビーム８の発散変動に帰することができる。
【０１７２】
下記では、出力結合光学ユニット９の詳細をより具体的に説明する。
【０１７３】
上述のように、ＦＥＬとして具現化された放射線源４は、特定の強度プロファイルを有する照明放射線５を放出する。放射線源４は、特にガウスプロファイルを有する照明放射線５を放出する。照明放射線５、特に生ビーム６又は集合出力ビーム８は、特定の方向３７に放出される。生ビーム６又は集合出力ビーム８の方向３７は、特にこれらのビームの重心光線の方向を意味すると理解しなければならない。生ビーム６又は集合出力ビーム８は特定の低い発散３８を有する。ＦＥＬの生ビーム６又は集合出力ビーム８の低い発散３８に起因して、これらのビームの位相空間を事実上２次元と見なすことができる。
【０１７４】
重心光線の方向３７を集合出力ビーム８の指向Ｐとも呼ぶ。また、この方向３７は変数ｘ0を用いて表される。変数ｘ0は、特に集合出力ビーム８の公称発散の値によって正規化される。特に、変数σxも集合出力ビーム８の発散３８を表すためなどに機能する。
【０１７５】
図２に略示するように、集合出力ビーム８は、分離平面３９の照明４０をもたらす。分離平面３９は、必ずしも具体的な幾何学平面である必要はない。分離平面３９は、個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の分割が実施される照明放射線５の位相空間内の面を一般的に表している。
【０１７６】
実照明４０は、設計照明とも呼ぶ公称照明４１から外れる可能性がある。実照明４０は、方向３７及び／又は発散３８の変動に起因して公称照明４１から外れる可能性がある。この逸脱は、分離平面３９の特定の領域上に入射する放射線エネルギが変動を受けるという影響を有する可能性がある。
【０１７７】
本発明により、０．１％よりも良好な線量変動を達成するためには、ＦＥＬの方向３７が、ＦＥＬの発散３８に関して０．１％よりも小さく変動することしか許されないことが認識されている。従って、現実的な５０μｒａｄのＦＥＬ発散３８では、方向３７は、２５ｎｒａｄよりも安定であることが必要になる。本発明により、放射線源４の変動、特に集合出力ビーム８の変動の場合に個々のスキャナ３iへの照明放射線５の供給に寄与する領域の強度変動が互いに正確に補償し合うような分離平面３９を異なる領域に分割することによって放射線源４の安定性から構成される要件を有意に低減することができることが認識されている。異なるスキャナ３iへの照明放射線５の供給がＦＥＬパラメータの変動に対して切り離されるように分離平面３９を互いに素な領域に分割することができることが見出されている。分離平面３９の個々の互いに素な領域は、特に、各場合に照明放射線５をスキャナ３iのうちの特定の１つに案内するように機能する。本発明により、スキャナ３iのうちの特定の１つに案内される照明放射線５、すなわち、個々の出力ビーム１０iを各場合に分離平面３９の互いに素な領域のうちの１つからそれぞれのスキャナ３iに案内される複数の別々の部分ビームに分割することによって線量変動の低減をもたらすことができることが認識されている。この場合に、特定の出力ビーム１０iの照明放射線５をスキャナ３iのうちの１つに案内するように機能する多数の互いに素な領域が線量変動に対する良好な補償可能性、すなわち、それぞれのスキャナ３iに対する改善された線量安定化をもたらすことが定量的に成り立つ。
【０１７８】
最初に、ＦＥＬパラメータの変動が、投影露光系１の異なるスキャナ３iに対するエネルギ分割比の変更を引き起こさず、又は予め定義された最大許容限度値よりも小さいエネルギ分割比の変更しか引き起こさないという効果を達成するための分離平面３９の分割が原理的にどのように可能であるかに関する概要説明を提示する。その後に、対応する光学構成要素４２及び対応する出力結合光学ユニット９それぞれの異なる具体的実現化を一例として以下に説明する。
【０１７９】
最初に、以下では、分離平面３９内の照明がガウスプロファイルを有すると仮定する。この仮定は、十分な近似で正しい。本発明は、特に集合出力ビーム８の代替の既知の強度プロファイルに対して、特にこれらの強度プロファイルの変動がパラメータ化可能である場合に、いかなる問題も伴わずに適用することができる。
【０１８０】
本発明による目的は、Ｍ個のスキャナに可能な限り均一で安定した照明放射線５を供給することである。この目的のために、分離平面３９は、ｋ＝１，．．．，ＭであるＭ個の互いに素なセットＡkに分割される。
【０１８１】
更なる導出に向けて一般性の制約なくｘ0＝０及びσx＝１として選択される基準パラメータ
【数１】
0006684284.tif 000002
（方向３７）及びσx（発散３８）に関して、均一分布要件は、次式の数学的条件をもたらす。
【数２】
0006684284.tif 000003
【数３】
0006684284.tif 000004
【０１８２】
安定性要件は、外乱に関してこの関数を展開することによって数学的に定式化することができる。集合出力ビーム８の方向３７に関しては、基準値ｘ0付近の変動に関する次式がもたらされる。
【数４】
0006684284.tif 000005
【０１８３】
これら２つの要件は以下の式列をもたらす。
【数５】
0006684284.tif 000006
【数６】
0006684284.tif 000007
【数７】
0006684284.tif 000008
【０１８４】
この場合に、Ｌは、補償がそこまで達成される外乱の最大次数を示している。大きいＬが選択されることになる場合に、基準値
【数８】
0006684284.tif 000009
に対するｘ0の逸脱の効果は小さくなる。
【０１８５】
Ａkは、互いに素な間隔の和集合（ｕｎｉｏｎ）である。更なる構成を単純化するために、Ａkが鏡面対称性を有すると仮定し、すなわち、この仮定の下では
【数９】
0006684284.tif 000010
ただし、
【数１０】
0006684284.tif 000011
また
【数１１】
0006684284.tif 000012
である。この対称性の存在は有利であるが、絶対に必要というわけではない。
【０１８６】
上記に表した式を確立することができるためには、方向に関する強度プロファイルの対応する微分の知識と、間隔（ａ，ｂ）にわたる積分の知識とが必要である。
【０１８７】
この接合点では、関数
【数１２】
0006684284.tif 000013
及び
【数１３】
0006684284.tif 000014
の導出（ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ）及び積分の導出が省略される。これらの微分及び積分は、放射線源４の放射線プロファイルの知識が与えられると決定することができる。これらは、特にガウス関数の場合に解析的に決定することができる。適切な場合であればこれらを数値的又は実験的に決定することができる。微分及び積分の解析的決定では、放射線プロファイルがパラメータ化された形態で、特にｘ0及びσxの関数として存在する場合であれば有利である。
【０１８８】
ガウス関数の対応する微分から進んで見出された結果は、次数Ｌまでの発散３８の変動の補償の場合に、次数２Ｌまでの方向３７の変動も自動的に補償されることである。この結果は、配置が上述の鏡面対称性を有する場合に一般的に成り立つ。
【０１８９】
上述の計算式の更なる解析は、Ｌ1≧Ｌ2＋２Ｌ3が成り立つ場合に、予め定義された次数Ｌ1までの発散３８の変動の補償が、次数Ｌ2までの発散３８の変動と次数Ｌ3までの方向３７の変動との組合せ同時変動に対しても十分であることを明らかにした。
【０１９０】
分離平面３９の使用領域は、放射線源４の実質的にプロファイル全体、特に放射線源のプロファイル全体を受け入れるほど十分に大きいとすることができる。以下ではこの場合を無限サイズの分離平面３９と呼ぶ。放射線源４のプロファイル全体が受け入れられない反対の場合を以下では有限サイズの分離平面と呼ぶ。分離平面３９が必ずしも位置空間内の実平面に対応する必要がなく、位相空間内の任意の２次元区域に対応することができることを念頭に置かれたい。従って、無限サイズの分離平面３９と呼ぶ場合が必ずしも極めて大きい構成要素をもたらすわけではない。
【０１９１】
下記では、最初に異なる領域４３iへの分離平面３９の分割を分離平面３９が無限サイズのものであるという仮定の下で説明する。その後に、有限サイズの分離平面３９の実施形態に関して対応する結果を提示する。この点に関して、分離平面３９が投影露光系１内の実平面を表す必要がなく、ＦＥＬ放射線の位相空間内の抽象的区域を表すことを念頭に置かれたい。
【０１９２】
本発明により、２次元ガウス関数が因数分解されるので、分離平面３９をある軸、特にｘ軸に沿って構造化するだけで十分であることが認識されている。例示的には、分離平面３９を互いに素なストリップ形領域４３iに切り刻むだけで十分である。この軸に直交する方向のガウスパラメータの変動は、ストリップ形領域４３i上に入射する照明放射線のエネルギ全体を変化させず、それぞれの領域４３i上のエネルギ分布しか変化させない。
【０１９３】
ストリップの順序が定義される場合に、設計は、切断位置ｘ1，．．．，ｘNによって一意的に決定される。
【０１９４】
仮定した対称軸４４に関する鏡面対称性に起因して、対称軸４４の片側の切断位置だけが独立して選択可能である。Ｎ個の切断位置が与えられると、領域４３iの数は２Ｎ＋１である。
【０１９５】
下記では、ＦＥＬのエネルギがＭ個のスキャナ３iの間で可能な限り均一に安定して分配されるようにＮ個の切断位置ｘiを最適化することがどのようにして可能であるかに関する説明を提示する。本発明により、次数Ｌまでの安定化を実施することが意図される場合に、次式が満たされることになる。
【数１４】
0006684284.tif 000015
【数１５】
0006684284.tif 000016
【数１６】
0006684284.tif 000017
【数１７】
0006684284.tif 000018
【数１８】
0006684284.tif 000019
ここで、
【数１９】
0006684284.tif 000020
ただし
【数２０】
0006684284.tif 000021
【０１９６】
この場合に、全和は、ｍ番目のスキャナに割り当てられた全ての間隔（ａk(m)；ｂk(m)）にわたるものである。
【０１９７】
言い換えれば、これらの式は、境界条件０≦ｘi≦ｘi+1、ｉ＝１，．．．，Ｎ−１と共に満たされることが意図される（Ｌ＋１）Ｍ個の条件を表している。
【０１９８】
見出されるように、数値法を用いてこれらの連立方程式を解くのは困難である可能性がある。問題を最小化問題に縮小することが有利である場合がある。そのような再定式化は可能であることが証明されている。これらの連立方程式を解くことは、次式の関数を最小にすることと同等である。
【数２１】
0006684284.tif 000022
【０１９９】
構造関数ｈ（ｘ1，．．．，ｘN）に起因して、最小化問題を解くためにＬｅｖｅｎｂｅｒｇ−Ｍａｒｑｕａｒｄｔアルゴリズムを使用することができる。
【０２００】
更なる境界条件が、互いに接合する領域４３i、４３j、４３k．．．のシーケンスが各場合に繰り返されることを要求した。この境界条件は、原理的には省略することができる。
【０２０１】
数値最適化の行程において、切断位置ｘiの必要個数ＮがＮ＝（Ｍ−１）（Ｌ＋１）によって与えられることが明らかになった。この点に関して、上記に提供した連立方程式が線形独立ではないことに注意しなければならない。独立方程式の個数は、上述の切断位置ｘiの個数Ｎに正確に対応する。
【０２０２】
図３Ａから図３Ｆは、Ｍ＝４個のスキャナ３1から３4に対する領域４３iへの分離平面３９の決定された分割を示している。この場合に、図３Ａは、Ｌ＝０に対する、すなわち、変動補償のない理想的な状態におけるエネルギの均一分割に対する分離平面３９の分割を示している。図３Ｂから図３Ｆは、１次まで（図３Ｂ：Ｌ＝１）、２次まで（図３Ｃ：Ｌ＝２）、３次まで（図３Ｄ：Ｌ＝３）、４次まで（図３Ｅ：Ｌ＝４）、及び５次まで（図３Ｆ：Ｌ＝５）の変動補償の場合の分割を示している。
【０２０３】
これらの図は、各場合に４つの異なるスキャナ３1から３4を含む投影露光系１に関する分割を示している。しかし、スキャナ３iの個数は４つよりも多いとすることができる。この数は、特に、５、６、７、８、９、１０、又は１１以上である。この数は、特に少なくとも１２、特に少なくとも１５、特に少なくとも２０とすることができる。それによって図には明瞭化の理由から例示していないが、相応に大きい個数の異なる領域４３iがもたらされる。
【０２０４】
これらの図に定性的に示すように、領域４３iは、ストリップ形、特に矩形に具現化される。図示の実施形態は、一例としてのものであることを理解しなければならない。領域４３iのストリップ状実施形態は、特に単純な変形であり、特に簡単に生成することができるものである。領域４３iは、より複雑な形状を有することができる。これらの領域は、特に非矩形に具現化することができる。これらの領域は、特に、少なくともセクション的に湾曲した境界又は鋸歯状の境界を有することができる。特にチェッカーパターンの形態での両方の座標軸における分離平面３９の分割も可能である。更に、領域４３iへの分離平面３９の異なる分割を互いに組み合わせることができる。特に、例えば、複合光学構成要素４２を形成するために、光学構成要素４２の異なる代替形を互いに組み合わせることができる。
【０２０５】
下記では、領域４３iへの分離平面３９の分割の更なる特性を領域４３iのストリップ状実施形態に基づいて説明する。領域４３iの代替実施形態に対するいかなる問題も伴わずに対応する特性を適用することができる。
【０２０６】
領域４３iは群にグループ分けされる。この場合に、同じ群の領域４３iを同じハッチングに示している。異なる群の領域４３iを別様にハッチングしている。同じ群の領域４３iは、個々の出力ビーム１０iのうちの１つのものの異なる部分ビーム１２iをスキャナ３iのうちの同じ１つのものに案内するように機能する。異なる群の領域４３iは、個々の出力ビーム１０iを異なるスキャナ３iに案内するように機能する。
【０２０７】
同じ群の領域４３iは、相互非接続様式で具現化される。同じ群ｉの２つの領域４３iの間には、各場合に他の群に属するＭ−１個の領域が位置する。例外は、恐らくは対称軸４４であり、これは、対称軸の反対側に位置する２つの隣接領域４３iの間に他の群に属する異なる個数の領域が位置する可能性があることに起因する。
【０２０８】
明瞭化のために、領域４３iには、領域が属する群を最初の添字ｉが示すように番号を振っている。言い換えれば、最初の添字は、正確にスキャナ３iに連続して番号を振るためなどに機能する。
【０２０９】
第２の添字は、対称軸４４から進んで正の方向及び負の方向に同じ群の領域を数え上げるように機能する。図ではスペースの理由から、代表的な領域４３iのみを相応に示している。
【０２１０】
群内の領域４３iの個数は、実際の用途では３０までとすることができる。この数は、特に３から２０の範囲、特に５から１０の範囲にある。群内の領域４３iの個数は、特に、補償がそこまで達成される発散変動の最大次数Ｌに依存する。
【０２１１】
群の個数は、スキャナ３iの個数に正確に対応する。
【０２１２】
領域４３iの少なくとも一部は、大きいアスペクト比を有することができる。領域４３iの最大アスペクト比は、特に少なくとも１０：１、特に少なくとも２０：１とすることができる。領域４３iのアスペクト比は、特に各場合に最大で２００：１、特に最大で１００：１である。
【０２１３】
領域４３iの幾何学的幅は、分離平面３９の照明４０、従って、存在する与えられた放射線源４に依存し、適切な場合であれば放射線源４と分離平面の間のビーム成形光学ユニット７の構成に依存する。集合出力ビーム８を生成するために生ビーム６の純粋な拡大だけを使用するわけではないビーム成形光学ユニット７の存在を前提とすると、これらの図を構成要素の直接的な幾何学表現ではなく、放射線源４の位相空間の分割仕様として理解しなければならない。
【０２１４】
分離平面３９の領域内の照明４０が実質的にガウス的である場合に、対称軸４４の近くの領域４３iは、対称軸４４から離れた領域よりも小さい傾向を有する。特に、領域４３iの少なくとも１つの群ｉが、内側半域の領域４３iの平均幅が外側半域の領域４３iの平均幅よりも小さいような領域４３iの幅の分布を有することが成り立つ。特に、これは、切断位置の個数が、上記で記述した補正される次数Ｌに対する切断位置の最低必要個数に正確に対応する場合に成り立つ。内側半域内の領域４３iの平均幅は、外側半域内の領域４３iの平均幅の特に最大で９０％、特に最大で８０％、特に最大で７０％とすることができる。
【０２１５】
対応するビーム成形光学ユニット７が使用される時に、照明４０が実質的に均一であるように分離平面３９が設けられる場合に、対称軸４４の近くの領域４３iは、対称軸から離れた領域よりも大きい傾向を有する。特に、領域４３iの少なくとも１つの群ｉが、内側半域の領域４３iの平均幅が外側半域内の領域４３iの平均幅よりも大きいような領域４３iの幅の分布を有することが成り立つ。特に、これは、切断位置の個数が、上記で記述した補正される次数Ｌに対する切断位置の最低必要個数に正確に対応する場合に成り立つ。内側半域内の領域４３iの平均幅は、外側半域内の領域４３iの平均幅の特に少なくとも１１０％、特に少なくとも１２０％、特に少なくとも１３０％とすることができる。
【０２１６】
図４Ａから図４Ｆは、図３Ａから図３Ｆに記載の分離平面３９の分割に関して、補正後の異なる補償次数Ｌに対する方向３７の変動（各場合に左手の図）及び発散３８の変動（各場合に右手の図）の効果を示している。図４Ａから図４Ｆは、異なるスキャナの各々に関するそれぞれの曲線を示している。縦軸は、各場合に個々のスキャナ３iの全エネルギの相対変動を示している。横軸は、与えられた公称発散３８に対する方向３７及び発散３８の変動を表している。補償次数Ｌに対する曲線プロファイルは、Ｌ＋１次の多項式の最低次数におけるものである。
【０２１７】
これらの図から、方向３７及び／又は発散３８の事前定義可能な最大変動に対してどの次数Ｌまでの補償を行わなければならないかを容易に推察することができる。全エネルギ中の許容変動に対する割当量は、０．１‰（パーミル）から５‰（パーミル）の範囲にある。この割当量は、公称発散の２０％までの方向３７及び／又は発散３８の変動に最大で６次、特に最大で５次の補償次数を使用する場合にいかなる問題も伴わずに達成することができる。
【０２１８】
図５Ａから図５Ｆは、Ｍ＝１０個のスキャナ３iを含む系に関して対応する曲線を示している。この場合の補正が依然として一層有効であることを定性的に見て取ることができる。
【０２１９】
下記では、有限サイズの分離平面３９の場合をより詳細に説明する。
【０２２０】
無限サイズの分離平面を考察する場合に、次式が成り立つ。
【数２２】
0006684284.tif 000023
【０２２１】
上式は、特にＦＥＬパラメータの変更の場合であっても、照明放射線５全体がスキャナ３iの全部に依然として供給されることを意味する。集合出力ビーム８から個々の出力ビーム１０iを結合出力するのに分離平面３９のある領域（−ａ；ａ）しか使用されない場合は上式はもはや成り立たない。ｇm（ａ；∞）≠０（０に等しくない）が成り立つので、ＦＥＬパラメータのあらゆる変更は、スキャナ３iに進行する全エネルギ量の変更をもたらす。
【０２２２】
本発明により、線量安定性に対しては、ＦＥＬパラメータの変動は、個々のスキャナ３iに供給されるエネルギ量の変更をもたらす必要がないことが認識されている。これに代えて、これらのエネルギ量が均等に変動するならば十分とすることができる。そのような変動の補償のための閉ループ制御によってＦＥＬの全エネルギを適切に制御することができる。
【０２２３】
この場合に、上記で記述した連立方程式は、次式の連立方程式によって置換される。
【数２３】
0006684284.tif 000024
【数２４】
0006684284.tif 000025
【数２５】
0006684284.tif 000026
【数２６】
0006684284.tif 000027
【数２７】
0006684284.tif 000028
【０２２４】
式中のパラメータαは、分離平面３９内の全エネルギのうちのどの程度の分量をスキャナ３iに供給することが意図されるかを示している。αが大きい程、分離平面３９内で集合出力ビーム８から個々の出力ビーム１０iを結合出力するために全体的に使用される領域は原理的に大きくなければならない。パラメータαは、通常は０．５から１の範囲にある。このパラメータは、特に少なくとも０．６、特に０．７、特に少なくとも０．８、特に少なくとも０．９、特に少なくとも０．９５、特に少なくとも０．９７、特に少なくとも０．９８、及び特に少なくとも０．９９である。
【０２２５】
更に、領域４３iがもはや互いに緊密に接合せず、特にもはや間隙なく互いに接合しないことが有利である場合があり、又は必要である場合さえもあることが認識されている。隣接領域４３iの間に自由隙間、すなわち、間隙を配置するか又は残すことが有利である場合があり、又は必要である場合さえもある。これは、次に、全体的に使用される分離平面３９の領域の使用エネルギ分量α及びサイズ、特に外縁を互いに一意的に変換することがもはやできないことを意味する。更に、ある一定の状況下では、連立方程式の非常に多数の異なる解が存在することが認識されている。個々の解は、間隙のサイズにおいて非常に有意に異なる可能性がある。従って、最適化において、予め定義された定数ｄを用いてａL≦ｄ及びｂL≦ｄという追加条件を要求することを好適とすることができる。
【０２２６】
連立方程式の解の数値的決定において、切断位置ｘiの必要個数ＮがＮ＝（Ｌ＋１）Ｍで与えられることが見出されている。この個数は、独立条件式の個数よりも大きい。これは、分離平面上の領域４３jの切断位置ｘiに対して一意的に決定される解が存在せず、複数の異なる解が存在する可能性があるという影響を有する。
【０２２７】
隣接領域４３i、４３jの間の隙間以外では、分離平面３９の分割は、図３Ａから図３Ｆに示すものに定性的に対応する。
【０２２８】
間隙、すなわち、照明放射線５を伝達するのに使用されることのない分離平面３９の領域に関しては、対称軸４４の領域内の不使用領域が、全体的に使用される領域のかなりの広がりを外側に向けてもたらす可能性があることに注意しなければならない。これは、ガウス分布の強度が、中心、すなわち、対称軸４４の領域において特に高く、縁部に向けて低下することに関連付けられる。
【０２２９】
図６Ａから図６Ｆは、α＝０．９７の場合に、すなわち、ＦＥＬ放射線のうちの９７％の分量しかスキャナ３iに案内されない場合に関して図５Ａから図５Ｆに対応する。
【０２３０】
上記で記述した異なる領域４３iへの分離平面３９の分割の場合に、予め定義された境界条件が、領域４３iの配置が対称軸４４に関して鏡面対称であること、及び割り当ての順序が周期的であることであったことに再度注意しなければならない。
【０２３１】
２つの境界条件のうちのいずれも絶対に必要なわけではない。これらの境界条件は、第１に最適化問題の解を求める段階を単純化するように機能した。第２に、分離平面３９の分割が対称性を有する場合に、放射線源４の特定の変動が自動的に低減される。例えば、領域４３iの配置が対称軸４４に関して鏡面対称である異なる領域４３iへの分離平面３９の分割は、生ビーム６が放射線源４を射出する方向の変動に関して最低次数で自動的に補償する。
【０２３２】
下記では、上記で記述した異なる領域４３iへの分離平面３９の分割を実施するための光学構成要素の一部の特定の実施形態を例示的に説明する。これらの図に図示の実施形態は、全く概略的であり、特に正確な縮尺のものではない。特に、領域４３iの配置及びサイズ分布は、例示目的のために寄与するだけである。
【０２３３】
以下で分離構成要素とも呼ぶ対応する光学構成要素４２を具現化するための第１の可能性を図７Ａ及び図７Ｂに例示している。この実施形態は、固体光学構成要素４２を含む。光学構成要素４２は、特に一体的に構成される。それによって比較的簡単な冷却が可能になる。光学構成要素４２は、照明放射線５、特に集合出力ビーム８が光学構成要素４２上に図７Ａ及び図７Ｂの左から到着する方式で入射するように照明放射線５のビーム経路に配置される。同一のハッチングの領域は、同じスキャナ３iに案内される。３つの個々の出力ビーム１０iを結合出力するための構成要素を例示している。
【０２３４】
構成要素４２からの代替抜粋図を図８に例示している。図８は、同じ群ｉに属する領域４３iが同一の勾配αiを有することを示している。これらの領域４３iは、少なくとも非常に似通った勾配を有する。同じ群の勾配αiは、特に最大で１０ｍｒａｄだけ異なる。
【０２３５】
ここでの勾配は、各場合に個々の領域４３i内への照明放射線５、特に集合出力ビーム８の入射角に対応する。
【０２３６】
集合出力ビーム８の水平入射光線が水平に対して角度αiだけ傾いた領域４３i上に入射する場合に、対応する光線は、関連の領域４３iでの反射の後に水平に対して角度２αiで進行する。本発明により、反射光線の口径食のない伝播は、集合出力ビーム８の入射方向に隣接する領域４３i+1が水平に対して反射光線が進行する角度２αiよりも小さい角度αi+1だけ傾斜されること、すなわち、αi+1＜２αiであることを必要とすることが認識されている。
【０２３７】
集合出力ビームからの全ての個々の出力ビーム１０iの完全に口径食のない反射、特に完全に口径食のない結合出力のためには、この条件は、互いに接合する全ての領域に関して満たされなければならない。
【０２３８】
集合出力ビーム８からの全ての個々の出力ビーム１０iの口径食のない結合出力は、特に、角度のうちの最大のものαiがこれらの角度のうちの最小のものαjの２倍よりも小さく、ｍａｘ（αi：αj）≦２である場合に可能である。
【０２３９】
更に、ＦＥＬの照明放射線５を複数のスキャナ３iに沿って分割することが意図される場合に、隣接領域４３i、４３jの全ての対に対してこれらの角度条件をもたらすことがもはや不能であることが認識されている。この場合に、本発明は、光学的使用領域４３iの間、すなわち、個々の出力ビーム１０iを結合出力するのに使用される領域４３iの間に光学的不使用中間領域４７を導入することを可能にする。対応する実施形態を例えば図７Ａ及び図７Ｂ、図１１、及び図１２に例示的に示している。
【０２４０】
中間領域４７の必要性は、特に、個々の出力ビーム１０iが構成要素４２を射出する際の角度に基づいており、従って、投影露光系１の異なる構成部分の互いに対する相対的幾何学配置に基づいている。従って、不使用中間領域４７の存在は、構成要素４２の必要な特性ではない。更に、不使用中間領域４７の存在は、照明放射線５が構成要素４２上に図の左から入射するので、照明放射線５の損失を引き起こさない。
【０２４１】
有限サイズの分離平面３９だけが使用される場合に発生する分離平面３９内の不使用領域５７は、中間領域４７とは根本的に異なる。これらの不使用領域５７は、根本的に必然的なものあり、照明放射線５の損失をもたらす。図７Ｂは、不使用中間領域４７に加えて不使用領域５７が更に発生する構成を図７Ａと類似の図に示している。
【０２４２】
図７Ｂに記載の実施形態の場合に、照明放射線５は、不使用領域５７によってビーム成形光学ユニット７に反射して戻されるか又は他に吸収される。より簡単な描写図の理由から図のように吸収を選択した。しかし、有利なことに、照明放射線のうちのこの分量は、放射線エネルギを放散させることができる吸収ユニット（ビームダンプ）まで面の適切な傾きによって反射される。
【０２４３】
図１１は、図７Ａに示す構成要素４２と類似の構成要素４２の側面図を略示している。中間領域４７の面は、入射集合出力ビーム８の重心光線と平行に延びていることを見て取ることができる。集合出力ビーム８が非常に小さい発散のみを有する場合であっても、非常に小さいにも関わらず、エネルギのある分量が中間領域４７上に入射し、そこから非制御方式で反射される可能性がある。この非制御方式の反射は、図１２に示すように、集合出力ビーム８が中間領域４７上に入射しないように、これらの中間領域４７がｘ方向に対して垂直な方向に若干後退する方式で配置される場合に回避することができる。
【０２４４】
図９は、照明系１９のビーム経路内の光学構成要素４２の配置を略示している。光学構成要素４２は、集合出力ビーム８から個々の出力ビーム１０iを結合出力するように機能する。光学構成要素４２は、特に個々の出力ビーム１０iを個々のスキャナ３iに案内するように機能する。
【０２４５】
これらの図には例示の理由から光学構成要素４２における偏向角を有意に拡大した方式で例示している。通常、これらの偏向角は、実際には有意に浅い。一般的に照明放射線５は、特に水平方向に対して実質的に平行に横方向から基板３０内に入射する。
【０２４６】
図９に略示するように、同じ群に属する光学構成要素４２の異なる領域４３iの勾配も若干異なる可能性がある。１つの同じ群の領域４３iは、特に、これらの領域によってそれぞれ結合出力される個々の出力ビーム１０iが、平行ではなく集束様式でスキャナ３iに到達するように、集合出力ビーム８の入射方向に対して傾けることができる。この場合に、光学構成要素４２の設計において、光学構成要素４２とスキャナ３iの間の距離に関するいずれかの情報を事前に把握しなければならない。
【０２４７】
図１０は、図９に記載の実施形態の発展を示している。この実施形態において、光学構成要素４２とスキャナ３iの間のビーム経路に追加の偏向要素４５i、４６iが配置される。偏向要素は、特にミラーとすることができる。これらの偏向要素は、各場合に偏向光学ユニット１５iの一部を形成することができる。また、これらの偏向要素は、各場合に出力結合光学ユニット９及び／又は入力結合光学ユニット１６iの一部を形成することができる。
【０２４８】
偏向要素４５i、４６iは、各場合に２つ１組で配置することができる。互いに割り当てられた２つの偏向要素４５i、４６iは、複数メートルの距離、特に１０ｍよりも長く、特に２０ｍよりも長く、特に５０ｍよりも長く、特に１００ｍよりも長い距離にあるとすることができる。この距離は、通常は３００ｍよりも短い。
【０２４９】
追加の偏向要素４５i、４６iは、大きい距離にわたる照明放射線５の斜方経路を回避するように機能する。これは、特に投影露光系１、特にその照明デバイス１８の全体構成に対して有利である場合がある。
【０２５０】
図１０に記載の代替形の場合に、個々の出力ビーム１０iは、各場合に第１の偏向要素４５iにおける偏向の後に水平に進行する。個々の出力ビーム１０iは、第２の偏向要素４６iにおける偏向の後に垂直に進行する。個々の出力ビーム１０iは、個々のスキャナ３iに特に垂直方向と平行な方向に入射する。
【０２５１】
照明放射線５がスキャナ３iに下から垂直に入射するか又は水平から少なくとも有意に外れる方式で入射するようにスキャナ３iが設計される場合に、追加の偏向要素４５i、４６iは、比較的小さい追加の光損失しか引き起こさない。２回の追加反射しか発生せず、この場合に、これらの追加反射は、比較的浅い角度を有するかすめ入射で発生する。かすめ入射を用いた特定の全角度によるビーム偏向の場合に、全偏向が分配される個々の反射の回数が多い程、全伝達率は高い。偏向要素４５i、４６iにおける２回の追加偏向は、偏向光学ユニット１５iが照明放射線を偏向させなければならない角度を低減する。従って、偏向光学ユニット１５iの伝達率が増大し、それによって偏向要素４５i、４６iにおける吸収が補償される。
【０２５２】
偏向要素４５iの可能な実施形態を図１３及び図１４に略示している。図１３に示す代替形の場合に、偏向要素４５iは平面反射面４８を有する。反射面４８は、特に連続的に、特に簡単に接続されるように具現化される。図１３に示す偏向要素４５iの代替形は、特に簡単に生成することができる。
【０２５３】
図１４に示す代替形の場合に、反射面４８は、互いに平行のオフセットされた複数の領域を有する。この場合に、反射面４８は、特に不連続に具現化される。反射面４８はステップ５９を有する。その結果、偏向要素４５iによって反射される光チューブ４９の寸法を低減することができる。
【０２５４】
下記では、光学構成要素４２の寸法に関する一部の一般的な詳細を図１５及び図１６を参照して説明する。光学構成要素４２は、全体的に長さｌと高さｈを有する。光学構成要素４２の高さｈ又はその光学的使用領域の高さｈは、集合出力ビーム８の広がりに正確に等しい。高さｈは、更に発生する全ての寸法をスケーリングする。
【０２５５】
光学構成要素４２の上方の距離ｄの場所で、スキャナ３iに様々に割り当てられた個々の出力ビーム１０iは、空間的に完全に分離されることが意図される。図１５に破線として示すこの距離ｄの場所では、個々のスキャナ３iに案内される照明ビームのビーム経路は重ならない。
【０２５６】
領域４３i及び不使用中間領域４７の全ては、長さｌにわたって受け入れられなければならない。それによって長さｌに関する最小長さｌminがもたらされる。
【０２５７】
更に、あらゆる長さｌに対して個々の出力ビーム１０iを互いから完全に分離するための最小距離ｄが存在することが認識されている。それとは逆に、与えられた距離ｄに対して、光学構成要素４２が有することが許される最大長さｌmaxが存在する。
【０２５８】
図１６は、Ｍ＝１０個のスキャナ３iの場合の異なる最小角度αminに対する許容パラメータ範囲を示している。許容パラメータ範囲は、各場合に２つの区切り線の間の範囲である。
【０２５９】
許容パラメータ範囲の区切りは、第１に照明放射線を分割することが意図されるスキャナ３iの個数、すなわち、集合出力ビーム８を分割することが意図される個々の出力ビーム１０iの個数に依存する。更に、これらの区切りは、最大かすめ反射を受ける照明放射線５が反射される際の角度αminに依存する。
【０２６０】
下記では、光学構成要素４２の更なる実施形態を図１７から図１９を参照して説明する。図１７から図１９に記載の光学構成要素４２の実施形態の場合に、集合出力ビーム８から個々の出力ビーム１０iの部分ビーム１２iを結合出力するための放射線反射領域４３iが層状様式で具現化される。これらの放射線反射領域４３iは、各場合に互いに対向して置かれた２つの保持構造５０によって保持される。
【０２６１】
領域４３iの間には、各場合に放射線透過領域５１が配置される。光学構成要素４２は、特に階段状の形状を有する。光学構成要素４２は、特に開いた階段の方式で、すなわち、蹴上げなく具現化される。この場合に、階段のステップは水平に対して傾けられる。
【０２６２】
保持構造５０は、化粧側板状様式で具現化される。保持構造５０は、放射線反射領域４３iの長手広がりｙに対して垂直な方向に実質的に任意の断面を有することができる。この断面は特に多角形である。この断面は、特に平行四辺形、非矩形、又は矩形とすることができる。
【０２６３】
保持構造５０の平行四辺形断面、非矩形断面、一般的に不規則な多角形断面、又は自由断面により、群の放射線反射領域４３iは、照明放射線５のビーム経路のｚ方向に異なる場所に配置することができる。それによって個々の出力ビーム１０iのうちの１つのものの部分ビーム１２iを含む光チューブ４９の直径を縮小することが可能になる。
【０２６４】
群の領域４３iは、特に各場合に集合出力ビーム８の入射方向に対して同一の傾斜角を有する。更に、領域４３iのｘ方向の寸法は、上記で記述した方法によって決定される。図１７から図１９に図示の実施形態の場合に、光学構成要素４２は、集合出力ビーム８から個々の出力ビーム１０iのうちの唯１つを結合出力するように機能する。更に、個々の出力ビーム１０iは、複数の部分ビーム１２iを含む。残りの個々の出力ビーム１０iは、妨害を受けることなく、特に影響を受けることなく放射線透過インタフェース５１を通過する。
【０２６５】
これらの図には例示していない代替形により、更に光学構成要素４２のこの実施形態においても、光学構成要素４２が異なる群ｉ、ｊの領域４３i、４３jを含むことを可能とすることができる。原理的には、図１７に示す代替形による光学構成要素４２を集合出力ビーム８から全ての個々の出力ビーム１０iを結合出力するのに適するように具現化することができる。
【０２６６】
図１９は、照明放射線５のビーム経路における図１７に記載の光学構成要素４２のうちの３つのものの１つの可能な配置を示している。この配置では、光学構成要素４２iの各々は、各場合に複数の部分ビーム１２ijを有する特定の個々の出力ビーム１０iを集合出力ビーム８から結合出力する。個々の出力ビーム１０iは、各場合にスキャナ３iのうちの特定の１つに案内される。この場合に、これらの個々の出力ビーム１０iは、各場合に偏向光学ユニット１５iにより、特に偏向要素５２iによって偏向することができる。
【０２６７】
図１９に記載の実施形態において、個々の出力ビーム１０iは、各場合に垂直方向にスキャナ３iに入射する。この目的のために、個々の出力ビーム１０iは偏向要素５２iにおいて偏向される。個々の出力ビーム１０iは、特にほぼ９０°だけ偏向される。個々の出力ビーム１０iは、特に少なくとも６０°、特に少なくとも７０°、特に少なくとも８０°だけ偏向される。偏向要素５２iは、各場合に個々の出力ビーム１０iがそれぞれのスキャナ３iに水平から３０°よりも小さく、特に２０°よりも小さく、特に１０°よりも小さく外れる方向から入射することが意図される場合は省くことができる。
【０２６８】
図１８は、対応する実施形態を略示している。この場合に、領域４３iにおける部分ビーム１２ijの偏向角を例示理由から実際の場合よりも有意に大きく示している。
【０２６９】
図１７に略示するように、保持構造５０は、各場合に冷却デバイス５３に熱伝導接続される。層状領域４３iは、保持構造５０と熱接触状態にある。領域４３iは、保持構造５０を通して特に熱伝導によって熱を放散させることができる。この場合に、照明放射線５が領域４３i上に入射した時の領域４３i内の最大温度が各場合に中心領域内で得られることが見出されている。本発明により、与えられた全熱入力に対する領域４３i内の最大温度が、関連の領域４３iのｙ方向広がりと共に増大することを示すことができた。従って、最大可能区域にわたる入射照明放射線５の分布は不利である可能性がある。従って、冷却デバイス５３及び保持構造５０を用いた領域４３iの十分な冷却を確実にするために、領域４３iが最大でもｙ方向にある最大広がりのみを有することを可能とすることができる。
【０２７０】
下記では、光学構成要素４２の更なる代替形を図２０を参照して説明する。図２０に記載の代替形の場合に、個々の出力ビーム１０1が集合出力ビーム８から結合出力され、一方、残りの個々の出力ビーム１０i（ｉ＞１）は、更に一緒に、すなわち、互いに平行に案内される。この代替形では、結合出力されず、更に一緒に案内される個々の出力ビーム１０iも、放射線反射領域５４によって偏向される。
【０２７１】
スキャナ３1への個々の出力ビーム１０1の更なる案内は、上記で記述した代替形のものに対応し、ここではその説明を参照されたい。
【０２７２】
残りの個々の出力ビーム１０i（ｉ＞１）は、個々の出力ビーム１０1分だけ減少した集合出力ビーム８1を依然として形成する。下記では、どのように個々の出力ビーム１０i（ｉ＞１）が集合出力ビーム８1から結合出力され、それぞれのスキャナ３i（ｉ＞１）に案内されるかに関する２つの異なる変形の説明を提示する。
【０２７３】
図２０に記載の光学構成要素４２の実施形態は、光学構成要素４２の冷却を容易にすることができる。この実施形態において、特に冷却デバイス（図２０には例示していない）をミラー本体５６の領域内に設けることができる。
【０２７４】
図２１に略示する変形により、図２０に示す複数の光学構成要素４２は、照明放射線５のビーム経路に互いに前後に配置される。光学構成要素４２の個数Ｍは、スキャナ３iの個数に正確に対応する。そのような構成要素４２は、最後のスキャナ３Mに関しては省くことができ、従って、光学構成要素４２の個数をＭ−１とすることができる。
【０２７５】
光学構成要素４２は、各場合に適切な場合であれば複数の個々の出力ビーム１０j（ｊ＜ｉ）が結合出力された後に残った集合出力ビーム８jから個々の出力ビーム１０iのうちの１つを結合出力するように機能する。更に、構成要素４２は、各場合に個々の出力ビーム１０iが結合出力された後に残った集合出力ビーム８iの偏向をもたらす。
【０２７６】
この実施形態の１つの利点は、それぞれのスキャナ３iの上流の放射線を更に偏向しなければならない場合に決して伝達率損失が発生しない点である。光線がかすめ反射によって与えられた角度だけ偏向される場合に、全偏向が分配される個々の反射の回数が多い程、全伝達率は高い。従って、構成要素４２における偏向の得られる伝達率損失は、残留偏向の高い伝達率によって補償されるか又は過補償さえされる。
【０２７７】
それに対する代替形として、複数の個々の出力ビーム１０iが結合出力された後に残った集合出力ビーム８iを各場合にミラー要素５５における追加の反射によって水平に偏向し戻すか、又は水平を超えてさえも偏向することを可能とすることができる。
【０２７８】
下記では、放射線源モジュール２、特に出力結合光学ユニット９の異なる実施形態の更なる詳細を説明する。下記で説明する実施形態の詳細、特に制御可能な個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の制御可能分割の詳細、特にこの分割の制御の時間的詳細は、上記で記述した実施形態の詳細、特に光学構成要素４２の詳細及び／又は領域４３iへの分離平面３９の分割の詳細と任意に組み合わせることができる。
【０２７９】
放射線源モジュール２は、特に照明系１９の構成部分である。更に、照明系１９は、個々の出力ビーム１０iを異なるスキャナ３iの異なる物体視野１１iに案内するための複数Ｍ個のビーム案内光学ユニット１３iを含む。
【０２８０】
出力結合光学ユニット９は、特に照明デバイス１８の構成部分である。照明デバイス１８は、放射線源４又は一般的には原理的に複数の異なる放射線源４を含むことができる放射線源ユニットと共に照明系１９を形成する。
【０２８１】
投影露光系１の基本構成を図２３にここでもまた非常に概略的に例示している。投影露光系１の場合に、複数Ｍ個のスキャナ３iに対して、放射線源モジュール２、特に単一放射線源４によって照明放射線５が供給される。特に、単一高電力自由電子レーザ（ＦＥＬ）が放射線源４として機能する。そのような放射線源４によって放出される照明放射線５の全電力は、１ｋＷから３５ｋＷの範囲、特に１０ｋＷから２５ｋＷの範囲にあるとすることができる。
【０２８２】
図２４に示す変形により、スキャナ３iの各々にスキャナ１３２iが割り当てられる。スキャナ１３２iは、特にエネルギセンサである。スキャナ１３２iを用いて、個々の物体視野１１i、特に個々の像視野２３iに伝達される照明放射線５の強度又は線量を決定することができる。スキャナ１３２iは、特に照明放射線５の強度又は線量の継続的な決定を可能にする。これらのスキャナは、特に照明放射線５の強度又は線量の実時間の決定を可能にする。
【０２８３】
スキャナ１３２iは、信号送信方式で制御デバイス１３３に接続される。制御デバイス１３３自体は、出力結合光学ユニット９に信号送信方式で接続される。
【０２８４】
スキャナ１３２iと制御デバイス１３３を使用することで、出力結合光学ユニット９をフィードバックを用いて制御し、すなわち、閉ループ制御によって制御することができる。
【０２８５】
制御デバイス１３３は、コンピュータユニットを含むことができる。制御デバイス１３３は、放射線源４に信号送信方式で接続することができる。この制御デバイスは、特に、放射線源４によって放出される照明放射線５の強度を制御するように機能することができる。この目的のために別々の制御デバイスを設けることができる。
【０２８６】
ＦＥＬに関するコストは、その電力と共に徐々にしか増大せず、従って、コスト毎電力は、低電力を有するＦＥＬに関してよりも高電力ＦＥＬに関して有意に低いので、ＦＥＬは、特に複数のスキャナ３iを含む投影露光系１に適している。
【０２８７】
本発明により、個々のスキャナ３iに到達する放射線線量は、非常に正確に制御しなければならないことが認識されている。個々のスキャナ３iに到達する放射線線量の許容誤差又は許容変動は、特に最大でも１％、特に最大でも０．５％、特に最大でも０．３％、特に最大でも０．２％、特に最大でも０．１％、特に最大でも０．０５％である。
【０２８８】
線量は、特に、レチクル２２i上の点が、照明光学ユニット１７iによって照明される物体視野１１iの領域を通過する間の時間よりも速い時間スケールで制御しなければならない。この時間は、レチクル２２i上の点に光学的に共役なウェーハ２５i上の点が像視野２３iの対応する領域を通過するのに必要とされる時間と同一である。この領域を走査スロットとも呼ぶ。この時間は、通常は少なくとも１ｍｓ、特に少なくとも５ｍｓである。この場合に、この移動にわたる積分の結果としてウェーハ２５i上の点を照明する線量がもたらされ、従って、この線量を走査積分とも呼ぶ。線量制御は、特に、最大でも１ｍｓ、特に最大でも０．５ｍｓ、特に最大でも０．３ｍｓ、特に最大でも０．２ｍｓ、特に最大でも０．１ｍｓの時間スケールで行われる。
【０２８９】
更に、そのような高速線量制御では、この制御に向けて使用される機械構成要素を複数回加速及び減速しなくてもよい場合であれば有利であることも認識されている。
【０２９０】
下記で説明する個々のスキャナ３iに案内される放射線線量を適応化するための手段は、個々のスキャナ３i、特にその物体視野１１i、特にその像視野２３iに到達する強度の特に照明放射線の±１％まで、特に±５％まで、特に±１０％までの変更を可能にする。
【０２９１】
長い時間スケールではより強い線量の適応化が必要である可能性がある。この適応化は、適切な場合であれば追加の手段を用いて達成することができる。
【０２９２】
下記で説明する変形は、ＦＥＬによって放出される照明放射線５、特にその強度を例えば生成電子の個数を変更することにより、ＦＥＬの繰り返し周波数を変更することにより、又はＦＥＬの個々のパルスを省くことによって制御することができ、特に閉ループ制御によって制御することができるということを利用する。この制御、特に閉ループ制御では、放射線源４の周波数は、特に少なくとも１ＭＨｚ、特に少なくとも１０ＭＨｚ、特に少なくとも１００ＭＨｚである。この周波数は、１ＧＨｚまで、特に１０ＧＨｚまで、特に１００ＧＨｚまでとすることができる。電子は、特にレーザを用いた電極照射によって発生させることができる。レーザは、そのような電子源が使用される場合に強度が有利に制御可能であるようにヒステリシスなく非常に高速に制御することができる。
【０２９３】
異なるスキャナ３iに対する線量を互いに独立して設定することができるように、本発明は、ＦＥＬの強度制御可能性と、個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割比を変更するための手段とを使用する。ＦＥＬの全体強度と、個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割比とが閉ループ制御によって制御される場合に、各スキャナ３iに対する線量を閉ループ制御によって互いに独立して制御することができる。複数のスキャナ３iに対する線量の独立した閉ループ制御では、複数のスキャナ３iの間の分割比を単一自由度だけによって表すことができるならば十分であることが認識されている。更に、複数のスキャナ３iの独立した閉ループ制御では、複数のスキャナ間の分割比が時間的に可変であるだけで、制御可能でなくても十分とすることができることが認識されている。
【０２９４】
下記では、個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割比を変更するための手段の異なる変形を説明する。
【０２９５】
放射線源モジュール２、特に出力結合光学ユニット９の変形を図２５及び図２６を参照して下記で説明する。
【０２９６】
これらの図は、集合出力ビーム８を４つの個々の出力ビーム１０1から１０4に分割するのに使用される出力結合光学ユニット９を示している。これらの図は、主として本発明による概念を図解するのに寄与する。集合出力ビーム８は、そこから外れるいくつかの個々の出力ビーム１０iに分割することができる。個々の出力ビーム１０iの個数は、投影露光系１のスキャナ３iの個数Ｍに特に正確に対応する。
【０２９７】
出力結合光学ユニット９は、個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割比を変更するための手段を含む。図２５及び図２６に示す変形の場合に、この手段は、一般的に分離構成要素とも呼ぶ分離板１３４として具現化される。
【０２９８】
分離板１３４は、矩形様式で具現化される。この分離板は、照明放射線５のビーム経路内で固定配置される。
【０２９９】
分離板１３４は、特に構造化ミラーとして具現化される。このミラーは異なる領域１３５iを有する。
【０３００】
領域１３５iの各々は、スキャナ３iのうちの正確に１つのものに割り当てられる。領域１３５iは、特に、各場合にスキャナ３iのうちの特定の１つへのこれらの領域１３５i上に入射する照明放射線５の伝達をもたらすように具現化される。従って、分離板１３４を使用することで、集合出力ビーム８を個々の出力ビーム１０iに分割することができる。
【０３０１】
領域１３５iは、特に異なる向きを有する。これは、集合出力ビーム８が異なる領域１３５i上への異なる入射角を有するという効果を有する。それによって集合出力ビーム８を個々のスキャナ３iに特定的に割り当てられた個々の出力ビーム１０iに分割することが簡単な方式で可能になる。
【０３０２】
更に、出力結合光学ユニット９は回転多角形ミラー１３６を有する。
【０３０３】
これらの図における多角形ミラー１３６の例示は、一例としてのものであると理解しなければならない。この例示は、根底にある概念を説明するのに寄与するに過ぎない。実際の多角形ミラー１３６は、通常は多数の側面を有する。
【０３０４】
従って、この変形では、出力結合光学ユニット９は、回転要素と、多角形ミラー１３６と、固定要素と、個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の場所依存の分割比が与えられた分離板１３４とを含む。
【０３０５】
回転多角形ミラー１３６は、放射線源４と分離板１３４の間、特にビーム成形光学ユニット７と分離板１３４の間のビーム経路に配置される。
【０３０６】
多角形ミラー１３６は、集合出力ビーム８が、各場合に多角形ミラー１３６の反射側面のうちの１つから分離板１３４に反射され、そこで照明領域１３７を照明するように照明放射線５のビーム経路に配置される。照明領域１３７は、ストリップ形状様式で具現化される。照明領域１３７の別の形状も同じく可能であり、下記でより一層詳細に説明する。照明領域１３７の正確な形状は、ビーム成形光学ユニット７及び／又は多角形ミラー１３６を用いて決定することができる。
【０３０７】
図２５及び図２６に示す変形の場合に、照明領域１３７は、その長辺が分離板１３４の幅全体にわたっている状態で延びる。それに対して、垂直な方向には、照明領域１３７は、分離板１３４の部分領域しか覆わない。照明領域１３７は、特に、分離板１３４の長さ、すなわち、長辺に対して最大で１：２、特に最大で１：３、特に最大で１：５、特に最大で１：１０の幅の比を有する幅を有する。
【０３０８】
多角形ミラー１３６は回転可能に装着される。このミラーは、特にその側面の全てと平行に延びる中心長手軸の周りに回転可能に装着される。
【０３０９】
多角形ミラー１３６の変位、すなわち、回転に向けて、特にモータの形態にあるアクチュエータを有する制御ユニット（図には例示していない）が設けられる。多角形ミラー１３６の回転、特にその回転速度は、制御可能とすることができる。代替実施形態において、多角形ミラー１３６は、固定的に予め定義された制御不能な回転速度を有する。多角形ミラー１３６の回転速度は、必ずしも正確に一定に保つ必要はない。多角形ミラーの現在位置を決定するための手段が存在する場合に、多角形ミラー１３６は、若干変動する回転速度を有することができる。
【０３１０】
多角形ミラー１３６の回転方向１３８の回転は、分離板１３４に対する変位方向１３９の照明領域１３７の変位、特にシフトをもたらす。従って、多角形ミラー１３６を使用することで、分離板１３４上で照明領域１３７をシフトさせることが可能である。分離板１３４上における照明領域１３７の相対位置、従って、個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割比を特に周期ＴVarで周期的に変更することができる。
【０３１１】
分離板１３４に対する照明領域１３７の変位の場合に異なる領域１３５i上への集合出力ビーム８の入射角の変動を補償するために、領域１３５iに屈折力を与えることができる。特に、図２６に示すｘ軸に沿って、すなわち、変位方向１３９と平行に領域１３５iに屈折力を与えることを可能とすることができる。これに代えて又はこれに加えて、図２６に例示的に略示するように、個々の出力ビーム１０iの各々に対して、特にミラーの形態にあり、個々の出力ビーム１０iのそれぞれを分離板１３４からスキャナ３iのうちの１つに伝達するように機能する追加の光学要素１４０を設けることができる。この光学要素１４０に、各場合に屈折力を与えることができる。光学要素１４０は、結像光学ユニット１５４の構成部分を形成する。結像光学ユニット１５４、特に光学要素１４０は、出力結合光学ユニット９の構成部分を形成することができる。光学要素１４０を使用することで、スキャナ３i内への個々の出力ビーム１０iの入射点が、分離板１３４上への集合出力ビーム８の入射点に依存せず、特に照明領域１３７の変位方向１３９の位置に依存しないことを保証することができる。
【０３１２】
多角形ミラー１３６の回転中に、反射側面上への集合出力ビーム８の入射角は変化する。良好な近似で、多角形ミラー１３６上の集合出力ビーム８の最大入射角と最小入射角の間の差は、このミラー１３６の側面の個数の逆数に比例する。多角形ミラー１３６がより多くの側面を有する程、多角形ミラー１３６上への集合出力ビーム８の異なる入射角の間隔は小さい。多角形ミラー１３６上への集合出力ビーム８の入射角は、反射率に対して影響を有する。多角形ミラー１３６が最小反射率を有することを確実にするために、最大許容入射角を予め定義することができる。それとは逆に、最小入射角を予め定義することができる。最大入射角と最小入射角の間の１０°の差が与えられると、多角形ミラー１３６の１３６個の側面個数がもたらされる。
【０３１３】
多角形ミラー１３６の側面個数は、特に少なくとも１２、特に少なくとも１８、特に少なくとも２４、特に少なくとも１３６である。この個数は、１２０まで、特に１８０まで、特に３６０までとすることができる。
【０３１４】
ファセットとも呼ぶ多角形ミラー１３６の側面の個数を増大することにより、多角形ミラー１３６の必要とされる回転速度を低減することができる。
【０３１５】
分離板１３４の予め定義されたサイズが与えられると、多角形ミラー１３６の側面の個数が多い程、多角形ミラー１３６と分離板１３４の間の距離を長くしなければならない。多角形ミラーは、特に、その回転中に照明領域１３７が各場合に全体の分離板１３４にわたって掃引するように具現化かつ配置される。従って、個々のファセットの回転角は、分離板１３４の変位方向１３９の寸法と、分離板１３４と多角形ミラー１３６の間の距離とに直接に関連付けられる。６４個のファセットを有し、多角形ミラーと分離板１３４の間に１ｍの距離を有する多角形ミラー１３６では、変位方向１３９に掃引される領域に対して２００ｍｍ前後の長さがもたらされる。良好な近似で、これらの表示の大きさを他の幾何学形状に対してスケーリングすることができ、すなわち、変位方向１３９に掃引される領域の長さは、多角形ミラー１３６と分離板１３４の間の距離に比例し、多角形ミラーのファセットの個数に反比例する。
【０３１６】
本発明の一代替形により、特にミラー１４１の形態にある更なる構成要素を多角形ミラー１３６と分離構成要素１３４の間に配置することができる。ミラー１４１は、多角形ミラー１３６によって引き起こされる偏向角を増大させるためなどに機能する。
【０３１７】
偏向角の増大は、多角形ミラー１３６の回転中に照明領域１３７が分離板１３４全体にわたって掃引することを確実にするのに望ましい場合がある。それによって分離板１３４の実施形態及び／又は配置を多角形ミラー１３６のファセットの個数から切り離すことが可能になる。
【０３１８】
更に、ミラー１４１を用いて、個々の反射中に照明放射線が分離板１３４に向う途中で偏向される際の最大偏向角を低減することができる。全偏向が複数の部分反射の間で分配されることによって伝達率を高めることができる。
【０３１９】
ミラー１４１が多角形ミラー１３６と分離板１３４の間のビーム経路に配置される対応する代替形を図６４に略示している。図示の変形の場合に、集合出力ビームは、多角形ミラー１３６の例示する位置で多角形ミラー１３６の側面上に角度αで入射し、すなわち、全体で２αだけ偏向される。
【０３２０】
ミラー１４１は、多角形ミラー１３６の側面で反射された集合出力ビーム８が、ミラー１４１において角度２αだけ偏向されるように多角形ミラー１３６に対して配置される。
【０３２１】
ミラー１４１は曲面を有する。ミラー１４１が正確に偏向角の２倍化をもたらすことが意図される場合に、ミラー１４１の面形状は、次の微分方程式の解としてもたらされる。
【数２８】
0006684284.tif 000029
【０３２２】
この微分方程式は、次式の形態の解の１パラメータ族を有する。
【数２９】
0006684284.tif 000030
【０３２３】
偏向角を一般的に倍率ｆだけ増大させることが意図される場合に、次の微分方程式の解としての面形状がもたらされる。
【数３０】
0006684284.tif 000031
【０３２４】
そのような面を有するミラー１４１は、予め定義された平行移動による角度増大構成要素を形成する。角度増大構成要素の場合に、特に有効入射角と反射角とが互いに比例する。
【０３２５】
原理的には、ミラー１４１は、別の面形状を有することができる。これは、特に入射角と反射角の間の比例関係が重要ではない場合に可能である。
【０３２６】
原理的には、倍率ｆは１よりも小さいとすることができる。この場合に、一般的に増大＜１である角度増大構成要素と見なされる角度増大構成要素を含む。
【０３２７】
図２５及び図５に示す例示的実施形態の場合に、多角形ミラー１３６の回転は、変位方向１３９に沿った照明領域１３７のシフトだけではなく、分離板１３４上への集合出力ビーム８の入射角の変化ももたらす。そのような入射角の変更は望ましくない可能性がある。言い換えれば、集合出力ビームを平行にオフセットすることができることが有利である場合がある。この場合に、分離板１３４上への集合出力ビーム８の入射角の変化が発生することなく照明領域１３７を分離板１３４に対して変位方向１３９に変位させることができる。
【０３２８】
そのようなソリューションに関する変形を図６２に略示している。この変形により、多角形ミラー１３６と分離板１３４の間のビーム経路に起動可能平面ミラー１４２が配置される。この原理を図解するために、照明放射線５の２つの異なるビーム経路を多角形ミラー１３６と起動可能平面ミラー１４２との異なる位置と共に例示している。
【０３２９】
それに対する代替形を図６３に例示している。この代替形により、起動可能平面ミラー１４２の代わりに、特にミラー１４３の形態にある屈折力を有する光学構成要素が設けられる。ミラー１４３は、図６３の作図面内の放物線によって表すことができる形状を有する放射線反射面を有する。図６３の作図面に対して垂直な方向には、ミラー１４３は、曲率のない方式で具現化することができる。ミラー１４３の放射線反射面は、特に一般的な円柱側面断面の形状を有することができる。この場合に、一般的な円柱という用語は、２つの平行平面合同面、すなわち、底面及び上面と側面とによって境界が定められた本体を表している。側面は、特に平行な直線によって形成される。側面は、特に、平面曲線が曲線の平面に位置しない直線に沿ってシフトされることによって発生させることができる。ミラー１４３で反射された個々の出力ビーム１０iは、特に予め定義された方向と平行又は少なくとも実質的に平行に進行する。ミラー１４３は、照明放射線５のビーム経路上に固定配置される。
【０３３０】
ミラー１４３は、好ましくは、多角形ミラー１３６上の照明放射線５の入射点Ｐが放物線のフォーカスの場所に正確に位置するように多角形ミラー１３６に対して配置される。この場合に、望ましい平行オフセット振幅を多角形ミラー１３６の偏向角間隔で割り算したものから放物線の焦点距離ｆがもたらされる。
【０３３１】
集合出力ビーム８は、図６３の作図面内で伝播方向に対して垂直な方向に有限の広がりを有するので、ミラー１４３によって反射された光線の全てが放物線を軸線方向に平行な方式で射出することになるわけではない。従って、集合出力ビーム８をこの方向に最小可能広がりを有するように成形することが有利である。集合出力ビーム８は、図６３の作図面に対して垂直な方向には大きい広がりを有することができる。集合出力ビーム８のそのような成形は、特にビーム成形光学ユニット７を用いて達成することができる。図６３の作図面内の集合出力ビーム８の広がりは、有利なことにミラー１４３の放物線の焦点距離の１／５よりも小さく、特に焦点距離の１／１０よりも小さく、特に１／２５よりも小さい。図６３の作図面に対して垂直な集合出力ビーム８の広がりは、有利なことに作図面内の広がりの大きさの少なくとも５倍、特にこの大きさの少なくとも１０倍、特にこの大きさの少なくとも２０倍である。
【０３３２】
集合出力ビーム８は、ビーム成形光学ユニット７により、すなわち、特に出力結合光学ユニット９上への入射の前に細長断面を有するように成形される。出力結合光学ユニット９上への入射時の集合出力ビーム８の断面は、特に、集合出力ビーム８の断面の長軸の長さと短軸の長さとの少なくとも２：１、特に少なくとも３：１、特に少なくとも５：１、特に少なくとも１０：１の比によって定義されるアスペクト比を有する。
【０３３３】
変位方向１３９と、集合出力ビーム８の断面の長軸との位置合わせとは、特に互いに垂直に向けられる。
【０３３４】
以下では、照明領域１３７内の照明放射線５の強度は、変位方向１３９に対して垂直な方向の位置に依存しないと仮定する。この仮定は、例えば、集合出力ビーム８がこの方向、すなわち、ｙ方向に均一化されていることによって得られる。この均一化は、例えば、ビーム成形光学ユニット７を用いて達成することができる。
【０３３５】
集合出力ビーム８が垂直方向、すなわち、変位方向１３９に対して垂直な方向に均一化されるという仮定は、基本概念の実施には必要ではない。集合出力ビーム８の強度の垂直縁部の低下は、例えば同量の放射線エネルギを収集又は反射するために分離板１３４の上縁及び下縁での、すなわち、変位方向１３９に対して垂直である領域１３５iを幅広にすることによって補償することができる。
【０３３６】
下記では、図５３、図５４、図５４Ａ、及び図５４Ｂを参照して、放射線源４の強度を望ましい線量と分割比の時間プロファイルとに依存してどのように変更することができるかに関して例を用いて提示する。
【０３３７】
簡略化の目的で、これらの図は、２つの個々の出力ビーム１０i、１０i+1への入射ビームの分割の場合のみを示している。これは、多数の個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の分割からの抜粋として理解することができる。
【０３３８】
図５３は、２つの領域１３５i、１３５i+1を有する分離板１３４、及びそれに対して変位方向１３９にシフトされた照明領域１３７からの抜粋図を示している。概念を図解するために、異なる領域１３５i、１３５i+1を異なる破線を用いてハッチングした。これらの破線を図５４においても再度用いている。この図は、照明領域１３７が分離板１３４に対して変位方向１３９に沿って周期的に変位した場合に、２つの個々の出力ビーム１０i、１０i+1への入射ビームの強度の分割比がどのように変化するかを示している。図５４は、更に分割比の変動の周期ＴVarの持続時間を示している。
【０３３９】
スキャナ３iに対する設定値線量がスキャナ３i+1に対する設定値線量よりも多い場合に、放射線源４の電力は、例えば図５５Ａに示すように制御しなければならない。この電力は、特に、個々の出力ビーム１０i+1の個々の強度に対する個々の出力ビーム１０iの個々の強度の比が最大である時点で最大値を取る。それとは逆に、この電力は、各場合にこの比が最小である時点で最小値を取る。
【０３４０】
上述の場合とは逆に、スキャナ３iに対する設定値線量がスキャナ３i+1に対する設定値線量よりも少ない場合に、放射線源４の電力は、例えば図５５Ｂに示すように制御しなければならない。この場合に、電力は、個々の出力ビーム１０i+1の個々の強度に対する個々の出力ビーム１０iの個々の強度の比が最大である時点で最小値を取る。それとは逆に、放射線源４の電力は、この比が最小である時に最大値を取る。
【０３４１】
図５５Ａ及び図５５Ｂに示す放射線源４の電力のプロファイルは、純粋に例示的であることを理解しなければならない。個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の分割比に依存する放射線源４の電力の適切な制御を使用することにより、図示したようにスキャナ３iの全てに対して基本的に任意の設定値線量を設定することができる。これは、特に、周期ＴVarを再分割する部分間隔の個数ｋが十分に大きい場合に可能である。これに、特に、部分間隔の個数ｋがスキャナ３iの個数Ｍに少なくとも同一の場合に可能である。
【０３４２】
下記では、分離板１３４の異なる変形を例示的な図２７から図３７を参照して説明する。
【０３４３】
図２７は、４つの領域１３５1から１３５4を有する分離板１３４を略示している。異なる領域１３５1から１３５4は、上述のように別々の個々の出力ビーム１０1から１０4を４つの異なるスキャナ３1から３4に伝達するように機能する。
【０３４４】
領域１３５iは、各場合にｘ方向の位置に依存するｙ方向広がりを有する。この場合に、ｘ方向は、変位方向１３９に対向する。ｙ方向は、変位方向１３９に対して垂直である。
【０３４５】
分離板１３４がその広がり全体にわたって一定の反射率を有する場合に、異なる領域１３５iから異なるスキャナ３iに反射される個々の出力ビーム１０iの個々の強度は、集合出力ビーム８によって照明される領域１３５iの部分面積に関して直接に依存し、特に、正比例する。この部分面積は、照明領域１３７とそれぞれの領域１３５iとの交差点、すなわち、重ね合わせ領域によって正確に与えられる。この面積、従って、個々の出力ビーム１０iの個々の強度は、照明領域１３７の変位方向１３９の変位によって変更することができる。特に、個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割、すなわち、個々の強度への全体強度の分割比は、分離板１３４に対する照明領域１３７の変位によって変更することができる。
【０３４６】
分離板１３４上における照明領域１３７の２つの異なる配置（Ａ，Ｂ）を図２７に例示している。配置Ａは、個々の出力ビーム１０1の個々の強度の最小値に正確に対応する。個々の出力ビーム１０3は、ほぼ照明領域１３７の位置Ａにおいて最大値を有する。位置Ｂでは状況が正確に反対である。この位置では個々の出力ビーム１０1が最大値を有し、それに対して個々の出力ビーム１０3は位置Ｂでは最小値を有する。個々の出力ビーム１０2及び１０4は、各場合に２つの位置Ａ、Ｂにおいて中間値を有する。
【０３４７】
分離板１３４のこの代替形の場合に、領域１３５iは、分離板１３４の直線縁部を除き、各場合に三角関数、特に正弦関数によって表すことができる境界１４４ijを有する。この場合の添字ｉ、ｊは、それぞれ隣接する領域１３５i、１３５jの添字を示している。
【０３４８】
特にこの代替形では、境界１４４ijを連続関数によって表すことができる。この代替形では、領域１３５iのｙ方向広がりは、全ての点でｘ方向の最小値よりも大きい。この最小値は、分離板１３４の全ｙ方向広がりの約１２％である。別の最小値も同じく可能である。分離板１３４、特に異なる領域１３５iへのその分割のそのような実施形態の場合に、分離板１３４に対する照明領域１３７の全ての配置に関して集合出力ビーム８の全体強度の１２％の最小分量が個々のスキャナ３iの各々に案内されることが確実にされる。特に、多角形ミラー１３６の全ての変位位置、すなわち、その変位の全ての時点に関して、個々の出力ビーム１０iの各々が、集合出力ビーム８の全体強度の少なくとも１２％、又は全ての個々の出力ビーム１０iの個々の平均強度の少なくとも４８％を有する個々の強度を有することが確実にされる。
【０３４９】
一般的に、分離板１３４は、好ましくは、個々の出力ビーム１０iの少なくとも５０％、特に少なくとも７０％、特に少なくとも９０％、特に１００％の分量が、多角形ミラー１３６の変位の周期ＴVarの持続時間のうちの少なくとも５０％中に全ての個々の出力ビーム１０iの個々の平均強度の少なくとも１０％である個々の強度を有するように具現化される。
【０３５０】
下記では、分離板１３４の１つの好ましい構成の代替特徴を説明する。個々の出力ビーム１０iの各々に関して、分割分量の時間プロファイル、すなわち、集合出力ビーム８の強度のうちのどれ程の分量が関連の個々の出力ビーム１０iに伝達されるかを周期ＴVarの持続時間にわたって決定することができる。そこから、個々の出力ビーム１０iの各々に関して、分割分量の平均値、分散、及び標準偏差を決定することができる。分散は、標準偏差の二乗に等しい。好ましくは、個々の出力ビーム１０iのうちの少なくとも５０％、特に少なくとも７０％、特に少なくとも９０％、特に１００％の分量が、次に、対応する分割分量の平均値の半分よりも小さい標準偏差を有する。
【０３５１】
一般的に、分離板１３４の１つの有利な構成、特に領域１３５iへのその分割は、以下のように特徴付けることができる。
【０３５２】
Ｍをスキャナ３iの個数とする。上述のようにｘ座標は、照明領域１３７を分離板１３４に対して変位させる変位方向１３９と平行とし、ｙ座標は、ｘ座標に対して垂直とし、特に、集合出力ビーム８によって照明される照明領域１３７が張られる座標とする。以下の考察では、分離板１３４のｘ方向寸法及びｙ方向寸法を１に対して正規化する。この正規化は、単純なスケーリングによって達成することができる。
【０３５３】
これらの仮定を使用すると、個々の領域１３５iの平均ｙ広がり、すなわち、ｘ方向に平均されたｙ広がりが１／Ｍとしてもたらされる。
【０３５４】
更に、ａを特定の領域１３５iの最大ｙ広がりとし、ｂを最小ｙ広がりとし、それによって次式が導出される。ａ≧１／Ｍ≧ｂ
【０３５５】
最後に、Ａを特定の領域１３５iのｙ広がりがａ／２＋１／（２Ｍ）よりも大きいｘ座標の分量とし、Ｂをｙ広がりがａ／２＋１／（２Ｍ）よりも小さい関連の領域１３５iのｘ座標の分量とする。この場合に、分離板の有利な分割を次式の特性によって特徴付けることができる。
Ｍ≦８に対してＡ＋Ｂ＜１／２、かつ
Ｍ≧８に対してＡ＋Ｂ＜４／Ｍ
【０３５６】
例示的には、ｘ方向の広がりにわたる領域１３５iのｙ広がりは、可能な限り各場合に僅かしか変化しない値、特に実質的に一定の値を有し、少数の点でしか上方又は下方の異常値を持たない。
【０３５７】
図２８Ａは、分離板１３４の代替実施形態を略示している。図２８Ａに示す分離板１３４の実施形態は、集合出力ビーム８を３つの個々の出力ビーム１０1、１０2、及び１０3に分割するように機能する。この場合に、分離板１３４は、３つの領域１３５1、１３５2、及び１３５3を有する。この実施形態において、個々の領域１３５iのうちで照明領域１３７によって覆われた部分領域の部分面積の照明領域１３７の変位方向１３９の位置に依存する予め定義された公称値からの偏差を各場合に三角関数の和によって表すことができる。公称値は、特に、個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の均一な分割に対応する平均値とすることができる。
【０３５８】
下記では、出力結合光学ユニット９と、照明放射線５のスキャナ３i間での分割を制御する方法との更なる態様を説明する。
【０３５９】
一般的に、出力結合光学ユニット９は、放射線源４からの照明放射線５、特に、生ビーム６から特にビーム成形光学ユニット７を用いて成形することができる集合出力ビーム８を個々のスキャナ３iに案内される個々の出力ビーム１０iの間で分割するように機能する。特に、個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割比を出力結合光学ユニット９を用いて変更し、特に制御し、特に閉ループ制御によって制御することができる。それによって個々のスキャナ３i間での照明放射線５の全エネルギの分配を変更し、特に制御し、特に閉ループ制御によって制御することができる。
【０３６０】
個々のスキャナ３i間での照明放射線５の全エネルギの分割は、パラメータｐに依存してｉ番目のスキャナ３iに案内される全エネルギの分量を示す関数ｆi（ｐ）によって表すことができる。パラメータｐは、出力結合光学ユニット９の設定、特に分離板１３４上における照明領域１３７の相対配置、又は出力結合光学ユニット９の要素の設定に依存する異なる個々の出力ビーム１０iに対する照明領域１３７の透過率を一般化された形式で表している。従って、個々の強度への全体強度の分割比の変動は、パラメータｐの変化と、ｆi（ｐ）の関連の変化とによって表すことができる。
【０３６１】
パラメータｐに対して時間プロファイルｐ（ｔ）が設定される。ｐの変化は、多くの場合に機械的変位に関連付けられるので、ｐ（ｔ）は、連続関数であることが多くの場合に有利であり、及び／又は必要でさえある。しかし、本発明の洞察では、ある一定の期間にわたってパラメータｐが特定の値に設定され、次いで、異なる値に瞬時に変化されるならば十分である。ｐの時間的変動のためのこの手法は説明を容易にし、下記ではこの手法を使用する。
【０３６２】
パラメータｐは、各場合にある一定の期間に対して設定される。次いで、異なる期間にわたって平均を取ることにより、走査積分がもたらされる。パラメータｐの時間的変動の可能性、特に異なる期間内でパラメータｐを別様に選択する可能性は、自由度数をある周期にわたって平均された全てのスキャナ３iの全エネルギの分布を実質的に自由に選択することができるほど十分に有意とすることができることを示すことができた。実際には、この選択は、照明領域１３７を分離板１３４に対して変位させること、特に一連の異なる照明領域１３７を分離板１３４上で順次照明することによって行うことができる。分離板１３４上での照明領域１３７の相対位置を変更することにより、個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割比を変更することができる。
【０３６３】
異なるソリューションは、例えば、個々の出力ビーム１０iの平均標準強度から進んでこれらの個々の出力ビーム１０iの個々の強度を減衰させることのみしかできないか否か、又は異なるスキャナ３i間でのエネルギの再分配が可能であるか否かにおいて異なる。これは、一般的に出力結合光学ユニット９のいわゆるレバーによって記述することができる。以下ではこのレバーを文字ｍで表示する。
【０３６４】
出力結合光学ユニット９の起動なしに、各場合に集合出力ビーム８の電力の固定の基準分量が、出力結合光学ユニット９によって個々の出力ビーム１０iのうちの特定の１つに向けられる。Ｍ個の個々の出力ビーム１０iが与えられ、特に、スキャナ３iが同一であり、ウェーハ２５iの露光に向けて同一の処理がこれらのウェーハに対して実施される場合に、この分量を１／Ｍとすることができる。特に、スキャナ３iの集合が異なるタイプから構成される場合に、基準分量は１／Ｍに等しくないとすることができる。レバーｍは、ある個々の出力ビーム１０iの基準分量からのこの個々の出力ビーム１０iの調節可能分量の最大相対偏差を表している。以下では、レバーｍは、最大相対偏差の絶対値を表し、すなわち、ある一定のｍ値の表示は、この分量（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ）をｍだけ増大させること及びこの分量をｍだけ低減することの両方が可能であるという情報を必ずしも含むわけではない。
【０３６５】
更に、個々のスキャナ３iに案内される照明放射線５の再分配の場合に、集合出力ビーム８の全エネルギが一定である場合にスキャナ３iのうちの特定の１つに案内されるエネルギ量の増加が、他のスキャナ３j、ｊ≠ｉ（ｊがｉに等しくない）に全体的に案内されるエネルギの量の減少を余儀なくもたらすことが認識されている。
【０３６６】
予め定義された個数Ｍのスキャナ３iに照明放射線５の予め定義された走査積分線量ｙを供給するタスクを数学的に表し、関数ｆi（ｐ）を用いて解くことができる。走査周期、すなわち、ウェーハ２５i上の点が走査スロットを通過するのに必要とされる時間がｋ個の間隔に分割され、ｋ番目の間隔内の集合出力ビーム８の全体強度がｚkによって表示される場合に、ｉ番目のスキャナ３iに案内される放射線線量ｙiを次式として表現することができる。
【数３１】
0006684284.tif 000032
ｉ＝１，．．．，Ｍ
【０３６７】
式中のＭは、スキャナ３iの全個数を示している。
【０３６８】
個々のスキャナ３i間でのエネルギの再分配が、スキャナ３iに案内される照明放射線５の全絶対エネルギ値を一定に留める場合に、個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の分割に関係なく、すなわち、パラメータｐによって表される出力結合光学ユニット９の設定に関係なく次式が成り立つ。
【数３２】
0006684284.tif 000033
【０３６９】
本発明により、実質的に任意に予め定義される望ましい線量｛ｙi｝の集合に対して、これらの望ましい線量を設定することができるための解｛ｐk｝、すなわち、ｋ個の間隔内の一連のパラメータ値ｐが存在するためには出力結合光学ユニット９をどのように設計しなければならないかを示すことができた。これは、関数｛ｆi｝によって数学的に表現される。
【０３７０】
更に、与えられた関数｛ｆi｝に対する解｛ｐk｝を望ましい線量｛ｙi｝から計算するために、出力結合光学ユニット９をどのように制御することができるかを示すことができた。
【０３７１】
Ｍ個のスキャナ３iを含む投影露光系１内でＭ個の望ましい予め定義された線量を設定するために、すなわち、スキャナ特定の望ましい予め定義された線量を設定するためには、走査周期をＭ個の間隔ｋに再分割するだけで十分であることを示すことができた。
【０３７２】
Ｍ個のスキャナ３iに対して任意の望ましい線量を設定するために集合出力ビーム８の分割をどのように表すことができるかに関する単純な変形は、走査間隔をＭ個の互いに素な間隔に分離し、各場合に正確に１つの間隔ｐiにおいて関数ｆi（ｐk）が適切に選択され、一方、これらの関数ｆi（ｐk）が残りの間隔ｐj、ｊ≠ｉ（ｊがｉに等しくない）において一定であるように関数ｆi（ｐk）を選択することにある。
【０３７３】
有利なことに、関数ｆi（ｐ）は、少なくとも実際に使用されるｐ値に対して連続的であり、その理由は、それによって有利に達成することができることが、パラメータｐの実際の設定において、すなわち、アクチュエータを用いた分離板１３４に対する照明領域１３７の変位において、設定値からの小さい偏差が、設定値分割比からの個々の出力ビーム１０iに対する集合出力ビーム８の実際の分割比の大きい偏差を引き起こさないからである。１よりも小さいか又は等しい全てのｐ値に対して、全ての関数ｆi（ｐ）の和は有利に１に等しい。個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の対応する分割、すなわち、関数ｆi（ｐ）の対応するプロファイルを図６０に例示している。
【０３７４】
個々の出力ビーム１０iの個々の強度の平均公称値ｆに対する強度増大を図６０に記載の関数ｆi（ｐ）のプロファイルを用いて特に簡単な方式で設定することはできるが、公称値ｆ*から進んで指定外変動を両方の方向に有する間隔ｐk内の関数ｆi（ｐ）を形成することが有利である場合がある。これを図６１に例示している。
【０３７５】
ｐの値がｉ番目の間隔から平均値を差し引いたものの間に指定され、ｘiのようなｘiが、この間隔中にｉ番目のスキャナ３iに案内される個々の出力ビーム１０iの個々の強度が関連のこの平均値ｘiに対してどのように変化するかを直接に示す場合に、関数ｆiは、以下の簡単な形式を取る。
【数３３】
0006684284.tif 000034
ここで、ｉ＝ｋに対してδik＝１であり、ｉ≠ｋ（ｉがｋに等しくない）に対してδik＝０である。
【０３７６】
１つの重要な疑問は、ターゲット値ｙiの特定の範囲を設定することができるためには変数ｘiが最大でどのような値を取ることができなければならないかということである。実際の実施では、この疑問は、異なるスキャナ３iに対して照明放射線の望ましい線量の予め定義された範囲を設定することができるためには出力結合光学ユニット９の設定範囲がどれ程有意になければならないかという疑問に対応する。この設定範囲は、上記で導入したレバーｍの変数によって表される。
【０３７７】
一般性を制限することなく、−１≦ｙi≦１である任意のｙiを設定可能であることが意図されると仮定すると、マニピュレータの必要設定範囲ｍが次式によって与えられる。
【数３４】
0006684284.tif 000035
【０３７８】
上述したように、レバーｍは、基準分割比からの実際の分割比の最大相対偏差の絶対値を示している。相対偏差を上方と下方の両方に取得することができる場合を対称と呼ぶ。上述の計算式は、対称の場合を表している。別の極端な形式として、相対偏差ｍは、上方又は下方のいずれかだけにしか取得することができない。マニピュレータの必要設定範囲Ｍを以下の表に要約する。
【表１】
0006684284.tif 000036
【０３７９】
上述のように、上の式の正規化は、走査周期にわたって積分された個々の出力ビーム１０iのうちの各々の最大可能独立分量変更が１に等しいように設定されるようなものである。必要なレバーｍは、１よりも大きく、従って、瞬間分割比を走査周期にわたって積分された分割比の予め定義された値よりも有意に変化させることができなければならない範囲が基準値から外れることが許されることを示している。従って、ｍの最小値は、目的によって一意的に予め定義される。
【０３８０】
Ｍ−１個の間隔を十分とすることができる場合であっても、走査周期をＭ個の間隔に分割することが通常は好適であることが認識されている。これは、特に、必要設定範囲が有意に小さくなるという利点を有する。更に、この場合に、解が常に存在する。
【０３８１】
走査周期は、Ｍ個よりも多い間隔に分割することができる。走査周期は、特にＭの整数倍個の間隔に分割することができる。個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の分割を変更することができる速度から個々の間隔の最短持続時間に対する下限がもたらされる。
【０３８２】
個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の分割比の変動の周期ＴVarを分割する互いに素な間隔の個数が投影露光系１の異なるスキャナ３iの個数Ｍに正確に対応する場合に、最終的に対称実施形態と非対称実施形態の間に本質的な差は存在しない。非対称実施形態の場合は設定範囲ｍが２倍大きいが、その見返りとしてｍに対して０という値しか必要とされない。対称実施形態の場合に、ｍは半分の大きさであるが、その見返りに−ｍから＋ｍまでの値が必要である。マニピュレータの設定範囲ｍを設定するための上の式は、ｙiに対する解が特定の範囲に存在することを確実にする。この解は、最適化中に更に明示的にも構成される。従って、後の時点である一定の強度分布を設定することが意図される場合にこの解を使用することも常に可能である。
【０３８３】
許容されるダイバーシティ｛ｙi｝の縁部には、通常は単一解｛ｙk｝しか存在しないが、許容範囲のｙiに対して少なくともＭ個の互いに素な間隔への周期ＴVarの分割の場合は、通常は考えられる解の無限集合が存在する。最適な１又は複数の解を選択する場合は、機械的境界条件を考慮することができる。一例として、マニピュレータを可能な限り小さくしか移動しなくてもよいようにする要望を考慮することができる。
【０３８４】
相応に設計された分離板１３４の特定の実施形態を図２９及び図３０に例示しており、ここではこれらの図の説明を参照されたい。図２９に記載の分離板１３４の変形は、設定範囲ｍ＝０．９を有する。図９に示す変形は、設定範囲ｍ＝２を有する。
【０３８５】
代替変形により、関数ｆi（ｐ）は、非線形プロファイルを有する。例えば、Ｍ＝３に対して、以下の関数を関数ｆi（ｐ）として選択することができる。
ｆ1（ｐ）＝ｃｏｓ  ｐ、ｆ2（ｐ）＝ｓｉｎ  ｐ及びｆ3（ｐ）＝−ｃｏｓ  ｐ−ｓｉｎ  ｐ
【０３８６】
代替の可能性は以下の通りである。
ｆ1（ｐ）＝ｃｏｓ  ｐ、ｆ2（ｐ）＝ｃｏｓ（ｐ＋２π：３）、及びｆ3（ｐ）＝ｃｏｓ（ｐ＋４π：３）．
【０３８７】
両方の代替形において次式が成り立つ：
【数３５】
0006684284.tif 000037
【０３８８】
両方の代替形において、２つの互いに素な間隔への周期ＴVarの分割を用いて望ましいエネルギ分布ｙ1及びｙ2を設定することができ、この場合に、ｙ3＝−ｙ1−ｙ2である。ｐ1及びｐ2の可能な入れ替えを除いて、一意的な解がもたらされ、第１の例に対して：
【数３６】
0006684284.tif 000038
【数３７】
0006684284.tif 000039
かつ第２の例に対して：
【数３８】
0006684284.tif 000040
【数３９】
0006684284.tif 000041
である。
【０３８９】
しかし、ｙ1、ｙ2、及びｙ3＝−ｙ1−ｙ2がある一定の限度内にある場合にのみ解が存在する。
【０３９０】
マニピュレータが、関数ｆi（ｐ）に先行する前因子として機能するレバーｍを有する場合は、−１≦ｙi≦１である任意のｙiを設定することができることを示すことができた。異なる場合に対して必要とされるレバーｍを下記の表内に要約する。
【表２】
0006684284.tif 000042
【０３９１】
更に、Ｍ＝ｑ＋２個のスキャナ３iに対してｃi＝２πｉ／（ｑ＋２）、ｉ＝１．．．Ｍ、及びｑが奇数である関数ｆi（ｘ）＝ｃｏｓq（ｘ＋ｃi）は常に解を表すことを示すことができた。言い換えれば、この関数族｛ｆi｝は、Ｍ＝ｑ＋２個のスキャナ３iを含む投影露光系１に関する分離板１３４の分割の可能性を示している。ｑ＝１、３、５、及び７に対する関数ｆi（ｐ）＝ｃｏｓq（ｐ＋ｃi）の形式を図６５Ａから図６５Ｄに例示している。別々の領域１３５iへの分離板１３４の対応する逸脱を図２８Ａから図２８Ｄに例示している。
【０３９２】
例として、指数ｑが大きい程、関数ｆi（ｐ）がより局在化されることが明らかになる。実際には、これは、関数ｆi（ｐ）が局在化される程、個々のスキャナ３iを互いに独立してより良好に駆動することができることを意味する。
【０３９３】
分離板１３４の更なる代替形を図２９及び図３０に例示している。これらの代替形では、境界１４４ijは、各場合にセクション的に直線に具現化される。分離板１３４は、変位方向１３９に各場合に領域１３５iの相対分量が連続的に変動する４つの領域を実質的に有する。変位方向１３９に互いに接する領域の間では、変位方向１３９に対して垂直な方向の領域１３５iの広がりの急激な変化が発生する。
【０３９４】
図２９に記載の代替形と図３０に記載の代替形とは、設定範囲又はレバーｍの値が異なる。従って、設定範囲ｍは、個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の異なる分割が均一な分割から最大でどの程度外れるかの尺度を形成する。設定範囲ｍは、出力結合光学ユニット９の実施形態から、特に分離板１３４の実施形態から、特に異なる領域１３５iへの分離板１３４の分割から直接もたらされる。出力結合光学ユニット９、特に互いに対して変位可能な出力結合光学ユニット９の構成要素の相互作用が、個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割比を変更するか又は一般的に操作するように機能するので、設定範囲ｍを出力結合光学ユニット９の設定範囲ｍ又はマニピュレータの設定範囲ｍとも呼ぶ。図２９に示す代替形の場合に、設定範囲は、ｍ＝０．９である。図３０に示す代替形の場合に、設定範囲は、ｍ＝２である。
【０３９５】
図３１に略示する１つの特に有利な実施形態において、個々の領域１３５iは、変位方向１３９に対して垂直な方向に複数の部分領域１３５ijに分割される。この分割は、特に、上記で記述した領域４３iへの分離平面３９の分割に対応し、ここではその説明を参照されたい。特に変位方向に関する予め定義された位置における、特に変位方向に関する全ての位置における部分領域１３５ijへの領域１３５iの分割は、上記で記述した領域４３iへの分離平面３９の分割に対応する（例えば、図３を参照されたい）。
【０３９６】
部分領域１３５ijへの領域１３５iの分割は、特に、変位方向１３９の予め定義された位置における、特に変位方向１３９の全ての位置における照明領域１３７が、部分領域１３５ijへの分割が上記で記述した領域４３ijへの分離平面３９の分割に正確に対応する分離板１３４からのセグメントを覆うようなものである。
【０３９７】
従って、この実施形態において、時間的態様と空間的態様とが互いに組み合わされる。この実施形態において、特に、予め定義された次数Ｌまでの変動の補償のための分離平面３９の分割の利点が、個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の時間的に可変様式である、特に制御可能である、特に閉ループ制御可能である分割からもたらされる利点と組み合わされる。
【０３９８】
この実施形態において、分離板１３４は、その実施形態及び機能に関して光学構成要素４２に対応し、ここでは光学構成要素４２の説明を参照されたい。
【０３９９】
分離板１３４及び分離板１４５それぞれの他の実施形態において、部分領域１３５ijへの領域１３５iの対応する分割も可能である。
【０４００】
図３２から図３７は、分離板１３４の異なる代替形の３次元格子図を例示的に略示している。
【０４０１】
図３２及び図３３に示す代替形の場合に、分離板１３４は、ジャンプ不連続性ではなく曲げ部を有する。
【０４０２】
図３４から図３７に示す代替形の場合に、分離板１３４は、ジャンプ不連続性を有する。
【０４０３】
図３２、図３４、図３６に示す代替形の場合に、照明領域１３７は分離板１３４上で水平に向けられ、すなわち、分離板の全幅が照明されるが、高さの一部しか照明されない。図３３、図３５、及び図３７に示す代替形の場合に、照明領域１３７は分離板１３４上で垂直に向けられ、すなわち、分離板の全高さが照明されるが、幅の一部しか照明されない。
【０４０４】
図３２、図３４、図３５に示す代替形の場合に、異なるスキャナへの個々の出力ビーム１０iの方向は、水平平面内の向きにおいて異なり、すなわち、個々の出力ビーム１０iは、異なるスキャナ３iに対して互いに横並びに進行する。図３３、図３６、図３７に示す代替形の場合に、異なるスキャナへの個々の出力ビーム１０iの方向は、水平平面内の向きにおいて異なり、すなわち、個々の出力ビーム１０iは、異なるスキャナ３iに対して互いに上下に進行する。
【０４０５】
例えば、分離板１３４上の照明領域１３７の向きが軸のうちの１つと平行ではない他の構成が可能である。他の構成では、異なるスキャナ３iへの個々の出力ビーム１０iの方向が定義される平面は座標面と平行ではない。他の構成では、異なるスキャナ３iへの個々の出力ビーム１０iの方向は、１つの平面に位置しない。
【０４０６】
下記では、出力結合光学ユニット９を用いた照明放射線５のスキャナ３i間での分割を制御するための本発明による方法の一般的態様の説明を与える。これらの態様の説明は、出力結合光学ユニット９の個々の具体的な実施形態に関連するが、これらの考察は、本発明に提示する実施形態の全てのものに相応に適用される。
【０４０７】
一般性を制限することなく、以下では、放射線源４からの照明放射線５を更なる構成要素を用いずにスキャナ３iの間で均一に分配する場合に、単位時間毎に１という照明放射線５の線量がスキャナ３iの各々に到達することになるという慣例を使用する。
【０４０８】
ウェーハ２５iのうちの１つの上の点を露光する照明放射線５の線量は、この点が走査スロットを通過する間にこの点を露光する瞬間放射線線量の時間積分からもたらされる。放射線源４の強度、特に、対応するスキャナ３iに案内される個々の出力ビーム１０iの個々の強度をこの時間内に変更することができる。
【０４０９】
放射線源４は、特にパルス様式で作動される。放射線源４は、照明放射線５をそれを含むパルスシーケンスの形態で放出する。下記では、個々の強度への全体強度の分割比を変更する間の所要時間、特にこの変更の周期ＴVarがＮ個の互いに素な間隔に分割されると仮定する。これらの間隔は、特に同一の幅、すなわち、同一の間隔持続時間を有することができる。これらの間隔は、異なる幅を有することができる。ｋ番目の間隔内で放射線源４によって放出される照明放射線５を含むパルスの強度の和をｘkで表示すると、ｉ番目のスキャナ３iに到達する全体強度は次式によって与えられる。
【数４０】
0006684284.tif 000043
ここで、ａik≧０である。
【０４１０】
ここで、ａikがｋ番目の間隔の長さにわたって一定であり、及び／又は間隔ｋ内の個々のパルスが各場合に同一の強度を有すると仮定する。しかし、これらの考察は、いかなる問題も伴わずにパルスの強度が個々の間隔内で可変である場合に拡張することができる。
【０４１１】
一定強度を有するパルスが与えられると、ｋ番目の間隔内でｉ番目のスキャナ３iに到達する照明放射線５の全体強度は、個々のパルスの強度、特に、間隔の長さで重み付けされた個々のパルスの平均強度からもたらされる。
【０４１２】
分離板１３４の個々の領域１３５iが変位方向１３９に変化する減衰率を有する減衰効果のみを有するか否か、又は領域１３５iが個々のスキャナ３i間で照明放射線５の再分配をもたらすか否かに基づいて、行列要素ａikに対して異なる上限を指定することができる。
【０４１３】
行列Ａの要素ａikは、放射線源４が電力１を有する照明放射線５を期間ｋ内に放出する場合に照明放射線５のどの程度の放射線線量がこの間隔内にスキャナ３iに到達するかを実質的に示している。
【０４１４】
放射線源４によって最大に放出される全体強度が１に対して正規化される場合に、一般的に
【数４１】
0006684284.tif 000044
が成り立つ。個々の行列要素ａikは１よりも大きいとすることができる。しかし、上限ｕを指定することができる。
０≦ａik≦ｕ
【０４１５】
一般的に、複数のスキャナ３i間で放射線を分割する分離板１３４が唯１つだけ存在することは必要ではない。代替の可能性は、最初に放射線を個々の出力ビーム１０iに固定比に則して分割し、次いで、これらの個々の出力ビーム１０iを各場合に専用分離板を通して案内することである。
【０４１６】
これらの分離板では、特に、各場合に個々の出力ビーム１０iの１つの可変部分のみをスキャナ３iに案内することができ、一方、エネルギの別の部分は、個々の出力ビームから排除される。この別の構成を図４９及び図５０を参照して下記で一層詳細に説明する。
【０４１７】
単一分離板１３４を有する構成の場合に、スキャナ３iへの個々の出力ビーム１０iへの分割比ｆi（ｐ）をパラメータｐによって表している。全てのスキャナ３iが同等である場合に、分離板１３４の２つの縁部が互いに同定されるように、すなわち、個々の出力ビーム１０iへの分割比が分離板の上縁と下縁において同一であり、ｆi+1（ｐ）＝ｆi（ｐ＋Δ）であるようにｆi（ｐ）を選択することができる。言い換えれば、異なる関数ｆi（ｐ）は、パラメータｐの逸脱においてのみ異なる。従って、パラメータｐが周期的に変更される場合に、異なる関数ｆi（ｐ）は、位相シフトにおいて異なる。図２７は、そのような構成の一例である。
【０４１８】
複数の別々の分離板を有する構成の場合にも、下記ではこれらの分離板が同一に構成され、その駆動においてのみ互いに対して位相シフトされると仮定する。
【０４１９】
下記では、更に、Ｍ個のスキャナ３iの場合の周期ＴVarがＮ＝Ｍ個の互いに素な間隔に分割され、放射線源がＭ個の間隔の各々において照明放射線５を含む特定の同一の個数のパルスを放出すると仮定する。
【０４２０】
行列Ａは、上述の仮定の下における巡回行列である。そのような行列に関する例えば連立方程式を解く段階等の線形計算演算を１次元離散フーリエ変換への還元によって非常に効率的に実施することができることでこの巡回行列は有利である。
【０４２１】
行列Ａは、特に可逆であり、すなわち、次式が成り立つような行列要素ｂikを有する行列Ｂが存在する。
【数４２】
0006684284.tif 000045
【０４２２】
以下では、ｙmaxが、全ての個々の出力ビーム１０iの最大強度、すなわち、スキャナ３iが受け入れることが意図される最大強度を表している。相応にｙminが、全ての個々の出力ビーム１０iの最小強度を表している。個々のスキャナ３iに対して異なる強度を設定することができる機能は、ｙmaxとｙminの比によって決定される。以下では、個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の全体強度の異なる分割の範囲を特徴付けるために、この比をパラメータｒ＝（ｙmax−ｙmin）／ｙmaxによって示している。
【０４２３】
数値最適化を使用することで、異なる個数Ｍのスキャナ３iに関するｙmaxへのパラメータｒの依存性を調べることができた。結果の更なる解析から次式の基本関係を見つけることができた。
【数４３】
0006684284.tif 000046
【０４２４】
この基本関係は、特定の値ｒを設定することができる最大値ｙmaxの決定を可能にする。ビーム経路内で減衰がない場合に、スキャナ３iにおける全体強度ｙiは間隔の全個数Ｎに比例することになり、従って、比ｙmax／Ｎがエネルギ効率を示している。エネルギ効率は、ｒN（ｙmax）に関する上述の式を逆算することによって決定することができる。結果をスキャナ３iの個数Ｍに依存して異なるｒ値に関する図３８に例示している。
【０４２５】
一般的に、出力結合光学ユニット９を使用することにより、特に分離板１３４を使用することにより、照明放射線５のエネルギをスキャナ３i間で再分配することができる。この再分配は、特に、個々の出力ビーム１０iの平均エネルギ又は個々の強度から進んで、個々の出力ビーム１０iの１つの部分集合の個々の強度を個々の出力ビーム１０iの別の部分集合の個々の強度の代償として高めることができることを意味する。極端な場合に、全体の集合出力ビーム８、すなわち、集合出力ビーム８の全体強度を特定の時点でスキャナ３iのうちの正確に１つのものに各場合に案内することができる。言い換えれば、集合出力ビーム８は、個々の出力ビーム１０iのうちの正確に１つのものに各場合に分割することができ、一方、他の個々の出力ビーム１０j、ｊ≠ｉは、この時点で個々の強度＝０を有する。この場合に、スキャナ３iの線量を放射線源４の電力の制御により、特に閉ループ制御により、これらの制御が他のスキャナ３jに対する効果を有することなく制御することができ、特に閉ループ制御によって制御することができる。しかし、この場合に、スキャナ３iの各々には、周期ＴVarの分量１／Ｎだけにわたって照明放射線５が供給される。それによってパルス量子化効果をもたらすことができる。
【０４２６】
パラメータｕは、特に行列要素ａikの最大値を示している。一例として、この値は、全ての個々の出力ビーム１０iの個々の平均強度に対する個々の出力ビーム１０iのうちの１つのものの最大個々の強度の比を表し、この比は、集合出力ビーム８の全体強度をスキャナ３iの個数Ｍで割り算したものに正確に対応する。ここでは、集合出力ビーム８の全体強度が個々の出力ビーム１０iの間で完全に分配されると仮定している。
【０４２７】
図３９から図４４は、異なる個数Ｍのスキャナ３iに関してパラメータｕに依存するエネルギ損失（Ｎ−ｙmax）／Ｎを示している。これらの図は、各場合にｒ＝５％、ｒ＝１０％、及びｒ＝１５％に関する曲線を示している。図３９〜図４４から定性的に推察することができるように、パラメータｕの増大はエネルギ損失の低減をもたらす。本発明は、特に分離板１３４、特にその領域１３５iをｕ≧２であるように具現化することを可能にする。ｕに対する上限として、特にｕ≦６を選択することができる。
【０４２８】
大きい個数Ｎの間隔に対して到達可能なエネルギ効率に対する値が
【数４４】
0006684284.tif 000047
に近づくことを解析によって示すことができる。従って、本発明は、小さいＭ値及び／又は小さいｒ値だけに対するニュートラルフィルタの使用、及びエネルギ吸収だけによる個々の出力ビーム１０iの個々の強度へのこのフィルタの影響を可能にする。ニュートラルフィルタの使用は、特に最大でＭ＝５、特に最大でＭ＝３個のスキャナ３iの場合に可能である。ニュートラルフィルタの使用は、特にｒ＜０．１、特にｒ＜０．０５、特にｒ＜０．０２、特にｒ＜０．０１の場合に可能である。
【０４２９】
下記では、出力結合光学ユニット９の代替形を図４５から図４７を参照して説明する。同一の部分は、これにより参照する上記で記述した変形の場合と同じ参照符号を獲得する。
【０４３０】
この実施形態において、固定分離板１３４の代わりに回転可能分離板１４５が設けられる。この変形では、回転多角形ミラー１３６を省くことができる。
【０４３１】
従って、この変形では、出力結合光学ユニット９は、回転要素と、個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の場所依存の分割比が与えられた分離板１４５とを含む。
【０４３２】
分離板１４５は、環状様式、すなわち、円形リング形状様式で具現化される。
【０４３３】
この変形では、照明領域１３７、すなわち、集合出力ビーム８によって照明される領域は固定のものである。従って、分離板１４５の回転により、分離板１４５は照明領域１３７に対して変位し、従って、照明領域１３７は分離板１４５に対して変位される。
【０４３４】
異なる領域１３５iは、各場合に領域１３５iのうちで照明領域１３７によって覆われる部分領域が分離板１４５の回転中に変化するように具現化された境界１４４ijを有する。その結果、個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割比を変更することができる。分割比は、特に周期的に変更することができる。この場合に、周期は、特に分離板１４５の全回転に正確に対応する。
【０４３５】
これらの図に図示の実施形態において、分離板１４５は、４つの異なる領域１３５1から１３５4を有する。領域１３５iの個数Ｎは、ここでもまた、スキャナ３iの個数Ｍに対応する。この変形においても、領域１３５iを複数の別々の、すなわち、非接続の部分領域に分割することができる。領域１３５iは、特に、特定のスキャナ３iに案内される個々の出力ビーム１０iのうちの少なくとも１つが、分離板１４５上の複数の別々の、すなわち、非接続の部分領域によって反射されるように部分領域に分割することができる。
【０４３６】
実際には、投影露光系１は、通常は４個よりも多いスキャナ３1から３4を含む。この場合に、分離板１４５の異なる領域１３５iの個数ｎも相応に多い。図４７は、異なる個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の分割がどのように達成されるかを略示している。個々の領域１３５iは、分離板１４５の裏面と平行な平面１４６に対して異なる傾き角αiを有する。それによって個々の領域１３５iで反射され、すなわち、偏向される個々の出力ビーム１０iの異なる射出方向１４７iがもたらされる。
【０４３７】
隣接領域１３５iによる個々の出力ビーム１０iの遮蔽を回避するために、領域１３５iは、図４８に示すように、平面１４６に対して垂直な方向にオフセットすることができる。領域１３５iは、好ましくは、特に、分離板１４５が全体的に連続面、すなわち、ステップのない面を有するように互いに対してオフセットされる。ステップのない連続面を有する分離板１４５の対応する実施形態は、特に、照明放射線５の反射をかすめ入射に実施することが意図される場合であれば有利である。この場合に、かすめ入射は、特に、反射面の表面法線に対して少なくとも７０°の入射角での照明放射線５の入射を意味すると理解しなければならない。
【０４３８】
出力結合光学ユニット９の更なる変形を図４９を参照して下記で説明する。同一の部分は、これにより参照される上記で記述した変形の場合と同じ参照符号を獲得する。
【０４３９】
この変形では、出力結合光学ユニット９は、集合出力ビーム８を個々の出力ビーム１０iに分割するための分割ユニット１４８を含む。分割ユニット１４８は、複数の偏向要素１４９iを含む。偏向要素１４９iは、各場合に集合出力ビーム８から個々の出力ビーム１０iのうちの１つを偏向して結合出力するように機能する。これらの偏向要素１４９iは、照明放射線５のビーム経路に固定配置される。
【０４４０】
個々の出力ビーム１０iの個々の強度を変更するために、伝達率に影響を及ぼすための要素が各場合に設けられる。特に、そのような要素は個々の出力ビーム１０iの各々に割り当てられる。伝達率に影響を及ぼすための要素は、特に各場合に場所依存の伝達率を有する回転要素として具現化される。この要素は、特に各場合に回転ニュートラルフィルタ１５０iを含むことができる。ニュートラルフィルタ１５０iは、特に各場合に方位角方向に変化し、すなわち、回転位置に依存する吸収率、従って、透過率を有する環状フィルタ領域を有する。
【０４４１】
図４９は、別々のニュートラルフィルタ１５０iが個々の出力ビーム１０iの各々に割り当てられる変形を例示的に略示している。原理的には、単一回転ニュートラルフィルタ１５０を用いて複数、特に全ての個々の出力ビーム１０iに影響を及ぼすことができる。この場合に、ニュートラルフィルタ１５０は、個々の出力ビーム１０iの各々に対して各場合に別々のフィルタ領域を有することができる。ニュートラルフィルタ１５０i上の異なる入射領域を用いて個々の出力ビーム１０iに別様に影響を及ぼすことができ、特にそれを減衰させることができる。この場合に、単一環状フィルタ領域を有するニュートラルフィルタ１５０を具現化するだけで十分とすることができる。更なる代替形も同じく可能である。ニュートラルフィルタは、反射において放射線の可変分量をビーム経路から誘導し、その後に吸収することによって達成することができる。
【０４４２】
ニュートラルフィルタ１５０iは、個々の出力ビーム１０iの個々の強度の周期的適応化を可能にする。個々の出力ビーム１０iの個々の強度は、特にニュートラルフィルタ１５０iを用いて互いに独立して制御することができる。
【０４４３】
集合出力ビーム８の全体強度も、必要に応じて制御することができ、特に閉ループ制御によって制御することができる。集合出力ビーム８は、特に、個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割比の変動に依存して制御することができ、特に閉ループ制御によって制御することができる。集合出力ビーム８は、特に、異なるウェーハ２５iに到達することが意図される照明放射線５の望ましい予め定義された線量にも依存して制御することができ、特に閉ループ制御によって制御することができる。更なる詳細、補足、及び代替形に関しては、上述の代替形を参照されたい。
【０４４４】
この実施形態において、回転要素の個数は、個々の出力ビーム１０iの個数に正確に等しく、特にスキャナ３iの個数に正確に等しいとすることができる。回転要素には、場所依存の吸収率、反射率、又は伝達率が与えられる。
【０４４５】
出力結合光学ユニット９の更なる変形を図５０を参照して下記で説明する。同一の部分は、これにより参照する上記で記述した変形の場合と同じ参照符号を獲得する。
【０４４６】
この変形では、出力結合光学ユニット９は、図４９に示す変形の回転ニュートラルフィルタ１５０iの代わりに、各場合に回転多角形ミラー５１iを含み、更に各場合に、それに対して割り当てられ、場所依存の伝達率、特に反射率又は吸収率を有する固定構成要素を含む。固定構成要素は、各場合に変位方向１３９に変動する透過率を有する矩形板１５２iとして具現化される。
【０４４７】
多角形ミラー５１iは、各場合に板１５２i上で変位方向１３９に変位可能な照明領域１３７をもたらす。照明領域１３７の変位は、図２５に示す変形に実質的に対応する。しかし、図５０に記載の変形では、板１５２iは、集合出力ビーム８を個々の出力ビーム１０iに分割するための役割を達成せず、スキャナ３iに到達する個々の出力ビーム１０iのうちの１つの個々の強度に影響を及ぼすためだけなどに機能する。
【０４４８】
下記では、個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割を制御するための異なる方法を説明する。
【０４４９】
上記で記述した変形の全てにおいて、出力結合光学ユニット９は、少なくとも１つの回転可能な要素、すなわち、少なくとも１つの周期的に変位可能な要素を含む。放射線源４の照明放射線５の複数Ｍ個のスキャナ３i間での分割を制御するために、第１に、この要素の周期的可変設定に依存する個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割比の時間プロファイルを決定することができる。
【０４５０】
更に、個々の出力ビーム１０iのうちの各々の平均実強度を決定することが可能になる。実強度は、特に、各場合にある周期にわたって平均される方式で決定することができる。
【０４５１】
ここで、各場合にスキャナ３iの入力での、及び／又は物体視野１１iの領域内の、及び／又は像視野２３iの領域内の実強度を決定することが可能である。原理的には、実強度は、出力結合光学ユニット９の下流のビーム経路内の他の場所で決定することができる。
【０４５２】
個々の出力ビーム１０iの予め定義された設定値強度に対して、個々の出力ビーム１０iのうちの各々の平均実強度を適応化するための補正因子は、決定された実強度に基づいて決定することができる。
【０４５３】
第１に、集合出力ビーム８の全体強度は、決定された補正因子に基づいて、更に個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割比を変更するための手段の周期的変更に基づいて、特に時間的に依存して制御することができる。この制御は、特に制御デバイス１３３を用いて行うことができる。集合出力ビーム８の全体強度は、特に放射線源４の制御により、特に放射線源４のパルス周波数の制御により、特に放射線源４の平均パルス周波数の制御によって達成することができる。この場合に、制御は、特にフィードバックを用いて行うことができる。言い換えれば、閉ループ制御を含めることができる。
【０４５４】
特に、周期ＴVarの互いに素な間隔の各々に対する放射線源のパルス周波数を個々に制御することができ、特に閉ループ制御によって制御することを可能とすることができる。この場合に、パルス周波数は、個々の間隔内で一定とすることができる。パルス周波数は、これらの間隔内で制御することができ、特に閉ループ制御によって制御することができる。
【０４５５】
互いに素なかつ離散間隔の代わりに、放射線源の強度及び／又はパルス周波数を連続的に制御することができ、特に閉ループ制御によって制御することができる。この制御は、特に、個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の分割比が連続的に、特に定常的に変更される場合に有利である場合がある。
【０４５６】
それに対する代替として、スキャナ３i間での放射線源４からの照明放射線５の分割の制御は、以下の通りに行うことができる。最初に、個々の出力ビーム１０iの設定値強度、又は異なるスキャナ３i内のウェーハ２５iを露光することが意図される望ましい線量が予め定義される。
【０４５７】
個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割比を変更するための手段の可変設定に依存するこの分割比の時間プロファイルが決定される。
【０４５８】
次いで、シーケンスｐk全体にわたって平均された個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の全体強度の分割比を達成するために使用することができる個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割比を変更するための手段の設定の時間シーケンスｐkを決定する段階が続く。時間シーケンスｐkは、特に予め定義された設定値強度に依存して決定される。
【０４５９】
次いで、分割比を変更するための手段の設定のシーケンスｐk全体を通過する際にシーケンスｐkにわたって平均される個々の出力ビーム１０iのうちの各々の実強度を決定する段階が続く。
【０４６０】
そこから、予め定義された設定値強度からの決定された実強度の逸脱が決定される。
【０４６１】
集合出力ビーム８の全体強度又はその時間プロファイル、及び／又は設定値のシーケンスｐkの適応化をいつも達成することができる。この適応化は、逸脱のうちの少なくとも１つが予め定義された最大値を超えた場合にのみ行うことができる。
【０４６２】
集合出力ビーム８の全体強度は、特に時間的に制御することができ、特に閉ループ制御によって制御することができる。この全体強度は、特に、分割比を変更するための手段の設定値のシーケンスｐkに依存して制御することができ、特に閉ループ制御によって制御することができる。
【０４６３】
集合出力ビーム８の全体強度の閉ループ制御と設定シーケンスｐkの閉ループ制御とに対して、特に２つの別々の制御ループが設けられる。集合出力ビーム８の全体強度、特に、ウェーハ２５i上の点が走査スロットを通過するのに必要とされる時間内に放射線源４によって放出される照明放射線５の強度の閉ループ制御のための制御ループは、少なくとも１回、特に複数回、特に少なくとも３回、特に少なくとも５回、特に少なくとも１０回通される。制御ループの通過が発生する所要時間を上記で記述した例示的実施形態との類似によってＴVarと表示する。
【０４６４】
個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の分割比を変更するための手段の設定の閉ループ制御は、別々の制御ループ内で行うことができる。これは、設定される分割比に対する新しい予め定義された値を各時点での個々の出力ビーム１０iの実強度の測定から出現させることができるが、各時点で個々の出力ビーム１０iへの放射線源４によって放出される照明放射線５、すなわち、集合出力ビーム８の瞬間分割比に対して正確に１つの値しか設定することができないので有利である。個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の分割比を変更するための手段の設定値のシーケンスｐkは、ターゲット線量値に対する予め定義された値から決定される。分割比を変更するための手段は、次に、決定されたシーケンスｐkに則して設定される。
【０４６５】
下記では、これらの方法の更なる詳細及び出力結合光学ユニット９の更なる変形をより詳細に説明する。
【０４６６】
出力結合光学ユニット９の更なる例示的実施形態を図５１を参照して下記で説明する。図５１に示す変形は、図２６に示すものに実質的に対応し、ここではこの図の説明を参照されたい。図５１に記載の変形では、回転多角形ミラー１３６の代わりに、変位可能偏向ミラー１５３、特に起動可能方式で変位可能なものが設けられる。偏向ミラー１５３の変位、特に傾斜により、照明領域１３７を分離板１３４に対して変位可能である。その結果、個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の分割は、偏向ミラー１５３の変位位置の制御によって変更することができる。
【０４６７】
偏向ミラー１５３と分離板１３４の間の２ｍの距離及び変位方向１３９と平行な方向の分離板１３４の１００ｍｍの広がりが与えられると、中心位置に対する偏向ミラー１５３の傾斜範囲は±１２．５ｍｒａｄである。１０ｍｍの基準が与えられると、そのような傾斜は、２つのリニアアクチュエータのゼロ位置付近の±６２．５μｍの移動に対応する。偏向ミラー１５３を変位させるために圧電アクチュエータを使用することができる。これらの圧電アクチュエータは、特に偏向ミラー１５３の非常に高速な変位を可能にする。２つの変位位置の間で偏向ミラー１５３を変位させるのに必要とされる時間は、特に１ｍｓよりも短く、特に最大でも０．１ｍｓ、特に最大でも０．０５ｍｓ、特に最大でも０．０３ｍｓ、特に最大でも０．０２ｍｓ、特に最大でも０．０１ｍｓである。
【０４６８】
図５２に略示するように一変形による出力結合光学ユニット９は、単一偏向ミラー１５３の代わりに複数の偏向ミラー１５３、例えば、２、３、４、５、又は６以上の偏向ミラー１５３を含むことができる。ｑ個の偏向ミラー１５３が使用される場合に、単一集合出力ビーム８によってｑ個の異なる照明領域１３７を分離板１３４上で同時に照明することができる。
【０４６９】
この代替形の１つの利点は、偏向ミラー１５３を変位させるためのアクチュエータを単一偏向ミラー１５３を有する代替形の場合よりも低速に移動しなければならない点である。２つの切り換え処理中の時間は、単一偏向ミラー１５３を有する代替形の場合よりも特に偏向ミラー１５３の個数ｑに正確に対応する倍数だけ長くすることができる。更に、切り換え処理毎の変位移動を小さくすることができる。原理的には、専用分離板１３４を個々の偏向ミラー１５３の各々に割り当てることができる。
【０４７０】
偏向ミラー１５３の個数は、スキャナ３iの個数に特に正確に対応することができる。出力結合光学ユニット９は、スキャナ３iの個数よりも少ない個数の偏向ミラー１５３を有することができる。
【０４７１】
偏向ミラー１５３の個数ｑが少なくともスキャナ３iの個数Ｍに対応する、ｑ≧Ｍである構成は、偏向ミラー１５３の設定を制御ループの周期の範囲で変更しなくてもよいという利点をもたらす。従って、偏向ミラー１５３を設定しなければならない時間スケールは、もはや時間ＴVarによって与えられることはなく、リソグラフィ装置１の関連のドリフト効果が発生する時間スケールによってのみ与えられる。
【０４７２】
図５１及び図５２に記載の変形においても、図６４に記載の角度増大構成要素を有利に使用することができる。その結果、偏向ミラー１５３の傾斜機能の範囲を縮小することができる。
【０４７３】
照明放射線の形状は、放射線源４のビーム特性とビーム成形ユニット７の構成とでもたらされる。図５６に略示するように、照明領域１３７は、必ずしもストリップ形状様式で具現化する必要がなく、特に必ずしも矩形様式で具現化する必要はない。図５６は、丸形、特に楕円状の形状を有する２つの異なる照明領域１３７を示している。図５６に示す２つの照明領域１３７は、変位方向１３９の広がりにおいて異なる。
【０４７４】
自由電子レーザは、第一近似としてガウス放射線プロファイルを放出する。しかし、以下の考察において必要とされるものは、分離板１３４の照明がＩ（ｘ，ｙ）＝Ｉｘ（ｘ）・Ｉｙ（ｙ）として因数分解され、ミラー対称性がＩｘ（−ｘ）＝Ｉｘ（ｘ）として存在するというより一般的特性に過ぎない。これらの条件は、特に、放射線源４のビーム特性、更にビーム成形ユニット７の成形特性がこれらの条件を満たす場合に満たされる。境界１４４i、i+1の真っ直ぐな直線行程の場合に、照明領域１３７の変位方向１３９の広がりが個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の分割比に対して無関係になるという効果を有する。これは、境界１４４i、i+1の行程が、図５７に示すように曲げ部及び／又は曲率を有する場合はもはや成り立たない。この場合に、分割比は、照明領域１３７の中心の位置だけではなく、照明領域１３７の変位方向１３９の広がりにも依存する。
【０４７５】
従って、有利なことに、分離板１３４の設計では、境界１４４ijの曲げ部を可能な限り回避する試みが行われる。更に、曲率は、好ましくは、可能な限り小さく保たれる。有利なことに、境界１４４ijの曲率半径は、照明領域１３７の直径の２倍よりも大きく、特に照明領域１３７の直径の５倍よりも大きく、特に照明領域１３７の直径の１０倍よりも大きい。
【０４７６】
更に、分割比の制御、特に照明領域１３７の変位の制御では、好ましくは、照明領域１３７は、曲げ部の領域又は大きい曲率を有する領域に置かれることになることが防止される。
【０４７７】
図５８は、３つの領域１３５1、１３５2、１３５3を有する分離板１３４を示している。この変形では、境界１４４1，２、１４４2，３は区分的に直線である。
【０４７８】
図５８は、領域１３５3が変位方向１３９に対して垂直な方向に分離板１３４の全広がりの正確に３分の１を有する変位方向１３９の位置を円形の記号１５５で強調表示している。この位置は、スキャナ３3に対する個々の出力ビーム１０3の個々の強度として、この強度が標準強度値、すなわち、全体強度を３つ全てのスキャナ３1、３2、３3の間で均一に分割した値を有する位置に正確に対応する。境界１４４2、３はこれらの場所に曲げ部を持たないので、３つのこれらの位置は有利である。これらの位置を塗り潰し記号に示している。従ってこの変形で有利に使用される照明領域１３７を変位させるための領域は、双方向矢印１５６に示している。
【０４７９】
これらの領域を可能な限り大きくするために、不利領域を急勾配にするための具備を為すことができる。これを図５９に例示している。縁部の勾配を変化させることにより、照明領域１３７を変位方向１３９に変位させるために有利に使用される領域をかなり拡大することが可能であった。
【０４８０】
下記では、出力結合光学ユニット９を設定するための他の態様を概説する。
【０４８１】
上述の考察は、拡張可能パラメータｐが離散時点で瞬時に変更されることを少なくとも部分的に仮定した。それによって一般的であるが依然として定量的な結果が導出可能であることが可能になった。実際には、分離板１３４上の照明放射線５の入射位置、特に分離板１３４に対する照明領域１３７の相対変位位置は、一般的に瞬時には変更されず、時間と共に継続的に変更される。
【０４８２】
パラメータｐの変化の有限速度を考慮に入れると、最終的に周期ＴVar内で照明領域１３７の有意により多くの異なる位置に移動することが可能であるが、これらの位置はもはや互いに独立して選択することができない。これは、与えられたレバーｍを用いて望ましい強度ｙiのより大きい範囲を設定することができるという効果を有することができる。
【０４８３】
外部パラメータｐを時間と共に継続的に変更することしかできないことを無視すると、有限速度は、パラメータｐが、ターゲット位置に、後に次のターゲット位置に有限速度で移動するまで留まるという効果を有する。
【０４８４】
記述した例示的実施形態の全てが、個々の出力ビーム１０iのうちの特定の１つのものの個々の強度の増大をもたらす各領域に対して、この個々の出力ビーム１０iの個々の強度が低減される更なる領域が存在するという特性を充足する。従って、パラメータｐが一定速度で移動領域全体にわたって１回移動される場合に、正味の効果は平均されて失われる。
【０４８５】
有限移動時間は、特に、外部パラメータｐが望ましい値のうちの１つを有する時間が減少するという効果を有する。この効果は、設定される関数ｆi（ｐ）の値を決定するときに考慮しなければならない。
【０４８６】
更に、外部パラメータｐの値は制御ループ内で決定されるので、このパラメータｐの設定は比較的不正確であることが許されることが認識されている。これに関連することは、ウェーハ２５i上の点が走査スロットを通過する時間内に何度の制御ループの通過が発生するかということである。走査スロットにわたって平均される分割比の誤差は、第一近似として瞬間分割比の誤差を上述の通過回数の平方根で割り算したものによって与えられる。得られる相対誤差は、有利なことにウェーハ２５iを露光する線量の許容範囲の１／２よりも小さく、特に線量の許容範囲の１／１０よりも小さい。
【０４８７】
個々のスキャナ３iに入射するエネルギ、特に異なる個々の出力ビーム１０iの個々の強度は、センサを用いて、特にエネルギセンサ又は線量センサを用いて非常に正確かつ非常に高速に測定することができる。これらの測定の値に基づいて、どの程度の線量補正が必要であるかを計算することができる。放射線源４によって放出される照明放射線５の全体強度、特に集合出力ビーム８の全体強度は、特にターゲット線量値ｙiに依存して制御デバイス３３を用いて制御することができる。この全体強度は、特にセンサ１３２を用いて制御ループによって制御することができる。
【０４８８】
集合出力ビーム８の全体強度の閉ループ制御に関して、以下の制御ループを通すことができる。
−ｉ番目のスキャナ３iに対する望ましい線量
【数４５】
0006684284.tif 000048
を予め定義する段階。
−集合出力ビーム８の現在の全体強度
【数４６】
0006684284.tif 000049
を決定する段階。集合出力ビーム８の現在の全体強度
【数４７】
0006684284.tif 000050
は、制御ループの前回の通過から既知とすることができる。この全体強度は、各場合に測定することができる。
−走査継続時間にわたって平均された現在設定相対線量変動
【数４８】
0006684284.tif 000051
を決定する段階。この値は、前回の制御ループ通過から引き継ぐことができる。
−ｉ番目のスキャナ３iの実線量ｓiを好ましくは移動の時間平均として測定する段階。
−集合出力ビーム８の全体強度のうちのどの程度の分量が特定のスキャナ３iのレチクル２２iに到達するかを
【数４９】
0006684284.tif 000052
として推定する段階。
−以下の連立方程式を解く段階。
【数５０】
0006684284.tif 000053
【数５１】
0006684284.tif 000054
【０４８９】
この連立方程式は常に解を有する。
−特に放射線源４によって放出される照明放射線５の電力をｌに対して決定された解に依存して適応化することによって集合出力ビーム８の全体強度を適応化する段階。
【０４９０】
上述の制御ループは、ウェーハ２５i上の点が走査スロットを通過するのに必要とされる時間内に少なくとも１回通さなければならない。
【０４９１】
制御ループは、複数回、特に少なくとも２回、特に少なくとも３回、特に少なくとも５回、特に少なくとも１０回通すことができる。
【０４９２】
外部パラメータｐkの新しい予め定義された値を決定するために、ｙiに対して決定された値を第２の制御ループに転送することができる。外部パラメータｐkの新しい予め定義された値は、ｙiに対して決定された値から直接に決定することができ、次いで、第２の制御ループに転送される。
【０４９３】
新しい予め定義された値ｐkの設定は、有利なことに別々の制御ループ内で行われる。これは、値ｙiに対する新しい予め定義された値は、各時点で測定値から第１の制御ループＭ内で発生させることができるが、各時点で外部パラメータｐkに対して正確に１つの値しか設定することができないことで有利である。
【０４９４】
設定値のシーケンスｐkは、上述の第２の制御ループ内の集合である。このシーケンスの２つの異なる設定の間には、少なくとも外部パラメータｐを設定するための手段の機械的慣性に対応する時間中の待機がある。有利なことに、待機の継続時間は、最大で５０倍の長さ、特に最大で２０倍の長さ、特に最大で５倍の長さである。
【０４９５】
異なる例示的実施形態に基づいて上記で記述した空間的態様及び時間的態様、特に別々の領域４３iへの分離板３９の分割、すなわち、光学構成要素４２の実施形態、及び分離板１３４及び１４５それぞれを用いた個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の分割は、互いに有利に組み合わせることができる。特に、上記で記述した特性に加えて、分離板１３４及び１４５の特性を有する光学構成要素４２を設けることができる。
【０４９６】
光学構成要素４２は、特に図１７を参照して記述したものに対応する実施形態を有することができる。光学構成要素４２又は分離板１３４の対応する変形の平面図を図６６に略示している。位置関係を明確にするために図１７に示すものに対応する局所座標系を使用する。分離板１３４の以上の説明とは異なり、この変形の説明では、変位方向１３９と平行な方向をｙ方向と表示する。ｘ方向は、分離板３９が領域４３iにどのように分割されるかに関する態様の説明からのｘ方向（例えば、図３Ａから図３Ｆ又は図７Ａ、図７Ｂを参照されたい）に対応する。
【０４９７】
領域４３i、j＝１３５i、jの群は、個々の出力ビーム１０iの特定の１つを反射するように機能する。領域４３i、j＝１３５i、jは、ｙ方向にこの方向の照明領域１３７の対応する広がりよりも大きい広がりを有する。詳細に関しては、以上の説明を参照されたい。
【０４９８】
領域４３i、j＝１３５i、jは、ｘ方向に可変広がりを有する。領域４３i、j＝１３５i、jのｘ方向広がりは、特にｙ方向の位置と共に変化する。領域４３i、j＝１３５i、jのｘ方向広がりは、少なくとも予め定義されたｙ方向位置で特にこれらの領域のｙ方向広がり全体にわたって上記で記述した領域４３iへの分離板３９の分割に対応する。
【０４９９】
ｙ方向に関する領域４３i、j＝１３５i、jのｘ広がりの変動は、上記で記述した照明領域１３７の変位方向１３９と平行な方向の領域１３５iの変動に対応する。
【０５００】
光学構成要素４２＝１３４のそのような実施形態は、第１に異なるビーム経路を有する別々の部分ビーム１２i、jに個々の出力ビーム１０iを分割すること、第２に個々の出力ビーム１０iへの集合出力ビーム８の分割比を光学構成要素４２＝１３４に対する照明領域１３７の変位によって変更することを可能にする。
【０５０１】
下記では、出力結合光学ユニットの更なる実施形態を更なる例示的実施形態に基づいて説明する。最初に、投影露光装置２０１の一般的構成部分をここでもまた提示する。
【０５０２】
マイクロリソグラフィのための投影露光装置２０１は、複数の投影露光装置を含む系の一部であり、図６７は、これらの投影露光装置のうちの１つ２０１を示している。投影露光装置２０１は、微細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。系の投影露光装置の全てに共通の光源又は放射線源２０２は、例えば、２ｎｍと３０ｎｍの間、特に２ｎｍと１５ｎｍの間の波長範囲にある例えば１３ｎｍのＥＵＶ放射線を放出する。光源２０２は、自由電子レーザ（ＦＥＬ）として具現化される。自由電子レーザは、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又はシンクロトロン放射線を利用する光源を含む。そのようなＦＥＬを記載している文献は、ＷＯ  ２００９／１２１  ４３８  Ａ１に示されている。使用することができる光源２０２は、例えば、Ｕｗｅ  Ｓｃｈｉｎｄｌｅｒ著「Ｅｉｎ  ｓｕｐｒａｌｅｉｔｅｎｄｅｒ  Ｕｎｄｕｌａｔｏｒ  ｍｉｔ  ｅｌｅｋｔｒｉｓｃｈ  ｕｍｓｃｈａｌｔｂａｒｅｒ  Ｈｅｌｉｚｉｔａｔ［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（Ａ  ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  ｕｎｄｕｌａｔｏｒ  ｈａｖｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ  ｈｅｌｉｃｉｔｉｔｙ）］」、Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ内Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｅｎｔｒｅ、ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ｒｅｐｏｒｔｓ、ＦＺＫＡ６９９７、２００４年８月、ＵＳ  ２００７／０１５２１７１  Ａ１、及びＤＥ  １０３  ５８  ２２５  Ｂ３に記載されている。
【０５０３】
ＦＥＬとしての実施形態の場合に、光源２０２は、２０００ＭＷから２５００ＭＷのピーク電力を有することができる。光源２０２は、パルス様式で作動させることができる。パルス電力は２８０ＭＷとすることができる。パルス持続時間は２ｐｓ（ＦＷＨＭ）とすることができる。パルスエネルギは０．６ｍＪとすることができる。パルス繰り返し速度は３ＭＨｚとすることができる。ｃｗ電力又は平均パルス電力は１．７ｋＷとすることができる。相対波長帯域幅Δλ／λは０．１％とすることができる。典型的なビーム直径は、２００μｍの領域内にあるとすることができる。典型的なＦＥＬ放出の発散は、２０μｒａｄの領域内にあるとすることができる。
【０５０４】
光源２０２は、生ビーム中に０．１ｍｍ2よりも小さいオリジナルエタンデュを有する。エタンデュは、光源の放出の光エネルギの９０％を含む位相空間の最小体積である。それに対応するエタンデュの定義は、ｘ及びｙが照明される照明視野を張る視野寸法であり、ＮＡが視野照明の開口数である時に、エタンデュが照明データｘ，ｙとＮＡ2との乗算によって得られることを示すＥＰ  １  ０７２  ９５７  Ａ２及びＵＳ  ６  １９８  ７９３  Ｂ１に見出される。０．１ｍｍ2よりも更に小さい光源エタンデュ、例えば、０．０１ｍｍ2よりも小さいエタンデュが可能である。
【０５０５】
ＥＵＶ光源２０２は、電子ビームを発生させるための電子ビーム供給デバイスとＥＵＶ発生デバイスとを有する。ＥＵＶ発生デバイスには、電子ビーム供給デバイスによって電子ビームが供給される。ＥＵＶ発生デバイスは、アンジュレータとして具現化される。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任意的に含むことができる。アンジュレータは電磁石を含むことができる。光源２０２の場合は揺動体を設けることができる。
【０５０６】
光源２０２は２．５ｋＷの平均電力を有する。光源２０２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の放射線パルス長が与えられると、このパルス長は８３３ＭＷの放射線パルス電力に対応する。
【０５０７】
光源２０２の繰り返し速度は、キロヘルツ範囲にあるもの、例えば、１００ｋＨｚ、比較的低いメガヘルツ範囲にあるもの、例えば、３ＭＨｚ、中間メガヘルツ範囲にあるもの、例えば、３０ＭＨｚ、又は高メガヘルツ範囲にあるもの、例えば、３００ＭＨｚ、又は他にギガヘルツ範囲にあるもの、例えば、１．３ＧＨｚとすることができる。
【０５０８】
下記では、位置関係の例示を容易にするために、直交ｘｙｚ座標系を使用する。これらの図では、ｘ座標はｙ座標と共に通常はＥＵＶ照明結像光２０３のビーム断面を張る。相応にｘ方向は、通常は照明結像光２０３のビーム方向に延びる。ｘ方向は、例えば、図６７及び図６８内で垂直に、すなわち、投影露光装置２０１の系が含まれる構成平面と垂直に延びる。
【０５０９】
図６７は、系の投影露光装置２０１のうちの１つの主構成要素を非常に概略的に示している。
【０５１０】
光源２０２は、照明結像光２０３を最初にＥＵＶ生ビーム２０４の形態で放出する。生ビーム２０４は、一般的にガウス強度プロファイルを有するビーム、すなわち、断面が丸形のビームとして存在する。ＥＵＶ生ビーム２０４は非常に小さいビーム断面と非常に低い発散とを有する。
【０５１１】
ビーム成形光学ユニット２０６（図６７を参照されたい）は、ＥＵＶ生ビーム２０４からＥＵＶ集合出力ビーム２０７を発生させるように機能する。これを図６７に非常に概略的に例示し、図６８にはそれよりも幾分詳細に例示している。ＥＵＶ集合出力ビーム２０７は非常に低い発散を有する。ＥＵＶ集合出力ビーム２０７は、均一に照明される矩形の形状を有する。ＥＵＶ集合出力ビーム２０７のｘ／ｙアスペクト比は、Ｎが系内で光源２０２によって供給される投影露光装置２０１の個数である時にＮ：１とすることができる。
【０５１２】
図６８は、Ｎ＝４であり、従って、光源２０２が、図６７に記載の投影露光装置２０１のタイプに則した４つの投影露光装置に照明光２０３を供給する系設計を示している。Ｎ＝４では、ＥＵＶ集合出力ビーム２０７のｘ／ｙアスペクト比は４：１である。更に、小さいアスペクト比Ｎ：１、例えば、
【数５２】
0006684284.tif 000055
が可能である。投影露光装置２０１の個数Ｎは、更に大きいとすることができ、例えば、２１０までとすることができる。
【０５１３】
出力結合光学ユニット２０８（図６７及び図６８を参照されたい）は、ＥＵＶ集合出力ビーム２０７から複数個、すなわち、Ｎ個のＥＵＶの個々の出力ビーム２０９1から２０９N（ｉ＝１，．．．Ｎ）を発生させるように機能する。
【０５１４】
図６７は、上述のＥＵＶの個々の出力ビーム２０９のうちの正確に１つのもの、すなわち、出力ビーム２０９1の更なる案内を示している。図６７に同じく略示する出力結合光学ユニット２０８によって発生された他のＥＵＶの個々の出力ビーム２０９iは、系の他の投影露光装置に給送される。
【０５１５】
出力結合光学ユニット２０８の下流では、照明結像光２０３は、ビーム案内光学ユニット２１０（図６７を参照されたい）により、投影される物体としてのレチクルの形態にあるリソグラフィマスク２１２が配置された投影露光装置２０１の物体視野２１１に向けて案内される。ビーム案内光学ユニット２１０と共に、ビーム成形光学ユニット２０６及び出力結合光学ユニット２０８は、投影露光装置２０１のための照明系を構成する。
【０５１６】
ビーム案内光学ユニット２１０は、照明光２０３、すなわち、ＥＵＶの個々の出力ビーム２０９iに対するビーム経路の順序で偏向光学ユニット２１３と、集束アセンブリの形態にある入力結合光学ユニット２１４と、下流の照明光学ユニット２１５とを含む。照明光学ユニット２１５は、従来技術で公知のものに対応する機能を有し、従って、図６７には関連のＥＵＶビーム経路なしで極めて概略的にしか例示していない視野ファセットミラー２１６と瞳ファセットミラー２１７とを含む。
【０５１７】
視野ファセットミラー２１６での反射の後に、視野ファセットミラー２１６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ＥＵＶ部分ビームに分割された照明光２０３の使用放射線ビームは、瞳ファセットミラー２１７上に入射する。瞳ファセットミラー２１７の瞳ファセット（図６７には例示していない）は丸形である。これらの瞳ファセットのうちの１つは、視野ファセットのうちの１つから反射される使用放射線ビームの各部分ビームに割り当てられ、それによっ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つとを含む入射ファセット対が、使用放射線ビームの関連部分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予め定義する。視野ファセットへの瞳ファセットのチャネル別割り当ては、投影露光装置２０１による望ましい照明に依存して行われる。従って、照明光２０３は、視野ファセットのうちのそれぞれと瞳ファセットのうちのそれぞれとを含む対を順次経由する照明チャネルに沿う個々の照明角度を予め定義するように案内される。それぞれ予め定義される瞳ファセットを駆動するために、視野ファセットミラー２１６の視野ファセットは、各場合に個々に傾斜される。
【０５１８】
瞳ファセットミラー２１７を通じて、かつ適切な場合に例えば３つのＥＵＶミラー（例示していない）からなる下流の伝達光学ユニットを通じて、視野ファセットは、投影露光装置２０１の投影光学ユニット１９（同じく図６７に略示する）のレチクル平面又は物体平面２１８内で照明視野又は物体視野２１１に結像される。
【０５１９】
視野ファセットミラー２１６の視野ファセットの照明によって全ての照明チャネルを通して引き起こされる個々の照明角度から、照明光学ユニット２１５による物体視野２１１の照明の照明角度分布がもたらされる。
【０５２０】
照明光学ユニット２１５の更なる実施形態において、特に投影光学ユニット２１９の入射瞳の適切な位置が与えられると、物体視野２１１の上流の伝達光学ユニットのミラーを省くことができ、それによって使用放射線ビームに対する投影露光装置２０１の対応する伝達率の増大がもたらされる。
【０５２１】
使用放射線ビームを反射するレチクル２１２は、物体平面２１８の物体視野２１１に配置される。レチクル２１２は、レチクル変位ドライブ２２１を用いて駆動される方式で変位可能なレチクルホルダ２２０によって担持される。
【０５２２】
投影光学ユニット２１９は、物体視野２１１を像平面２２３の像視野２２２に結像する。投影露光中に、ウェーハ２２４は、この像平面２２３に配置され、かつ投影露光装置２０１による投影露光中に露光される感光層を担持する。ウェーハ２２４は、ウェーハホルダ２２５によって担持され、ウェーハホルダ２２５は、次に、ウェーハ変位ドライブ２２６を用いて制御された方式で変位可能である。
【０５２３】
投影露光中に、図６７のレチクル２１２とウェーハ２２４の両方は、同期方式でレチクル変位ドライブ２２１とウェーハ変位ドライブ２２６との対応する駆動によってｘ方向に走査される。ウェーハは、投影露光中に一般的に６００ｍｍ／ｓの走査速度でｘ方向に走査される。
【０５２４】
図６８から図７５は、ＥＵＶ集合出力ビーム２０７からＥＵＶの個々の出力ビーム２０９を発生させるための出力結合光学ユニットの例を示している。出力結合光学ユニットは、結合出力構成要素として、ＥＵＶの個々の出力ビーム２０９1、２０９2、．．．に割り当てられた複数の結合出力ミラー２３１1、２３１2、．．．を有し、ＥＵＶ集合出力ビーム２０７からこれらのＥＵＶの個々の出力ビーム２０９1、２０９2、．．．を結合出力する。
【０５２５】
図６８は、結合出力中に照明光２０３が結合出力ミラー２３１によって９０°だけ偏向されるような出力結合光学ユニット２０８の結合出力ミラー２３１の配置を示している。結合出力ミラー２３１が、例えば、図６９に略示するように照明光２０３のかすめ入射で作動される実施形態が好ましい。図６９に記載の実施形態において、結合出力ミラー２３１上への照明光２０３の入射角αは約７０°であるが、ＥＵＶ集合出力ビーム２０７の入射方向と比較したそれぞれの結合出力ミラー２３１によるＥＵＶの個々の出力ビーム２０９の有効偏向が１０°であるように更に有意にこの角度よりも大きいことも可能であり、例えば、８５°の領域内にあるとすることができる。有効偏向は、実施形態に依存して少なくとも１°、又は他に少なくとも５°とすることができる。従って、結合出力ミラー２３１は、ＧＩミラー（かすめ入射ミラー）として具現化される。
【０５２６】
結合出力ミラー２３１iの各々は、ヒートシンク（詳細には例示していない）に熱的に結合される。
【０５２７】
図６８は、合計で４つの結合出力ミラー２３１1から２３１4を有する出力結合光学ユニット２０８を示している。図６９は、合計で３つの結合出力ミラー２３１1から２３１3を有する出力結合光学ユニット２０８の変形を示している。図７０は、一方が示されている合計で２つの結合出力ミラー２３１を有する出力結合光学ユニット２０８の変形における結合出力ミラー２３１のうちの１つを示している。光源２０２によって供給される投影露光装置１の個数Ｎ、例えば、Ｎ＝２又はＮ≧４、特にＮ≧８に基づいて、異なる個数Ｎの結合出力ミラー２３１も可能である。
【０５２８】
結合出力の後に、ＥＵＶの個々の出力ビーム２０９の各々は、例えば、１：１のｘ／ｙアスペクト比を有する。例えば、
【数５３】
0006684284.tif 000056
の異なるｘ／ｙアスペクト比も可能である。
【０５２９】
結合出力ミラー３３１i（ｉ＝１，２，．．．）は、それぞれの最近接結合出力ミラー２３１iがＥＵＶ集合出力ビーム２０７の周辺断面分量を反射し、それによって関連の結合出力ミラー２３１iを通り過ぎる残りのＥＵＶ集合出力ビーム２０７からのＥＵＶの個々の出力ビーム２０９iとしてこの断面分量を結合出力するように、ＥＵＶ集合出力ビーム２０７のビーム経路にＥＵＶ集合出力ビーム２０７のビーム方向に互いに背後にオフセットされる方式で配置される。この縁部からの結合出力は、ＥＵＶ集合出力ビーム２０７の依然として残っている最後の断面分量が結合出力されるまで、次に続く結合出力ミラー２３１i+1、．．．によって繰り返される。
【０５３０】
ＥＵＶ集合出力ビーム２０７のエネルギに対して、個々のＥＵＶの個々の出力ビーム２０９iは、この全エネルギの１％と５０％の間の分量を伝達することができる。
【０５３１】
ＥＵＶ集合出力ビーム２０７の断面内でＥＵＶの個々の出力ビーム２０９iに割り当てられる断面分量の間の分離は、ｙｚ平面と平行に延びる分離平面に沿って実施される。ＥＵＶの個々の出力ビーム２０９iの分離は、ビーム経路内の次の光学構成要素、すなわち、偏向光学ユニット２１３の次の構成要素から最も遠い断面分量が各場合に切り離されるように実施することができる。それによって取りわけ、結合出力ミラー２３１の反射面２３２の特に反対側からの出力結合光学ユニット２０８の駆動及び／又は冷却が容易になる。
【０５３２】
照明光２０３のビーム経路内で出力結合光学ユニット２０８の下流に置かれた偏向光学ユニット２１３は、第１にＥＵＶの個々の出力ビーム２０９が各場合に偏向光学ユニット２１３の下流で垂直ビーム方向を有するようにＥＵＶの個々の出力ビーム２０９を偏向するように、第２にＥＵＶの個々の出力ビーム２０９のｘ／ｙアスペクト比を適応化するように機能する。適応化ターゲットのｘ／ｙアスペクト比は、矩形又は物体形状の物体視野２１１のアスペクト比とすることができ、照明光学ユニット２１５の最初の光学要素のアスペクト比とすることができ、又は照明光学ユニット２１５の上流で中間焦点面２３４（図６７を参照されたい）内にある中間フォーカス２３３における照明光２０３の開口角のアスペクト比とすることができる。
【０５３３】
出力結合光学ユニット２０８の下流にＥＵＶの個々の出力ビーム２０９の垂直ビーム経路が既に存在する場合に、偏向光学ユニット２１３の偏向効果を省くことができ、ＥＵＶの個々の出力ビーム２０９のｘ／ｙアスペクト比に関する適応化効果だけで十分である。
【０５３４】
偏向光学ユニット２１３の下流のＥＵＶの個々の出力ビーム２０９は、適切な場合であれば集束アセンブリ２１４を通った後にこれらのビームが照明光学ユニット２１５内にこのユニットの効率的な折り返しを可能にする角度で入射するように進行することができる。偏向光学ユニット２１３の下流では、ＥＵＶの個々の出力ビーム２０９iは、垂直に対して０°から１０°までの角度、垂直に対して１０°から２０°までの角度、又は垂直に対して２０°から３０°までの角度で進行することができる。
【０５３５】
複数の結合出力ミラー２３１を含む出力結合光学ユニット２０８の実施形態の場合の結合出力ミラー２３１の光学面、すなわち、結合出力ミラー２３１のそれぞれの反射面２３２は振動面として具現化される。それぞれの結合出力ミラー２３１の反射面２３２は、振動ドライブと作動的に接続され、それによって反射面２３２は振動又は揺動を達成する。
【０５３６】
図７０は、振動ドライブが、結合面２３６を通して結合出力ミラー２３１のミラー本体２３７に結合された結合本体２３５として具現化される結合出力ミラー２３１の実施形態を示している。
【０５３７】
図７０に記載の結合出力ミラー２３１の場合は入射角αは８２°である。ミラー本体２３７は、楔形設計のものであり、入射角αに対応する８°の楔角βを有する。
【０５３８】
図７０に記載の結合出力ミラー２３１の実施形態に基づいて、振動ドライブを構成する結合本体２３５は、圧電構成要素又は音響光学変調器として具現化することができる。
【０５３９】
作動中に、振動ドライブ２３５は、反射面２３２、すなわち、振動面内に振動変形をもたらす。この振動変形は、定常波及び／又は進行波とすることができる。振動面２３２のこの振動変形の振動周波数は、５０Ｈｚと１０ｋＨｚの間にあるか又はそれよりも高いとすることができ、少なくとも１００Ｈｚ、又は他に少なくとも１ｋＨｚとすることができる。振動周波数の上限は、例えば、光源２０２の繰り返し速度によって与えられ、１００ＭＨｚと１．３ＧＨｚの間の範囲にあるとすることができる。反射面２３２の振動変形によって引き起こされるＥＵＶの個々の出力ビーム２０９に対する有効偏向角は、μｒａｄの範囲から例えばｍｒａｄの範囲までにあるとすることができる。
【０５４０】
図７１は、出力結合光学ユニット２０８の結合出力ミラー２３１のうちの１つに関する更なる実施形態を示している。既に指定した実施形態を参照して上記で記述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、再度解説することはしない。
【０５４１】
図７１に記載の結合出力ミラー２３１のミラー本体２３７には結合面２３６を通してヒートシンク２３８が結合される。このヒートシンクは複数の流体チャネル２３９を含み、図７１にはこれらの流体チャネルのチャネルセクションのみを破線に示している。ヒートシンク２３８は、流体給送ライン２４０及び流体排出ライン２４１を通して熱伝達流体、例えば、水に対する流体回路２４２に接続される。熱伝達流体として異なる液体又はガスを使用することができる。更に、流体回路２４２内には熱交換器２４３及び循環ポンプ２４４が配置される。
【０５４２】
流体回路２４２を通じた熱伝達流体の循環及び流体チャネル２３９を通じた熱伝達流体の流れの結果として、ヒートシンク２３８はターゲット方式で振動を引き起こす。これに代えて又はこれに加えて、熱伝達流体中の圧力変動又は圧力波が、ヒートシンク２３８のターゲットを定めた振動をもたらすことができる。ヒートシンク２３８の振動の周波数及び振幅は、流体チャネル２３９の幾何学設計及び流体チャネル２３９を通る熱伝達流体の流れによって予め定義することができる。従って、流体回路２４２の作動中に、ヒートシンク２３８を通して、それに結合されたミラー本体２３７及び従って反射面２３２が振動を引き起こす。図７０に記載の実施形態に関して上記に提供した振動周波数に関する説明が成り立つ。
【０５４３】
図７１に記載の実施形態の場合に、流体回路２４２全体が反射面２３２に対する振動ドライブである。振動ドライブは、液圧ドライブによって形成される。
【０５４４】
図７２は、結合出力ミラー２３１の更なる変形を示している。既に指定した実施形態を参照して上記で記述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、再度解説することはしない。
【０５４５】
図７２に記載の結合出力ミラー２３１のミラー本体２３７は、ｙ方向と平行な関節式継手軸２４５を有する関節式継手を通して関節接合で固定フレーム本体２４６に接続される。この関節式継手接続は、楔形ミラー本体２３７の隣辺面２４７を通して行われる。ミラー本体２３７の隣辺面２４７と反対の楔先端２４８では、ミラー本体２３７に振動本体２４９が機械的に結合される。振動本体２４９の作動中に、図７２の双方向矢印２５０に示すように、全体のミラー本体２３７が関節式継手軸２４５を中心として振動する。従って、関節式継手軸２４５は、ミラー本体２３７に対する傾斜軸を表す。
【０５４６】
図７３は、図６８から図７２に記載の実施形態の結合出力ミラー２３１のうちの１つの代わりに使用することができる結合出力要素の更なる実施形態５１を示している。結合出力要素２５１は、ビームスプリッタの方式で具現化され、かつ入射ＥＵＶ集合出力ビーム２０７を反射ＥＵＶの個々の出力ビーム２０９1と透過ＥＵＶ出力ビームとに分離し、透過ＥＵＶ出力ビームは、結合出力ビームスプリッタ２５１が属する出力結合光学ユニットの実施形態に基づいて、更に分離されるＥＵＶ集合出力ビーム２０７、又は更なる結合出力なしで使用される更なるＥＵＶの個々の出力ビーム２０９2とすることができる。
【０５４７】
ＥＵＶの個々の出力ビーム２０９1は、ここでもまた、ＥＵＶ集合出力ビーム２０７全体の１％と５０％の間の範囲のエネルギを担持する。
【０５４８】
ビームスプリッタ結合出力要素２５１の部分反射面２５２は、ここでもまた、振動ドライブと作動的に接続された振動面として具現化される。この場合に、原理的には、図７０から図７２を参照して結合出力ミラー２３１に関して上述した振動ドライブを使用することができる。
【０５４９】
それぞれの振動ドライブは、ここでもまた、部分反射面２５２、すなわち、振動面内に振動変形をもたらす。この振動変形は、部分反射面２５２内の定常波及び／又は進行波とすることができる。
【０５５０】
結合出力要素２５１の部分反射面２５２の振動ドライブの更なる例示的実施形態を図７４及び図７５を参照して以下に説明する。既に指定した実施形態を参照して記述したものに対応する構成要素は同じ参照番号を伴い、再度解説することはしない。
【０５５１】
図７４に記載の振動ドライブの場合に、結合出力要素２５１は、ここでもまた、関節式継手軸２５３を有する関節式継手を通してフレーム本体２５４に接続される。この場合に、関節式継手２５３又はフレーム本体２５４のいずれも入射ＥＵＶ集合出力ビーム２７に対して外乱阻止効果を持たないように、関節式継手２５３は結合出力要素２５１の先端面の領域に配置される。
【０５５２】
関節式継手２５３の反対に置かれた結合出力要素２５１の端部領域は、振動本体２５５に機械的に作動的に接続される。振動本体２５５の作動中に、図７４の双方向矢印２５６に示すように、結合出力要素２５１全体は、すなわち、部分反射面２５２を含めて、関節式継手軸２５３の周りに振動方式で傾斜される。
【０５５３】
図７５は、結合出力要素２５１が各場合に２つの本体２５７、２５８の間の端面内に締結される変形を示している。この場合に、本体２５７、２５８のうちの少なくとも一方は、ビームスプリッタ結合出力要素２５１、特にその部分反射面５２の振動を励振するための振動本体である。図７５には、そのような振動を矢印２５９に示している。この場合に、ここでもまた、本体２５７、２５８のうちの少なくとも一方によって部分反射面２５２内に定常波又は進行波を励振することができる。図７５に記載の一実施形態において、本体２５７、２５８の両方が振動本体である。別の実施形態において、本体２５７は振動本体であり、本体２５８は固定フレーム本体である。第３の実施形態において、本体２５７が固定フレーム本体であり、本体２５８が振動本体である。
【０５５４】
時間平均された振動面２３２又は２５２の振動に起因して、物体視野２１１の照明中にビーム均一化がもたらされ、従って、コヒーレント極紫外（ＥＵＶ）集合出力ビーム２７の使用に関連付けられたスペックルの低減がもたらされる。
【０５５５】
図７６は、振動面として具現化された光学面２６０の更なる実施形態を示しており、光学面は、ミラーアレイとして具現化されている。上述した振動面、例えば、振動面２３２又は２５３の代わりに振動面２６０を使用することができる。
【０５５６】
振動面２６０は、複数の個々のミラー２６１を含むミラーアレイとして具現化される。個々のミラー２６１の各々は個々のアクチュエータ２６２と作動的に接続され、図７６にはこの接続を個々のミラー２６１のうちの１つに対して示している。個々のミラー２６１に対するアクチュエータ２６２は、一緒に振動面２６０に対する振動ドライブを構成する。アクチュエータ２６２によって振動様式で駆動される単一の個々のミラー２６１、又は他に相応に振動様式で駆動される個々のミラー２６１の群を振動面２６０の振動ドライブに対して使用することができる。この目的のために、個々のミラー２６１の群を共通の振動ドライブによって駆動することができる。従って、振動面２６０は、少なくとも１つの振動部分面を有することができる。全ての個々のミラー２６１を有する振動面２６０全体も、共通振動ドライブを用いて振動様式で駆動することができる。
【０５５７】
ミラーアレイの実施形態、特にＭＥＭＳアレイとしての実施形態及び対応するミラードライブは、ＷＯ  ２０１３／１６０  ２５６  Ａ１、ＷＯ  ２０１２／１３０  ７６８  Ａ２、及びＷＯ  ２００９／１００  ８５６  Ａ１から公知である。
【０５５８】
上記で記述した振動ドライブは、組合せで作動させることもできる。
【０５５９】
投影露光装置２０１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２１２とウェーハ２２４とが与えられる。その後に、投影露光装置２０１を用いてレチクル２１２上の構造がウェーハ２２４の感光層上に投影される。感光層の現像により、ウェーハ２２４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。
【０５６０】
異なる例示的実施形態の全ての詳細は、互いにいずれかの望ましい方式で組み合わせることができる。特に、異なる振動ドライブの詳細は、少なくとも１つの個々の出力ビーム１０iを結合出力するための光学構成要素４２の異なる実施形態と、及び／又は個々の出力ビーム１０iの個々の強度への集合出力ビーム８の全体強度の分割比を周期的に変更するためのデバイスと組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０５６１】
２  放射線源モジュール
３1  スキャナ
６  生ビーム
７  ビーム成形光学ユニット
８  集合出力ビーム
【図１】
0006684284.tif 000057
【図２】
0006684284.tif 000058
【図３】
0006684284.tif 000059
【図４Ａ】
0006684284.tif 000060
【図４Ｂ】
0006684284.tif 000061
【図４Ｃ】
0006684284.tif 000062
【図４Ｄ】
0006684284.tif 000063
【図４Ｅ】
0006684284.tif 000064
【図４Ｆ】
0006684284.tif 000065
【図５Ａ】
0006684284.tif 000066
【図５Ｂ】
0006684284.tif 000067
【図５Ｃ】
0006684284.tif 000068
【図５Ｄ】
0006684284.tif 000069
【図５Ｅ】
0006684284.tif 000070
【図５Ｆ】
0006684284.tif 000071
【図６Ａ】
0006684284.tif 000072
【図６Ｂ】
0006684284.tif 000073
【図６Ｃ】
0006684284.tif 000074
【図６Ｄ】
0006684284.tif 000075
【図６Ｅ】
0006684284.tif 000076
【図６Ｆ】
0006684284.tif 000077
【図７Ａ】
0006684284.tif 000078
【図７Ｂ】
0006684284.tif 000079
【図８】
0006684284.tif 000080
【図９】
0006684284.tif 000081
【図１０】
0006684284.tif 000082
【図１１】
0006684284.tif 000083
【図１２】
0006684284.tif 000084
【図１３】
0006684284.tif 000085
【図１４】
0006684284.tif 000086
【図１５】
0006684284.tif 000087
【図１６】
0006684284.tif 000088
【図１７】
0006684284.tif 000089
【図１８】
0006684284.tif 000090
【図１９】
0006684284.tif 000091
【図２０】
0006684284.tif 000092
【図２１】
0006684284.tif 000093
【図２２】
0006684284.tif 000094
【図２３】
0006684284.tif 000095
【図２４】
0006684284.tif 000096
【図２５】
0006684284.tif 000097
【図２６】
0006684284.tif 000098
【図２７】
0006684284.tif 000099
【図２８Ａ】
0006684284.tif 000100
【図２８Ｂ】
0006684284.tif 000101
【図２８Ｃ】
0006684284.tif 000102
【図２８Ｄ】
0006684284.tif 000103
【図２９】
0006684284.tif 000104
【図３０】
0006684284.tif 000105
【図３１】
0006684284.tif 000106
【図３２】
0006684284.tif 000107
【図３３】
0006684284.tif 000108
【図３４】
0006684284.tif 000109
【図３５】
0006684284.tif 000110
【図３６】
0006684284.tif 000111
【図３７】
0006684284.tif 000112
【図３８】
0006684284.tif 000113
【図３９】
0006684284.tif 000114
【図４０】
0006684284.tif 000115
【図４１】
0006684284.tif 000116
【図４２】
0006684284.tif 000117
【図４３】
0006684284.tif 000118
【図４４】
0006684284.tif 000119
【図４５】
0006684284.tif 000120
【図４６】
0006684284.tif 000121
【図４７】
0006684284.tif 000122
【図４８】
0006684284.tif 000123
【図４９】
0006684284.tif 000124
【図５０】
0006684284.tif 000125
【図５１】
0006684284.tif 000126
【図５２】
0006684284.tif 000127
【図５３】
0006684284.tif 000128
【図５４】
0006684284.tif 000129
【図５５Ａ】
0006684284.tif 000130
【図５５Ｂ】
0006684284.tif 000131
【図５６】
0006684284.tif 000132
【図５７】
0006684284.tif 000133
【図５８】
0006684284.tif 000134
【図５９】
0006684284.tif 000135
【図６０】
0006684284.tif 000136
【図６１】
0006684284.tif 000137
【図６２】
0006684284.tif 000138
【図６３】
0006684284.tif 000139
【図６４】
0006684284.tif 000140
【図６５Ａ】
0006684284.tif 000141
【図６５Ｂ】
0006684284.tif 000142
【図６５Ｃ】
0006684284.tif 000143
【図６５Ｄ】
0006684284.tif 000144
【図６６】
0006684284.tif 000145
【図６７】
0006684284.tif 000146
【図６８】
0006684284.tif 000147
【図６９】
0006684284.tif 000148
【図７０】
0006684284.tif 000149
【図７１】
0006684284.tif 000150
【図７２】
0006684284.tif 000151
【図７３】
0006684284.tif 000152
【図７４】
0006684284.tif 000153
【図７５】
0006684284.tif 000154
【図７６】
0006684284.tif 000155