(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像される物体（８）を配置可能である物体視野（１２）を照明光（３）で照明するためのＥＵＶ投影リソグラフィのための照明光学ユニット（１１）であって、
典型的直径Ｇを有する上流光源（５ａ）の像としての２次光源（２７）の結像生成のための第１のファセットミラー（６）を含み、
前記第１のファセットミラー（６）は、２ｍｍ×２ｍｍよりも小さくて典型的直径Ｆを有するミラー面を各々が含む多数の個々のミラー（２１）を含み、
前記第１のファセットミラー（６）は、前記光源（５ａ）から距離｜ｇ｜を有し、
第２のファセットミラー（７）を含み、
前記２つのファセットミラー（６，７）は、互いからの距離ｂ’を有し、
前記第１のファセットミラー（６）の前記個々のミラー（２１）は、該第１のファセットミラー（６）の該個々のミラー（２１）上への前記照明光（３）の入射平面（ｙｚ）に焦点距離ｆを有し、該焦点距離に以下：
［０．１ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）］＜ｆ＜［１０ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）］
が適用され、
前記焦点距離ｆは、最大で０．３ｂ’Ｇ／（（ｂ’−ｇ）Ｆ）の因子で理想的焦点距離ｆopt＝ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）から外れる
ことを特徴とする照明光学ユニット（１１）。
【請求項２】
結像される物体（８）を配置可能である物体視野（１２）を照明光（３）で照明するためのＥＵＶ投影リソグラフィのための照明光学ユニット（１１）であって、
典型的直径Ｇを有する上流光源（５ａ）の像としての２次光源（２７）の結像生成のための第１のファセットミラー（６）を含み、
前記第１のファセットミラー（６）は、２ｍｍ×２ｍｍよりも小さくて典型的直径Ｆを有するミラー面を各々が含む多数の個々のミラー（２１）を含み、
前記第１のファセットミラー（６）は、前記光源（５ａ）から距離｜ｇ｜を有し、
第２のファセットミラー（７）を含み、
前記２つのファセットミラー（６，７）は、互いからの距離ｂ’を有し、
前記第１のファセットミラー（６）の前記個々のミラー（２１）は、該第１のファセットミラー（６）の該個々のミラー（２１）上への前記照明光（３）の入射平面（ｙｚ）に焦点距離ｆを有し、該焦点距離に以下：
［０．１ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）］＜ｆ＜［１０ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）］
が適用され、
前記焦点距離ｆは、最大で７５０μｍ［ｇ／（（ｇ−ｂ’）・Ｆ）］の因子で理想的焦点距離ｆopt＝ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）から外れる
ことを特徴とする照明光学ユニット（１１）。
【請求項３】
前記焦点距離ｆは、最大で６００μｍ［ｇ／（（ｇ−ｂ’）・Ｆ）］の因子で理想的焦点距離ｆopt＝ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）から外れることを特徴とする請求項２に記載の照明光学ユニット。
【請求項４】
結像される物体（８）を配置可能である物体視野（１２）を照明光（３）で照明するためのＥＵＶ投影リソグラフィのための照明光学ユニット（１１）であって、
典型的直径Ｇを有する上流光源（５ａ）の像としての２次光源（２７）の結像生成のための第１のファセットミラー（６）を含み、
前記第１のファセットミラー（６）は、２ｍｍ×２ｍｍよりも小さくて典型的直径Ｆを有するミラー面を各々が含む多数の個々のミラー（２１）を含み、
前記第１のファセットミラー（６）は、前記光源（５ａ）から距離｜ｇ｜を有し、
第２のファセットミラー（７）を含み、
前記２つのファセットミラー（６，７）は、互いからの距離ｂ’を有し、
前記第１のファセットミラー（６）の前記個々のミラー（２１）は、該第１のファセットミラー（６）の該個々のミラー（２１）上への前記照明光（３）の入射平面（ｙｚ）に焦点距離ｆを有し、該焦点距離に以下：
［０．１ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）］＜ｆ＜［１０ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）］
が適用され、
前記個々のミラー（２１）の少なくとも一部が、一方で前記入射平面及び／又は折り返し平面（ｙｚ）、他方で該折り返し平面に垂直なもの（ｘｚ）において異なる曲率半径を有し、
前記折り返し平面（ｙｚ）における前記曲率半径ｒ1に対して以下：
−２０ｂ’ｇ／（（ｇ−ｂ’）ｃｏｓ（α／２））＜ｒ1＜−０．２ｂ’ｇ／（（ｇ−ｂ’）ｃｏｓ（α／２））
が適用され、αは、前記第１のファセットミラー（６）のそれぞれの前記個々のミラー（２１）での反射時の前記照明光（３）の折り返し角度である、
ことを特徴とする照明光学ユニット（１１）。
【請求項５】
前記曲率半径ｒ1は、最大で７５０μｍ［ｇ／（（ｇ−ｂ’）・Ｆ）］の因子で理想的曲率半径：
ｒ1,opt＝
【数１】
0006691105.tif 000014
から外れることを特徴とする請求項４に記載の照明光学ユニット。
【請求項６】
前記折り返し平面に垂直（ｘｙ）な曲率半径ｒ2に対して以下：
−２０ｂ’ｇ  ｃｏｓ（α／２）／（ｇ−ｂ’）＜ｒ2＜−０．２ｂ’ｇ  ｃｏｓ（α／２）／（ｇ−ｂ’）
が適用され、αは、前記第１のファセットミラー（６）のそれぞれの前記個々のミラー（２１）での反射時の前記照明光（３）の折り返し角度である、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の照明光学ユニット。
【請求項７】
前記曲率半径ｒ2は、最大で７５０μｍ［ｇ／（（ｇ−ｂ’）・Ｆ）］の因子で理想的曲率半径ｒ2opt＝−２ｂ’ｇ  ｃｏｓ（α／２）／（ｇ−ｂ’）から外れることを特徴と
する請求項６に記載の照明光学ユニット。
【請求項８】
前記第２のファセットミラー（７）は、典型的寸法Ｇを有する前記第１のファセットミラー（６）の部分を前記物体視野（１２）の領域内のファセット像（２３ａ）内に結像するための複数の第２のファセット（２６）を含み、
前記２つのファセットミラー（６，７）は、互いからの距離｜ｇ0｜を有し、
前記第２のファセットミラーは、前記物体視野（１２）からの距離ｂ’0を有し、
前記第２のファセットミラー（７）の前記ファセット（２６）は、該第２のファセットミラー（７）の該個々のミラー（２６）上への前記照明光（３）の入射平面（ｙｚ）に焦点距離ｆ0を有し、該焦点距離に対して以下：
［０．１ｂ’0ｇ0／（ｇ0−ｂ’0）］＜ｆ0＜［１０ｂ’0ｇ0／（ｇ0−ｂ’0）］
が適用される、
ことを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の照明光学ユニット（１１）。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に主張する照明光学ユニット（１１）を含み、
物体視野（１２）を像視野（１７）内に結像するための投影光学ユニット（１０）を含む、
ことを特徴とする光学系。
【請求項１０】
請求項１から請求項８のいずれか１項に主張する照明光学ユニット（１１）を含み、
ＥＵＶ光源（２）を含む、
ことを特徴とする照明系。
【請求項１１】
請求項９に主張する光学系を含み、
ＥＵＶ光源（２）を含む、
ことを特徴とする投影露光装置。
【請求項１２】
構造化構成要素を生成する方法であって、
レチクル（８）を与える段階と、
照明光（３）に対して感受性があるコーティングを有するウェーハ（１９）を与える段階と、
請求項１１に主張する投影露光装置（１）を用いて前記レチクル（８）の少なくとも一部分を前記ウェーハ（１９）の上に投影する段階と、
前記照明光（３）によって露光された前記ウェーハ（１９）上の前記感光層を現像する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、ドイツ特許出願ＤＥ  １０  ２０１４  ２１６  ８０２．３の優先権を主張するものであり、その内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本発明は、結像される物体を配置可能である物体視野を照明するためのＥＵＶ投影リソグラフィのための照明光学ユニットに関する。本発明は、更に、そのような照明光学ユニットを含む光学系、そのような照明光学ユニットを含む照明系、そのような光学系を含む投影露光装置、そのような投影露光装置を用いた生成方法、本方法によって生成された微細構造化又はナノ構造化構成要素に関する。
【背景技術】
【０００３】
冒頭に示したタイプの照明光学ユニットは、ＷＯ  ２００９／１００  ８５６  Ａ１及びＷＯ  ２０１０／０９９  ８０７  Ａ１から公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ  ２００９／１００  ８５６  Ａ１
【特許文献２】ＷＯ  ２０１０／０９９  ８０７  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、２つのファセットミラーが使用される時に第２のファセットミラー及び／又は物体視野の最適な照明が現れるような冒頭に示したタイプの照明光学ユニットを開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明により、上述の目的は、当初請求項１に記載の特徴を含む照明光学ユニットによって達成される。更に、本発明により、この目的は、当初請求項８に記載の特徴を含む照明光学ユニットによって達成される。
［当初請求項１］
結像される物体（８）を配置可能である物体視野（１２）を照明光（３）で照明するためのＥＵＶ投影リソグラフィのための照明光学ユニット（１１）であって、
典型的直径Ｇを有する上流光源（５ａ）の像としての２次光源（２７）の結像生成のための第１のファセットミラー（６）を含み、
前記第１のファセットミラー（６）は、２ｍｍ×２ｍｍよりも小さくて典型的直径Ｆを有するミラー面を各々が含む多数の個々のミラー（２１）を含み、
前記第１のファセットミラー（６）は、前記光源（５ａ）から距離｜ｇ｜を有し、
第２のファセットミラー（７）を含み、
前記２つのファセットミラー（６，７）は、互いからの距離ｂ’を有し、
前記第１のファセットミラー（６）の前記個々のミラー（２１）は、該第１のファセットミラー（６）の該個々のミラー（２１）上への前記照明光（３）の入射平面（ｙｚ）に焦点距離ｆを有し、該焦点距離に以下：
［０．１ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）］＜ｆ＜［１０ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）］
が適用される、
ことを特徴とする照明光学ユニット（１１）。
［当初請求項８］
結像される物体（８）を配置可能である物体視野（１２）を照明光（３）で照明するためのＥＵＶ投影リソグラフィのための照明光学ユニット（１１）であって、
第１のファセットミラー（６）を含み、
典型的寸法Ｇを有する前記第１のファセットミラー（６）の部分を前記物体視野（１２）の領域内のファセット像（２３ａ）内に結像するための複数の第２のファセット（２６）を含む第２のファセットミラー（７）を含み、
前記２つのファセットミラー（６，７）は、互いからの距離｜ｇ｜を有し、
前記第２のファセットミラーは、前記物体視野（１２）からの距離ｂ’を有し、
前記第２のファセットミラー（７）の前記ファセット（２６）は、該第２のファセットミラー（７）の該個々のミラー（２６）上への前記照明光（３）の入射平面（ｙｚ）に焦点距離ｆを有し、該焦点距離に対して以下：
［０．１ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）］＜ｆ＜［１０ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）］
が適用される、
ことを特徴とする照明光学ユニット（１１）。
【０００７】
本発明によって明らかになったことは、その焦点距離（ｆｏｃａｌ  ｌｅｎｇｔｈ）が事前決定された範囲にある第１のファセットミラーの個々のミラーの結像の使用が第２のファセットミラーの有利に集中した照明をもたらすことである。有利に小さい瞳充填を実現することができる。ここで、瞳充填は、全体瞳面に対する照明光が入射する瞳面の部分として定められる。これは、結果として、物体視野照明にとって望ましい照明方向の相応に改善された事前決定を有する。更に、物体視野を異なる方向から照明するように照明光学ユニットを通して案内される照明光の様々な部分ビームの良好な分離が、第１のファセットミラーの個々のミラーの焦点距離に関して指定された条件が遵守される場合に現れる。第１のファセットミラーによって２次光源内に結像される上流光源は、光源それ自体であるか、又は光源の像、例えば、原理的には従来技術で公知である照明光コレクターによって生成されて光源の下流に配置された中間フォーカスである場合がある。上流光源の典型的な直径は、光源面積、すなわち、照明光がそこから発せられる光源の面積に等しい面積の円の直径である。第１のファセットミラーの個々のミラーのミラー面の典型的な直径は、ミラー面積に等しい面積の円の直径である。第２のファセットミラーは、次に、多数の個々のミラー又はマイクロミラーから構成することができる。しかし、これは必須ではない。これに代えて、第２のファセットミラーはまた、各々が照明光を案内する巨視的なファセットから構成することができ、照明光は、第１のファセットミラーの少なくとも１つの個々のミラー群によってこれらのファセットに案内される。
【０００８】
第１のファセットミラーの個々のミラーの反射面は、球面、非球面、円柱面（ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ  ｓｕｒｆａｃｅｓ）、互いに垂直な平面に異なる曲率半径を有する円環状面（ｔｏｒｉｃ  ｓｕｒｆａｃｅｓ）、楕円体面（ｅｌｌｉｐｓｏｉｄａｌ  ｓｕｒｆａｃｅｓ）、又はそのような面形態の重ね合わせである場合がある。
【０００９】
指定の焦点距離関係では、ｇは、その値が０未満であってよい（ｔｈｅ  ｖａｌｕｅ  ｏｆ  ｗｈｉｃｈ  ｍａｙ  ｂｅ  ｌｅｓｓ  ｔｈａｎ  ０）物体距離（ｏｂｊｅｃｔ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）である。定義では距離は０よりも大きくなければならないので、この距離は、ｇのマグニチュード（ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）である。
【００１０】
当初請求項２及び当初請求項３に記載の焦点距離条件は、第１のファセットミラーの個々のミラーの設計に特に適することが見出されている。当初請求項２に記載の焦点距離条件下の偏差因子（ｄｅｖｉａｔｉｏｎ  ｆａｃｔｏｒ）は、０．３よりも小さいとすることができ、例えば、０．２５、０．２、０．１５、又は０．１とすることができる。当初請求項３に記載の焦点距離条件の偏差パラメータ（ｄｅｖｉａｔｉｏｎ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）は、７５０μｍよりも小さいとすることができ、例えば、６００μｍ、５００μｍ、４００μｍ、３００μｍ、２００μｍ、１５０μｍ、１２０μｍ、又は他に１００μｍとすることができる。
［当初請求項２］
前記焦点距離ｆは、最大で０．３ｂ’Ｇ／（（ｂ’−ｇ）Ｆ）の因子（ｆａｃｔｏｒ）で理想的焦点距離ｆopt＝ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）から外れることを特徴とする当初請求項１に記載の照明光学ユニット。
［当初請求項３］
前記焦点距離ｆは、最大で７５０μｍ［ｇ／（（ｇ−ｂ’）・Ｆ）］の因子で理想的焦点距離ｆopt＝ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）から外れることを特徴とする当初請求項１又は当初請求項２に記載の照明光学ユニット。
【００１１】
当初請求項４に記載の曲率半径条件は、第１のファセットミラーの個々のミラーで照明光が反射される時の照明光の折り返しを考慮するものである。折り返し角度は、第１のファセットミラーのそれぞれの個々のミラーでの入射角の２倍である。ここで、これは、傾斜可能な個々のミラーの最大使用作動角度（ｍａｘｉｍｕｍ  ｕｓｅｄ  ａｃｔｕａｔｉｎｇ  ａｎｇｌｅ）と最小使用作動角度（ｍｉｎｉｍｕｍ  ｕｓｅｄ  ａｃｔｕａｔｉｎｇ  ａｎｇｌｅ）とによって指定される折り返し角度範囲の平均折り返し角度とすることができる。
［当初請求項４］
前記個々のミラー（２１）の少なくとも一部が、一方で前記入射平面及び／又は折り返し平面（ｙｚ）、他方で該折り返し平面に垂直なもの（ｘｚ）において異なる曲率半径を有し、
前記折り返し平面（ｙｚ）における前記曲率半径ｒ1に対して以下：
−２０ｂ’ｇ／（（ｇ−ｂ’）ｃｏｓ（α／２））＜ｒ1＜−０．２ｂ’ｇ／（（ｇ−ｂ’）ｃｏｓ（α／２））
が適用され、αは、前記第１のファセットミラー（６）のそれぞれの前記個々のミラー（２１）での反射時の前記照明光（３）の折り返し角度である、
ことを特徴とする当初請求項１から当初請求項３のいずれか１項に記載の照明光学ユニット。
【００１２】
当初請求項５及び当初請求項７に記載の焦点距離条件の利点は、当初請求項２及び当初請求項３に関して上述したものに対応する。
［当初請求項５］
前記曲率半径ｒ1は、最大で７５０μｍ［ｇ／（（ｇ−ｂ’）・Ｆ）］の因子で理想的曲率半径：
ｒ1,opt＝
【数１】
0006691105.tif 000002
から外れることを特徴とする当初請求項４に記載の照明光学ユニット。
［当初請求項７］
前記曲率半径ｒ2は、最大で７５０μｍ［ｇ／（（ｇ−ｂ’）・Ｆ）］の因子で理想的曲率半径ｒ2opt＝−２ｂ’ｇ  ｃｏｓ（α／２）／（ｇ−ｂ’）から外れることを特徴とする当初請求項６に記載の照明光学ユニット。
【００１３】
当初請求項６に記載の焦点距離条件は、折り返し平面内と折り返し平面に対して垂直なものとでの異なる結像条件を考慮するものである。
［当初請求項６］
前記折り返し平面に垂直（ｘｙ）な曲率半径ｒ2に対して以下：
−２０ｂ’ｇ  ｃｏｓ（α／２）／（ｇ−ｂ’）＜ｒ2＜−０．２ｂ’ｇ  ｃｏｓ（α／２）／（ｇ−ｂ’）
が適用され、αは、前記第１のファセットミラー（６）のそれぞれの前記個々のミラー（２１）での反射時の前記照明光（３）の折り返し角度である、
ことを特徴とする当初請求項４又は当初請求項５に記載の照明光学ユニット。
【００１４】
当初請求項８に記載の第２のファセットミラーの結像ファセットの使用によって対応する利点が現れる。第２のファセットミラーのこれらの第２のファセットは、モノリシックファセットであるか、又は他に第２のファセットミラーの個々のミラー群である場合がある。第１のファセットミラーのうちで結像される部分も同じくモノリシックな第１のファセット又は個々のミラー群に関連する場合がある。特に、第１のファセットミラーのうちで結像される部分を個々のミラー群として具現化する時に、そのような個々のミラー群は、物体視野をその全体において照明するか又は物体視野の単に一部を照明することができる仮想的な第１のファセットを形成することができる。この最後の変形は、特に、照明光学ユニットが鏡面反射器（ｓｐｅｃｕｌａｒ  ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）の様式に具現化される場合に使用される。
【００１５】
第１のファセットミラーの個々のミラーの結像効果に関して上記で解説した当初請求項の特徴は、第２のファセットの結像の場合に同じく相応に適用することができる。第１のファセットミラーの個々のミラーに関して上記で解説した焦点距離及び曲率半径に関する全てのサイズ関係も同じく第２のファセットミラーの第２のファセットに相応に適用されるが、そこでは、これらの関係は、それぞれの第１のファセットミラーのそれぞれの部分を物体視野の領域内にあるファセット像内に結像することに関連する。
【００１６】
特に、照明光学ユニットは、個々のミラーを含む第１のファセットミラーと第２のファセットを含む第２のファセットミラーとを含むことができ、それらは、それぞれ、上記で解説したその焦点距離及び曲率半径に関する条件を満足する。
【００１７】
当初請求項８に記載の光学系、当初請求項９に記載の照明系、当初請求項１０に記載の投影露光装置、当初請求項１１に記載の生成方法、及び当初請求項１２に記載の微細構造化又はナノ構造化構成要素の利点は、照明光学ユニットに関して上述したものに対応する。
［当初請求項９］
当初請求項１から当初請求項８のいずれか１項に主張する照明光学ユニット（１１）を含み、
物体視野（１２）を像視野（１７）内に結像するための投影光学ユニット（１０）を含む、
ことを特徴とする光学系。
［当初請求項１０］
当初請求項１から当初請求項８のいずれか１項に主張する照明光学ユニット（１１）を含み、
ＥＵＶ光源（２）を含む、
ことを特徴とする照明系。
［当初請求項１１］
当初請求項９に主張する光学系を含み、
ＥＵＶ光源（２）を含む、
ことを特徴とする投影露光装置。
［当初請求項１２］
構造化構成要素を生成する方法であって、
レチクル（８）を与える段階と、
照明光（３）に対して感受性があるコーティングを有するウェーハ（１９）を与える段階と、
当初請求項１１に主張する投影露光装置（１）を用いて前記レチクル（８）の少なくとも一部分を前記ウェーハ（１９）の上に投影する段階と、
前記照明光（３）によって露光された前記ウェーハ（１９）上の前記感光層を現像する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
［当初請求項１３］
当初請求項１２に主張する方法に従って生成された構成要素。
【００１８】
図面を参照して本発明の例示的実施形態を下記でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ＥＵＶ投影リソグラフィのための投影露光装置を通る略子午断面図である。
【図２】個々のミラー群の配置内に個々のミラーの例示的なグループ分けを含む図１に記載の投影露光装置の照明光学ユニットの個々のミラーから構成された視野ファセットミラーの実施形態の一部分を示す平面図である。
【図３】円形様式で照明される複数の個々のミラー群が第１の照明設定を事前決定するための第２のファセットとして照明される照明光学ユニットの複数の個々のミラーから構成される瞳ファセットミラーを示す図である。
【図４】更に別の照明設定を事前決定するために同じ個数の個々のミラー群が円形様式で照明される図３による瞳ファセットミラーを示す図である。
【図５】視野ファセットミラーの個々のミラーの結像効果の光学変数を解明するための略展開図である。
【図６】楕円体（ｅｌｌｉｐｓｏｉｄ）として具現化された視野ファセットミラーの個々のミラーを用いて結像する時の光学変数を導入するための略非展開図である。
【図７】瞳ファセットミラーの瞳ファセットの結像効果の光学変数の解明を図５と類似の図に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に非常に概略的に子午断面図に描示するマイクロリソグラフィ投影露光装置１は、照明光３のための光源２を含む。光源２は、５ｎｍと３０ｎｍの間の波長領域の光を発生させるＥＵＶ光源である。このＥＵＶ光源は、ＬＰＰ（レーザ生成プラズマ）光源又はＤＰＰ（放電生成プラズマ）光源とすることができる。
【００２１】
伝達光学ユニット４は、光源２から発する照明光３を案内するように機能する。この伝達光学ユニットは、図１には反射効果に関してしか描示していないコレクター５と、投影露光装置第１の光学ユニットの視野平面に配置され、下記では視野ファセットミラー又は第１のファセットミラーとも呼び、下記でより詳細に説明する伝達ファセットミラー６とを含む。コレクター５と第１のファセットミラー６の間には、照明光３の中間フォーカス５ａが配置される。図示の実施形態において、中間フォーカス５ａの領域内の照明光３の開口数はＮＡ＝０．１８２である。第１のファセットミラー６の下流、従って、伝達光学ユニット４の下流には、同じく下記でより詳細に更に説明し、第２のファセットミラーとも呼ぶ照明事前決定ファセットミラー７が配置される。照明光３のビーム経路内で照明事前決定ファセットミラー７の下流には、下流にある投影露光装置１の投影光学ユニット１０の物体平面９に配置されたレチクル８が配置される。それぞれ下記で説明する更に別の実施形態の投影光学ユニット１０及び投影光学ユニットは、投影レンズである。
【００２２】
位置関係の例示を容易にするために、下記では直交ｘｙｚ座標系（Ｃａｒｔｅｓｉａｎ  ｘｙｚ−ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ  ｓｙｓｔｅｍ）を使用する。ｘ方向は、図１の作図面と垂直に作図面に入り込むように延びる。図１では、ｙ方向は右に延びる。図１では、ｚ方向は下向きに延びる。
【００２３】
光学構成要素５から７は、投影露光装置１の照明光学ユニット１１の構成物である。照明光学ユニット１１は、物体平面９内のレチクル８上の物体視野１２を定められた方式で照明するために使用される。物体視野１２は、円弧形又は部分円形の形状を有し、かつ互いに対して平行に変位して同じ半径を有する２つの円弧と、ｙ方向に長さｙ0を用いて延び、ｘ方向に互いからｘ0の距離を有する２つの真っ直ぐな側縁とによって境界が定められる。アスペクト比（ａｓｐｅｃｔ  ｒａｔｉｏ）ｘ0／ｙ0は、１３対１（１３  ｔｏ  １）である。図１の挿入図は、物体視野１２の平面図（正確な縮尺のものではない）を示している。縁部形状１２ａは円弧形である。別の同じく可能な物体視野１２の場合に、その縁部形状は矩形である。
【００２４】
図１には投影光学ユニット１０を部分的かつ非常に概略的にしか示していない。描示するのは、投影光学ユニット１０の物体視野側開口数１３及び像視野側開口数１４である。光学構成要素１５、１６の間で照明光３を案内するための投影光学ユニット１０の更に別の光学構成要素が、例えば、ＥＵＶ照明光３を反射するミラーとして具現化することができる投影光学ユニット１０のこれらの示す光学構成要素１５、１６の間に置かれる。
【００２５】
投影光学ユニット１０は、物体視野１２をより詳細には描示しないホルダによってレチクル８と同じく支持される（ｃａｒｒｉｅｄ）ウェーハ１９上の像平面１８の像視野１７に結像する。
【００２６】
視野ファセットミラー６は、多数の個々のミラーを含む（図２を参照されたい）。第１のファセットミラー６は、第２のファセットミラー７と全く同様に、全体的にＭＭＡ（ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  ａｒｒａｙ：マイクロミラーアレイ）、特にＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏ−ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ：微小電気機械システム）ミラーとして具現化される。各個々のミラー２１は、１００μｍ×１００μｍと２ｍｍ×２ｍｍの間の範囲の区域を有することができる。ファセットミラー６又は７全体は、３００ｍｍ×３００ｍｍと７００ｍｍ×７００ｍｍの間の範囲の広がりを有する。図２には代表的なものしか描示していない個々のミラー２１は、第１のファセットミラー６の支持板（ｃａｒｒｉｅｒ  ｐｌａｔｅ）２１ａによって支持される。各個々のミラー２１は、例えば、ＷＯ  ２００９／１００  ８５６  Ａ１に記載されているように、入射照明光３の個々の偏向の目的で各場合にアクチュエータに接続される。個々のミラー群２３を形成するために、これらのアクチュエータ及び中央制御デバイス２２を用いて、複数の個々のミラー２１を各場合にグループ分けすることができる。
【００２７】
すなわち、第１のファセットミラー６を用いて上流光源の像として、すなわち、中間フォーカス５ａの像としての結像２次光源が生成される。ここで、個々のミラー２１は、中間フォーカス５ａを実像平面２４に結像する。この実像平面２４は、照明光学ユニット１１の瞳平面に一致することができるが、これは必須ではない。瞳平面内の照明強度分布は、照明光学ユニット１１を用いた物体照明の照明角度分布に対応する。照明光学ユニット１１の実施形態に基づいて、第２のファセットミラー７は、この瞳平面から距離を置いて又はこの瞳平面の領域に配置される。図１は、これに代えて可能な瞳平面の様々な可能な配置２４ａ、２４ｂ、及び２４ｃを例示的に描示している。瞳平面２４ａは、第２のファセットミラー７の上流の照明光３のビーム経路に配置される。瞳平面２４ｂは、第２のファセットミラー７の配置平面と一致する。瞳平面２４ｃは、第２のファセットミラー７での反射後の照明光３のビーム経路に配置される。個々のミラー群２３は、第２のファセットミラー７の第２のファセットを通して物体視野１２内に相互重ね合わせ方式で結像される。ここで、個々のミラー群２３の像が各場合に物体視野１２を完全に覆うことは必須ではない。通例では、個々のミラー群２３の像は、物体視野１２の一部だけしか覆わない。物体視野１２の定められて事前決定された照明は、第１のファセットミラー６上で事前決定された全ての個々のミラー群２３の像の重ね合わせから物体視野１２上に生じる。
【００２８】
図３は、投影露光装置１内に使用される第２のファセットミラー７の詳細を示している。第２のファセットミラー７は、多数の個々のミラー２１がその上に配置された丸い支持板２５を有する。支持板２５はまた、楕円形、長円形、競技場形、又は腎臓形の縁部を有することができる。
【００２９】
縁部内には、個々のミラー２１が、支持板２５を用いて格子状方式で行と列に配置される。配置と第２のファセットミラー７の個々のミラー２１のアクチュエータによる作動（ａｃｔｕａｔｉｏｎ）とに関して、ＷＯ  ２００９／１００  ８５６  Ａ１に記載されていることが適用される。第２のファセットミラー７の個々のミラー２１も同じくアクチュエータと制御デバイス２２を用いた作動と（ａｃｔｕａｔｏｒｓ  ａｎｄ  ｔｈｅ  ａｃｔｕａｔｉｏｎ  ｂｙ  ｗａｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｄｅｖｉｃｅ  ２２）を含む。
【００３０】
第２のファセットミラー７の個々のミラー２１も、個々のミラー群２６を形成するように組み合わせることができる。第２のファセットミラー７のこれらの個々のミラー群２６は、第１のファセットミラー６の割り当てられた個々のミラー群２３によって反射された照明光３を物体視野１２に案内する。
【００３１】
２つのファセットミラー６、７の個々のミラー２１の傾斜角を適切に事前決定することにより、かつ群割り当てを事前決定することにより、様々な照明設定、すなわち、物体視野２１にわたる様々な照明角度分布及び照明強度分布を事前決定することが可能である。一例として、照明設定のこの事前決定は、ＷＯ  ２０１０／０９９  ８０７  Ａ１に記載されている。
【００３２】
図３及び図４は、全体で１９個の個々のミラー群を有する第１のファセットミラー６による第２のファセットミラー７の照明を例示的に示している。第２のファセットミラー７の照明された個々のミラー２１は、網掛けで強調表示している。ここでは、各々が円形縁部を有する個々のミラー群２６が照明されている。
【００３３】
第２のファセットミラー７の各個々のミラー群２６は、正確に１つの個々のミラー群により、すなわち、例えば、視野ファセットミラー６の個々のミラー群２３（図２を参照されたい）によって照明される。第２のファセットミラー７の上には、全体的に１９個の照明される個々のミラー群２６が存在する。上述のように、上流の視野ファセットミラー６は、１９個の割り当てられた個々のミラー群１９に再分割される。第２のファセットミラー７上の１９個の個々のミラー群２６への視野ファセットミラー６の１９個の個々のミラー群２３の割り当てにより、視野ファセットミラー６から物体視野１２へのＥＵＶ放射線３の光路に対して合計で１９本のチャネルが現れる。
【００３４】
図３に記載の照明例では、個々のミラー群２６は、支持板２５にわたってほぼ均一な分布を有するように配置される。従って、支持板２５の全開口にわたって分布する照明角度からの物体視野１２の照明が現れる。従って、投影光学ユニット１０の像側開口数によって事前決定された全ての方向からの物体視野１２の近似的な従来照明が現れる。
【００３５】
図４は、図３に対して修正された第２のファセットミラー７の照明、すなわち、投影露光装置１の変更された照明設定を示している。今度は、支持板２５の縁部に配置された個々のミラー群２６は、視野ファセットミラー６の関連の個々のミラー群２３の適切な群別の作動（ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ  ｇｒｏｕｐ−ｗｉｓｅ  ａｃｔｕａｔｉｏｎ）によって照明される。物体視野１２の照明の対応する環状照明角度分布が物体平面９に現れる。
【００３６】
第１のファセットミラー６の個々のミラー２１は平面ではなく、結像効果を有する。この結像効果は、第１のファセットミラー６の個々のミラー２１の焦点距離により、又はそれぞれの個々のミラー２１の反射面の曲率半径によって特徴付けることができる。
【００３７】
図５は、中間フォーカス５ａを実像平面２４内の２次光源２７内に結像する時に役割を演じる光学変数を略示している。２次光源２７は、視野平面と瞳平面の間に位置するターゲット平面内に結像される。この結像は、特に、第２のファセットミラー７が、例えばＷＯ  ２００９／１００  ８５６  Ａ１に記載されているように鏡面反射器として具現化される場合のものである。ターゲット平面は、次に、鏡面反射器の配置平面に一致することができる。
【００３８】
中間フォーカス５ａは典型的な直径Ｇを有する。この典型的な直径Ｇは、光源面積に等しい面積、すなわち、中間フォーカス５ａの場合は焦点面積に等しい面積を有する円の直径である。
【００３９】
Ｆは、第１のファセットミラー６の個々のミラー２１の典型的な直径を表している。典型的な直径Ｆは、個々のミラー２１の面積に等しい面積を有する円の直径である。実際には、個々のミラー２１は、矩形、特に、正方形、台形、又は六角形であり、すなわち、ファセットミラーを可能な限り高い充填で占有することを可能にする縁部輪郭を有する。
【００４０】
ｇは、中間フォーカス５ａを２次光源２７に結像する時の物体距離である。ここではｇ≦０が成り立つ。この場合に、｜ｇ｜は、個々のミラー群２１を有する第１のファセットミラー６と中間フォーカス５ａの間の距離である。
【００４１】
Ｂは、２次光源２７の典型的な直径を表している。
【００４２】
ｂは、この像の像距離を表している。ここで、ｂ≧０が成り立つ。
【００４３】
第２のファセットミラー７の個々のミラー群２６が、第１のファセットミラー６の結像する個々のミラー２１から距離ｂ’の場所にある配置平面２８内の実像平面２４から離して配置される限り、当該の個々のミラー群２６の照明の直径Ｂ’に対して次式が成り立つ。
【数２】
0006691105.tif 000003
【００４４】
ここで、２次光源２７が照明光３のビーム経路内で第２のファセットミラー７の個々のミラー群２６の下流に位置すると仮定する。
【００４５】
配置平面２８は、瞳平面とすることができる。従って、第２のファセットミラーの個々のミラー群２６は、瞳ファセットである。
【００４６】
次式のような第１のファセットミラー６の個々のミラー２１の焦点距離ｆoptの場合に、最小直径Ｂ’が現れる。
【数３】
0006691105.tif 000004
【００４７】
次いで、個々のミラー群２６上の最小照明直径Ｂ’optが、次式のように現れる。
Ｂ’opt＝−ｂ’Ｇ／ｇ                    （３）
【００４８】
第１のファセットミラー６のそれぞれの個々のミラー２１の実際の焦点距離ｆは、上述の式（２）に従う理想的な焦点距離ｆoptから像倍率許容値（ｉｍａｇｅ  ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｔｏｌｅｒａｎｃｅ  ｖａｌｕｅ）
【数４】
0006691105.tif 000005
よりも大きく外れるべきではなく、これに関して次式が成り立つ。
【数５】
0006691105.tif 000006
【００４９】
式中のβは、０．１と０．３の間の範囲の値を取ることができる。
【００５０】
像倍率許容値ａは、像の場所における点像のサイズに対する尺度（ｍｅａｓｕｒｅ）、すなわち、像の場所における物体視野点の像の直径に対する尺度である。それぞれの個々のミラー２１の焦点距離ｆは、像倍率許容値ａに依存する以下の範囲内にあるべきである。
ｆopt／（１＋ａ）＜ｆ＜ｆopt／（１−ａ）                    （４ａ）
【００５１】
上述の計算式（４）からのβは、第２のファセット２６のサイズ又は直径と相対的な点像のサイズ又は直径に対する尺度である。点像は、それぞれの第２のファセット２６の直径よりも有意に小さい場合がある。点像は、第２のファセット２６の直径の５０％よりも小さく、４０％よりも小さく、３０％よりも小さく、又は他に２０％よりも小さい直径を有することができる。
【００５２】
Ｇ、ｂ’、ｇ、及びＦに対する標準値、Ｇ（１０ｍｍ）、ｂ’（１０００ｍｍ）、ｇ（−１０００ｍｍ）、及びＦ（１ｍｍ）を代入した場合に、相対偏差（ｒｅｌａｔｉｖｅ  ｄｅｖｉａｔｉｏｎ  ）ａ（０．１と０．３の間のβ）に対して０．５と１．５の間の値範囲が現れる。全体的に、第１のファセットミラー６の個々のミラー２１の焦点距離ｆは、次式の範囲限界（ｒａｎｇｅ  ｌｉｍｉｔｓ）内にあるべきである。
［０．１ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）］＜ｆ＜［１０ｂ’ｇ／（ｇ−ｂ’）］        （５）
【００５３】
これに代えて、倍率許容値
【数６】
0006691105.tif 000007
を用いて次式のように偏差（ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）をパラメータ化することができる。
【数７】
0006691105.tif 000008
（６）
【００５４】
ここにおいてγは、１００μｍと７５０μｍの間の範囲にある。
【００５５】
実際には、照明光３は、第１のファセットミラー６のそれぞれの個々のミラー２１で反射される時に、入射平面ｙｚ内で折り返し角度αで折り返され、中間フォーカス５ａの像に影響を及ぼす。この場合に、α／２が、それぞれの個々のミラー２１における照明光３の入射角である。個々のミラー２１上の反射点での入射ビーム及び射出ビームそれぞれによって折り返し平面が事前決定される。図６では、折り返し平面は作図面と一致する。
【００５６】
第１のファセットミラー６の個々のミラー２１の反射面が楕円体として形成される場合に、２次光源２７内への中間フォーカス５ａの理想的な結像が現れ、これは、個々のミラー２１の正確に１つの切り換え位置に適用される。そのような楕円体は、個々のミラー２１上への照明光３の入射平面ｙｚ又は折り返し平面とこの折り返し平面に対して垂直な平面とにおける２つの曲率半径によって近似的に表すことができる。楕円体は、２次までは（ｔｏ  ｓｅｃｏｎｄ  ｏｒｄｅｒ）、楕円体に接する（ｃｏｎｔａｃｔｓ）円環状面によって近似することができる。例えば、ミラーの中心における面の曲率特性（ｃｕｒｖａｔｕｒｅ  ｐｒｏｐｅｒｔｙ）が必要である。
【００５７】
球面ミラーが使用される時に、点像は、そこに存在する小さい開口の場合の非点収差によって確実に決定される。折り返し角度＜２０°に関する点像のぼやけΔｒは、次式によって的確に表すことができる。
【数８】
0006691105.tif 000009
【００５８】
式中のΔｒは、ぼやけた点像の標準半径方向広がりを表している。
【００５９】
図６は、楕円体を通じたそのような折り返し結像の場合の条件を解明している。Ｆ1及びＦ2は、個々のミラー２１の反射面である部分を有する楕円体を通る断面を表す楕円２９の２つの焦点を表している。中間フォーカス５ａは、フォーカスＦ1に位置する。２次光源２７は、フォーカスＦ2に位置する。折り返し平面内の理想的な曲率半径ｒ1及びそれに対して垂直なｒ2に対して以下の値が現れる。
【数９】
0006691105.tif 000010
（７）
及び
【数１０】
0006691105.tif 000011
（８）
【００６０】
ここでもまた、これらの理想的な曲率半径からの許容曲率半径の偏差に関して、上記で既に解説した偏差因子β及びγが現れる。
【００６１】
対応する偏差が焦点距離に対して適用され、次式が成り立つ。
ｆ1，2＝−ｒ1，2／２                    （９）
【００６２】
第２のファセットミラー７の第２のファセット又は個々のミラー群２６に対して、第１のファセットミラー６の個々のミラー２１の焦点距離及び曲率半径に関して上記で行ったものに対応する考察を同じく行うことができる。第１のファセット又は個々のミラー群２３のうちの１つは、物体として、これらの第２のファセット２６によって物体視野１２に結像される。
【００６３】
正確な縮尺のものではない図７に記載の概略図から第２のファセット２６に関する焦点距離又は曲率半径を推定するための結像条件が現れる。
【００６４】
ここで、Ｇは、第１のファセットミラー６の個々のミラー群２３のうちの１つの典型的寸法（ｔｙｐｉｃａｌ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）を表している。この個々のミラー群２３は、各場合に第２のファセットミラー７の第２のファセット２６によって物体平面９の領域内にあるファセット像平面２３ｂ内のファセット像２３ａに結像される第１のファセットミラー６の一部分を表している。第１のファセットミラー６のうちで結像される部分は、モノリシック視野ファセット又は他に個々のミラー群として具現化された「仮想（ｖｉｒｔｕａｌ）」視野ファセットとすることができる。第１のファセットミラー６のそのような個々のミラー群２３の像は、物体視野１２全体又はその一部を覆うことができる。上述したように、結像を行う第２のファセット２６も、個々のミラー群によって形成することができる。
【００６５】
第１のファセットミラー６の個々のミラー群２３のうちのそれぞれ１つをファセット像２３ａに結像する時に役割を演じる光学変数は、図５に記載の結像機構におけるものと同じ手法で図７に表している。
【００６６】
個々のミラー群２３の典型的寸法Ｇは、それぞれの個々のミラー群２３の面積に対応する面積を有する円の直径を表している。
【００６７】
Ｆは、割り当てられた個々のミラー群の第２のファセット２６のうちの１つの典型的な直径を表している。
【００６８】
Ｂ’は、物体視野１２の標準広がり、すなわち、ここでもまた物体視野１２の面積に対応する面積を有する円の直径と考えることができる。Ｂは、ファセット像２３ａの典型的な直径を表している。
【００６９】
ｇは、第１のファセットミラー６の個々のミラー群２３の像から第２のファセットミラー７の個々のミラー群２６までの物体距離を表している。ｂ’は、第２のファセットミラー７の個々のミラー群２６と物体視野１２の間の距離を表している。ｂは、ファセット像２３ａからの第２のファセットミラー７の個々のミラー群２６の距離を表している。
【００７０】
次に、第１のファセットミラー６の個々のミラー２１の焦点距離及び曲率半径に関して上記で記述したものは、第２のファセットミラー７の第２のファセット２６又は割り当てられた個々のミラー群の焦点距離及び曲率半径を推定する段階に相応に適用される。
【００７１】
第１のファセットミラー６の個々のミラー群２３の平面と物体平面９の間の点像は、ｙ方向に、すなわち、物体視野１２内の物体上への照明光３の入射平面内で走査する投影露光装置を使用する場合に、ｙ座標軸において非常に鮮明とすることができる（ａが０の領域内にある）。ｘ座標軸では、個々のミラー群２３の個々のミラー２１の間の間隙が物体視野１２内に鮮明に結像されることのないように、ａ≠０（ａがゼロに等しくない）が成り立つべきである（ｓｈｏｕｌｄ  ａｐｐｌｙ）。走査方向に対して垂直なｘ座標軸における物体視野１２上の点像に対する下限は、第１のファセットミラー６のそれぞれの個々のミラー群２３のｘ方向に隣接する個々のミラー２１の間の間隙の典型的寸法である。
【００７２】
第２のファセットミラー７上の非垂直入射に起因して非点収差が余儀なくもたらされ、すなわち、球面ミラーの屈折力が垂直に当たらず、従って、ｘ寸法（ｘ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）においてｙ寸法（ｙ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）におけるものとは異なる値を有するので、境界条件「走査方向ｙにおける
【数１１】
0006691105.tif 000012
」及び
「走査方向ｙに対して垂直な方向ｘにおける
【数１２】
0006691105.tif 000013
」
は、第２のファセットミラー７の第２のファセット２６又は割り当てられた個々のミラー群の１つの同じ曲率半径を用いて通常は実現することができる。
【００７３】
上記で定義した変数に対する典型的な絶対範囲限界は、下式の通りである。
２ｍｍ≦Ｇ≦１０ｍｍ
０．４ｍｍ≦Ｆ≦２ｍｍ
２ｍｍ≦Ｂ’≦１２ｍｍ
０°≦ａｌｐｈａ／２≦２０°
【００７４】
第１のファセットミラー６上では、焦点距離ｆ1（タンジェンシャル（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ））及びｆ2（サジタル（ｓａｇｉｔｔａｌ））、背面焦点距離（ｂａｃｋ  ｆｏｃａｌ  ｌｅｎｇｔｈｓ）、及び曲率半径（全て凹）に対して下式が成り立つ。
−２０００ｍｍ≦ｇ≦−１０００ｍｍ
１０００ｍｍ≦ｂ’≦２０００ｍｍ
３００ｍｍ≦ｆ1≦１３００ｍｍ
−２６００ｍｍ≦ｒ1≦−６００ｍｍ
３５０ｍｍ≦ｆ2≦１４００ｍｍ
−２８００ｍｍ≦ｒ2≦−７００ｍｍ
【００７５】
第２のファセットミラー７上では、焦点距離ｆ1（タンジェンシャル）及びｆ2（サジタル）、背面焦点距離、及び曲率半径（全て凹）に対して下式が成り立つ。
−２０００ｍｍ≦ｇ≦−１０００ｍｍ
１０００ｍｍ≦ｂ’≦３０００ｍｍ
３００ｍｍ≦ｆ1≦１６００ｍｍ
−３２００ｍｍ≦ｒ1≦−６００ｍｍ
３５０ｍｍ≦ｆ2≦１７００ｍｍ
−３４００ｍｍ≦ｒ2≦−７００ｍｍ
【００７６】
投影露光装置１を用いて微細構造化構成要素、特に高集積半導体構成要素、例えば、メモリチップを生成するために、最初にレチクル８とウェーハ１９が与えられる。次いで、投影露光装置１の投影光学ユニットを用いてレチクル８上の構造がウェーハ１９上の感光層上に投影される。次いで、感光層を現像（ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ）することにより、ウェーハ１９上に微細構造が生成され、そこから微細構造化又はナノ構造化構成要素が生成される。
【符号の説明】
【００７７】
５ａ  中間フォーカス
２１  個々のミラー
２４  実像平面
ｂ  像距離
ｇ  物体距離
【図１】
0006691105.tif 000015
【図２】
0006691105.tif 000016
【図３】
0006691105.tif 000017
【図４】
0006691105.tif 000018
【図５】
0006691105.tif 000019
【図６】
0006691105.tif 000020
【図７】
0006691105.tif 000021