(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１のコンポーネントと第２のコンポーネントとを有する偏光変調光学素子の製造方法であって、
当該方法は、前記第１のコンポーネント（１１０、２２０、３１０、４１０、５１０）と前記第２のコンポーネント（１２０、２１０、３２０、４２０、５２０）を結合するステップを含んでおり、
所定の高さプロファイルが与えられている前記第１のコンポーネントの非平面表面を、前記第２のコンポーネントの平面表面と結合し、
この結合プロセスが、前記２つのコンポーネントの少なくとも１つのコンポーネントにおいて強制変形を生じさせることで、該コンポーネント内に機械的ストレスが生じ、これによって該コンポーネント内にストレス誘導複屈折が生じ、
当該素子は、当該素子を通過する光に対して、前記ストレス誘導複屈折により、偏光の直交状態間にリターデイション分布を生じさせる、
ことを特徴とする、偏光変調光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記結合ステップよりも前に、所定の高さプロファイル（１１０ａ、２２０ａ）を前記第１のコンポーネント上に形成することによって、前記第１のコンポーネント（１１０、２２０）の非平面表面が生成され、
前記高さプロファイルは、所定のリターデイション分布が得られるよう計算されたものである、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記結合ステップを密着によって行う、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記第１のコンポーネントおよび第２のコンポーネントのうちの１つのコンポーネント（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０）のみを、前記結合ステップの間に変形させる、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記機械的ストレスを、前記第１のコンポーネント（１１０、２２０、３１０、４１０、５１０）と前記第２のコンポーネント（１２０、２１０、３２０、４２０、５２０）を結合するときに、前記第１のコンポーネントおよび第２のコンポーネントのうちの１つのコンポーネント（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０）のみにおいて生じさせる、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記第１のコンポーネントおよび第２のコンポーネントのうちの１つのコンポーネント（１２０、２２０、３２０、４２０、５２０）の平均厚さは、他方のコンポーネント（１１０、２１０、３１０、４１０、５１０）の平均厚さの少なくとも１０倍、有利には少なくとも１５倍、より有利には少なくとも２０倍である、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記第１および第２のコンポーネントのうちの１つのコンポーネントは、平凸レンズ（４１０）または平凹レンズ（５１０）である、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記第１のコンポーネントおよび第２のコンポーネントのうちの１つのコンポーネント（１２０、３２０、４２０、５２０）は、前記結合ステップ前は、平行平面プレートである、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１つの波面補償構造（１３０、３１０ｂ）を形成するステップをさらに含み、
当該波面補償構造は、少なくとも部分的に、前記第１のコンポーネント（１１０、３１０）と前記第２のコンポーネント（１２０、３２０）の前記結合ステップの後に生じる波面の変化を補償する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか１項記載の方法を用いて製造された、偏光変調光学素子。
【請求項１１】
請求項１０に記載された、少なくとも１つの偏光変調光学素子（７０７、７１２、５１３）を含む光学系、殊にマイクロリソグラフィ投影露光装置（７００）の照明系（７０１）または投影対物レンズ（７０２）。
【請求項１２】
少なくとも１つの光学素子を含み、
当該光学素子は偏光分布を乱し、
当該偏光分布の乱れは少なくとも部分的に、前記偏光変調光学素子によって補償される、請求項１１記載の光学系。
【請求項１３】
前記偏光変調光学素子（７０７、７１２、５１３）は、前記光学系の瞳面またはフィールド面に配置されている、請求項１１または１２記載の光学系。
【請求項１４】
少なくとも２つの請求項１０記載の偏光変調光学素子（７０１、７１２、５１３）を含んでおり、
前記偏光変調光学素子のうちの１つは、前記光学系の瞳面に配置されており、前記偏光変調光学素子のうちの他方は、前記光学系のフィールド面に配置されている、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の光学系。
【請求項１５】
光学系の製造方法であって、当該方法は以下のステップを有しており、すなわち：
ａ）偏光光学測定データを生成するために、光学サブシステムの偏光光学測定を行うステップと；
ｂ）当該偏光光学測定データに基づいて、請求項１から９のいずれか１項に記載された方法を使用して偏光変調光学素子を製造するステップと；
ｃ）ステップａ）で定められた前記サブシステム内の偏光分布の乱れが少なくとも部分的に前記偏光変調光学素子によって補償されるように、前記偏光変調光学素子を当該サブシステムのビーム路内に挿入するステップを有している、
ことを特徴とする、光学系の製造方法。
【請求項１６】
前記偏光変調光学素子を製造するために前記ステップｂ）において結合される前記第１および第２のコンポーネントのうちの１つのコンポーネントは、前記光学サブシステムの平凸レンズまたは平凹レンズであり、当該光学サブシステムの前記偏光光学測定は前記ステップａ）で行われる、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
マイクロリソグラフィ投影露光装置（７００）であって、
照明系（７０１）と投影対物レンズ（７０２）を含んでおり、
前記照明系および／または前記投影対物レンズは請求項１１から１４までのいずれか１項記載の光学系である、ことを特徴とするマイクロリソグラフィ投影露光装置。
【請求項１８】
マイクロ構造化されたコンポーネントをマイクロリソグラフィ技術によって製造する方法であって、
当該方法は以下のステップを有しており、
・基板（７１５）を設けるステップを有しており、ここで当該基板の少なくとも一部に感光性材料のコーティング（７１４）を付与するステップと；
・イメージが形成されるべき構造を有するマスク（７０８）を設けるステップと；
・請求項１７記載の投影露光装置（７００）を設けるステップと；
・前記投影露光装置（７００）を用いて、前記コーティングの領域上に、前記マスク（７０８）の少なくとも一部分を投影するステップを含むことを特徴とする、マイクロ構造化されたコンポーネントをマイクロリソグラフィ技術によって製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．技術分野
本発明は偏光変調光学素子およびその製造方法に関する。
【０００２】
殊に、本発明の偏光変調光学素子は有利には照明系において、またはマイクロリソグラフィ投影露光装置の投影対物レンズにおいて使用される。この偏光変調光学素子によって、少なくとも部分的に、当該光学系内で生じている偏光分布（分極分布）の乱れが補償される。
【背景技術】
【０００３】
２．関連技術の説明
マイクロリソグラフィは、例えば、集積回路又は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のような超小型構造化コンポーネントの製造用に使用される。マイクロリソグラフィプロセスは、照明光学系及び投影対物レンズを有する所謂投影露光装置（projection exposure apparatus）で実行される。照明光学系を用いて照明されるマスク（レチクル）のイメージは、投影対物レンズを用いて基板（例えば、シリコンウエーハ）上に投影され、基板は、感光性コーティング層（例えば、フォトレジスト）でコーティングされ、且つ、投影対物レンズのイメージ面内にセットアップされる。ここでこのマスク構造は基板の感光性コーティングに転送される。
【０００４】
良好なコントラストおよび高解像度のイメージングプロセスを実現するために、照明系および投影対物レンズの両者内に所定の偏光分布が存在していることが望まれる。しかし、ここで生じる問題は、各光学系を通過する光束内の、始めから存在する偏光分布または調整された偏光分布が偏光変調作用並びに誘電層の偏光マニプレーション作用によって変えられてしまうことである。この偏光変調作用とは殊に、光学マウントによって生起されるストレスによって誘導される複屈折、直流によって生起される複屈折、光学コンポーネント（例えばレンズ）の材料内の固有の複屈折または生来の複屈折である。これらの作用は、結果として、光学系内に強さ変化のリターデイション（retardations）が導入されてしまうことによって、テレセントリーにおけるエラーおよび光学イメージングプロセスにおけるコントラストの損失につながってしまう。用語「リターデイション」とはこのコンテキストでは、偏光の２つの直交（すなわち相互に直交している）状態に対する各光路長間の差を意味している。
【０００５】
US6252712B1号は、少なくとも１つの光学素子を伴う光学系を開示している。ここでこの光学系は光ビームの横断面にわたって偏光分布を乱す。ここで、横断面にわたって不均一に変化する厚さを有する、少なくとも１つの複屈折光学素子が設けられ、これによって、偏光分布のこの乱れが少なくとも部分的に補償される。このために、自由な形状の表面を具備した、少なくとも１つの複屈折光学素子がイオンビーム処理によって設けられ、前記横断面にわたって変化する厚さを伴う、少なくとも１つの等方性材料から成るプレートが波面の乱れを均等にするために使用される。
【０００６】
EP1022617A2号は、殊に、光学補正プレートを開示している。このプレートはマイクロリソグラフィ投影露光装置における残留ひずみを補正する。ここでこのプレートの２つの表面は同一の非球面プロファイルを有している。この補正プレートを製造する方法において、平行平面プレートが、所望の非球面プロファイルを有するベース表面に対して吸引され、その後、露光表面が平坦に加工される。
【０００７】
WO2005/069081A2号は殊に、偏光変調光学素子を開示している。この偏光根変調光学素子は光軸を伴う、光学的にアクティブな結晶を含んでおり、かつ光軸の方向において測定した場合に変化する厚さプロファイルを有している。
【特許文献１】アメリカ合衆国特許出願第6252712B1号公報
【特許文献２】欧州特許出願第1022617A2号公報
【特許文献３】世界知的所有権機関特許出願第2005/069081A2号公報
【特許文献４】アメリカ合衆国特許出願第60／641422号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、偏光変調光学素子の択一的な製造方法を提供すること、並びに偏光変調光学素子の択一的な実現であり、これによって光学系内の偏光分布の局部的な乱れが少なくとも部分的に補償される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題は以下の方法によって解決される。すなわち、
偏光変調光学素子の製造方法であって、
当該素子は、当該素子を通過する光に対して、ストレス誘導複屈折により、偏光の直交状態間にリターデイション分布を生じさせ、
当該方法は、第１のコンポーネントと第２のコンポーネントを結合するステップを含んでおり、
ここで所定の高さプロファイルが与えられている第１のコンポーネントの非平面表面は、第２のコンポーネントの平面表面と結合され、
前記ストレス誘導複屈折を生起させる機械的ストレスを、このように変形された偏光変調光学素子内に生じさせる方法によって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、次のような観察に基づいている。すなわち、所望のストレス誘導複屈折または、このストレス誘導複屈折によって生起される、直交偏光状態間のリターデイションの分布が次のような場合に、コントロール下で、および予測可能なやり方で、１つのコンポーネントの非平面表面を別のコンポーネントの平面表面と結合することによって得られるという観察に基づいている。すなわち、この結合プロセスが、これら２つのコンポーネントの少なくとも１つのコンポーネントにおいて強制変形を生じさせ、従って、このコンポーネントにおける機械的ストレスを生じさせる場合である。
【００１１】
このストレス誘導複屈折またはリターデイション分布それぞれを得るために重要な要因に関して言えば、これらの要因は殊に、これら２つのコンポーネントの材料および寸法（殊に厚さ）の他に、非平面表面の正確な形状を含む。すなわち、結合プロセス時に、非平面表面上に与えられている高さプロファイル（または厚さプロファイル）を含む。
【００１２】
本発明による方法のさらなる実施例では、この形状は、所定のリターデイション分布を実現するために事前に計算される。
【００１３】
この偏光変調光学素子は基本的に、あらゆる任意の、既知のリターデイションの二次元分布の少なくとも部分的な補償のために使用される。他方で、この補償は偏光分布の不所望な乱れの補償でもある。この不所望な分布は、組織的かつ実質的に一定に各光学系（例えば投影対物レンズ）内で生じ得る。このケースでは、非平面表面を形成するために設けられる高さプロファイルの計算は、事前に、例えば理論的知識またはデータに基づいて行われる。
【００１４】
他方では、この偏光変調光学素子は、各光学系（例えば投影対物レンズ）によって異なる偏光分布の乱れを補償するためにも使用される。これは例えば各光学系内で使用されているレンズの材料特性によって異なる。この偏光変調光学素子を使用することによって、特別な、個々の偏光分布に個別に反応することが可能になる。これは、第１のステップにおいて偏光光学測定が行われ、次に、ストレス誘導複屈折の補償を適切に調整するために、相応に各高さプロファイルを形成することによって行われる。
【００１５】
本発明に相応して使用される、非平面表面の形成に対するこの高さプロファイルは、既に光学系内に存在し、補正されるべき初期平面表面上に形成される。これは例えば、偏光光学補正されるべき、光学サブシステムの平凹レンズまたは平凸レンズの平らな表面上に形成される（例えば高さプロファイルは、液浸対物レンズのイメージ面上の最後のレンズの出射表面上に形成される。ここでこの最後のレンズは典型的に平凸レンズである）。このレンズは、本発明の方法を実施するために、一時的に取り外すことができる。この場合には、結合されるべき平面表面を含む別のコンポーネントは有利には、平行平面プレートである。ここでこのプレートは、本発明の方法の間に、高さプロファイルが設けられた表面と結合される。
【００１６】
さらに、本発明と相応して、非平面表面を形成するために使用される高さプロファイルを付加的な光学素子上に形成することも可能である（典型的に初期平行平面プレート）。この場合には、結合されるべき平面表面を含む別のコンポーネントは有利には、平面プレートであってもよい。ここでこのプレートは、本発明の方法の間に、高さプロファイルが設けられた表面と結合される。
【００１７】
偏光変調光学素子の所望の効果は、コントロールされた、ストレス誘導複屈折の導入によって実現されるので、第１のコンポーネントまたは第２のコンポーネントそれぞれの材料に対する重大な要求は、これらの材料が実質的に所望の動作波長に対して透過性であるということのみである。１９３ｎｍの典型的な動作波長に対する適切な材料は例えば、石英ガラス（ＳｉＯ２）またはフッ化カルシウム（ＣａＦ２）である。各材料が（固有または生来の）複屈折性を示す場合には、この複屈折は実質的に、本発明と相応に補償のために使用されるストレス誘導複屈折と重畳され、ストレス誘導複屈折によって生起されるリターデイション分布を適切に調整することによって補償もされる。
【００１８】
本発明は、上述の方法に相応して製造された偏光変調光学素子にも関する。本発明は、光学系、殊にマイクロリソグラフィ投影露光装置の照明系または投影対物レンズにも関し、これは少なくとも１つの偏光変調光学素子を有している。さらに本発明は、光学系、マイクロリソグラフィ投影露光装置の製造方法、１つ並びに複数のマイクロ構造化されたコンポーネントのマイクロリソグラフィ技術による製造方法にも関する。
【００１９】
本発明の別の発展形態は、以下の明細書並びに従属請求項に記載されている。
【００２０】
以下、本発明を、添付された図面に図示されている実施例を用いてより詳細に説明する。
【実施例】
【００２１】
有利な実施例の詳細な説明
以下では、偏光変調光学素子の製造方法並びにこの種の素子の構造を実施例を用いて、および図１〜５を参照して説明する。これらの図は概略的に示されているだけであって、縮尺通りではなく、分かりやすくするために拡大されているということに注意されたい。
【００２２】
第１の実施例に従って偏光変調光学素子を製造するために、第１のコンポーネント１１０が、図１ａに従って形成される。これは、オリジナル平行平面プレートの１つの表面上に、例えばイオンビーム処理によるコントロールされた材料除去によって、高さプロファイル１１０ａを付与することによって形成される。単に例として、第１のコンポーネント１１０の厚さは１２ｍｍである。よりわかりやすくするために、高さプロファイル１１０ａは図面では、概略的に簡素化されているとともに、著しく拡大されている。高さプロファイル１１０ａの典型的な寸法は例えば、ナノメータの領域にある。これはさらに以下で図６を参照して説明する。第１のコンポーネント１１０は、実質的に所望の動作波長で透過性の材料から成り、第１の実施例ではフッ化カルシウム（ＣａＦ２）から成る。
【００２３】
図１ｂに示されているように、第２のコンポーネントが、高さプロファイル１１０ａを含む、第１のコンポーネント１１０の表面と、光学的リンジングによって結合される。換言すれば、この第１のコンポーネント１１０および第２のコンポーネント１２０は実質的に継ぎ目無く（すなわち、実質的に、コンポーネント１１０および１２０の間であらゆるガスの吸蔵等無く）結合されている。第１の実施例では平行平面プレートであり、第１のコンポーネントよりも実質的に薄い厚さを有している第２のコンポーネント１２０においては、所望の動作波長で実質的に透過性である材料から成り、第１の実施例では水晶から成る。単なる例としては、この第２のコンポーネント１２０の厚さは１ｍｍである。
【００２４】
光学的密着後の状態は概略的に図１ｃに示されている。高さプロファイル１１０ａを含む第１のコンポーネント１１０の表面に沿った２つのコンポーネント１１０および１２０の密着によって第２のコンポーネントは変形する。なぜなら、第２のコンポーネント１２０は自身をこの高さプロファイル１１０ａに適合させるからである。また第１のコンポーネント１１０は格段に厚いので、これは実際には変形しない。換言すれば、第２の、より薄いコンポーネント１２０を、高さプロファイル１１０ａを含む第１のコンポーネントの表面に接触させること、およびこれに付随して第２のコンポーネント１２０を変形させることは実質的に次のような効果を有している。すなわち、高さプロファイル１１０ａが写され、第２のコンポーネント１２０の表面が調整されるという効果を有している。
【００２５】
図１ｃに示された、事前に高さプロファイル１１０ａが付与されている第１のコンポーネント１１０の表面との密着から生じる、第２のコンポーネント１２０の変形によって、次のような場合には、第２のコンポーネント１２０内に機械的ストレスが生じ、これによって第２のコンポーネント１２０内にストレス誘導複屈折が生じる。これはすなわち、光学系の光路、殊にマイクロリソグラフィ投影露光装置の照明系または投影対物レンズの光路内に同様のものが挿入されたまたは配置された場合である。光束の横断面にわたる、このストレス誘導複屈折の具体的な分布、またはこのストレス誘導複屈折によって生起されたリターデイションの分布は、特定の高さプロファイル１１０ａに依存する。ここでこの高さプロファイルは、本発明の方法の最初に、第１のコンポーネント１１０内に作製されたものである（図１ａ参照）。本発明では、この高さプロファイル１１０ａは第１のコンポーネント１１０内に次のように設けられる。すなわち、図１ｃに示された構造が得られた後に、所望のまたは事前に定められた、ストレス誘導複屈折の分布が得られるように設けられる。これを以下でより詳細に説明する。
【００２６】
処理ステップ図１ａ〜ｃの別の結果（この結果は通常は不所望のものである）は、図１ｃの光学素子を通過する波面の変化である。この作用を補償するために、および本発明の有利な実施例と相応に、波面補償構造体が形成される。この波面補償構造体は実質的に、第１のコンポーネント１１０および第２のコンポーネント１２０が結合された後に、これらのコンポーネントを通過する光の波面の変化を補償する。第１の実施例では、この波面補償構造体は、図１ｄに示されているように、波面補償プレート１３０として付加される。ここでこの波面補償プレートは光学的に等方性の材料（例えば融解石英）から成り、相当する光学的にネガティブな形状を有する（すなわち、光束の横断面にわたる光学的補完的厚さ分布）。図１ｄでは、この波面補償プレート１３０は、光学的密着を用いて、第２のコンポーネント１２０の露出した表面に付加される。
【００２７】
図３に示された択一的な実施例では、高さプロファイル３１０ａを有する第１のコンポーネント３１０を第２のコンポーネントと組み合わせることによって得られる偏光変調光学素子には、波面補償構造体３１０ｂが直接的に第１のコンポーネント３１０の表面に設けられる。ここではこの波面補償構造体は、結合面と反対の面に、例えばコントロールされた材料除去（イオンビーム処理等）によって設けられる。
【００２８】
図２ａ〜ｂに示された別の実施例では、偏光変調光学素子は第１のコンポーネント２２０を設け、次に、自身の表面に沿って高さププロファイル２２０ａが付与されているこの第１のコンポーネント２２０を、第２のコンポーネント２１０（これは図２の実施例では同じように平行平面である）の平らな表面に結合することによって形成される。この第１のコンポーネント２２０は平行平面プレートの形状を有し、第２のコンポーネント２１０と比較して格段に薄い。ここでこの第１のコンポーネントは高さプロファイル２２０ａを有している（これは図２でも概略的に、かつ格段に拡大されて示されている）。
【００２９】
このような場合には、図２ｂに示されているように密着処理によって、非常に簡素に、第１のコンポーネント２２０が変形される。第１のコンポーネント２２０は実質的に自身を、その比較的薄い厚さの故に、第２のコンポーネント２１０の平らな表面に適合させ、これによって、自身の反対側の表面に高さプロファイル２２０ｂを形成する。ここで第２のコンポーネント２１０は格段に厚いので、実際には変化しない。
【００３０】
第２のコンポーネント２１０の平らな表面との密着の結果によって生じる、図２ｂに示された、事前に高さプロファイル２２０ａが付与された、第１のコンポーネント２２０の変形によって、次のような場合には、第１のコンポーネント２２０内に機械的ストレスが生じ、これによって第１のコンポーネント２２０内にストレス誘導複屈折が生じる。これはすなわち、光学系の光路、殊にマイクロリソグラフィ投影露光装置の照明系または投影対物レンズの光路内に同様のものが挿入されたまたは配置された場合である。光束の横断面にわたる、このストレス誘導複屈折の具体的な分布、またはこのストレス誘導複屈折によって生起されたリターデイションの分布は、特定の高さプロファイル２２０ａに依存する。ここでこの高さプロファイルは、本発明の方法の最初に、第１のコンポーネント２１０内に作製されたものである（図２ａ参照）。
【００３１】
有利には、図２ａ〜２ｂに相応して作製されたこの偏光変調光学素子には、さらに、図１ｄまたは図３と同様に、波面補償構造体が設けられる。
【００３２】
図１ａ〜ｄおよび図２ａ〜ｂに示された実施例では、コンポーネント１１０または２１０はそれぞれ、他方のコンポーネント１２０または２２０それぞれと比べて、格段に厚く、平行平面プレートである（これは図１の実施例では加工され、高さプロファイル１１０ａを付与することによって非平面状になる）。しかし本発明はこれに制限されるものではない。むしろ、この（より厚い）コンポーネントが、密着プロセス前に（図２ａに相応して）またはコントロールされた高さプロファイル付与の前に（図１ａに相応して）、少なくとも１つの実質的に平面な表面を含んでいるということが重要である。従って、図４および図５に示されているように、格段に厚いコンポーネントは、初期に（すなわち、高さプロファイルの可能な付与前に）、平凸レンズ４１０（図４参照）または平凹レンズ５１０（図５参照）であるコンポーネントでもあり得る。これらのレンズには、平行平面コンポーネント４２０または５２０がそれぞれ、図１ａ〜ｃを参照して説明された方法に相応して、密着（wringing）によって結合されている。
【００３３】
有利には、図４および５に示されたこの偏光変調光学素子には、図１ｄまたは図３の実施例と同様に、波面補償構造体も設けられる。
【００３４】
図６ａは、初期には（すなわち変形前には）平行平面形状を有していた水晶プレートの測定によって定められた変形の例が示されている。
【００３５】
目盛りはナノメータ（ｎｍ）であり、領域Ａ、ＢおよびＣは説明をわかりやすくするために示されている。ここでＡは、比較的軽度の変形の領域であり、Ｂは中程度の変形の領域であり、Ｃは、比較的変形が大きい領域である。図６ｂは、図２の実施例に従った本発明の方法の結果として、この水晶プレートにおいてストレス誘導複屈折によって得られるリターデイションの分布を（ｎｍで）示している。１００ｎｍのオーダーである、図６ａに相応して生じたこの変形が、近似的に０〜１０ｎｍの領域のリターデイション値になることがわかる。
【００３６】
以下では、偏光変調光学素子の製造時に形成されるべき高さプロファイルが、ストレス誘導複屈折の所望の分布からどのように定められるかの例が示される。
【００３７】
変形表面（例えば図１ａのコンポーネント１１０の変形された表面）が数学的関数ｄ（ｘ、ｙ）によってあらわされる場合、この変形表面を作製することによって本発明に相応して生起されるストレス誘導複屈折（すなわち、図１の実施例では、より薄いコンポーネント１２０内の、密着プロセスによるストレス誘導複屈折）は、この変形の湾曲に相応する。従って、変形または高さプロファイルをあらわらす湾曲のマトリクスと、ストレス誘導複屈折をあらわすマトリクスＢ（ｘ，ｙ）の間の関係が以下のように推測される：
【数１】
0004617492.tif 000002
ここでαは、材料にのみ依存する定数である。得られたストレス誘導複屈折は、マトリクスＢ（ｘ、ｙ）の固有値間の差に比例し、複屈折の速軸および遅軸は、２つの各固有ベクトルによってあらわされる。
【００３８】
さらに、あらゆる任意のリターデイション分布（すなわち、ストレス誘導複屈折によって生起されるべき、事前に定められた、または所望のリターデイション分布）を、級数展開および、一般式
【数２】
0004617492.tif 000003
に従ったベクトルモードに対する因数分解であらわすことができる。
【００３９】
ベクトルモードＶｉ（ｐ、ｑ）の系が数学的に完全であるとすると、ここでＶｉはスーパーポジション係数をあらわす。
【００４０】
数学的関数のこのような完全な直交系は、殊に、以下でゼルニケモードと称されるベクトルモード
【数３】
0004617492.tif 000004
によって形成される。
ここで
【数４】
0004617492.tif 000005
である。
【００４１】
ここでゼルニケ多項式はコンポーネントＵｊに対しても使用される。リターデイション分布をベクトルモードに因数分解するための相応する方法は、2005年1月5日出願のアメリカ合衆国特許出願第60／641，422号に記載されている。この文献の内容は、本出願の開示内容に、参照として取り入れられている。
【００４２】
従って、ゼルニケ変形Ｚｎから生じる任意のストレス誘導複屈折分布ＤＢｎ（ｘ，ｙ）を
【数５】
0004617492.tif 000006
としてあらわすことができる。
【００４３】
表１は、この種の幾つかの変形に対して、ストレス誘導複屈折の相応する分布を示している。
【００４４】
【表１】
0004617492.tif 000007
【００４５】
これとは逆に、ベクトルモードＶｊ（ｘ、ｙ）によって表されたリターデイション分布を、数学的に、ゼルニケ変形のスーパーポジションとして式
【数６】
0004617492.tif 000008
で表すことができる。
【００４６】
ベクトルモードＶｊ（ｘ、ｙ）は、式（５）の系の少なくとも１つの式に含まれているとする。ここで、十分に多い数のゼルニケ変形に対して、相応するストレス誘導複屈折分布を計算することができる。すなわち、（無限の）マトリクスＫｎｉの十分に大きい部分を計算することができる。ここでこのマトリクスは、いわゆる「クロストークマトリクス」をあらわし、どのストレス誘導複屈折分布が各変形分布から生じるのかを示す。例として、上述したＺ７変形は、結果として、所定のストレス誘導複屈折になる。全てのｎ個の変形に対する相応する計算は、マトリクス様式で書くと、マトリクスＫｎｉを与える。ここでこのマトリクスＫｎｉが二次式であり、正則（可逆）であることが仮定される。これは例えば、ゼルニケ変形Ｚ５〜Ｚ９で適している（なぜならこの場合にはマトリクスＫｎｉは対等の対角(even diagonal)だからである）。
【００４７】
従って、このベクトルモードＶｊ（ｘ、ｙ）に因数分解されたストレス誘導複屈折分布
【数７】
0004617492.tif 000009
は、ゼルニケ変形のスーパーポジション
【数８】
0004617492.tif 000010
としてあらわされる。
【００４８】
ゼルニケ変形ｎの振幅Δｎは、
【数９】
0004617492.tif 000011
としてあらわされる。
【００４９】
このようにして、所望のストレス誘導複屈折分布ＤＢ（ｘ、ｙ）に対して、本発明の方法に相応してこのストレス誘導複屈折を生起させるのに必要である変形を定めることができる。
【００５０】
図７は、マイクロリソグラフィ投影露光装置７００の基本構造の概略図を示している。投影露光装置７００は、照明系７０１と投影対物レンズ７０２を含む。照明系７０１は、光源７０３と照明光学系を含む。ここでこの照明光学系は、非常に簡略化され、レンズ７０４、７０５並びに開口絞り７０６によって示されている。図示の例では、投影露光７００の動作波長は、ＡｒＦエキシマレーザが光源７０３として使用されている場合には、約１９３ｎｍである。動作波長は例えば、光源７０３としてＫｒＦレーザを使用する場合には２４８ｎｍであり、Ｆ２レーザを使用する場合には１５７ｎｍであってよい。第１の偏光変調光学素子７０７の位置は、照明系７０１の瞳面内に破線で示されている。ここでこの素子７０７は、本発明に相応して形成されており、例えば、図１ｄに概略的に示された構造を有することができる。
【００５１】
マスク（またはレチクル）７０８は、照明系７０１と投影対物レンズ７０２の間に、投影対物レンズ７０２の対象物面ＯＰ内に配置され、マスクホルダー７０９によって光路内に保持される。マスク７０８は、マイクロまたはナノメータの領域の構造を有しており、この構造は、投影対物レンズ７０２を用いて、例えば、４又は５の縮率で、イメージ面ＩＰ上に投影される。
【００５２】
投影対物レンズ７０２は、レンズ７１０、７１１および７１３によって概略的に示されているレンズ装置を含む。第２の偏光変調光学素子７１２の位置は、投影対物レンズ７０２の瞳面内に破線で示されている。ここでこの素子７１２は、本発明に相応して形成されており、例えば、図１ｄに概略的に示された構造を有することができる。同じように破線で示されており、平凸レンズ７１３の形状を有しているイメージ側の最後の光学素子も、本発明に相応する偏光変調光学素子であり、例えば図４に示された構造を有している。感光性層７１４を有し、基板ホルダー７１６によって定められた位置を有している基板またはウェハ７１５は、投影対物レンズ７０２のイメージ面ＩＰ内に配置されている。液浸媒体または浸液７１７は、投影対物レンズ７０２のイメージ側の最後の光学素子７１２とこの感光性層７１４の間に配置される。
【００５３】
本発明について、図示の特別な実施例を用いて説明してきたが、当業者は、例えば、個別実施例の各特徴を結合させたり、及び／又は、個別実施例の各特徴を交換したりして、多数の変形実施例及び択一的な実施例を実施することができる。従って、そのような変形乃至択一的な実施例は、本発明に含まれるものと見なされ、本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその等価内容にのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１ａ〜ｄは、本発明の第１の実施形態に相応する偏光変調素子の製造方法を説明する概略図。
【図２】図２ａ〜ｂは、本発明の第２の実施形態に相応する偏光変調光学素子の製造方法を説明する概略図。
【図３】本発明の別の実施形態に相応する偏光変調光学素子の概略図。
【図４】本発明の別の実施形態に相応する偏光変調光学素子の概略図。
【図５】本発明の別の実施形態に相応する偏光変調光学素子の概略図。
【図６】図６ａ〜ｂは、（初期の平行平面）水晶プレートの変形の例（図６ａ）と、本発明の方法の結果として、ストレス誘導複屈折によってこの水晶プレート内に生起されたリターデイション分布（図６ｂ）を示す図。
【図７】マイクロリソグラフィ投影露光装置の概略図。
【符号の説明】
【００５５】
１１０、２２０、３１０、４１０、５１０  第１のコンポーネント、  １２０、２１０、３２０、４２０、５２０  第２のコンポーネント、  １１０ａ、２２０ａ  高さプロファイル、  ４１０  平凸レンズ、  ５１０  平凹レンズ、  １３０、３１０ｂ  波面補償構造、  ７００  マイクロリソグラフィ投影露光装置、  ７０１  照明系、  ７０２  投影対物レンズ、  ７０３  光源、  ７０４、７１０、７１１、７１３  レンズ、  ７０６  開口絞り、  ７０８  マスク（またはレチクル）、  ７０９  マスクホルダー、  ７１４  感光性層、  ７１５  ウェハ、  ７１６  基板ホルダー、  ７１７  液浸媒体または浸液、  ７０７、７１２、５１３  偏光変調光学素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図６】
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